EP2984224A1 - Verfahren zur herstellung einer industriebespannung und industriebespannung - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer industriebespannung und industriebespannung

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EP2984224A1
EP2984224A1 EP14715942.0A EP14715942A EP2984224A1 EP 2984224 A1 EP2984224 A1 EP 2984224A1 EP 14715942 A EP14715942 A EP 14715942A EP 2984224 A1 EP2984224 A1 EP 2984224A1
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EP
European Patent Office
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beads
industrial
fabric
paths
industrial voltage
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EP14715942.0A
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EP2984224B1 (de
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Antony Dr. Morton
Andrew Allum
David Stuart Ponton
Paul Raymond Riding
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Publication date
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    • A41D2500/50—Synthetic resins or rubbers
    • A41D2500/54—Synthetic resins or rubbers in coated form

Definitions

  • the invention is based on a method for producing an industrial fabric, which can be used for example in various positions in a machine for producing a fibrous web such as a paper, board or tissue web or for the production of non-wovens, according to the preamble of claim 1, as well as of a manufacturable by means of such a process industry voltage according to the preamble of claim 5.
  • Fabrics for large industrial installations such as paper machines or machines for the production of non-wovens products are usually made of a polymeric monofilament yarn from which, for example, by weaving or spirally winding a sheet is produced.
  • the support structures support the fibrous web as it passes through the fibrous web machine.
  • the surface structure of a fabric can be transferred to the paper web, so that a permanent structure in the finished product is visible.
  • a significant disadvantage of using weft or warp yarns in making such topographical patterns is the complexity of the weave patterns to create a particular visual or structural impression. For the fabric manufacturing process, this means sacrificing manufacturing time efficiency, higher cost, design freedom and the balance between functionality and aesthetics of the fabric, as well as higher reject rates due to the complex patterns.
  • Line-shaped patterns are also limited to machine direction, cross-machine direction or twill weave.
  • patterns on the surface of clothing have also been produced by printing, for example, with a polymer which is applied to the clothing by means of various processes and fixed. It is known from EP2304104B1, for producing a topographic pattern of polymer material on an endless belt to use a rotary screen whose cylindrical surface has a topographic pattern defining Perforationsmuster, viewed in the circumferential direction of the lateral surface by a Perforationsmusterabêt or by several consecutive, to each other identical perforation pattern sections is formed.
  • the polymer matehal is pressed in a liquid or pasty state through perforations of the peripheral surface of the rotary screen, while the rotary screen, rotating about its longitudinal axis, rolls on the peripheral side of the endless belt in a continuous circulating path.
  • DE 10 2005 006 738 A1 also discloses a method in which a topographical pattern is produced by means of a rotary screen on a papermachine fabric.
  • topographical weave patterns and printed patterns superimposed on the weave pattern are also known, for example from EP1242681 B1.
  • the fabric comprises a load-bearing layer defining a first plane and a forming layer interwoven with the load-bearing layer defining a second plane spaced from the first plane, the upper side having a background texture defined by the load-bearing layer Layer and the mold layer is defined.
  • a polymeric strand is disposed on the upper side in a decorative thread-like pattern with the background texture appearing where the pattern formed by the polymeric strand does not appear.
  • a first process step the production of a sheet of yarns in the form of a fabric, Geleges, knitted fabric, knitted or made of interconnected spiralized elements.
  • a second method step at least one polymer material is applied to at least one surface of the sheet in the form of at least one group of beads, wherein the polymer application starts at starting points and ends at end points remote from the starting points.
  • This process step is repeated as often as desired, wherein end points of the at least one group of beads are spaced from starting points of at least one further group of beads, whereby blank regions between the groups on the surface of the sheet are produced.
  • end points of the at least one group of beads are spaced from starting points of at least one further group of beads, whereby blank regions between the groups on the surface of the sheet are produced.
  • all the caterpillars have a length which corresponds to at least twice their maximum width.
  • the width of the bead can be taken, for example, the width of the surface of the fabric.
  • the polymer is applied by means of at least one application nozzle. By applying a jet, both short and arbitrarily long beads can be applied without special technical effort.
  • the polymer is applied by several application nozzles simultaneously. Any number of simultaneously operated application nozzles can be envisaged. In a particularly preferred embodiment, the polymer is applied by means of 5 to 100 application nozzles simultaneously.
  • the plurality of application nozzles can be arranged, for example, in the cross machine direction next to each other and have a fixed distance from each other. This distance may be the same or different for all application nozzles. Advantageous distances between the application nozzles are between 0.5mm and 20mm.
  • the application nozzles are controlled individually or in sets.
  • a set comprises several, preferably between 2 and 50 applicator nozzles.
  • An application nozzle can always only belong to a maximum of one set.
  • the application nozzles of a set can either be directly adjacent be fixed distances to each other, such as every tenth or twentieth nozzle. But it is also possible that a set includes an irregular selection of application nozzles.
  • the control of the application nozzles in sets has economic advantages. For example, to control 100 application nozzles grouped into 10 sets, only 10 valves are needed.
  • An industrial covering according to the invention in particular covering for a machine for producing a fibrous web such as a paper, board or tissue web or a non-woven product is an industrial covering which has been produced by one of the methods according to the invention.
  • the beads and / or the blank areas may be in the form of patterns or quasi-patterns.
  • the beads are applied along paths.
  • the individual paths run uniformly and in the cross machine direction next to each other. There is a gap between two adjacent paths, which remains essentially constant along the course of the path. Fluctuations can occur within the scope of manufacturing accuracy. In a particularly preferred embodiment, all distances between the paths are the same size.
  • the paths are to be understood as grid lines on which the polymer beads are deposited. Some of the paths can be completely covered with polymer. Other paths contain one or more empty areas between the individual caterpillars. The possibility that individual paths remain entirely without polymer application can also be provided. Particularly preferably, the paths may be straight, wavy or jagged. However, other variants of a uniform course are conceivable. Preferably, the paths may be the full length of the scope of industrial equipment. There is also the possibility that the paths have an even greater length to multiple times the amount of industrial voltage. This is the case, for example, with a spiral circulation of the paths.
  • a spiral course of the paths is conceivable, for example, in that the holder with the application nozzle or application nozzles is moved during the application in the cross-machine direction so that it is offset by one lathe in the cross-machine direction after one revolution of the industrial fabric.
  • the pattern is made up of at least one digital image motif.
  • a digital image motif is understood to mean a motif which, in analogy to conventional digital images, consists of a finite number of discrete color values.
  • a digital image motif according to the invention is formed from caterpillars and empty areas. The caterpillars correspond to linear color spots and the empty areas white spots. If only one type of caterpillar is used, the digital picture will look like a black and white picture.
  • the digital image motif is analogous to a digital image with multiple gray levels.
  • the digital image has an extension in the machine direction and cross machine direction. It forms the core of the pattern.
  • the pattern itself is created by a repetition of the at least one image motif. In a preferred embodiment, the pattern is created by tiling the entire surface of the industrial fabric, or at least portions thereof, through the digital image motif.
  • the digital image motif extends in the cross-machine direction over at least two beads and / or empty regions or over at least two paths. In a particularly preferred embodiment, the digital image motif extends over at least three beads and / or empty regions or over at least three Paths and, in a most preferred embodiment, the digital image motif extends across at least five Caterpillars and / or empty areas or over at least five paths before a repetition of the motif begins.
  • the extent of the digital image motif in the cross-machine direction is at most 10%, preferably at most 5% of the width of the industrial clothing is before a repetition of the motif begins.
  • the digital image motif in the cross-machine direction is therefore significantly wider than a single bead.
  • it is still small in the sense that it can often be placed across the width of the industrial fixture, for example more than 10 times or more than 20 times, compared to industrial fixturing.
  • At least two types of beads which differ in at least one of the parameters material, cross-sectional shape and cross-sectional size, are applied to the industrial adhesive. These different beads can lead to different or different effects in the fibrous web. It can be used for functional or decorative purposes.
  • a digital image motif which is constructed for example of empty areas as well as two types of caterpillars, can thus be understood as a three-color image motif.
  • the polymer may be a silicone, a polyurethane, an epoxy resin or an ester.
  • the substances mentioned are easy to handle in their workability and their durability and are available in large quantities.
  • the polymer is connected in a form-fitting and / or materially bonded manner to the surface of the fabric. This ensures that the caterpillars adhere securely and the covering can be used for a long time without chipping off material.
  • the beads are formed flush with a surface of Industriebschreib. This is particularly advantageous for forming fabrics for the production of watermarks.
  • it can also be provided that the beads project beyond the surface of the industrial fabric in a z-direction. As a result, the embossed structuring of the fibrous web is more clearly visible.
  • the height of the caterpillars in the z-direction is preferably up to 2 mm.
  • the height of the beads in the z direction can be up to 5 mm. This makes it possible to create clear and sharply demarcated, deep in the fiber web embossed structures.
  • a ratio between the height in the z-direction and the width of the beads may preferably be between 0.5: 1 and 2: 1, preferably 1: 1. Deviations from this can lead to instability of the caterpillars, damage and spalling, which can affect the quality of the final product.
  • Paths are stored and the pattern is formed by repeating a digital image motif.
  • the patterns 6 result from a regular repetition of a digital image motif 5.
  • the image motif 5 consists of caterpillars 1 and empty regions 3 in each of the three figures.
  • the caterpillars 1 are each deposited along paths 10 in FIGS. In Fig. 1 and Fig. 3, the paths are straight along the machine direction 7, in Fig. 2, the paths 10 jagged are also substantially in the machine direction 7.
  • the paths 10 may also be wavy or in other forms.
  • the paths 10 run at a slight angle to the machine running direction 7.
  • the paths 10 spiral around several times around the industrial clothing.
  • caterpillars 1 can then be stored, which are longer than the scope of industrial voltage.
  • the paths 10 in FIG. 1 to FIG. 3 all have the same distance 4 from the respective neighboring path. The distance 4 remains constant even with the jagged paths 10 in Fig. 2 over the entire length of the path 10, apart from small fluctuations due to the production technology. But there is also the possibility that the paths 10 have different distances between them.
  • FIGS. 2 and 3 also show embodiments according to the invention in which the beads 1 have different lengths. Empty areas 3 in the digital image motifs 5 arise due to interruptions 2 of the tracks 1.
  • the digital image motif 5 has a width in the cross-machine direction of eight paths.
  • FIG. 3 shows a digital image motif 5 with a width of five paths 10, no caterpillars 1 being deposited on a path 10.
  • the industrial bonding can be, for example, a forming fabric, a press felt base fabric, a dryer fabric, a transfer belt or any other arbitrary Be covering.
  • the said fabrics can be arranged in machines for producing a paper, board or tissue web or in machines for producing non-wovens in various positions. As already mentioned above, depending on the position, different requirements are placed on the covering, with regard to their water permeability, tensile strength, resilience, open volume, etc.
  • the fabrics may be formed in a well-known manner in the form of woven or non-woven structures.
  • the fabrics forming the fabrics are made by interweaving warp and weft yarns that intersect each other.
  • coverings that consist entirely or partially of non-woven components such as laid, knitted or knitted are known and suitable for the application of the measures according to the invention.
  • the fabrics may be made by spirally winding banded material or yarn sheets.
  • the formation of clothing by the connection of spiral structures by means of plug wires is known, the latter being common especially in the field of dryer fabrics.
  • the fabrics can be combined in a known manner with other components such as staple fiber layers or polymeric portions in the form of films or particles to further model the property profile.
  • the pattern 6 or quasi-pattern which is applied repetitively or without specific repetition on at least one surface of the textile fabric, consists of beads 1 of a polymeric material such as silicone, polyurethane, epoxy resin or esters.
  • Each of the beads 1 has a certain length L between a starting point and an end point of the respective bead 1.
  • the interruptions 2 are in each case between end points of one or more caterpillars 1 and starting points of further caterpillars 1.
  • the empty areas 3 can take on any shape, depending on how the spacing of the individual beads 1 is applied to each other. It can Pattern 6, quasi-patterns or arbitrary arrays of void areas 3 are generated.
  • these empty areas 3 can then be provided with a further polymeric pattern, which can be, for example, a personalized motif or a logo.
  • the pattern 6 can be selected according to aesthetic and / or useful aspects, which influence the latter, for example, the physical properties of the fiber web.
  • the topography of the caterpillars 1 may vary depending on the particular area of application of the clothing as well as the thickness and grammage of the product.
  • the caterpillars 1 can lie in the plane of the clothing surface or project them by a certain height in the z-direction of up to 5 mm.
  • the width of the beads 1 depends on the height in the z-direction. Typically, the height to width ratio will range from about 0.5: 1, 0 to 2: 1. Usually, a ratio close to 1: 1 is preferred in order to ensure an optimal shape of the beads 1.
  • the distances between the individual beads 1 are preferably at least as large as their width.
  • the polymer adheres to the surface of the fabric by a combination of positive engagement and material bond.
  • the positive connection is achieved with the threads of the textile fabric by flowing around with polymer.
  • the material combination of fabric and polymer can also chemically connect with each other and thereby allow a material bond.
  • a pretreatment of the fabric for the purpose of better adherence of the polymer to the fabric, for example by plasma activation is also possible.

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Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung einer Industriebespannung, insbesondere einer Bespannung für eine Maschine zur Herstellung einer Faserbahn wie einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn oder eines Non-Woven Produktes, weist die folgenden Verfahrensschritte auf: i) Herstellen eines Flächengebildes aus Garnen in Form eines Gewebes, Geleges, Gestrickes, Gewirkes oder aus miteinander verbundenen spiralisierten Elementen, ii) Aufbringen zumindest eines Polymermaterials auf zumindest eine Oberfläche des Flächengebildes in Form von zumindest einer Gruppe von Raupen (1), wobei der Polymerauftrag an Startpunkten beginnt und an von den Startpunkten entfernten Endpunkten endet, iii) Wiederholen des Schrittes ii), wobei Endpunkte der zumindest einen Gruppe von Raupen (1) von Startpunkten zumindest einer weiteren Gruppe von Raupen (1) beabstandet sind, wodurch Leerbereiche (3) zwischen den Gruppen auf der Oberfläche des Flächengebildes erzeugt werden.

Description

Verfahren zur Herstellung einer Industriebespannung und Industriebespannung
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Herstellung einer Industriebespannung, welche beispielsweise in verschiedenen Positionen in einer Maschine zur Herstellung einer Faserbahn wie einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn oder auch zur Herstellung von Non-Wovens Anwendung finden kann, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 , sowie von einer mittels eines derartigen Verfahrens herstellbaren Industriebespannung nach dem Oberbegriff von Anspruch 5.
Bespannungen für industrielle Großanlagen wie Papiermaschinen oder Maschinen zur Herstellung von Non-Wovens Produkten werden üblicherweise aus einem polymeren Monofilamentgarn hergestellt, aus welchem beispielsweise durch Weben oder Aufspiralisieren ein Flächengebilde erzeugt wird. Dadurch erhält man eine Trägerstruktur, welche bestimmten Anforderungen an Eigenschaften und Funktionen entsprechen sollte, um die Herstellung des jeweiligen Papiergrades zu ermöglichen. Die Trägerstrukturen unterstützen die Faserbahn, während diese die Faserbahnmaschine durchläuft.
In einer derartigen Maschine zur Herstellung einer Faserbahn sind gewöhnlicherweise mehrere verschiedene Sektionen vorhanden, welche unterschiedliche Aufgaben während des Herstellungsprozesses erfüllen. An die Bespannungen werden daher unterschiedliche Anforderungen gestellt, die sich in unterschiedlichen Merkmalen niederschlagen. Manche Bespannungen haben eine durchlässige flexible Struktur, um Flüssigkeit den Durchtritt beim Entwässern zu erlauben, während sich gleichzeitig die Zellulosefasern des Stoffs orientieren und beginnen, die Faserbahn zu formen. Andere Bespannungen sind weniger kompliziert im Aufbau und besitzen eine höhere Luftdurchlässigkeit. Trockensiebe transportieren die Papierbahn durch die Trockenpartie und erlauben gleichzeitig die Abfuhr von Wasserdampf während des Trocknungsprozesses. Gewebte Strukturen können auch so hergestellt werden, dass sie ein gewisses Ausmaß an Topographie oder Struktur an der dem Papier zugewandten Seite aufweisen. Das kann in Form eines in Maschinenrichtung oder in Maschinenquerrichtung dominanten Musters von Linienfeldern oder in Form eines einzelnen Musters oder Motivs sein.
Während des Herstellungsprozesses kann die Oberflächenstruktur von einer Bespannung auf die Papierbahn übertragen werden, so dass eine bleibende Struktur im fertigen Produkt sichtbar ist.
Ein signifikanter Nachteil der Verwendung von Schuss- oder Kettfäden bei der Herstellung derartiger topographischer Muster ist die Komplexität der Webmuster, um einen bestimmten visuellen oder strukturellen Eindruck zu erzeugen. Für den Herstellungsvorgang der Bespannung bedeutet dies Einbußen in der zeitlichen Effizienz bei der Herstellung, höhere Kosten, Einschränkungen in Bezug auf die Designfreiheit und die Balance zwischen Funktionalität und ästhetischen Gesichtspunkten bei der Bespannung sowie höhere Ausschussraten durch die komplexen Muster. Linienförmige Muster sind zudem eingeschränkt auf Maschinenrichtung, Maschinenquerrichtung oder Köperbindung.
Derartige Muster sowie die Verfahren zu ihrer Erzeugung sind in einer Vielzahl von Variationen seit langem aus dem Stand der Technik bekannt.
Seit geraumer Zeit werden Muster auf der Oberfläche von Bespannungen auch durch Bedrucken beispielsweise mit einem Polymer erzeugt, welches mittels verschiedener Verfahren auf die Bespannung aufgebracht und fixiert wird. So ist es aus der EP2304104B1 bekannt, zum Erzeugen eines topographischen Musters aus Polymermaterial auf einem Endlosband ein Rotationssieb zu verwenden, dessen zylindrische Mantelfläche ein das topographische Muster festlegendes Perforationsmuster hat, das in Umfangsrichtung der Mantelfläche betrachtet durch einen Perforationsmusterabschnitt oder durch mehrere hintereinander liegende, zueinander identische Perforationsmusterabschnitte gebildet ist. Zum Erzeugen des Musters auf einer Umfangsseite des Endlosbandes wird das Polymermatehal in flüssigem oder pastösem Zustand durch Perforationen der Mantelfläche des Rotationssiebs gedrückt, während das Rotationssieb, sich um seine Längsachse drehend, auf der Umfangsseite des Endlosbandes in einer ununterbrochen umlaufenden Bahn abrollt.
Ebenso offenbart auch die DE 10 2005 006 738 A1 ein Verfahren, bei dem ein topografisches Muster mittels eines Rotationssiebes auf einer Papiermaschinenbespannung erzeugt wird.
Auch Kombinationen aus topographischen Webmustern und aufgedruckten Mustern, die das Webmuster überlagern, sind bekannt, beispielsweise aus der EP1242681 B1 . Hierin ist ein Gewebe beschrieben, das bei einer Papierherstellungsmaschine zum Formen eines Musters auf ein Tissuepapier verwendet wird. Das Gewebe umfasst eine lasttragende Schicht, die eine erste Ebene definiert, und eine Formschicht, die mit der lasttragenden Schicht verwoben ist und eine zweite Ebene definiert, die von der ersten Ebene beabstandet ist, wobei die obere Seite eine Hintergrundtextur aufweist, die durch die lasttragende Schicht und die Formschicht definiert ist. Eine polymere Litze ist an der oberen Seite in einem dekorativen fadenähnlichen Muster angeordnet, wobei die Hintergrundtextur dort erscheint, wo das Muster, das durch die polymere Litze gebildet ist, nicht erscheint.
Die genannten Verfahren haben dabei diverse Nachteile. So ist an dem Rotationssiebverfahren von Nachteil, dass keine längeren polymeren Gebilde herstellbar sind, wenn die Größe des Siebs sich in handhabbaren Grenzen bewegen soll. Die kombinierten Gewebe- und Polymermuster sind kompliziert in der Herstellung. Auch ist die Designfreiheit in Bezug auf die Dimensionierung des Polymerauftrags nicht gewährleistet, diese ist vielmehr durch weitere begrenzende Faktoren wie die Siebstärke eingeschränkt und somit nicht für alle Anwendungsbereiche in wünschenswerter Weise umsetzbar. Es ist z.B. nicht möglich, Polymer in beliebiger Dicke bzw. Höhe über der Sieboberfläche aufzutragen, da die Materialstärke mit derjenigen des Siebs zusammenhängt. Zudem ist es nicht möglich, bei Verwendung des Siebdruckverfahrens das Design des Polymerauftrags über die Ausdehnung der Bespannung zu verändern, obwohl es in vielen Fällen wünschenswert wäre, beispielsweise in Randbereichen einen gegenüber dem Mittelteil der Bespannung unterschiedlichen Polymerauftrag anzubringen.
Es ist entsprechend Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu mildern oder zu vermeiden und ein Verfahren zur Herstellung einer Industriebespannung sowie eine Industriebespannung anzugeben, die einerseits so herstellbar ist, dass die grundlegenden physikalischen Eigenschaften wie Dimensionsstabilität und Luftdurchlässigkeit gewährleistet sind und andererseits Muster in gewünschter Form und Anzahl in einfacher Weise auf die Bespannung aufgebracht werden können.
Die Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Industriebspannung durch die Merkmale des Anspruchs 5 jeweils in Verbindung mit den gattungsbildenden Merkmalen gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in einem ersten Verfahrensschritt die Herstellung eines Flächengebildes aus Garnen in Form eines Gewebes, Geleges, Gestrickes, Gewirkes oder aus miteinander verbundenen spiralisierten Elementen erfolgt. In einem zweiten Verfahrensschritt wird zumindest ein Polymermaterial auf zumindest eine Oberfläche des Flächengebildes in Form von zumindest einer Gruppe von Raupen aufgetragen, wobei der Polymerauftrag an Startpunkten beginnt und an von den Startpunkten entfernten Endpunkten endet. Dieser Verfahrensschritt wird beliebig oft wiederholt, wobei Endpunkte der zumindest einen Gruppe von Raupen von Startpunkten zumindest einer weiteren Gruppe von Raupen beabstandet sind, wodurch Leerbereiche zwischen den Gruppen auf der Oberfläche des Flächengebildes erzeugt werden. Dadurch können einerseits beliebig lange und beliebig viele Raupen in beliebigen Mustern, Kombinationen und Formen hergestellt werden, die andererseits in beliebigen Abständen unterbrochen sind und dadurch Leerbereiche definieren, um dadurch Raum für weitere Muster, Motive, Logos etc. zu schaffen, die in einem weiteren Verfahrensschritt oder auch gleichzeitig mit den Raupen in einfacher Weise in die Leerbereiche eingebracht werden können. Musterkombinationen in beliebiger Vielfalt und mit nahezu unbegrenzt einstellbaren Eigenschaften für das Endprodukt hinsichtlich Festigkeit, Dicke, Luftdurchlässigkeit etc. sind dadurch möglich. Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung haben alle Raupen eine Länge, die mindestens dem doppelten ihrer maximalen Breite entspricht. Als Breite der Raupe kann dabei beispielsweise die Breite an der Oberfläche des Flächengebildes genommen werden. In einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt der Polymerauftrag mittels zumindest einer Auftragsdüse. Durch einen Düsenauftrag lassen sich sowohl kurze als auch beliebig lange Raupen ohne besonderen technischen Aufwand auftragen. Bevorzugt erfolgt der Polymerauftrag durch mehrere Auftragsdüsen simultan. Es sind beliebige Anzahlen von simultan betriebenen Auftragsdüsen vorstellbar. In einer besonders bevorzugten Ausführung erfolgt der Polymerauftrag mittels 5 bis 100 Auftragsdüsen simultan. Die mehreren Auftragsdüsen können beispielsweise in Maschinenquerrichtung nebeneinander angeordnet sein und einen festen Abstand zueinander haben. Dieser Abstand kann bei allen Auftragsdüsen gleich oder auch unterschiedlich sein. Vorteilhafte Abstände zwischen den Auftragsdüsen liegen zwischen 0.5mm und 20mm.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung werden die Auftragsdüsen einzeln oder in Sets angesteuert. Damit kann der Polymerauftrag der einzelnen Auftragsdüsen oder Sets von Auftragsdüsen unabhängig ein- bzw. ausgeschaltet und/oder reguliert werden. Ein Set umfasst dabei im Sinne der Erfindung mehrere, bevorzugt zwischen 2 und 50 Auftragsdüsen. Eine Auftragsdüse kann dabei stets nur zu maximal einem Set gehören. Die Auftragsdüsen eines Sets können dabei entweder direkt benachbart sein, feste Abstände zueinander aufweisen, wie z.B. jede zehnte oder zwanzigste Düse. Es ist aber auch möglich, dass ein Set eine unregelmäßige Auswahl von Auftragsdüsen umfasst. Die Ansteuerung der Auftragsdüsen in Sets hat ökonomische Vorteile. So werden zur Ansteuerung von 100 Auftragsdüsen, die in 10 Sets gruppiert sind, lediglich 10 Ventile benötigt.
Eine erfindungsgemäße Industriebespannung, insbesondere Bespannung für eine Maschine zur Herstellung einer Faserbahn wie einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn oder eines Non-Woven Produkts ist eine Industriebespannung, die nach einem der erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden ist.
Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung können die Raupen und/oder die Leerbereiche in Form von Mustern oder Quasimustern ausgebildet sein.
Bevorzugt werden die Raupen entlang von Pfaden aufgebracht. Die einzelnen Pfade verlaufen dabei gleichförmig und in Maschinenquerrichtung nebeneinander. Zwischen zwei benachbarten Pfaden besteht dabei ein Abstand, der im Wesentlichen entlang des Pfadverlaufs konstant bleibt. Schwankungen können dabei im Rahmen der Fertigungsgenauigkeit auftreten. In einer besonders bevorzugten Ausführung sind alle Abstände zwischen den Pfaden gleich groß.
Die Pfade sind dabei wie Rasterlinien zu verstehen, auf denen die Polymerraupen abgelegt werden. Manche der Pfade können ganz mit Polymer bedeckt sein. Andere Pfade enthalten einen oder mehrere Leerbereichen zwischen den einzelnen Raupen. Auch die Möglichkeit, dass einzelne Pfade gänzlich ohne Polymerauftrag bleiben, kann vorgesehen sein. Besonders bevorzugt können die Pfade gerade, gewellt oder gezackt verlaufen. Es sind aber auch andere Varianten eines gleichförmigen Verlaufs vorstellbar. Vorzugsweise können die Pfade die volle Länge des Umfangs der Industriebespannung haben. Auch besteht die Möglichkeit, dass die Pfade eine noch größere Länge bis zum mehrfachen des Umfangs der Industriebespannung haben. Dies ist beispielsweise bei einem spiralförmigen Umlauf der Pfade der Fall. So ist ein spiralförmiger Verlauf der Pfade beispielsweise dadurch vorstellbar, dass die Halterung mit der Auftragsdüse bzw. Auftragsdüsen während des Auftrags so in Maschinenquerrichtung bewegt wird, dass sie nach einem Umlauf der Industriebespannung um ihre Breite in Maschinenquerrichtung versetzt ist. Von Vorteil ist auch, wenn das Muster aus zumindest einem digitalen Bildmotiv aufgebaut ist. Unter einem digitalen Bildmotiv soll im Sinne dieser Anmeldung ein Motiv verstanden werden, das in Analogie zu üblichen Digitalbildern aus einer endlichen Anzahl diskreter Farbwerte besteht. Ein digitales Bildmotiv im Sinne der Erfindung wird dabei aus Raupen und Leerbereichen gebildet. Die Raupen entsprechen linienförmigen Farbstellen und die Leerbereiche Weißstellen. Wird nur eine Art Raupen verwendet, entspricht das digitale Bildmotiv einem schwarz-weiß Bild. Bei der Verwendung von unterschiedlichen Raupen steht das digitale Bildmotiv in Analogie zu einem Digitalbild mit mehreren Graustufen. Das digitale Bildmotiv besitzt eine Ausdehnung in Maschinenlaufrichtung und Maschinenquerrichtung. Es bildet den Kern des Musters. Das Muster selbst entsteht durch eine Wiederholung des zumindest einen Bildmotivs. In einer bevorzugten Ausführung entsteht das Muster durch eine Parkettierung der gesamten Oberfläche der Industriebespannung, oder zumindest Teilen davon durch das digitale Bildmotiv.
Das digitale Bildmotiv erstreckt sich in Maschinenquerrichtung in einer bevorzugten Ausführung über zumindest zwei Raupen und/oder Leerbereiche bzw. über zumindest zwei Pfade, in einer besonders bevorzugten Ausführung erstreckt sich das digitale Bildmotiv Ausführung über zumindest drei Raupen und/oder Leerbereiche bzw. über zumindest drei Pfade und in einer ganz besonders bevorzugten Ausführung erstreckt sich das digitale Bildmotiv Ausführung über zumindest fünf Raupen und/oder Leerbereiche bzw. über zumindest fünf Pfade, bevor eine Wiederholung des Motivs einsetzt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung beträgt die Ausdehnung des digitalen Bildmotivs in Maschinenquerrichtung maximal 10%, bevorzugt maximal 5% der Breite der Industriebespannung beträgt, bevor eine Wiederholung des Motivs einsetzt.
Gemäß den beiden eben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen ist das digitale Bildmotiv in Maschinenquerrichtung also deutlich breiter, als eine einzelne Raupe. Es ist hier allerdings im Vergleich mit der Industriebespannung immer noch klein in dem Sinne, dass es über die Breite der Industriebespannung häufig, beispielsweise mehr als 10-mal oder mehr als 20-mal angeordnet werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind auf der Industriebespannung zumindest zwei Arten von Raupen aufgetragen, die sich in zumindest einem der Parameter Material, Querschnittsform und Querschnittsgröße unterscheiden. Diese unterschiedlichen Raupen können in der Faserstoffbahn zu unterschiedlichen bzw. unterschiedlich starken Effekten führen. Die lässt sich zu funktionellen oder dekorativen Zwecken nutzen. Ein digitales Bildmotiv, das beispielsweise aus Leerbereichen sowie zwei Arten von Raupen aufgebaut ist, kann damit also als dreifarbiges Bildmotiv aufgefasst werden.
Vorteilhafterweise kann das Polymer ein Silikon, ein Polyurethan, ein Epoxidharz oder ein Esther sein. Die genannten Stoffe sind in ihrer Verarbeitbarkeit und ihrer Haltbarkeit gut handzuhaben sowie in Großmengen verfügbar.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass das Polymer formschlüssig und/oder stoffschlüssig an die Oberfläche der Bespannung angebunden ist. Dadurch ist gewährleistet, dass die Raupen sicher anhaften und die Bespannung lange ohne Abplatzen von Material verwendbar ist. Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Raupen bündig mit einer Oberfläche der Industriebspannung ausgebildet sind. Dies ist insbesondere für Formiersiebe zur Herstellung von Wasserzeichen von Vorteil. Gemäß einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltungsvariante kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Raupen die Oberfläche der Industriebespannung in einer z-Richtung überragen. Dadurch wird die der Faserstoffbahn eingeprägte Strukturierung klarer sichtbar. Die Höhe der Raupen in z-Richtung beträgt bevorzugt bis zu 2 mm. In anderen vorteilhaften Ausführungen kann die Höhe der Raupen in z-Richtung bis zu 5 mm betragen. Dadurch ist es möglich, klare und scharf abgegrenzte, tief in die Faserbahn eingeprägte Strukturen zu schaffen. Ein Verhältnis zwischen Höhe in z-Richtung und Breite der Raupen kann vorzugsweise zwischen 0,5:1 bis 2:1 , bevorzugt bei 1 :1 liegen. Abweichungen hiervon können zu Instabilität der Raupen, Beschädigungen und Abplatzen führen, was die Qualität des Endproduktes beeinträchtigen kann. Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren beispielhaft beschrieben. In den Figuren zeigen:
Fig. 1 bis 3 Ausführungsbeispiele, in denen Raupen erfindungsgemäß entlang von
Pfaden abgelegt sind und das Muster durch Wiederholung eines digitalen Bildmotivs gebildet wird.
In den Figuren 1 bis 3 sind stark schematisierte Ausführungsbeispiele von Mustern 6 dargestellt, welche auf eine nicht im Detail dargestellte Industriebespannung aufgebracht werden. In den drei Figuren ist jeweils nur ein kleiner Ausschnitt des Musters 6 gezeigt, das sich sowohl in Maschinenlaufrichtung 7 als auch senkrecht dazu in Maschinenquerrichtung weiter wiederholt. Die Muster 6 entstehen erfindungsgemäß durch eine regelmäßige Wiederholung eines digitalen Bildmotivs 5. Das Bildmotiv 5 besteht in den drei Figuren jeweils aus Raupen 1 sowie Leerbereichen 3. Die Raupen 1 sind in den Figuren 1 bis 3 jeweils entlang von Pfaden 10 abgelegt. In Fig. 1 und Fig. 3 verlaufen die Pfade gerade entlang der Maschinenlaufrichtung 7, in Fig. 2 verlaufen die Pfade 10 gezackt auch im Wesentlichen in Maschinenlaufrichtung 7. Die Pfade 10 können aber auch gewellt verlaufen oder in anderen Formen. In weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsformen verlaufen die Pfade 10 mit einem leichten Winkel zur Maschinenlaufrichtung 7. So kann beispielsweise erreicht werden, dass die Pfade 10 spiralisierend mehrfach um die Industriebespannung herumlaufen. Auf solchen Pfaden 10 können dann auch Raupen 1 abgelegt werden, die länger sind als der Umfang der Industriebespannung. Die Pfade 10 haben in Fig. 1 bis Fig. 3 alle denselben Abstand 4 von dem jeweiligen Nachbarpfad. Der Abstand 4 bleibt dabei auch bei den gezackten Pfaden 10 in Fig. 2 über die gesamte Länge des Pfades 10 konstant, von kleinen Schwankungen bedingt durch die Produktionstechnik einmal abgesehen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass die Pfade 10 verschiedene Abstände 4 untereinander haben.
Die Raupen in einem digitalen Bildmotiv 5 können, wie in Fig. 1 gezeigt, alle dieselbe Länge aufweisen. Die Fig. 2 und Fig. 3 zeigen jedoch auch erfindungsgemäße Ausführungen, bei denen die Raupen 1 unterschiedliche Längen aufweisen. Leerbereiche 3 in den digitalen Bildmotiven 5 entstehen durch Unterbrechungen 2 der Raupen 1 .
In Fig. 1 und Fig. 2 hat das digitale Bildmotiv 5 eine Breite in Maschinenquerrichtung von acht Pfaden. Fig. 3 zeigt ein digitales Bildmotiv 5 mit einer Breite von fünf Pfaden 10, wobei auf einen Pfad 10 keine Raupen 1 abgelegt sind.
Die Industriebespannung kann dabei beispielsweise ein Formiersieb, ein Pressfilz- Grundgewebe, ein Trockensieb, ein Transferband oder jede weitere beliebige Bespannung sein. Die genannten Bespannungen können in Maschinen zur Herstellung einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn oder auch in Maschinen zur Herstellung von Non-Wovens in verschiedenen Positionen angeordnet sein. Wie bereits weiter oben erwähnt, sind je nach Position unterschiedliche Anforderungen an die Bespannung gestellt, was ihre Wasserdurchlässigkeit, Zugfestigkeit, Rückstellvermögen, offenes Volumen etc. betrifft.
Die Bespannungen können in hinlänglich bekannter Weise in Form von gewebten oder nicht gewebten Strukturen ausgebildet sein. Üblicherweise werden die die Bespannungen bildenden textilen Flächengebilde durch Verweben von Kett- und Schussfäden, die sich gegenseitig kreuzen, hergestellt. Auch Bespannungen, die ganz oder teilweise aus nichtgewebten Komponenten wie Gelegen, Gestricken oder Gewirken bestehen, sind bekannt und für die Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahmen geeignet. Ebenso können die textilen Flächengebilde durch Aufspiralisieren von bandartigem Material oder von Fadenscharen hergestellt werden. Schließlich ist auch das Bilden von Bespannungen durch das Verbinden von Spiralstrukturen mittels Steckdrähten bekannt, wobei letzteres insbesondere im Bereich der Trockensiebe üblich ist. Die Bespannungen können in bekannter Weise mit weiteren Komponenten wie Stapelfaserlagen oder polymeren Anteilen in Form von Folien oder Partikeln kombiniert werden, um das Eigenschaftsprofil weiter zu modellieren.
Das Muster 6 oder auch Quasi-Muster, welches sich wiederholend oder ohne spezifische Wiederholung auf zumindest eine Oberfläche des textilen Flächengebildes aufgebracht wird, besteht dabei aus Raupen 1 aus einem Polymermaterial wie beispielsweise Silikon, Polyurethan, Epoxidharz oder Esthern.
Jede der Raupen 1 weist dabei eine gewisse Länge L zwischen einem Startpunkt und einem Endpunkt der jeweiligen Raupe 1 auf. Die Unterbrechungen 2 liegen jeweils zwischen Endpunkten einer oder mehrerer Raupen 1 und Startpunkten weiterer Raupen 1 . Die Leerbereiche 3 können beliebige Formen annehmen, je nachdem wie die Beabstandung der einzelnen Raupen 1 zueinander angelegt ist. Es können Muster 6, Quasi-Muster oder willkürliche Anordnungen von Leerbereichen 3 erzeugt werden.
In einem weiteren Schritt des Herstellungsverfahrens können diese Leerbereiche 3 dann mit einem weiteren polymeren Muster versehen werde, welches beispielsweise ein personalisiertes Motiv oder ein Logo sein kann.
Das Muster 6 kann dabei nach ästhetischen und/oder nach nützlichen Gesichtspunkten ausgewählt werden, welche letzteren beispielsweise die physikalischen Eigenschaften der Faserbahn beeinflussen.
Die Topographie der Raupen 1 kann abhängig vom jeweiligen Anwendungsbereich der Bespannung sowie von Dicke und Grammatur des Produktes variieren. Die Raupen 1 können in der Ebene der Bespannungsoberfläche liegen oder diese um eine gewisse Höhe in z-Richtung von bis zu 5 mm überragen. Die Breite der Raupen 1 hängt dabei von der Höhe in z-Richtung ab. Typischerweise wird das Verhältnis der Höhe zur Breite in einem Bereich von ca. 0,5:1 ,0 bis 2:1 liegen. Gängigerweise wird ein Verhältnis nahe 1 :1 bevorzugt, um eine optimale Form der Raupen 1 zu gewährleisten. Die Abstände zwischen den einzelnen Raupen 1 sind vorzugsweise mindestens so groß wie deren Breite.
Das Polymer haftet an der Oberfläche der Bespannung durch eine Kombination aus Formschluss und Stoffschluss. Der Formschluss wird dabei mit den Fäden des textilen Flächengebildes durch Umfließen mit Polymer erzielt. Wahlweise kann die Materialkombination aus Bespannung und Polymer auch chemisch miteinander eine Verbindung eingehen und dadurch einen Stoffschluss ermöglichen. Eine Vorbehandlung der Bespannung zum Zwecke des besseren Anhaftens des Polymers an der Bespannung beispielsweise durch Plasmaaktivierung ist ebenfalls möglich.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur Herstellung einer Industriebespannung, insbesondere einer Bespannung für eine Maschine zur Herstellung einer Faserbahn wie einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn oder eines Non-Woven Produkts, aufweisend die folgenden Verfahrensschritte: i) Herstellen eines Flächengebildes aus Garnen in Form eines Gewebes, Geleges, Gestrickes, Gewirkes oder aus miteinander verbundenen spiralisierten Elementen, ii) Aufbringen zumindest eines Polymermaterials auf zumindest eine Oberfläche des Flächengebildes in Form von zumindest einer Gruppe von Raupen (1 ), wobei der Polymerauftrag an Startpunkten beginnt und an von den Startpunkten entfernten Endpunkten endet, iii) Wiederholen des Schrittes ii), wobei Endpunkte der zumindest einen Gruppe von Raupen (1 ) von Startpunkten zumindest einer weiteren Gruppe von Raupen (1 ) beabstandet sind, wodurch Leerbereiche (3) zwischen den Gruppen auf der Oberfläche des Flächengebildes erzeugt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der einzelnen Raupen (1 ) mindestens das Doppelte ihrer maximalen Breite beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der
Polymerauftrag mittels zumindest einer Auftragsdüse, bevorzugt mittels mehrerer Auftragsdüsen, ganz besonders bevorzugt mittels 5 bis 100 Auftragsdüsen erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragsdüsen einzeln oder in Sets angesteuert und somit der Polymerauftrag der einzelnen Auftragsdüsen oder der Sets von Auftragsdüsen unabhängig ein- bzw. ausgeschaltet und/oder reguliert wird, wobei die Sets bevorzugt zwischen 2 und 50 Auftragsdüsen umfassen.
5. Industriebespannung, insbesondere Bespannung für eine Maschine zur Herstellung einer Faserbahn wie einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, oder eines Non-Woven Produkts, dadurch gekennzeichnet, dass die
Industriebespannung hergestellt ist nach einem der Ansprüche 1 bis 4.
6. Industriebespannung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die
Raupen (1 ) und/oder Leerbereiche (3) in Form eines Musters (6) oder eines Quasimusters angeordnet sind.
7. Industriebespannung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Raupen (1 ) entlang von Pfaden (10) aufgebracht sind, wobei die einzelnen Pfade (10) gleichförmig verlaufen und in Maschinenquerrichtung zu den jeweils benachbarten Pfaden (10) einen Abstand (4), bevorzugt denselben Abstand (4) für alle Pfade (10), aufweisen, der entlang des Pfadverlaufes im Wesentlichen konstant bleibt.
8. Industriebespannung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Pfade (10) gerade, gewellt oder gezackt verlaufen.
9. Industriebespannung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Pfade (10) bis zu dem vollen oder einem mehrfachen der Länge des Umfangs der Industriebespannung beträgt.
10. Industriebespannung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Muster (6) aus zumindest einem digitalen Bildmotiv (5) aufgebaut ist, welches durch die Kombination von Raupen (1 ) und Leerbereichen (3) gebildet wird, wobei die Raupen (1 ) linienförmigen Farbstellen und die Leerbereiche (3) Weißstellen entsprechen, und wobei das digitale Bildmotiv (5) eine Ausdehnung in Maschinenlaufrichtung (7) und Maschinenquerrichtung besitzt, und das Muster (6) durch eine Wiederholung des zumindest einen digitalen Bildmotivs (5), bevorzugt durch eine Parkettierung der gesamten Oberfläche oder Teilen der Oberfläche der Industriebespannung durch das digitale Bildmotiv (5) entsteht.
1 1 . Industriebespannung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die
Ausdehnung des digitalen Bildmotivs (5) in Maschinenquerrichtung mindestens zwei, bevorzugt mindestens drei, ganz besonders bevorzugt mindestens fünf Raupen (1 ) und/oder Leerbereiche (3) beziehungsweise Pfade (10) beträgt, bevor eine Wiederholung des Motivs einsetzt.
12. Industriebespannung nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ausdehnung des digitalen Bildmotivs (5) in Maschinenquerrichtung maximal 10%, bevorzugt maximal 5% der Breite der Industriebespannung beträgt, bevor eine Wiederholung des Motivs einsetzt.
13. Industriebespannung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Arten von Raupen (1 ) aufgetragen sind, die sich in zumindest einem der Parameter Material, Querschnittsform und Querschnittsgröße unterscheiden.
14. Industriebespannung nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer ein Silikon, ein Polyurethan, ein Epoxidharz oder ein Esther ist.
15. Industriebspannung nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Raupen (1 ) bündig mit einer Oberfläche der Industriebspannung ausgebildet sind.
16. Industriebespannung nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Raupen (1 ) die Oberfläche der Industriebespannung in einer z-Richtung überragen.
17. Industriebespannung nach einem der Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis zwischen Höhe in z-Richtung und Breite der Raupen (1 ) zwischen 0,5:1 bis 2:1 , bevorzugt bei 1 :1 liegt.
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