NL8203743A - Kunststofmateriaalbaan, in het bijzonder kunststofmateriaalbaan met filtereigenschappen, alsmede werkwijze en inrichting voor haar vervaardiging. - Google Patents

Description

t' » ..

825130/vdV/kd

Korte aanduiding: Kunststofmateriaalbaan, in. het bijzonder kunststofmateriaalbaan met filtereigenschappen, alsmede werkwijze en inrichting voor haar vervaardiging.

De uitvinding heeft betrekking op een kunststofmateriaalbaan, en meer in het bijzonder een kunststofmateriaalbaan met filtereigenschappen verkregen door warmtebehandeling onder zodanig vasthouden van het uitgangsmateriaal dat het uitgangsmateriaal een geregelde rek of krimp 3 heeft ondergaan.

Een dergelijke kunststofmateriaalbaan,verkregen door bijvoorbeeld een polyesterfoelieweefsel of vezelvlies in een spanraam vast te houden en te verwarmen tot bijvoorbeeld ZOO^is bekend. Bij deze verwarming verkrijgt het materiaal een zodanige stabiliteit dat het bij een werk-10 temperatuur tot 200 °C gebruikt kan worden zonder dat drastische vormveranderingen respektievelijk uiterlijke veranderingen optreden.

Een dergelijke kunststofmateriaalbaan is .betrekkelijk duur daar men het uitgangsmateriaal in een spanraam moet inspannen, terwijl bovendien het verwarmen tot de vooraf bepaalde temperatuur dwingt tot het 15 toepassen van zeer nauwkeurige behandelingsomstandigheden.

*

Anderzijds is ook een baanvormig kunststofvezelvliesmateriaal bekend verkregen door impregneren van een kunststofvezelvlies met kunsthars, en vervolgens harden van de kunsthars met warmte, welke behandeling uitgevoerd wordt op een walskalander. Dit bekende baanvormige kunststof-20 materiaal heeft het nadeel dat de behandeling in korte tijd plaats moet vinden bij een hoge lijndruk tussen de walsen van de walskalander en het uitgangsmateriaal.

Tenslotte treedt bij het onderwerpen van een baanvormig kunststofmateriaal bestaande uit een laminaat van twee vezelvliezen van verschil-25 lende kunststoffen, het nadael op dat bij verwarming tot de smelttempera-tuur van de kunststofvezels met het laagste smeltpunt, deze kunststof-vezels samensmelten tot een zeer kleine massa, waarbij alle gunstige eigenschappen van het baanvormig kunststofmateriaal verloren gaan.

De uitvinding beoogt nu een baanvormig kunststofmateriaal dat ge-30 makkelijker vervaardigd kan worden en bovendien optimale eigenschappen bezit, zonder toepassing van een spanraam of van een walskalander.

Dit oogmerk wordt volgens de uitvinding bereikt doordat de kunststofmateriaalbaan gevormd is door het materiaal te leiden door een zone gevormd door een wals en een deze wals tenminste gedeeltelijk omslinge-35 8203743 - 2 - F » rende band zonder einde, onder toevoer van warmte.

Bij toepassing van deze maatregelen, wat doelmatig kan geschieden met een bandkalander, kan men de aandrukking tussen de band en de wals nauwkeurig regelen, en bovendien werken met betrekkelijk lage aandruk-5 krachten, terwijl de kontakttijden lang kunnen zijn in vergelijking met de kontakttijden en aandrukkrachten bij een walskalander wat leidt tot een zeer goede kwaliteit van het eindprodukt.

Met bijzonder voordeel bestaat de kunststofmateriaalbaan uit een eerste vezelvlieslaag van kunststofvezels met een lager verwekingspunt 10 dan een met deze vezelvlieslaag verbonden andere kunststoflaag.

Een dergelijke kunststofmateriaalbaan is geschikt voor velerlei toepassingen en wanneer de andere kunststoflaag een poreuze kunststoflaag is, leent de kunststofmateriaalbaan zich bijzonder goed als filter-materiaal.

15 Bijzonder goede filtermaterialen worden verkregen wanneer de ande re poreuze kunststoflaag aan één oppervlak vrij is van uitstekende kunststofvezels van de eerste vezelvlieslaag en verkregen is door versmelten van kunststofvezels van een tweede vezelvlieslaag.

In het bijzonder is een dergelijke kunststofmateriaalbaan geschikt 20 voor filtratie van vloeibare voedingsmiddelenz-samenstellingen^zoals melkfiltratie, doch ook voor vele andere filtraties, vanwege het feit dat het eerste vezelvlies zijn normale eigenschappen behoudt en anderzijds de andere kunststoflaag van bepaalde poriën voorzien is voor het.doorlaten van vloeistof.

25 In het bijzonder bezit het baanvormig kunststofmateriaal volgens de uitvinding zeer geregelde rek of krimpeigenschappen, waardoor het optimaal gebruikt kan worden als industrieel produkt voor het vervaardigen van andere produkten.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een werkwijze voor het 30 vervaardigen van een kunststofmateriaalbaan, in het bijzonder een kunststofmateriaalbaan met filtereigenschappen, door een. baanvormig uitgangsmateriaal aan een warmtebehandeling te onderwerpen onder zodanig vasthouden van het uitgangsmateriaal dat het materiaal een geregelde rek of krimp ondergaat, welke werkwijze gekenmerkt is doordat men het uitgangs-35 materiaal leidt door een zone gevormd door een wals en een deze wals tenminste gedeeltelijk omslingerende band zonder einde, onder toevoer van warmte.

Deze werkwijze verschaft een kunststofmateriaalbaan met optimale 8203743 t % - 3 - t eigenschappen in vergelijking met de tot nu toe op spanramen of met behulp van walskalander vervaardigde produkten.

Met bijzonder voordeel ligt de oppervlaktedruk tijdens de behandeling tussen 0,05 en 3 kg/cm2 bij voorkeur tussen 0,10 en 0,15 kg/cm2, 5 en de temperatuur tussen 25 en 300 °C bij een kontakttijd van 1 tot 60 sec. bij voorkeur 5 tot 15 sec.

De werkwijze volgens de uitvinding biedt bovendien bijzonder grote voordelen wanneer men de warmtebehandeling uitvoert in meerdere zones, en wel een opwarmzone, een konstante temperatuurzone en een afkoelzone, 10 waarbij men optimale eigenschappen kan verkrijgen.

Doelmatig, brengt men een laag van een lossingsmiddel aan op het uitgangsprodukt, op de wals en/of op een of meerdere de wals tenminste gedeeltelijk omslingerende banden om het eindprodukt gemakkelijk te kunnen verwijderen, in geval het produkt zonder toepassing van een 15 lossingsmiddel aan de oppervlakken van de wals en/of één of meerdere banden die de wals tenminste gedeeltelijk omslingeren, zou hechten.

Doelmatig wordt het lossingsmiddel aangebracht met een changerende viltstrip.

Tenslotte heeft de uitvinding vbetrekking op een inrichting voor 20 het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding bestaande uit een centrale wals welke samenwerkt met een band zonder einde die tenminste een gedeelte van de omtrek van de centrale wals omslingert, alsmede een geleiding voor de band zonder einde en een spanorgaan om de band met instelbare druk tegen het walsoppervlak aan te drukken, welke inrichting 25 gekenmerkt is doordat deze voorzien is van tenminste een warmtetoevoer-orgaan en van tenminste een koelorgaan.

Een bijzonder voordelige inrichting volgens de uitvinding is gekenmerkt doordat de band zonder einde uit warmtegeleidend materiaal is vervaardigd en tenminste een warmta-toevoerorgaan geplaat^ is langs een 30 gedeelte van de de door de band omslingerde walsomtrek, terwijl de wals als koelbare wals is uitgevoerd.

Volgens een nog andere voordelige uitvoeringsvorm is de centrale wals omslingerd door meerdere banden, waarbij één der banden een band met lage warmteweerstand is, gelegen tussen de centrale verwarmbare wals 35 en een warmte-isolerende tweede band zonder einde, welke band met lage warmteweerstand geleid is door een koelzone gelegen buiten de omtrek van de centrale wals.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van een uitvoe- 8203743

»' V

% - 4 - ringsvoorbeeld met behulp van de tekening, waarin:

Fig. 1 een doorsnede toont van een kunststofmateriaalbaan volgens de uitvinding;

Fig. 2 een eerste uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de 5 uitvinding en;

Fig. 3 een tweede uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding.

In fig. 1 is een kunststofmateriaalbaan volgens de uitvinding weergegeven omvattende een polyestervezelvlies 1, dat vast verbonden is 10 in een door versmelting van p'olyalkeen vezels, in het bijzonder polypro-peenvezels, verkregen andere kunststoflaag 2. Deze andere kunststoflaag 2 is voorzien van poriën 3.

Zoals men ziet, is de andere kunststoflaag in de vorm van een poreuze polypropeenfoelie 2 aan één oppervlak vast verbonden met het 15 polyestervezelvlies, waarvan de vezels verankerd zijn in de polypropeenfoelie 2. Het andere oppervlak 4 van het baanvormig kunststofmateriaal is vrij van uitstekende vezels.

Een dergelijk materiaal leent zich bijzonder goed als filterma-teriaal voor melk, doch ook voor andere filtratieprocessen.

20 In fig. 2 is een inrichting volgens de uitvinding weergegeven om vattende een centrale wals 6 voorzien van verwarmingsspiralen 7 en/of een toe- en afvoer voor verwarmingsmedium.om deze centrale wals op een vooraf bepaalde temperatuur te kunnen brengen.

De omtrek van de centrale wals 6 is gedeeltelijk omslingerd door 25 een viltband 8 zonder einde die geleid is over geleidingsrollen 9 en spanrollen 10 en 11 om de viltband 8 met de gewenste druk tegen de centrale wals 6 te kunnen aandrukken en derhalve ook de gewenste druk te kunnen uitoefenen op een baanvormig laminaat 12 van een vezelvlies van polyalkeenvezels, in het bijzonder polypropeenvezels, die vernaald zijn 30 met een vezelvlies van polyestervezels.

Dit gelamineerde samengestelde vezelvlies 12 is afkomstig van een uitgangsmateriaalhaspel 13 of ander afwikkelmechanisme.

Met het buitenoppervlak van de centrale wals 6, werkt een tweede band zonder einde of meeloperband 4 samen welke een lage warmteweerstand 35 heeft, zoals bijvoorbeeld een metaalfoelie met een dunne polyesterlaag of een dunne glasvezelteflonband. Deze tweede band 14 is geleid over een koelbare wals 17, waarachter een transportband 15 is opgesteld waardoor de verkregen kunststofmateriaalbaan volgens de uitvinding (aangegeven 8203743 V* ’fc ..-5- met verwijzingscijfer 18) geleid wordt naar een opwikkelhaspel 16 of ander opwikkelmechanisme.

Bij gebruik van een samengesteld vezelvlies uit polypropeenvezels en een hiermee door naalden verbonden polyestervezelvlieslaag, u/erkt men 5 met een temperatuur van de centrale wals 6 van ongeveer 180 °C, terwijl de kontakttijd in de verwarmingszone 10 sec. bedraagt.

In het trajekt waar het gevormde baanvormige materiaal volgens de uitvinding het oppervlak van de centrale wals 6 verlaat, wordt het eindprodukt gekoeld, en uiteindelijk met de koelbare wals 17 gekoeld tot een 10 temperatuur beneden 100 ?C, bijvoorbeeld 60 °C. Daartoe wordt de gekoelde wals 17 gevoed met koelwater van bijvoorbeeld 20 °C via koelwatertoevoer 19 en koelwaterafvoer 20.

In het algemeen kiest men de oppervlaktedruk tussen viltband 8 en tweede of meeloperband 14 tussen 0,05 en 3 kg/cm2 en bij voorkeur tus-, 15 sen 0,10 en 0,15 kg/cm2. De temperatuur ligt bij voorkeur tussen 25 en 300 °C bij een totale kontakttijd tussen meeloperband 14 en viltband 8 van 1 tot 60 sec., bij voorkeur 5 tot 15 sec.

In fig. 3 is een nog andere uitvoeringsvorm weergegeven omvattende een gekoelde centrale wals 6 ’, voorzien van een centrale toevoer 21 voor 20 het toevoeren van koelwater zodat het omtreksoppervlak van de centrale wals 6’ gekoeld wordt tot bijvoorbeeld kamertemperatuur.

De eveneens van een voorraadhaspel 13 toegevoerde samengestelde vezelvliesbsan 12 bestaande uit een door naalden met elkaar verbonden vezelvlies van polyestervezels en vezelvlies van polypropeenvezels, wordt door middel van een eerste band zonder einde 8' tegen het oppervlak van de 25 gekoelde centrale wals 61 gedrukt. Voor het toevoeren van de vereiste warmte voor de warmtebehandeling is de inrichting voorzien van een ver-warmingsorgaan 22, dat geplaatst is tegenover het omtreksoppervlak van de centrale wals 6 *, echter zodanig dat de warmtetoevoer van het warmte-orgaan 22, plaatsvindt over een deel van het omslingerde gedeelte van de 50 centrale wals 6'. Na het passeren van het werkzame gebied van het ver-warmingsorgaan 22, wordt de warmte behandelde samengestelde vezelvliesmassa waarvan de vezels van het polypropeervvezelvlies versmolten zijn, vindt koeling plaats, derhalve in het gebied aangegeven door de pijlen 23, 231.

Na verlaten van de centrale wals 61 wordt de verkregen poreuze 55 polypropeenfoelie 2 met hiermee vastverbonden polyestervezelvlies 5 over transportband 15 geleid naar opwikkelhaspel 16.

Om vasthechten van het samengestelde vezelvliesprodukt 18 aan 8203743 r ï - 6 - centrale wals 6’ of warmtegeleidende eerste band 8' zonder einde te voorkomen, kan het aanbeveling verdienen om door middel van een lossings-middelopbrengorgaan 23, bijvoorbeeld in de vorm van een changerende vilt-strip lossingmiddel op deze oppervlakken aan te brengen.

3 Het is vanzelfsprekend ook mogelijk.lossingsmiddel direkt aan te brengen op de beide oppervlakken van het uitgangsmateriaal met behulp van lossingsmiddelopbrengorganen 23' zoals weergegeven in fig. 3.

Vanzelfsprekend kan men ook lossingsmiddel met behulp van lossings-middelorganen 23 aanbrengen op de tweede band zonder einde 14, en op de 10 viltband 8.

In fig. 4 is het uitgangsprodukt schematisch weergegeven omvattende een vezelvlies 1 van polyestervezels een een vezelvlies 2’ van polypro-peenvezels welke door een naaldbewerking met elkaar verbonden zijn.

Bij de warmtebehandeling in de inrichting volgens figuur 2 wordt 15 het polypropeenvezelvlies 2' zodanig geleid dat dit aanligt tegen de tweede band zonder einde of meeloperband '14.

In fig. 3 wordt daarentegen het polypropeenvezelvlies 2' tegen de metalen foelieband 8' met polyesterlaag geleid.

De band zonder einde 8' kan ook bestaan uit een siliconenpapier 20 of een teflonfoelie, vanzelfsprekend hangt de gladheid van het oppervlak van de gelamineerde polypropeenlaag 2 mede af van de gladheid van de · band zonder einde 81.

Bij de uitvoeringsvorm volgens fig. 2 bezit de centrale wals 6 een oppervlakte temperatuur van minstens 190 °C, doch in elk geval moet de 25 temperatuur beneden 225 °C liggen daar bij deze temperatuur het polyester een begm van smelten vertoont.

In het bovenstaande is gesproken over het opbrengen van een lossingsmiddel door middel van een changerende viltstrip, doch vanzelfsprekend kan men het lossingsmiddel ook aanbrengen door spuiten of met behulp 30 van een opbrengrol.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van een aantal uitvoeringsvoorbeelden.

VOORBEELD I

Aan een bandkalander volgens fig. 3 voert men een samengestelde 35 vezelvlieslaag toe bestaande voor 20% van zijn gewicht uit een polypro-peenvezelvlieslaag en voor 80% van zijn gewicht uit een polyestervezel-vlieslaag, welke beide lagen door een naaldbewerking met elkaar verbonden zijn.

Ter verkrijging van een filtermateriaal waarbij het polypropeen 8203743 ' ' ..-7- versmolten is tot een gladde poreuze laag, terwijl het polyester vezel-vlies daar als volumineuze filterlaag aan vast zit, wordt de samengestelde uitgangs vezelvliesbaan met behulp van het verwarmingselement 22 verhit op een temperatuur van 180 °C. Men gebruikt een warmtegeleidende band 58' van koperfoelie die aan zijn met de polypropeenvezelvlieslaag in aanraking; zijnde zijde voorzien is van een bekledingslaag uit polyester.

De kontakttijd in de door verwarmingsorgaan 22 vervormde verwar-mingszone bedraagt 10. sec., terwijl daarna gekoeld wordt door middel van de gekoelde centralewals 6' tot een temperatuur van 80°C. Het verkregen 10 baanvormige materiaal volgens de uitvinding gaat daarna door transportband 18 naar opwikkelhaspel 16.

De verkregen kunststofmateriaalbaan bestaat uit een polyestervezel-vlies waarvan de polyestervezeltjes verankerd zijn in een poriën bezittende polypropeenlaag, gevormd door versmelten van de polypropeenvezels van 15 het polypropeenvezelvlies 2'.

De poriën struktuur in de laag 2 is zodanig dat eventueel loslatende polyestervezeltjes tijdens het gebruik van het velvormige materiaal volgens de uitvinding door het polypropeenfilter 2 worden tegengehouden. VOORBEELD IX

20 Men behandelt een samengestelde vezelvliesbaan volgens voorbeeld I in een viltbandkalander volgens fig. 2.

De band 14 met lage warmteweerstand uit koperfoelie transporteert het verkregen velvormige materiaal 18 naar de koelwals 17 die door middel van water gekoeld wordt, zodanig dat het samengestelde baanvormige 25 materiaal een temperatuur bezit van 80°C, Daarna wordt de kunststofmateriaalbaan volgens de uitvinding opgewikkeld. 1 8203743

Claims (21)

1. Kunststofmateriaalbaan, in het bijzonder kunststofmateriaalbaan met filtereigenschappen, verkregen door warmtebehandeling onder zodanig vasthouden van het uitgangsmateriaal dat het uitgangsmateriaal een geregelde rek of krimp heeft ondergaan, met het kenmerk, dat het 5 velvormig materiaal gevormd is door het uitgangsmateriaal te leiden door een zone gevormd door een wals en een deze wals tenminste gedeeltelijk omslingerende band zonder einde onder toevoer van warmte.

2. Kunststofmateriaalbaan volgens conclusie l,met het kenmerk, dat het velvormig materiaal uit een eerste vezelvlieslaag bestaat 10 van kunststofvezelsümet een hoger verwekingspunt dan een met deze vezel-vlieslaag verbonden andere kunststoflaag.

3. Kunststofmateriaalbaani'volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de andere kunststoflaag een poreuze kunststoflaag is.

4. Kunststofmateriaalbaan volgens conclusie 3,met het ken-15 m e r k, dat de poreuze kunststoflaag aan êên oppervlak vrij is van uitstekende kunststofvezels van de eerste vezelvlieslaag.

5. Kunststofmateriaalbaan volgens conclusies 2 tot 4, m e t het kenmerk, dat de andere kunststoflaag verkegen is door versmelten van kunststofvezels van een tweede vezelvlieslaag.

6. Kunststofmateriaalbaan volgens conclusie 1 tot 5, m e.t het kenmerk, dat de andere poreuze kunststoflaag gevormd is door versmelten van een tweede vezelvlieslaag van polyalkeenvezels, bij voorkeur polypropeenvezels, en de eerste vezelvlieslaag uit polyestervezels bestaat. *

7. Werkwijze voor het vervaardigen van een kunststofmateriaalbaan door 25 velvormig uitgangsmateriaal aan een warmtebehandeling te onderwerpen onder zodanig vasthouden van het uitgangsmateriaal dat het uitgangsmateriaal een geregelde rek of krimp ondergaat, met het kenmerk, dat men het uitgangsmateriaal leidt door een zone tussen een wals (6) en een deze wals (6) tenminste gedeeltelijk omslingerende band zonder einde (8), (8') onder 30 toevoer van warmte.

8. Werkwijze volgens conclusie 7,met het kenmerk, dat het uitgangsmateriaal uit een eerste vezelvlieslaag bestaat uit kunststof-vezels met een hoger verwekingspunt dan een met deze vezelvlieslaag * in het bijzonder kunststofmateriaalbaan met filtereigenschappen 8203743 . e» - 9 - verbanden andere kunststoflaag.

9. Werkwijze volgensrconclusie 7 of 8,met het kenmerk, dat de andere kunststoflaag tot een poreuze kunststoflaag gevormd wordt.

10. Werkwijze volgens conclusies 7 tot 9,met het kenmerk, 5 dat men de poreuze andere kunststoflaag zodanig vormt dat een oppervlak vrij is van uitstekende kunststofvezels van de eerste vezelvlieslaag.

11. Werkwijze volgens conclusies 7 tot 10, m evt het ken mie r k, dat de kunststofvezels van een tweede vezelvlieslaag versmolten worden tot een andere poreuze kunststoflaag.

12. Werkwijze volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de andere poreuze kunststoflaag gevormd wordt door versmelten van een tweede vezelvlieslaag van polyalkeenvezels, bij voorkeur polypropeenvezels., en de eerste vezelvlieslaag uit polyester naaldbewerking vezels bestaat, waarbij de uitgangslagen door een/ met elkaar verbon-" 15 den zijn.

13. Werkwijze volgens conclusies 7 tot 12, met het kenmerk, dat de oppervlakte druk tijdens de warmtebehandeling ligt tussen 0,05 en 3 kg/cm2,bij voorkeur 0,10 tot 0,15 kg/cm2,en de temperatuur tussen 25 en 300 °C bij kontakttijden van 1 tot 60 sec., bij voorkeur 5 tot 20 15 sec.

14. Werkwijze volens conclusies 7 tot 13,met het kenmerk, dat de warmtebehandeling in meerdere zones plaatsvindt, welke zich aan of bij de omtrek van de centrale wals(é, 6'j bevinden.

15. Werkwijze volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat 25 men het uitgangsmateriaal door een opwarmzone, een constante temperatuur-zone en een afkoelzone leidt.

16. Werkwijze volgens êên of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat men een laag van een lossingsmiddel aanbrengt op het uitgangsprodukt, op de centrale wals en/of op een of meerdere 30 de wals tenminste gedeeltelijk omslingerende wanden.

17. Werkwijze volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat het lossingsprodukt door middel van een changerende viltstrip continu wordt opgebracht.

18. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens een of 35 meer. der voorgaande conclusies, omvattende een centrale wals (ó, 6') welke samenwerkt met een band zonder einde (8, 8'J die tenminste een gedeelte van de omtrek van de centrale wals omslingert, alsmede geleidingsrollen 8203743 - 10 - V- T ft (9) en drukinstelrollen (10,11) om de band (8, 8’) met instelbare druk tegen het oppervlak van de centrale wals (6, 6') aan te drukken, met het kenmerk, dat de inrichting voorzien is van tenminste een warmtetoevoer orgaan (22, 6) en van tenminste een koelorgaan (6', 17).

19. Inrichting volgens conclusie 18,met het kenmerk, dat de band uit warmtegeleidend materiaal is vervaardigd en een verwar-mingsorgaan (22) geplaatst is langs een gedeelte van de omslingerde omtrek van de centrale wals (6*), welke centrale wals (6') uitgevoerd is als een koelbare wals (6‘).

20. Inrichting volgens conclusie 18,met het kenmerk, dat de centrale wals (6') omslingerd is door twee banden waarbij een der banden (14) een band met lage warmteweerstand is, gelegen tussen de verwarmde centrale wals (6) en een warmteisolerende tweede band zonder einde (8), welke band met lage warmteweerstand (14) geleid is _ langs een 15 koelorgaan (17).

21. Inrichting volgens conclusie 20,met het kenmerk, dat de koelzone uitgevoer is als een koelwals. 20 8203743