PL182279B1

PL182279B1 - Method of producing a web of material

Info

Publication number: PL182279B1
Application number: PL97322379A
Authority: PL
Inventors: Michael Gass
Original assignee: Munzinger Conrad & Cie Ag
Priority date: 1996-01-25
Filing date: 1997-01-17
Publication date: 2001-12-31
Also published as: EP0817887B1; NO311809B1; SI0817887T1; CZ299897A3; KR100257804B1; ATE189017T1; CA2214003C; DE59604228D1; GR3035184T3; CZ287859B6; EP0786551B1; PL322379A1; MY119139A; ES2144163T3; NO974422D0; AU702029B2; EP0817887A1; SK279862B6; WO1997027361A1; EP0786551A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wstęgi materiału, w którym na co najmniej jednej stronie nośnika wytwarza się warstwę tworzywa sztucznego z mieszaniny tworzyw sztucznych i rozpuszczalnych cząstek, usuwalnych poprzez rozpuszczenie w takim rozpuszczalniku, na który tworzywo sztuczne jest odporne, po czym rozpuszczalne cząstki usuwa się poprzez rozpuszczenie, co najmniej częściowo, z warstwy tworzywa sztucznego, tworząc kanały przelotowe.

Wstęga materiału opisanego wyżej rodzaju do stosowania w maszynie papierniczej jest znana z europejskiego opisu patentowego nr EP-B-0 196 045. Zawiera ona jako nośnik prze

182 279 puszczalną dla cieczy tkaninę, na której umieszczona jest warstwa elastomerowej żywicy polimerowej o grubości od 1,3 do 5 mm. Warstwa tworzywa sztucznego zawiera kanały przelotowe, które przechodzą od gładkiej i płaskiej w pozostałych miejscach, powierzchni zewnętrznej aż do nośnika i służą w maszynie papierniczej jako kanały odwadniające.

Wykonywanie kanałów przelotowych odbywa się w ten sposób, że włókna tekstylne rozprowadza się jednorodnie w żywicy polimerowej, zanim mieszaninę włókien tekstylnych i żywicy polimerowej umieści się na nośniku. Alternatywnie można najpierw umieścić na nośniku włókninę, a następnie powlec ją żywicą polimerową. W obu przypadkach włókna tekstylne są wykonane z substancji organicznej, rozpuszczalnej za pomocą rozpuszczalnika, przy czym warstwa tworzywa sztucznego jest odporna na ten rozpuszczalnik. Usuwanie włókien tekstylnych poprzez ich rozpuszczenie przeprowadza się po nałożeniu żywicy polimerowej, nanosząc na nią rozpuszczalnik, wskutek czego powstają kanały, których kształt i przebieg odpowiada rozpuszczonym włóknom tekstylnym.

W mniej zalecanym przykładzie wykonania zamiast włókien tekstylnych proponuje się cząstki, które rozprowadza się jednorodnie w żywicy polimerowej. Jako materiał na te cząstki zaproponowano sole nieorganiczne względnie ich wodziany lub tlenki. Za pomocą odpowiednich rozpuszczalników cząstki te można usunąć z żywicy polimerowej w taki sam sposób jak włókna tekstylne, poprzez ich rozpuszczenie i pozostawienie po nich pustych przestrzeni.

Przy wytwarzaniu opisanej wyżej taśmy maszyny papierniczej powstają trudności, związane z równomiernym rozprowadzeniem składników rozpuszczalnych - to znaczy włókien lub cząstek - w żywicy polimerowej i utrzymaniem tego rozkładu przy nakładaniu mieszaniny. Przy przetwarzaniu mieszaniny żywicy polimerowej i rozpuszczalnych składników dochodzi mianowicie do rozdzielenia komponentów, w związku z czym nie ma pewności, czy w wyniku rozpuszczenia cząstek powstaną kanały przelotowe. Z tej przyczyny również nie jest możliwe uzyskanie zróżnicowanych rozkładów rozpuszczalnych składników na przekroju.

Pomijając to, żywice polimerowe wykazują tendencję do tworzenia po utwardzeniu zamkniętej powierzchni, która utrudnia rozpuszczanie zawartych w żywicy polimerowej, rozpuszczalnych włókien tekstylnych względnie cząstek. Dla rozwiązania tego problemu w europejskim opisie patentowym nr EP-B-0 273 613 zaproponowano szlifowanie powierzchni warstwy tworzywa sztucznego w taki sposób, by uzyskać połączenie z rozpuszczalnymi włóknami, a jednocześnie gładką powierzchnię. Taki proces szlifowania jest jednak bardzo czasochłonny. Poza tym tworzywo sztuczne należy uprzednio nałożyć z odpowiednim naddatkiem, zaś podczas procesu szlifowania powstaje pył, który trzeba odessać albo usunąć, albo ponownie przetworzyć. Ponadto powstaje gładka powierzchnia, która utrudnia oderwanie wstęgi papieru od taśmy maszyny papierniczej. Papierowe wstęgi wykazują mianowicie tendencję do przysysania się do gładkich powierzchni.

Pomijając powyższe wady, tego typu taśmom maszyn papierniczych przypisuje się szereg zalet w porównaniu do znanych filców typu batt-on-base, mianowicie wyższą wytrzymałość na trwałe odkształcenie, a co za tym idzie, dłuższe okresy użytkowania i wynikające stąd niższe koszty przezbrajania, podwyższoną wytrzymałość na ścieranie i lepszą trwałość strukturalną, mniejsze powinowactwo względem substancji zanieczyszczających oraz bardziej równomierny rozkład nacisków, a co za tym idzie, lepsze odwadnianie.

Z opisanego rozwoju techniki wynikła propozycja, aby we włóknach filcu maszyny papierniczej umieścić włókna lub cząstki, rozpuszczalne za pomocą rozpuszczalnika, na który odporne są pozostałe włókna i nośnik taśmy maszyny papierniczej (niemiecki opis patentowy nr DE-C-34 19 708). Wytwarzanie odbywa się w ten sposób, że tworzy się włókninę z nierozpuszczalnych włókien i rozpuszczalnych składników, mocuje na nośniku za pomocą igłowania, po czym zagęszcza się taśmę maszyny papierniczej pod działaniem nacisku i ciepła. Składniki rozpuszczalne mogą przy tym ulec stopieniu ze sobą. W wyniku usunięcia rozpuszczalnych składników poprzez ich rozpuszczenie powstają puste przestrzenie, które mimo uprzedniego ściskania i uzyskanej w jego wyniku wysokiej gęstości tworzą pustki, niezbędne do odwadniania.

182 279

Wadą tego rozwiązania jest to, że mimo ściskania trwałość jest znacznie mniejsza niż w przypadku nośników powleczonych tworzywem sztucznym. Poza tym wytwarzanie wymaga, podobnie jak uprzednio, typowych maszyn, zwłaszcza krosen tkackich i maszyn do igłowania.

Nie brakowało prób, zmierzających do tego, by taśmy maszyn papierniczych z nośnikiem i zawierającą kanały przelotowe, warstwą tworzywa sztucznego, wytworzyć w inny sposób. Tak na przykład w europejskim opisie patentowym nr EP-B-0 037 387 zaproponowano wstęgę materiału, w której kanały przelotowe wytwarza się poprzez perforację nałożonej uprzednio folii z tworzywa sztucznego za pomocą urządzenia laserowego. Pomijając to, że kanały przelotowe nie są połączone ze sobą, w związku z czym przepływ gazu lub wody w kierunku poprzecznym do płaszczyzny wstęgi materiału nie jest możliwy, również wytwarzanie tej wstęgi jest wyjątkowo skomplikowane, zwłaszcza wówczas, gdy za pomocą urządzenia laserowego należy obrobić większe powierzchnie, co ma miejsce w przypadku taśm maszyn papierniczych. Poza tym nie produkuje się folii o wymaganej szerokości i wystarczającej równomierności.

W międzynarodowym opisie patentowym nr WO 91/14558 zaproponowano wytwarzanie kanałów przelotowych w ten sposób, że na jeszcze nie utwardzonej warstwie tworzywa sztucznego układa się perforowaną maskę, którą następnie poddaje się działaniu promieniowania. Wskutek tego promieniowania następuje utwardzenie tworzywa sztucznego w obszarze otworów maski. Po zdjęciu perforowanej maski usuwa się nadal nie utwardzone tworzywo sztuczne za pomocą sprężonego powietrza. Również ten sposób jest skomplikowany, ponadto przy jego użyciu pozostają stosunkowo duże wolne obszary, w związku z czym nie ma on uniwersalnego zastosowania. Poza tym również tutaj powstają odpady, które należy usunąć lub ponownie przetworzyć.

Koncepcyjnie odmienną drogę reprezentuje rozwiązanie, przedstawione w europejskim opisie patentowym nr EP-B-0 187 967. Porowatą warstwę tworzywa sztucznego w taśmie maszyny papierniczej wytwarza się tutaj na nośniku w ten sposób, że luźne cząstki syntetycznej żywicy polimerowej o wielkości rzędu od 0,15 do 5 mm rozprowadza się na powierzchni tkaniny nośnej, a następnie poddaje obróbce cieplnej, w której cząstki żywicy polimerowej nagrzewa się powyżej temperatury mięknienia, wskutek czego stapiają się one w miejscach styku ze sobą nawzajem i z tkaniną nośną. Zamiast tego lub w kombinacji z powyższym można również zastosować nakładanie środka wiążącego w postaci żywicy. Po przywarciu cząstek względnie włókien do siebie wzajemnie i do tkaniny nośnej pozostają wolne przestrzenie, które czynią warstwę tworzywa sztucznego przepuszczalną dla cieczy.

Podobne rozwiązanie zaproponowano w europejskim zgłoszeniu patentowym nr EP-A0 653 512, przy czym wstęgę materiału wytwarza się tutaj najpierw wyłącznie z cząstek żywicy, które łączy się ze sobą w miejscach wzajemnego styku pod działaniem ciepła. Jeżeli jest to konieczne, w utworzonej w ten sposób taśmie można umieścić strukturę wzmacniającą w rodzaju zbrojenia. Mogą to być włókna w postaci czystej lub tkanina. Cząstki mogą mieć także różne średnice, aby uzyskać przepuszczalność, zwiększającą się od jednej powierzchni w kierunku drugiej.

Wada wstęg materiału, wytwarzanych według powyższej zasady, polega na tym, że bardzo trudno jest je produkować w sposób powtarzalny, zwłaszcza pod względem przepuszczalności. Poza tym ich powierzchnia jest bardzo nierówna, w związku z czym zaproponowano jednoczesne zastosowanie nacisku i wysokiej temperatury - o ile cząstki mają postać włókien (w opisie patentowym EP-B-0 187 967) - lub proces szlifowania (w opisie zgłoszenia patentowego EP-A-0 653 512) w celu wyrównania powierzchni.

W międzynarodowym opisie patentowym nr WO 95/21285 nakłada się na nośnik powłokę polimerową za pomocą odrywalnej folii, przy jednoczesnym oddziaływaniu wysokiej temperatury i nacisku, przy czym powłoka polimerowa kształtuje się na odrywalnej folii pod działaniem ciepła w połączone ze sobą krople, tworząc puste przestrzenie i powodując, że nałożoną na nośnik warstwą tworzywa sztucznego jest porowata. Również w tym sposobie trudno jest uzyskać powtarzalną przepuszczalność warstwy tworzywa sztucznego i dopaso

182 279 wać jądo konkretnych wymagań. Poza tym nie są dostępne folie o wymaganej tu szerokości, a ich równomierność nie byłaby wystarczającą ...

Zadaniem wynalazku jest zaproponowanie sposobu wytwarzania wstęgi materiału opisanego na wstępie rodzaju, który umożliwi osiągnięcie zamierzonego rozkładu rozpuszczalnych cząstek wewnątrz warstwy tworzywa sztucznego. Kolejne zadanie polega na takim opracowaniu sposobu, aby rozpuszczalne cząstki można było łatwo usunąć poprzez rozpuszczenie z warstwy tworzywa sztucznego.

Sposób wytwarzania wstęgi materiału, w którym na co najmniej jednej stronie nośnika wytwarza się warstwę tworzywa sztucznego z mieszaniny tworzyw sztucznych i rozpuszczalnych cząstek, usuwalnych poprzez rozpuszczenie w takim rozpuszczalniku, na który tworzywo sztuczne jest odporne, po czym rozpuszczalne cząstki usuwa się poprzez rozpuszczenie, co najmniej częściowo, z warstwy tworzywa sztucznego, tworząc kanały przelotowe, charakteryzuje się według wynalazku tym, że jako tworzywo sztuczne stosuje się proszek tworzywa sztucznego, który miesza się z rozpuszczalnymi cząstkami i nakłada na nośnik, po czym za pomocą obróbki pod działaniem ciepła i nacisku wytwarza się z mieszaniny proszku tworzywa sztucznego i rozpuszczalnych cząstek warstwę tworzywa sztucznego wraz ze znajdującymi się w niej, rozpuszczalnymi cząstkami, zanim rozpuszczalne cząstki usunie się z warstwy tworzywa sztucznego, co najmniej częściowo, przez ich rozpuszczenie.

Korzystnie proszek tworzywa sztucznego i rozpuszczalne cząstki miesza się ze sobą przed nałożeniem na nośnik.

Korzystnie rozpuszczalne cząstki mają średnią średnicę od 30 do 500 pm.

Korzystnie średnia wielkość ziarna proszku tworzywa sztucznego jest mniejsza niż średnia wielkość rozpuszczalnych cząstek.

Korzystnie średnia wielkość ziarna proszku tworzywa sztucznego wynosi co najwyżej 100 pm.

Korzystnie proszek tworzywa sztucznego i rozpuszczalne cząstki miesza się ze sobą w stosunku objętościowym od 1/4:3/4 do 1/2:1/2.

Korzystnie proszek tworzywa sztucznego i rozpuszczalne cząstki nanosi się w kilku warstwach.

Korzystnie wielkość rozpuszczalnych cząstek zwiększa się od jednej warstwy do drugiej, w kierunku nośnika.

Korzystnie ilość rozpuszczalnych cząstek zwiększa się, od jednej warstwy do drugiej, w kierunku nośnika.

Korzystnie w trakcie lub po wytworzeniu warstwy tworzywa sztucznego umieszcza się rozpuszczalne drobiny na zewnętrznej powierzchni warstwy tworzywa sztucznego, a następnie wciska je w warstwę tworzywa sztucznego, przy czym rozpuszczalne drobiny sąusuwalne poprzez rozpuszczenie w takim rozpuszczalniku, na który odporne jest tworzywo sztuczne, a następnie usuwa się te rozpuszczalne drobiny poprzez ich rozpuszczenie.

Korzystnie rozpuszczalne drobiny nanosi się na warstwę tworzywa sztucznego na taką grubość, że pozostające po ich rozpuszczeniu wgłębienia są, co najmniej częściowo, połączone wzajemnie ze sobą i z kanałami przelotowymi.

Korzystnie rozpuszczalne drobiny wciska się w warstwę tworzywa sztucznego w takiej temperaturze, w której warstwa tworzywa sztucznego ulega zmiękczeniu w stosunku do swego stanu w temperaturze pokojowej.

Korzystnie rozpuszczalne drobiny nanosi się i wciska bezpośrednio po wytworzeniu warstwy tworzywa sztucznego, w nadal podwyższonej temperaturze.

Korzystnie rozpuszczalne drobiny maja średnią średnicę od 5 do 100 pm.

Korzystnie rozpuszczalne cząstki i rozpuszczalne drobiny są z tego samego materiału.

Korzystnie na rozpuszczalne cząstki względnie rozpuszczalne drobiny stosuje sie substancje nieorganiczne.

Korzystnie jako substancje nieorganiczne stosuje się sole, jak NaCl, KC1 i/lub CaCOj.

Korzystnie na rozpuszczalne składniki względnie drobiny stosuje się substancje organiczne lub sole kwasów organicznych.

Korzystnie do proszku tworzywa sztucznego dodaje się przeciwutleniacze.

182 279

Korzystnie stosuje się rozpuszczalne cząstki z co najmniej dwóch substancji, przy czym każda z tych substancji jest rozpuszczalna w rozpuszczalniku, na który odporna jest względnie sąpozostała(e) substancja(e).

Korzystnie na drugiej stronie nośnika wytwarza się drugą warstwę tworzywa sztucznego z kanałami przelotowymi w taki sam sposób, jak na pierwszej stronie.

Korzystnie ilość rozpuszczalnych cząstek w drugiej warstwie tworzywa sztucznego zwiększa się w kierunku odwrotnym do nośnika.

Korzystnie wielkość rozpuszczalnych cząstek w drugiej warstwie tworzywa sztucznego zwiększa się w kierunku odwrotnym od nośnika.

Korzystnie ilość i/lub wielkość rozpuszczalnych cząstek w sąsiadujących z nośnikiem w obszarach obu warstw tworzywa sztucznego jest jednakowa.

Korzystnie jako nośnik stosuje się, co najmniej częściowo, wykonany z nici nośnik tekstylny.

Korzystnie jako nośnik tekstylny stosuje się nici ułożone luzem, dzianinę i/lub tkaninę i/lub kombinację takich nośników tekstylnych.

Korzystnie jako nośnik stosuje się, co najmniej częściowo, włókninę otrzymywaną metodą spod filiery i/lub wycinaną względnie wyciskaną strukturę siatkową.

Korzystnie nośnik jest zaopatrzony we włókninę.

Korzystnie na warstwę tworzywa sztucznego stosuje się poliamid, poliester, siarczyn polipropylenu, polidwueteroketon, poliuretan, polisulfony, poliftalamid i/lub polipropylen.

Korzystnie na warstwę tworzywa sztucznego stosuje się mieszaninę tworzyw sztucznych o różnych własnościach sprężystych.

Korzystnie warstwę tworzywa sztucznego wytwarza się z warstw tworzyw sztucznych o różnych własnościach sprężystych.

Dzięki wytwarzaniu początkowo proszkowej mieszaniny można osiągnąć wyjątkowo równomierny rozkład rozpuszczalnych cząstek wewnątrz tworzywa sztucznego. Rozkład ten nie zmienia się również w trakcie lub po nałożeniu proszku. Proszek tworzywa sztucznego ulega mianowicie takiemu naładowaniu elektrostatycznemu, że zmieszane ze sobą cząstki proszku tworzywa sztucznego i rozpuszczalne cząstki przywierają do siebie, wskutek czego nie zmieniają swego położenia. Dzięki temu nie dochodzi do problemów związanych z rozdzieleniem składników mieszaniny. Następująca bezpośrednio potem obróbka cieplna (spiekanie) pozwala wytworzyć z warstwy proszku ciągłą warstwę tworzywa sztucznego. Proszek tworzywa sztucznego zostaje przy tym na tyle zmiękczony, że powstaje jednorodna, to znaczy poza rozpuszczalnymi cząstkami w zasadzie nieporowata warstwa tworzywa sztucznego, która przywiera do nośnika. Proces ten jest wspomagany działaniem nacisku, który poza tym zapewnia od zewnątrz gładką powierzchnię. Obróbka cieplna może odbywać się w piecu grzewczym lub pod działaniem promienników podczerwieni. Działanie nacisku można zrealizować w kalandrze lub podobnym urządzeniu.

Wielkość ziarna proszku tworzywa sztucznego, a także rozpuszczalnych cząstek oraz ich udział w mieszaninie można regulować w szerokich granicach tak, że uzyskuje się żądaną strukturę warstwy tworzywa sztucznego, zwłaszcza w odniesieniu do pustek kanałów przelotowych, powstających po usunięciu rozpuszczalnych cząstek przez ich rozpuszczenie. Korzystnie rozpuszczalne cząstki mają średnią średnicę od 30 do 500 pm. Średnia wielkość ziarna proszku tworzywa sztucznego powinna być mniejsza niż wielkość rozpuszczalnych cząstek, korzystnie wynosi ona jedynie połowę lub jedną trzecią wielkości ziarna rozpuszczalnych cząstek i w żadnym przypadku nie może być większa niż 100 pm. W ten sposób rozpuszczalne cząstki zostają praktycznie otoczone dużą, a nawet bardzo dużą ilością cząstek proszku tworzywa sztucznego i osiąga się stosunkowo gęste upakowanie.

Stosunek objętościowy pomiędzy proszkiem tworzywa sztucznego i rozpuszczalnymi cząstkami należy korzystnie dobrać tak, aby rozpuszczalne cząstki przylegały do siebie, co najmniej częściowo, nie tylko w kierunku poprzecznym do płaszczyzny warstwy tworzywa sztucznego, lecz również w tej płaszczyźnie, co spowoduje istnienie otwartych porów również w płaszczyźnie warstwy tworzywa sztucznego, a co za tym idzie, zapewni odpowiednią objętość odwadniania i zdolność pochłaniania wody.

182 279

Stosunek objętościowy pomiędzy proszkiem tworzywa sztucznego i rozpuszczalnymi cząstkami wynosi korzystnie od 1/4:3/4 do 1/2:1/2, zwłaszcza 2/3:1/3 .

Proszek tworzywa sztucznego i rozpuszczalne cząstki można również nakładać warstwowo, przy czym na poszczególne warstwy można zastosować różne wielkości ziarna, materiały i proporcje mieszaniny, co pozwala uwzględnić konkretne wymagania. Tak na przykład wielkość rozpuszczalnych cząstek może zwiększać się w kierunku nośnika, warstwowo lub w sposób ciągły. Alternatywnie lub w kombinacji z powyższym również ilość rozpuszczalnych cząstek może się zwiększać, od jednej warstwy do drugiej, w kierunku nośnika. Oba rozwiązania służą zwiększeniu przepuszczalności w kierunku nośnika, co jest pożądane na przykład przy zastosowaniu wstęgi materiału w części formująco-prasującej maszyny papierniczej.

Według wynalazku zaproponowano ponadto, że w trakcie lub po wytworzeniu warstwy tworzywa sztucznego umieszcza się rozpuszczalne drobiny na zewnętrznej powierzchni warstwy tworzywa sztucznego, a następnie wciska je w warstwę tworzywa sztucznego, przy czym rozpuszczalne drobiny są rozpuszczalne za pomocą takiego rozpuszczalnika, na który odporne jest tworzywo sztuczne, a następnie usuwa się te rozpuszczalne drobiny poprzez ich rozpuszczenie. Za pomocą tego sposobu na zewnętrznej stronie warstwy tworzywa sztucznego wytwarza się wgłębienia, zwiększające jej szorstkość, co jest korzystne zwłaszcza przy zastosowaniu wstęgi materiału jako taśmy maszyny papierniczej. Przeciwdziała się w ten sposób tendencji wstęgi papieru do silnego przywierania do taśmy maszyny papierniczej, nie powodując zarazem powstawania znaków na papierze. Wstęga papieru odchodzi od taśmy maszyny papierniczej o wiele łatwiej niż to ma miejsce w znanych dotychczas rozwiązaniach tego typu. Wgłębienia mają przy tym, dzięki ich rozkładowi, tak małą wielkość w porównaniu do otworów kanałów przelotowych, że powierzchnia styku ze wstęgą papieru jest wystarczającą by zapewnić równomierne podparcie i przenoszenie nacisków. Kanały przelotowe i wgłębienia zapewniają ponadto niewielkie zwilżenie zwrotne wstęgi papieru.

Zalety, wynikające z szorstkowanej według wynalazku powierzchni warstwy tworzywa sztucznego, nie są jednak ograniczone do zastosowania w maszynach papierniczych. Również w przypadku elementów filtracyjnych zbyt gładka powierzchnia może powodować zbyt silne przywieranie odfiltrowanej substancji, co utrudnia czyszczenie elementu filtracyjnego.

Kolejna zaleta tego sposobu polega na tym, że dzięki wciśnięciu rozpuszczalnych drobin w tych miejscach, gdzie rozpuszczalne cząstki znajdują się w pobliżu powierzchni zewnętrznej, powstaje połączenie z tymi cząstkami. Po usunięciu rozpuszczalnych drobin poprzez ich rozpuszczenie rozpuszczalnik zyskuje dostęp do rozpuszczalnych cząstek, zawartych w warstwie tworzywa sztucznego, dzięki czemu również te cząstki mogą zostać usunięte przez rozpuszczenie. Wgłębienia stanowią zatem później otwory kanałów przelotowych. Sposób zastępuje wobec tego znane szlifowanie.

Szczególnie korzystne jest, jeżeli rozpuszczalne drobiny nanosi się na warstwę tworzywa sztucznego na taką grubość, że pozostające po rozpuszczeniu wgłębienia są co najmniej częściowo, połączone wzajemnie ze sobą i z kanałami przelotowymi. Takie ukształtowanie jest szczególnie korzystne dla odwadniania w przypadku taśmy maszyny papierniczej.

Korzystnie rozpuszczalne drobiny powinno się wciskać w warstwę tworzywa sztucznego w takiej temperaturze, w której warstwa tworzywa sztucznego ulega zmiękczeniu w stosunku do swego stanu w temperaturze pokojowej. Można to zrealizować w ten sposób, że rozpuszczalne drobiny nanosi się i wciska bezpośrednio po wytworzeniu warstwy tworzywa sztucznego, w nadal podwyższonej temperaturze. Wciskanie może się odbywać za pomocą kalandrów. Korzystnie rozpuszczalne drobiny maja średnią średnicę od 5 do 100 pm.

Aby uprościć usuwanie rozpuszczalnych cząstek i rozpuszczalnych drobin poprzez ich rozpuszczanie, powinny one być z tego samego materiału, co umożliwia przeprowadzenie rozpuszczania w ramach jednej operacji roboczej przy użyciu tego samego rozpuszczalnika. Na rozpuszczalne cząstki, zawarte w warstwie tworzywa sztucznego, należy dobierać takie substancje, które pod działaniem wysokiej temperatury podczas wytwarzania warstwy tworzywa sztucznego zachowują w zasadzie stały kształt. Wchodzą tu w grę cząstki polimerowe, których odporność na działanie ciepła jest wyższa niż odporność osnowy z tworzywa

182 279 sztucznego, w której osadzone są rozpuszczalne cząstki. Korzystnie warunek ten powinien być spełniony także dla rozpuszczalnych drobin, wciśniętych w zewnętrzną powierzchnię warstwy tworzywa sztucznego. Korzystnie stosuje się jednak substancje nieorganiczne, zwłaszcza rozpuszczalne w wodzie sole, jak NaCl, KC1 i/lub CaCOj oraz chlorki, węglany i/lub rozpuszczalne siarczany pierwiastków alkalicznych lub ziem alkalicznych, względnie metale, a także takie sole, które opisano w DE-C-34 19 708. Takie rozpuszczalne drobiny względnie cząstki nie podlegają wpływom obróbki cieplnej, potrzebnej do utworzenia warstwy tworzywa sztucznego, dzięki czemu zachowują sypkość i nadają się do posypywania. W grę wchodzą jednak również substancje organiczne, na przykład węglowodany (cukier) lub sole kwasów organicznych, jak kwas cytrynowy, kwas askorbinowy i inne. Do proszku tworzywa sztucznego dodaje się korzystnie przeciwutleniacze.

W kolejnym przykładzie wykonania wynalazku stosuje się rozpuszczalne cząstki z co najmniej dwóch substancji, przy czym każda z tych substancji jest rozpuszczalna za pomocą rozpuszczalnika, na który odporna jest względnie są pozostała(e) substancja(e). Daje to możliwość usunięcia poprzez rozpuszczenie najpierw tylko jednej części rozpuszczalnych cząstek, a następnie, po zainstalowaniu wstęgi materiału i określonym czasie pracy, usunięcia poprzez rozpuszczenie, w jednej lub kilku operacjach, następnych grup innych rozpuszczalnych cząstek, co pozwala odzyskać początkową przepuszczalność wstęgi materiału, jeżeli pogorszyła się ona w trakcie pracy wskutek zanieczyszczeń lub temu podobnych czynników. Rozumie się, że te rozpuszczalne cząstki muszą być odporne na warunki pracy wstęgi materiału, to znaczy w przypadku zastosowania jako taśmy maszyny papierniczej, muszą być odporne na pochodzące ze wstęgi papieru ciecze lub pary. Alternatywnie względem powyższego można zastosować rozwiązanie, w którym rozpuszczalne cząstki dają się rozpuszczać jedynie z opóźnieniem i wymywać sukcesywnie z osnowy.

Według wynalazku na drugiej stronie nośnika wytwarza się drugą warstwę tworzywa sztucznego z kanałami przelotowymi w taki sam sposób, jak na pierwszej stronie. Ilość i/lub wielkość rozpuszczalnych cząstek w drugiej warstwie tworzywa sztucznego powinna się przy tym zwiększać w kierunku odwrotnym od nośnika, zaś ilość i/lub wielkość rozpuszczalnych cząstek w sąsiadujących z nośnikiem obszarach obu warstw tworzywa sztucznego powinna być jednakowa. Rozumie się, że możliwe są także inne rozkłady, jeżeli jest to korzystne z punktu widzenia przewidzianego zastosowania. Oczywiście, również zewnętrzną powierzchnię drugiej warstwy tworzywa sztucznego można w opisany wyżej sposób zaopatrzyć we wgłębienia, które wytwarza się poprzez wciśnięcie rozpuszczalnych drobin.

Zadaniem nośnika wstęgi materiału według wynalazku jest nadanie jej trwałości kształtu i struktury oraz ewentualnie przejmowanie sił wzdłużnych i poprzecznych. Poza tym powinien on być przepuszczalny dla cieczy. Do tego celu nadają się zwłaszcza, utworzone z nici nośniki tekstylne, na przykład nici ułożone luzem, dzianina i/lub tkanina i/lub kombinacja takich nośników tekstylnych. Zależnie od przeznaczenia nośnik może być jedno- lub kilkuwarstwowy. W przypadku tkaniny w grę wchodzą wszystkie rodzaje tkanin, zwłaszcza te, które są znane z dziedziny taśm maszyn papierniczych. Na nici stosuje się zarówno monofilamenty, jak też multifilamenty, korzystnie z termoplastycznych tworzyw sztucznych. Nośnik może zawierać, alternatywnie lub w kombinacji z powyższym, włókninę otrzymywaną metodą spod „filiery” i/lub wycinaną względnie wyciskaną strukturę siatkową Ponadto może on być zaopatrzony we włókninę, wskutek czego nabiera charakteru filcu.

Na materiał nośnika nadają się tworzywa sztuczne, znane zwłaszcza z dziedziny taśm maszyn papierniczych i wspomnianych wyżej dokumentów. Dobór tworzywa można dopasować do danego przeznaczenia i przewidywanych parametrów. Zwłaszcza należy dobierać takie tworzywa sztuczne, które przy wytwarzaniu warstwy tworzywa sztucznego i pod wpływem działającego wówczas ciepła nie wykazują pogorszenia własności.

Na warstwę tworzywa sztucznego nadają się poliamidy, jak poliamid 4.6, 6, 6.6, 6.10, 6.12, 11 i 12 oraz termoplastyczne poliamidy aromatyczne. Ponadto można również zastosować poliester, siarczyn polipropylenu, polidwueteroketon, poliuretan, polisulfony, poliftalamid i/lub polipropylen. W grę wchodzą jednak także inne polimerowe i elastomerowe tworzywa sztuczne. Można również zastosować mieszaniny różnych tworzyw sztucznych, na

182 279 przykład o różnych własnościach sprężystych, przy czym warstwa tworzywa sztucznego może się również składać z warstw, wykonanych z tworzyw sztucznych o różnych własnościach sprężystych. W tym zakresie tworzywa sztuczne i ich własności sprężyste można dopasować do danego zastosowania.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia w silnie powiększonym przekroju fragment wstęgi materiału.

Wstęga materiału ma nośnik 2 w postaci tkaniny z nićmi wzdłużnymi 3 i nićmi poprzecznymi 4. Na górnej i dolnej powierzchni nośnika 2 znajduje się po jednej warstwie 5, 6 tworzywa sztucznego.

Pierwsza warstwa 5 tworzywa sztucznego została według wynalazku wytworzona tak, że na nośnik 2 nasypano mieszaninę proszku tworzywa sztucznego i rozpuszczalnych cząstek, po czym obie substancje poddano obróbce za pomocą ciepła i nacisku. W ten sposób otrzymano jednorodną warstwę 5 tworzywa sztucznego z rozłożonymi w niej równomiernie, rozpuszczalnymi cząstkami, przy czym działanie nacisku zapewniło płaską powierzchnię zewnętrzną. Na nadal nagrzaną i dzięki temu dobrze odkształcalną plastycznie, zewnętrzną powierzchnię 7 warstwy 5 tworzywa sztucznego nasypano wówczas następne rozpuszczalne drobiny, po czym wciśnięto je za pomocą walców dociskowych lub temu podobnych w warstwę 5 tworzywa sztucznego. Odpowiednio postąpiono także w przypadku dolnej warstwy 6 tworzywa sztucznego, zwłaszcza w odniesieniu do obróbki jej powierzchni zewnętrznej 8.

Następnie wstęgę materiału poddano obróbce za pomocą rozpuszczalnika, działającego na rozpuszczalne cząstki i drobiny. W czasie tej obróbki rozpuściły się najpierw drobiny, wciśnięte w zewnętrzne powierzchnie 7, 8 warstw 5, 6 tworzywa sztucznego, pozostawiając po sobie wgłębienia - oznaczone przykładowo jako 9. Te wgłębienia 9 stworzyły co najmniej częściowo nie tylko połączenia wzajemne, lecz także połączenia z rozpuszczalnymi cząstkami warstw 5, 6 tworzywa sztucznego, leżącymi w pobliżu zewnętrznych powierzchni 7, 8, dzięki czemu rozpuszczalnik dociera także do tych cząstek, powodując ich rozpuszczanie. W następstwie rozpuszczania w warstwach 5, 6 tworzywa sztucznego powstają puste przestrzenie - oznaczone przykładowo jako 10 - które zachowują kształt usuniętych poprzez rozpuszczenie cząstek i są połączone ze sobą. Dzięki równomiernemu rozkładowi rozpuszczalnych cząstek połączenie to istnieje nie tylko w kierunku pionowym, lecz także w kierunku poziomym. Otrzymuje się przy tym strukturę porowatą, zbliżoną do pianki z tworzywa sztucznego o otwartych porach, w której puste przestrzenie 10 łączą się w kanały przepływowe.

Puste przestrzenie 10 górnej warstwy 5 tworzywa sztucznego są w kierunku nośnika większe niż w obszarze zewnętrznej powierzchni 7. Można to osiągnąć w ten sposób, że najpierw nanosi się mieszaninę proszku tworzywa sztucznego i stosunkowo dużych cząstek rozpuszczalnych, po czym nanosi się drugą mieszaninę proszku tworzywa sztucznego i mniejszych od poprzednich, cząstek rozpuszczalnych. W przypadku dolnej warstwy 6 tworzywa sztucznego stosuje się proszek tworzywa sztucznego z jeszcze większymi cząstkami rozpuszczalnymi, wskutek czego puste przestrzenie 10 są większe niż w górnej warstwie 5 tworzywa sztucznego.

182 279

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania wstęgi materiału, w którym na co najmniej jednej stronie nośnika wytwarza się warstwę tworzywa sztucznego z mieszaniny tworzyw sztucznych i rozpuszczalnych cząstek, usuwalnych poprzez rozpuszczenie w takim rozpuszczalniku, na który tworzywo sztuczne jest odporne, po czym rozpuszczalne cząstki usuwa się poprzez rozpuszczenie, co najmniej częściowo, z warstwy tworzywa sztucznego, tworząc kanały przelotowe, znamienny tym, że jako tworzywo sztuczne stosuje się proszek tworzywa sztucznego, który miesza, się z rozpuszczalnymi cząstkami i nakłada na nośnik (2), po czym za pomocą obróbki pod działaniem ciepła i nacisku wytwarza się z mieszaniny proszku tworzywa sztucznego i rozpuszczalnych cząstek warstwę (5, 6) tworzywa sztucznego wraz ze znajdującymi się w niej, rozpuszczalnymi cząstkami, zanim rozpuszczalne cząstki usunie się z warstwy (5, 6) tworzywa sztucznego, co najmniej częściowo, przez ich rozpuszczenie.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proszek tworzywa sztucznego i rozpuszczalne cząstki miesza się ze sobą przed nałożeniem na nośnik (2).
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że rozpuszczalne cząstki mają średnią średnicę od 30 do 500 pm.
4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że średnia wielkość ziarna proszku tworzywa sztucznego jest mniejsza niż średnia wielkość rozpuszczalnych cząstek.
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że średnia wielkość ziarna proszku tworzywa sztucznego wynosi co najwyżej 100 pm.
6. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 4, albo 5, znamienny tym, że proszek tworzywa sztucznego i rozpuszczalne cząstki mieszą się ze sobą w stosunku objętościowym od 1/4:3/4 do 1/2:1/2.
7. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 4, albo 5, znamienny tym, że proszek tworzywa sztucznego i rozpuszczalne cząstki nanosi się w kilku warstwach.
8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że wielkość rozpuszczalnych cząstek zwiększa się od jednej warstwy do drugiej, w kierunku nośnika (2).
9. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że ilość rozpuszczalnych cząstek zwiększa się, od jednej warstwy do drugiej, w kierunku nośnika (2).
10. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 4, albo 8, albo 9, znamienny tym, że w trakcie lub po wytworzeniu warstwy (5, 6) tworzywa sztucznego umieszcza się rozpuszczalne drobiny na zewnętrznej powierzchni (7, 8) warstwy (5, 6) tworzywa sztucznego, a następnie wciska je w warstwę (5, 6) tworzywa sztucznego, przy czym rozpuszczalne drobiny są usuwalne poprzez rozpuszczenie w takim rozpuszczalniku, na który odporne jest tworzywo sztuczne, a następnie usuwa się te rozpuszczalne drobiny poprzez ich rozpuszczenie.
11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że rozpuszczalne drobiny nanosi się na warstwę (5, 6) tworzywa sztucznego na taką grubość, że pozostające po ich rozpuszczeniu wgłębienia (9) są, co najmniej częściowo, połączone wzajemnie ze sobą i z kanałami przelotowymi.
12. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że rozpuszczalne drobiny wciska się w warstwę (5, 6) tworzywa sztucznego w takiej temperaturze, w której warstwa (5, 6) tworzywa sztucznego ulega zmiękczeniu w stosunku do swego stanu w temperaturze pokojowej.
13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że rozpuszczalne drobiny nanosi się i wciska bezpośrednio po wytworzeniu warstwy (5, 6) tworzywa sztucznego, w nadal podwyższonej temperaturze.
14. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że rozpuszczalne drobiny mają średnią średnicę od 5 do 100 pm.
15. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że rozpuszczalne cząstki i rozpuszczalne drobiny są z tego samego materiału.

182 279
16. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 4, albo 5, albo 8, albo 9, albo 11, albo 12, albo 13, znamienny tym, że na rozpuszczalne cząstki względnie rozpuszczalne drobiny stosuje się substancje nieorganiczne.
17. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że jako substancje nieorganiczne stosuje się sole, jak NaCl, KC1 i/lub CaCOj.
18. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 4 albo 5, albo 8, albo 9, albo 11, albo 12, albo 13 , znamienny tym, że na rozpuszczalne składniki względnie drobiny stosuje się substancje organiczne lub solę kwasów organicznych.
19. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 4, albo 5, albo 8, albo 9, albo 11, albo 12, albo 13, znamienny tym, że do proszku tworzywa sztucznego dodaje się przeciwutleniacze.
20. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 4, albo 5, albo 8, albo 9, albo 11, albo 12, albo 13, znamienny tym, że stosuje się rozpuszczalne cząstki z co najmniej dwóch substancji, przy czym każda z tych substancji jest rozpuszczalna w rozpuszczalniku, na który odporna jest względnie sąpozostała(e) substancja(e).
21. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 4, albo 5, albo 8, albo 9, albo 11, albo 12, albo 13, znamienny tym, że na drugiej stronie nośnika (2) wytwarza się drugą warstwę (6) tworzywa sztucznego z kanałami przelotowymi w taki sam sposób, jak na pierwszej stronie.
22. Sposób według zastrz. 21, znamienny tym, że ilość rozpuszczalnych cząstek w drugiej warstwie (6) tworzywa sztucznego zwiększa się w kierunku odwrotnym od nośnika (2).
23. Sposób według zastrz. 21, znamienny tym, że wielkość rozpuszczalnych cząstek w drugiej warstwie (6) tworzywa sztucznego zwiększa się w kierunku odwrotnym od nośnika (2).
24. Sposób według zastrz. 21, znamienny tym, że ilość i/lub wielkość rozpuszczalnych cząstek w sąsiadujących z nośnikiem (2) obszarach obu warstw (5, 6) tworzywa sztucznego jest jednakowa.
25. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 8, albo 9, albo 22, albo 23, albo 24, znamienny tym, że jako nośnik (2) stosuje się, co najmniej częściowo, wykonany z nici nośnik tekstylny.
26. Sposób według zastrz. 25, znamienny tym, że jako nośnik tekstylny stosuję się nici ułożone luzem, dzianinę i/lub tkaninę i/lub kombinację takich nośników tekstylnych.
27. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 8, albo 9, albo 22, albo 23, albo 24, albo 26, znamienny tym, że jako nośnik stosuje się, co najmniej częściowo, włókninę otrzymywaną metodą spod filiery i/lub wycinaną względnie wyciskaną strukturę siatkową.
28. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 8, albo 9, albo 22, albo 23, albo 24, albo 26, znamienny tym, że nośnik jest zaopatrzony we włókninę.
29. Sposób według zastrz. 1 albo 11, albo 12, albo 13, albo 22, albo 23, znamienny tym, że na warstwę (5, 6) tworzywa sztucznego stosuje się poliamid, poliester, siarczyn polipropylenu, polidwueteroketon, poliuretan, polisulfony, poliftalamid i/lub polipropylen.
30. Sposób według zastrz. 1 albo 11, albo 12, albo 13, albo 22, albo 23, znamienny tym, że na warstwę (5, 6) tworzywa sztucznego stosuje się mieszaninę tworzyw sztucznych o różnych własnościach sprężystych.
31. Sposób według zastrz. 1 albo 11, albo 12, albo 13, albo 22, albo 23, znamienny tym, że warstwę (5, 6) tworzywa sztucznego wytwarza się z warstw tworzyw sztucznych o różnych własnościach sprężystych.

* * *