WO2003035975A1

WO2003035975A1 - Verfahren zur herstellung eines pressmantels einer schuhpresse oder eines presswalzenbezuges

Info

Publication number: WO2003035975A1
Application number: PCT/EP2002/009964
Authority: WO
Inventors: Karl-Ulrich Schaefer
Original assignee: Schaefer Kg
Priority date: 2001-10-18
Filing date: 2002-09-06
Publication date: 2003-05-01
Also published as: DE10151485A1; EP1436458A1

Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Pressmantels einer Schuhpresse oder eines Presswalzenbezuges für die Papier-, Zellstoff-, Tissue-, Druck- oder Textilindustrie, weist der Pressmantel oder der Presswalzenbezug Polyurethan auf. Dabei wird Polyurethankautschuk auf Anlagen der Kautschukverarbeitung gemischt. Mittels Extrusion werden Streifen verarbeitet, wonach die Streifen auf die Schuhpresse oder die Presswalze aufgebracht werden. Alternativ wird der Polyurethankautschuk in kalandrierter Form verarbeitet and als kalandrierte Platten auf die Schuhpresse oder die Presswalze aufgebracht.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Preßmantels einer Schuhpresse oder eines

Preßwalzenbezuges

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Preß antels einer Schuhpresse oder eines Preßwalzenbezuges für die Papier-, Zellstoff-, Tissue-, Druck- oder Textilindustrie. Die Erfindung betrifft auch einen Preßmantel und einen Preßwalzenbezug.

In der DE 197 54 631 Cl ist ein Verfahren zur Herstellung eines Preßmantels und ein Preßmantel beschrieben, der ein Trägermaterial bzw. ein Substrat aufweist, das mit einer Polymermasse beschichtet ist. Das Substrat soll dabei dem Preßmantel eine ausreichende Stabilität geben, welche allein durch die Prepolymermasse nicht gewährleistet ist. Die Prepolymermasse stellt als elastisches und ölundurchlässiges Band das Arbeitsband dar, auf welchem ein Filz, eine Papierbahn oder ähnliches läuft.

Die Herstellung derartiger Preßmäntel erfolgt dabei dadurch, daß eine fließfähige Mischung des Prepolymers auf ein Substrat mittels einer Düse und einer Beschichtungseinrichtung aufgegossen wird, das dann mittels einer Distanzeinrichtung über einen Zylinder gewickelt und geführt wird und dabei von dessen Oberfläche in einem einstellbaren Abstand gehalten wird. Als Substrat wird dabei ein über die Oberfläche eines Wickeldorns gespanntes Gitter verwendet. Die Maschen werden dann beim Aufgießen von der Prepolymermasse vollständig durchdrungen und die Fäden des Gitters damit vollständig von der Masse ummantelt. Nach der erfolgten Verfestigung dieses Prepolymermateriales auf einer Wickeldornoberfläche wird der so entstandene Preßmantel durch eine mechanische Bearbeitung auf die gewünschte Dicke gebracht, wobei auch die gewünschte Oberflächengüte geschaffen wird. Der Preßmantel, der auf seiner Oberfläche auch noch mit Blindbohrungen oder Rillen versehen werden kann, um seiner späteren Aufgabe der Entwässerung von Faserbahnen bzw. Filztüchern von Papiermaschinen gerecht zu werden, wird mit einer Abziehvorrichtung vom Wickeldorn abgezogen.

Ein ähnliches Verfahren zur Herstellung eines Preßmantels ist in der DE 196 50 335 AI beschrieben. Dabei wird für den flexiblen Preßmantel ein flüssiges Elastomer, nämlich Polyurethan, verwendet, das wiederum mittels Düsen auf eine rotierende Trommel aufgebracht wird, wobei einzelne Schichten zeitlich kurz hintereinander aufgetragen werden, so daß sich die einzelnen Schichten des Mantels zu einer homogenen Schicht ergänzen.

Aus der DE 199 56 352 AI ist ein Preßmantel, Preßband oder Walzenbeschichtung bekannt, wobei als Material Kautschukpolymermaterial verwendet wird, in das zur Erhöhung des Elastizitätsmoduls Natur- und/oder Synthetikfasern mit einer Ausrichtung ihrer Längsachsen in Laufrichtung eingebettet sind.

Nachteilig bei den bekannten Preßmänteln, Preßbändern oder Walzenbeschichtungen bei deren Herstellungsverfahren ist jedoch, daß durch die Herstellung und Verarbeitung von flüssigen Polyurethanen im Formen- oder im Rotationsguß, das Endmaterial in seiner Zusammensetzung sehr fest liegt und darüber hinaus entsprechenden Beschränkungen unterworfen ist. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Herstellung eines Preßmantels einer Schuhpresse oder eines Preßwalzenbezuges und entsprechend einen Preßmantel einer Schuhpresse oder einen Preßwalzenbezug zu schaffen, der in seinen Eigenschaften und in seiner Zusammensetzung wesentlich variabler ist als bei den bekannten Verfahren.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das in den Ansprüchen 1 oder 2 beschriebene Verfahren gelöst.

Ein nach diesem Verfahren hergestellter Preßmantel einer Schuhpresse oder ein Preßwalzenbezug ist jeweils in Anspruch 16 und 17 aufgezeigt.

Gegenüber einer Verarbeitung von flüssigen Polyurethanen, wie es bisher der Fall war, sind bei dem erfindungsgemäßen Verfahren unter anderem Verschnitte mit anderen Kautschuken oder auch anderen Kunststoffpolymerisaten, wie z.B. PVC oder Polyethylen, möglich. Durch derartige Verschnitte lassen sich verbesserte Wasser- und Ölbeständigkeiten erreichen. Darüber hinaus kann auf diese Weise eine Erhöhung der dynamischen Belastbarkeit aufgrund geringerer Compressionsets (gering bleibende Druckverformung) erreicht werden.

Die erfindungsgemäße Verarbeitung derartiger elastischer Materialien kann auf bekannten Maschinen von Kautschuk verarbeitenden Funktionsbetrieben erfolgen. Dies bedeutet, es sind keine besonderen Gießanlagen erforderlich. Wenn die Herstellung durch Kalandrieren erfolgt, kann in vorteilhafter Weise ein Mehrschichtaufbau mit funktionsspezifischen, sehr dünnen, z.B. nur 1 mm starken, bis zu nahezu unbegrenzt dicken Lagen erfolgen. Auf diese Weise läßt sich z.B. ein Preßmantel mit einer Unterschicht herstellen, die z.B. deutlich dünner ist als eine Oberschicht. Die Unterschicht läßt sich in diesem Falle erfindungsgemäß in einer härteren, z.B. faserverstärkten Ausführung ausbilden, die darüber hinaus auch noch als ein sehr ölbeständiger Funktionsträger spezialisiert sein kann. Aufgrund der Faserverstärkung, die z.B. entsprechend der DE 199 56 352 AI erfolgen kann, wird trotz einer geringen Dicke eine hohe Dimensionsstabilität des Preßmantels gewährleistet.

Die Oberschicht kann im Vergleich zu bekannten Preßmänteln durch das erfindungsgemäße Verfahren weich und damit flexibel ausgeführt werden, wobei auch eine deutliche Erhöhung der Schichtstärke möglich ist. Im Falle von blind gebohrten Preßmänteln zur besseren Entwässerung, können auf diese Weise deutlich größere Lochtiefen der Bohrungen erreicht werden. Dies ergibt somit eine sehr vorteilhafte Steigerung des Wasserstauvolumens .

Bei den bekannten Beschichtungsverfahren ist ein Schichtaufbau in der vorstehend beschriebenen Weise, insbesondere mit sehr dünnen Lagen und absolut exakter und gleicher Stärke praktisch nicht möglich.

Bei dem erfindungsgemäßen Beschichtungsverfahren über ka- landrierte Platten wird, im Falle durch von Papier berührter Walzenbeschichtungen, wie dies z.B. im Falle von (Film- ) Leimpressen der Fall ist, vermieden, daß empfindliche Pa- piere streifenförmig markiert werden, wie dies bei gegossenen Bezügen nach dem Stand der Technik der Fall sein kann.

Der auf erfindungsgemäße Weise hergestellte Polyurethankautschuk - gegebenenfalls verschnitten mit anderen Kautschuken - bietet im Einsatz als Walzenbezug einer (Film- ) Leimpresse den weiteren Vorteil einer deutlich höheren Schmelztemperatur. Im Unterschied zu den niedrigeren Schmelztemperaturen von gegossenen Polyurethan- Beschichtungen werden auf diese Weise sehr empfindliche örtliche Oberflächenveränderungen durch lokale Reibungen vermieden, wie dies z.B. von Papierfaserkonzentrationen an einer Rakel auftreten kann. Derartige Oberflächenabschmelzungen nach dem Stand der Technik führen nämlich häufig zu störenden Markierungen des Papiers.

Durch die Möglichkeit der Verschnitte mit anderen Hochleistungspolymeren wird neben der Erhöhung der Schmelztemperatur auch eine bessere Hydrolyse- und Temperaturbeständigkeit erreicht .

Auch Beimischungen spezieller Funktionsträger, wie z.B. Füllstoffe auf Basis von Silikaten, Kieselsäuren, Ruß, Fasern, Quarz und dergleichen sind problemlos möglich, womit ein auf diese Weise hergestellter Preßmantel oder Preßwalzenbezug noch spezifischer an seine Aufgaben angepaßt werden kann.

Erfindungsgemäß wird nun eine hydrolytisch äußerst stabile Metallbindung durch eine einwandfreie Verbindung mit anderen Schichten durch eine lagenübergreifende Vernetzung erreicht. Bei den Bezügen nach dem Stand der Technik zeigten sich im- mer wieder Schwächen in der Metallbindung, das heißt es erfolgte häufig eine Trennung zwischen allen Funktionslagen, weil diese über ein Bindesystem zusammengebunden werden mußten. Im vorliegenden Fall liegt praktisch ein chemischer Vorgang vor, der durch die Vernetzung in den Lagen praktisch unauflösbare Verbindungen ergibt. Auf diese Weise wird die Verwendung von Bindesystemen zwischen den Lagen überflüssig.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen und aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel .

Das erfindungsgemäße Verfahren und ein danach hergestellter Preßmantel oder ein Walzenbezug wird nachfolgend anhand von zwei Lagen, nämlich einer Unterschicht 1 und einer Oberschicht 2 beschrieben. Wie ersichtlich, ist die Unterschicht eines im Vergleich zur Oberschicht 2 mit 1,5 mm bzw. mit 2 mm deutlich geringer als die Oberschicht, die z.B. 3 bis 10 mm besitzen kann. Insbesondere wenn Sacklochbohrungen 4 (gestrichelt dargestellt) in der Oberschicht 2 vorgesehen sind. In die Unterschicht 1 können Fasern 3 mit einer Ausrichtung ihrer Längsachsen in Laufrichtung aber auch in Querrichtung des Preßmantels eingelegt sein.

Ein auf diese Weise hergestellter Preßmantel aus Unterschicht 1 und Oberschicht 2, die eine unauflösliche Einheit miteinander bilden, kann auf einen Walzenmantel 5 (gestrichelt dargestellt) aufgebracht werden.

Als Material zur Herstellung eines Preßmantels oder eines Walzenbezuges dient Polyurethankautschuk, z.B. Polyether-, Polyester-, Caprolacton- oder Polytetramethylenglycol- Polyurethan. Auch Mischungen aus den genannten Polyurethanen sind selbstverständlich möglich. Verschnitte der vorstehend genannten Polyurethankautschuke mit anderen Kautschuken, z.B. NBR, HNBR, CSM sind beide von 50 Gewichtsprozent Polyurethankautschuk zu einem anderen Kautschuk bis hin zu 90 % Polyurethankautschuk zu 10 Gewichtsprozent möglich. Ebenso können die vorstehend genannten Polyurethankautschuke mit Kunststoffpolymerisaten, wie z.B. PVC, Polyethylen, verschnitten werden. Auch Verschnitte aller drei genannten Materialien untereinander nämlich Polyurethankautschuke mit anderen Kautschuken und mit Kunststoffpolymerisaten sind möglich. Zusätzlich können dabei noch Füllstoffe eingebracht werden.

Die Verarbeitung der äußerst elastischen Materialien erfolgt direkt in Kautschuk verarbeitenden Produktionsbetrieben auf folgende Weise:

Die Polymer oder Polymerverschnitte, Füllstoffe, Oxidations- und Alterungsschutzmittel, weitere Coagenzien und Vernetzungsmittel werden in einem Mischer z.B. einem Innenmischer oder auf einem Gummimischwalzwerk gemischt. Anschließend erfolgt eine Homogenisierung und Reinigung der Mischung, z.B. mittels Schnecken-, Kolben- oder Zahnradpumpenextrudern. Auf diese Weise erhält man absolut homogene Walzenbezüge, was insbesondere ein wichtiger Faktor bei (Film-) Leimpressen ist .

Die Beschichtung von Walzen oder Preßmanteldornen erfolgt über Streifen, die z.B. mittels Schnecken- oder Zahnradpumpenextrudern hergestellt werden, oder über kalandrierte Platten, die über Kalandriermaschinen auf eine Stärke von z.B. 0,5 bis 3 mm ausgewalzt werden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Verfahren zur Herstellung eines Preßmantels einer Schuhpresse oder eines Preßwalzenbezuges für die Papier-, Zellstoff-, Tissue-, Druck- oder Textilindustrie, wobei der Preßmantel oder der Preßwalzenbezug Polyurethan aufweist, d a du r c h ge k e nn z e i c h n e t , daß Polyurethankautschuk auf Anlagen der Kautschukverarbeitung gemischt und mittels Extrusion in Streifen verarbeitet wird, wonach der Streifen auf die Schuhpresse o- der die Preßwalze aufgebracht wird.

2. Verfahren zur Herstellung eines Preßmantels einer Schuhpresse oder eines Preßwalzenbezuges für die Papier-, Zellstoff-, Tissue-, Druck- oder Textilindustrie, wobei der Preßmantel oder der Preßwalzenbezug Polyurethan aufweist, d a du r c h ge k e nn z e i c hn e t , daß Polyurethankautschuk auf Anlagen der Kautschukverarbeitung gemischt und in kalandrierter Form verarbeitet wird, wonach kalandrierte Platten auf die Schuhpresse oder den Preßwalzen aufgebracht werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h f o l g e n d e S c h r i t t e : a) Mischen der Bestandteile Polyurethankautschuk oder Polyurethankautschukverschnitten mit Zusatzstoffen, Coagenzien und Vernetzungsmittel in einem Mischer o- der auf einem Gummimischwalzwerk, b) Homogenisieren und Reinigen der Mischung, c) Beschichten der Schuhpresse oder der Walze mit den durch Extrusion hergestellten Streifen.

4. Verfahren nach Anspruch 2 m i t f o l g e n d e n S c h r i t t e n : a) Mischen der Bestandteile Polyurethankautschuk oder Polyurethankautschukverschnitten mit Zusatzstoffen, Coagenzien und Vernetzungsmittel in einem Mischer o- der auf einem Gummimischwalzwerk, b) Homogenisieren und Reinigen der Mischung, und c) Beschichten der Schuhpresse oder der Preßwalze mit kalandrierten Platten, die über Kalandermaschinen ausgewalzt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Beschichtung über einen Mehrschichtaufbau erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Mehrschichtaufbau mit einer Unterschicht (1) versehen wird, die härter ausgeführt wird als eine darüber angeordnete Oberschicht (2), wobei die Oberschicht (2) eine größere Dicke aufweist als die Unterschicht (1) .

7. Verfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Unterschicht eine Dicke von 0,5 bis 2 mm, vorzugsweise 1,5 mm aufweist.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Oberschicht eine Dicke von 3 bis 5 mm aufweist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Polyurethankautschuk Polyether-, Polyester-, Capro- lacton-, Polytetramethylenglycol-Polyurethan oder Mischungen daraus verwendet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Verschnitte der Polyurethankautschuke mit anderen Kautschuken verwendet werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, da d u r c h g e ke n n z e i chn e t , daß die Verschnitte im Verhältnis Polyurethankautschuk zu Kautschuk zwischen 50 zu 50 % und 90 zu 10 Gewichtsprozent erfolgt.

12. Verfahren nach Anspruch 10, d a du r c h g e ke n n z e i chn e t , daß die Polyurethankautschuke mit weiteren Kunststoffpolymerisaten verschnitten werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Kunststoffpolymerisate PVC, Polyethylen oder Mischungen daraus verwendet werden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Füllstoffe Kieselsäuren, Quarz oder Ruß verwendet werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß

Fasern mit einer Ausrichtung ihrer Längsachsen in Laufrichtung des Preßmantels in den Polyurethankautschuk eingebettet werden.

16. Preßmantel einer Schuhpresse oder Preßwalzenbezug für die Papier-, Zellstoff-, Tissue-, Druck- oder Textilindustrie mit Polyurethan g e ke nn z e i ch n e t d u r ch

Polyurethankautschuk, der auf Anlagen der Kautschukverarbeitung gemischt und mittels Extrusion in Streifen verarbeitet ist.

17. Preßmantel einer Schuhpresse oder Preßwalzenbezug für die Papier-, Zellstoff-, Tissue-, Druck- oder Textilindustrie mit Polyurethan g e ke nn z e i c h n e t du r c h

Polyurethankautschuk, der auf Anlagen der Kautschukverarbeitung gemischt und in kalandrierter Form als kalandrierte Platten verarbeitet ist.

18. Verfahren nach Anspruch 17, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen Mehrschichtaufbau von kalandrierten Platten.

19. Verfahren nach Anspruch 18, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Unterschicht (1), die im Vergleich zu einer Oberschicht (2) härter ausgeführt ist, wobei die Oberschicht (2) eine größere Dicke aufweist als die Unterschicht.

20. Verfahren nach Anspruch 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Unterschicht (2) eine Dicke von 0,5 bis 2 mm, vorzugsweise 1,5 mm besitzt.

21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in die Unterschicht (2) Fasern (3) mit einer Ausrichtung ihrer Längsachsen in Laufrichtung des Preßmantels eingebettet sind.

22. Preßmantel nach einem der Ansprüche 1 bis 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Polyurethankautschuk Polyether-, Polyester-, Capro- lacton-, Polytetramethylenglycol-Polyurethan oder Mischungen daraus vorgesehen sind.

23. Preßmantel nach Anspruch 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Polyurethankautschuke mit anderen Kautschuken erschnitten sind.

24. Preßmantel nach Anspruch 23, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Polyurethankautschuke im Verhältnis 50 zu 50 Gewichtsprozent bis 90 zu 10 Gewichtsprozent mit anderen Kautschuken verschnitten sind.

25. Preßmantel nach Anspruch 23, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Polyurethankautschuke mit weiteren Kunststoffpolymerisaten verschnitten sind.

26. Verfahren nach Anspruch 25, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Kunststoffpolymerisate PVC oder Polyethylen vorgesehen sind.