DE102017122668A1

DE102017122668A1 - Bespannung und Verfahren zu deren Herstellung sowie Faservlies

Info

Publication number: DE102017122668A1
Application number: DE102017122668.0A
Authority: DE
Inventors: Robert Eberhardt; Susanne Klaschka; Hubert Walkenhaus
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2017-09-29
Publication date: 2018-10-31
Also published as: US20200270811A1; CN111164260A; EP3688221C0; WO2019063302A1; CN111164260B; EP3688221B1; EP3688221A1; US11208764B2

Abstract

Bespannung für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton-, Tissue- oder Zellstoffbahn, umfassend eine Grundstruktur mit einer Oberseite und einer Laufseite sowie zumindest auf einer Seite eine Vliesauflage, wobei diese Vliesauflage eine funktionale Zone aufweist, die sich in Dickenrichtung der Bespannung über mehr als 50 µm, erstreckt und die einen ersten Anteil und einen zweiten Anteil von Vliesfasern umfasst, wobei die Vliesfasern des ersten Anteils aus einem Polyurethan, insbesondere einem thermoplastischen Polyurethan bestehen oder dieses umfassen, während die Vliesfasern des zweiten Anteils aus einem Polymermaterial bestehen, welches kein Polyurethan umfasst. Es ist vorgesehen, dass der erste Anteil zwischen 10 Gew-% und 60 Gew-%, der funktionalen Zone ausmacht. Zudem ein Verfahren zur Herstellung und ein geeignetes Faservlies.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bespannung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Bespannung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Faservlies zur Verwendung als Vlieslage in einer Bespannung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 14.
Bei der Herstellung von Faserstoffbahnen, insbesondere von Papier- Tissue-, Karton- oder Zellstoffbahnen, kommen verschiedene technische Textilien in Form von Bespannungen zum Einsatz. Diese Bespannungen erfüllen eine Vielzahl von Aufgaben, wie Transport der Faserstoffbahn, Entwässerung oder Strukturierung der Bahn, um nur einige zu nennen.
Im Bereich der Pressenpartie kommen in der Regel Pressfilze zum Einsatz. Diese Filze weisen üblicherweise eine gewebte Grundstruktur sowie eine oder mehrere Lagen aus Vliesfasern auf. Die verwendeten Materialien sowie der Aufbau du die Anordnung der einzelnen Lagen wird auf die vorgesehene Verwendung hin optimiert.
Die Fasern der Vlieslagen sind Polymerfasern. Üblicherweise wird ein Polyamid (PA), z.B. ein PA 6 oder PA 6.6 verwendet
Seit einiger Zeit wird versucht, die Eigenschaften eines Pressfilzes durch die Verwendung anderer Materialien in den Vliesfaserlagen zu verbessern bzw. die Eigenschaften besser und einfacher an kundenspezifische Anforderungen anpassen zu können.
In der DE 10 2005 023 390 wird die Verwendung von ultradünnen Vlieslagen beschrieben, deren Fasern aus einer Vielzahl von polymeren Materialien, insbesondere aus Polyurethanen bestehen können.
In der DE 10 2007 000 578 A1 werden Filze beschrieben, bei denen eine Vlieslage ganz oder weitgehen aus Fasern besteht, die aus einem thermoplastischen Polyurethan bestehen.
Der Vorteil derartiger Vlieslagen wurde im Stand der Technik schon vor einigen Jahren erkannt. Jedoch ist es in den darauf folgenden 10 Jahren nicht gelungen, derartige Filze zuverlässig herzustellen. Dies lag unter anderem an der Verfügbarkeit geeigneter Fasern aus Polyurethan, sowie an unvorhergesehenen Schwierigkeiten bei der Verarbeitung der Fasern.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Bespannung sowie eine Methode zu deren Herstellung anzugeben, die die positiven Eigenschaften der Polyurethanfasern zur Geltung bringt, und trotzdem einfach und zuverlässig herstellbar ist.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung eine Bespannung sowie eine Methode zu deren Herstellung anzugeben, die auf den bestehenden Anlagen, die auf die Verarbeitung von PA Fasern ausgelegt sind, herstellbar ist.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Bespannung sowie eine Methode zu deren Herstellung anzugeben, die nach der Installation als Bespannung einer Papiermaschine sofort oder nur nach sehr kurzer Einlaufzeit seine Betriebseigenschaften erreicht.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Bespannung sowie eine Methode zu deren Herstellung anzugeben, die bei Verwendung als Bespannung in einer Papiermaschine die Rückbefeuchtung der Faserstoffbahn reduziert.
Diese Aufgaben werden vollständig gelöst durch eine Bespannung gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1, durch ein Verfahren zur Herstellung einer Bespannung gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 15 sowie ein Faservlies gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 14.
Hinsichtlich der Bespannung wird die Aufgabe gelöst durch eine Bespannung für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton-, Tissue- oder Zellstoffbahn. Die Bespannung umfasst eine Grundstruktur mit einer Oberseite und einer Laufseite sowie zumindest auf einer Seite eine Vliesauflage. Diese Vliesauflage weist eine funktionale Zone auf, die sich in Dickenrichtung der Bespannung über mehr als 50 µm erstreckt und die einen ersten Anteil und einen zweiten Anteil von Vliesfasern umfasst wobei die Vliesfasern des ersten Anteils aus einem Polyurethan (PU), insbesondere einem thermoplastischen Polyurethan (TPU) bestehen oder dieses umfassen, während die Vliesfasern des zweiten Anteils aus einem Polymermaterial bestehen, welches kein Polyurethan umfasst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der erste Anteil zwischen 10 Gew-% und 60 Gew-%, bevorzugt zwischen 15 Gew-% und 50 Gew-%, besonders bevorzugt zwischen 20 Gew-% und 45 Gew-% der funktionalen Zone ausmacht.
Im Folgenden werden Vliesfasern des ersten Anteils, die aus einem Polyurethan, bestehen oder dieses umfassen als, PU-Fasern bezeichnet.
Vliesfasern, die aus einem thermoplastischen Polyurethan, bestehen oder dieses umfassen, werden als TPU-Fasern bezeichnet. TPU-Fasern sind stets auch PU-Fasern.
Die erfindungsgemäße Aufteilung zwischen Vliesfasern aus Polyurethan (PU) -einem Elastomer- und anderen Polymerfasern stellt einen in gewissem Sinn optimalen Kompromiss dar. Die PU-Fasern als solche sind sehr schwierig zu verarbeiten. So ist zum Beispiel eine Kardierung der Fasern in einer Karde so gut wie nicht möglich. Vliesfasern aus anderen Polymermaterialien lassen sich hier viel einfacher verarbeiten.
Eine funktionale Zone der angegebenen Art kann beispielsweise dadurch erzeugt sein, dass eine Vlieslage aus einer Mischung von PU-Fasern mit Fasern aus anderem Polymeren, wie z.B. einem Polyamid mit der Grundstruktur und gegebenenfalls weiteren Vlieslagen vernadelt ist.
Durch das Vernadeln können zwar Vliesfasern benachbarter Vlieslagen durchmischt werden. Wenn jedoch z.B. keine verwendete Vlieslage mehr als 60% (50%, 48% ...) PU-Fasern aufweist, ist sichergestellt, dass auch im Filz die funktionale Zone nicht mehr als 60% (50%, 48% ...) PU Fasern aufweist.
Versuche der Anmelderin haben ergeben, dass sich die Verarbeitbarkeit, insbesondere die Kardierbarkeit der PU Vliesfasern massiv verbessert, wenn man einen Anteil von Vliesfasern aus anderen Polymeren hinzu mischt.
Bereits bei einem Anteil von 40 Gew-% von nicht-PU Fasern bzw. 60 Gew-% PU-Fasern an der Vlieslage ist eine Verarbeitung auf vorhandenen Karden problemlos möglich. Bei noch geringeren Anteilen von PU Fasern, z.B. 50 Gew-% oder weniger ist kaum noch ein Unterschied zu klassischen Faservliesen hinsichtlich der Kardierbarkeit zu erkennen.
Der Anteil an PU Fasern, insbesondere TPU-Fasern in der Vlieslage bewirkt einen schnelleren Start-Up der Bespannung. Während z.B. Pressfilze heute üblicherweise einige Tage benötigen, bevor sie eingelaufen sind, d.h. bevor sie ihre endgültigen Eigenschaften erreichen, können Bespannung gemäß der Erfindung diese schon nach einigen Stunden erreichen.
Somit kann eine Papiermaschine schneller ihre maximale Produktionsgeschwindigkeit erreichen. Mit Filzen gemäß einem Aspekt der Erfindung kann dies teilweise innerhalb weniger Stunden erreicht werden.
Weiterhin haben Versuche gezeigt, dass durch die Verwendung einer Vliesauflage mit einer funktionalen Zone mit einem Anteil an PU Fasern gemäß der Erfindung für einen Pressfilz die Rückbefeuchtung der Faserstoffbahn nach dem Verlassen des Pressnips deutlich reduziert wird.
Vorteilhafte Ausführungen der Bespannung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass sich die funktionale Zone über mehr als 100µm erstreckt, insbesondere über 200µm, 300 µm, 500µm oder mehr.
Vorteilhafterweise ist auf der Oberseite und/oder der Unterseite der Grundstruktur eine Vliesauflage vorgesehen.
Es kann in bevorzugten Ausführungen vorgesehen sein, dass die Vliesauflage der Oberseite und/oder der Unterseite zumindest eine funktionale Zone aufweist.
Eine funktionale Zone kann dabei beliebig innerhalb der Vliesauflage positioniert sein. In vorteilhaften Ausführungen kann eine funktionale Zone so innerhalb einer Vliesauflage der Oberseite angeordnet sein, dass wie weder die die die Faserstoffbahn berührende Oberfläche zur Verfügung zur Verfügung stellt, noch direkt an die Grundstruktur angrenzt. Dies muss aber nicht so sein. Es kann durchaus vorgesehen sein, dass die funktionale Zone die die Faserstoffbahn berührende Oberfläche zur Verfügung zur Verfügung stellt und/oder in direktem Kontakt mit der Grundstruktur angeordnet ist.
In weiteren vorteilhaften Ausführungen kann eine funktionale Zone so innerhalb einer Vliesauflage der Unterseite angeordnet sein, dass wie weder die die die Maschinenelemente berührende Oberfläche zur Verfügung zur Verfügung stellt, noch direkt an die Grundstruktur angrenzt. Dies muss aber nicht so sein. Es kann durchaus vorgesehen sein, dass die funktionale Zone die die Maschinenelemente berührende Oberfläche zur Verfügung zur Verfügung stellt und/oder in direktem Kontakt mit der Grundstruktur angeordnet ist.
Häufig kann es vorteilhaft sein, wenn der Anteil an PU Fasern bzw. TPU-Fasern in der funktionalen Zone nicht zu gering wird. Ein Anteil zwischen 10 Gew-% und 60 Gew%, bevorzug zwischen 20 Gew-% und 50 Gew-%, besonders bevorzugt zwischen 25 Gew-% und 48 Gew-% hat sich als besonders vorteilhafter Bereich erwiese, in dem ein Optimum zwischen guter Verarbeitbarkeit durch reduzierten PU-Faseranteil und den positiven Eigenschaften der PU Fasern, wie schnellem Start-Up und reduzierter Rückbefeuchtung.
In vorteilhaften Ausführungen können die Vliesfasern des zweiten Anteils ganz oder teilweise aus einem Polyamid, z.B. einem PA 6 oder PA 6.6 bestehen oder dieses umfassen. Hierbei handelt es sich um handelsübliche Vliesfasern, die sich besonders gut mit den PU Fasern vermischen und zusammen verarbeiten lassen.
Weiterhin kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Vliesfasern des ersten Anteils, also die PU-Fasern bzw. TPU-Fasern, Faserfeinheiten zwischen 30 dtex und 80 dtex, insbesondere zwischen 50 dtex und 70 dtex aufweisen. Insbesondere Vliesfasern mit 22 dtex, 44 dtex oder 67 dtex können vorteilhaft sein.
Dabei kann vorgesehen sein, dass alle PU Fasern dieselbe Faserfeinheit aufweisen. Alternativ kann aber auch vorgesehen sein, dass die PU Fasern des ersten Anteils unterschiedliche Faserfeinheiten aufweisen. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn die PU Fasern des ersten Anteils zwei oder drei
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann vorgesehen sein, dass die Vliesfasern des zweiten Anteils Faserfeinheiten zwischen 10 dtex und 80 dtex, insbesondere zwischen 20 dtex und 70 dtex aufweisen. Auch für den zweiten Anteil können Vliesfasern mit 22 dtex, 44 dtex oder 67 dtex können vorteilhaft sein.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn die PU-Fasern alle dieselbe Faserfeinheit oder unterschiedliche Faserfeinheiten aufweisen.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn die nicht-PU-Fasern des zweiten Anteils alle dieselbe Faserfeinheit oder unterschiedliche Faserfeinheiten aufweisen.
Weiterhin kann es auch vorteilhaft sein, wenn die PU-Fasern des ersten Anteils dieselben Faserfeinheiten aufweisen, wie die Fasern des zweiten Anteils.
Alternativ kann es auch vorteilhaft sein, wenn die PU-Fasern des ersten Anteils unterschiedliche Faserfeinheiten aufweisen, als die Fasern des zweiten Anteils.
Ein sehr vorteilhaftes Beispiel hierfür kann sein, dass der erste Anteil Vliesfasern von einer bestimmten Faserfeinheit aufweist, während der zweite Anteil Vliesfasern mit zwei oder mehr Faserfeinheiten umfasst.
Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass der zweite Anteil Vliesfasern von einer bestimmten Faserfeinheit aufweist, während der erste Anteil Vliesfasern mit zwei oder mehr Faserfeinheiten umfasst.
Durch eine Kombination verschiedener Faserfeinheiten kann sich die Verarbeitbarkeit des Vlieses verbessern lassen.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausführung kann vorgesehen sein, dass die PU-Fasern alle aus demselben Polyurethan oder aus verschiedenen Polyurethanen sind. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn die nicht-PU-Fasern des zweiten Anteils alle aus demselben Polymer oder aus unterschiedlichen Polymeren sind.
In einer weiteren, sehr vorteilhaften Ausführung kann vorgesehen sein, dass zumindest einige, insbesondere alle PU-Fasern des ersten Anteils eine Härte von 35 Shore D und mehr, insbesondere von 50 Shore D und mehr aufweisen.
Die Shore-Härte ist ein Werkstoffkennwert für Elastomere und Kunststoffe und ist in den Normen DIN EN ISO 868 und DIN ISO 7619-1 festgelegt.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass in der Vliesauflage einer Seite zwischen 15 g/m² und 250 g/m², insbesondere zwischen 70 -180 g/m² Vliesfasern des ersten Anteils (PU-Fasern, insbesondere TPU-Fasern) vorgesehen sind.
In einer weiteren, bevorzugten Ausführung kann vorgesehen sein, dass in der Vliesauflage einer Seite zwischen 100 g/m² und 1500 g/m², insbesondere zwischen 600 g/m² und 1000 g/m² Vliesfasern des zweiten Anteils vorgesehen sind.
Es kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die funktionale Zone die gesamte Dicke einer Vliesauflage ausmacht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann vorgesehen sein, dass die funktionale Zone nur einen Teil der Dicke eine Vliesauflage ausmacht.
In besonders bevorzugten Ausführungen kann vorgesehen sein, dass noch mindestens eine weitere Zone vorgesehen ist, in der der Anteil an PU-Fasern weniger als 10 Gew-% beträgt und diese weitere Zone zwischen der Grundstruktur und der funktionalen Zone und/oder zwischen der funktionalen Zone und der Oberfläche der Bespannung angeordnet ist.
Häufig werden zumindest zwei weitere Zonen vorgesehen sein. Beispielsweise kann auf der Oberseite der Grundstruktur erst eine weitere Zone vorgesehen sein, in der der Anteil der PU Fasern weniger als 10% beträgt, gefolgt von einer funktionalen Zone mit einem Anteil zwischen 10% und 60% an PU-Fasern, und einer zweiten weiteren Zone mit weniger als 10% PU Fasern. Diese zweite Zone stellt in diesem Beispiel dann auch die die Faserstoffbahn berührende Oberfläche der Bespannung dar.
In einer anderen vorteilhaften Anwendung kann vorgesehen sein, dass die funktionale Zone die die Faserstoffbahn berührende Oberfläche der Bespannung darstellt.
In weiteren vorteilhaften Anwendungen können auch mehrere funktionale Zonen vorgesehen sein. Insbesondere können mehrere funktionale Zonen an einer Seite der Grundstruktur vorgesehen sein.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn es sich bei der Bespannung um einen Pressfilz handelt. Insbesondere kann es sich bei dem Filz um einen Nahtfilz handeln.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die Grundstruktur aus einer rundgewebten Grundstruktur besteht oder diese umfasst
Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Grundstruktur ein Flachgewebe umfasst oder daraus besteht. Insbesondere kann eine Grundstruktur auch mehrere Gewebelagen umfassen, ebenso wie Kombinationen aus rundgewebten und flachgewebten Strukturen.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Grundstruktur ein Flachgewebe umfasst, welches schmäler ist als die spätere Grundstruktur bzw. Bespannung. Die gewünschte Breite kann dann beispielsweise durch Spiralisierung erzielt werden.
Hinsichtlich des Faservlieses wird die Aufgabe gelöst durch ein Faservlies zur Verwendung in einer Bespannung für einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, welches einen ersten Anteil und einen zweiten Anteil von Vliesfasern aufweist, wobei die Vliesfasern des ersten Anteils aus einem Polyurethan, insbesondere einem thermoplastischen Polyurethan bestehen oder dieses umfassen, und die Vliesfasern des zweiten Anteils aus einem Polymermaterial bestehen, welches kein Polyurethan ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass dieser erste Anteil zwischen 10 Gew-% und 60 Gew-%, bevorzugt zwischen 10 Gew-% und 50 Gew-%, besonders bevorzugt zwischen 20 Gew-% und 45 Gew-% des Faservlieses ausmacht.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Vliesfasern des zweiten Anteils aus einem Polyamid, beispielsweise einem PA 6 oder einem PA 6.6 bestehen.
Derartige Faservliese sind sehr vorteilhaft in der Handhabung und können auch einfach auf bestehenden, in der Regel für PA Vliesfasern ausgelegten Maschinen hergestellt und verarbeitet werden.
Zur Bestimmung der Gew-% des ersten und des zweiten Anteils sind dem Fachmann eine Vielzahl von Verfahren möglich. So kann beispielsweise bei einer Mischung aus PU-Fasern und Polyamid-Fasern der Anteil der PA-Fasern mittels Ameisensäure gelöst werden. Die PU-Fasern bleiben dabei erhalten. Durch Wiegen der Probe vorher und nachher lässt sich der Anteil der PU-Fasern und der PA-Fasern einfach ermitteln.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Bespannung, umfassend die folgenden Prozessschritte:

i) Bereitstellen einer Grundstruktur
ii) Bereitstellen einer funktionale Vlieslage, welche aus einem erfindungsgemäßen Faservlies besteht.
iii) Befestigen der funktionalen Vlieslage sowie möglichen weiteren Vlieslagen auf der Grundstruktur durch Vernadeln.

In vorteilhaften Ausführungen können zudem auch noch weitere Vlieslagen mit der Grundstruktur vernadelt werden. Hierbei kann es sich insbesondere um Vlieslagen handeln, die keine PU Fasern aufweisen. Es kann sich jedoch auch um weitere funktionale Vlieslagen handeln, die wieder aus einem erfindungsgemäßen Faservlies aus PU-Fasern und nicht-PU-Fasern bestehen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand schematischer, nicht maßstäblicher Figuren näher erläutert.

1 bis 4 zeigen jeweils eine Bespannung gemäß einem Aspekt der Erfindung.
Die 5a bis 5c zeigen eine Klasse von Grundstrukturen, die vorteilhaft für die vorliegende Erfindung eingesetzt werden können.
5d zeigt eine Bespannung gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, unter Verwendung einer Grundstruktur aus 5a bis 5c
6 zeigt eine weitere mögliche Grundstruktur für eine Bespannung gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung.

1 zeigt schematisch einen Schnitt durch eine Bespannung gemäß einem Aspekt der Erfindung. Sie umfasst eine Grundstruktur 1, bei der es sich in dieser Ausführung um eine gewebte Grundstruktur 1 handelt. Das Gewebe kann einlagig oder mehrlagig ausgeführt sein. Generell kann eine gewebte Grundstruktur 1 aus einem einzigen Gewebe, oder auch aus mehreren Geweben bestehen bzw. diese umfassen. An der Unterseite der Grundstruktur 1 ist eine Vliesauflage 2b vorgesehen. Hierbei kann es sich um eine herkömmliche Vliesauflage mit Vliesfasern aus einem Polyamid handeln. Diese Vliesauflage 2b stellt auch die Laufseite 11 der Bespannung zur Verfügung
Auf der Oberseite der Grundstruktur 1 ist eine weitere Vliesauflage 2a vorgesehen. Diese Vliesauflage 2a umfasst eine funktionale Zone 3. Die Dicke der funktionalen Zone 3 beträgt mindestens 100µm, vorzugsweise mehr als 200 µm oder mehr als 300 µm. Diese funktionale Zone 3 umfasst einen ersten Anteil von PU-Fasern, sowie einen zweiten Anteil von nicht-PU-Fasern. Dabei macht der erste Anteil zwischen 10 Gew-% und 60 Gew-%, bevorzugt zwischen 10 Gew-% und 50 Gew-%, besonders bevorzugt zwischen 20 Gew-% und 45 Gew-% der funktionalen Zone aus.
Die obere Vliesauflage 2a kann dabei außerhalb der funktionalen Zone prinzipiell alle Arten von Vliesfasern aufweisen. Vorteilhafterweise kann sie beispielsweise hauptsächlich aus nicht-PU-Fasern bestehen. Der Anteil der PU-Fasern außerhalb der funktionalen Zone kann dabei beispielsweise 10 Gew-% oder weniger ausmachen.
Die obere Vliesauflage 2a stellt dabei auch die die Faserstoffbahn berührende Oberfläche 10 zur Verfügung.
Die funktionale Zone 3 ist in der Ausführung der 1 so angeordnet, dass wie weder die die die Faserstoffbahn berührende Oberfläche 10 zur Verfügung zur Verfügung stellt, noch direkt an die Grundstruktur angrenzt. Dies muss aber nicht so sein. Es kann durchaus vorgesehen sein, dass die funktionale Zone 3 die die Faserstoffbahn berührende Oberfläche 10 zur Verfügung zur Verfügung stellt und/oder in direktem Kontakt mit der Grundstruktur angeordnet ist.
Die in 2 dargestellte Bespannung unterscheidet sich von der in 1 dargestellten im Wesentlichen dadurch, dass die obere Vliesauflage 2a zwei funktionale Zonen 3, 3a aufweist, welche jeweils PU-Fasern und nicht PU-Fasern aufweisen. In beiden funktionalen Zonen beträgt der Anteil der PU-Fasern dabei zwischen 10 Gew-% und 60 Gew-%, bevorzugt zwischen 10 Gew-% und 50 Gew-%,-%, besonders bevorzugt zwischen 20 Gew-% und 45 Gew-%. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Anteil an PU-Fasern in den verschiedenen funktionalen Zonen 3, 3a gleich oder unterschiedlich ist. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Material der Vliesfasern und/oder die Faserfeinheiten in den verschiedenen funktionalen Zonen 3, 3a gleich oder unterschiedlich ist.
Zwischen den beiden funktionalen Zonen 3, 3a ist ein Bereich vorgesehen, in dem der Anteil der PU-Fasern weniger als 10 Gew-% beträgt.
Ein funktionale Zone 3a der in 2 gezeigten Bespannung grenzt hier direkt an die Grundstruktur 1 an. In anderen Ausführungen können jedoch auch mehrere funktionale Zonen 3, 3a vorgesehen sein, von denen keine direkt an die Grundstruktur 1 angrenzt.
Die in 3 dargestellte Bespannung weist im Unterschied zu 1 und 2 auf der Oberseite eine Vliesauflage 2a auf, die zu Gänze aus einer funktionalen Zone besteht. Dabei beträgt der Anteil der PU-Fasern dabei zwischen 10 Gew-% und 60 Gew-%, bevorzugt zwischen 10 Gew-% und 50 Gew-%,-%, besonders bevorzugt zwischen 20 Gew-% und 45 Gew-% an der oberen Vliesauflage 2a. Dabei kann aber durchaus vorgesehen sein, dass sich Art der Vliesfasern, insbesondere der PU-Fasern über die Dicke der Vliesauflage 2a verändern kann.
4 zeigt eine Bespannung, die sich von der in 1 gezeigten dadurch unterscheidet, dass eine weitere funktionale Zone 3b in der unteren Vliesauflage 2b vorgesehen ist. Eine solche funktionale Zone 3b in der unteren Vliesauflage 2b kann unabhängig von der Gestaltung der oberen Vliesauflage vorgesehen sein, also beispielsweise auch für Bespannungen der in 2 oder 3 gezeigten Art. Dabei kann die funktionale Zone 3b wieder beliebig innerhalb der unteren Vliesauflage positioniert sein, also auch in direktem Kontakt mit der Grundstruktur 1 oder auch so, dass sie die Laufseite 11 der Bespannung zur Verfügung.
In den 5a bis 5c ist eine Grundstruktur 1 gezeigt, die besonders vorteilhaft für eine Bespannung gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
Für die Grundstruktur 1 wird dabei ein Gewebe 100, insbesondere ein flach-gewebtes Gewebe 100 verwendet, das im Wesentlichen die doppelte Länge der fertigen Bespannung aufweist. Dieses Gewebe 100 weist stirnseitige Kanten 102, 103 auf. Zur Herstellung der Grundstruktur 1 wird das Gewebe 100 an Faltstellen 106, 107 gefaltet, und die gefalteten Teile wieder auf das Gewebe 100 abgelegt. So entsteht ein Gebilde, das zwei Lagen aufweist verglichen mit dem ursprünglichen Gewebe 100. Die stirnseitigen Kanten 102, 103, können sich dabei überlappen, berühren oder, wie in 5c gezeigt, einen kleinen Abstand zueinander aufweisen. Zum besseren Handling können die stirnseitigen Kanten 102, 103 auch auf geeignete Weise zusammengefügt sein. Zudem kann auch vorgesehen sein, dass die beiden Lagen miteinander verbunden werden. Dies kann beispielwiese durch Nahtverbindungen110 geschehen. Aus den Faltstellen 106, 107, können Nahtschlaufen 106a, 107a gebildet werden, was vorzugsweise durch Entfernen von Gewebefäden in Maschinenquerrichtung (CD). Diese Nahtschlaufen 106a, 107a lassen sich zusammenführen und in dem Fachmann bekannter Weise mittels eines Pintle zu einer endlosen Struktur zusammenfügen. Auf eine derartige Grundstruktur 1 können nun Vliesauflagen 2a, 2b aufgebracht und beispielsweise durch Vernadeln befestigt werden.
5d zeigt beispielhaft eine Grundstruktur 1, wie in den 5a bis 5c gezeigt, die als Grundstruktur 1 eine in 1 gezeigten Bespannung eingesetzt wird.
In 6 ist eine weitere mögliche Grundstruktur 1 gezeigt. Die Grundstruktur 1 ist dabei aus einem Flachgewebe 100 aufgebaut, welches schmäler ist als die spätere Grundstruktur 1 bzw. Bespannung. Die benötigte Breite der Grundstruktur 1 wurde dadurch realisiert, dass das Flachgewebe 100 spiralisiert wurde. In häufigen Ausführungen hat das Flachgewebe 100 eine Breite zwischen 50 cm und 2m insbesondere von 100 cm. Die Länge L der entstehenden Schlaufe beträgt in der Regel über 10m, oft auch über 20m oder 30m. An den Stoßstellen W können die Kanten des Gewebes 100 von benachbarten Windungen miteinander verbunden, insbesondere auch verschweißt sein.
Eine Schlaufe, wie in 6 gezeigt, kann direkt als Grundstruktur 1 für eine Endlosbespannung verwendet werden. Dabei können die Oberseite t und/oder die Unterseite b noch mit Vliesauflagen versehen werden.
Alternativ kann diese Grundstruktur aber auch als Grundstruktur 1 für einen Nahtfilz dienen. Dabei wir die Schlaufe 1 analog zu den 5c und 5d im Wesentlichen in der doppelten Länge de Bespannung gefertigt, und zu einem flachen, doppellagigen Gebilde aufeinander gelegt. Dadurch entstehen wieder Faltstellen, die wie oben beschrieben als Basis der Nahtschlaufen der Nahtverbindung dienen. Auf eine derartige Grundstruktur 1 können nun wieder Vliesauflagen 2a, 2b aufgebracht und beispielsweise durch Vernadeln befestigt werden.
Die gezeigten Beispiele stellen vorteilhafte Ausführungen der Erfindung dar. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungen beschränkt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005023390 [0006]
DE 102007000578 A1 [0007]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Normen DIN EN ISO 868 [0045]
DIN ISO 7619-1 [0045]

Claims

Bespannung für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton-, Tissue- oder Zellstoffbahn, umfassend eine Grundstruktur mit einer Oberseite und einer Laufseite sowie zumindest auf einer Seite eine Vliesauflage, wobei diese Vliesauflage eine funktionale Zone aufweist, die sich in Dickenrichtung der Bespannung über mehr als 50 µm, erstreckt und die einen ersten Anteil und einen zweiten Anteil von Vliesfasern umfasst, wobei die Vliesfasern des ersten Anteils aus einem Polyurethan, insbesondere einem thermoplastischen Polyurethan bestehen oder dieses umfassen, während die Vliesfasern des zweiten Anteils aus einem Polymermaterial bestehen, welches kein Polyurethan umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anteil zwischen 10 Gew-% und 60 Gew-%, bevorzugt zwischen 15 Gew-% und 50 Gew-%, besonders bevorzugt zwischen 20 Gew-% und 45 Gew-% der funktionalen Zone ausmacht.
Bespannung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vliesfasern des zweiten Anteils aus einem Polyamid bestehen oder dieses umfassen.
Bespannung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vliesfasern des ersten Anteils Faserfeinheiten zwischen 30 dtex und 80 dtex, insbesondere zwischen 50 dtex und 70 dtex aufweisen.
Bespannung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vliesfasern des zweiten Anteils Faserfeinheiten zwischen 10 dtex und 80 dtex, insbesondere zwischen 20 dtex und 70 dtex aufweisen.
Bespannung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anteil und/oder der zweiten Anteil Vliesfasern mit unterschiedlichen Faserfeinheiten aufweisen.
Bespannung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige, insbesondere alle Vliesfasern des ersten Anteils eine Härte von 35 Shore D und mehr, insbesondere von 50 Shore D und mehr aufweisen.
Bespannung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Vliesauflage zwischen 15 g/m² und 250 g/m² Vliesfasern des ersten Anteils vorgesehen sind.
Bespannung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Vliesauflage zwischen 100 g/m² und 1500 g/m² Vliesfasern des zweiten Anteils vorgesehen sind.
Bespannung nach einem der vorherigen dadurch gekennzeichnet, dass noch mindestens eine weitere Zone vorgesehen ist, in der der erste Anteil weniger als 10 Gew-% beträgt und diese weitere Zone zwischen der Grundstruktur und der funktionalen Zone und/oder zwischen der funktionalen Zone und der Oberfläche der Bespannung angeordnet ist.
Bespannung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die funktionalen Zone die Oberfläche der Bespannung zur Verfügung stellt.
Bespannung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vliesauflage an der die Faserstoffbahn berührenden Seite der Grundstruktur vorgesehen ist.
Bespannung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Bespannung um einen Pressfilz, insbesondere um einen Nahtfilz handelt.
Bespannung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundstruktur ein Flachgewebe umfasst oder daraus besteht.
Faservlies zur Verwendung in einer Bespannung für einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, welches einen ersten Anteil und einen zweiten Anteil von Vliesfasern aufweist, wobei die Vliesfasern des ersten Anteils aus einem Polyurethan, insbesondere einem thermoplastischen Polyurethan bestehen oder dieses umfassen, und die Vliesfasern des zweiten Anteils aus einem Polymermaterial bestehen, welches kein Polyurethan ist, dadurch gekennzeichnet, dass dieser erste Anteil zwischen 10 Gew-% und 60 Gew-%, bevorzugt zwischen 15 Gew-% und 50 Gew-%, besonders bevorzugt zwischen 20 Gew-% und 45 Gew-% des Faservlieses ausmacht.
Verfahren zur Herstellung einer Bespannung, insbesondere einer Bespannung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, umfassen die folgenden Prozessschritte: i) Bereitstellen einer Grundstruktur ii) Bereitstellen einer funktionale Vlieslage, welche aus einem Faservlies gemäß Anspruch 14 besteht. iii) Befestigen der funktionalen Vlieslage sowie möglichen weiteren Vlieslagen auf der Grundstruktur durch Vernadeln.