DE69505557T2

DE69505557T2 - Übertragungsdruck- und laminiertestuch

Info

Publication number: DE69505557T2
Application number: DE69505557T
Authority: DE
Inventors: Frank Rochdale Ol12 7Lg Brookfield
Original assignee: Scapa Group Ltd
Current assignee: Scapa Group Ltd
Priority date: 1994-11-16
Filing date: 1995-11-10
Publication date: 1999-06-10
Anticipated expiration: 2015-11-11
Also published as: ATE172409T1; JPH10509390A; AU3850295A; US5941172A; GB9423138D0; GB9523082D0; GB2296469A; DE69505557D1; KR970706971A; TW309484B; WO1996014991A1; EP0792213A1; EP0792213B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Tuch zum Umdrucken und Laminieren.
Zum Umdrucken wird normalerweise eine kalanderartige Maschine verwendet, die mit einem Endlos-Nadelfilztuch aus Nomex®-Fasern bespannt ist. Das Tuch besteht aus einem Grundgewebe, auf das eine oder mehrere Schichten von Stapelfasern durch Vernadeln aufgebracht sind. Das Tuch besteht im allgemeinen aus einem herkömmlichen Grundgewebe aus Polyester, Nomex ® oder Kevlar®, auf das hitzebeständige Nomex®-Stapelfasern durch Vernadeln aufgebracht sind.
Es wurde vorgeschlagen, eine kalanderartige Umdruckmaschine sowohl zum Umdrucken als auch zum Laminieren zu verwenden. Ein herkömmliches Umdrucktuch wäre als Mehrzweck-Umdrucktuch und Laminierband nicht geeignet. Dies liegt daran, daß diese bekannten Nadelfilztücher durch die beim Laminiervorgang verwendeten Heißkleber schnell verunreinigt würden. Die Verunreinigungsstoffe würden ein Problem beim Umdruckvorgang darstellen. Aus diesem Grunde wurden silikonbeschichtete Tücher vorgeschlagen, die sich jedoch aufgrund der begrenzten thermischen, chemischen und physikalischen Beständigkeit von Silikongummi bei der Betriebstemperatur der Kalandermaschinen, die bis zu 260ºC betragen kann, als ungeeignet erwiesen haben. Aus der US-A-4015046 ist ein herkömmli ches Drucktuch für den Offsetdruck bekannt, das eine Oberflächenbeschichtung aus Fluorelastomeren aufweist.
Mit der Erfindung soll ein Tuch bereitgestellt werden, das zum Umdrucken wie auch zum Laminieren verwendet werden kann und eine befriedigende Lösung für das Problem der Verunreinigung durch Heißkleber bietet.
Gemäß der Erfindung ist ein Mehrzwecktuch zum Umdrucken und Laminieren vorgesehen, wobei das Tuch ein endlos gewebtes Grundgewebe und mindestens eine vorher aufgebrachte Schicht aus einem Fluorpolymer-Überzugsmaterial aufweist.
Mit den erfindungsgemäßen Tüchern ist ein ebenso guter Druck zu erzielen wie mit den oben beschriebenen herkömmlichen Tüchern, wobei jedoch die mögliche Gefahr einer Verunreinigung dieser herkömmlichen Tücher durch die glatte haftabweisende undurchlässige Gewebeoberfläche im wesentlichen vermieden wird. Die erfindungsgemäßen Tücher zeichnen sich ferner durch hohe Hitzebeständigkeit, Reaktionsträgheit, Festigkeit und Geschmeidigkeit aus.
Die Dicke der erfindungsgemäßen Gewebe beträgt vorzugsweise mindestens 1,5 mm und liegt weiter bevorzugt im Bereich von 1,5 mm bis 7 mm.
Die Überzugsschicht kann Silicatkörper enthalten, um die Lücken des Gewebes abzudecken und weitgehend auszuschließen, daß das Grundgewebe an der Oberfläche des Bandes sichtbar ist. Die Silicatkörper umfassen vorzugsweise Glaskügelchen mit einem Durchmesser von 2 bis 200 Mikrometer. Die Silicatkörper weisen vorzugsweise einen einheitlichen Durchmesser von etwa 90 Mikrometer auf. Es können mehrere Überzugsschichten vorgesehen sein. Vorzugsweise sind dem Überzugsmaterial jeder Überzugsschicht Silicatkörper in derselben Menge pro Gewicht zugesetzt. Höchst vorzugsweise enthalten die mehreren dünnen Schichten mindestens eine Bindeschicht, die auf das Grundgewebe aufgebracht ist.
Die Überzugsschicht ist vorzugsweise auf eine Seite des Gewebes aufgebracht, vorzugsweise auf die Arbeitsseite, kann jedoch auch auf beide Seiten aufgebracht sein. Bei einem bevorzugten Beschichtungsverfahren wird ein Schabermesser verwendet. Alternativ kann die Beschichtung des Gewebes mittels Tauchbeschichtung und/oder Pflatschen erfolgen. Die obere Schicht der Fluorpolymer- Überzugsschicht kann Metallstaub enthalten, beispielsweise aus rostfreiem Stahl, Bronze oder Nickel, um die Wärme in das Produkt zurückzuleiten, das Gegenstand des Umdruck- oder Laminiervorganges ist.
Das Gewebe kann gemäß der Erfindung eine Semitriplex- Leinwandbindung aufweisen, wahlweise mit einer oder mehreren Faserlagen, die mit einer Seite des Gewebes vernadelt sind, im allgemeinen mit der Geweberückseite. Im folgenden sind als Beispiel einige geeignete Gewebematerialien aufgeführt, die einzeln oder kombiniert verwendet werden können: Glas, Keramik, Metall, PEEK, Meta- und Para-Aramidfasern, Filamente und gesponnene Garne. Die Breitenstabilität, die ein Knittern des Tuches verhindert, kann insbesondere bei breiten Tüchern durch Einbringen von Metalldrähten, z. B. aus rostfreiem Stahl oder Bronze, in das Gewebe verbessert werden. Diese Drähte können sich entweder in Maschinen richtung oder in Maschinenquerrichtung des Gewebes oder in beide dieser Richtungen erstrecken.
Zum besseren Verständnis der Erfindung ist als Beispiel im folgenden eine spezielle Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht in schematischer Darstellung einer Kalandermaschine, die mit einem erfindungsgemäßen Tuch bespannt ist;
Fig. 2 die Verfahrensschritte zur Herstellung des in Fig. 1 gezeigten Tuches; und
Fig. 3 einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Tuch.
Fig. 1 zeigt eine Kalandermaschine 10 mit einer auf 200ºC erhitzten rotierenden Trommel 11. Die von der Trommel 11 ausgehende Wärme wirkt auf eine Bahn aus sublimistischem Papier 12 ein, die von einem ersten Satz Walzen 13 um die Trommel 11 herum zu einem zweiten Satz Walzen 14 geführt ist. Das sublimistische Papier ist ein Papier mit eingeprägtem Muster und aufgetragenen sublimistischen Farbstoffen. Eine zu bedruckende Materialbahn 15, wie z. B. ein Gewirk aus Polyester, wird von einem ersten Satz Walzen 16 über das sublimistische Papier zu einem zweiten Satz Walzen 17 geführt.
Über eine Anordnung von Walzen 19 ist ein endloses Umdrucktuch 18 geführt. Das Umdrucktuch drückt das zu bedruckende Material gegen das sublimistische Papier.
Im Betrieb erwärmt die geheizte Trommel 11 die Farbstoffe, die sublimieren und sich auf dem zu bedruckenden Material wieder manifestieren und auf diese Weise das Muster des sublimistischen Papiers auf das zu bedruckende Material übertragen. Durch das Umdrucktuch wird gewährleistet, daß der auf das Material aufgebrachte Druck gleichmäßig ist.
Die Kalandermaschine 10 kann zum Laminieren verwendet werden, wobei anstelle des sublimistischen Papiers eine Heißkleberfolie verwendet wird, um die Heißkleberschicht auf ein Gewebe aufzubringen.
Gemäß den Fig. 2 und 3 wird zum Beschichten eines Grundgewebes zur Bildung eines Umdrucktuches 18 ein Endlosgewebe 19 unter Spannung über mehrere horizontale Walzen 20, 21, 22 geführt, die mit Abstand zueinander über einem Behälter 23 mit Beschichtungsmaterial angeordnet sind, und zur Aufnahme von Material wird das Endlosgewebe abwechselnd in das im Behälter 23 befindliche Beschichtungsmaterial 24 eingetaucht und aus ihm herausgezogen.
Vorteilhaft wird der Behälter 23 gehoben oder gesenkt, um das Beschichtungsmaterial 24 mit dem auf den Walzen 20, 21, 22 befindlichen Tuch 18 in Kontakt zu bringen, wobei das Maß der Bewegung so gewählt ist, daß der untere Teil 26 des Tuches 18 in das Beschichtungsmaterial 14 eintaucht oder lediglich mit dessen Oberfläche 27 in Kontakt tritt, je nach Art des erforderlichen Beschichtungsvorganges.
Die dargestellte Anordnung weist drei Walzen auf, wobei zwei Walzen 20, 21 in derselben Höhe angeordnet sind und zum Abstützen des Gewebes 19/Tuches 18 dienen und die dritte Walze 22 tiefer liegt und nach Art einer Führungswalze zum Positionieren des unteren Teiles des Gewebes/Bandes dient. Mindestens eine der oberen Walzen 20, 21 ist derart angetrieben, daß das Gewebe/Band auf der Walzenanordnung vorwärts bewegt wird.
Die Verfahrensschritte sind in Fig. 2 dargestellt und umfassen nacheinander die Verfahrensschritte der Tauchbeschichtung (Fig. 2b bis 2e), einen Verfahrensschritt des Pflatschens (Fig. 2f und 2g), zwei Verfahrensschritte der Tauchbeschichtung (Fig. 2h bis 2k) und einen weiteren Verfahrensschritt des Pflatschens (Fig. 2l und 2 m), wobei zu jedem Verfahrensschritt das Trocknen/Sintern der aufgebrachten Schicht gehört (Fig. 2c, 2e, 2g, 2i, 2k und 2m).
Das Grundgewebe 28 (siehe Fig. 3) weist eine Leinwandbindung auf und ist aus Multifilamenten 29, 30 aus 1100 dtex Kevlar®- oder Technora®-Fasern hergestellt, wobei die Kettfadendichte im Webstuhl 11,22 Fäden/cm und die Schußfadendichte 9,45 Fäden/cm beträgt. Das Gewicht des Gewebes beträgt 225 Gramm/m² und die Gewebedicke 0,36 mm.
Beim Spannen des Grundgewebes nimmt dessen Länge um etwa 1,9% zu, während die Breite um etwa 4, 4% abnimmt und sich die Gewebedicke auf 0,43 mm erhöht.
Die ersten Tauchbeschichtungs-Verfahrensschritte dienen dazu, eine Bindeschicht 31 auf das Grundgewebe 28 aufzubringen, wobei das Gemisch nur ein Bindemittel aus Polytetrafluorethylen ist. Beim ersten Verfahrensschritt des Pflatschens, bei dem eine Überzugsschicht 33 auf die Arbeitsseite des Grundgewebes aufgebracht wird, und bei den übrigen Verfahrensschritten des Tauchbeschichtens, bei denen ein Beschichtungsmaterial auf beide Seiten des Gewebes aufgebracht wird, d. h. bei den Verfahrensschritten zum Füllen des Gewebes, bei denen auf den jeweiligen Seiten des Gewebes Überzugsschichten 32, 33 gebildet werden, enthält die Mischung auch Silicatkörper, üblicherweise massive Glaskügelchen mit einem Durchmesser von 53 bis 105 Mikrometer, vorzugsweise jedoch mit einem einheitlichen Durchmesser von etwa 90 Mikrometer. Man geht nämlich davon aus, daß bei Verwendung von Kügelchen mit einheitlichem Durchmesser eine bessere Gewebefüllung erzielt wird als bei Verwendung von Kügelchen beliebiger Größe mit unterschiedlichen Durchmessern. Üblicherweise sind die Silicatkörper dem getrockneten/gesinterten PTFE-Beschichtungsmaterial der einzelnen Überzugsschichten in derselben Menge pro Gewicht zugesetzt. Beim letzten Beschichtungs-Verfahrensschritt wird eine obere Überzugsschicht 35 aus PTFE aufgebracht, die metallische Partikel/Flocken enthält. Normalerweise wird ein zusätzlicher letzter Verfahrensschritt zur Gewebebeschichtung durchgeführt, auch wenn dieser zusätzliche Verfahrensschritt in Fig. 2 nicht dargestellt ist.
Die Bindeschicht 31 besteht also aus zwei Schichten, die auf jede Seite des Bandes aufgebracht sind, und hat ein Gesamtgewicht von 250 Gramm/m², während die Gewebefüllschichten 32, 33, die drei bzw. zwei Überzugsschichten umfassen, ein Gesamtgewicht von 400 Gramm/m² haben. Die letzten oder oberen Überzugsschichten 35, von denen jede zwei Schichten umfaßt, haben ein Gesamtgewicht von 100 Gramm/m². Die Dicke des fertig beschichteten Bandes beträgt 0,69 mm.
Das Tuch ist schematisch in Fig. 3 dargestellt, aus der deutlich wird, daß die Bindeschichten, die die Adhäsion der darauffolgenden Überzugsschichten an dem Grundgewebe verbessern, die Oberfläche der Multifilamente durchdringen und die Zwischenräume im Gewebe überbrücken, und daß die Glaskügelchen dazu dienen, die Ausnehmungen aufzufüllen, die in und von den Bindeschichten gebildet sind, um dem Band insbesondere auf dessen Arbeitsseite eine im wesentlichen ebene Oberfläche zu verleihen, wobei die obere Überzugsschicht von merklich konstanter Dicke ist und dadurch eine Oberfläche von ähnlicher Form wie die Gewebefüllschichten aufweist. Es versteht sich natürlich, daß das Band nach dem Beschichten kalandriert wird.
Das erfindungsgemäße Tuch ist nicht auf die Einzelheiten der oben beschriebenen Ausführungsform beschränkt, da sich dem Fachmann ohne weiteres Alternativen anbieten. So können beispielsweise die Bindeschichten in manchen Fällen weggelassen werden, obwohl die Bindeschichten die Adhäsion der Gewebefüllschichten an dem Grundgewebe verbessern.
Die Anzahl der Gewebefüllschichten kann entsprechend den jeweiligen Erfordernissen variieren, und es kann mehr als eine Schicht dieser Art durch Pflatschen aufgebracht werden. Der Feststoffanteil von 50% der PTFE- Dispersion kann variiert werden; in der Tat ist ein höherer Feststoffanteil von beispielsweise 70% empfehlenswert, da dies die Tendenz der Überzugsschicht zum Abdruck der Gewebestruktur verringert. Der erhöhte Feststoffanteil erleichtert auch das Füllen des Gewebes und das Trocknen/Sintern des PTFE und hat im Betrieb günstige Auswirkungen auf die thermischen Eigenschaften des Bandes.
Selbstverständlich können andere Gewebestrukturen und andere Fäden wie z. B. Glasfäden verwendet werden, und das PTFE-Beschichtungsmaterial kann Zusätze enthalten, die geeignet sind, dem Band je nach dem geplanten Verwendungszweck die gewünschten Eigenschaften zu verleihen. Es kann z. B. zweckmäßig sein, in den Gewebefüllschichten und/oder in der oberen Überzugsschicht metallisierte Kügelchen zu verwenden, so daß es nicht mehr notwendig ist, metallische Partikel/Flocken in die obere Überzugsschicht einzubringen.

Claims

1. Mehrzwecktuch zum Umdrucken und Laminieren, wobei das Tuch ein endlos gewebtes Grundgewebe und mindestens eine vorher aufgebrachte Überzugsschicht aus einem Fluorpolymer-Überzugsmaterial aufweist.

2. Mehrzwecktuch zum Umdrucken und Laminieren nach Anspruch 1,

wobei die Dicke des Tuches mindestens 1,5 mm beträgt.

3. Mehrzwecktuch zum Umdrucken und Laminieren nach Anspruch 1 oder 2,

wobei die Dicke des Tuches 1,5 mm bis 7 mm beträgt.

4. Mehrzwecktuch zum Umdrucken und Laminieren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei die Überzugsschicht Silicatkörper enthält, um die Lücken des Gewebes abzudecken und weitgehend auszuschließen, daß das Grundgewebe an der Oberfläche des Gurtes sichtbar ist.

5. Mehrzwecktuch zum Umdrucken und Laminieren nach Anspruch 4,

wobei die Silicatkörper Glaskügelchen mit einem Durchmesser von 2 bis 200 Mikrometer umfassen.

6. Mehrzwecktuch zum Umdrucken und Laminieren nach Anspruch 4 oder 5,

wobei die Silicatkörper einen einheitlichen Durchmesser von etwa 90 Mikrometer aufweisen.

7. Mehrzwecktuch zum Umdrucken und Laminieren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei mehrere Überzugsschichten eines Überzugsmaterials vorher auf das Grundgewebe aufgebracht werden.

8. Mehrzwecktuch zum Umdrucken und Laminieren nach Anspruch 7,

wobei dem Überzugsmaterial jeder Überzugsschicht Silicatkörper in derselben Menge pro Gewicht zugesetzt sind.

9. Mehrzwecktuch zum Umdrucken und Laminieren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei mindestens eine Bindeschicht auf das Grundgewebe aufgebracht ist.

10. Mehrzwecktuch zum Umdrucken und Laminieren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei die Überzugsschicht aus Fluorpolymer Metallstaub enthält.

11. Mehrzwecktuch zum Umdrucken und Laminieren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei die Struktur des Grundgewebes eine Semitriplex- Leinwandbindung aufweist, wahlweise mit einer oder mehreren Faserlagen, die mit einer Seite des Gewebes vernadelt sind.