[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Materialbahn, bei dem
auf wenigstens einer Seite eines Trägers eine Kunststoffschicht aus einer Mischung
von Kunststoffmaterial und partikelartigen löslichen Teilchen erzeugt wird, wobei
die löslichen Teilchen durch ein solches Lösungsmittel herauslösbar sind, gegenüber
dem das Kunststoffmaterial beständig ist, und daß danach die löslichen Teilchen zumindest
teilweise aus der Kunststoffschicht unter Bildung von Durchgangskanälen herausgelöst
werden.
[0002] Eine Materialbahn der oben genannten Art für den Einsatz in einer Papiermaschine
ist in der EP-B-0̸ 196 0̸45 beschrieben. Sie hat als Träger ein flüssigkeitsdurchlässiges
Gewebe, auf dem eine 1,3 bis 5 mm dicke Schicht aus einem elastomeren Polymerharz
aufgebracht ist. Die Kunststoffschicht weist Durchgangskanäle auf, die von der ansonsten
glatten und ebenen Außenseite bis zum Träger hindurchgehen und in der Papiermaschine
als Entwässerungskanäle dienen.
[0003] Die Herstellung der Durchgangskanäle geschieht in der Weise, daß Textilfasern homogen
in dem Polymerharz dispergiert werden, bevor die Mischung aus Textilfasern und Polymerharz
auf dem Träger aufgebracht wird. Alternativ dazu kann zunächst ein Faservlies auf
den Träger aufgebracht und dann die Beschichtung mit dem Polymerharz vorgenommen werden.
In beiden Fällen bestehen die Textilfasern aus einem organischen Material, das durch
Anwendung eines Lösungsmittels auflösbar ist, wobei die Kunststoffschicht gegenüber
diesem Lösungsmittel beständig ist. Das Herauslösen der Textilfasern geschieht nach
dem Auftragen des Polymerharzes durch Auftragen des Lösungsmittels, so daß Kanäle
entstehen, die der Formgebung und dem Verlauf der herausgelösten Textilfasern entsprechen.
[0004] In einer weniger bevorzugten Ausführungsform werden statt der Textilfasern partikelförmige
Teilchen vorgeschlagen, die homogen in dem Polymerharz verteilt werden. Als Material
für diese Teilchen werden anorganische Salze oder deren Hydrate oder Oxide vorgeschlagen.
Durch entsprechende Lösungsmittel können sie in der gleichen Weise wie die Textilfasern
aus dem Polymerharz herausgelöst werden und hinterlassen dabei Porenhohlräume.
[0005] Bei der Herstellung des vorbeschriebenen Papiermaschinenbands bereitet es Schwierigkeiten,
die löslichen Komponenten - seien es Fasern oder partikelartige Teilchen - in dem
Polymerharz gleichmäßig zu verteilen und diese Verteilung beim Aufbringen der Mischung
aufrechtzuerhalten. Bei der Verarbeitung der Mischung aus Polymerharz und löslichen
Komponenten kommt es nämlich zu Entmischungen, so daß nicht gesichert ist, daß durch
das Herauslösen der Teilchen Durchgangskanäle entstehen. Aus diesem Grund lassen sich
auch keine unterschiedlichen Verteilungen der löslichen Komponenten über den Querschnitt
herstellen.
[0006] Davon abgesehen neigen Polymerharze dazu, nach dem Aushärten eine geschlossene Oberfläche
zu bilden, die das Herauslösen der in dem Polymerharz enthaltenen, löslichen Textilfasern
bzw. Teilchen behindert. Zur Lösung dieses Problems ist in der EP-B-0̸ 273 613 vorgeschlagen,
die Oberfläche der Kunststoffschicht derart zu schleifen, daß eine Verbindung zu den
löslichen Fasern hergestellt und zudem eine glatte Oberfläche zu erzeugt wird. Ein
solcher Schleifvorgang ist jedoch sehr zeitaufwendig. Außerdem muß zuvor in einem
entsprechenden Übermaß Kunststoffmaterial aufgetragen werden, und beim Schleifvorgang
fällt Staub an, der abgesaugt und entweder entsorgt oder wieder aufbereitet werden
muß. Hinzu kommt, daß eine glatte Oberfläche entsteht, die eine Ablösung der Papierbahn
von dem Papiermaschinenband behindert. Papierbahnen neigen nämlich dazu, sich an glatten
Oberflächen festzusaugen.
[0007] Abgesehen von diesen Nachteilen werden Papiermaschinenbändern dieser Gattung eine
Reihe von Vorteile gegenüber bekannten Filzen nach dem batt-on-base-Prinzip zugeschrieben,
nämlich vergrößerter Widerstand gegen bleibende Verformung und damit längere Betriebszeiten
und daraus folgend geringere Rüstkosten, verbesserte Abriebfestigkeit und höhere Strukturfestigkeit,
geringere Affinität für kontaminierende Substanzen sowie gleichmäßigere Druckverteilung
und damit verbesserte Entwässerung.
[0008] Der vorbeschriebenen Entwicklung voraus ging ein Vorschlag, in die Fasern eines Papiermaschinenfilzes
Fasern oder Partikel einzulagern, die mit Hilfe eines Lösungsmittels herauslösbar
sind, gegenüber dem die übrigen Fasern und der Träger des Papiermaschinenbands lösungsmittelresistent,
d. h. beständig ist (DE-C-34 19 70̸8). Die Herstellung erfolgt in der Weise, daß ein
Faservlies aus nicht löslichen Fasern und löslichen Komponenten gebildet und auf den
Träger aufgenadelt und daß dann das Papiermaschinenband unter Druck und Hitze verdichtet
wird. Dabei können die löslichen Komponenten miteinander verschmelzen. Durch das Auflösen
der löslichen Komponenten entstehen Porenhohlräume, die dem Papiermaschinenband trotz
der vorherigen Kompression und der hierdurch erzeugten hohen Dichte das für die Entwässerung
benötigte Hohlraumvolumen geben.
[0009] Nachteilig bei dieser Lösung ist, daß trotz der Kompression die Haltbarkeit wesentlich
geringer ist als mit kunststoffbeschichteten Trägern. Außerdem ist man für die Herstellung
nach wie vor auf die hierfür üblichen Maschinen, insbesondere Webstühle und Nadelmaschinen,
angewiesen.
[0010] Es hat nicht an Versuchen gefehlt, Papiermaschinenbänder mit einem Träger und einer
Durchgangskanäle aufweisenden Kunststoffschicht auf andere Weise herzustellen. So
wird in der EP-B-0̸ 0̸37 387 eine Materialbahn vorgeschlagen, bei dem die Durchgangskanäle
durch Perforierung einer zuvor aufgebrachten Kunststoffolie mittels einer Lasereinrichtung
erzeugt werden. Abgesehen davon, daß die Durchgangskanäle keine Verbindung untereinander
haben, ein Gas- oder Wasserdurchtritt also quer zur Ebene der Materialbahn nicht erfolgen
kann, ist auch die Herstellung dieser Bahn außerordentlich aufwendig, insbesondere
dann, wenn größere Flächen mittels der Lasereinrichtung bearbeitet werden müssen,
wie dies bei Papiermaschinenbändern der Fall ist. Außerdem sind Folien in der erforderlichen
Breite und mit ausreichender Gleichmäßigkeit nicht herstellbar.
[0011] In der WO 91/14558 wird vorgeschlagen, die Durchgangskanäle dadurch zu erzeugen,
daß auf die noch nicht gehärtete Kunststoffschicht eine Lochmaske aufgelegt und diese
dann bestrahlt wird. Aufgrund dieser Bestrahlung härtet das Kunststoffmaterial im
Bereich der Löcher der Maske aus. Nach Wegnahme der Lochmaske wird dann das noch nicht
ausgehärtete Kunststoffmaterial mittels Preßluft entfernt. Auch dieses Verfahren ist
aufwendig und hinterläßt relativ große freie Bereiche und kann deshalb nicht universell
angewendet werden. Außerdem fällt auch hier zu entsorgender oder aufzubereitender
Abfall an.
[0012] Einen konzeptionell anderen Weg ist man bei dem Vorschlag gemäß der EP-B-0̸ 187 967
gegangen. Hier wird bei einem Papiermaschinenband eine poröse Kunststoffschicht auf
einem Träger dadurch erzeugt, daß lose Partikel eines synthetischen Polymerharzes
in der Größenordnung von 0̸,15 bis 5 mm auf der Oberfläche eines Trägergewebes verteilt
und dann einer Wärmebehandlung unterzogen werden, bei dem die Polymerharzpartikel
über den Erweichungspunkt hinaus erhitzt werden, so daß sie an ihren Berührungsstellen
untereinander und mit dem Trägergewebe verschmelzen. Stattdessen oder in Kombination
damit kann auch die Aufbringung eines harzförmigen Bindemittels vorgesehen sein. Alternativ
zu den Partikeln können auch lose Fasern auf dem Trägergewebe verteilt werden. Nach
dem Anhaften der Partikel bzw. Fasern untereinander und an dem Trägergewebe verbleiben
Freiräume, die die Kunststoffschicht flüssigkeitsdurchlässig machen.
[0013] Ähnliches wird in der EP-A-0̸ 653 512 vorgeschlagen, nur daß hierbei die Materialbahn
zunächst ausschließlich aus Polymerpartikeln hergestellt wird, die durch Hitzeeinwirkung
an ihren Kontaktstellen miteinander verbunden werden. Soweit erforderlich, kann eine
Verstärkungsstruktur nach Art einer Armierung vollständig in das so gebildete Band
eingelagert werden. Hierbei kann es sich um ein reines Faserprodukt oder um ein Gewebe
handeln. Die Partikel können auch unterschiedlichen Durchmesser haben, um eine von
der einen zur anderen Seite hin zunehmende Durchlässigkeit zu erzeugen.
[0014] Der Nachteil der nach diesem Prinzip hergestellten Materialbahnen liegt darin, daß
es sehr schwierig ist, sie reproduzierbar herzustellen, insbesondere was die Durchlässigkeit
angeht. Außerdem ist ihre Oberfläche sehr uneben, weshalb die gleichzeitige Anwendung
von Druck und Hitze - soweit die Partikel aus Fasern ausgebildet sind (EP-B-0̸ 187
967) - oder ein Schleifvorgang (EP-A-0̸ 653 512) zwecks Einebnung der Oberfläche vorgeschlagen
werden.
[0015] Nach der WO 95/21285 wird eine Polymerbeschichtung mit Hilfe einer Abziehfolie unter
gleichzeitiger Einwirkung von Hitze und Druck auf einen Träger aufgebracht, wobei
sich der Polymerfilm aufgrund der Hitzeeinwirkung auf der Abziehfolie zu zusammenhängenden
Tropfen unter Bildung von Freiräumen ausformt mit der Folge, daß die auf den Träger
aufgebrachte Kunststoffschicht porös ist. Auch bei diesem Verfahren ist es schwierig,
die Durchlässigkeit der Kunststoffschicht reproduzierbar einzustellen und den jeweiligen
Erfordernissen anzupassen. Außerdem stehen Folien in der hier erforderlichen Breite
nicht zur Verfügung und wären auch nicht mit ausreichender Gleichmäßigkeit herstellbar.
[0016] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Materialbahn
der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit dem sich eine gewünschte Verteilung
der löslichen Teilchen innerhalb der Kunststoffschicht erzielen läßt. Eine weitere
Aufgabe besteht darin, das Verfahren so zu gestalten, daß sich die löslichen Teilchen
auf einfache Weise aus der Kunststoffschicht herauslösen lassen.
[0017] Diese Auffabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Kunststoffmaterial ein
Kunststoffpulver bereitgestellt wird, das mit den löslichen Teilchen vermischt und
auf den Träger aufgetragen wird, und daß durch Wärme- und Druckbehandlung aus der
Mischung aus Kunststoffpulver und löslichen Teilchen eine Kunststoffschicht mit den
darin befindlichen löslichen Teilchen erzeugt wird, bevor die löslichen Teilchen zumindest
teilweise aus der Kunststoffschicht herausgelöst werden.
[0018] Durch die Herstellung einer zunächst pulverförmigen Mischung kann eine außerordentlich
gleichmäßige Verteilung der löslichen Teilchen innerhalb des Kunststoffmaterials erreicht
werden. Diese Verteilung ändert sich auch nicht beim oder nach dem Auftrag des Pulvers.
Das Kunststoffpulver lädt sich nämlich elektrostatisch derart auf, daß die vermischten
Pulverteilchen aus Kunststoff und löslichen Teilchen aneinander haften und deshalb
ihre Lage nicht verändern. Es kommt somit nicht zu Entmischungsproblemen. Die anschließende
Wärmebehandlung (Sintern) läßt aus der Pulverschicht eine durchgehende Kunststoffschicht
entstehen. Dabei wird das Kunststoffpulver soweit plastifiziert wird, daß eine homogene,
d. h. bis auf die löslichen Teilchen im wesentlichen porenlose Kunststoffschicht entsteht,
die an dem Träger haftet. Dies wird durch die Druckbehandlung, die zudem für eine
außenseitig ebene Oberfläche sorgt, unterstützt. Die Wärmebehandlung kann dabei in
einem Heizofen oder unter Infrarotstrahlern erfolgen. Die Druckbehandlung kann anschließend
in einem Kalander oder dergleichen durchgeführt werden.
[0019] Die Korngröße der Teilchen des Kunststoffpulvers und auch die der löslichen Teilchen
sowie deren Mischungsverhältnis kann je nach Anforderung in weiten Grenzen so eingestellt
werden, daß sich eine gewünschte Struktur der Kunststoffschicht ergibt, insbesondere
was die nach dem Herauslösen der löslichen Teilchen ergebenden Hohlräume der Durchgangskanäle
betrifft. Vorzugsweise sollten die löslichen Teilchen einen mittleren Durchmesser
von 30̸ bis 50̸0̸ µm haben. Die mittlere Korngröße des Kunststoffpulvers sollte geringer
sein als die der löslichen Teilchen, zweckmäßigerweise nur die Hälfte bis ein Drittel
der der löslichen Teilchen betragen und keinesfalls mehr als 10̸0̸ µm sein. Auf diese
Weise werden die löslichen Teilchen von einer Mehrzahl oder sogar Vielzahl von Teilchen
des Kunststoffpulvers praktisch ummantelt, und es entsteht eine relativ dichte Packung.
[0020] Das Volumenverhältnis zwischen Kunststoffpulver und löslichen Teilchen sollte dabei
zweckmäßigerweise so eingestellt werden, daß die löslichen Teilchen nicht nur in Richtung
quer zur Ebene der Kunststoffschicht, sondern auch in der Ebene der Kunststoffschicht
zumindest teilweise aneinanderliegen, damit auch in der Ebene der Kunststoffschicht
offene Poren und damit Entwässerungsvolumen zur Verfügung gestellt und damit das Wasseraufnahmevermögen
verbessert wird.
[0021] Das Volumenverhältnis zwischen Kunststoffpulver und löslichen Teilchen liegt zweckmäßigerweise
im Bereich zwischen 1/4:3/4 und 1/2:1/2, vorzugsweise im Bereich 2/3:1/3.
[0022] Das Kunststoffpulver und die löslichen Teilchen können auch schichtweise aufgetragen
werden, wobei für die Schichten unterschiedliche Korngrößen, Materialien und Mischungsverhältnisse
vorgesehen sein können, um den jeweiligen Anforderungen Rechnung zu tragen. So können
die löslichen Teilchen zum Träger hin schichtweise oder kontinuierlich größer werden.
Alternativ oder in Kombination dazu kann auch die Anzahl der löslichen Teilchen zum
Träger hin von Schicht zu Schicht zunehmen. Beide Maßnahmen dienen dazu, die Durchlässigkeit
zum Träger hin größer werden zu lassen, wie dies insbesondere bei der Verwendung der
Materialbahn im Formier- und Pressenbereich einer Papiermaschine erwünscht ist.
[0023] Nach der Erfindung ist ferner vorgeschlagen, daß bei oder nach Erzeugung der Kunststoffschicht
lösliche Partikel auf die Außenseite der Kunststoffschicht aufgebracht und dann in
die Kunststoffschicht eingedrückt werden, wobei die löslichen Partikel durch ein solches
Lösungsmittel herauslösbar sind, gegenüber dem das Kunststoffmaterial beständig ist,
und daß danach diese löslichen Partikel herausgelöst werden. Durch dieses Verfahren
werden auf der Außenseite der Kunststoffschicht deren Rauhigkeit erhöhende Einprägungen
erzeugt, was insbesondere bei Verwendung der Materialbahn als Papiermaschinenband
von Vorteil ist. Hierdurch wird nämlich der Neigung der Papierbahn, an dem Papiermaschinenband
zu sehr haften zu bleiben, entgegengewirkt, ohne daß Markierungen hervorgerufen werden.
Die Papierbahn löst sich wesentlich problemloser von dem Papiermaschinenband als bei
vorbekannten Ausführungen gleicher Gattung, wie sie aus der EP-B-0̸ 196 0̸45 und EP-B-0̸
273 613 bekannt sind. Die Einprägungen haben dabei durch ihre Verteilung im Verhältnis
zu den öffnungen der Durchgangskanäle eine solch geringe Größe, daß genügend Kontaktfläche
zur Papierbahn verbleibt, um eine gleichmäßige Abstützung und Druckübertragung zu
ermöglichen. Die Durchgangskanäle und die Einprägungen haben zudem zur Folge, daß
die Rückbefeuchtung der Papierbahn gering ist.
[0024] Die Vorzüge der erfindungsgemäß aufgerauhten Oberfläche der Kunststoffschicht ist
jedoch auf den Einsatz in Papiermaschinen nicht beschränkt. Auch bei Filtermitteln
kann eine zu glatte Oberfläche zu einer so starken Anhaftung des abgeschiedenen Materials
führen, daß dessen Abreinigung erschwert wird.
[0025] Ein weiterer Vorzug dieser Verfahrensweise besteht darin, daß durch das Eindrücken
der löslichen Partikel dort, wo die löslichen Teilchen an der Außenseite oberflächennah
vorhanden sind, eine Verbindung zu diesen hergestellt wird. Nach dem Herauslösen der
löslichen Partikel hat das Lösungsmittel Zugang zu den in der Kunststoffschicht zunächst
eingeschlossenen löslichen Teilchen und kann deshalb auch diese vollständig auflösen
und entfernen. Die Einprägungen bilden danach insoweit die Öffnungen der Durchgangskanäle.
Das Verfahren ersetzt damit die Schleifbehandlung gemäß der EP-B-0̸ 273 613.
[0026] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die löslichen Partikel in einer solche Dichte
auf die Kunststoffschicht aufgetragen werden, daß die nach dem Herauslösen verbleibenden
Einprägungen zumindest teilweise untereinander und mit den Durchgangskanälen in Verbindung
stehen. Diese Gestaltung wirkt sich besonders beim Einsatz als Papiermaschinenband
günstig für die Entwässerung aus.
[0027] Die löslichen Partikel sollten vorzugsweise bei einer Temperatur der Kunststoffschicht
in diese eingedrückt werden, bei der die Kunststoffschicht gegenüber dem Zustand per
Raumtemperatur erweicht ist. Dies kann dadurch geschehen, daß die löslichen Partikel
im Anschluß an die Erzeugung der Kunststoffschicht bei noch erhöhter Temperatur aufgebracht
und eingedrückt werden. Das Eindrücken kann durch eine Kalanderbehandlung durchgeführt
werden. Vorzugsweise sollten die löslichen Partikel einen mittleren Durchmesser von
5 bis 10̸0̸ µm haben.
[0028] Um den Vorzug des Herauslösens der löslichen Teilchen und der löslichen Partikel
zu vereinfachen, sollten beide aus demselben Material bestehen, so daß das Herauslösen
in einem Arbeitsgang unter Verwendung desselben Lösungsmittels erfolgen kann. Für
die in der Kunststoffschicht enthaltenen löslichen Teilchen sollten solche Substanzen
gewählt werden, die unter der Hitzeeinwirkung der Erzeugung der Kunststoffschicht
im wesentlichen formbeständig bleiben. Hierfür kommen polymere Teilchen in Frage,
die eine höhere Hitzebeständigkeit haben als die der Kunststoffmatrix, in die die
löslichen Teilchen eingelagert sind. Zweckmäßigerweise sollten diese Bedingungen auch
hinsichtlich der in die Außenseite der Kunststoffschicht eingedrückten löslichen Partikel
gegeben sein. Für die Anwendung besonders günstig sind jedoch anorganische Substanzen
und hier insbesondere wasserlösliche Salze wie NaCl, KCl und/oder CaCO
3 sowie Chloride, Carbonate und/oder lösliche Sulfate der Alkali- oder Erdalkalielemente
oder der Metalle sowie auch solche Salze, die sich zusätzlich noch aus der DE-C-34
19 70̸8 ergeben. Solche löslichen Partikel bzw. Teilchen werden durch die für die
Bildung der Kunststoffschicht notwendige Wärmebehandlung nicht beeinträchtigt und
sind gut riesel- und damit streufähig. In Frage kommen aber auch organische Substanzen,
z. B. Kohlehydrate (Zucker), oder Salze organischer Säuren, wie Zitronensäure, Ascirbinsäure
etc. Dem Kunststoffpulver sollte zusätzlich ein Antioxidanz zugesetzt werden.
[0029] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß lösliche Teilchen aus
wenigstens zwei Substanzen verwendet werden, wobei jeweils eine der Substanzen durch
ein Lösungsmittel herauslösbar ist, gegenüber dem die jeweils andere(n) Substanz(en)
beständig ist bzw. sind. Dies eröffnet die Möglichkeit, zunächst nur einen Teil der
löslichen Komponenten herauszulösen und dann nach Installation der Materialbahn und
einer gewissen Betriebszeit einmal oder mehrmals eine Gruppe weiterer löslicher Teilchen
herauszulösen und damit die anfängliche Durchlässigkeit der Materialbahn wiederherzustellen,
wenn die Durchlässigkeit im Betrieb durch Verschmutzung etc. nachgelassen hat. Dieser
Gedanke ist grundsätzlich schon der EP-A-0̸ 30̸3 798 und der EP-A-0̸ 320̸ 559 zu entnehmen,
in denen der Einsatz löslicher Fasern innerhalb eines Filzes vorgeschlagen worden
ist. Es versteht sich, daß diese löslichen Teilchen gegenüber den Einsatzbedingungen,
für die die Materialbahn bestimmt ist, beständig sein muß, d. h. im Fall des Einsatzes
als Papiermaschinenband gegenüber den aus der Papierbahn kommenden Flüssigkeiten oder
Dämpfen. Alternativ dazu kann vorgesehen sein, daß sich die löslichen Teilchen nur
verzögert und sukzessiv aus der Matrix herauslösen lassen.
[0030] Nach der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß auf der anderen Seite des Trägers eine
zweite Kunststoffschicht mit Durchgangskanälen auf die gleiche Weise wie auf der einen
Seite erzeugt wird. Dabei sollte die Anzahl und/oder Größe der löslichen Teilchen
in der zweiten Kunststoffschicht vom Träger weggerichtet zunehmen, und es sollte die
Anzahl und/oder Größe der löslichen Teilchen in den dem Träger benachbarten Bereichen
beider Kunststoffschicht gleich groß sein. Es versteht sich, daß auch andere Verteilungen
möglich sind, wenn dies für den vorgesehenen Einsatz zweckmäßiger ist. Selbstverständlich
kann die Außenseite der zweiten Kunststoffschicht gleichfalls in der schon oben beschriebenen
Weise mit Einprägungen versehen sein, die durch Eindrücken von löslichen Partikeln
erzeugt werden.
[0031] Der Träger der erfindungsgemäßen Materialbahn hat die Aufgabe, der Materialbahn im
wesentlichen allein Form- und Strukturfestigkeit zu geben und ggf. Längs- und Querkräfte
aufzunehmen. Außerdem sollte der flüssigkeitsdurchlässig sein. Hierzu eignen sich
insbesondere aus Fäden gebildete Textilträger, wie beispielsweise Fadengelege, Gestricke,
Gewirke, Gewebe oder Kombinationen solcher Textilträger. Je nach Einsatzgebiet und
Ansprüchen an die Festigkeit kann der Träger ein- oder mehrlagig aufgebaut sein. Im
Fall eines Trägergewebes kommen alle Gewebearten in Frage, insbesondere solche, die
aus dem Bereich der Papiermaschinenbänder bekannt sind. Für die Fäden sind sowohl
Monofilamente als auch Multifilamente aus vorzugsweise thermoplastischen Kunststoffmaterialien
einsetzbar. Der Träger kann alternativ oder in Kombination dazu ein Spinnfaservlies
und/oder eine gestanzte oder extrudierte Netzstruktur aufweisen. Er kann darüberhinaus
mit einem Faservlies versehen sein, so daß er Filzcharakter hat.
[0032] Als Materialien für den Träger eignen sich Kunststoffe, wie sie insbesondere aus
dem Bereich der Papiermaschinenbänder bekannt und in den oben erwähnten Dokumenten
genannt sind. Die Auswahl des Kunststoffs kann an den jeweiligen Einsatzzweck und
die dort vorherrschenden Bedingungen angepaßt werden. Insbesondere sollten solche
Kunststoffe ausgewählt werden, die bei der Erzeugung der Kunststoffschicht und der
damit verbundenen Hitzeeinwirkung keine Beeinträchtigungen erleiden.
[0033] Für die Kunststoffschicht eignen sich Polyamide, wie Polyamid 4.6, 6, 6.6, 6.10̸,
6.12, 11 und 12 sowie thermoplastische aromatische Polyamide. Darüberhinaus können
auch Polyester, Polyphenylensulfid, Polyetheretherketon, Polyurethan, Polysylfone,
Polyphthalamide und Polypropylene zum Einsatz kommen. Es kommen jedoch auch andere
polymere und elastomere Kunststoffe in Frage, wie sie sich beispielsweise der EP-B-0̸
196 0̸45 und EP-B-0̸ 273 613 entnehmen lassen. Es können auch Mischungen von verschiedenen
Kunststoffen verwendet werden, beispielsweise mit unterschiedlichem elastischen Vermögen,
wobei die Kunststoffschicht auch aus Schichten bestehen kann, die aus Kunststoffen
mit unterschiedlichem elastischem Vermögen bestehen. Insoweit kann die Auswahl der
Kunststoffe und deren elastischen Eigenschaften an den jeweiligen Einsatzzweck ebenfalls
angepaßt werden.
[0034] In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines stark vergrößert dargestellten Ausführungsbeispiels
näher veranschaulicht. Sie zeigt im Querschnitt einen Ausschnitt aus einer Materialbahn
1. Die Materialbahn 1 hat einen Träger 2, der mit Längsfaden 3 und Querfaden 4 als
Gewebe ausgebildet ist. Auf der Ober- und Unterseite des Trägers 2 befindet sich jeweils
eine Kunststoffschicht 5, 6.
[0035] Die erste Kunststoffschicht 5 ist entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch
hergestellt worden, daß eine Mischung aus einem Kunststoffpulver und löslichen Teilchen
auf den Träger 2 aufgestreut und beides zusammen einer Wärme- und Druckbehandlung
unterzogen worden ist. Hierdurch ist eine homogene Kunststoffschicht 5 mit darin im
wesentlichen gleichmäßig verteilten löslichen Teilchen erzeugt worden, wobei sich
aufgrund der Druckbehandlung eine ebene Außenfläche ergeben hat. Auf die noch erhitzte
und deshalb plastisch gut verformbare Außenseite 7 der Kunststoffschicht 5 sind dann
weitere lösliche Partikel aufgestreut und anschließend mittels Druckwalzen oder dergleichen
in die Kunststoffschicht 5 eingedrückt worden. In entsprechender Weise ist mit der
unteren Kunststoffschicht 6 verfahren worden, insbesondere in Bezug auf die Behandlung
von deren Außenseite 8.
[0036] Danach ist die Materialbahn 1 einer Behandlung mit einem Lösungsmittel für die löslichen
Partikel und Teilchen unterzogen worden. Bei dieser Behandlung haben sich zunächst
die in die Außenseiten 7, 8 der Kunststoffschichten 5, 6 eingedrückten löslichen Partikel
aufgelöst und dabei Einprägungen - beispielhaft mit 9 bezeichnet - hinterlassen. Diese
Einprägungen 9 haben zumindest teilweise nicht nur untereinander, sondern auch Verbindung
zu den den Außenseiten 7, 8 naheliegenden löslichen Teilchen der Kunststoffschichten
5, 6 geschaffen, so daß das Lösungsmittel auch diese Teilchen erreicht und auflöst.
Die Auflösung hat zur Folge, daß in den Kunststoffschichten 5, 6 Porenhohlräume -
beispielhaft mit 10̸ bezeichnet - entstehen, welche die Formgebung des jeweils herausgelösten
Teilchen haben und untereinander in Verbindung stehen. Dabei ist eine Verbindung nicht
nur in vertikaler Richtung gegeben, sondern aufgrund der gleichmäßigen Verteilung
der löslichen Teilchen auch in horizontaler Richtung. Damit ist eine Porenstruktur
vorhanden, die einem offenporigen Kunststoffschaum ähnelt, wobei sich die Porenhohlräume
10̸ zu Durchgangskanälen ergänzen.
[0037] Die Porenhohlräume 10̸ der obenseitigen Kunststoffschicht 5 sind zum Träger 2 hin
größer als im Bereich der Außenseite 7. Dies läßt sich dadurch herstellen, daß zunächst
eine Mischung aus Kunststoffpulver und relativ großen löslichen Teilchen und danach
eine weitere Mischung aus Kunststoffpulver und demgegenüber kleineren löslichen Teilchen
aufgetragen wird. Bei der untenseitigen Kunststoffschicht 6 ist ein Kunststoffpulver
mit noch größeren löslichen Teilchen verwendet worden, so daß die Porenhohlräume 10̸
größer sind als die der obenseitigen Kunststoffschicht 3.
1. Verfahren zur Herstellung einer Materialbahn (1), bei dem auf wenigstens einer Seite
eines Trägers (2) eine Kunststoffschicht (5, 6) aus einer Mischung von Kunststoffmaterial
und partikelartigen löslichen Teilchen erzeugt wird, wobei die löslichen Teilchen
durch ein solches Lösungsmittel herauslösbar sind, gegenüber dem das Kunststoffmaterial
beständig ist, und daß danach die löslichen Teilchen zumindest teilweise aus der Kunststoffschicht
(5, 6) unter Bildung von Durchgangskanälen herausgelöst werden,
dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoffmaterial ein Kunststoffpulver bereitgestellt
wird, das mit den löslichen Teilchen vermischt und auf den Träger (2) aufgetragen
wird, und daß durch Wärme- und Druckbehandlung aus der Mischung aus Kunststoffpulver
und löslichen Teilchen eine Kunststoffschicht (5, 6) mit den darin befindlichen löslichen
Teilchen erzeugt wird, bevor die löslichen Teilchen zumindest teilweise aus der Kunststoffschicht
(5, 6) herausgelöst werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffpulver und die löslichen Teilchen vor dem
Aufbringen auf den Träger (2) vermischt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die lösliche Teilchen einen mittleren Durchmesser von
30̸ bis 50̸0̸ µm haben.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Korngröße des Kunststoffpulvers geringer
ist als die der löslichen Teilchen.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Korngröße des Kunststoffpulvers nicht größer
als 10̸0̸ µm ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffpulver und die löslichen Teilchen in einem
Volumenverhältnis zwischen 1/4:3/4 und 1/2:1/2 vermischt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüch 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffpulver und die löslichen Teilchen in mehreren
Schichten aufgetragen werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die löslichen Teilchen zum Träger (2) hin von Schicht
zu Schicht größer werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der löslichen Teilchen zum Träger (2) hin von
Schicht zu Schicht zunimmt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß bei oder nach Erzeugung der Kunststoffschicht (5, 6) lösliche
Partikel auf die Außenseite (7, 8) der Kunststoffschicht (5, 6) aufgebracht und dann
in die Kunststoffschicht (5, 6) eingedrückt werden, wobei die löslichen Partikel durch
ein solches Lösungsmittel herauslösbar sind, gegenüber dem das Kunststoffmaterial
(1) beständig ist, und daß danach diese löslichen Partikel herausgelöst werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10̸,
dadurch gekennzeichnet, daß die löslichen Partikel in einer solchen Dichte auf die
Kunststoffschicht (5, 6) aufgetragen werden, daß die nach dem Herauslösen verbleibenden
Einprägungen (9) zumindest teilweise untereinander und mit den Durchgangskanälen in
Verbindung stehen.
12. Verfahren nach Anspruch 10̸ oder 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die löslichen Partikel bei einer Temperatur der Kunststoffschicht
(5, 6) in diese eingedrückt werden, bei der die Kunststoffschicht (5, 6) gegenüber
dem Zustand bei Raumtemperatur erweicht ist.
13. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die löslichen Partikel im Anschluß an die Erzeugung der
Kunststoffschicht (5, 6) bei noch erhöhter Temperatur aufgebracht und eingedrückt
werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10̸ bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daR die löslichen Partikel einen mittleren Durchmesser von
5 bis 10̸0̸ µm haben.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10̸ bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die löslichen Teilchen und die löslichen Partikel aus
demselben Material bestehen.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß für die löslichen Teilchen bzw. Partikel anorganische
Substanzen verwendet werden.
17. Verfahren nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß als anorganische Substanzen Salze wie NaCl, KCl und/oder
CaCO3 verwendet werden.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß für die löslichen Komponenten bzw. Partikel organische
Substanzen oder Salze organischer Säuren verwendet werden.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß dem Kunststoffpulver Antioxidantien zugesetzt werden.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, daß löslichen Teilchen aus wenigstens zwei Substanzen verwendet
werden, wobei jeweils eine der Substanzen durch ein Lösungsmittel herauslösbar ist,
gegenüber dem die jeweils andere(n) Substanz(en) beständig ist bzw sind.
21. Verfahren nach Anspruch 1 bis 20̸,
dadurch gekennzeichnet, daß auf der anderen Seite des Trägers (2) eine zweite Kunststoffschicht
(6) mit Durchgangskanälen auf die gleiche Weise wie auf der einen Seite erzeugt wird.
22. Verfahren nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der löslichen Teilchen in der zweiten Kunststoffschicht
(6) vom Träger weggerichtet zunimmt.
23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22,
dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der löslichen Teilchen in der zweiten Kunststoffschicht
(6) vom Träger (2) weggerichtet zunimmt.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl und/oder Größe der löslichen Teilchen in den
dem Träger (2) benachbarten Bereichen beider Kunststoffschichten (5, 6) gleich groß
ist.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, daß als Träger (2) zumindest teilweise ein aus Fäden gebildeter
Textilträger verwendet wird.
26. Verfahren nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet, daß als Textilträger ein Fadengelege, ein Gestricke, ein Gewirke
und/oder ein Gewebe und/oder eine Kombination solcher Textilträger verwendet wird.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 26,
dadurch gekennzeichnet, daß als Träger zumindest teilweise ein Spinnfaservlies und/oder
eine gestanzte oder extrudierte Netzstruktur verwendet wird.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 27,
dadurch gekennzeichnet, daß der Träger mit einem Faservlies versehen wird.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 28,
dadurch gekennzeichnet, daß für die Kunststoffschicht (5, 6) Polyamid, Polyester,
Polypropylensulfit, Polyetheretherketon, Polyurethan, Polysylfonen, Polyphthalamid
und/oder Polypropylen verwendet wird.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 29,
dadurch gekennzeichnet, daß für die Kunststoffschicht (5, 6) eine Mischung von Kunststoffmaterialien
mit unterschiedlichem elastischem Vermögen verwendet wird.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 30̸,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht (5, 6) aus Schichten mit Kunststoffmaterialien
unterschiedlichen elastischen Vermögens hergestellt wird.