Band für eine Maschine zur Herstellung von Bahnmaterial

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Band, insbesondere Pressfilz, für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier oder Karton, welches für Fluid permeabel ist und welches ein elastomers Polymermaterial umfasst. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet dass das gesamte Gewicht des in dem Band enthaltenen elastomeren Polymermaterials einen Anteil von mehr als 50%, bevorzugt mehr als 60% am Gesamtgewicht des Bandes hat.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Band für eine Maschine zur Herstellung von Bahnmaterial, insbesondere Papier oder Karton, sowie eine Maschine zur Herstellung und/oder Behandlung einer Faserstoffbahn.

[0002] Die beispielsweise in Presssektionen von Papiermaschinen eingesetzten Endlosbänder bewegen sich zusammen mit dem zu fertigenden Bahnmaterial durch einen oder mehrere Pressnips hindurch, wo beispielsweise durch das Gegeneinanderpressen zweier Walzen unter Zwischenanordnung des Bands und des zu fertigenden Bahnmaterials einerseits das Bahnmaterial verdichtet wird, andererseits Flüssigkeit aus diesem herausgepresst wird. Die herausgepresste Flüssigkeit soll mit dem bzw. durch das Band hindurch abgeführt werden. Dazu ist es erforderlich, dieses Band mit einer zur Aufnahme der Flüssigkeit geeigneten permeablen bzw. mit Hohlräumen versehenen Struktur bereitzustellen. Eine derartige Struktur unterliegt jedoch selbstverständlich auch der im Bereich eines Pressnips auftretenden Pressbelastung, so dass durch die ständige Kompression und Entspannung die Gefahr einer Materialermüdung besteht bzw. die Permeabilität und somit die zur Verfügung stehenden Hohlräume über die Betriebslebensdauer hinweg stark abnehmen können.

[0003] Insbesondere bei den modernen und zukünftigen Pressenkonzepten, bei denen anstelle von drei oder mehr Pressnips wie bisher, nur noch zwei oder ein Pressnip verwendet werden, treten zum Erzielen hoher Trockengehalte der Papierbahn deutlich höhere Pressdrücke als bisher auf. Die höheren Pressdrücke haben eine deutlich stärkere Materialermüdung bei den verwendeten Pressfilzen als bisher bekannt zur Folge.

[0004] Es ist die Zielsetzung der vorliegenden Erfindung, ein Band für eine Maschine zur Herstellung von Bahnmaterial, insbesondere Papier oder Karton, bzw. eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn vorzusehen, mit welchen bei verbesserter Flüssigkeitsabführeigenschaft eine höhere Standfestigkeit erzielt werden kann bzw. bei der eine dauerhaft gleichbleibende Entwässerungsleistung erreicht wird.

[0005] Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Band für eine Maschine zur Herstellung von Bahnmaterial, insbesondere Papier oder Karton, welches für ein Fluid permeabel ist und welches ein elastomers Polymermaterial umfasst, dessen gesamtes Gewicht einen Anteil von mehr als 50%, bevorzugt mehr als 60% am Gesamtgewicht des Bandes hat.

[0006] Mit anderen Worten sieht die Erfindung vor, dass das gesamte Gewicht des in dem Band enthaltenen elastomeren Polymermaterials einen Anteil von mehr als 50%, bevorzugt mehr als 60% am Gesamtgewicht des Bandes hat.

[0007] Durch den hohen Gewichtsanteil von elastomerem Polymermaterial in dem Band wird ein Band mit hoher Verschleißfestigkeit, dauerhaftem Hohlraumvolumen und hohem Dämpfungsvermögen bereitgestellt.

[0008] Vorzugsweise umfasst das erfindungsgemäße Band eine Tragestruktur und wenigstens eine Lage aus Fasermaterial, wobei in das elastomere Polymermaterial Fasern der einen oder mehreren Lagen aus Fasermaterial und/oder die Tragestruktur zumindest teilweise eingebettet sind.

[0009] Bei dieser Ausgestaltung wird durch den sehr hohen Gewichtsanteil an elastomerem Polymermaterial in dem Band verbunden mit der Tatsache, dass Fasern der Faserlage und/oder die Tragestruktur zumindest teilweise in das elastomere Polymermaterial eingebettet sind, ein Band mit noch dauerhafter konstantem Hohlraumvolumen bereitgestellt. Ferner wird durch den sehr hohen Gewichtsanteil an elastomerem Polymermaterial, welches fest mit Fasern wenigstens einer Faserlage und/oder mit der Tragestruktur verbunden ist, eine sehr hohe Vibrationsdämpfung erreicht. Des weiteren kann durch den sehr hohen Gewichtsanteil an elastomerem Polymermaterial im Band der maschinenseitige Verschleiß und der papierseitige Faserverlust deutlich reduziert werden, da das elastomere Polymermaterial zum einen die Fasern der dieses enthaltenden Faserlage deutlich besser verbindet und andererseits das Polymermaterial ein Verschleißvolumen bereitstellen kann.

[0010] Um die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Bandes gezielt einstellen zu können sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass der Anteil des Gewichts des Polymermaterials am Gesamtgewicht des Bandes in Dickenrichtung des Bandes örtlich variiert.

[0011] Alternativ dazu kann der Anteil des Gewichts des Polymermaterials am Gesamtgewicht des Bandes in Dickenrichtung des Bandes örtlich konstant sein.

[0012] Es sind eine Vielzahl von Ausgestaltungen denkbar, wie das elastomere Polymermaterial beschaffen sein kann.

[0013] Denkbar ist hier bspw. dass das elastomere Polymermaterial ein erstes elastomeres Polymermaterial umfasst, welches Fasern der wenigstens einen Lage zumindest teilweise mit einem Film überzieht.

[0014] Das erste elastomere Polymermaterial kann hierbei elastomeres Polyurethan umfassen. Insbesondere ist das erste Polymermaterial ein elastomeres Polyurethan.

[0015] Das erste Polymermaterial kann hierbei bspw. in Form einer wässrigen Dispersion aus partikelförmigem, insbesondere feinpartikelförmigem, ersten Polymermaterial in die zumindest eine Lage aus Fasermaterial appliziert werden. Nachfolgend wird der in die Faserlage eingebrachten Dispersion Flüssigkeit entzogen, wodurch sich der Fasern überziehende Film aus dem ersten Polymermaterial bildet. Dies bedeutet, dass der Fasern der zumindest einen Faserlage überziehende Film im Wesentlichen, insbesondere vollständig, dadurch gebildet wird, indem der partikulären Polymerdispersion (aus dem weiteren Polymermaterial) Flüssigkeit entzogen wird und sich die Polymerpartikel einen Film bildend an den Fasern anlagern. Solche wässrigen Dispersionen sind beispielsweise unter dem Namen "witcobond polymer dispersion" bekannt und werden beispielsweise von der Firma Baxenden Chemicals Ltd. in England vertrieben.

[0016] Wenigstens ein Teil der Fasern der wenigstens einen Lage aus Fasermaterial kann mit mehreren Filmlagen von ersten Polymermaterialien überzogen sein. Denkbar ist in diesem Zusammenhang, dass zumindest einige der mehreren Filmlagen zueinander unterschiedliche Eigenschaften haben. Diese unterschiedlichen Eigenschaften können sich bspw. durch zueinander unterschiedliche erste Polymermaterialien ergeben, welche für die jeweiligen Filmlagen verwendet werden.

[0017] Wird das erste Polymermaterial von der Bahnmaterialkontaktfläche des Bandes her appliziert, so kann sich das Fasern der wenigstens einen Faserlage überziehende erste Polymermaterial bis zu einer Tiefe von 10% bis 100%, bevorzugt bis zu einer Tiefe von 30% bis 100%, ganz besonders bevorzugt bis zu einer Tiefe von 50% bis 100%, bezogen auf die Gesamtdicke des Bandes erstrecken. Bei vollständiger Durchdringung des Bandes mit dem ersten Polymermaterial kann eine gute Anbindung der verschiedenen Lagen aus Fasermaterial zueinander und zur Tragestruktur erreicht werden.

[0018] Alternativ oder zusätzlich dazu kann das elastomere Polymermaterial ein zweites elastomeres Polymermaterial umfassen, das mit Fasern der wenigstens einen Lage eine permeable Verbundstruktur bildet, indem das Polymermaterial zwischen Fasern dieser Lage gebildete nur Hohlräume nur teilweise füllt und/oder überbrückt.

[0019] Bei der das zweite Polymermaterial enthaltenden Lage aus Fasermaterial kann es sich beispielsweise um die die Bahnmaterialkontaktfläche bereitstellende Lage aus Fasermaterial handeln.

[0020] Vorzugsweise wird das zweite Polymermaterial in Partikelform in vorzugsweise wässriger Dispersion in die wenigstens eine Lage aus Fasermaterial eingebracht und nachfolgend aufgeschmolzen. In diesem Fall wird die das zweite Polymermaterial umfassende permeable Verbundstruktur dadurch gebildet, indem das zweite Polymermaterial nach seinem Einbringen in die zumindest eine Lage aus Fasermaterial aufgeschmolzen wird, sich an die Fasern anlagert und nachfolgend das aufgeschmolzene Polymermaterial an den Fasern haftend wieder erstarrt.

[0021] Hierbei kann vorzugsweise vor dem Aufschmelzen des partikelförmigen zweiten Polymermaterials Flüssigkeit aus der wenigstens einen Lage aus Fasermaterial entfernt, wie bspw. abgezogen werden.

[0022] Vorzugsweise bildet das zweite elastomere Polymermaterial hierbei eine einstückige und permeable Polymerschicht aus.

[0023] Es wird also eine einstückige und permeable Polymerschicht gebildet, die sich in der Lage aus Fasermaterial erstreckt und in die Fasern der Lage aus Fasermaterial zumindest teilweise eingebettet sind. Die Polymerschicht ist hierbei fest mit den Fasern verbunden, welche diese zumindest abschnittweise in sich einbettet.

[0024] Unter einer einstückigen Polymerschicht ist hierbei eine Polymerschicht zu verstehen, die aus einem einzigen zusammenhängenden Stück gebildet ist. Zur Bereitstellung der Permeabilität weist die Polymerschicht sich durch diese erstreckende Öffnungen auf, wobei die Öffnungen in der Polymerschicht dadurch gebildet sind, indem das die Polymerschicht bildende Polymermaterial zwischen Fasern der Faserlage gebildete Hohlräume nur teilweise füllt und/oder überbrückt. Zum Nachweis der Einstückigkeit der permeablen Polymerschicht kann das Fasermaterial, wenn dieses bspw. aus Polyamid ist, bspw. mittels Ameisensäure herausgelöst werden.

[0025] Zwar ist die Polymerschicht für Fluid permeabel, jedoch ist dass diese bildende Polymermaterial vorzugsweise an sich für Fluid impermeabel. Die Permeabilität der Polymerschicht im Sinne der vorliegenden Ausführungsform wird vielmehr dadurch gebildet, indem das Polymermaterial Hohlräume, die zwischen Fasern der Lage aus Fasermaterial gebildet sind, nur teilweise füllt und/oder überbrückt.

[0026] Die einstückige und für Fluid permeable Polymerschicht bildet mit Fasern der Faserlage eine permeable Verbundstruktur, die ein hohes und sich im Betrieb wenig kompaktierendes Wasserdrainagevermögen bereitstellt. Dadurch, dass das Polymermaterial eine einstückige Polymerschicht ausbildet, kann sich das Polymermaterial bei Einwirkung von Scherkräften oder Hochdruckwasserstrahl deutlich schwerer aus der Lage aus Fasermaterial lösen, als dies bei Polymermaterial der Fall ist, welches in der Lage aus Fasermaterial nur eine Vielzahl unzusammenhängender Polymeragglomerate bildet.

[0027] Vorzugsweise erstreckt sich die Polymerschicht über die gesamte Länge und die gesamte Breite der Lage aus Fasermaterial. In diesem Fall bildet die Polymerschicht also eine selbstständige Lage in der Lage aus Fasermaterial aus. Es wird hierdurch ein Band bereitgestellt, welches über seine Breite konstante Eigenschaften, wie bspw. Entwässerungsleistung, Rücksprungvermögen und dgl. hat.

[0028] Zur gezielten lokalen Beeinflussung der Eigenschaften des erfindungsgemäßen Bandes kann es alternativ sinnvoll sein, wenn sich die Polymerschicht über die gesamte Länge und nur einen Teil der Breite der Lage aus Fasermaterial erstreckt. Denkbar ist in diesem Zusammenhang bspw., in der Lage aus Fasermaterial im Bereich der jeweiligen längsseitigen Kante eine Polymerschicht anzuordnen, die sich jeweils nur über einen Teil der Breite der Lage aus Fasermaterial erstreckt. Denkbar ist auch, dass sich die Polymerschicht nur im Bereich der Mitte der Lage aus Fasermaterial erstreckt und im Bereich der beiden längsseitigen Ränder der Lage aus Fasermaterial keine Polymerschicht angeordnet ist.

[0029] Vorzugsweise ist die Polymerschicht elastisch kompressibel. Hierbei kann die Polymerschicht eine Härte im Bereich von 50 bis 97 Shore A haben.

[0030] Vorzugsweise ist das zweite Polymermaterial ein elastomeres Polyurethan, insbesondere ein thermoplastisches elastomeres Polyurethan.

[0031] Für eine Vielzahl von Anwendungen ist es sinnvoll, wenn die Polymerschicht eine Dicke im Bereich von ca. 0,05mm bis ca. 1,5mm, bevorzugt ca. 0,05mm bis ca. 1,0mm hat.

[0032] Ferner ist es möglich, dass sich die Polymerschicht über die gesamte Dicke der Lage aus Fasermaterial erstreckt oder alternativ dazu, dass sich die Polymerschicht nur über einen Teil der Dicke der Lage aus Fasermaterial erstreckt.

[0033] Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass in wenigstens einer der Lagen aus Fasermaterial sowohl das erste als auch das zweite elastomere Polymermaterial angeordnet ist.

[0034] Bei dieser Ausgestaltung wirken die durch die zwei Polymermaterialien generierten Effekte zusammen. Zum einen werden die Fasern bzw. zumindest ein Teil derselben mit dem weiteren einen Film bildenden Polymermaterial überzogen und dadurch in ihrer Struktur gestützt bzw. versteift. Bereits dieser Überzug kann eine Vernetzung der einzelnen Fasern untereinander bilden, so dass unter Berücksichtigung der elastischen Eigenschaften des für den Überzug vorgesehenen Polymermaterials eine deutlich bessere Rückstellcharakteristik mit verminderter Materialermüdung kombiniert werden kann. Durch das weiterhin vorhandene und mit der Lage aus Fasermaterial eine permeable Verbundstruktur bildende Polymermaterial, welches Hohlräume zwischen den bereits Fasern der wenigstens einen Faserlage überbrückt und/oder füllt, kann das Wasseraufnahme- und Abführvermögen dieser Lage gezielt eingestellt werden.

[0035] Hierbei ist das zweite Polymermaterial vorzugsweise wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, an Abschnitten der Fasern angelagert, die bereits mit dem den Film bildenden ersten Polymermaterial überzogenen sind.

[0036] In diesem Fall wirkt das den Film bildende erste Polymermaterial als Haftvermittler zwischen dem zweiten Polymermaterial und den Fasern der zumindest einen Faserlage, wodurch die Anbindung des zweiten Polymermaterials an die Fasern der Faserlage deutlich verbessert wird.

[0037] Zum Aufbringen der beiden Polymermaterialien kann bspw. wie folgt vorgegangen werden. Zunächst werden die Fasern mit dem dafür vorgesehenen ersten Polymermaterial überzogen, beispielsweise durch Auftrag einer einen Film bildenden Polymerdispersion und anschließendem Trocknen, bzw. Entfernen des flüssigen Mediums. Erst danach erfolgt der Auftrag des, bevorzugt partikelförmigen zweiten Polymermaterials. Wird das Verfahren so geführt, dass sich das zweite Polymermaterial an Stellen der Fasern anlagert, die bereits mit einem Film aus dem ersten Polymermaterial überzogen sind, erfolgt in Folge eines Trocknungs- und Aufschmelzprozesses eine Verbindung des zweiten Polymermaterials mit den bereits mit einem Polymerfilm beschichteten Fasern, wodurch eine permeable, hochelastische Verbundstruktur für den Bahntransport in der bahnbildenden Maschine gebildet wir

[0038] Alternativ ist es selbstverständlich auch möglich, die das erste und das zweite Polymermaterial gleichzeitig zu applizieren.

[0039] Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die wenigstens eine Lage aus Fasermaterial, welches das erste und das zweite Polymermaterial enthält, nachdem die beiden Polymermaterialien appliziert wurden unter Verwendung von Druck und/oder Temperatur komprimiert sind. Hierdurch wird eine Vorkompaktierung und/oder Glättung dieser Lage erreicht.

[0040] Vorzugsweise sind zumindest einige der Fasern der wenigstens einen Faserlage an Faserkreuzung- und/oder Faserberührungsstellen durch das den Film bildende erste Polymermaterial miteinander verklebt. Durch die Verklebung der Fasern der Lage bildet sich ein zusammenhängendes Netzwerk aus miteinander verbundenen Fasern aus. Dieses Fasernetzwerk trägt wesentlich zu den elastischen Eigenschaften und dem Rücksprungvermögen der zumindest einen Lage aus Fasermaterial positiv bei.

[0041] Vorzugsweise weist das Fasern mit dem Film überziehende erste Polymermaterial einen höheren Schmelzpunkt auf, als das, die insbesondere einstückige und permeable Polymerschicht bildende, zweite Polymermaterial. Somit wird es möglich, das zweite Polymermaterial einzubringen, nachdem die Fasern bereits mit dem Film aus dem ersten Polymermaterial überzogen worden sind, ohne dass bei der zum Aufschmelzen des Ausgangsmaterials für das zweite Polymermaterial erforderlichen Erwärmung den die Fasern überziehenden Film zu beeinträchtigen.

[0042] Der Fasern zumindest abschnittweise überziehende Film aus dem ersten Polymermaterial hat vorzugsweise eine Dicke im Bereich von 1µm bis 20µm.

[0043] Denkbar ist, dass das erste Polymermaterial und das zweite Polymermaterial zueinander unterschiedliche elastische Eigenschaften haben.

[0044] Insbesondere kann das erste Polymermaterial in Partikelform eine kleinere Partikelgröße als das zweite Polymermaterial in Partikelform haben.

[0045] Allgemein soll unter der Größe eines Partikels dessen maximale räumliche Ausdehnung in einer Raumrichtung, d.h. Länge oder Breite oder Höhe, verstanden werden.

[0046] Beispielhaft weisen wenigstens 50% der Partikel des feinpartikulären ersten Polymermaterials eine Größe im Bereich von 2,0nm bis 10 µm auf. Denkbar ist in diesem Zusammenhang, dass sämtliche Partikel des feinpartikulären weiteren Polymermaterials eine Größe von maximal 10 µm, insbesondere von maximal 2µm aufweisen.

[0047] Gute Ergebnisse bei der Applikationsfähigkeit des zweiten Polymermaterials werden erzielt, wenn 50 Vol % des Gesamtvolumens aller Teilchen des zweiten Polymermaterials (Mittelwert d50) eine Partikelgröße zwischen 20µm und 150µm, bevorzugt zwischen 50µm und 100µm haben.

[0048] Insbesondere zur Bereitstellung einer markierungsfreien Bahnmaterialkontaktfläche kann es sinnvoll sein, wenn die die Bahnmaterialkontaktfläche des Bandes bereitstellende Lage zumindest das zweite Polymermaterial enthält, wobei das zweite Polymermaterial vorzugsweise im Bereich der Bahnmaterialkontaktfläche angeordnet ist, so dass die permeable Verbundstruktur die Bahnmaterialkontaktfläche bereitstellt.

[0049] Bildet das zweite Polymermaterial eine einstückige und permeable Polymerschicht, so erstreckt sich diese im Bereich der Bahnmaterialkontaktfläche und stellt große lokale Flächenelemente bereit, wodurch beim Durchlauf des erfindungsgemäßen Bandes durch einen Pressnip deutlich geringere lokale Druckunterschiede auf der Bahnmaterialkontaktfläche erzeugt werden, als bei einer unbeschichteten die Bahnmaterialkontaktfläche bereitstellenden Faserlage. Dies wirkt sich insbesondere positiv auf eine gleichmäßige und markierungsfreie Entwässerung der Papierbahn im Pressnip aus.

[0050] Um insbesondere nur die Bahnmaterialkontaktfläche des Bandes ohne dessen Volumenbereich zu beeinflussen ist es sinnvoll, wenn sich das zweite Polymermaterial ausgehend von der Bahnmaterialkontaktfläche bis zu einer Tiefe von 10% bis 50%, bevorzugt bis zu einer Tiefe von 10% bis 30%, ganz besonders bevorzugt bis zu einer Tiefe von 10% bis 20% bezogen auf die gesamten Dicke des Bandes erstreckt. Hierdurch wird im Wesentlichen nur die Bahnmaterialkontaktfläche durch das zweite Polymermaterial beeinflusst.

[0051] Zur Erhöhung der Abriebbeständigkeit des erfindungsgemäßen Bandes ist es ferner sinnvoll, wenn die das zweite Polymermaterial enthaltende Lage aus Fasermaterial eine Maschinenkontaktfläche des Bandes bereitstellt und insbesondere wenn das zweite Polymermaterial im Bereich der Maschinenkontaktfläche angeordnet ist, so dass die permeable Verbundstruktur die Maschinenkontaktfläche des Bandes bereitstellt.

[0052] Denkbar ist aber auch, dass die die Maschinenkontaktfläche des Bandes bereitstellende Lage aus Fasermaterial das erste und/oder zweite Polymermaterial enthält.

[0053] Zur positiven Beeinflussung eines auf lange Zeit stabilen Wasseraufnahmevermögens kann es ferner sinnvoll sein, wenn die das zweite Polymermaterial enthaltende Lage aus Fasermaterial zwischen einer die Bahnmaterialkontaktfläche bereitstellenden Lage aus Fasermaterial und der Tragestruktur angeordnet ist.

[0054] Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass in wenigstens einer der Lagen aus Fasermaterial entweder nur das erste elastomere Polymermaterial oder nur das zweite elastomere Polymermaterial angeordnet ist.

[0055] Eine Weiterbildung der Erfindung sieht ferner vor, dass eine Lage aus Fasermaterial, die zwischen der die Bahnmaterialkontaktfläche bereitstellenden Lage aus Fasermaterial und der Tragestruktur angeordnet ist, zumindest das erste Polymermaterial enthält. Bei einer zumindest das erste Polymermaterial enthaltenden Lage aus Fasermaterial kann sich insbesondere um eine solche handeln, die zwischen einer die Bahnmaterialkontaktfläche bereitstellenden Lage aus Fasermaterial und der Tragestruktur angeordnet ist.

[0056] Die Tragestruktur kann gewebeartig oder gelegeartig ausgebildet sein. Denkbar ist in diesem Zusammenhang auch, dass die Tragestruktur eine einstückige polymere Gitterstruktur umfasst oder aus dieser gebildet ist, wie diese bspw. in der EP0285376 beschrieben ist. Denkbar ist ganz allgemein jedwede textile Flächenstruktur, welches geeignet ist als lastaufnehmende Tragestruktur zu fungieren.

[0057] Ferner ist die wenigstens eine Lage aus Fasermaterial bevorzugt als Vlieslage ausgebildet. Vorzugsweise sind sämtliche der Lagen aus Fasermaterial des Bandes als Vlieslagen ausgebildet.

[0058] Alternativ oder zusätzlich zu den oben genannten Strukturen kann das erfindungsgemäße Band zumindest eine Lage aus Fasermaterial, insbesondere Vlieslage, umfassen deren Fasern zumindest teilweise, insbesondere vollständig, aus thermoplastischem Polyurethan aufgebaut sind. Eine solche Struktur ist bspw. in der deutschen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 10 2007 000 578.6 beschrieben. Die Offenbarung der Anmeldung 10 2007 000 578.6 wird hiermit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen.

[0059] Ferner kann das Band alternativ oder zusätzlich zu den oben genannten Strukturen zumindest eine nicht textile Lage aus einer bspw. gegossenen oder umgeformten Membran oder Gitterstruktur umfassen, die ein oder mehrere vulkanisierte thermoplastische Elastomere enthält oder hieraus besteht. Eine solche Struktur ist bspw. in der deutschen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 10 2007 055 687.1 beschrieben. Die Offenbarung der Anmeldung 10 2007 055 687.1 wird hiermit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen.

[0060] Ferner ist alternativ oder zusätzlich eine nicht textile Gitterstruktur denkbar, welche thermoplastisches Polyurethan als Matrixmaterial mit darin eingebettetem kugelförmigen Glasmaterial umfasst, oder daraus aufgebaut ist. Eine solche Struktur ist bspw. in der deutschen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 10 2007 000 563.8 beschrieben. Die Offenbarung der Anmeldung 10 2007 000 563.8 wird hiermit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen.

[0061] Des Weiteren ist alternativ oder zusätzlich eine Struktur denkbar, bei der ein als Flächengebilde bereitgestelltes Substrat aus einer Mehrzahl von Fäden mit wenigstens zwei Schichten von Beschichtungsmaterial überzogen ist, wobei wenigstens zwei der Schichten des Beschichtungsmaterials unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Hierbei kann zumindest eine der Schichten aus einem elastomeren Polymermaterial aufgebaut sein. Eine solche Struktur ist bspw. in der deutschen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 10 2006 055 827.8 beschrieben. Die Offenbarung der Anmeldung 10 2006 055 827.8 wird hiermit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen.

[0062] Das Band kann eine Dicke von 4mm oder weniger, bevorzugt 3,5mm oder weniger, besonders bevorzugt 2,8mm oder weniger haben. Durch die geringe Dicke des Bandes wird die Nipgeometrie bei Durchlauf des Bandes durch den Pressnip nur sehr wenig beeinflusst.

[0063] Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Maschine zur Herstellung und/oder Bearbeitung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn mit einer Pressenpartie in welcher die Faserstoffbahn entwässert wird, wobei die Pressenpartie maximal zwei Pressnips umfasst und die Materialbahn in zumindest einem der beiden Pressnips mittels zumindest eines für Fluid permeablen Bandes entwässert wird, welches elastomeres Polymermaterial enthält, dessen Gesamtgewicht im Verhältnis zum Gesamtgewicht des Bandes mehr als 50%, bevorzugt mehr als 60% ist.

[0064] Hierbei umfasst das Band insbesondere eine Tragestruktur und wenigstens eine Lage aus Fasermaterial, wobei das elastomere Polymermaterial Fasern einer oder mehrerer der Lagen und/oder die Tragestruktur zumindest teilweise einbettet.

[0065] Insbesondere bei den zukünftigen schnell laufenden Papiermaschinen sollen neue Pressenkonzepte mit maximal zwei Pressnips realisiert werden. Keine bekannte Pressfilzstruktur ist in der Lage die große Wassermenge, die in jedem Pressnip einer nur zwei Pressnips umfassenden Pressenpartie anfällt aufzunehmen. Daher muss ein Großteil des Wassers aus dem Pressnip weggeführt werden, ohne von dem Pressfilz selbst aufgenommen zu werden. Dies ist nur möglich, wenn der Pressfilz im Pressnip über die Betriebsdauer nicht stark kompaktiert, um ein über die Betriebsdauer konstantes Entwässerungsverhalten zu gewährleisten. Durch die erfindungsgemäße Lösung, nämlich der Verwendung eines Pressfilzes mit mehr als 50 Gewichts-% elastischem Polymeranteil am Gesamtgewicht des Pressfilzes in einer maximal zwei Pressnip umfassenden Pressenpartie ist dies möglich.

[0066] Vorzugsweise hat die Pressenpartie nur einen einzigen Pressnip, so dass die gesamte Entwässerung, durch nur einen Pressimpuls bewerkstelligt wird. Hierbei kann der eine einzige Pressnip insbesondere durch eine Schuhpresse gebildet werden.

[0067] Nach einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung hat zumindest ein, bevorzugte beide Pressmäntel des Pressnips eine sich in Maschinenrichtung erstreckende Rillung. Hierdurch wird die Entwässerung in Kombination mit dem erfindungsgemäßen Band deutlich verbessert.

[0068] Die oben beschriebenen Vorteile kommen insbesondere dann zum Tragen, wenn es sich um sehr schnell laufende Maschinen handelt. Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung sieht daher vor, dass die Maschine bei einer Bahngeschwindigkeit von 1600m/min oder mehr, bevorzugt 1800m/min oder mehr, besonders bevorzugt 2000m/min arbeitet.

[0069] Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren weiter beschrieben. Es zeigen die:

Figur 1 ein erfindungsgemäßes als Pressfilz ausgebildetes Band 1 im Querschnitt,

Figur 2 eine erfindungsgemäße Maschine mit Pressfilzen der Figur 1.

[0070] Da Band 1 umfasst mehrere als Vlieslagen 2-5 ausgebildete Lagen aus Fasermaterial sowie eine als Gewebe ausgebildete Tragestruktur 6.

[0071] Das Band umfasst ferner erfindungsgemäß ein elastomers Polymermaterial, dessen gesamtes Gewicht in dem Band einen Anteil von mehr als 50%, bevorzugt mehr als 60% am Gesamtgewicht des Bandes hat.

[0072] Vorliegend umfasst das elastomere Polymermaterial nur ein erstes und ein zweites Polymermaterial. Sowohl das erste als auch das zweite elastomere Polymermaterial ist hierbei ein elastomeres Polyurethan.

[0073] Die oberste der Vlieslagen 2 stellt die Bahnmaterialkontaktfläche 7 des Bandes 1 bereit und umfasst Fasern 11 mit einem Titer im Bereich von ca. 3,3 bis 6,7dtex. Die Fasern sind vorliegend aus PA gebildet. In der obersten Vlieslage 2 ist im Bereich der Bahnmaterialkontaktfläche 7 das zweite elastomere Polymermaterial enthalten, in welches Fasern der Vlieslage 2 zumindest teilweise eingebettet sind. Hierbei bildet das zweite elastomere Polymermaterial mit Fasern der obersten Vlieslage 2 eine permeable Verbundstruktur, indem das zweite Polymermaterial zwischen Fasern dieser Lage 2 gebildete Hohlräume teilweise füllt und/oder überbrückt. Vorliegend bildet das zweite elastomere Polymermaterial eine einstückige und permeable Polymerschicht 8 aus, die in der obersten Vlieslage 2 angeordnet ist. Die Polymerschicht 8 hat hierbei eine Dicke im Bereich von ca. 0,05mm bis ca. 1,5mm, bevorzugt ca. 0,05mm bis ca. 1,0mm. Das zweite Polymermaterial hat zur Vlieslage 2 ein Gewichtsverhältnis von 1:1.

[0074] Somit kann gesagt werden, dass die die Bahnmaterialkontaktfläche 7 des Bandes 1 bereitstellende Vlieslage 2 zumindest das zweite Polymermaterial enthält.

[0075] Zwischen der obersten die Bahnmaterialkontaktfläche 7 bereitstellenden Vlieslage 2 und der Tragestruktur 6 sind zwei mittlere Vlieslagen 3, 4 angeordnet.

[0076] Die obere mittlere Vlieslage 3 umfasst Fasern 12 mit einem Titer im Bereich von ca. 17dtex. Die Fasern sind vorliegend aus PA gebildet. In der oberen mittleren Vlieslage 3 ist das erste elastomere Polymermaterial enthalten, in welches Fasern der Vlieslage 3 vollständig eingebettet sind. Das erste elastomere Polymermaterial bildet hierbei einem Film 9, der die Fasern der Vlieslage 3 zumindest teilweise überzieht. Das erste Polymermaterial hat zur Vlieslage 3 ein Gewichtsverhältnis von 1:2.

[0077] Die untere mittlere Vlieslage 4 umfasst Fasern 13 mit einem Titer im Bereich von ca. 44dtex. Die Fasern sind vorliegend aus PA gebildet. In der unteren mittleren Vlieslage 4 ist das erste elastomere Polymermaterial enthalten, in welches Fasern der Vlieslage 4 vollständig eingebettet sind. Das erste elastomere Polymermaterial bildet hierbei einem Film 9, der die Fasern der Vlieslage 4 zumindest teilweise überzieht. Das erste Polymermaterial hat zur Vlieslage 4 ein Gewichtsverhältnis von 1:2.

[0078] Somit kann gesagt werden, dass die Vlieslagen 3, 4, die zwischen der die Bahnmaterialkontaktfläche 7 bereitstellenden Vlieslage 2 und der Tragestruktur 6 angeordnet sind, zumindest das erste Polymermaterial enthalten.

[0079] Ferner kann gesagt werden, dass die Vlieslagen 3, 4, die zwischen der die Bahnmaterialkontaktfläche 7 bereitstellenden Vlieslage 2 und der Tragestruktur 6 angeordnet sind, einen größeren Titer als die die Bahnmaterialkontaktfläche 7 bereitstellende Vlieslage 2 haben.

[0080] Die unterste der Vlieslagen 5 stellt die Maschinenkontaktfläche 10 des Bandes 1 bereit und umfasst Fasern 15 mit einem Titer im Bereich von ca. 44dtex. Die Fasern sind vorliegend aus PA gebildet. In der untersten Vlieslage 5 ist das erste elastomere Polymermaterial enthalten, in welches Fasern der Vlieslage 5 vollständig eingebettet sind. Das erste elastomere Polymermaterial bildet hierbei einem Film 9 der die Fasern der Vlieslage 5 zumindest teilweise überzieht. Das erste Polymermaterial hat zur Vlieslage 5 ein Gewichtsverhältnis von 1:1,5.

[0081] Bei den Vlieslagen 3-5 erstreckt sich ferner das erste Polymermaterial über die gesamte Dicke der jeweiligen Vlieslage, wohingegen sich die Polymerschicht 8 nur über einen Teil der Dicke der obersten Vlieslage 2 erstreckt.

[0082] Auch in der Tragestruktur 6 ist das erste elastomere Polymermaterial enthalten, welches die Fäden 14 der Tragestruktur 6 mit einem Film 9 zumindest teilweise überzieht.

[0083] Im vorliegenden Ausführungsbeispiel enthalten also die Vlieslagen entweder nur das erste elastomere Polymermaterial oder nur das zweite elastomere Polymermaterial. Ferner variiert der Anteil des Gewichts des Polymermaterials am Gesamtgewicht des Bandes in Dickenrichtung des Bandes 1 örtlich.

[0084] Des Weiteren ist das erste und das zweite Polymermaterial an sich für Fluid impermeabel.

[0085] Die Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Maschine zur Herstellung und/oder Bearbeitung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn mit einer nur einen einzigen Pressnip 20 umfassenden Pressenpartie 16 in welcher eine Papierbahn 19 entwässert wird. Die in der Figur 2 gezeigte Maschine ist ausgelegt, bei einer Bahngeschwindigkeit von 1600m/min oder mehr, bevorzugt 1800m/min oder mehr, besonders bevorzugt 2000m/min arbeitet.

[0086] Die Papierbahn 19 wird durch den Pressnip 20 im Sandwich zwischen zwei aus der Figur 1 bekannten Pressfilzen 1, 1' geführt und mittels diesen entwässert.

[0087] Vorliegend wird der Pressnip 20 durch eine Schuhpresse gebildet, welche eine obere konventionelle Presswalze 17 und eine untere als Schuhpresswalze 18 ausgebildete Presswalze hat.

[0088] Jeder Pressmantel 21, 22 der beiden Presswalzen 17, 18 hat hierbei eine sich in Maschinenrichtung (MD) erstreckende Rillung.

Ansprüche

1. Band, insbesondere Pressfilz, für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier oder Karton, welches für Fluid permeabel ist und welches ein elastomers Polymermaterial umfasst,
dadurch gekennzeichnet,
dass das gesamte Gewicht des in dem Band enthaltenen elastomeren Polymermaterials einen Anteil von mehr als 50%, bevorzugt mehr als 60% am Gesamtgewicht des Bandes hat.

2. Band nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Anteil des Gewichts des Polymermaterials am Gesamtgewicht des Bandes in Dickenrichtung des Bandes örtlich variiert.

3. Band nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Anteil des Gewichts des Polymermaterials am Gesamtgewicht des Bandes in Dickenrichtung des Bandes örtlich konstant bleibt.

4. Band nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Band eine Tragestruktur und wenigstens eine Lage aus Fasermaterial umfasst, wobei in das elastomere Polymermaterial Fasern einer oder mehrerer der Lagen und/oder die Tragestruktur zumindest teilweise eingebettet sind.

5. Band nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das elastomere Polymermaterial ein erstes elastomeres Polymermaterial umfasst, welches Fasern der wenigstens einen Lage zumindest teilweise mit einem Film überzieht.

6. Band nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das elastomere Polymermaterial ein zweites elastomeres Polymermaterial umfasst, das mit Fasern der wenigstens einen Lage eine permeable Verbundstruktur bildet, indem das Polymermaterial zwischen Fasern dieser Lage gebildete Hohlräume nur teilweise füllt und/oder überbrückt.

7. Band nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das zweite elastomere Polymermaterial eine einstückige und permeable Polymerschicht ausbildet.

8. Band nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Polymerschicht eine Dicke im Bereich von ca. 0,05mm bis ca. 1,5mm, bevorzugt ca. 0,05mm bis ca. 1,0mm hat.

9. Band nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass in wenigstens einer der Lagen aus Fasermaterial sowohl das erste als auch das zweite elastomere Polymermaterial angeordnet ist.

10. Band nach einem der Ansprüche 5 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass in wenigstens einer der Lagen aus Fasermaterial entweder nur das erste elastomere Polymermaterial oder nur das zweite elastomere Polymermaterial angeordnet ist.

11. Band nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Band eine Dicke von 4mm oder weniger, bevorzugt 3,5mm oder weniger, besonders bevorzugt 2,8mm oder weniger hat.

12. Band nach einem der Ansprüche 6 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Bahnmaterialkontaktfläche des Bandes bereitstellende Lage aus Fasermaterial zumindest das zweite Polymermaterial enthält.

13. Band nach einem der Ansprüche 6 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich das zweite Polymermaterial ausgehend von der Bahnmaterialkontaktfläche bis zu einer Tiefe von 10% bis 50%, bevorzugt bis zu einer Tiefe von 10% bis 30%, bezogen auf die gesamten Dicke des Bandes erstreckt.

14. Band nach einem der Ansprüche 5 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Lage aus Fasermaterial, die zwischen der die Bahnmaterialkontaktfläche bereitstellenden Lage aus Fasermaterial und der Tragestruktur angeordnet ist, zumindest das erste Polymermaterial enthält.

15. Band nach einem der Ansprüche 6 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass das erste und das zweite Polymermaterial ein elastomeres Polyurethan ist.

16. Band nach einem der Ansprüche 5 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass die das erste und/oder zweite Polymermaterial enthaltende Lage aus Fasermaterial eine Maschinenkontaktfläche des Bandes bereitstellt.

17. Band nach einem der Ansprüche 6 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Polymermaterial wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, an Abschnitten der Fasern angelagert ist, die bereits mit dem den Film bildenden ersten Polymermaterial überzogenen sind.

18. Band nach einem der Ansprüche 5 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, dass der Fasern zumindest abschnittweise überziehende Film eine Dicke im Bereich von 1µm bis 20µm hat.

19. Band nach einem der Ansprüche 5 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Fasern der wenigstens einen Faserlage an Faserkreuzung- und/oder Faserberührungspunkten durch das den Film bildende erste Polymermaterial miteinander verklebt sind.

20. Band nach einem der Ansprüche 5 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Fasern mit mehreren Filmlagen des ersten Polymermaterials überzogen ist.

21. Band nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Fasern mit mehreren Filmlagen aus ersten Polymermaterialien überzogen sind, die zueinander unterschiedliche Eigenschaften haben.

22. Band nach einem der Ansprüche 5 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, dass sich ausgehend von der Bahnmaterialkontaktfläche das Fasern der wenigstens einen Faserlage mit einem Film überziehende erste Polymermaterial bis zu einer Tiefe von 10% bis 100%, bevorzugt bis zu einer Tiefe von 30% bis 100%, ganz besonders bevorzugt bis zu einer Tiefe von 50% bis 100%, bezogen auf die gesamte Dicke des Bandes erstreckt.

23. Band nach einem der Ansprüche 6 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, dass das Fasern mit dem Film überziehende erste Polymermaterial, einen höheren Schmelzpunkt aufweist, als das die Polymerschicht bildende zweite Polymermaterial.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23,
dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Lage aus Fasermaterial als Vlieslage ausgebildet ist.

25. Maschine zur Herstellung und/oder Bearbeitung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn mit einer Pressenpartie in welcher die Faserstoffbahn entwässert wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Pressenpartie maximal zwei Pressnips umfasst und die Materialbahn in zumindest einem der beiden Pressnips mittels eines Pressfilzes nach einem der vorangehenden Ansprüche entwässert wird.

26. Maschine nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Pressenpartie einen einzigen Pressnip hat.

27. Maschine nach Anspruch 25 oder 26,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Maschine bei einer Bahngeschwindigkeit von 1600m/min oder mehr, bevorzugt 1800m/min oder mehr, besonders bevorzugt 2000m/min arbeitet.

Zeichnung