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Patent Searching and Data


Title:
PRESS FELT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/019060
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a press felt (1) comprising a first surface (7) provided by a fleece structure (5) and a second surface (8) opposite the first surface, and a basic structure (6) assuming a load, said basic structure being connected to the fleece structure (5) and disposed between the first and the second surfaces, said press felt further comprising particulate polymer material (10) that is penetrated in sections into the fleece structure in sections by the first surface in the direction of the second surface and applied to fibers of the fleece structure while forming a compound structure such that the press felt has a permeability of at least 5 cfm, particularly at least 10 cfm. The invention is characterized in that at least one filter layer (9) is disposed in the fleece structure (5) or on the boundary surface between the fleece structure (5) and the basic structure (6), said filter layer being permeable to fluid and being substantially impermeable to polymer material (10) from a certain particle size.

Inventors:
WALKENHAUS HUBERT (DE)
CROOK ROBERT (US)
Application Number:
PCT/EP2008/057207
Publication Date:
February 12, 2009
Filing Date:
June 10, 2008
Export Citation:
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Assignee:
VOITH PATENT GMBH (DE)
WALKENHAUS HUBERT (DE)
CROOK ROBERT (US)
International Classes:
D21F7/08
Domestic Patent References:
WO2004085727A22004-10-07
Attorney, Agent or Firm:
VOITH PATENT GMBH (Heidenheim, DE)
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Claims:

Patentansprüche

1. Pressfilz mit einer durch eine Vliesstruktur bereitgestellten ersten Oberfläche und einer dieser gegenüberliegenden zweiten Oberfläche sowie einer Last aufnehmenden Basisstruktur, die mit der Vliesstruktur verbunden ist und zwischen der ersten und der zweiten Oberfläche angeordnet ist, sowie partikelförmigem Polymermaterial, das von der ersten Oberfläche in die Vliesstruktur abschnittweise in Richtung der zweiten Oberfläche penetriert ist und an Fasern der Vliesstruktur eine Verbundstruktur bildend so angelagert ist, dass der Pressfilz eine Permeabilität von zumindest 5 cfm, insbesondere zumindest 10cfm, hat, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass in der Vliesstmktur oder an der Grenzfläche zwischen der Vliesstruktur und der Basisstruktur zumindest eine Filterschicht angeordnet ist, welche für

Fluid durchlässig und für Polymermaterial ab einer bestimmten Partikelgröße im Wesentlichen undurchlässig ist.

2. Pressfilz nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zumindest eine Filterschicht eine Dicke von 0,5mm oder weniger hat.

3. Pressfilz nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zumindest eine Filterschicht eine Vlieslage ist, welche durch Fasern mit 3,3dtex oder weniger gebildet ist.

4. Pressfilz nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass zumindest eine Filterschicht durch Fasern mit 1 ,7dtex oder weniger gebildet ist.

5. Pressfilz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass Fasern zumindest einer Filterschicht an gegenseitigen Berührungspunkten miteinander verschmolzen sind.

6. Pressfilz nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Verschmelzen durch Wärmeeinwirkung erfolgt ist.

7. Pressfilz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die zumindest eine Filterschicht ein Flächengewicht im Bereich von 20 bis 180 g/m 2 hat.

8. Pressfilz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zumindest eine Filterschicht PU-Fasern und/oder PP-Fasern und/oder PA-Fasern umfasst oder insbesondere aus PU-Fasern oder PP-Fasern oder PA-Fasern gebildet ist.

9. Pressfilz nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zumindest eine Filterschicht hydrophob oder hydrophil ist.

10. Pressfilz nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zumindest eine Filterschicht durch ein Opfermaterial gebildet ist, welches

nach Fixierung der Polymerpartikel in der Vliesstruktur aus dem Pressfilz herausgelöst worden ist.

11. Pressfilz nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zumindest eine Filterschicht durch ein Opfermaterial, insbesondere thermoplastisches PU, gebildet ist, welches bei der Fixierung der Polymerpartikel in der Vliesstruktur im Pressfilz aufgeschmolzen worden ist.

12. Pressfilz nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zumindest eine Filterschicht dadurch gebildet ist, indem eine Schicht in der Vliesstruktur oder der Grenzfläche zwischen der Vliesstruktur und der Basisstruktur so physikalisch und/oder chemisch behandelt ist, dass diese für Fluid durchlässig und für das Polymermaterial ab einer bestimmten Partikelgröße im Wesentlichen undurchlässig ist.

13. Pressfilz nach einem der Ansprüche 1 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zumindest eine Filterschicht eine perforierte Folie ist.

14. Pressfilz nach einem der Ansprüche 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zumindest eine Filterschicht eine Dicke von 0,2mm oder weniger, 0,1 mm oder weniger hat.

15. Pressfilz nach einem der Ansprüche 1 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Filz zwei Filterschichten umfasst, wobei die eine der Filterschichten für Polymermaterial ab einer bestimmten Partikelgröße und die andere der

Filterschichteπ für Polymermaterial ab einer anderen, kleineren Partikelgröße im Wesentlichen undurchlässig ist.

16. Pressfilz nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass in Richtung von der ersten zur zweiten Oberfläche zuerst die eine und dann die andere der Filterschichten angeordnet ist.

17. Pressfilz nach einem der Ansprüche 1 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das partikelförmige Polymermaterial Partikel mit unterschiedlicher Partikelgröße umfasst, wobei bei der Herstellung des Filzes zuerst kleine

Polymerpartikel und anschließend größere Polymerpartikel von der ersten Oberfläche aus in die Vliesstruktur eingebracht wurden.

18. Pressfilz nach einem der Ansprüche 1 bis 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass bei der Herstellung des Filzes das partikelförmige Polymermaterial in

Form zumindest einer Suspension in die Vliesstruktur eingebracht wird.

19. Pressfilz nach einem der Ansprüche 1 bis 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Polymerpartikel nach deren Einbringen in die Vliesstruktur unterein- ander und mit Fasern der Vliesstruktur verschmolzen sind.

20. Pressfilz nach einem der Ansprüche 1 bis 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Vliesstruktur durch Fasern mit 6,7dtex oder mehr gebildet ist.

21. Pressfilz nach einem der Ansprüche 1 bis 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass die Vliesstruktur durch mehrere zwischen der ersten und der zweiten Oberfläche aufeinander gestapelte Vlieslagen gebildet ist.

22. Pressfilz nach einem der Ansprüche 1 bis 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zumindest eine der Vlieslagen der Vliesstruktur durch dickere Fasern als eine andere der Vlieslagen gebildet ist.

23. Pressfilz nach einem der Ansprüche 1 bis 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass durch die erste Oberfläche mit Polymerpartikeln die papierseitige Ober- fläche des Pressfilzes gebildet wird.

24. Pressfilz nach einem der Ansprüche 1 bis 23, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass durch die erste Oberfläche mit Polymerpartikeln die maschinenseitige Oberfläche des Pressfilzes gebildet wird.

25. Pressfilz nach einem der Ansprüche 1 bis 24, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Polymerpartikel mit Fasern der Vliesstruktur in der Vliesstruktur eine unterhalb der papierseitigen Oberfläche angeordnete poröse Schicht bilden, die an der Filterschicht angelagert ist und die eine Dicke von 1 ,0mm oder weniger, insbesondere 0,7mm oder weniger, hat.

26. Pressfilz nach einem der Ansprüche 1 bis 25, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass Polymerpartikel mit einer bestimmten Partikelgröße und darüber von der ersten Oberfläche bis zu der diese Partikelgröße filternden Filterschicht in die Vliesstruktur penetriert sind, wobei die Konzentration dieser Polymerpartilel über die Penetrationstiefe abnimmt oder zunimmt oder konstant bleibt.

Description:

Pressfilz

Die Erfindung betrifft einen Pressfilz für die Verwendung in einer eine Faserstoffbahn herstellenden Maschine, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuemaschine, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Pressfilze werden überwiegend in der Pressenpartie einer Papier-, Karton- oder Tissuemaschinen eingesetzt, um die Faserstoffbahn mit dem Ziel durch den Pressnip zu transportieren, das aus der Faserstoffbahn im Pressnip ausgepresste Wasser aufzunehmen ohne dieses wieder an die Faserstoffbahn abzugeben.

Die Qualität und der Trockengehalt der Faserstoffbahn nach der Pressenpartie hängt hierbei wesentlich von der Oberflächenbeschaffenheit, der Wasseraufnahmefähigkeit und dem Rücksprungvermögen der in der Pressenpartie an der jeweiligen Position verwendeten Pressfilze ab.

Die oben genannten Eigenschaften können hierbei durch das Einbringen von Polymerpartikeln in die Vliesstruktur des Pressfilzes positiv beeinflusst werden.

Nachteilig ist aber, dass die Eindringtiefe der Polymerpartikel bisher nicht gezielt eingestellt werden kann.

Da für einige Anwendungen nur die Oberflächenbeschaffenheit oder nur das Rücksprungvermögen des Filzes wichtig ist und durch die Eindringtiefe der Polymerpartikel in die Vliesstruktur die jeweilige Eigenschaft eingestellt werden kann, ist es

wünschenswert die Eindringtiefe der Polymerpartikel in die Vliesstruktur, insbesondere in Abhängigkeit von deren Partikelgröße, gezielt einstellen zu können.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Pressfilz vorzuschlagen, bei dem die Eindringtiefe von Polymerpartikeln in die Vliesstruktur gezielt eingestellt ist.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen Pressfilz mit einer durch eine Vliesstruktur bereit-gestellten erste Oberfläche und einer dieser gegenüberliegenden zweiten Oberfläche sowie einer Last aufnehmenden Basisstruktur, die mit der Vliesstruktur verbunden ist und zwischen der ersten und der zweiten Oberfläche angeordnet ist, sowie mit partikelförmigem Polymermaterial, das von der ersten Oberfläche in die Vliesstruktur abschnittweise in Richtung der zweiten Oberfläche penetriert ist und an Fasern der Vliesstruktur so angelagert ist, dass der Pressfilz eine Permeabilität von zumindest 5 cfm, insbesondere zumindest 10cfm, hat.

Das erfindungsgemäße Pressfilz ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Vliesstruktur oder an der Grenzfläche zwischen der Vliesstruktur und der Basisstruktur zumindest eine Filterschicht angeordnet ist, welche für Fluid durchlässig und für Poly-mermaterial ab einer bestimmten Partikelgröße im Wesentlichen undurchlässig ist.

Bei der letztgenannten Variante bildet die Filterschicht demzufolge eine Grenzschicht zwischen der Vliesstruktur und der Basisstruktur.

Unter „im Wesentlichen undurchlässig" soll vorliegend verstanden werden, dass zumindest 98% der auf die Filterschicht gelangenden Polymerpartikel mit einer spezifischen Partikelgröße und darüber an der Filterschicht hängen bleiben. Die Filterschicht kann auch für die Polymerpartikel mit einer spezifischen Partikelgröße vollkommen undurchlässig sein.

Des Weiteren ist zu bemerken, dass die zweite Oberfläche entweder durch eine freie Oberfläche der Vliesstruktur oder durch eine freie Oberfläche der Basisstruktur gebildet werden kann.

Durch die Filterschicht wird daher die Penetrationstiefe des Polymermaterials in die Vliesstruktur von der ersten zur zweiten Oberfläche in Abhängigkeit von der Partikelgröße des Polymermaterials begrenzt.

Oftmals wird das partikelförmige Polymermaterial mittels eines Fluids, bspw. in Form zumindest einer Dispersion oder mit Luftunterstützung, von der ersten Oberfläche in die Vliesstruktur eingebracht. Da die Filterschicht für Fluid, d.h. Flüssigkeit oder Gas oder Mischungen davon, durchlässig ist, kann das Polymermaterial durch das Fluid in die Vliesstruktur transportiert werden und sich dort im Bereich zwischen der ersten Oberfläche und der Filterschicht anlagern, wohingegen das Fluid nach Erfüllung seiner Transportfunktion die Filterschicht passiert und somit einfach aus dem Filz entfernt werden kann, bspw. durch Vakuumunterstützung.

Somit wird durch die erfindungsgemäße Lösung auch ein einfach und damit kostengünstig herzustellender Pressfilz bereitgestellt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Vorzugsweise erfolgt die Verbindung der Vliesstruktur mit der Basisstruktur durch vemadeln, wobei die Vemadelung vorzugsweise vor dem Einbringen des partikelförmigen Polymermaterials in die Vliesstruktur erfolgt.

Vorzugsweise hat die Filterschicht eine ursprüngliche Dicke von 0,5mm oder weniger. Hierdurch wird bewirkt, dass die Filterschicht den Aufbau des Pressfilzes nicht oder nur geringfügig beeinflusst.

Unter der ursprünglichen Dicke soll die Dicke der Filterschicht verstanden werden, die diese vor dem Einbau in den Pressfilz hat.

Nach einer konkreten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest eine Filterschicht eine Vlieslage ist, welche insbesondere durch Fasern mit 3,3dtex oder weniger gebildet ist. Solche Vlieslagen werden im Stand der Technik in Pressfilzen als Membrane zur Verhinderung der Rückbefeuchtung der Papierbahn eingesetzt und haben den Vorteil, dass diese einfach und kostengünstig herzustellen sind.

An der Stelle wo die, vor der Vernadelung als Vlieslage ausgebildete Filterschicht eingenadelt wurde, weist der Pressfilz eine reduzierte Porengröße auf. Dies bedeutet, dass im Bereich dieser „Vernadelungstelle" eine sich in Dickenrichtung des Pressfilzes erstreckende Zone mit lokal erhöhter Faserdichte vorherrscht. In Dickenrichtung über- und unterhalb dieser Zone herrscht eine geringere Faserdichte und somit eine erhöhte Porengröße.

Bei der als Vlieslage ausgebildeten Filterschicht sind aber innerhalb des Pressfilzes, d.h. innerhalb der Vliesstruktur oder an der Grenze zwischen Vliesstruktur und Basisstruktur Fasern mit 3,3dtex oder weniger angeordnet.

Abhängig von der Größe der Partikel, die durch die Filterschicht gefiltert werden sollen, kann es sinnvoll sein, wenn zumindest eine Filterschicht durch 1 ,7dtex Fasern gebildet ist.

Um eine durch eine Vlieslage gebildete Filterschicht mit guter Festigkeit und/oder sehr geringer Dicke bereitstellen zu können, sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass Fasern zumindest einer Filterschicht an gegenseitigen Berührungspunkten miteinander verschmolzen sind. Das Verschmelzen der Fasern erfolgt hierbei vorzugsweise durch Wärmeeinwirkung. Ein solcher Schmelzver- bindungsprozess wird bspw. als „Thermobonding" bezeichnet.

Die Filterwirkung der Filterschicht kann durch die Größe der öffnungen in der Filterschicht beeinflusst werden. Ein möglicher Einflussfaktor für die Größe der öffnungen in der als Vlieslage ausgebildeten Filterschicht besteht im Flächengewicht der Vlieslage. Um Polymerpartikel mit einer Partikelgröße von 0,1 μm-600μm filtern zu können sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass zumindest eine Filterschicht ein Flächengewicht im Bereich von 20 bis 180 g/m 2 hat.

Die durch eine Vlieslage gebildete Filterschicht kann Fasern aus einem Kunststoffmaterial umfassen. Denkbar sind bspw. PU-Fasern oder PP-Fasern oder PA-Fasern oder Mischungen von zwei oder mehr der vorher genannten Fasern. Ferner ist es denkbar, dass diese Vlieslage nur aus PU-Fasern oder nur aus PP-Fasern oder nur aus PA-Fasern gebildet ist. Selbstverständlich sind auch Fasern denkbar, die aus zwei Materialien, bspw. aus einem höher schmelzenden und aus einem niedriger schmelzenden Material aufgebaut sind.

Denkbar ist auch, dass die Fasern natürliche Materialien umfassen.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass zumindest eine Filterschicht hydrophob ist. Hierdurch kommt es bei Auftrag der Partikel zu einer Verlangsamung des Fluidflusses. Eine Reduktion des Fluidflusses erleichtert den Filterprozess, die Polymerpartikel können leichter in der Struktur über der Filterschicht positioniert werden.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass zumindest eine Filterschicht durch ein Opfermaterial gebildet ist, welches nach Fixierung der Polymerpartikel in der Vliesstruktur aus dem Pressfilz herausgelöst werden kann bzw. worden ist. Eine solche Filterschicht hat den Vorteil, dass durch diese die Eigenschaften des fertig hergestellten Pressfilzes nicht beeinflusst werden.

Alternativ oder zusätzlich ist zumindest eine Filterschicht durch ein Opfermaterial, insbesondere thermoplastischem PU, gebildet, welches bei der Fixierung der

Polymerpartikel in der Vliesstruktur im Pressfilz aufgeschmolzen worden ist. Da eine solche Filterschicht im Fixierprozess aufgeschmolzen wird, ist diese als Solche im fertigen Filz nicht mehr zu erkennen, sondern nur noch in Form eines erhöhten Anteils an aufgeschmolzenem thermoplastischem PU im Pressfilz.

Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass zumindest eine Filterschicht dadurch gebildet ist, indem eine Schicht in der Vliesstruktur oder der Grenzfläche zwischen der Vliesstruktur und der Basisstruktur so physikalisch und/oder chemisch behandelt ist, dass diese für Fluid durchlässig und für das Polymermaterial ab einer bestimmten Partikelgröße im Wesentlichen undurchlässig ist. Denkbar ist in diesem Zusammen- hang bspw. eine Plasmabehandlung bspw. einer Oberfläche einer Vlieslage der Vliesstruktur bevor über diese eine weitere Vlieslage aufgebracht wird, so dass die Vliesstruktur im Ergebnis in einer Zwischenschicht eine Filterschicht ausbildet.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass zumindest eine Filterschicht eine perforierte Folie mit einer Dicke von 0,5mm oder weniger ist. Folien sind besonders einfach und kostengünstig herzustellen. Die zu filternde Partikelgröße kann einfach durch die Größe der Perforationen eingestellt werden.

Um die Eigenschaften des Pressfilzes so wenig wie möglich zu beeinflussen sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass zumindest eine der Filterschichten eine Dicke von 0,2mm oder weniger, insbesondere 0,1 mm oder weniger hat.

Nach einer konkreten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Pressfilz zwei Filterschichten umfasst, wobei die eine der Filterschichten für Polymermaterial ab einer bestimmten Partikelgröße und die andere der Filterschichten für Polymermaterial ab einer anderen, kleineren Partikelgröße im Wesentlichen undurchlässig ist.

Eine darauf basierende Ausgestaltung der Erfindung sieht des Weiteren vor, dass in Richtung von der ersten zur zweiten Oberfläche zuerst die eine und dann die andere der Filterschichten angeordnet ist.

Durch die eine der Filterschichten wird somit die Penetrationstiefe von Polymermaterial in die Vliesstruktur ab einer bestimmten Partikelgröße und durch die andere der beiden Filterschichten die Penetrationstiefe von Polymermaterial in die Vliesstruktur ab einer anderen, kleineren Partikelgröße begrenzt.

In diesem Zusammenhang ist es insbesondere von Vorteil, wenn das partikelförmige Polymermaterial Partikel mit unterschiedlicher Partikelgröße umfasst, wobei bei der Herstellung des Filzes zuerst kleine Polymerpartikel und anschließend größere Polymerpartikel von der ersten Oberfläche aus in die Vliesstruktur eingebracht wurden.

Des Weiteren ist denkbar, dass das partikelförmige polymermaterial Partikel mit unterschiedlichen physikalischen und / oder chemischen Eigenschaften umfasst. Denkbar ist in diesem Zusammenhang Partikel mit unterschiedlichem Schmelzpunkt zu verwenden.

Alternative kann der Prozess sehr flexibel gestaltet werden, so dass die Partikel nicht nur von einer Seite in die Struktur gelangen und auch wechselweise Aufbringung ist denkbar. Das in Kombination mit den unterschiedlichsten Filtermedien erlaubt diese hohe Flexibilität

Bei einem nach der obigen Ausgestaltung hergestellten Pressfilz sind dann oberhalb der einen Filterschicht, d.h. im Bereich von der ersten Oberfläche bis zur einen Filterschicht, größere und kleinere Polymerpartikel angeordnet wohingegen zwischen der einen und der anderen Filterschicht nur kleinere Polymerpartikel angeordnet sind. Hierdurch wird ein Pressfilz bereitgestellt, der im Bereich zwischen der ersten Oberfläche und der einen Filterschicht einen höheren Polymeranteil hat, als im

Bereich zwischen der einen und der anderen Filterschicht. Der Pressfilz hat somit eine dichtere Oberfläche.

Um eine gleichmäßige Verteilung der Polymerpartikel im Bereich bis zu deren gewünschten Penetrationstiefe einstellen zu können, sieht eine mögliche Ausge- staltung der Erfindung vor, dass bei der Herstellung des Filzes das partikelförmige Polymermaterial in Form zumindest einer Dispersion in die Vliesstruktur eingebracht wird. Die Dispersion kann hierbei Wasser und die Polymerpartikel umfassen. Bei den Partikeln kann es sich ferner um thermoplastische oder duroplastische Polymerpartikel oder Mischungen davon handeln. Die Partikelgröße liegt hierbei vorzugs- weise im Bereich von 0,1 -600μm, bevorzugt 1 -300μm, besonders bevorzugt 20- 150μm. Im Hinblick auf die konkrete Ausgestaltung der Dispersion wird vorliegend auf die WO2004/085727 verwiesen.

Zur Fixierung des partikelförmigen Polymermaterials in der Vliesstruktur kann es sinnvoll sein, wenn die Polymerpartikel nach deren Einbringen in die Vliesstruktur ab- schnittweise untereinander und abschnittweise mit Fasern der Vliesstruktur durch Wärmebehandlung verschmolzen werden, wodurch eine diskontinuierliche und poröse Verbundstruktur entsteht, gebildet aus den Polymerpartikeln und den mit den Polymerpartikeln verbundenen Fasern der Vliesstruktur.

Die Polymerpartikel imprägnieren also teilweise Fasern der Vliesstruktur und füllen teilweise Zwischenräume zwischen Fasern der Vliesstruktur, wodurch die poröse Verbundstruktur gebildet wird.

Zusätzlich kann die Wärmebehandlung eine chemische Reaktion der Polymerpartikel, wie bspw. deren Vernetzen, bewirken.

Vorzugsweise ist die Vliesstruktur durch Fasern mit 6,7 dtex oder mehr gebildet. Hierbei kann die Vliesstruktur Fasern im Bereich 17 bis 600dtex, bspw. 22 bis 67dtex oder 80dtex umfassen. Denkbar ist in diesem Zusammenhang, dass die Vliesstruktur

durch mehrere zwischen der ersten und der zweiten Oberfläche aufeinander gestapelte Vlieslagen gebildet ist, wobei insbesondere zumindest eine der Vlieslagen der Vliesstruktur durch dickere Fasern als eine andere der Vlieslagen gebildet ist.

Nach einer konkreten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass durch die erste Oberfläche mit Polymerpartikeln die papierseitige Oberfläche des Pressfilzes gebildet wird, d.h. die Oberfläche, die mit der Faserstoffbahn in Kontakt bringbar ist und die zweite Oberfläche die Oberfläche des Pressfilzes ist, die mit der Maschine in

Kontakt bringbar ist. In diesem Fall werden die Polymerpartikel von der mit der

Faserstoffbahn in Kontakt bringbaren Oberfläche (Papierseite) des Pressfilzes in die Vliesstruktur eingebracht.

Nach einer dazu alternativen weiteren konkreten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass durch die zweite Oberfläche mit Polymerpartikeln die Oberfläche des Pressfilzes gebildet wird, die mit der Faserstoffbahn in Kontakt bringbar ist und die erste Oberfläche die maschinenseitige Oberfläche des Pressfilzes ist, d.h. die Oberfläche die mit der Maschine in Kontakt bringbar ist. In diesem Fall werden die Polymerpartikel von der mit der Maschine in Kontakt bringbaren Oberfläche (Maschinenseite) des Pressfilzes in die Vliesstruktur eingebracht.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Polymerpartikel mit Fasern der Vliesstruktur in der Vliesstruktur eine unterhalb der papierseitigen Oberfläche angeordnete poröse Schicht bilden, die an der Filterschicht angelagert ist und die eine Dicke von 1 ,0 mm oder weniger, insbesondere 0,7 mm oder weniger, hat. Die poröse Schicht kann hierbei die Funktion einer die Rückbefeuchtung minimierenden oder verhindernden Schicht, sog. „Anti-Rewet-Layer", übernehmen. Die dünne Schicht kann hierbei durch Vakuumunterstützung nach oder beim Einbringen der Polymerpartikel dadurch gebildet werden, dass die Partikel durch das Vakuum an die Filterschicht gesaugt werden und sich dort als dünne Schicht anlagern, sodass zwischen der ersten Oberfläche der Vliesstruktur und dieser porösen Schicht ein Abschnitt der Vliesstruktur verbleibt, in dem keine Polymerpartikel an den Fasern der Vliesstruktur angelagert sind.

Abhängig von der Art des Einbringens der Polymerpartikel in die Vliesstruktur, bspw. abhängig davon ob mit oder ohne Vakuumunterstützung oder abhängig von der Stärke und Richtung der Vakuumunterstützung, d.h. ob die Vakuumunterstützung von der ersten oder zweiten Oberfläche her erfolgt, ist es möglich, dass Polymer- partikel mit einer bestimmten Partikelgröße und darüber hinaus von der ersten Oberfläche bis zu der diese Partikelgröße filternden Filterschicht in die Vliesstruktur penetriert sind, wobei die Konzentration dieser Polymerpartikel über die Penetrationstiefe abnimmt oder zunimmt oder konstant bleibt.

Die Last aufnehmende Basisstruktur wird vorzugsweise durch ein textiles Flächen- gebilde wie bspw. ein Gewebe, eine Fadenschar oder eine Folienanordnung mit optionalen Verstärkungsfäden gebildet. Die Fadenschar kann hierbei sowohl in Maschinenrichtung (MD) als auch in Maschinenquerrichtung (CMD) orientierte Fäden umfassen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von schematischen nicht maßstäblichen Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pressfilzes im

Querschnitt,

Figur 2 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pressfilzes im Querschnitt,

Figur 3 eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pressfilzes im

Querschnitt, Figur 4 eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pressfilzes im

Querschnitt, Figur 5 eine fünfte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pressfilzes im

Querschnitt.

Die Figur 1 zeigt ein Pressfilz 1 im Querschnitt. Der Pressfilz 1 hat eine durch mehrere Vlieslagen 2 bis 4 gebildete Vliesstruktur 5, sowie eine mit der Vliesstruktur 5 vernadelte und als Gewebe 6 ausgebildete Basisstruktur 6.

Die Vliesstruktur 5 umfasst eine erste Oberfläche 7, die durch die freie Oberfläche der oberen Vlieslage 2 der Vliesstruktur 5 bereitgestellt wird. Die Vlieslage 2 wird durch 17dtex Fasern 11 gebildet. Die zwischen der oberen Vlieslage 2 und dem Gewebe 6 angeordnete mittlere Vlieslage 3 wird durch 67dtex Fasern 16 gebildet. Die zweite Oberfläche 8 des Pressfilzes 1 wird vorliegend durch die freie Oberfläche der unteren Vlieslage 4 bereitgestellt. Zwischen oberen Vlieslage 2 und der mittleren Vlieslage 3 ist eine Filterschicht 9 angeordnet, die eine Vlieslage 9 mit einer Dicke von 0,1mm ist, welche durch Polyurethan Fasern (PU-Fasem) mit weniger als 1 ,7dtex gebildet ist. Die PU-Fasern sind hierbei an ihren gegenseitigen Berührungspunkten miteinander verschmolzen. Die Filterschicht 9 hat ein Flächengewicht im Bereich von 80 g/m 2 .

Die Filterschicht 9 ist erfindungsgemäß für Fluid, also bspw. Wasser und Luft, durchlässig und für Polymermaterial ab einer bestimmten Partikelgröße im Wesentlichen undurchlässig. Vorliegend ist die Filterschicht 9 für Partikelgrößen von 30μm und mehr undurchlässig.

In der Darstellung der Figur 1 unterhalb des Gewebes 6 ist die untere Vlieslage 4 der Vliesstruktur 5 angeordnet, welche aus Fasern 15 mit 22dtex gebildet ist.

Das Gewebe 6 ist mit der Vliesstruktur 5 und der Filterschicht 9 durch Vernadeln verbunden.

Nach dem Vernadeln wurde bei der Herstellung des Pressfilzes 1 eine Dispersion mit Wasser und partikelförmigem Polymermaterial 10 von der ersten Oberfläche 7 in die Vliesstruktur 5 eingebracht und bewirkt, dass die Polymerpartikel 10 von der ersten Oberfläche 7 abschnittweise in Richtung der zweiten Oberfläche 8 penetriert sind und sich an Fasern 11 der Vliesstruktur 5 angelagert haben. Nachfolgend wurde das Filz 1 wärmebehandelt, so dass die Polymerpartikel 10 in der Vliesstruktur 5 untereinander und mit Fasern 11 der Vliesstruktur 5 verschmolzen sind und eine Verbundstruktur bilden. Die Polymerpartikel 10 imprägnieren hierbei teilweise Fasern 11 der Vlieslage 2 und füllen teilweise Zwischenräume zwischen Fasern 11 der

Vlieslage 2, wodurch die poröse und permeable Verbundstruktur im Bereich der Vlieslage 2 gebildet wird.

Die unverschmolzenen Polymerpartikel 10 haben eine Partikelgröße im Bereich von 30-50μm.

Der vorliegende Pressfilz 1 hat eine Permeabilität von 50cfm.

Aufgrund der zwischen der oberen Vlieslage 2 und der mittleren Vlieslage 3 angeordneten Filterschicht 9, die für die eingebrachten Polymerpartikel 10 undurchlässig ist, ist daher die Penetrationstiefe der Polymerpartikel 10 in die Vliesstruktur auf die obere Vlieslage 2 begrenzt.

Die Polymerpartikel 10 sind hierbei von der ersten Oberfläche 7 bis zu der die Polymerpartikel 10 filternden Filterschicht 9 in die Vliesstruktur 5 penethert, wobei die Konzentration der Polymerpartilel 10 in der oberen Vlieslage 2 über die Penetrationstiefe konstant bleibt. Dies wurde bspw. dadurch erreicht, dass bei dem Einbringen und danach keine Vakuumunterstützung stattgefunden hat.

Durch die erste Oberfläche 7 mit den an die Fasern 11 angebundenen Polymerpartikeln 10 wird die papierberührende Oberfläche 12 des Pressfilzes 1 gebildet.

Die Figur 2 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Pressfilzes 1 im Querschnitt. Im Folgenden sind Bestandteile, die gleich zu denen des Pressfilzes der Figur 1 sind, mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Im Folgenden soll im Wesentlichen nur auf die Unterschiede zum Pressfilz der Figur 1 eingegangen werden.

Der Pressfilz 1 hat eine durch zwei Vlieslagen 2 und 4 gebildete Vliesstruktur 5, sowie eine mit der Vliesstruktur 5 vernadelte und als Gewebe 6 ausgebildete Basisstruktur 6.

Vorliegend umfasst die Vliesstruktur 5 nur eine obere Vlieslage 2, die in der Dar- Stellung der Figur 2 über dem Gewebe 6 angeordnet ist, sowie eine untere Vlieslage 4, die in der Darstellung der Figur 2 unterhalb dem Gewebe 6 angeordnet ist.

Die beiden Vlieslagen 2 und 4 sind im Aufbau gleich denen mit denselben Bezugszeichen versehenen Vlieslagen der Figur 1.

Vorliegend ist die Filterschicht 9 ' an der Grenzfläche zwischen der oberen Vlieslage 2 und dem Gewebe 6 angeordnet, die eine Vlieslage 9 ' mit einer Dicke von 0,1 mm ist, welche durch Polyurethan Fasern (PU-Fasern) mit weniger als 2,2dtex gebildet ist. Die PU-Fasern sind hierbei an ihren gegenseitigen Berührungspunkten miteinander verschmolzen. Die Filterschicht 9 ' hat ein Flächengewicht im Bereich von 40 g/m 2 .

Die Filterschicht 9 ' ist erfindungsgemäß für Fluid, also bspw. Wasser und Luft, durchlässig und für Polymermaterial ab einer bestimmten Partikelgröße im Wesentlichen undurchlässig. Vorliegend ist die Filterschicht 9 ' für Partikelgrößen von 50μm und mehr undurchlässig.

Das Gewebe 6 ist mit der Vliesstruktur 5 und der Filterschicht 9 ' durch vernadeln verbunden.

Nach dem Vernadeln wurde bei der Herstellung des Pressfilzes 1 eine Dispersion mit Wasser und partikelförmigem Polymermaterial 10 ' von der ersten Oberfläche 7 in die Vliesstruktur 5 eingebracht und bewirkt, dass die Polymerpartikel 10 von der ersten Oberfläche 7 abschnittweise in Richtung der zweiten Oberfläche 8 penethert sind und sich an Fasern 11 der Vliesstruktur 5 angelagert haben. Nachfolgend wurde das

Filz 1 wärmebehandelt, so dass die Polymerpartikel 10 ' in der Vliesstruktur 5 untereinander und mit Fasern 11 der Vliesstruktur 5 verschmolzen sind und eine Verbundstruktur bilden. Die Polymerpartikel 10 ' imprägnieren hierbei teilweise Fasern 11 der Vlieslage 2 und füllen teilweise Zwischenräume zwischen Fasern 11 der Vlies- läge 2, wodurch die poröse und permeable Verbundstruktur im Bereich der Vlieslage 2 gebildet wird.

Die unverschmolzenen Polymerpartikel 10 ' haben eine Partikelgröße im Bereich von 60-100μm.

Der vorliegende Pressfilz 1 hat eine Permeabilität von 20cfm.

Aufgrund der zwischen der oberen Vlieslage 2 und der Gewebelage 6 angeordneten Filterschicht 9 ' , die für die eingebrachten Polymerpartikel 10 undurchlässig ist, ist daher die Penetrationstiefe der Polymerpartikel 10 ' in die Vliesstruktur auf die obere Vlieslage 2 begrenzt, d.h. vorliegend sind keine Polymerpartikel in das Gewebe 6 penetriert.

Die Polymerpartikel 10 ' sind hierbei von der ersten Oberfläche 7 bis zu der die Polymerpartikel 10 ' filternden Filterschicht 9 ' in die Vliesstruktur 5 penetriert, wobei die Konzentration der Polymerpartilel 10 ' in der oberen Vlieslage 2 über die Penetrationstiefe zunimmt. Dies wurde bspw. dadurch erreicht, dass bei dem Einbringen und / oder danach ein Vakuum auf der Seite der zweiten Oberfläche 8 angelegt wurde.

Durch die erste Oberfläche 7 mit den an die Fasern 11 angebundenen Polymerpartikeln 10 ' wird die papierberührende Oberfläche 12 des Pressfilzes 1 gebildet.

Die Figur 3 zeigt eine dritte Ausführungsform eines Pressfilzes 1 im Querschnitt. Im Folgenden sind Bestandteile, die gleich zu denen des Pressfilzes der Figur 1 sind, mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Im Folgenden soll im Wesentlichen nur auf die Unterschiede zum Pressfilz der Figur 1 eingegangen werden.

Der Pressfilz 1 hat, wie beim Pressfilz der Figur 1 , eine durch die Vlieslagen 2 bis 4 gebildete Vliesstruktur 5.

Vorliegend ist die Filterschicht 13 an der Grenzfläche zwischen der unteren Vlieslage 4 und dem Gewebe 6 angeordnet, die eine penetrierte PU-FoNe 13 mit einer Dicke von 0,06mm ist.

Wie aus der Darstellung der Figur 3 zu erkennen ist, wird die erste Oberfläche 7 durch die freie Oberfläche der unteren Vlieslage 4 bereitgestellt.

Die Filterschicht 13 ist erfindungsgemäß für Fluid, also bspw. Wasser und Luft, durchlässig und für Polymermaterial ab einer bestimmten Partikelgröße im Wesentlichen undurchlässig. Vorliegend ist die Filterschicht 13 für Partikelgrößen von 150μm und mehr undurchlässig.

Das Gewebe 6 ist mit der Vliesstruktur 5 und der Filterschicht 13 durch vernadeln verbunden.

Nach dem Vernadeln wurde bei der Herstellung des Pressfilzes 1 eine Dispersion mit Wasser und partikelförmigem Polymermaterial 10 " von der ersten Oberfläche 7 in die Vliesstruktur 5 eingebracht und bewirkt, dass die Polymerpartikel 10 " von der ersten Oberfläche 7 abschnittweise in Richtung der zweiten Oberfläche 8 penetriert sind und sich an Fasern 15 der Vliesstruktur 5 angelagert haben. Nachfolgend wurde das Filz 1 wärmebehandelt, so dass die Polymerpartikel 10 " in der Vliesstruktur 5 untereinander und mit Fasern 15 der Vliesstruktur 5 verschmolzen sind, wodurch eine Verbundstruktur gebildet wird. Die Polymerpartikel 10 " imprägnieren hierbei teilweise Fasern 15 der Vlieslage 2 und füllen teilweise Zwischenräume zwischen

Fasern 15 der Vlieslage 2, wodurch die poröse und permeable Verbundstruktur im Bereich der Vlieslage 2 gebildet wird.

Die unverschmolzenen Polymerpartikel 10 " haben eine Partikelgröße im Bereich von 200-250μm.

Der vorliegende Pressfilz 1 hat eine Permeabilität von 40cfm.

Augrund der zwischen der unteren Vlieslage 4 und der Gewebelage 6 angeordneten Filterschicht 13, die für die eingebrachten Polymerpartikel 10 " undurchlässig ist, ist daher die Penetrationstiefe der Polymerpartikel 10 in die Vliesstruktur 5 auf die untere Vlieslage 4 begrenzt, d.h. vorliegend sind keine Polymerpartikel in das Gewebe 6 und die darüber liegenden oberen Vlieslagen 2 und 3 penetriert.

Die Polymerpartikel 10 " sind hierbei von der ersten Oberfläche 7 bis zu der die Polymerpartikel 10 " filternden Filterschicht 13 in die Vliesstruktur 5 penetriert, wobei die Konzentration der Polymerpartilel 10 " in der unteren Vlieslage 4 über die Penetrationstiefe konstant bleibt. Dies wurde bspw. dadurch erreicht, dass bei dem Einbringen und danach keine Vakuumunterstützung stattgefunden hat.

Durch die erste Oberfläche 7 mit den an die Fasern 15 angebundenen Polymerpartikeln 10 " wird die maschinenberührende Oberfläche 14 des Pressfilzes 1 gebildet.

Die Figur 4 zeigt eine vierte Ausführungsform eines Pressfilzes 1 im Querschnitt. Im Folgenden sind Bestandteile, die gleich zu denen der Pressfilze der Figuren 1 oder 2 sind, mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Im Folgenden soll im Wesentlichen nur auf die Unterschiede zum Pressfilz der Figur 1 eingegangen werden.

Der Pressfilz 1 hat, wie beim Pressfilz der Figur 1 , eine durch die Vlieslagen 2 bis 4 gebildete Vliesstruktur 5.

Vorliegend umfasst das Pressfilz 1 zwei Filterschichten, nämlich die Filterschicht 9 und die Filterschicht 9 ' .

Hierbei ist die obere Filterschicht 9 ' zwischen der oberen Vlieslage 2 und der mittleren Vlieslage 3 angeordnet, wohingegen die untere Filterschicht 9 an der Grenzfläche zwischen der mittleren Vlieslage 3 und dem Gewebe 6 angeordnet ist.

Die Filterschichten 9 und 9 ' sind erfindungsgemäß für Fluid, also bspw. Wasser und Luft, durchlässig und jeweils für Polymermaterial ab einer bestimmten Partikelgröße im Wesentlichen undurchlässig.

Die obere Filterschicht 9 ' ist für Polymermaterial ab einer Partikelgröße von 50μm oder mehr undurchlässig während die untere Filterschicht 9 für Polymermaterial ab einer Partikelgröße von 30μm oder mehr undurchlässig ist.

Die Filterschichten 9 und 9 ' sind wie die in den Figuren 1 und 2 beschriebenen Filter- schichten aufgebaut.

Wie aus der Figur 4 zu erkennen ist, ist in Richtung von der ersten Oberfläche 7 zur zweiten Oberfläche 8 zuerst die obere Filterschicht 9 ' und dann die untere Filterschicht 9 angeordnet.

Das partikelförmige Polymermaterial umfasst Partikel 10 und 10 ' mit unter- schiedlicher Partikelgröße, wobei bei der Herstellung des Filzes 1 zuerst die kleineren Polymerpartikel 10 und anschließend die größeren Polymerpartikel 10 ' von der ersten Oberfläche 7 aus in die Vliesstruktur 5 eingebracht wurden.

Die unverschmolzenen Polymerpartikel 10 haben eine Partikelgröße im Bereich von 30-50μm. Ferner habe die unverschmolzenen Polymerpartikel 10 ' eine Partikelgröße im Bereich von 60-1 OOμrn.

Wie aus der Darstellung der Figur 4 zu erkennen ist, wird die erste Oberfläche 7 durch die freie Oberfläche der oberen Vlieslage 2 bereitgestellt.

Bei einem nach der obigen Ausgestaltung hergestellten Pressfilz 1 sind oberhalb der oberen Filterschicht 9 ' , d.h. im Bereich von der ersten Oberfläche 7 bis zur oberen Filterschicht 9 ' , die größeren Polymerpartikel 10 ' und die kleineren Polymerpartikel 10 angeordnet wohingegen zwischen der oberen Filterschicht 9 ' und unteren Filter- schicht 9 nur die kleineren Polymerpartikel 10 angeordnet sind. Hierdurch wird ein Pressfilz bereitgestellt, das im Bereich zwischen der ersten Oberfläche 7 und der oberen Filterschicht 9 ' einen höheren Polymeranteil hat als im Bereich zwischen der oberen Filterschicht 9 ' und der unteren Filterschicht 9.

Die Polymerpartikel 10 sind hierbei von der ersten Oberfläche 7 bis zu der die Polymerpartikel 10 filternden Filterschicht 9 in die Vliesstruktur, d.h. durch die Vlieslagen 2 und 3 penetriert, wobei die Konzentration der Polymerpartilel 10 in der oberen und der mittleren Vlieslage 2, 3 über die Penetrationstiefe konstant bleibt.

Des weiteren sind die Polymerpartikel 10 ' von der ersten Oberfläche 7 bis zu der die Polymerpartikel 10 ' filternden Filterschicht 9 ' in die Vliesstruktur, d.h. durch die obere Vlieslage 2 penetriert, wobei die Konzentration der Polymerpartilel 10 ' in der oberen und Vlieslage 2 über die Penetrationstiefe konstant bleibt.

Der Pressfilz hat somit eine dichte Oberfläche 12, welche die papierberührende Oberfläche 12 des Pressfilzes 1 bereitstellt.

Die Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pressfilzes 1 bei dem die Vliesstruktur durch eine obere Vlieslage 2, eine mittlere Vlieslage 2 ' und eine untere Vlieslage 4 gebildet wird.

Die Vlieslagen 2 und 2 ' entsprechen im Aufbau der Vlieslage 2 der Figur 1 , wie der Aufbau der Vlieslage 4 dem der Vlieslage 4 der Figur 1 entspricht.

Zwischen den beiden Vlieslagen 2 und 2 ' ist die Filterschicht 9 angeordnet, die im Aufbau der Filterschicht 9 der Figur 1 entspricht. Die erste Oberfläche bildet vorliegend die papierberührende Seite 12 des Pressfilzes.

Wie aus der Darstellung der Figur 1 zu erkennen ist, bilden die Polymerpartikel 10, diese entsprechen denen der Figur 1 , mit Fasern 11 der Vliesstruktur 5 in der Vliesstruktur 5 eine unterhalb der papierseitigen Oberfläche 12 angeordnete poröse Schicht 17, die an der Filterschicht 9 angelagert ist. Die poröse Schicht 17 bildet eine Anti-Rückbefeuchtungslage und hat eine Dicke von 0,05mm. Dies bedeutet, dass es einen Abschnitt A in der oberen Vlieslage 2 gibt, in dem keine Polymerpartikel 10 an den Fasern 11 der Vlieslage 2 angelagert sind. Die Polymerpartikel 10 imprägnieren hierbei teilweise Fasern 11 der Vlieslage 2 und füllen teilweise Zwischenräume zwischen Fasern 11 der Vlieslage 2, wodurch die poröse und permeable Schicht 17 gebildet wird. Die Polymerpartikel 11 sind hierbei teilweise aneinander geschmolzen und teilweise an die Fasern 11 angeschmolzen.