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Title:
DRYING BAND FOR A CONDENSATION DRYING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/036164
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a drying band (1) for a condensation drying device in a machine producing and/or processing web material, such as paper, cardboard, or tissue, having a base structure (2) substantially providing the dimensional stability of the band and formed of highly temperature-resistant thread material (3). The drying band (1) further comprises a non-woven fiber mat (4) disposed on the base structure (2) and substantially providing the water absorbing ability of the band, implementing a web material contact side (5) of the drying band (1) on the outer side thereof facing away from the base structure. Wherein the non-woven fiber mat (4) is made of at least two non-woven fiber layers (6, 7), a contact layer (6) contacting the web material made of a first polymer material mixture having a first fiber structure compressed and smoothed by hot calendering above the melting point of at least one polymer material, and at least one bonding layer (7) made of a second polymer material mixture having a second fiber structure forming a bond between the contact layer (6) and the base layer (2).

Inventors:
KOECKRITZ UWE (DE)
Application Number:
PCT/EP2010/063941
Publication Date:
March 31, 2011
Filing Date:
September 22, 2010
Export Citation:
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Assignee:
VOITH PATENT GMBH (DE)
KOECKRITZ UWE (DE)
International Classes:
D21F5/00; D21F7/08
Domestic Patent References:
WO2005098128A12005-10-20
Foreign References:
EP2072667A12009-06-24
EP2072668A12009-06-24
DE102006039102A12008-02-21
DE102006039102A12008-02-21
Attorney, Agent or Firm:
VOITH PATENT GMBH (DE)
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Claims:
Patentansprüche

Trocknungsband für eine Kondensationstrocknungseinrichtung in einer Bahn- material, wie Papier-, Karton- oder Tissue, herstellenden und/oder verarbeitenden Maschine, mit einer die Dimensionsstabilität des Bandes im Wesentlichen bereitstellenden Grundstruktur (2) gebildet aus hochtemperaturbeständigen Fadenmaterial (3) und mit einer an der Grundstruktur (2) angeordneten, das Wasseraufnahmevermögen des Bandes im Wesentlichen bereitstellenden, Faservlies (4), das an ihrer von der Grundstruktur (2) wegweisenden Kontaktfläche (5) eine Bahnmaterial kontaktseite des Trocknungsbandes (1) bereitstellt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass das Faservlies (4) aus mindestens zwei Faservlieslagen besteht, einer Kontaktschicht (6)die mit dem Bahnmaterial in Kontakt steht, bestehend aus einem ersten Polymermaterialgemisch (12, 14) und mit einer ersten Faserstruktur, die durch heißkalandrieren oberhalb der Schmelztemperatur, zumindest eines Polymermaterials (10, 15), verdichtet und geglättet ist, und einer Verbindungsschicht (7), aus einem zweiten Polymermaterialgemisch und einer zweiten Faserstruktur, die eine Verbindung zwischen der Kontaktschicht (6) und der Grundstruktur (2) bildet.

Trocknungsband 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 die Grundstruktur (2) ein Spiralsieb (8) ist.

Trocknungsband (1) nach Anspruch 2,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Spiralsieb (8) aus LBC-20-N Fadenmaterial besteht.

4. Trocknungsband (1 ) nach einer der Ansprüche 1 -3,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass das Polymermaterialgennisch der Faservlieslagen (6, 7) mindestens aus einem ersten Polymermaterial (14) und zumindest einem zweiten Polymermaterial (15) mit höherer Schmelztemperatur als das erste Polymermaterial(14) gebildet ist und die Faservlieslage (4) im Bereich der die Bahnmaterialkontaktseite bereitstellenden Außenseite durch Heißkalandrieren oberhalb der Schmelztemperatur des ersten Polymermaterials (14) und unterhalb der Schmelztemperatur des zumindest einen zweiten Polymermaterials (15) verdichtet und geglättet ist.

5. Trocknungsband (1 ) nach einer der Ansprüche 1 -4,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass die Lagen (6,7) des Faservlieses (4) aus Polymerfasergemischen bestehen, die sich dadurch unterscheiden, dass die Schmelztemperatur der Fasern, die beim Heißkalandrieren/ -fixieren schmelzen sollen, von Lage zu Lage immer niedriger wird.

6. Trocknungsband (1 ) nach einer der Ansprüche 1 -5,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass das mind. ein Polymermaterial als Fasermaterial in einer Faservlieslage (6,7) vorliegt und ein weiteres Polymermaterial vor dem Heißkalandrieren partikelförmig zwischen dem Fasermaterial angeordnet ist.

7. Trocknungsband (1 ) nach einer der Ansprüche 1 -6,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass eine Faservlieslage Bi-Komponentenfasern umfasst oder durch diese gebildet ist, wobei vor dem Heißkalandrieren das erste Polymermaterial als eine Komponente und das zweite Polymermaterial als zweite Komponente der Bi- Komponentenfasern vorliegt.

8. Trocknungsband (1 ) nach einer der Ansprüche 1 -7,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass das erste Polymer ein Thermoplast, insbesondere ein Co-Polyamid ist.

9. Trocknungsband (1) nach einem der Ansprüche 1-8,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t

dass das zweite Polymer ein Thermoplast, insbesondere ein Polyamid ist.

Trocknungsband (1) nach einem der Ansprüche 1-9,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass die Porosität der Materiallagen von der Kontaktschicht (6) bereitstellenden

Außenseite in Richtung der Grundstruktur (2) zunimmt.

11. Trocknungsband (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass mindestens eine Lage des Faservlieses (4) aus einer Polymerfolie (11) oder einer Polymermembran besteht. 12. Trocknungsband (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass das Trocknungsband (1) ein Wasseraufnahmevermögen von 10-250 g pro m2 pro Sekunde, insbesondere 15-200 g pro m2 pro Sekunde hat.

13. Trocknungsband (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass das Trocknungsband (1) für Wasser und Wasserdampf permeabel ist und insbesondere eine Permeabilität von 1 bis 200 cfm, besonders bevorzugt von 10 bis 95 cfm hat.

14. Trocknungsband (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass auf der von der Kontaktschicht (6) wegweisenden Seite der Grundstruktur (2) zumindest eine Faservlieslage angeordnet ist, deren von der Grundstruktur (2) wegweisende andere Außenseite eine Maschinenkontaktseite des Trocknungsbandes (1 ) bereitstellt.

15. Maschine zur Herstellung und/oder Verarbeitung von Bahnmaterial, wie Papier- , Karton- oder Tissue, mit einer Kondensationstrocknungseinrichtung mit mindestens einem beheizbaren Trockenzylinder (31 ), dessen Mantelfläche in einem Umschlingungsbereich von dem Bahnmaterial, einem Trocknungsband (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche sowie einem für Wasser und Dampf undurchlässigen Dichtband (34) umschlungen ist, und mit einem Kühlmedium (37), dessen Temperatur geringer ist als die Temperatur der Mantelfläche des Trockenzylinders (31 ), wobei im Umschlingungsbereich eine Seite des Bahnmaterials in Kontakt mit der Mantelfläche des Trockenzylinders und die andere Seite des Bahnmaterials in Kontakt mit der Bahnmaterialkontaktseite des Trocknungsbandes (1 ) ist, während die Maschinenkontaktseite des Trocknungsbandes (1 ) in Kontakt mit einer Seite des Dichtbandes (34) ist, dessen andere Seite von dem Kühlmedium beaufschlagt wird.

Description:
Trocknungsband für eine Kondensationstrocknungseinrichtung Die Erfindung betrifft ein Trocknungsband für eine Kondensationstrocknungsein- richtung sowie eine Maschine zur Herstellung und/oder Verarbeitung von Bahnmateri- al, wie Papier-, Karton- oder Tissue, mit einer Kondensations-trocknungseinrichtung.

In einer Kondensationstrocknungseinrichtung einer Papiermaschine wird dem zu fertigenden Bahnmaterial Feuchtigkeit dadurch entzogen, dass das Bahnmaterial von ei- ner Seite erwärmt wird und von der anderen Seite gekühlt wird. Durch die Erwärmung wird in dem Bahnmaterial enthaltene Flüssigkeit verdampft. Der Flüssigkeitsdampf tritt aus dem Bahnmaterial aus und kondensiert außerhalb des Bahnmaterials durch die Kühlung. Um dies zu erreichen, ist das Bahnmaterial an einer Seite in Kontakt mit einem sehr fein strukturierten Trocknungsband, das für die aus dem Bahnmaterial aus- tretende Flüssigkeit bzw. den Flüssigkeitsdampf permeabel ist. An der vom Bahnmaterial abgewandten Rückseite dieses fein strukturierten Trockenbands ist ein grob strukturiertes Trockenband vorgesehen, dessen Funktion primär die Aufnahme bzw. Speicherung des Flüssigkeitsdampfs bzw. der kondensierten Flüssigkeit ist. An der Rückseite, also der von dem fein strukturierten Trockenband abgewandt liegenden Seite des grob strukturierten Trockenbands, ist dann eine Wärmesenke vorgesehen, beispielsweise in Form eines lokal gekühlten, nicht-flüssigkeitspermeablen Dichtbands. Die andere Seite des Bahnmaterials ist in Kontakt mit einer Wärmequelle, beispielsweise einem erwärmten, nicht-flüssigkeitspermeablen Band oder einem im Bereich seiner Mantelfläche erwärmten Trockenzylinder, über welchen das Bahnmaterial ge- führt ist. Es ist also im Allgemeinen eine Anordnung vorgesehen, die drei oder sogar vier Bänder verwendet. Die Führung der einzelnen Bänder ist bei solchen Anordnungen oftmals sehr aufwändig und daher auch oft sehr störungsanfällig. Im Stand der Technik wurde ferner vorgeschlagen, anstelle eines grob und eines fein strukturierten Trocknungsbandes ein einziges Trocknungsband zu verwenden, bei dem bspw. ein Gewebe als Grundstruktur d ient und bei dem d ie Bahnmaterialkontaktseite durch ein Faservlies bereitgestellt wird. Kondensationstrocknungseinrichtungen werden oftmals direkt nach der Pressenpartie oder am Anfang der Trockenpartie eingesetzt. An dieser Position ist die Papier- oder Kartonbahn noch relativ feucht und daher leicht formbar. Dies hat einerseits den Vorteil, dass die Seite der Papierbahn, die auf der glatten Mantelfläche des beheizten Trockenzylinders geführt sehr gut geglättet wird und andererseits den Nachteil, dass in die andere Seite der Papierbahn sehr leicht die Struktur des Trocknungsbandes in Form von insbesondere bei graphischen Papieren unerwünschten Markierungen und Eindrücken eingeprägt wird. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn durch das Kühlmedium über das mit der Papierbahn in Kontakt kommende Trocknungsband zusätzlich Druck auf die Papierbahn ausgeübt wird. Sowohl bei der Verwendung von zwei Trocknungsbändern, d.h. einem feinen und einem groben Trocknungsband, als auch bei der Verwendung eines aus einem Gewebe und einem Faservlies gebildeten Trocknungsbandes werden, insbesondere für die Herstellung von graphischen Papieren, keine zufrieden stellenden Ergebnisse hinsichtlich der Glätte und Trockengehalt der so behandelten Papier- oder Kartonbahn erzielt, da die im Stand der Technik bekannten Trocknungsbänder entweder nicht ausreichend Wasser aufnehmen können, um den Trockengehalt der Papierbahn ausreichend zu steigern oder aber zur Markierung der noch relativ feuchten und daher empfindlichen Papierbahn neigen.

Keines der bekannten Trocknungsbänder für Kondensationstrocknungseinrichtungen verbindet eine hinreichend glatte Bahnmaterialkontaktseite mit einem ausreichend hohen Wasserspeichervolumen. Insbesondere für die Herstellung von feinen graphischen Papieren sind keine Trocknungsbänder bekannt, mit denen graphische Papier ohne Markierungen erzeugt werden können. Selbst die in der DE 10 2006 039 102 vorgeschlagenen Trocknungsbänder mit einer durch ein Faservlies bereitgestellten Bahnmatenalkontaktseite, sind nicht geeignet für die Herstellung von anspruchsvollen graphischen Papieren wie bspw. Kopierpapier.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Band für eine Kondensations- trocknungseinrichtung sowie eine Papier- oder Kartonmaschine mit einer Konden- sationstrocknungseinrichtung vorzuschlagen, mit denen insbesondere graphische Papiere markierungsfrei und effizient hergestellt werden können.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 16 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Nach einem ersten Aspekt wird die Erfindung gelöst durch ein Trocknungsband für ei- ne Kondensationstrocknungseinrichtung in einer Bahnmaterial, wie Papier-, Kartonoder Tissue, herstellenden und/oder verarbeitenden Maschine, mit einer die Dimensionsstabilität des Bandes im Wesentlichen bereitstellenden Grundstruktur gebildet aus hochtemperaturbeständigen Fadenmaterial. Das Trocknungsband umfasst ferner ein an der Grundstruktur angeordnetes, das Wasseraufnahmevermögen des Bandes im Wesentlichen bereitstellenden, Faservlies, das an ihrer von der Grundstruktur wegweisenden Außenseite eine Bahnmaterialkontaktseite des Trocknungsbandes bereitstellt.

Wobei das Faservlies aus mindestens zwei Faservlieslagen besteht, einer Kontaktschicht, die mit dem Bahnmaterial in Kontakt steht, bestehend aus einem ersten Po- lymermaterialgemisch mit einer ersten Faserstruktur, die durch heißkalandrieren oberhalb der Schmelztemperatur, zumindest eines Polymermaterials, verdichtet und geglättet ist, und mindestens einer Verbindungsschicht, aus einem zweiten Polymermaterialgemisch mit einer zweiten Faserstruktur, die eine Verbindung zwischen der Kontaktschicht und der Grundstruktur bildet. Die Idee der Erfindung besteht darin, ein Trocknungsband mit einer porösen Faservlieslage bereitzustellen, die einerseits eine glatte und daher markierungsfreie Bahn- materialkontaktseite und andererseits ein ausreichend hohes Wasseraufnahmevermögen hat und die ferner für den Einsatz in einer Kondensationstrocknungs- einrichtung in Bezug auf thermische Beständigkeit und Dimensionsstabilität geeignet ist. Dadurch, dass die Faservlieslage zumindest im Bereich der Kontaktschicht ein erstes Polymermaterialgemisch mit einer ersten Faserstruktur hat, welches durch Heißkalandrieren, d.h. Einwirkung von Temperatur und Druck- und nachfolgendes Abkühlen zuerst aufgeschmolzen und dann wieder verfestigt wurde, wird ein Trocknungsband mit einer glatten und daher markierungsfreien Bahnmaterial kontaktseite bereitgestellt. Dadurch, dass das Trocknungsband des Weiteren eine zwischen der Grundstruktur und der Kontaktschicht angeordnete Verbindungsschicht aus einem zweiten Polymermaterialgemisch mit einer zweiten Faserstruktur hat, wird ein Trocknungsband mit ausreichend hohem Wasseraufnahmevermögen bereitgestellt.

Dadurch, dass die die Dimensionsstabilität des Bandes bereitstellende Grundstruktur aus hochtemperaturbeständigem Fadenmaterial gebildet wird, wird ein Trocknungsband bereitgestellt, welches auch bei hoher Temperatur und hoher Umgebungsfeuchte, wie diese in einer Kondensationstrocknungseinrichtung auftreten, eine gute Dimensionsstabilität in seiner Maschinenrichtung und in seiner Maschinenquerrichtung hat.

Vorzugsweise besteht die Grundstruktur aus einem Spiralsieb, das vorzugsweise aus PET Fadenmaterial besteht. Daneben sind aber auch andere Fadenmaterialien die eine Temperaturbeständigkeit von mind. 150°C haben, wie die aus PCTA und/oder PCT und/oder PEEK und/oder PPS und/oder hochtemperaturbeständiges PA umfassendem Fadenmaterial verwendbar.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht ferner vor, dass das Polymermaterial- gemisch der Faservlieslagen mindestens aus einem ersten Polymermaterial und zumindest einem zweiten Polymermaterial mit höherer Schmelztemperatur als das erste Polymermaterial gebildet ist und die Faservlieslage im Bereich der die Bahnmaterialkontaktseite bereitstellenden Außenseite durch Heißkalandrieren oberhalb der Schmelztemperatur des ersten Polymermaterials und unterhalb der Schmelztemperatur des zumindest einen zweiten Polymermaterials verdichtet und geglättet ist. In diesem Fall werden das erste Polymermaterial und das zweite faserformige Polymermaterial beim Heißkalandrieren zumindest im Bereich der Kontaktschicht miteinander vermischt, d.h. im Bereich der Außenseite der Faservlieslage sind nach dem wieder Verfestigen des ersten Polymermaterials die aus dem zweiten Polymermaterial gebildeten Fasern zumindest abschnittsweise in das erste Polymermaterial eingebettet und mittels diesem zumindest abschnittweise miteinander verklebt und/oder verbunden. In diesem Fall bilden also das erste Polymermaterial und das zweite faserformige Polymermaterial zumindest im Bereich der Kontaktschicht eine poröse Verbundstruktur aus.

Eine weiter mögliche Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Lagen des Fa- servlieses aus Polymerfasergemischen bestehen, die sich dadurch unterscheiden, dass die Schmelztemperatur der Fasern, die beim Heißkalandrieren/ -fixieren schmelzen sollen, von Lage zu Lage immer niedriger wird. Nur so kann sichergestellt werden, dass auch die Polymerfasern richtig aufgeschmolzen werden, die in von der Kaladrier- ten Oberfläche der Kontaktschicht weiter entfernt liegen und es zu einer chemischen Verankerung der Lagen untereinander und zum Grundgewebe kommt.

Bei den oben genannten Faservlieslagen nimmt deren Porosität vorzugsweise von der Kontaktschicht in Richtung der Grundstruktur zu, wobei das Trocknungsband vorzugsweise ein Wasseraufnahmevermögen von 10-250 g pro m 2 pro Sekunde, insbesondere 15-200 g pro m 2 pro Sekunde hat, um optimal als Trocknungsband in einer Kondensationstrocknungseinrichtung arbeiten zu können. Das Trocknungsband ist für Wasser und Wasserdampf permeabel und hat vorzugsweise eine Permeabilität von 1 bis 200 cfm, besonders bevorzugt von 10 bis 95 cfm.

Insbesondere für die Herstellung von graphischen Papieren ist es sinnvoll, wenn die Kontaktoberfläche der Kontaktschicht des Trocknungsbands eine Rauhigkeit Rz von weniger als 2,4 μηη hat. Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Bandes werden in der Regel Rauhigkeiten Rz erzielt, die im Bereich von 0,1 μιτι bis 20 μιτι, insbesondere 0,6 μηη bis 6 μηη nach DIN EN ISO 4287, DIN EN ISO 4288 liegen. Die letzt ge- nannten Rauhigkeiten können insbesondere dann leicht erreicht werden, wenn die Kontaktfläche der Faservlieslage unter die Schmelztemperatur des Polymers des Füllmaterials abgekühlt wird, während die Kontaktfläche unter Druck über eine glatte Fläche geführt wird.

Vorzugsweise liegt das Polymermaterialgemisch in Form von Fasern in den Faser- vlieslagen vor, wobei vor dem Aufschmelzen auch partikelförmige Polymermaterial in dem Polymermaterialgemisch vorliegen können, die insbesondere zwischen dem Fasermaterial angeordnet sind. Denkbar ist hierbei, dass partikelförmiges Füllmaterial im Bereich der Kontaktschicht des Faservlieses in das Faservlies eingebracht und nachfolgend beim Heißkalandrieren aufgeschmolzen wird, wodurch die höherschmelzen- den Polymerfasern im Bereich Kontaktschicht in das Polymermaterial eingebettet und mit diesem verklebt wird.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine Faservlieslagen Bi-Komponentenfasern umfassen oder durch diese gebildet werden, wobei vor dem Heißkalandrieren das erste Polymermaterial als eine Komponente und das zweite Polymermaterial als zweite Komponente der Bi-Komponentenfasern vorliegt.

Beim Heißkalandrieren wird hierdurch im Bereich der Kontaktschicht eine glatte und poröse Verbundstruktur aus dem zweiten faserförmigen Polymermaterial und dem ersten Polymermaterial erzeugt, bei der die Polymerfasern zumindest abschnittweise in das erste Polymermaterial eingebettet sind. Abhängig von der beim Heißkalandrieren gefahrenen Temperatur und der Einwirkzeit beim Heißkalandrieren entsteht zwischen der Außenseite und der Grundstruktur ein Bereich, der durch die unverschmolzenen Bi-Komponentenfasern gebildet wird.

Die Bi-Komponentenfasern können hierbei bspw. als Kern-Mantel Fasern oder als Sei- te-Seite Fasern vorliegen. Im Fall der Mantel-Kern Fasern, bildet das erste Polymermaterial vorzugsweise den Mantel und das zweite Polymermaterial vorzugsweise den Kern.

Bei dem ersten Polymer kann es sich um ein Thermoplast, insbesondere um ein Co- Polyamid handeln. Das Co-Polyamid kann aus mindestens zwei verschiedenen Monomeren aus der Gruppe Caprolactam, Laurinlactam, Dicarbonsäuren mit 4-12 C- Atomen, Terephthalsäure, Isophthalsäure, Dimersäure mit C-Atomen, lineare alpha- omega-Diamine mit 2-1 2 C-Atomen und 2-Methylpentamethylendiamin, aufgebaut sein. Die oben genannten ersten Polymere haben bspw. eine Schmelztemperatur von 1 10°C oder mehr.

Ferner kann das zweite Polymermaterial ein Thermoplast, insbesondere ein Polyamid sein. Das Polyamid kann aus der Gruppe Polyamid 6, Polyamid 46, Polyamid 66, Polyamid 12, Polyamid 1 1 , Polyamid 6T/66, Polyamid 6T/6, Polyamid 6T/61 oder Polya- mid 12T sein.

Eine weitere Möglichkeit die Porosität der Faservlieslagen zu beeinflussen, ist die Wahl verschiedener Faserfeinheiten. So kann die Porosität in den einzelnen Schichten gesteuert werden.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass mindestens eine Lage des Faservlieses aus einer Polymerfolie oder einer Polymermembran besteht. So kann z.B. die Kontaktoberfläche der Kontaktschicht besonders glatt gestaltet werden oder neben der mechanischen Verankerung der Fasern eine besonders gute chemische Anbindung erreicht werden.

Anzumerken ist in diesem Zusammenhang, dass abhängig von der Kalandrier- temperatur, von der Einwirkdauer beim Kalandrieren und der Stärke der Druckeinwir- kung beim Kalandrieren das erste Polymermaterial mehr oder weniger stark aufgeschmolzen und umgeformt wird, wodurch sich wiederum die Verdichtung und die Glätte der Faservlieslage im Bereich ihrer die Bahnmaterial kontaktseite bereitstellenden Außenseite gezielt einstellen lässt. Eine mögliche Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Außenseite beim Heißkalandrieren über eine beheizte glatte Fläche geführt wurde.

Zur Erhöhung der Glätte der die Bahnmaterial kontaktseite bildenden Außenseite der Faservlieslage kann es ferner sinnvoll sein, wenn die Außenseite beim Abkühlen von einer Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur auf eine Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur des ersten Polymermaterials unter Druck über eine glatte Fläche geführt wurde. Hierdurch wird die Topographie der Außenseite der Faservlieslage in dem Zustand eingefroren, den diese beim Führen über die Kühlfläche hat, wobei die Glätte der Außenseite der Materiallage durch die Glätte der Fläche beim Kühlen festgelegt oder zumindest wesentlich beeinflusst wird. Denkbar ist, dass zwischen der Kontaktschicht und der Grundstruktur zumindest eine Faservlieslage angeordnet ist, deren Fasern bildendes Polymermaterial eine höhere Schmelztemperatur als die Fasern in der Kontaktschicht hat.

Ferner ist es möglich, dass auf der von der Bahnmaterialkontaktseite wegweisenden Seite der Grundstruktur zumindest eine Faservlieslage angeordnet ist, mit deren Fa- sernmaterialien sich neben der mechanischen Verankerung eine zusätzliche chemische Verankerung realisieren lässt.

Durch die beidseitige Benadelung mit Faservliesen wird eine sehr gute Durchmischung der Polymerfasern durch das Grundgewebe realisiert und durch den niedriger schmelzenden Polymerfaseranteil eine bessere Haftung der Lagen untereinander und mit dem Grundgewebe realisiert und die Delamination der Lagen vermieden. Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Masch ine zur Herstellung und/oder Verarbeitung von Bahnmaterial, wie Papier-, Karton- oder Tissue, mit einer Kondensationstrocknungseinrichtung mit mindestens einem beheizbaren Trockenzylinder vorgeschlagen, dessen Mantelfläche in einem Umschlingungsbereich von dem Bahnmaterial, einem Trocknungsband nach einem der vorhergehenden Ansprüche sowie einem für Wasser und Dampf undurchlässigen Dichtband umschlungen ist, und mit einem Kühlmedium, dessen Temperatur geringer ist als die Temperatur der Mantelfläche des Trockenzylinders, wobei im Umschlingungsbereich eine Seite des Bahnmaterials in Kontakt mit der Mantelfläche des Trockenzylinders und die an- dere Seite des Bahnmaterials in Kontakt mit der Kontaktseite des Trocknungsbandes ist, während die Maschinenkontaktfläche des Trocknungsbandes in Kontakt mit einer Seite des Dichtbandes ist, dessen andere Seite von dem Kühlmedium beaufschlagt wird.

Vorzugsweise ist bei der erfindungsgemäßen Maschine über dem Dichtband eine zum Dichtband hin offene Überdruckhaube angeordnet, die im Wechselspiel mit dem Dichtband einen geschlossenen Raum bereitstellt, in dem das insbesondere unter Druck stehende Kühlmedium geführt wird. Hierdurch kann das Bahnmaterial über das Dichtband mit Druck beaufschlagt werden, wodurch das unter Druck stehende Kühlmedium Druck auf das Bahnmaterial ausübt. Bei dem Kühlmedium kann es sich um eine Flüssigkeit oder ein Gas handeln. Es ist auch ein Flüssigkeits-Gas-Gemisch als Kühlmedium denkbar.

Besonders vorteilhaft kommt das erfindungsgemäße Trocknungsband in der Konden- sationstrocknungseinrichtung zum Einsatz, wenn das Bahnmaterial mit einem Trockengehalt im Bereich von 50-80% in die Kondensationstrocknungseinrichtung geführt wird, da in diesem Trockengehaltsbereich das Papier noch leicht formbar und daher gegenüber Markierung durch die Bespannung empfindlich ist.

Vorzugsweise wird das insbesondere bei dem oben genannten Trockengehalt in der Kondensationstrocknungseinrichtung geführte Bahnmaterial in dieser nicht nur ge- trocknet sondern auch geglättet.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von schematischen nicht maßstäblichen Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trocknungsbandes, Figur 2 eine Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Trocknungsbandes mit Bi- Komponentenfasern,

Figur 3 eine Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Trocknungsbandes mit Foliendeckschicht,

Figur 4 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Maschine zur Herstellung von Bahnmaterial mit einer Kondensationstrocknungseinrichtung.

Die Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Trocknungsband 1 im Querschnitt. Das Trocknungsband 1 hat eine die Dimensionsstabilität des Bandes 1 im Wesentlichen bereitstellende gewobene Grundstruktur 2, die aus PET oder einem ähnlich hochtemperaturbeständigen Fasermaterial, 4 gebildet ist. Das Trocknungsband 1 umfasst fer- ner eine an der Grundstruktur 2 angeordnete, das Wasseraufnahmevermögen des Bandes 1 im Wesentlichen bereitstellende Faservlieslage 4, die sich aus zwei Schichten der Kontaktschicht 6 und der Verbindungsschicht 7 zusammensetzt.

Die Kontaktschicht 6 mit der durch kalandrieren hergestellten Kontaktfläche 5 wird vorliegend durch ein erstes Polymermaterial 12, 14 und durch ein zweites Polymermate- rial 10, 15 gebildet, wobei das erste Polymermaterial 12 eine niedrigere Schmelztemperatur hat als das zweite Polymermaterial 15, so dass eine Verbindung der Polymermaterialien beim Heißkalandrieren entsteht.

Die Faservlieslagen 6, 7 werden durch Heißkalandrieren bei einer Temperatur ober- halb der Schmelztemperatur des ersten Polymermaterials 12, 14 und unterhalb der Schmelztemperatur des zweiten Polymermaterials 10, 15 verdichtet und geglättet.

Die Faserzusammensetzung 10, 12 der Schichten kann beispielsweise wie folgt aussehen:

Je nach Faservliesschicht besteht die Schicht aus einer anderen Zusammensetzung der ersten und zweiten Polymermaterialien 10, 15, 12, 14 die je Schicht immer über die gesamte Faservlieslagendicke 6, 7 angeordnet sind.

Die Zusammensetzung ist dabei so gewählt, dass der Wärmedurchgang durch die Schichten berücksichtigt wird und so eine Ausreichende oder Gewünschte chemische Verankerung der Fasern stattfindet. Wobei vor dem Heißkalandrieren durch Vernade- lung bereits eine gewisse mechanische Verbindung hergestellt wurde. Die Porosität der Faservlieslage 4 nimmt vorliegend von der Kontaktfläche 5 bereitstellenden Außenseite 6 in Richtung der Grundstruktur 2 zu.

In Figur 2 eine Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Trocknungsbandes mit Bi- Komponentenfasern dargestellt. Konkret bedeutet dies, dass z.B. eine Kontaktschicht bereitgestellt wird, die durch Bi-Komponentenfasern 13 gebildet ist, bei denen eine erste Komponente -bspw. der Mantel - durch das erste Polymer 14 und eine zweite Komponente -bspw. der Kern - der Bi-Komponentenfasern 13vdurch das zweite Polymermaterial 15 gebildet ist. Dieses unbehandelte Faservlies wurde bei einer Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur des ersten und unterhalb der des zweiten Poly- mermaterials 14, 15 heißkalandriert - d.h. das erste Polymermaterial 14 wurde aufgeschmolzen, das zweite Polymermaterial 15 nicht- und nachfolgend auf eine Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur des ersten Polymermaterials 14 abgekühlt.

Alternativ zu der in der Figur 1 und 2 gezeigten Ausführungsform ist es denkbar, dass wie in Figur 3 dargestellt die Kontaktschicht 6 durch eine Folien oder Membran aus Polymermaterial gebildet wird.

Bei den, mit den oben beschriebenen Aufbauten, hergestellten Faservlieslagen 4 bildet das erste Polymermaterial 14 zumindest im Bereich der Außenseite 6 eine diskontinuierliche Polymerschicht 12, in welche das als Fasern 15 vorliegende zweite Polymermaterial 14 zumindest abschnittweise eingebettet ist. In Bereichen, in denen das erste Polymermaterial 14 nicht aufgeschmolzen wurde, liegen das erste und das zweite Polymermaterial 14, 15 nach wie vor als Einzelfasern oder Bi-Komponentenfasern 13 die nur Vernadelt sind, vor.

Die in den Figuren 1 , 2 und 3 dargestellten Trocknungsbänder 1 haben ein Wasseraufnahmevermögen von 10-250 g pro m 2 pro Sekunde, insbesondere 15-200 g pro m 2 pro Sekunde. Ferner sind die Trocknungsbänder 1 für Wasser und Wasserdampf permeabel. Die Rauhigkeit Rz der Bahnmaterial kontaktseiten 5 der in den Figuren 1 , 2 und 3 gezeigten Trocknungsbänder 1 liegt bevorzugt im Bereich von 0,6 bis 6 μιτι nach DIN EN ISO 4287, 4288.

Die Figur 4 zeigt einen Teil einer erfindungsgemäßen Maschine zur Herstellung und/oder Verarbeitung von Bahnmaterial, wie bspw. Papier, insbesondere graphisches Papier wie bspw. Kopierpapier, im Bereich einer Kondensationstrocknungseinrichtung 30.

Die Kondensationstrocknungseinrichtung 30 hat mindestens einen beheizbaren Trockenzylinder 31 , dessen Mantelfläche 32 in einem Umschlingungsbereich B-C von ei- nem Bahnmaterial, wie bspw. Papier 33, einem wie in den Figuren 1 -3 beschrie-benen Trocknungsband 1 sowie einem für Wasser und Dampf undurchlässigen Dichtband 34 umschlungen ist. Vorliegend ist das Dichtband 34 als Metallband ausgebildet. Die Bänder 1 , 34 werden über eine Anzahl von Rollen und Walzen 38, 39 geführt.

Die Kondensationstrocknungseinrichtung 30 umfasst ferner ein Kühlmedium 35, des- sen Temperatur geringer ist als die Temperatur der Mantelfläche 32 des Trockenzylinders 31 .

Im Umschlingungsbereich B-C ist eine Seite des Bahnmaterials 33 in direktem Kontakt mit der Mantelfläche 32 des Trockenzylinders 31 und die andere Seite des Bahnmaterials 33 in direktem Kontakt mit der Bahnmaterialkontaktseite 6, 106 des Trocknungs- bandes 1 , während die Maschinenkontaktseite des Trocknungs-bandes 1 in direktem Kontakt mit einer Seite des Dichtbandes 34 ist, dessen andere Seite von dem Kühlmedium 35 beaufschlagt wird. Hierdurch wird das Bahnmaterial 33 einerseits erwärmt, wodurch Flüssigkeit aus dem Bahnmaterial 33 verdampft und in das Trocknungsband 1 gelangt. Andererseits wird das Dichtband 34 durch das Kühlmedium 35 gekühlt. Durch die Erwärmung des Bahnmaterials 33 vermittels des unmittelbaren Kontakts zur Mantelfläche 32 des erwärmten Trockenzylinders 31 einerseits und die Kühlung an der anderen Seite andererseits wird in dem Bahnmaterial 33 enthaltene Flüssigkeit verdampft und in dem Trocknungsband 1 aufgenommen. Durch den Kontakt des Trocknungsbands 1 mit der Seite des vermittels des Kühlmediums 35 gekühlten Dichtbandes 34 kondensiert in diesem Grenzbereich zwischen dem Trocknungsband 1 und Dichtband 34 der Flüssigkeitsdampf, so dass er von dem Bahnmaterial 33 weg geführt werden kann und dieses mit deutlich reduziertem Feuchtigkeitsanteil die Kondensati- onstrocknungseinrichtung 30 verlässt.

Wie aus der Darstellung der Figur 4 zu erkennen ist, ist über dem Dichtband 34 eine zum Dichtband 34 hin offene Überdruckhaube 36 angeordnet, die im Wechselspiel mit dem Dichtband 34 einen geschlossenen Raum 37 bereitstellt, in dem das insbesondere unter Druck stehende gas- und/oder flüssig keitsförmige Kühlmedium 35 geführt wird, welches Druck auf das Bahnmaterial 33 ausübt.

Die Kondensationstrocknungseinrichtung 30 ist vorliegend an einer Stelle in der Maschine angeordnet, an dem das Bahnmaterial 33 mit einem Trockengehalt im Bereich von 50-80% in die Kondensationstrocknungseinrichtung 30 geführt wird. Durch die Druckbeaufschlagung und Wärmeeinwirkung in der Kondensations- trocknungseinrichtung 30 wird das Bahnmaterial 33 in der Kondensations- trocknungseinrichtung 30 getrocknet und geglättet.

Denkbar ist bspw., dass die Kondensationstrocknungseinrichtung 30 in Bahnlaufrich- tung L nach der Pressenpartie angeordnet ist, wobei insbesondere das Bahnmaterial 33 mit einem Trockengehalt von ca. 50-60% in die Kondensations- trocknungseinrichtung 30 geführt wird.

Bezuqszeichenliste

1 Trocknungsband

2 Grundstruktur

3 Fadenmaterial

4 Faservlies

5 Kontaktfläche

6 Kontaktschicht

7 Verbindungsschicht

8 Spiralsieb

9 partikelförmiges Polymermaterial

10 Fasermaterial

1 1 Folie , Membran

12 niedrigschmelzendes Polymermaterial

13 Bi-Komponentenfaser

14 erstes Polymermaterial

15 zweites Polymermaterial

30 Kondensationstrocknungseinrichtung

31 Trockenzylinder

32 Mantelfläche

33 Papier

34 Dichtband

35 Kühlmedium

36 Überdruckhaube

37 Raum

38 Rolle

39 Walze