(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの第１ポリマー層（２０．１）および第２ポリマー層（２０．２）を備えたプレススリーブ（２０）であって、前記第１ポリマー層および前記第２ポリマー層はそれぞれ、ポリウレタンを含むか、またはポリウレタンから製造されており、前記ポリウレタンは、プレポリマーおよび架橋剤から形成されており、
前記第１ポリマー層（２０．１）のプレポリマーは、イソシアネートとしてのナフタレン−１，５−ジイソシアネート（ＮＤＩ）と、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリカーボネートポリオールまたはこれら２つの混合物から選択される少なくとも１つのポリオールとの反応生成物であるプレススリーブ（２０）において、
前記第２ポリマー層（２０．２）のプレポリマーが、
イソシアネートとしての１，４−フェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、トルエン−２，４−ジイソシアネート（ＴＤＩ）もしくは３，３’−ジメチル−４、４’−ビフェニレンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）と、ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＥＧ）との反応生成物
であることを特徴とする、プレススリーブ（２０）。
【請求項２】
前記第１ポリマー層（２０．１）が、前記プレススリーブ（２０）の長手軸（２０’）について見た場合に、その半径方向で最も外側のポリマー層であることを特徴とする、請求項１記載のプレススリーブ（２０）。
【請求項３】
前記プレススリーブ（２０）が、前記プレススリーブ（２０）の長手軸（２０’）について見た場合に、その半径方向で最も内側の層である第３ポリマー層（２０．３）を備えており、したがって、前記第２ポリマー層（２０．２）は、半径方向で見た場合に、前記第３ポリマー層（２０．３）と前記第１ポリマー層（２０．１）との間に配置されており、前記第３ポリマー層（２０．３）のプレポリマーは、
イソシアネートとしてのナフタレン−１，５−ジイソシアネート（ＮＤＩ）と、ポリオールとしてのポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＥＧ）との反応生成物、または
イソシアネートとしての１，４−フェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、トルエン−２，４−ジイソシアネート（ＴＤＩ）もしくは３，３’−ジメチル−４、４’−ビフェニレンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）と、ポリオール、例えばポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＥＧ）との反応生成物
であることを特徴とする、請求項１または２記載のプレススリーブ（２０）。
【請求項４】
少なくとも１つの第１ポリマー層（２０．１）および第２ポリマー層（２０．２）を備えたプレススリーブ（２０）であって、前記第１ポリマー層および前記第２ポリマー層はそれぞれ、ポリウレタンを含むか、またはポリウレタンから製造されており、前記ポリウレタンは、プレポリマーおよび架橋剤から形成されており、
前記第１ポリマー層（２０．１）のプレポリマーは、イソシアネートとしての１，４−フェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、トルエン−２，４−ジイソシアネート（ＴＤＩ）または３，３’−ジメチル−４，４’−ビフェニレンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）と、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリカーボネートポリオールまたはこれら２つの混合物から選択される少なくとも１つのポリオールとの反応生成物であり、
前記第２ポリマー層（２０．２）のプレポリマーは、イソシアネートとしてのナフタレン−１，５−ジイソシアネート（ＮＤＩ）と、ポリオールとしてのポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＥＧ）との反応生成物である、プレススリーブ（２０）。
【請求項５】
前記第１ポリマー層（２０．１）が、前記プレススリーブ（２０）の長手軸（２０’）について見た場合に、その半径方向で最も外側のポリマー層であることを特徴とする、請求項４記載のプレススリーブ（２０）。
【請求項６】
前記プレススリーブ（２０）が、前記プレススリーブ（２０）の長手軸（２０’）について見た場合に、その半径方向で最も内側の層である第３ポリマー層（２０．３）を備えており、したがって、前記第２ポリマー層（２０．２）は、半径方向で見た場合に、前記第３ポリマー層（２０．３）と前記第１ポリマー層（２０．１）との間に配置されており、前記第３ポリマー層（２０．３）のプレポリマーは、イソシアネートとしてのナフタレン−１，５−ジイソシアネート（ＮＤＩ）と、ポリオールとしてのポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＥＧ）との反応生成物であることを特徴とする、請求項４または５記載のプレススリーブ（２０）。
【請求項７】
前記架橋剤が、以下の成分：
１，４−ブタンジオール（ＢＤＯ）、１，４−ヒドロキノンビス（２−ヒドロキシエチル）エーテル（ＨＱＥＥ）、４，４’−メチレンビス（３−クロロ−２，６−ジエチルアニリン）（ＭＣＤＥＡ）、脂肪族もしくは芳香族アミン、脂肪族もしくは芳香族ジアミン、アルカノールアミン、エチレンジアミン（ＥＤＡ）、２，２，４−トリメチル−１，６−ヘキサンジアミン、２，４，４−トリメチル−１，６−ヘキサンジアミン、ヘキサメチレンジアミン（ＨＭＤＡ）、ジエチルトルエンジアミン（ＤＥＴＤＡ）、４，４’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、ジメチルチオトルエンジアミン（ＤＭＴＤＡ）、モノエタノールアミンまたはそれらの混合物
を含むことを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載のプレススリーブ（２０）。
【請求項８】
前記半径方向で最も外側のポリマー層の架橋剤が、１，４−ブタンジオール（ＢＤＯ）または少なくとも１つのアミンを含み、前記半径方向で最も内側のポリマー層の架橋剤が、少なくとも１つのアミンを含み、前記アミンはそれぞれ、芳香族もしくは脂肪族アミン、芳香族もしくは脂肪族ジアミンまたはアルカノールアミンであることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載のプレススリーブ（２０）。
【請求項９】
前記架橋剤がさらなる成分を有し、前記成分が、少なくとも１つのポリオールであって、その分子量が１，０００〜４，０００ｇ／モルであるものから選択されることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載のプレススリーブ（２０）。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのポリマー層（２０．１、２０．２、２０．３）を製造するためのＮＤＩベースのプレポリマーが、４〜２０重量％のＮＣＯ含有量を有することを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項記載のプレススリーブ（２０）。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのポリマー層（２０．１、２０．２、２０．３）の製造に際して、前記プレポリマーの実際のイソシアネート使用量の、該イソシアネート量の化学量論的な算出値に対する比が、０．８〜１．２であることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項記載のプレススリーブ（２０）。
【請求項１２】
少なくとも１つの第１および第２ポリマー層（２０．１、２０．２）を設ける際に、前記第１ポリマー層（２０．１）の弾性率および／または硬度が、前記第２ポリマー層および／または前記第３ポリマー層（２０．２、２０．３）の対応する値よりも大きいことを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項記載のプレススリーブ（２０）。
【請求項１３】
繊維ウェブ（２４）を処理するためのシュープレス（１０）への、請求項１から１２までのいずれか１項記載のプレススリーブ（２０）の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレススリーブ、特に繊維ウェブを処理するため、例えば繊維ウェブを平滑化または脱水するためのプレス装置向けのプレススリーブを出発点とし、その詳細を従属請求項に記載する。
【０００２】
プレス装置、例えばシュープレスは、長年にわたって現在の抄紙機の構成要素である。これは、横方向に延在する固定配置されたシュー（プレスシューとも呼ばれる）と、該固定シューの周りを回転するプレススリーブとを主に備えている。プレススリーブは変形可能であり、運転時には実質的に管状の形態をとる。シューは、該シューと相手ロールとが協働してプレスニップ（プレスギャップ）を生じるように形成されている。プレスニップは、シューにおける相手ロールの当接面によって定められる。シューは移動可能に設計されており、相手ロールに対して移動可能である。
【０００３】
プレススリーブには、その安定性に関して、すなわち表面硬度や、圧力、温度および加水分解に対する耐久性に関して、非常に大きな要求が課せられている。さらに、プレススリーブには、運転中に強度の交互曲げ負荷がかかっている。シュー縁部の入口で、つまりプレススリーブの回転方向で見てプレスニップの手前で、最初に比較的小さな半径で曲げが生じる。この曲げは、プレスニップの通過時に、すぐに逆曲げに変わる。もう一方のシュー縁部の出口で、つまりプレススリーブの回転方向で見てプレスニップの後で、再度逆曲げが生じる。こうした入口および出口でのプレススリーブの変形は、反転ニップとも呼ばれる。機械的応力の高さゆえ、プレススリーブの、特にこの箇所での破断傾向が非常に高いことは明らかである。したがって従来技術から、プレススリーブの安定性を高めるための多くの手法が知られている。
【０００４】
したがって、プレススリーブは、シューの周囲をガイドできるように十分に可とう性である必要があり、プレス荷重下にニップ内で変形または圧縮しすぎないように十分に剛性である必要があり、十分な耐摩耗性が必要である。したがって、プレススリーブは、単層または多層のポリマー層、好ましくはポリウレタンからなり、その中に配向物（Ｇｅｌｅｇｅ）または織物の形の補強糸が埋め込まれていてよい。
【０００５】
本発明は、冒頭で述べたこの種の包括的な主題に関する。
【０００６】
一般的なプレスリーブは、とりわけ米国特許出願公開第２０１５／０３０８０４４号明細書および独国特許出願公開第６９７０１２２１号明細書翻訳文から知られている。
【０００７】
従来技術から知られているプレススリーブは、十分な可とう性と同時に十分な剛性を示すが、その耐薬品性、特に耐水性および耐油性、その耐摩耗性、亀裂発生および亀裂成長に対するその耐久性、ならびに膨張挙動の改善が必要である。
【０００８】
したがって本発明の課題は、従来技術の欠点を回避するプレススリーブを提示することである。
【０００９】
前記課題は、独立請求項に記載されている特徴により解決される。本発明の特に好ましくかつ有利な実施形態は、従属請求項に示されている。
【００１０】
本発明は、単一の包括的概念、すなわち、プレススリーブの少なくとも１つのポリマー層における、イソシアネートとしてのナフタレン−１，５−ジイソシアネート（ＮＤＩ）または１，４−フェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）と、ポリカーボネートまたはポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＥＧ）を含むポリオールとの使用によって、冒頭で述べた欠点に効果的に対処するという思想に基づく。換言すれば、請求項１、２および６により保護されている３つの選択肢のそれぞれは、こうした特徴を満たす少なくとも１つのポリマー層を有している。単一の包括的概念のこれら３つの選択肢は、共通の技術的関連性も生じさせる。つまり、ＰＰＤＩまたはＮＤＩベースのポリマー層は、冒頭で述べた本発明によるポリオールを用いることで、驚くほど高い可とう性、高い剛性、および耐薬品性、特に耐水性および耐油性を生じさせる。それと同時に、その耐摩耗性、亀裂形成耐久性、亀裂成長耐久性および膨張挙動が高まる。このことは、プレススリーブに溝が付いている場合に、つまり、プレススリーブが、その半径方向で最も外側のスリーブ表面（または半径方向で最も外側のポリマー層の対応するスリーブ面）にその周囲全体にわたって分配して配置された溝を有する場合に、特に顕著である。溝が導入されているポリマー層の、溝の境界をなすエレメントは、反転ニップに特に良好に耐える。こうしたプレススリーブは、既知のプレススリーブよりも変形しにくい。これにより、ニップにおける相手ロールと協働して溝の境界をなすプレススリーブの排水体積が一定に保たれる。これにより、ニップで一定の脱水能力が得られる。
【００１１】
ＮＤＩは、ＰＰＤＩと比較して、特定の用途に対して本発明による利点を特に良好に満たすことが判明した。
【００１２】
本発明によれば、あるものが、ある材料から製造されているといった場合、それは、そのものが、部分的または完全にそのような材料から製造されていることを意味する。
【００１３】
本発明の趣意において、イソシアネートといった場合、これはポリイソシアネート、例えばジイソシアネートを指す。
【００１４】
本発明の趣意において、プレス装置とは、例えば繊維ウェブの脱水または処理、例えば平滑化のためのシュープレスを意味する。シュープレスは、シュープレスロールおよび相手ロールを備えており、これらのロールが協働して、プレスニップを形成または画定する。シュープレスロールはさらに、回転するプレススリーブと、固定プレス要素、いわゆるプレスシューとを備えている。このプレスシューは、同様に固定式である支持ヨークで、例えば油圧プレス要素を介して支持され、回転するプレススリーブに押しつけられる。プレススリーブは、固定プレスシューおよび固定ヨークに対して回転し、それによりプレスニップにおいて相手ロールに押しつけられる。プレスシューおよびヨークは、プレススリーブの半径方向で内側に配置されている。固定という概念は、プレス要素が、シュープレスロールまたは相手ロールに対しては回転しないが、直進的に、好ましくはその半径方向で、相手ロールに向かっておよび相手ロールから離れて、ひいては相手ロールに対して相対的に移動可能であることと解釈される。繊維ウェブおよびプレススリーブに加えて、周方向に連続的に回転する１つ以上のプレスフェルトおよび／または連続的に回転するさらなる１つ以上のプレスベルトを、シュープレスのプレスニップに通すことができる。そのようなシュープレスは、当然のことながら２つ以上のプレスニップを含み得る。
【００１５】
本発明の趣意における繊維ウェブとは、繊維、例えば木質繊維、合成繊維、ガラス繊維、炭素繊維、添加物質、添加物等の配向物または交絡物（Ｇｅｗｉｒｒ）と解釈されるべきである。したがって、繊維ウェブは、例えば紙ウェブ、厚紙ウェブまたは薄葉紙ウェブとして形成されていてよい。繊維ウェブは、主に木質繊維を含むことができ、その際、微量の他の繊維、またはさらに添加物質および添加物が存在していてもよい。これは、適用事例に応じて当業者に委ねられている。
【００１６】
本発明の趣意におけるプレススリーブとは、図示されているように、繊維ウェブと一緒にシュープレスのプレスニップに通されるベルト、チューブまたはスリーブと解釈されるべきである。繊維ウェブの脱水に際して、規定の運転時に、プレススリーブの半径方向で最も外側の面（ポリマー層）が、脱水すべき繊維ウェブを直に支持するプレスフェルトと接触することができる。プレスユニットの実施形態に応じて、例えば繊維ウェブを平滑化するために、規定の運転時に、プレススリーブが繊維ウェブと直接接触する場合もある。この場合、プレススリーブは、周方向にその長手軸周りに連続するクローズドタイプのスリーブ（チューブ）として設計されている。プレススリーブは、幅方向に見て（長手軸に沿って）その軸端部において、開口している。したがって、プレススリーブは、その軸端部において２枚の側方テンションプレートによって保持されることができ、それによりシュープレスロールが形成される。オープンタイプのシュープレスの場合と同様に、プレススリーブを、２枚の側方テンションプレートによって案内するのではなく、プレスシューおよび複数のガイドロールで案内することができる。プレススリーブをテンションプレートまたはガイドロールのどちらで案内するかに関わらず、プレスシュー（またはガイドロール）は、プレススリーブの半径方向で最も内側の面の一部と（断続的に）接触する。そのようなプレススリーブの半径方向で最も外側の面、つまり例えばその半径方向で最も外側のポリマー層は、溝および／または止り穴を備えていてもよい。
【００１７】
プレススリーブは、部分的にポリマーから製造されていてもよいし、完全にポリマーから製造されていてもよい。この場合、ポリマーとして、流延可能であり、硬化性であって、好ましくはエラストマーであるポリマー、例えばポリウレタンを使用することができる。したがって、ポリマーは、流延エラストマーとして設定されていてよい。
【００１８】
ポリマー層とは、こうした、流延可能であり、硬化性であって、好ましくはエラストマーであるポリマーを含むか、または完全に該ポリマーから製造されている層を意味する。好ましくは、ポリマー層は、１ピースで成形によって製造された硬化層であってよい。換言すれば、これは、一体成形されており、つまり例えば流延によって製造されている。１ピースという概念には、ポリマーの流延の際に同一の材料の複数の層から１つの層が製造されたケースも含まれる。しかしこれは、硬化後にこれらの層がもはや実質的に視認不可能であり、単一の、好ましくは一体型の層が生じる場合のみに限られる。したがって、完成したプレススリーブについても、同様のことが該当する。
【００１９】
複数のポリマー層が設けられる場合、これらは、半径方向に見て、プレススリーブの幅にわたって少なくとも区画ごとに重ねて配置されていてよい。プレススリーブの幅にわたって少なくとも区画ごとに、とは、プレススリーブが、例えばその軸端部では単層であるのに対して、各軸端部の間では２層または多層に形成されていることを意味する。換言すれば、プレススリーブの厚さ、したがって個々のポリマー層の厚さは、その長手軸を通る断面において、区画ごとに長手軸に沿って変化し得る。例えば、プレススリーブの幅縁領域にある半径方向で最も外側のポリマー層は、プレススリーブの中央より薄くてもよい。換言すれば、幅縁領域において、半径方向で最も外側のポリマー層は、半径方向で内側または半径方向で最も内側のポリマー層ほどの厚みを有していない場合がある。好ましくは、正確に１つ、正確に２つまたは正確に３つのポリマー層が設けられる。これらは、それらのポリマーの点で同一となるように設計されていてもよいし、それらのプレポリマーの硬度または化学量論の点で異なっていてもよい。その長手軸を通る断面における完成したプレススリーブの総厚は、半径方向で測定して、５〜１０ｍｍ、好ましくは５〜７ｍｍ、特に好ましくは５〜６ｍｍであってよい。本発明によれば、単層が設けられる場合には、この単層が上述の厚さを有するように、プレススリーブは、１つの流延品のみから、すなわち一体型に製造されていてよい。
【００２０】
本発明の趣意における完成したプレススリーブとは、その少なくとも１つのポリマー層が硬化され、場合により最終的に処理された、すなわち、冒頭で述べた目的で、例えばシュープレスにおいて使用できる状態にあるものをいう。同様に、完成したポリマー層とは、硬化した層を意味する。
【００２１】
原則的には、プレススリーブは、補強構造物を有すると考えられる。本発明の趣意における補強構造物という概念は、ポリマーを含むか、またはポリマーからなる少なくとも１つの層、つまりポリマー層の補強物を意味する。この場合、補強構造物は、完全にポリマー層に埋め込まれていてよく、したがって、補強構造物はポリマー層の境界を超えない。換言すれば、ポリマー層は、補強構造物を取り囲むマトリックスの役割を担い、補強構造物は、接着力または凝集力の結果としてマトリックスに結合する。そのような補強構造物は、例えばヤーンもしくは撚糸などのテキスタイル線状構造物、および／または例えば織物、経編物、緯編物、組物もしくは配向物などのテキスタイル平面構造物を含むことができ、相応する出発材料から、例えばワインディングにより製造することができる。出発材料とは、本発明により完成したプレススリーブの補強構造物の製造に用いる材料または半製品であると解釈される。
【００２２】
弾性係数（弾性率）という概念は、固体の、ここではプレススリーブのポリマーが線形弾性挙動で変形する際の応力とひずみとの関係を示す材料工学の材料パラメータを指す。本発明によるポリマーの弾性率を求める場合、通常は、引張りで測定された弾性率の代わりに、圧縮時の弾性率を求めることがより有利である。この目的のために、サンプルを２％のひずみでショアＡ硬さの測定時（ここでは例えば１５秒）と同じ保持時間に従って求めることができる。これには、測定条件が、短時間の引張試験で弾性率を測定するための通常の条件と一致するという利点がある。この場合、サンプルの変形挙動はほぼ線形であり、圧縮剛性は引張剛性に実質的に対応する。
【００２３】
本発明によれば、架橋剤は、１，４−ブタンジオールもしくは１，４−ヒドロキノンビス（２−ヒドロキシエチル）エーテル、ＭＣＤＥＡ（もしくはこれらの混合物）または少なくとも１つの脂肪族もしくは芳香族ジアミンもしくはアルカノールアミンを有していてもよい。
【００２４】
脂肪族といった場合、これには脂環式の概念も含まれる。
【００２５】
架橋剤の各成分のパーセンテージは、合計で１００％モルを超えないように選択することができる。
【００２６】
原則的に、架橋剤がさらなる成分を有し、該成分が、少なくとも１つのポリオール、好ましくは二官能性ポリオールであって、その分子量が好ましくは１，０００〜４，０００ｇ／モル、好ましくは１，２００〜３，５００ｇ／モルであるもの、例えばポリエステルポリオール、特にポリカプロラクトンポリオール、ポリエーテルポリオール、特にポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＥＧ）、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリヘキサメチレンエーテルグリコール、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルカーボネートポリオール、ポリブタジエンポリオール、パーフルオロポリエーテルポリオール、シリコーンポリオールまたはそれらの混合物から選択されることが考えられる。
【００２７】
架橋剤成分の粒子数の割合（すなわち、モル％データ）は、架橋剤の（全混合物の）全成分の合計粒子数に対する場合もあるが、官能基、例えば活性水素原子（例えば、ヒドロキシルおよび第一級または第二級アミン）を有する分子を有する架橋剤成分の粒子の割合のみに対する場合もある。
【００２８】
本発明による成分をプレポリマーと反応させる前に、本発明による成分を例えば本発明による方法によって架橋剤に添加することができる。
【００２９】
本発明の趣意において脂肪族アミンといった場合、それは、第一級脂肪族アミン、第二級脂肪族アミンまたは第三級脂肪族アミンを意味し得る。しかし、好ましい実施形態では、第一級脂肪族アミンによって本発明による利点が最良に達成されるため、脂肪族アミンは、第一級脂肪族アミンである。このことは、芳香族または脂肪族アミン、例えばジアミンにも同様に該当する。
【００３０】
本発明の趣意において、アルカノールアミンはアミノアルコールとも呼ばれ、これは、一方がヒドロキシル基で他方がアミノ基である少なくとも２つの官能基を同時に含む有機化合物の物質群であると理解される。この場合、アミノ基は、第一級、第二級または第三級アミノ官能基であってよい。二官能性化合物は、例えば、２つのそのような官能基を含む化合物である。好ましくは、アルカノールアミンは、モノエタノールアミン、Ｎ−プロピルアルコールアミンまたはそれらの混合物から選択される。アミノアルコールの技術的に重要な代表物は、モノ−、ジ−およびトリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、ジエチルアミノエタノール、Ｎ−メチルジエタノールアミン、ならびにモノ−、ジ−およびトリイソプロパノールアミンである。これらを、本発明により、単独で使用してもよいし、混合物として使用してもよい。
【００３１】
好ましくは、ＮＤＩベースのプレポリマーは、４〜２０重量％、好ましくは５〜１４重量％のＮＣＯ含有量を有する。これにより、ポリマーにおいてより反応性の高い基を提供することができ、それによって、プレススリーブの硬度をより良好に調整することができる。
【００３２】
第１ポリマー層の弾性率および／または硬度が、第２または第３ポリマー層の対応する値よりも大きい場合に、冒頭に記載した本発明による利点が特に十分に満たされる。
【００３３】
本発明は、プレスロール、例えば繊維ウェブを脱水するためのシュープレスのシュープレスロールであって、前記プレスロールは、本発明によるプレススリーブを少なくとも１つ備えるプレスロールにも関する。
【００３４】
本発明はまた、協働してニップを形成または画定するプレスロールと相手ロールとを備えた、繊維ウェブ、好ましくは紙ウェブ、厚紙ウェブ、薄葉紙ウェブまたはパルプウェブを脱水するためのシュープレスであって、前記プレスロールは、本発明により形成されている回転するプレススリーブを備えている、シュープレスにも関する。
【００３５】
最後に本発明は、プレス、例えば繊維ウェブ、好ましくは紙ウェブ、厚紙ウェブ、薄葉紙ウェブまたはパルプウェブを脱水するためのシュープレスへの、本発明によるプレススリーブの使用に関する。
【００３６】
本発明を、以下に、一般性を制限することなく図面を参照して詳説する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施例によるプレススリーブを備えたシュープレスの部分断面図としての概略側面図である。
【図２ａ】本発明により形成されたプレススリーブの実施形態を、長手軸を通る断面で示す図である。
【図２ｂ】本発明により形成されたプレススリーブの実施形態を、長手軸を通る断面で示す図である。
【図２ｃ】本発明により形成されたプレススリーブの実施形態を、長手軸を通る断面で示す図である。
【図３】プレススリーブ製造装置を強度に概略化して側面図で示した図である。
【００３８】
図１に示したシュープレス１０は、本発明によるプレスロール、例えばシュープレスロール１２と、相手ロール１４とを備えている。シュープレスロール１２と相手ロール１４とは、その長手軸に関して互いに平行に配置されている。これらのロールが協働して、ニップ２２を形成または画定している。
【００３９】
ここで、相手ロール１４は、その長手軸の周りを回転する円筒形ロールからなり、一方でシュープレスロール１２は、シュー１６と、それを支持する固定ヨーク１８と、プレススリーブ２０とから構成されている。シュー１６およびヨーク１８は、相手ロール１４またはプレススリーブ２０に対して固定配置されている。これは、それらが回転しないことを意味する。この場合、シュー１６は、ヨーク１８によって支持され、かつ図示されていない油圧プレス要素によって、これに対して回転するプレススリーブ２０の半径方向で最も内側の面に押しつけられる。この場合、周方向にシュー１６およびヨーク１８を取り囲むプレススリーブ２０は、相手ロール１４と反対の回転方向にその長手軸の周りを回転する。相手ロール１４に面する側のシュー１６が凹状形態を有することから、比較的長いニップ２２が生じる。
【００４０】
シュープレス１０は、繊維ウェブ２４の脱水に特に適している。シュープレスの運転時に、繊維ウェブ２４は、１つまたは２つのプレスフェルト２６、２６’と一緒にプレスニップ２２に通される。この場合、正確に２つのプレスフェルト２６、２６’が存在し、それらの間に繊維ウェブ２４が収容される。ニップ２２を通過する際に、ニップ２２においてプレスフェルト２６、２６’によって繊維ウェブ２４に圧力が間接的に加えられる。これは、一方では相手ロール１４の半径方向で最も外側の面およびプレススリーブ２０の半径方向で最も外側の面が、相応するプレスフェルト２６、２６’と直接接触することによって達成される。繊維ウェブ２４から漏出する液体は、プレスフェルト２６、２６’および場合によりプレススリーブ表面に設けられた窪み（図示せず）によって一時的に吸収される。ニップ２２を出た後、プレススリーブ２０の窪みに吸収された液体は廃棄され、その後、プレススリーブ２０がプレスギャップ２２に再び入る。さらに、プレスフェルト２６、２６’に吸収された水を、プレスギャップ２２を出た後に吸引要素により除去することができる。
【００４１】
図１に示されるプレススリーブは、以下の図に示されるように、本発明に従って設計されていてよい。
【００４２】
図２ａ、図２ｂおよび図２ｃに、本発明の包括的概念の様々な実施形態例を、完成したプレススリーブ２０の長手軸２０’を通る、正確な縮尺ではない部分的に図示した断面で示す。長手軸２０’から、相応するポリマー層の半径方向で最も内側の面までの距離も、縮尺通りには示されていない。
【００４３】
図２ａに、単一のポリマー層２０．１を備えた本発明の第１の実施形態例によるプレススリーブ２０を示す。この場合、単一のポリマー層２０．１に補強構造物２０’’が埋め込まれている。これは斜線部の円で示され、テキスタイル平面構造物であってもよいし、繊維のようなテキスタイル線状構造物であってもよい。補強構造物は、完全にポリマー層２０．１に埋め込まれている。これは、補強構造物２０’’が、ポリマー層２０．１の境界を超えていないことを意味する。
【００４４】
ここで、第１ポリマー層２０．１は、プレポリマーおよび架橋剤から製造されるポリウレタンから形成されている。プレポリマーは、イソシアネートとしてのナフタレン−１，５−ジイソシアネート（ＮＤＩ）または１，４−フェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）と、ポリカーボネートポリオール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＥＧ）、ポリエーテルポリカーボネートポリオールまたはこれらの混合物から選択される少なくとも１つのポリオールとの反応生成物である。
【００４５】
図２ｂおよび図２ｃにそれぞれ、図２ａの変形例として多層プレススリーブ２０を示す。したがって、本発明の第２の実施形態例の一実施形態に相当する図２ｂによれば、正確に２つのポリマー層、すなわち第１ポリマー層２０．１および第２ポリマー層２０．２が設けられている。この場合、第１ポリマー層２０．１は、プレススリーブ２０の半径方向で最も外側のポリマー層でもある。一方、第２ポリマー層２０．２は、プレススリーブ２０の半径方向で最も内側のポリマー層でもある。図示されているように、第２ポリマー層２０．２において、補強構造物２０’’が設けられていてよい。この場合、第１および第２ポリマー層２０．１、２０．２は、ポリウレタンから製造されている。これは、プレポリマーおよび架橋剤から得ることができる。第２の実施形態例によれば、第１ポリマー層２０．１のプレポリマーは、ナフタレン−１，５−ジイソシアネート（ＮＤＩ）と少なくとも１つのポリオールとの反応生成物である。ポリオールは、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリカーボネートポリオールまたはその２つの混合物から選択される。
【００４６】
対照的に、第２ポリマー層２０．２のプレポリマーは、ナフタレン−１，５−ジイソシアネート（ＮＤＩ）と少なくとも１つのポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＥＧ）との反応生成物である。あるいはこれは、１，４−フェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、トルエン−２，４−ジイソシアネート（ＴＤＩ）または３，３’−ジメチル−４，４’−ビフェニレンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）およびポリオールから製造されていてよい。ポリオールは、例えばポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＥＧ）であってよい。
【００４７】
その他の点では、すでに図２ａについて述べたことが該当する。
【００４８】
図２ｃに、３層プレススリーブを示す。これは、ここでは半径方向で最も外側の第１ポリマー層２０．１と、半径方向で最も内側の第３ポリマー層２０．３と、これら２つの間に挟んで配置された第２ポリマー層２０．２とを含む。この構成は、図２ｂにも示すように、その半径方向に見たプレススリーブ２０の長手軸２０’に基づく。この場合、第２ポリマー層２０．２にのみ（単一の）補強構造物２０’’が設けられている。当然のことながら、これは別の様式であってもよく、これとは異なって、またはこれに加えて、そのような補強構造物２０’’が、第１ポリマー層２０．１および／または第３ポリマー層２０．３に配置されていてもよい。ここでも、第１および第２ポリマー層２０．１、２０．２はそれぞれ、ポリウレタンから製造されているか、またはポリウレタンを含む。ここで、第１ポリマー層２０．１の対応するプレポリマーは、１，４−フェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）、ＮＤＩ、ＴＯＤＩ、ＴＤＩまたは４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）またはこれら２つの混合物から得られる反応生成物であってよい。関連する少なくとも１つのポリオールは、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリカーボネートポリオールまたはそれらの混合物から選択することができる。この場合、第２および第３ポリマー層２０．２、２０．３のプレポリマーは、ナフタレン−１，５−ジイソシアネート（ＮＤＩ）と少なくとも１つのポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＥＧ）との反応生成物である。
【００４９】
さらに、図２ｃに示されている実施形態については、図２ａおよび図２ｂについてすでに述べたものと同様のことが該当する。
【００５０】
本発明による３つの実施形態例のポリマー層２０．１、２０．２、２０．３のうちの少なくとも１つにおけるポリウレタンの使用によって、例えば安定性、表面硬度、圧力、温度および加水分解に対する耐久性といった機械的および動的特性、ならびに低膨張性に関して、プレススリーブ２０の特に高い安定性が保証される。これらの特性によって、運転時にプレススリーブ２０の耐用年数が延長される。
【００５１】
図３に、本発明によるプレススリーブ２０の製造装置を、著しく概略化した側面図で示す。この場合、該装置は、正確に１つの円筒状の巻回マンドレル４を備え、ここで、その半径方向で最も外側のスリーブ面に、例えば出発材料２０’’’が螺旋状に施与される。出発材料２０’’’は、ポリマーへの埋め込み後に、本発明による完成したプレススリーブ２０の補強構造物２０’’を形成する。
【００５２】
本図は、製造方法の初期段階を示している。この場合、出発材料２０’’’の一端は、巻回マンドレル４の外周に配置されたポリマーに固定される。示された概略図とは異なり、出発材料２０’’’と巻回マンドレル４との間に最初にポリマーを設けずに、出発材料２０’’’の一端を、巻回マンドレル４に直に、すなわち直接載せるか、または施与することも可能である。この場合、出発材料２０’’’は、テキスタイル平面構造物であってもよいし、テキスタイル線状構造物であってもよい。
【００５３】
巻回マンドレル４は、製造すべきプレススリーブの長手軸に相応するその長手軸２０’の周りに回転可能に取り付けられている。この場合、長手軸２０’は、作図平面に対して垂直に延在する。ライン５を通じて、流延可能な硬化性エラストマーポリマー、例えばポリウレタンなどの流延材料が、流延ノズル６を通して上方から巻回マンドレル４の半径方向で最も外側のスリーブ面または出発材料２０’’’に供給される。このような流延材料は、例えばそのポットライフおよび粘度に関して、流延時に巻回マンドレル４から該流延材料が滴下しないように選択することができる。一方、巻回マンドレル４は、その長手軸の周りを矢印の方向に回転する。この回転と同時に、流延ノズル６は、図３には図示されていない適切なガイドによって、巻回マンドレル４に対して長手軸２０’に沿ってこの軸に平行に案内される。流延材料の流延と同時に出発材料２０’’’が巻き取られ、回転する巻回マンドレル４に巻かれて例えば巻回物が形成される。この場合、流延材料は、出発材料２０’’’を通って巻回マンドレル４に到達することができる。本例では、硬化ステップの後に、ポリマーが、第１の、ここでは半径方向で最も内側の、好ましくはエラストマーの、プレススリーブのポリマー層２０．１を形成し、これについて、図３に一部のみ示す。
【００５４】
流延ノズル６から出てくる流延材料は、プレポリマーと架橋剤との混合物である。プレポリマーは、図示されていないプレポリマー容器から提供され、該容器では、プレポリマーの保管または混合が行われる。プレポリマーは、本発明によるイソシアネートおよびポリオールを含むことができる。プレポリマー容器内で、これは、例えば上記の物質で構成されるプレポリマーの形で存在することができる。
【００５５】
架橋剤は、架橋剤容器内で準備することができる。架橋剤は、ＢＤＯ、ＨＱＥＥ、ＭＣＤＥＡ、少なくとも１つのジアミン、例えば芳香族もしくは脂肪族ジアミンまたはアルカノールアミン、ＥＤＡ、２，２，４−トリメチル−１，６−ヘキサンジアミン、２，４，４−トリメチル−１，６−ヘキサンジアミン、ＨＭＤＡ、ＤＥＴＤＡ、４，４‘−ジアミノジシクロヘキシルメタンまたはＤＭＴＤを含み得る。原則として、前記物質の混合物も考えられる。しかし架橋剤は、少なくとも１つのポリオールおよび／またはさらには触媒などのさらなる成分を含んでもよい。架橋剤とその相応する成分とを、架橋剤容器内で直接混合することができる。しかし、本発明による架橋剤を架橋剤容器内で製造するために、装置が、各成分について、図示されていないラインを通じて流れが導かれるように架橋剤容器に接続された相応する個々の容器を備えることも考えられる。
【００５６】
プレポリマー容器および架橋剤容器は、プレススリーブ２０の製造装置に属する。これらは、同様に図示されていないラインを通じて、流れが導かれるように、流れ方向に見て流延ノズル６の上流の混合チャンバ（図示せず）に接続されている。したがって、プレポリマー−架橋剤混合物は、流延ノズル６の上流かつ外部で製造され、すなわち、混合チャンバ内で混合される。混合物の製造とは無関係に、次いで、それを巻回マンドレル４の表面に施与することで、プレススリーブ２０の少なくとも１つのポリマー層２０．１が形成される。
【００５７】
したがって、回転流延としても知られるそのような連続流延プロセスにより、その長手軸２０’の周りで閉じ、かつその内周が巻回マンドレル４の外周に実質的に一致する連続円筒管状プレススリーブ２０が、巻回マンドレル４の幅にわたって徐々に生成される。
【００５８】
原則的に、図３に示す１つよりも多くの巻回マンドレル４に出発材料２０’’’を巻き付けることが考えられる。例えば、２本の巻回マンドレルが設けられており、これらを、それらの長手軸に対して平行に、互いに間隔を開けて配置することができる。あるいは、例えばスピン法により、ポリマーを巻回マンドレル４の半径方向に内側のスリーブ面にも施与することも考えられる。
【００５９】
上述の実施形態に関わらず、完成したプレススリーブ２０は、少なくとも１本の巻回マンドレル４から最終的に取り外される。
【００６０】
これらの図に示すように、プレススリーブ２０は、本発明に従って設計されている。これは、少なくとも１つのポリマー層が（部分的または完全に）ポリウレタンから製造されていることを意味する。この場合、該ポリウレタンは、少なくとも１つのポリオールとイソシアネートとの反応生成物である本発明によるプレポリマーと、架橋剤とから形成されている。架橋剤は、例えば冒頭で述べた成分を含む。しかしプレポリマーは、当業者に公知の他の成分を有してもよい。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３】
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