长期以来，诸如靴式压榨机的压榨装置一直是现代造纸机的一部分。它们主要包括沿机器横向延伸的固定布置的靴和环绕固定靴的压榨套。后者是可变形的并且在操作期间呈现基本上管状的形状。这样成形所述靴，使其与背辊(对辊gegenwalze)形成压榨夹区(或称为压榨压区(pressnip))(压榨缝隙(pressspalt))。压榨夹区由背辊的接触表面在靴中限定。靴被设计成可移动的并且可以移动到背辊处。
在其稳定性方面，即在表面硬度，对压力、温度和水解的耐受性方面，对压榨套提出了非常高的要求。另外，压榨套在操作过程中暴露于弯曲变化载荷。当在靴边缘处进入时——沿压榨套的旋转方向从压榨夹区前面观察——首先弯曲在相对较小的半径下发生(出现)。当穿过压榨夹区时，所述弯曲立即转变为反向弯曲。当在另一个靴边缘处退出时，即——沿压榨套的旋转方向从压榨夹区后面观察——又出现反向弯曲。进入和退出时的这种变形也称为变换夹区(wechselnip)。很容易看出来，由于高机械应力，压榨套的断裂倾向、特别是在该位置处的断裂倾向非常高。相应地，从现有技术中已知许多旨在增加压榨套稳定性的措施。
可能方案主要位于两个方面：一方面在合适的材料选择中，另一方面在嵌入到压榨套的材料中的或以其他方式与压榨套相连(结合)的增强层中。
在材料领域，诸如聚氨酯的现代聚合物被越来越多地用于压榨套。这些聚合物允许由合适的组成制备具有高柔性和与此同时高稳定性的压榨套。
然而，目前从现有技术中已知的聚氨酯(特别地基于1,4-亚苯基二异氰酸酯的预聚物和1,4-丁二醇(ppdi-1,4-bdo)或1,4-亚苯基二异氰酸酯和1,4-氢醌双(2-羟乙基)醚(ppdi-1,4-hqee)分别用芳族多胺交联)直到今天在相应的应用情形中都不能实现令顾客满意的稳定性和寿命。
本发明涉及这种在开头提到的通用主题。
因此，本发明要解决的技术问题是提供一种压榨套及其制造方法，其避免了现有技术的缺陷。特别地，本发明要解决的技术问题在于提供一种压榨套，其相对于从现有技术已知的压榨套具有提高的稳定性和寿命。
该技术问题通过独立权利要求的特征解决。在从属权利要求中给出了本发明的特别优选和有利的实施方式。
发明人已经选择了一种不寻常的方法来改善这种压榨套的机械性能。发明人没有如迄今为止常见的那样纯粹针对由聚氨酯制成的压榨套的从外部可测量的性质，而是已经考虑了分子水平上的关联。用作基础的是如下认识：至少以弹性体形式的聚氨酯包含形成晶体结构的硬链段和无序的软链段。硬链段防止软链段在拉伸材料时相对于彼此滑过。在此，硬链段彼此之间排列良好的程度对聚氨酯的机械性能具有决定性影响。发明人已经认识到，在例如基于ppdi和1,4-bdo的聚氨酯中，1,4-bdo含量越大，硬链段之间的排列就越好。为了增加1,4-bdo含量，发明人最初依赖于向交联剂中添加脂族胺。由于其呈现出比芳族胺更高的碱性，胺的含量与1,4-bdo相比下降。然而，正如测试最初呈现的那样，该措施单独地不足以实现这种压榨套的令人满意的稳定性。只有认识到用不属于多胺的携带羟基基团的分子(如链烷醇胺，例如单乙醇胺)来替代交联剂中使用的一部分胺，才带来了解决方案。因为由此在相同反应性的情况下提供更多羟基。硬链段靠得更近，这最终导致根据本发明的聚氨酯的优异的机械性能。此外，令人惊讶地发现，在浇铸聚合物过程中能够制造出与现有技术相比更厚的整体层。相应地，使用1,4-亚苯基二异氰酸酯和1,4-氢醌双(2-羟乙基)醚(ppdi-1,4-hqee)获得类似的良好结果。
在本发明的范围内，压榨装置例如是指例如用于纤维幅面的脱水或用于例如使纤维幅面平滑的处理(平整处理)的靴式压榨机。靴式压榨机包括靴式压榨辊和背辊，它们一起形成或限定出压榨夹区的边界。靴式压榨辊还包括环绕(旋转)的压榨套和固定的压力元件，即所谓的压力靴。后者支撑在轴承的、同样为静止的轭上——例如通过液压式压榨元件——并且按压在环绕的压榨套上。由此，将压榨套在压榨夹区中按压在背辊上。术语“静止”应理解为是指压榨元件不相对于靴式压榨辊或背辊旋转，而是可以平移地——朝向和远离背辊移动，优选地在其径向方向上移动——并且由此可相对于背辊移动。除了纤维幅面和压榨套之外，还可将一个或多个在圆周方向上无接缝的压榨毡和/或其它的无接缝的压榨带导引通过靴式压榨机的压榨夹区。当然，这种靴式压榨机可包括多于一个的压榨夹区。
在本发明的范围内，纤维幅面应理解为纤维例如为木纤维、合成纤维、玻璃纤维、碳纤维、添加物或添加剂等的纤维稀松布(gelege)或扭结布(gewirre)。因此，纤维幅面可以例如设计为例如纸幅面、纸板幅面或薄纸幅面。它可以主要包括木纤维，其中可以存在少量其他纤维亦或添加物和添加剂。根据应用情形，这交给技术人员选择。
在本发明的范围内，“压榨套”应理解为这样的带或套，其如图所示地与纤维幅面一起被导引通过靴式压榨机的压榨夹区。为了使纤维幅面脱水，压榨套的径向最外侧的表面(聚合物层)可以在常规操作期间与压榨毡接触，待脱水的纤维幅面直接被压榨毡承载。取决于压榨装置的实施方式，例如用于平整，压榨套还可在常规操作期间直接与纤维幅面接触。在此，压榨套设计成沿周向绕其纵向轴线无接缝的、闭合的套。压榨套在其轴向端部处——在宽度方向上观察(沿纵向轴线)——敞开。因此，压榨套可以在这些轴向端部处被两个侧向夹紧盘固持，以形成靴式压榨辊。代替通过两个侧向夹紧盘的导引，压榨套可以经由压榨靴和多个导辊导引，如在敞开的靴式压榨机的情况下。这种压榨套的表面、即例如压榨套的径向最外侧的聚合物层可设有沟槽和/或盲孔。
压榨套可以部分或完全由聚合物制成。在此，所用聚合物可以是可浇铸的、可固化的聚合物，优选地弹性体聚合物，例如聚氨酯。因此，聚合物可设定为浇铸弹性体(铸造弹性体gieβelastomer)。
聚合物层是指包括或完全由这种可浇铸的、可固化的聚合物，优选地弹性体聚合物制成的层。聚合物层优选地可以是单件地通过成型制成的经固化的层。换句话说，该聚合物层是整体成形的，即通过例如浇铸制成。术语“单件地”还包括其中在浇铸聚合物时由多层相同材料再次制造一个层的情况。然而，这仅在这些层在固化后基本上不再可见，而是产生单个的、优选一致的层的范围内。这相应地适用于成品压榨套。
在提供多个聚合物层时，这些聚合物层可以在径向方向上观察到重叠地布置。优选地，提供正好一个、两个或三个聚合物层。这些聚合物层在其聚合物方面可设计为完全相同的，或者在其硬度或化学计量方面不同。在径向方向上测量的成品压榨套在穿过其纵向轴线的截面中的总厚度可为5至10mm，优选5至7mm，特别优选5至6mm。根据本发明，当提供单层时，压榨套可以仅由一个铸件制成，即，以整体方式制成，使得单层具有刚才提到的厚度。
在本发明的范围内，成品压榨套是这样的压榨套：其至少一个聚合物层被固化并且最后被加工，即出于前文提及的目的在例如靴式压榨机中随时可使用。类似地，成品聚合物层是指经固化的层。
原则上可以设想，压榨套具有增强结构。在本发明的意义上，术语“增强结构”是指增强至少一个包含聚合物或由聚合物组成的层，即聚合物层。在此，增强结构可以完全嵌入聚合物层中，使得增强结构不会超出聚合物层的边界。换句话说，聚合物层起到基质的作用，其包围围绕增强结构并且由于粘附力或内聚力而结合到基质上。这种增强结构可以是包含例如纺织线料(例如，纱线或缝纫线(zwirne))和/或纺织面料(例如织物、机器针织物、手工编织物，编织物或稀松布)并且能够由相应的起始材料例如通过缠绕制造的增强结构。起始材料应理解为是指通过其制造根据本发明的成品压榨套的增强结构的那种材料或半成品。根据本发明的方法，这样的增强结构可以在步骤e)中或之后嵌入聚合物层中。
当在本发明的范围内提及交联剂包含至少三种组分时，这应理解为包含正好三种、正好四种或正好五种或多于五种组分的实例。根据本发明，交联剂应由至少三种组分制备，即：由1,4-丁二醇或1,4-氢醌双(2-羟乙基)醚(或二者的混合物)组成的第一组分，由至少一种脂族二胺组成的第二组分和由至少一种链烷醇胺组成的第三组分。当然，可以这样选择三种、四种、五种或更多种组分的百分比，使得存在正好三种、四种、五种或更多种组分。可以这样选择至少三种组分中的每一种组分的百分比，使得它们的总和不超过100摩尔％。
原则上，作为替代方案能够设想，除了刚才提到的三种组分之外，还可添加第四组分(k4)，所述第四组分包括催化剂或由催化剂构成。
任选地，除了刚才提到的四种组分之外，交联剂还可以具有另外的第五种组分(k5)。在该情况下，交联剂因此由正好五种组分组成。该第五组分可以是多元醇，优选地长链多元醇。它可以选自：聚酯多元醇，特别地聚己内酯多元醇；聚醚多元醇，特别地聚四亚甲基醚二醇(ptmeg)，聚丙二醇(ppg)，聚乙二醇(peg)或聚六亚甲基醚二醇；聚碳酸酯多元醇，聚醚碳酸酯多元醇，聚丁二烯多元醇，全氟聚醚多元醇，(聚)硅氧烷多元醇或其混合物。在交联剂中提供多元醇时带来的优点是，可以降低成品压榨套的硬度。
在此，甚至关于正好三种组分提及的内容也类似地适用：可以这样选择正好四种或正好五种组分中的每一种组分的百分比，使得它们的总和不超过100摩尔％。换句话说，这意味着交联剂中存在正好三种或正好四种或正好五种组分。
当将催化剂加入交联剂中时，可以借助催化剂更好地控制交联的反应速率。然而，这不是绝对必要的。因此，原则上可以设想省去组分k4，即催化剂。在应该提供另一种(“第五”)组分k5的情况下，交联剂将包含正好四种组分，即第一组分k1，第二组分k2，第三组分k3和另外的组分k5。关于所提及的这些组分，上述内容类似地适用。
无论提到的替代方案如何，例如无论交联剂是否由正好三种、正好四种、或正好五种或更多种组分制成或包含正好三种、正好四种、或正好五种或更多种组分，每一种所述组分又可以由其他子组分组成。然而优选地，根据本发明的物质本身就是所述组分。
当根据本发明提及交联剂的“至少”一种组分时，由此一方面是指正好一种或多于一种组分，即多种相应的组分。
根据本发明的方法，可例如在根据本发明的组分与预聚物发生反应之前将它们添加到交联剂中。
关于组分的特定百分比，术语“至多(最高)”是指，该含量至少>0％，即例如0.01％或更多，但不超过特定百分比。如果例如提及“至多15％”，则由此总是意指介于>0％(即例如大于0.01％)和15％之间的区间。因此，在任何情况下，根据本发明的所有三种、四种、五种或更多种组分都始终且各自地出现在交联剂中。
如果在本发明的范围内提及脂族胺，则其可意指包括脂族伯胺(r-nh2)、脂族仲胺(r2-nh)或脂族叔胺r3n。然而，在优选的实施方式中，脂族胺是脂族伯胺，因为这样可以最好地调节本发明的优点。
在本发明的范围内，链烷醇胺，也称为氨基醇，是指有机化合物的物质基团，其同时含有至少两个官能团，这些官能团包括羟基和氨基。根据一个实施方式，优选的是具有伯氨基(-nh2)或仲(-nhr)氨基官能团的链烷醇胺。优选地，链烷醇胺是单乙醇胺。由此特别好地满足了本发明的优点。
研究表明，当预聚物的多元醇(仅)是聚四亚甲基醚二醇(ptmeg)和聚碳酸酯多元醇或聚醚碳酸酯多元醇的混合物(ppdi-ptmeg-pc)并且存在交联剂的至少三种组分k1至k3时，也已经很好地满足了本发明的优点。
在这种情况下，预聚物的ptmeg可以0.01摩尔％至54摩尔％，优选44摩尔％至54摩尔％的比例提供。由此甚至能够更好地实现本发明的优点。
已经发现，当压榨套如下形成时，压榨套最大程度地展现出根据本发明的优点：
第一组分为1,4-bdo或1,4-氢醌双(2-羟乙基)醚(hqee)，
第二组分，即脂族二胺，为六亚甲基二胺(hmda)，
第三组分，即链烷醇胺，为单乙醇胺，
第四组分，即催化剂，其含有铋，例如新癸酸铋。
本发明还涉及一种压榨辊，例如靴式压榨辊，其用于纤维幅面脱水的靴式压榨机，其中压榨辊具有至少一个根据本发明的压榨套。
本发明还涉及一种用于纤维幅面、优选地纸幅面、纸板幅面、薄纸幅面或纤维素幅面的脱水的靴式压榨机，其包括压榨辊和背辊，它们一起形成夹区或限定出夹区的边界，其中压榨辊包括环绕的压榨套，其中压榨套以根据本发明的方式形成。
最后，本发明涉及根据本发明的压榨套在用于纤维幅面的脱水的压榨机如靴式压榨机中的用途，所述纤维幅面优选为纸幅面、纸板幅面、薄纸幅面或纤维素幅面。
下面在不限制一般性的前提下将参考附图更详细地解释本发明。附图中：
图1示出了根据本发明的一个实施例的带有压榨套的靴式压榨机的局部剖切示意性侧视图。
图2示出了压榨套的一个实施例的在穿过其纵向轴线的横截面中看到的示意性局部剖切和放大图。
图3以用于制造压榨套的设备的侧视图示出了根据本发明的方法的实施方式的高度示意性的图示。
图1中示出了靴式压榨机10，其在当前情况下包括根据本发明的压榨辊例如靴式压榨辊12、和背辊14。靴式压榨辊12和背辊14在它们的纵向轴线方面彼此平行地布置。它们一起形成夹区22或限定出夹区22的边界。
背辊14在这里由围绕其纵向轴线旋转的圆柱形设计的辊构成，而靴式压榨辊12由靴16、支撑着靴16的固定的轭18和压榨套20组成。靴16和轭18分别相对于背辊14或压榨套20固定地布置。这意味着它们不旋转。在这种情况下，靴16由轭18支撑并通过未示出的液压式压榨元件被按压到相对于其环绕的压榨套20上。在圆周方向上包围靴16和轭18的压榨套20在此围绕其纵向轴线以逆向于背辊14的旋转方向旋转。由于靴16的在其面向背辊14的那侧上的凹形构造，而产生相对较长的夹区22。
靴式压榨机10特别适用于纤维幅面24的脱水。在靴式压榨机的操作过程中，纤维幅面24被一个或两个压榨毡26,26'导引通过压榨缝隙22。在当前情况下，有正好两个压榨毡26,26'，它们将纤维幅面24夹在它们之间。当通过夹区22时，在夹区22中通过压榨毡26,26'间接地对纤维幅面24施加压力。这如下实现：背辊14的径向最外侧的表面和压榨套20的径向最外侧的表面直接地与相应的压榨毡26,26'接触。从纤维幅面24出来的液体暂时被压榨毡(或多个压榨毡)26,26'和任意的设置在压榨套表面中的凹槽(未示出)容纳。在离开夹区22之后，对被压榨套20的凹槽容纳的液体进行离心分离，然后压榨套20重新进入压榨缝隙22中。此外，可在离开压榨缝隙22之后用抽吸元件去除被压榨毡26,26'容纳的水。
图2以未按比例的、沿着成品压榨套20的纵向轴线20'局部图示的横截面示出了本发明的可能的实施例。可以看到压榨套20的(正好)一个聚合物层。如虚线所示，可以设想，压榨套20由多个沿径向布置在彼此上(叠置)的聚合物层组成。例如，可以设想正好两个聚合物层，一个径向内侧的聚合物层(以虚线示出)和一个径向最外侧的聚合物层(以实线示出)。
在当前情况下，增强结构20”嵌入到至少一个聚合物层中。这由阴影圆圈表示，所述增强结构可以是纺织面料或线料如纤维。增强结构完全嵌入聚合物层中，这意味着增强结构不会延伸超出聚合物层的边界。
图3以高度示意性的侧视图示出了用于制造根据本发明的压榨套20的装置。该装置以这样的方式设置，使得它执行根据本发明的用于制造压榨套20的方法。在当前情况下，该装置具有正好一个圆柱形的缠绕心轴4，在这里将例如起始材料3.1螺旋形地施加到其径向最外侧的表面上。该图显示了制造方法的初始阶段。在本发明的情况下，为此将起始材料3.1的一端固定在布置于缠绕心轴4的外圆周上的聚合物上。除了所示的示意图之外，也可将起始材料3.1的一端直接地，即紧挨着地贴靠或施加在缠绕心轴4上，而无需最初在起始材料3.1和缠绕心轴4之间提供聚合物。起始材料3.1在此可以是纺织面料或线料。
缠绕心轴4围绕其纵向轴线1.1可旋转地支承(以可旋转的方式安装)，该纵向轴线1.1对应于待制造的压榨套的纵向轴线。纵向轴线1.1在此垂直于图面地延伸。通过管线5，经由浇铸喷嘴6将浇铸材料，例如能够浇铸的、可固化的弹性体聚合物，例如聚氨酯，从上方提供到缠绕心轴4的径向最外侧的表面上或提供到起始材料3.1上。这种浇铸材料可以例如在其适用期和粘度方面这样选择，使得它在浇铸期间不会从缠绕心轴4滴下。在此期间，缠绕心轴4沿箭头方向绕其纵向轴线旋转。在该旋转的同时，浇铸喷嘴6经由适合的、在图3中未进一步示出的平行于纵向轴线1.1的导引体沿着该纵向轴线相对地在缠绕心轴4上导引。在对浇铸材料进行浇铸的同时，将起始材料3.1展开并缠绕在旋转着的缠绕心轴4上以缠绕成线圈。在此，浇铸材料可以穿过起始材料3.1到达缠绕心轴4上。在该实施例中，聚合物在固化步骤之后形成压榨套的在此的径向最内侧的并且优选弹性体的第一聚合物层2，在图3中仅示出聚合物层2的一部分。
从浇铸喷嘴6出来的浇铸材料是反应产物(也称为预聚物)和交联剂的混合物。反应产物由未示出的反应产物容器提供，反应产物在所述反应产物容器中储存或在其中进行搅拌。反应产物可以包括例如1,4-亚苯基二异氰酸酯(ppdi)和多元醇。在反应产物容器(预聚物容器)中，其例如可以刚才提及的材料的预聚物形式存在。
交联剂可以在交联剂容器中提供。交联剂至少包含：第一组分k1，例如包括1,4-丁二醇(bdo)；第二组分k2，包括至少一种脂族二胺；以及第三组分k3，包括至少一种链烷醇胺。然而，它还可以包括第四或第五或其他组分。具有其相应组分的交联剂可以直接在交联剂容器中搅拌。然而还可以设想，对于这些组分中的每一种组分，装置包括相应的单独容器，所述单独容器通过未示出的管线以导流方式与交联剂容器连接，以便在交联剂容器中制备根据本发明的交联剂。
反应产物容器和交联剂容器配属于用于制造压榨套20的装置。它们通过同样未示出的管线以导流方式与沿流动方向处于浇铸喷嘴6上游的混合室(未示出)连接。因此，反应产物-交联剂-混合物在浇铸喷嘴6的上游和外部制备，即在混合室中混合。与混合物的制备无关，然后将混合物施加到缠绕心轴4的表面上，以形成压榨套20的至少一个聚合物层2。
通过这种连续浇铸工艺，在缠绕心轴4的宽度上逐渐产生无接缝的、绕其纵向轴线1.1闭合的圆柱形管状压榨套20，其内周长基本上等于缠绕心轴4的外周长。
原则上，可以设想将起始材料3.1缠绕在多于在图3中所示的一个缠绕心轴4上。例如，可以设置两个缠绕心轴，这两个缠绕心轴可以它们的纵向轴线相对于彼此的距离平行地布置。作为替代方案，也可以设想，还将聚合物施加到缠绕心轴4的径向内侧的表面上，例如按照离心分离(schleudern)的类型进行所述施加。
无论所提到的实施方式如何，最终将成品压榨套20从至少一个缠绕心轴4移除。
如这些附图所示，压榨套20是根据本发明设计的。这意味着聚合物层(部分或完全)由聚氨酯制成。聚氨酯在此由预聚物和交联剂形成，所述预聚物是ppdi和多元醇的反应产物。交联剂包括上述组分。这些保证了在压榨套20的机械性能方面的特别高的稳定性，并且在操作期间导致压榨套20的使用寿命延长。