EP4464828A1

EP4464828A1 - Verfahren zur herstellung von edelmetallnetzen auf flachstrickmaschinen

Info

Publication number: EP4464828A1
Application number: EP23173800.6A
Authority: EP
Inventors: Pascal HIRSCHEL; Verena Wald
Original assignee: Heraeus Precious Metals GmbH and Co KG
Current assignee: Heraeus Deutschland GmbH and Co KG
Priority date: 2023-05-17
Filing date: 2023-05-17
Publication date: 2024-11-20
Also published as: WO2024235670A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Edelmetallnetzes auf einer Flachstrickmaschine, die mindestens ein Nadelbett und mindestens eine in einem Abstand D von dem mindestens einen Nadelbett beabstandete Gestrickabzugsvorrichtung aufweist. Dabei wird zunächst zumindest ein Teil eines Stütznetzes über mindestens die Länge des Abstands zwischen dem Nadelbett und einer Abzugsvorrichtung der Flachstrickmaschine gestrickt. Im Rahmen der Erfindung wurde als überraschend erkannt, dass das Stricken eines Stütznetzes unter Verwendung eines edelmetallfreien Stützfadens über eine Mindestlänge vor Beginn des Strickens des Edelmetallnetzes eine stabilisierende Wirkung auf den Strickprozess hat.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Edelmetallnetzes auf einer Flachstrickmaschine. Dabei wird zunächst zumindest ein Teil eines Stütznetzes über mindestens die Länge des Abstands zwischen dem Nadelbett und einer Abzugsvorrichtung der Flachstrickmaschine gestrickt.
Die heterogen edelmetallkatalysierte Oxidation von Ammoniak (NH₃) zu Salpetersäure (HNO₃, Ostwald-Verfahren) oder die Herstellung von Cyanwasserstoff (HCN, Andrussow-Verfahren) sind aufgrund der zentralen Relevanz der Produkte für die chemische Industrie von großer Bedeutung. Die dafür eingesetzten Katalysatorsysteme werden meist in Form von gasdurchlässigen Flächengebilden in die Reaktionszone eines Strömungsreaktors in einer Ebene senkrecht zur Strömungsrichtung des Frischgases eingebaut. Auch Auffang- oder Catchment-Systeme zur Rückgewinnung von verdampften katalytisch aktiven Bestandteilen basieren häufig auf solchen netzförmigen Strukturen. Es werden zweckmäßigerweise meist mehrere Netze hintereinander angeordnet und zu einem Katalysatornetzstapel zusammengefasst. Die einzelnen Netze bestehen dabei aus feinen Edelmetalldrähten, die überwiegend Platin (Pt), Palladium (Pd), Rhodium (Rh) oder Legierungen dieser Metalle enthalten. Vor allem Catchment-Netze können auch weitere Bestandteile wie beispielsweise Nickel enthalten.
Zur Herstellung solcher Netze als Maschenwaren sind eine Reihe von Verfahren bekannt, zum Beispiel das Weben, Wirken und Stricken. Weben und Wirken sind vor allem für die Herstellung rechteckiger Netzbahnen mit homogener Materialverteilung und Struktur geeignet. In Bezug auf die Formgestaltung und Materialvariabilität der zu fertigenden Produkte bieten sie wenig Flexibilität.
Das Stricken bietet im Vergleich eine höhere Flexibilität: über die verwendeten Strickmuster, Drähte (sowohl was Dicke als auch Material betrifft), Nadeln und Zugspannung des Drahtes können sowohl das Flächengewicht als auch die Struktur, Dehnbarkeit und Festigkeit der erhältlichen Gestricke unkompliziert variiert werden. Ein weiterer Vorteil sind die deutlich kürzeren Rüstzeiten der Maschinen. Außerdem ist die Verwendung unterschiedlicher Materialien in einem Gestrick möglich, beim s.g. Intarsien-Stricken werden beispielsweise unterschiedliche Bereiche aus unterschiedlichen Garnen oder Drähten gefertigt. Die Länge eines Gestricks ist dabei prinzipiell nicht begrenzt, die maximale Breite ist jedoch im Fall von Flachstrickmaschinen durch die Breite der Nadelbetten vorgegeben.
Beim Stricken können Flachstrickmaschinen oder Rundstrickmaschinen zum Einsatz kommen. Bei Rundstrickmaschinen sind die Nadeln in einem kreisförmigen Nadelbett angeordnet und die Faden- bzw. Drahtzuführung erfolgt entsprechend in einer kreisförmigen Bewegung. Solche Maschinen erlauben vor allem die Herstellung von schlauchförmigen Strickwaren. Auf Flachstrickmaschinen dagegen können Form und Maß der Gestricke variiert werden. Letztere können auch über mehr als ein Nadelbett verfügen, zwischen denen bei der Fertigung das Garn bzw. der Draht mittels Fadenführern hin- und her geführt wird.
Die Verwendung von zwei Nadelbetten erlaubt die Herstellung eines einlagigen oder zweilagigen Gestricks. Ein einlagiges Gestrick kann prinzipiell auf zwei Arten entstehen: Einerseits, wenn nur auf einem Nadelbett gearbeitet wird, d.h. nur Maschen auf einem der Nadelbetten gebildet und miteinander verstrickt werden. Andererseits können auf dem ersten Nadelbett erzeugte Maschen mit auf dem zweiten Nadelbett erzeugten Maschen verstrickt werden, d.h. der Faden wird innerhalb einer Hin- und/oder Rückreihe zwischen den beiden Nadelbetten hin- und hergeführt. Ein zweilagiges Gestrick entsteht dementsprechend, wenn simultan auf beiden Nadelbetten gestrickt wird und die auf der ersten Nadelreihe erzeugten Maschen nicht oder nur punktuell mit den auf dem zweiten Nadelbett erzeugten Maschen über die Randmaschen verbunden werden. Bei dieser Herstellungsweise können also auch zwei einlagige Gestricke bzw. Lagen gleichzeitig auf dem ersten und zweiten Nadelbett gefertigt werden.
Um das Strickstück bei der Herstellung gespannt zu halten, verfügen Strickmaschinen für gewöhnlich über eine oder mehrere Abzugsvorrichtungen, die unterhalb des Maschenbildungsbereichs der Nadelbetten angeordnet sind. Solche Abzugsvorrichtungen erfassen das entstehende Gestrick und üben eine Abzugskraft darauf aus.
Das Stricken von Edelmetallnetzen ist bekannt und beispielsweise in der EP 0364153 A1 beschrieben. In der EP 3779005 A1 kommen dafür Flachstrickmaschinen zum Einsatz. Auch Edelmetallnetze mit komplexeren 3-dimensionalen Strukturen können so hergestellt werden, wie beispielsweise in der EP 1358010 A2 beschrieben.
In der EP 0364153 A1 wird der Einsatz eines zusätzlichen edelmetallfreien Fadens beim Stricken eines Edelmetallnetzes beschrieben, der die Prozessstabilität erhöht. Der zusätzliche Faden wird parallel mit dem Edelmetall verstrickt und kann aus dem hergestellten homogenen Gestrick, bestehend aus Edelmetallmaterial und Fadenmaterial, nach dem Strickvorgang bei Bedarf entfernt werden. In der EP 3779005 A1 wurde dieses Verfahren dahingehend weiterentwickelt, dass der zusätzliche Faden und das Edelmetall nicht parallel, sondern simultan verstrickt werden. Im fertigen Gestrick können so edelmetallfreie Bereiche erhalten werden, was zu einer Verringerung des Edelmetalleinsatzes führt.
Es hat sich allerdings gezeigt, dass das Stricken von edelmetallhaltigen Drähten besondere Herausforderungen an den Strickprozess stellt. Insbesondere wurde beobachtet, dass die mechanische Belastung des entstehenden Gestricks durch direkte Verstrickung des edelmetallhaltigen Drahtes auf den Nadelbetten der Flachstrickmaschine einen nachteiligen Einfluss auf den Produktionsprozess und die Qualität ausüben kann. Durch die Steifheit des Drahtes kann es zum Nichtabwerfen der gebildeten Maschen kommen, was zu einer Blockade des Edelmetallgestricks auf den Nadeln oder zwischen den Nadelbetten führt. Es kann zum Verziehen des Gestricks und dadurch zu Instabilitäten im Produktionsprozess kommen. Solche Instabilitäten können sich einerseits in Abrissen des Drahtes während des Strickprozesses und andererseits in Unregelmäßigkeiten in Bezug auf die Struktur und die mechanischen Eigenschaften äußern, was beides ein Produkt mit mangelnder Qualität zur Folge hat. Auch für die Belastung des Nadelbettes sind solche Instabilitäten und das Aufstauen von Maschen und Gestrick nachteilig, es kann zu vermehrten Schäden am Nadelbett und der Schlitteneinheit zur Fadenführung kommen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war daher die Bereitstellung eines Verfahrens mit hoher Prozessstabilität zur Herstellung von Edelmetallnetzen auf Flachstrickmaschinen unter Verwendung von edelmetallhaltigen Drähten.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Edelmetallnetzes auf einer Flachstrickmaschine,

wobei die Flachstrickmaschine mindestens ein Nadelbett und mindestens eine in einem Abstand D von dem mindestens einen Nadelbett beabstandete Gestrickabzugsvorrichtung aufweist,
umfassend die Schritte
- Bereitstellen von mindestens einem edelmetallfreien Stützfaden,
- Bereitstellen von mindestens einem edelmetallhaltigen Draht,
- Stricken eines Stütznetzes unter Verwendung des mindestens einen edelmetallfreien Stützfadens,
- Stricken des Edelmetallnetzes unter Verwendung des mindestens einen edelmetallhaltigen Drahtes,
dadurch gekennzeichnet, dass zunächst zumindest ein Teil des Stütznetzes über mindestens die Länge des Abstands D gestrickt wird.

Im Rahmen der Erfindung wurde als überraschend erkannt, dass das Stricken eines Stütznetzes unter Verwendung eines edelmetallfreien Stützfadens über eine Mindestlänge vor Beginn des Strickens des Edelmetallnetzes eine stabilisierende Wirkung auf den Strickprozess hat. Mit anderen Worten bewirkt das Vorstricken eines Stütznetzes mindestens über die Länge des Abstandes zwischen Nadelbett und Abzugsvorrichtung eine Verminderung von Prozessstörungen in Form von Blockaden des entstehenden edelmetallhaltigen Gestricks auf den Nadeln oder zwischen den Nadelbetten, von Abrissen des edelmetallhaltigen Drahtes oder von Unregelmäßigkeiten und Defekten im Edelmetallgestrick in Form von fehlerhaften Maschenreihen und/oder Verbindungen.
Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft das Stricken auf einer Flachstrickmaschine mit mindestens einem Nadelbett.
Stricken ist charakterisiert durch die reihenweise Herstellung des entstehenden Gestricks, bei der ineinandergreifende Verbindungen, typischerweise in Form von Maschen, gebildet werden. Neben Maschen können Gestricke je nach Strickmuster auch weitere dem Fachmann bekannte Verbindungen in Form von anderen Fadenführungen umfassen, wie beispielsweise Flottungen oder Fänge. Im Rahmen dieser Anmeldung sind unter Maschen auch immer mögliche weitere Fadenführungsformen zur Verbindung zu verstehen. Wenn im Folgenden Bezug auf einen "Faden" genommen wird, soll die jeweilige Ausführung auch für einen entsprechenden "Draht" gelten. In Strickrichtung wird das Gestrick reihenweise gebildet, wobei im Folgenden auf den Teil des Gestricks, der die erste Strickreihe enthält als "unten" Bezug genommen wird. Die Fadenführung erfolgt von einer Seite des Nadelbettes oder der Nadelbetten zur anderen Seite und zurück. Eine Strickreihe umfasst daher eine Hin- und eine Rückreihe, was sich aus der Fadenführung ergibt. Die Fadenführung kann dabei in einer Strickreihe über nur eines oder im Fall einer Strickmaschine mit zwei Nadelbetten über beide Nadelbetten erfolgen. Die Fadenführung kann über die gesamte Breite des Nadelbetts bzw. der Nadelbetten erfolgen, es kann aber auch nur über Teile der Breite des Nadelbetts oder der Nadelbetten gestrickt werden. Je nachdem über welche Breite des Nadelbetts oder der Nadelbetten gestrickt wird, kann die Breite und auch die Form des Gestricks bestimmt werden.
Wenn im Rahmen dieser Anmeldung auf die Länge des Gestricks Bezug genommen wird, ist hierbei stets die Länge ab der ersten Strickreihe bis zur letzten Strickreihe gemeint.
Während des Strickvorgangs auf einer Flachstrickmaschine mit einem Nadelbett wird zunächst der erste Teil einer Strickreihe in eine Richtung gebildet (Hinreihe), anschließend wird der Faden in entgegengesetzte Richtung geführt (Rückreihe).
Während des Strickvorgangs auf einer Flachstrickmaschine mit zwei Nadelbetten wird zunächst der erste Teil einer Strickreihe auf mindestens einem der Nadelbetten gebildet. Typischerweise kann der Faden für eine vollständige Strickreihe zunächst auf dem ersten Nadelbett geführt werden (Hinreihe), anschließend wird der Faden in entgegengesetzte Richtung auf dem gleichen Nadelbett oder dem zweiten Nadelbett geführt (Rückreihe). Der Faden kann aber auch in einer Hin- und/oder Rückreihe abwechselnd auf beiden Nadelbetten geführt werden, wodurch innerhalb einer Strickreihe Verbindungen zwischen Maschen auf den beiden Nadelbetten erzeugt werden. So kann ein einlagiges oder ein zweilagiges Gestrick gebildet werden. Unter "zweilagigen Gestricken" werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung solche Gestricke verstanden, die über zwei Lagen verfügen, wobei die Lagen über eine oder mehrere ihrer jeweiligen Stoßkanten miteinander verbunden sein können oder auch nicht an ihren Stoßkanten verbunden sein können. Die beiden Lagen liegen dabei übereinander, das heißt sie überlappen zumindest teilweise im Bereich ihrer Flächenausdehnung. Auch Gestricke, die an einer Seite über die Stoßkanten der zwei Lagen miteinander verbunden sind, werden als zweilagige Gestricke bezeichnet. Bei einem Aufklappen entlang der gemeinsamen Stoßkante ist ein einlagiges Gestrick erhältlich. Eine Kombination von einlagigen und zweilagigen Bereichen innerhalb eines Gestricks ist ebenso möglich.
Unter den unteren Kanten sind hierbei diejenigen Kanten zu verstehen, die in Strickrichtung zuerst gebildet werden, sich also unten im Gestrick befinden. Dementsprechend sind unter den oberen Kanten diejenigen zu verstehen, die in Strickrichtung später gebildet werden.
Eine für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete Flachstrickmaschine verfügt über mindestens eine Gestrickabzugsvorrichtung, die in einem Abstand D von dem mindestens einen Nadelbett beabstandet angeordnet ist.
Gestrickabzugsvorrichtungen sind dem Fachmann prinzipiell bekannt, es kann sich dabei beispielsweise um eine(n) oder mehrere Walzen, Rollen, Bänder, Haken, Platten, Nadeln oder Kämme handeln. Gestrickabzugsvorrichtungen können statisch oder beweglich unter dem mindestens einen Nadelbett angeordnet sein. Unter einer statischen Gestrickabzugsvorrichtung ist hierbei zu verstehen, dass der Abstand zwischen Gestrickabzugsvorrichtung und Nadelbett während des Strickvorgangs unverändert bleibt. Auch eine statische Gestrickabzugsvorrichtung kann über bewegliche Teile, wie beispielsweise Walzen oder Rollen, verfügen.
Die Flachstrickmaschine kann optional auch über mehrere Gestrickabzugsvorrichtungen verfügen.
Beispielsweise kann die Flachstrickmaschine über eine erste Gestrickabzugsvorrichtung verfügen, die in einem Abstand D von dem mindestens einen Nadelbett angeordnet ist und über eine zweite Gestrickabzugsvorrichtung, die in einem Abstand D2 von dem mindestens einen Nadelbett angeordnet ist, wobei D2 größer als D ist. Die zweite Gestrickabzugsvorrichtung ist also weiter vom Nadelbett entfernt angeordnet als die erste Gestrickabzugsvorrichtung. Die erste und die zweite Gestrickabzugsvorrichtung können jeweils statisch oder beweglich sein. Beispielsweise können beide Gestrickabzugsvorrichtungen statisch sein. In bevorzugten Ausführungsformen verfügt die Flachstrickmaschine über eine Gestrickabzugsvorrichtung, die statisch in einem Abstand D2 von dem mindestens einen Nadelbett angeordnet ist, und über eine Gestrickabzugsvorrichtung, die beweglich zwischen dem mindestens einen Nadelbett und der statisch angeordneten Gestrickabzugsvorrichtung angeordnet ist. Die bewegliche Gestrickabzugsvorrichtung, in solchen Fällen auch als Hilfsabzugsvorrichtung bezeichnet, weist in solchen Fällen einen Mindestabstand D zu dem mindestens einen Nadelbett auf.
Das Verfahren umfasst das Bereitstellen von mindestens einem edelmetallfreien Stützfaden.
Geeignete edelmetallfreie Stützfäden können durch Routineversuche und unter Berücksichtigung des endgültigen Verwendungszwecks des Edelmetallnetzes und eventuellen zusätzlichen Schritten im Herstellverfahren ausgewählt werden. Bevorzugte edelmetallfreie Stützfäden lassen sich nach der Herstellung des Edelmetallnetzes entfernen, beispielsweise durch Auflösen in sauren oder basischen Medien, Abschneiden, Schmelzen oder Abflammen. Solche Stützfäden können natürlicher oder synthetischer organischer Natur oder anorganischer Natur sein. Beispiele für geeignete Materialien sind Polyamide, Polyester, Zellulosefasern, Baumwolle, Acryl-Styrol-Polymere, Nylon, PVA und andere Vinylpolymere, Alginat, Kupfer, Aluminium, oder auch Metalle mit niedrigem Schmelzpunkt wie Zinn- und Blei-Legierungen.
Der mindestens eine edelmetallfreie Stützfaden kann aus nur einem fadenförmigen Element bestehen, solche einzelnen fadenförmigen Elemente werden auch im Fall von edelmetallfreien Fäden als Filamente bezeichnet. Der edelmetallfreie Stützfaden kann auch aus mehr als einem Filament bestehen, die vorteilhafterweise miteinander verdrillt sein können. Diese mehreren Filamente können aus den gleichen oder unterschiedlichen Materialien bestehen.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst das Stricken eines Stütznetzes unter Verwendung des mindestens einen edelmetallfreien Stützfadens.
Unter dem "Stütznetz" werden die Bereiche des Gestricks verstanden, die ohne Verwendung des edelmetallhaltigen Drahtes gestrickt werden. Das Stütznetz ist also edelmetallfrei, kann aber auch weitere Fäden oder Drähte umfassen.
Das Gestrick umfasst alle Strickreihen, die während des Verfahrens gebildet werden. Das Gestrick umfasst mindestens das Stütznetz und das Edelmetallnetz. Das Gestrick kann aber auch weitere Teile oder Bereiche umfassen. Die Form des Gestricks ist nicht weiter beschränkt, es kann beispielsweise rund, rechteckig oder trapezförmig sein, die Form wird dabei durch die Außenkanten des Gesamtgestricks bestimmt. Es kann bevorzugt sein, dass alle Strickreihen des Gestricks über die gleiche Breite der Nadelbetten gestrickt, mit anderen Worten kann das Gestrick bevorzugt rechteckig sein.
Im erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst zumindest ein Teil des Stütznetzes über mindestens die Länge des Abstands D gestrickt. Mit anderen Worten wird vor Beginn des Strickens des Edelmetallnetzes zumindest über die Länge D unter Verwendung des edelmetallfreien Stützfadens gestrickt. Durch das Stricken bis zu einer Mindestlänge wird sichergestellt, dass das Gestrick durch die Gestrickabzugsvorrichtung gespannt wird, bevor der schwieriger zu verarbeitende edelmetallhaltige Draht verstrickt wird. Mutmaßlich wird dadurch sichergestellt, dass Maschen bzw. Gestrickteile, die den steifen edelmetallhaltigen Draht enthalten, beim Strickprozess von den Nadeln gezogen werden. Dadurch wird die Prozessstabilität erhöht und Fehlstellen im Edelmetallnetz durch die Gestrickabzugsvorrichtung werden reduziert.
Für den Fall, dass die Flachstrickmaschine über mehr als eine Gestrickabzugsvorrichtung in unterschiedlichen Abständen zu dem mindestens einen Nadelbett verfügt, kann es vorteilhaft sein, dass zunächst zumindest ein Teil des Stütznetzes über mindestens die Länge des Abstandes bis zu mindestens einer weiter als Abstand D entfernten Gestrickabzugsvorrichtung gestrickt wird. Die weiter entfernte Gestrickabzugsvorrichtung kann beispielsweise in einem Abstand D2 zu dem mindestens einen Nadelbett angeordnet sein, wobei D2 größer als D ist. Mit anderen Worten kann es vorteilhaft sein, dass zumindest ein Teil des Stütznetzes über mindestens die Länge D2 gestrickt wird.
Ebenso kann es vorteilhaft sein, dass das Stütznetz nur bis zur näher gelegenen Gestrickabzugsvorrichtung gestrickt wird, mit anderen Worten kann auch für den Fall von mehreren Gestrickabzugsvorrichtung das Stütznetz zunächst nur über die Mindestlänge D gestrickt werden.
Bei Flachstrickmaschinen, die über eine statische Gestrickabzugsvorrichtung im Abstand D2 zu dem mindestens einen Nadelbett und eine bewegliche Hilfsabzugsvorrichtung verfügen, wird typischerweise zunächst ein Teil des Gestricks der Länge D gestrickt, bis das Gestrick durch die Hilfsabzugsvorrichtung gespannt werden kann. Im weiteren Strickverfahren bewegt sich die Hilfsabzugsvorrichtung mit wachsender Länge des Gestricks in Richtung der statischen Gestrickabzugsvorrichtung bis zum Abstand D2. Dadurch wird das entstehende Gestrick mitgeführt.
Das Stütznetz kann einlagig oder mehrlagig gestrickt werden, es kann nur auf einem Nadelbett oder, für den Fall, dass die Flachstrickmaschine über mehr als ein Nadelbett verfügt, auf mehreren Nadelbetten gestrickt werden. Das Stütznetz kann über unterschiedliche Bereiche verfügen, die einlagig und/oder doppellagig sind.
Im Fall, dass die Flachstrickmaschine über zwei Nadelbetten verfügt, kann das Stütznetz mit verbindenden Maschen von beiden Nadelbetten gestrickt werden. Unter "verbindenden Maschen" sind hierbei solche Strickmaschen zu verstehen, die zwischen dem ersten und dem zweiten Nadelbett gebildet werden. Mit anderen Worten wird das Stütznetz zumindest teilweise einlagig gestrickt.
Das Stütznetz kann über die gesamte oder nur über einen Teil der Breite des mindestens einen Nadelbetts gestrickt werden. Die Form des Stütznetzes, insbesondere des ersten Teils des Stütznetzes mit der Mindestlänge D, ist nicht weiter beschränkt, es kann beispielsweise eine rechteckige, runde oder dreieckige Form aufweisen. Auch Kombinationen dieser Formen sind möglich, insbesondere wenn das Stütznetz mehrere Bereiche umfasst.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst das Bereitstellen von mindestens einem edelmetallhaltigen Draht.
Unter einem edelmetallhaltigen Draht wird ein Draht verstanden, der aus mindestens einem Edelmetall besteht oder der einen nennenswerten Anteil (> 50 Gew.-%) an Edelmetall enthält. Unter Edelmetallen wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Metall ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Platinmetallen, Gold und Silber verstanden. Unter Platinmetallen sind die Metalle der sogenannten Platingruppe, also Platin (Pt), Palladium (Pd), Iridium (Ir), Rhodium (Rh), Osmium (Os) und Ruthenium (Ru), zu verstehen.
Bevorzugt besteht der mindestens eine edelmetallhaltige Draht aus Platin, einer Platinlegierung, Palladium oder einer Palladiumlegierung. Eine Platinlegierung enthält mehr als 50 Gew.-% Platin, als weitere Legierungsbestandteile sind insbesondere Palladium, Rhodium und Ruthenium zu nennen. Eine Palladiumlegierung enthält mehr als 50 Gew.-% Palladium, als weitere Legierungsbestandteile sind insbesondere Platin, Rhodium und Ruthenium zu nennen.
Bevorzugt besteht der mindestens eine edelmetallhaltige Draht aus einer Legierung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Platin mit 1 - 15 Gew.-% Rhodium, Platin mit 1 - 15 Gew.-% Rhodium und 0,1 - 20 Gew.-% Palladium, Platin mit 1 - 15 Gew.-% Rhodium, 0,1 - 20 Gew.-% Palladium und 0,1 - 5 Gew.-% Ruthenium, Platin mit 1 - 15 Gew.-% Rhodium, 0,1 - 40 Gew.-% Palladium und 0,001 - 5 Gew.-% Iridium, Platin mit 1 - 15 Gew.-% Rhodium, 0,1 - 20 Gew.-% Palladium und 0,001 - 5 Gew.-% Tantal, Platin mit 1 - 15 Gew.-% Rhodium, 0,001 - 5 Gew% Iridium und 0,001 - 5 Gew.-% Tantal, Palladium mit 1 - 25 Gew.-% Platin, Palladium mit 1 - 25 Gew.-% Platin und 1 - 15 Gew.-% Rhodium, Palladium mit 1 - 25 Gew.-% Wolfram, Palladium mit 1 - 15 Gew.-% Nickel, Palladium mit 0,001 - 5 Gew.-% Rhodium, Palladium mit 1 - 15 Gew.-% Kupfer, Palladium mit 1 - 15 Gew.-% Kupfer und 1 - 15 Gew.-% Nickel und Palladium mit 1 - 30 Gew.-% Cobalt.
Vorzugsweise werden edelmetallhaltige Drähte eingesetzt, die einen Durchmesser von 40 - 150 µm aufweisen, bevorzugt von 50 - 130 µm.
Der mindestens eine edelmetallhaltige Draht kann als Runddraht, das heißt mit einem runden Querschnitt, ausgebildet sein. In einer anderen Ausführung kann der Draht als abgeflachter Runddraht oder als Draht mit einem anderen Querschnitt ausgeführt werden.
Der mindestens eine edelmetallhaltige Draht kann mehrere Drähte, in diesem Fall auch als Filamente bezeichnet, umfassen, die bevorzugt miteinander verdrillt sein können. Die Filamente können alle aus dem gleichen Material bestehen, d.h. alle edelmetallhaltig sein, oder aus unterschiedlichen Materialien bestehen, die wiederum nicht alle edelmetallhaltig sein müssen.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst das Stricken des Edelmetallnetzes unter Verwendung des mindestens einen edelmetallhaltigen Drahts.
Erfindungsgemäß wird das Edelmetallnetz gestrickt, nachdem zumindest ein erster Teil des Stütznetzes gestrickt wurde, mit anderen Worten wird das Gestrick mindestens bis zu einer Länge des Abstands D gestrickt, bevor der edelmetallhaltige Draht verstrickt wird. Das Edelmetallnetz kann über die gleiche Breite des mindestens einen Nadelbetts wie der erste Teil des Stütznetzes gestrickt werden, das Edelmetallnetz kann aber auch schmaler oder breiter als der erste Bereich des Stütznetzes gestrickt werden.
In vielen Fällen kann es vorteilhaft sein, zwei oder mehr edelmetallhaltige Drähte gemeinsam miteinander zu verstricken. Mit anderen Worten können bei der Bildung einer Masche mehrere edelmetallhaltige Drähte gemeinsam geführt werden, die mehreren edelmetallhaltigen Drähte werden parallel verstrickt. Beim Stricken mit mehreren edelmetallhaltigen Drähten bestehen in einer Ausführungsform die edelmetallhaltigen Drähte aus dem gleichen Material, in weiteren Ausführungsformen können edelmetallhaltige Drähte bestehend aus mindestens zwei unterschiedlichen Materialien verwendet werden. Die mehreren Drähte können gleich oder unterschiedlich sein, insbesondere können sie den gleichen oder unterschiedliche Durchmesser und/oder die gleiche oder unterschiedliche Zusammensetzungen aufweisen.
Das Edelmetallnetz kann mit einer oder zwei Lagen gestrickt werden, mit anderen Worten kann das Edelmetallnetz als Einbett- oder Zweibettware gestrickt werden. Bevorzugt können die erste und die zweite Lage eines zweilagigen Edelmetallnetzes aus einem edelmetallhaltigen Draht oder edelmetallhaltigen Drähten gleicher Zusammensetzung gestrickt werden. Die beiden Lagen können aber auch aus edelmetallhaltigem Draht oder edelmetallhaltigen Drähten unterschiedlicher Zusammensetzung gestrickt werden. Zum Stricken der ersten und zweiten Lage eines zweilagigen Edelmetallnetzes kann edelmetallhaltiger Draht mit dem gleichen oder mit unterschiedlichen Durchmessern verwendet werden.
Die erste und die zweite Lage eines zweilagigen Edelmetallnetzes können in gleichen oder unterschiedlichen Strickmustern gestrickt werden. Unterschiedliche Strickmuster können beispielsweise durch unterschiedliche Maschenlängen, Maschenverbindungen, Flottungen oder Fänge entstehen. In bevorzugten Ausführungsformen werden die erste und die zweite Lage eines zweilagigen Edelmetallnetzes im gleichen Strickmuster gestrickt.
Die erste und die zweite Lage eines zweilagigen Edelmetallnetzes können die gleiche Länge oder unterschiedliche Längen in Strickrichtung und/oder die gleiche Breite oder unterschiedliche Breiten senkrecht zur Strickrichtung aufweisen. Bevorzugt haben die erste und die zweite Lage eines zweilagigen Edelmetallnetzes die gleiche Länge und die gleiche Breite, mit anderen Worten sind die erste und die zweite Lage eines zweilagigen Edelmetallnetzes bevorzugt deckungsgleich.
Die erste und die zweite Lage eines zweilagigen Edelmetallnetzes können die gleiche Form oder unterschiedliche Formen haben. Besonders bevorzugt haben die erste und zweite Lage eines zweilagigen Edelmetallnetzes die gleiche Form. Es kann vorteilhaft sein, dass die erste und die zweite Lage eines zweilagigen Edelmetallnetzes die Form einer Halbellipse, insbesondere die Form eines Halbkreises, aufweisen. Besonders vorteilhaft kann sein, dass diese beiden Halbellipsen oder Halbkreise die gleiche Breite und die gleiche Länge aufweisen.
Beim Stricken auf mehreren Nadelbetten kann es außerdem vorteilhaft sein mehrere edelmetallhaltige Drähte zu verstricken, die nicht parallel verstrickt werden und beispielsweise zwischen den Nadelbetten geführt werden, in das entstehende Gestrick eingelegt werden oder Verbindungen zwischen den Lagen bilden.
Der edelmetallfreie Stützfaden kann parallel mit dem mindestens einen edelmetallhaltigen Draht verstrickt werden, d.h. es können beim Stricken Maschen, Fänge oder Flottungen gebildet werden, die edelmetallhaltigen Draht und edelmetallfreien Stützfaden umfassen. Der betreffende Teil des entstehenden Gestricks enthält in diesen Fällen sowohl edelmetallhaltigen Draht als auch das Material des Stützfadens.
Das Stütznetz kann nur einen Teil umfassen, der mit einer Mindestlänge D vor dem Stricken des Edelmetallnetzes gestrickt wird. Das Stütznetz kann auch weiterer Bereiche oder Teile umfassen. Es kann beispielsweise den ersten Bereich der Mindestlänge D umfassen, der vor dem Stricken des Edelmetallnetzes gestrickt wird und mindestens einen weiteren Bereich, der simultan zum Edelmetallnetz gestrickt wird, der also in den gleichen Strickreihen wie das Edelmetallnetz gestrickt wird. Das Stütznetz kann auch einen Bereich umfassen, der während und/oder nach dem Stricken des Edelmetallnetzes gestrickt wird. Das Stütznetz kann das Edelmetallnetz demnach ganz oder teilweise umgeben. Die unterschiedlichen Bereiche des Stütznetzes können mit dem Edelmetallnetz verbunden sein, es kann aber vorteilhaft sein, wenn die unterschiedlichen Bereiche nicht oder nur teilweise miteinander verbunden sind.
In bevorzugten Ausführungsformen kann zunächst ein erster Bereich der Mindestlänge D gestrickt werden, im Anschluss ein erstes Edelmetallnetz und im Folgenden ein weiterer Stütznetzbereich und ein weiteres Edelmetallnetz. Mit anderen Worten können mehrere Edelmetallnetze gestrickt werden, die durch mindestens einen Stütznetzbereich voneinander getrennt sind.
In bevorzugten Ausführungsformen umgibt das Stütznetz das Edelmetallnetz zu mindestens 50 %. Darunter ist zu verstehen, dass mindestens 50 % des Umfangs des Edelmetallnetzes vom Stütznetz umgeben sind, bevorzugter mindestens 60 %, noch bevorzugter mindestens 80 %. Besonders bevorzugt kann sein, dass das Stütznetz das Edelmetallnetz vollständig umgibt.
Das Gestrick kann also Strickreihen aufweisen, die edelmetallhaltigen Draht und edelmetallfreien Stützfaden umfassen, wobei der edelmetallhaltige Draht und der edelmetallfreie Stützfaden vollständig oder teilweise parallel verstrickt werden können oder auch vollständig oder teilweise simultan verstrickt werden können. Solche Strickreihen können Bereiche aufweisen, die keinen edelmetallhaltigen Draht umfassen. Bereiche, die keinen edelmetallhaltigen Draht umfassen, können mit Bereichen, die edelmetallhaltigen Draht umfassen, durch Maschen oder Fänge des edelmetallhaltigen Drahts und/oder des edelmetallfreien Stützfadens verbunden sein, die Bereiche können aber auch nicht verbunden sein. Mit anderen Worten können die Bereiche des Edelmetallnetzes mit den Bereichen des Stütznetzes innerhalb einer Strickreihe Verbindungen aufweisen. Aufeinanderfolgende Strickreihen können durchgängig eine solche Verbindung aufweisen oder durchgängig keine Verbindung aufweisen, beliebige Kombinationen sind ebenfalls möglich. Beispielsweise können aufeinanderfolgenden Strickreihen abwechselnd über solche Verbindungen verfügen, es können aber auch mehrere aufeinanderfolgende Strickreihen über keine Verbindung verfügen und im Anschluss eine einzelne oder mehrere Strickreihen über eine Verbindung verfügen. Das Edelmetallnetz kann also an mindestens einer Seite mit den entsprechenden Bereichen des Stütznetzes ganz oder teilweise verbunden sein. Im Fall der teilweisen Verbindung kann diese über einzelne oder mehrere aufeinanderfolgende Strickreihen ausgeführt sein.
Es kann bevorzugt sein, dass das Stütznetz in den Bereichen mit Strickreihen, die keinen edelmetallhaltigen Draht enthalten, zweilagig gestrickt wird, falls die Flachstrickmaschine über zwei Nadelbetten verfügt. Mit anderen Worten kann das Stütznetz in diesen Strickreihen ohne verbindende Maschen zwischen dem ersten und zweiten Nadelbett gestrickt werden. Diese beiden Lagen können an den Randmaschen über verbindende Strickmaschen verbunden sein, es kann also vorteilhaft sein, dass das Stütznetz in diesen Bereichen eine schlauchartige Struktur hat. Bevorzugt kann auch sein, dass das Stütznetz in den Bereichen, die keinen edelmetallhaltigen Draht umfassen, einlagig gestrickt wird. In bevorzugten Ausführungsformen umfasst das Stütznetz einlagig gestrickte Bereiche und zweilagig gestrickte Bereiche, die keinen edelmetallhaltigen Draht umfassen.
Bevorzugt können alle Bereiche des Stütznetzes aus edelmetallfreien Stützfäden der gleichen Zusammensetzung gestrickt werden. Unterschiedliche Bereiche können aber auch aus edelmetallfreien Stützfäden unterschiedlicher Zusammensetzung gestrickt werden. Unterschiedliche Bereiche des Stütznetzes können in gleichen oder unterschiedlichen Strickmustern gestrickt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann weitere Schritte umfassen.
Das Verfahren kann das Bereitstellen von mindestens einem weiteren Draht oder Faden umfassen. Geeignete weitere Drähte oder Fäden können je nach vorgesehener Verwendung und/oder Funktion im Herstellverfahren oder für die spätere Anwendung des Edelmetallnetzes ausgewählt werden. Beispielsweise kann es sich bei dem weiteren Draht um einen Draht aus einem Nicht-Edelmetall handeln, der geeignet ist, um das Edelmetallnetz beim Einsatz im Reaktor zu stabilisieren, zum Beispiel kann es sich dabei um einen Stahl- oder Edelstahldraht handeln. Das Verfahren umfasst in diesen Fällen das simultane Stricken von Bereichen des Gestricks unter Verwendung des mindestens einen weiteren Drahtes oder Fadens. Das Gestrick kann in diesem Fall Teile oder Bereiche umfassen, die nur den weiteren Draht oder Faden enthalten oder Teile oder Bereiche, die sowohl den weiteren Draht oder Faden als auch den edelmetallhaltigen Draht enthalten oder Teile oder Bereiche, die sowohl den weiteren Draht oder Faden als auch den edelmetallfreien Stützfaden enthalten oder Teile oder Bereiche, die sowohl den weiteren Draht oder Faden als auch den edelmetallhaltigen Draht als auch den edelmetallfreien Stützfaden enthalten.
Bevorzugt kann das Stütznetz in einem weiteren Schritt entfernt werden. Geeignete Verfahren sind dem Fachmann prinzipiell bekannt und sind von der Art des eingesetzten edelmetallfreien Stützfadens und dem edelmetallhaltigen Draht abhängig. Das Stütznetz kann zum Beispiel zersetzt, aufgelöst, geschmolzen, abgeflammt oder abgeschnitten werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Abbildungen näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.

Abbildung 1: zeigt einen Strömungsreaktor zur heterogen-katalytischen Verbrennung von Ammoniak in schematischer Darstellung.
Abbildung 2: zeigt Teilschnitte senkrecht zur Maschinenlängsachse einer Flachstrickmaschine mit mindestens einer Abzugsvorrichtung.
Abbildung 3: zeigt Beispiele für erfindungsgemäß herstellbare Gestricke mit unterschiedlich geformten Stütznetzen.
Abbildung 4: zeigt Beispiele für erfindungsgemäß herstellbare Gestricke mit unterschiedlich geformten Stütznetzen, die das Edelmetallnetz auch seitlich umgeben.

Abbildung 1 zeigt schematisch einen senkrecht positionierten Strömungsreaktor 1 zur heterogen-katalytischen Verbrennung von Ammoniak. Das Katalysatorsystem 2 bildet die eigentliche Reaktionszone des Strömungsreaktors 1. Es umfasst eine Katalysatorpackung 3 und nachgeschaltete Catchment-Netze 4. Die Katalysatorpackung 3 umfasst mehrere, in Strömungsrichtung 5 des Frischgases hintereinander angeordnete Katalysatornetze 6. Typischerweise sind die Katalysatornetze 6 gestrickte Netze, die beispielsweise durch Verstricken von Draht mit einem Durchmesser von 76 µm aus verschiedenen Platin-RhodiumLegierungen hergestellt werden. Zusätzlich können Catchment-Netze 4 vorgesehen sein. Abbildung 2 zeigt Teilschnitte senkrecht zur Maschinenlängsachse von Flachstrickmaschinen 200 mit jeweils zwei Nadelbetten 201 und 202. Die Flachstrickmaschine 200' in Abb. 2 A verfügt über eine Abzugsvorrichtung 203' im Abstand D zu den Nadelbetten 201ⁱ und 202'. Die in Abb. 2 B gezeigte Vorrichtung 200ⁱⁱ verfügt über zwei Abzugsvorrichtungen 203" und 204ⁱⁱ in den Abständen D und D2 zu den Nadelbetten 201ⁱⁱ und 202ⁱⁱ. Die Abzugsvorrichtung 203ⁱⁱ ist hier als zwei Rollen umfassend dargestellt, zwischen denen das entstehende Gestrick durchgeführt werden kann, es kann sich aber auch um jede weitere dem Fachmann bekannte Abzugsvorrichtung handeln. Gleiches gilt für die Abzugseinrichtung 204ⁱⁱ, die als einzelne Rolle dargestellt ist.
Abbildung 3 zeigt Beispiele für erfindungsgemäß herstellbare Gestricke 300 mit rechteckig geformten Edelmetallnetzen 302 mit unterschiedlich geformten Stütznetzen 301. Die Stütznetze grenzen in allen Abbildungen 3 A bis F jeweils über die gesamte Breite an Bereiche des Gestricks 302, die aus edelmetallhaltigem Draht gestrickt wurden. Die Stütznetze der Abbildungen 3 A bis D weisen jeweils nur einen ersten Bereich (301ⁱ-301^iv) der Länge D auf, der unterschiedlich geformt ist. In den Abbildungen E und F weisen die Stütznetze außerdem einen zweiten Bereich (303^v, 303^vi) auf, der im Gestrick oberhalb des edelmetallhaltigen Bereichs (302^v,302^vi) angeordnet ist.
Abbildung 4 zeigt Beispiele für erfindungsgemäß herstellbare Gestricke 400 mit unterschiedlich geformten Stütznetzen, die das Edelmetallnetz auch seitlich umgeben. Der erste Bereich der Länge D (401ⁱ-401^vi) weist jeweils eine zumindest teilweise rechteckige Form auf, alle anderen Formen sind aber ebenso möglich. In Abb. 4 A umfasst das Stütznetz einen zweiten Bereich 404', der den edelmetallhaltigen Gestrick-Bereich 402' seitlich umgibt. Zwischen edelmetallhaltigem Bereich 402' und Stütznetzbereich 404' besteht in der gezeigten Ausführungsform keine Verbindung, das Gestrick weist eine Lücke 405' auf. Bei der in Abb. 4 B gezeigten Ausführungsform ist der seitliche Stütznetzbereich 404ⁱⁱ teilweise mit dem edelmetallhaltigen Bereich 402ⁱⁱ verbunden (406"). Die in Abb. 4 C gezeigte Ausführungsform des Stütznetzes weist einen weiteren Bereich 403ⁱⁱⁱ oberhalb des edelmetallhaltigen Bereichs 402ⁱⁱⁱ auf. Abb. 4 D zeigt ein Stütznetz, das den edelmetallhaltigen Bereich 402^iv an drei Seiten umgibt (401^iv, 403^iv, 404^iv) und vollständig mit diesem verbunden ist. Auch Abb. 4 E zeigt eine solche Ausführung, jedoch ist der edelmetallhaltige Gestrickbereich 402" halbkreisförmig ausgestaltet. In Abb. 4 F umgibt das Stütznetz das edelmetallhaltige Gestrick 402"' vollständig, wobei an einer Seite keine Verbindung der aneinandergrenzenden Stoßkanten besteht (405^vi). Auch Kombinationen der unterschiedlichen Ausführungsformen, die beispielhaft in Abbildung 3 und 4 gezeigt sind, sind denkbar. Die unterschiedlichen Bereiche der Stütznetze können jeweils einlagig oder doppellagig ausgeführt sein, auch beliebige Kombinationen sind möglich.

Definition der verwendeten Bezugszeichen

1: Strömungsreaktor
2: Katalysatorsystem
3: Katalysatorpackung
4: Catchment-Netze
5: Strömungsrichtung
6: Katalysatornetze
200: Flachstrickmaschine
201: Erstes Nadelbett
202: Zweites Nadelbett
203: Abzugsvorrichtung
204: Abzugsvorrichtung
300,400: Gestrick
301, 401: Erster Stütznetzbereich
302, 402: Edelmetallnetz
303, 304: Weiterer Stütznetzbereich
404: Seitlicher Stütznetzbereich
405: Lücke zwischen Edelmetallnetz und Stütznetz
406: Verbindungen zwischen Edelmetallnetz und Stütznetz

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Edelmetallnetzes auf einer Flachstrickmaschine, wobei die Flachstrickmaschine mindestens ein Nadelbett und mindestens eine in einem Abstand D von dem mindestens einen Nadelbett beabstandete Gestrickabzugsvorrichtung aufweist,
umfassend die Schritte
- Bereitstellen von mindestens einem edelmetallfreien Stützfaden,

- Bereitstellen von mindestens einem edelmetallhaltigen Draht,

- Stricken eines Stütznetzes unter Verwendung des mindestens einen edelmetallfreien Stützfadens,

- Stricken des Edelmetallnetzes unter Verwendung des mindestens einen edelmetallhaltigen Drahts,

dadurch gekennzeichnet, dass zunächst zumindest ein Teil des Stütznetzes über mindestens die Länge des Abstands D gestrickt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine edelmetallhaltige Draht aus Platin, einer Platinlegierung, Palladium oder einer Palladiumlegierung besteht.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der mindestens eine edelmetallhaltige Draht einen Durchmesser von 40 - 150 µm aufweist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei zwei oder mehr edelmetallhaltige Drähte parallel verstrickt werden.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der edelmetallfreie Stützfaden ein Material umfasst, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyamiden, Polyestern, Zellulosefasern, Baumwolle, Acryl-Styrol-Polymeren, Nylon, Vinylpolymeren, Alginat, Kupfer, Aluminium, Zinn-Legierungen und Blei-Legierungen.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Flachstrickmaschine über mehrere Gestrickabzugsvorrichtungen verfügt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei zunächst zumindest ein Teil des Stütznetzes über mindestens die Länge des Abstandes bis zu einer weiter als Abstand D entfernten Gestrickabzugsvorrichtung gestrickt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die weiter als Abstand D entfernte Gestrickabzugsvorrichtung in einem Abstand D2 angeordnet ist und zumindest ein Teil des Stütznetzes über mindestens die Länge D2 gestrickt wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Stütznetz mehrere Bereiche umfasst.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Stütznetz das Edelmetallnetz zu mindestens 50 % umgibt.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Stütznetz einen Bereich umfasst, der nach dem Stricken des Edelmetallnetzes gestrickt wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Verfahren einen weiteren Schritt umfasst, in dem das Stütznetz entfernt wird.