CS215609B1 - Method of and apparatus for electrostatically removing superfluous solid particles - Google Patents

Description

ČESKOSLOVENSKASOCIALISTICKÁREPUBLIKA( 19 )

POPIS VYNÁLEZU f215609

K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU (22) Přihlášené 20 09 78(21) (PV 6056-78) (51) Int. Cl.3B 07 B 13/00 (40) Zverejnené 29 08 80

ÚŘAD PRO VYNÁLEZY (45) Vydané 15 02 85

A OBJEVY (75)

Autor vynálezu

KABÁTOVÁ VIERA ing., ČAPEK JOZEF dipl. těch., ŽILINA (54) Spdsob elektrostatického odstraňovania přebytečných pevných častíca zariadenie k prevádzaniu tohto sposobu 1

Vynález rieši spfisob elektrostatického odstraňovania prebytočných pevných častíc, hlav-ně vlákenných vločiek, ktoré zostali neukotvené v adhéznej vrstvě elektrostaticky povrstve-ného útvaru. Částice sa zachycujú a zhromažňujú. Sálej vynález rieši zariadenie k prevádza-niu tohoto spfisobu. Je umiestené za elektrostatickým povrstvovacím zariadením. Při elektrostatiekom povrstvovaní, s ciel’om čjosiahnúť maximálnu hustotu nánosu častíc,dochádza v praxi k predimenzovaniu ich dávkovania, čo vedle na povrchu elektrostaticky po-vrstveného útvaru k výskytu nežiadúcich voThých častíc, neukotvených v adhéznej vrstvě. V ideálnom případe sa částice, ktoré sa nezachytia v adhéznej vrstvě, vracajú po odovzdaníelektrostatického náboja k opačnej elektróde. V praxi značná část neukotvených častíc zostá-va zachytená na ukotvených časticiach jednak mechanickými silami, u vlákenných vločiek sple-tením sa navzájom a s ukotvenými vločkami, jednak zvýšeným príjmom vody, resp. rozpúšťadlavzlínaním z adhéznej vrstvy, a to pri použití disperzných, alebo rozpúšťadlových adhezív.Zvýšený příjem vlhkosti, resp. rozpúšťadla, bráni aj účinnému odsávaniu volných častíc předvysušením adhezíva. Tento jav je tým výraznější, čím menšie sú rozměry použitých častíc. čistenie povrchu elektrostaticky povrstvených útvarov je v súčasnosti riešené mechanic-kým a pneumatickým spósobom, vo vačšine prípadov kombináciou týchto. Pri plošných elektrostaticky povrstvených útvaroch sa najčastejšie aplikuje systém naklepávania, odsávania a kefo-vania rotačnými kefami, pri trojrozměrných útvaroch spósob ofukovania. Tieto spósoby čiste-nia, s výnimkou povrchového odsávania, sú obmedzené na výrobok s tuhou adhéznou vrstvou,t. j. s vysušením, zoželatinovaným, stuhnutým, atď. lepidlom. Pri použití vačšiny adhezív,napr. disperzií a roztokov plastov, plastizolov a pod. je potřebný stupeň tepelného namáha-nia, pričom elektrostaticky povrstvený útvar stráca vlastnú vlhkost a vo vačšine prípadovdójde k znehodnoteniu vodivostnej apretúry na·časticiach, ktoré sú pre proces elektrostatic- 215609 215609 2 kého povrstvenia opatřené na svojom povrchu elektricky vodivou vrstvou. Pri niektorých dru-hoch častíc, hlavně polymérnych, tepelné namáhanie vedle k zmene niektorých vlastností,napr'. farebného odtieňa. Tiéto změny vlastností častíc tepelným namáháním mdžu zapříčinitpri mechanickom čistění vznik nežiadúcehó elektrostatického náboje na povrchu čištěnéhoelektrostaticky povrstveného materiálu, znižuje sa zároveň možnost opatovného použitia od-stránených vorných Častíc v procese elektrostatického povrstvenia.

Vačěinu uvedených nedostatkov odstraňuje sp&sob elektrostatického odstraňovania preby-točných pevných častíc, hlavně vlákenných vločiek, ktoré zostali na povrchu neukotvenév adhéznej vrstvě elektrostaticky povrstveného útvaru, ktorý spočívá v tom, že uzemněnýpovrstvený útvar sa predsušuje a prechádza jednosměrným elektrostatickým pol’om. Toto elek-trostatické pole je vytvořené vysokonapaťovou elektrodou s napatím 30-150 kV, pričom saneukotvené pevné částice z povrstveného útvaru odpútajú, prechádzajú cez otvory vysokonapa-ťove j elektrody a zachytávájú sa na uzemnenej zbernej elektróde, z ktorej povrchu sú mecha-nicky, alebo pneumaticky odstraňované. Hodnoty intenzity elektrostatického pol’a sa voliapodl’a velkosti prierazného napatia v daných podmienkách. Pri použití vodnéj disperzie,alebo roztoku polyméru vo funkcii adhéznej vrstvy, povrch elektrostaticky povrstveného ma-teriálu sa před elektrostatickým odsáváním podTa vynálezu suší povrchovým ohrevom, s výho-dou infračerveným ohrevom. Teplotu predsušenia volíme s ohTadom na použité částice tak,aby nedošlo k znehodnoteniu ich vlastností, hlavně elektrických. CieTom predsušenia jeumožnit časticiam 1’ahšie odpútanie sa z povrchu elektrostaticky povrstveného útvaru. Elek-trostatické odsávanie podpoříme vibráciou elektrostaticky povrstveného útvaru.

Zariadenie na elektrostatické odstraňovanie prebytočných pevných častíc je umiestnenéza elektrostatickým povrstvovacím zariadením. Je tvořené vysokonapaťovou elektrodou v tvarejednoduchého, alebo viacnésobného žl’abu s otvormi, umiestneného nad povrstveným útvaromcez jeho celú šířku, uzemněnou zbernou elektrodou, umiestnenou nad vysokonapaťovou elektro-dou, vibrátorom, snímacím válčekom a zásobníkom. Vibrátor je umiestnený pod povrstvenýmútvarom v mieste pdsobenia vysokonapaťovej elektrody. Snímací válček sa dotýká zbernejelektrody nad zásobníkom, alebo před ústím odsávacej hubice. Vibrátor je vytvořený jednodu-chou konštrukciou, a to otáčajúcou sa hranatou týčou, ktorej hrany striedavo dvíhajú vrstvupovrstveného útvaru.

Vysokonapaťová elektroda je pře pritiahnuté částice priechodná, výhodné je použitie ko-vověj mriežky s veTkosťou dk prispdsobenou rozmerom častíc, částice prechádzajú vysokonapa-ťovou elektrodou a sú zachytávané zbernou elektrodou, ktorá sa pohybuje nad vysokonapaťovouelektrodou vo formě uzemněného pohyblivého nekonečného kovového povrstveného pása, alebovalca. Na povrchu zbernej elektrody sa částice po přechode vysokonapaťovou elektrodou zachy-tla a sú z nej kontinuálně, mechanicky, alebo pneumaticky odoberané. Použitím vysokonapaťo-vej elektrody oblúkovitého profilu vzniká medzi ňou a zbernou elektrodou nehomogenně elek-trostatické pole s rastúcim gradientom intenzity elektrostatického pol’a smerom k zbernejelektróde, čo vedie k zrýchlenému pohybu častíc smerom k zbernej elektróde. Zberná elektro-da vo formě nekonečného pása, alebo otočného valca pracuje na rovnakom principe. Pře volbukonštrukcie zbernej elektrody rozhodujú konkrétné podmienky na stroji. Zberná elektrodavo formě nekonečného pása, alebo valca je dvojvrstvová. Vnútorná kovová vrstva je uzemněná.Vonkajšiu zbernú vrstvu tvoři dielektrikum, s výhodou film polyméru, na ktorom sú částicezadržené tak, aby sa zabránilo ich spatnému pohybu ku vysokonapaťovej elektróde a aby zá-roveň boli z něho bez ťažkostí odstranitelné mechanicky, alebo pneumaticky, alebo kombiná-ciou oboch spdsobov.

Elektrostatickým odsáváním podTa vynálezu sa dosiahne účinné odstraňovanie neukotvenýchpevných častíc z povrchu elektrostaticky povrstveného útvaru bez nebezpečia porušenia jeholícnej vrstvy. Částice sú odstraňované kontinuálně a mdžu byť bez žaTšej úpravy vrátené dopracovného cyklu. Pri elektrostatickom odsávaní podTa vynálezu sa vyhneme ťažkostiam súvi-siacim s vznikom statickej elektřiny, ktorá sa pri určitých podmienkách vytvára pri mechanic-kom čistění vysušeného elektrostaticky povrstveného útvaru. Odstránené částice nevykazujú 3 215609 změnu ρδvodných vlastností, Zariadenie na elektrostatické odstraňovanie neukotvených pev-ných častíc podl’a vynálezu je priestorovo nenáročné.

Zariadenie na elektrostatické odstranovanie neukotvených prebytočnýeh pevných častícje zobrazené na obr. Zariadenie je umiestnené za elektrostatickým povrstvovacím zariadením,z ktorého vychádza povrstvený útvar 2 v smere Šípky. Povrstvený útvar J, prechádza pod infra-žiaričom 6, ktorý slúži k povrchovému sušeniu vločky. Za infražiaričom 6 je nad povrstvenýmútvarom 2 umiestnené vysokonapaťová elektroda 2 v tvare dvojitého žl’abu, položeného cez celúšířku povrstveného útvaru 2· Vysokonapaťová elektroda 2 je zhotovená z kovověj tkaniny. Podpovrstveným útvarom J. v mieste pSsobenia vysokonapaťovej elektrody 2 je umiestnený vibrátor2· Je tvořený štvorhrannou týčou, uloženou cez celú šířku povrstveného útvaru 2». a svojourotóciou spdsobuje vibráciu povrstveného útvaru 2· Nad vysokonapaťovou elektrodou 2 jeumiestnené zbernó elektroda 2, ktorá je tvořená nekonečným pásom vo formě pásového doprav-níka. Zberný pás je tvořený vnútorne uzemněnou kovovou vrstvou a vonkajšou vrstvou,-ktorútvoří flexibilný polymérny film. Tento film má funkciu zbernej plochy. Zberný pás sa pohy-buje v smere priečnom k povrstvenému útvaru 2 cez celú jeho šířku. Pohybuje sa pomocou val-čekov, poháňaných neznázorneným pohonom. U jedného z týchto valčekov je umiestnený snímacívalček 2, ktorý je tvořený rotačným kartáčom. Eotačný kartáč je poháňaný neznázorneným po-honom a svojím otáčaním čistí zberný pás. Pevné částice padajú do zásobníka 2, umiestnenéhopod rotačným kartáčom.

Pri činnosti sa v elektrostatickom povrstvovacom zariadení povrstvuje útvar opatřenýadhéznou vrstvou. Povrstvený útvar _1_ prechádza pod infražiaričom 6, ktorý na povrchu po-vrstveného útvaru vytvára teplotu cca 135 °C. Povrcbovo vysušený povrstvený útvar 2 sa po-hybuje ňalej <1o miesta, kde pSsobí vibrátor 2 a vysokonapaťová elektroda 2. Tu sa vibráciouuvoTnujú adhezívom neukotvené pevné častíce, ktorými sú krátké vlákna, vlákenné vločky,prach a iné příměsi. Silou elektrostatického pol’a sa z povrstveného útvaru 2 odpútajú, pre-chádzajú otvormi vysokonapaťovej elektrody 2_ a zachycujú sa na vonkajšej vrstvě zbernejelektrody 2· Pohybem sběrného pásu, alebo zberného valca sa pevné částice dostávajú předrotačný kartáč, ktorý ich dopraví do zásobníka 2-

Konkrétné prevedenie spSsobu elektrostatického odstranovania prebytočnýeh pevných čas-tíc podl’a vynálezu je bližšie objasněné na dvoch nasledujúcich prikladoch. Přikladl

Uzemněný plošný elektrostaticky povrstvený útvar 2, pozostávajúci z - podkladovej tkaniny z prírodných vlákien - adhéznej vrstvy na báze vodnej disperzie esterov kyseliny polyakrylovej s mokrým nánosomcca 280 g/n)^ - vrstvy vlákenných elektrostaticky nanesených PA 6 vločiek 3,3 dtex/1 mmr měrný Specifickýel. odpor 2,7.10? ωcm (merané pri Standardizovaných podmienkach), plošný nános vločiek 2 115 g/m před čistěním sa pohybuje rýchlosťou 2,5 m/min pod infražiaričom 6, ktorý vytvára na povrchu elektrosta-ticky povrstvenej tkaniny 2 teplotu 135 °C a ďalej postupuje pod vysokonapaťovú elektrodu 2tvaru dvojitého žl’abu s polomerom 60 mm, ktorej materiál je kovová tkanina s vel’kosťou dk 1 mm . Vysokonapaťová elektroda 2 je pod jednosměrným napatím 40 kV, jej vzdialenosť odčištěného útvaru 2 je 70 mm. Neukotvené vločky sú silou elektrostatického poTa s podporouvibrácie odtiahnuté z povrchu čistenej tkaniny 2 vysokonapaťovej elektróde 2,, prechádza-jú otvormi kovověj tkaniny a zachytávajú sa na povrchu zbernej elektrody vo formě uzemněné-ho nekonečného pása 2, ktorý sa pohybuje rýchlosťou 3 m/min nad vysokonapaťovou elektrodou 2 v maximálněj vzdialenosti 150 mm. V Standardizovaných podmienkach sa elektrostatickým od-

Claims (7)

1. 215609 4 sáváním podlá vynálezu odstránilo z povrchu elektrostaticky povrstvenej tkaniny množstvo9 g/m2 prebytočných neukotvených PA 6 vločiek. Příklad 2 Uzemněný ploSný elektrostaticky povrstvený útvar i, pozostávajúci z - netkanej pojenej textilie zo syntetických vlákien - adhéznej vrstvy, ktorú tvoří želatinačný systém na báze PVC plastisolu s nánosomcca 400 g/m2 - vrstvy vlákenných elektrostaticky nanesených PA 6,6 vločiek, 22 dtex/2,5 mm, měrný Speci-fický el, odpor 1,8.10θ Ω cm, plošný nános vločiek před čistěním 260 g/m2 sa vedie rýchlosťou 3 m/min priamo pod vysokonapaťovú elektrodu 2. Při žalšom postupe apodmienkach, ako na obr. 1 sa z povrchu elektrostaticky povrstvenej textilie odstráni množ-stvo 20 g/m2 neukotvených vlákenných vločiek. Elektrostatické odstranovanie neukotvených častíc z povrchu elektrostaticky povrstvené-rho útvaru podTa vynálezu prináša výhody technického a ekonomického charakteru. Je použitelnév technologii elektrostatického povrstvovania pevnými časticami. Jeho použitie je výhodnépredovšetkým v tých prípadoch, kde pri doterajšom spdsobe čistenia dochádza k ťažkostiamhlavně z titulu tvorby statickéj elektřiny, t. j. pri spracovaní materiálov s nízkou hodno-tou dielektrickej konstanty, Sálej tam, kde čistiace zariadenie nie je pre spracovávanésuroviny, připadne tvar elektrostaticky povrstveného útvaru dostatočne efektívne. Elektrostatické odstranovanie neukotvených pevných častíc podl’a vynálezu je použitelnéako samostatné čistiace zariadenie, aj ako přídavné zariadenie v kombinácii s mechanickýma pneumatickým čistěním v technologii elektrostatického povrstvovania. PREDMET VYNÁLEZU

   1. Spdsob elektrostatického odstraňovania přebytečných pevných častíc, hlavně vláken-ných vločiek, ktoré zostali neukotvené v adhéznej vrstvě elektrostaticky povrstveného útva-ru, vyznačujúci sa tým, že uzemněný povrstvený útvar (1), obsahujúci neukotvené pevné části-ce, sa predsúša a prechádza jednosměrným elektrostatickým polom, vytvořeným vysokonapaťovouelektrodou (2) s napatím 30-150 kV, pričom neukotvené pevné částice sa z povrstveného útva-ru (1) odpútajú, prechádzajú otvormi vysokonapaťovej elektrody (2) a zachytávajú sa nauzemnenej zbernej elektróde (3), z ktorej povrchu sú mechanicky alebo pneumaticky odstraňo-vané.
2. 2. Spdsob elektrostatického odstraňovania podlá bodu 1, vyznačujúci sa tým, že uzemně-ný povrstvený útvar (1) sa pre‘dsušuje na povrchu, s výhodou infračerveným ohrevom Í6).
3. 3. Spdsob elektrostatického odstraňovania podlá bodu 1, vyznačujúci sa tým, že neukot-vené pevné částice sa odpútajú pdsobením vibráeií na povrstvený útvar (1).
4. 4. Zariadenie na elektrostatické odstranovanie prebytočných pevných častíc podle bodu1, ktoré je umiestnené za elektrostatickým povrstvovacím zariadením, vyznačujúce sa tým, -že je tvořené vysokonapaťovou elektrodou (2) v tvare jednoduchého alebo viacnásobného žlabus otvormi, umiestneného nad povrstveným útvarom (1) cez celú jeho šířku, uzemněnou zbernouelektrodou (3)> umiestnenou nad vysokonapaťovou elektrodou (2) v tvare pohyblivého nekoneč- 5 215609 ného pása, vibrátorom (7), snímacím valčekom (4) a zásobníkom (5), pričom vibrátor (7) jeumiestner.ý pod povrstveným útvarom (1) v mieste pSsobenia vysokonapaťovej elektrody (2)a snímací valček (4) sa dotýká zbernej elektrody (3) nad zásobníkom (5) alebo před ďstímodsávacej hubice.
5. 5. Zaríadenie podl’a bodu 4, vyznačujúce sa tým, že vysokonapaťová elektroda (2) jetvořená kovovou mriežkou.
6. 6. Zariadenie podl’a bodu 4, vyznačujúce sa tým, že zberná elektroda (3) je nekonečnýkovový pás, povrstvený na vonkajšej ploché flexibilným dielektrikom.
7. 7. Zariadenie podlá bodu 4, vyznačujúce sa tým, že vibrátor (7) je tvořený otáčajúcousa štvorhrannou týčou, ktorej os smeruje priečne cez celú Sirku povrstveného útvaru (1). 1 list výkresov