DE102004052151A1 - particle mixture - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Partikelgemisch und die Stabilisierung dieser Partikel im Gemisch.The The invention relates to a particle mixture and the stabilization of these Particles in the mixture.
Zur
Absicherung von Artikeln, wie z.B. Wertdokumenten, hochwertigen
Markenartikeln etc., gegen Fälschung
werden oft lumineszierende Substanzen verwendet. Diese Substanzen
werden üblicherweise
in Form von pulverförmigen
Pigmenten verarbeitet, wie in der
Zur Erhöhung des Fälschungsschutzes wurde in der WO 00/71363 vorgeschlagen, Mischungen von mehreren Lumineszenzstoffen einzusetzen, insbesondere auch um Codierungen erzeugen zu können. Die Codierung kann z.B. darin bestehen, dass die verschiedenen Lumineszenzstoffe in unterschiedlichen Mengen im Gemisch vorliegen.to increase of counterfeit protection was proposed in WO 00/71363, mixtures of several To use luminescent substances, in particular also encodings to be able to produce. The coding may e.g. consist in that the different luminescent substances present in different amounts in the mixture.
Des Weiteren offenbart die WO 02/078964 eine Farbcodierung für einen Gegenstand, wobei verschiedenfarbige, mit dem bloßen menschlichen Auge nicht wahrnehmbare farbige Partikel eine Codierung bilden.Of Further, WO 02/078964 discloses a color coding for a Subject, being differently colored, with the naked human eye imperceptible colored particles form an encoding.
Für den Anwender ist es entscheidend, dass die Codierung im gesamten Gemisch einheitlich ist und sich nicht innerhalb des Gemisches ändert.For the user It is crucial that the coding throughout the mixture is uniform is and does not change within the mix.
Gerade beim Transport von größeren Verpackungseinheiten vom Hersteller zum Kunden besteht oftmals das Problem, dass sich Partikelgemische, die z.B. Partikel mit unterschiedlichem Durchmesser enthalten, durch Rüttelbewegungen entmischen, da die kleineren Partikel tendenziell Richtung Verpackungsboden wandern, während sich die größeren Partikel auf der Oberfläche ansammeln.Just when transporting larger packaging units From the manufacturer to the customer there is often the problem that Particle mixtures, e.g. Particles of different diameter contained, by shaking movements demix, as the smaller particles tend to direction packaging bottom wander while the larger particles are on the surface accumulate.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Entmischung von pulverförmigen Gemischen aus unterschiedlichen Partikeln zu vermindern bzw. zu verhindern.outgoing From this prior art, the invention is based on the object the segregation of powdered To reduce mixtures of different particles or to prevent.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den unabhängigen Ansprüchen. Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The solution This object is apparent from the independent claims. Trainings are Subject of the dependent claims.
Erfindungsgemäß wird ein Partikelsystem bereitgestellt, das einen Behälter und ein sich in dem Behälter befindliches Partikelgemisch umfasst. Wenigstens ein Teil der Partikel im Gemisch unterscheidet sich wenigstens in einem Maß von den restlichen Partikeln, wobei der Behälter wenigstens ein Mittel aufweist, das die räumliche Bewegung der Partikel relativ zueinander im Wesentlichen unterbindet.According to the invention is a Particle system provided, which is a container and located in the container Particulate mixture comprises. At least part of the particles in the mixture differs at least to some extent from the remaining particles, the container has at least one means that the spatial movement of the particles relative essentially prevents each other.
Insbesondere bei einem Gemisch, bei dem es auf die homogene Verteilung von sich unterscheidenden Partikeln ankommt, gewährleistet das erfindungsgemäße Partikelsystem, dass diese Verteilung stabilisiert wird.Especially in a mixture where it is due to the homogeneous distribution of itself discriminating particles arrives ensures the particle system according to the invention, that this distribution is stabilized.
Unter „Maß" wird im Sinne der Erfindung jede physikalische und/oder chemische Größe verstanden, die eine Entmischung des Partikelgemisches begünstigt. Insbesondere handelt es sich hierbei um die Form, das Gewicht, die Größe, die Dichte, die elektrostatische Aufladung und/oder die Oberflächenrauigkeit der Partikel.Under "measure" is in the sense of Invention understood every physical and / or chemical size, which promotes segregation of the particle mixture. In particular, acts this is the shape, the weight, the size, the density, the electrostatic Charging and / or the surface roughness the particle.
Werden beispielsweise unterschiedlich große Partikel homogen vermengt, werden sich diese bei Rüttelbewegungen des Behältnisses so anordnen, dass kleinere Partikel Richtung Behältnisboden wandern und die größeren Partikel sich oben ansammeln. Man erhält ohne Gegenmaßnahmen somit bei Be trachtung der Gesamtmenge eine ungleichmäßige Verteilung der unterschiedlich großen Partikel.Become For example, homogeneously mixed particles of different sizes, These will be shaking movements of the container arrange so that smaller particles travel towards the container bottom and the larger particles to accumulate above. You get without countermeasures Thus, when looking at the total amount of an uneven distribution of different sizes Particle.
Eine ähnliche Entmischungstendenz zeigen auch Partikel, die sich im Gewicht oder der Oberflächenrauigkeit unterscheiden, d.h. schwere bzw. weniger raue Partikel werden im Vergleich zu den leichteren bzw. raueren Partikeln eher zum Behältnisboden tendieren.A similar Severance tendency also show particles that are in weight or the surface roughness distinguish, i. heavy or less rough particles are in the Compared to the lighter or rougher particles rather to container bottom to tend.
Die Erfindung betrifft neben pulverförmigen Partikeln auch dispergierte Partikel. Bei den Partikeln handelt es sich bevorzugt um pulverförmige Teilchen. Besonders bevorzugt handelt es sich um Pigmente. Ganz besonders bevorzugt umfasst das Partikelgemisch Lumineszenzstoffe.The Invention relates in addition to powdery particles also dispersed particles. The particles are preferred around powdery Particles. Particularly preferred are pigments. All particularly preferably, the particle mixture comprises luminescent substances.
Die Lumineszenzstoffe sind vorteilhafterweise anorganische Stoffe, wie seltenerddotierte Wirtsgitter, wie sie auch in der WO 2002/070279 beschrieben sind.The Luminescent substances are advantageously inorganic substances, such as rare earth-doped host lattices, as described in WO 2002/070279 are described.
Insbesondere handelt es sich bei den Lumineszenzstoffen um eine Mischung von chemisch und/oder physikalisch unterscheidbaren Lumineszenzstoffen: Chemisch und/oder physikalisch unterscheidbar sind die Stoffe z.B. dann, wenn sie unterschiedliche Summenformeln, unterschiedliche Gitterstrukturen oder unterschiedliche Spektren aufweisen.Especially the luminescent substances are a mixture of chemically and / or physically distinguishable luminescent substances: Chemically and / or physically distinguishable substances are e.g. then, if they have different empirical formulas, different ones Have lattice structures or different spectra.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform wird auf der Grundlage der Unterscheidbarkeit der Partikel in der Mischung eine Codierung erzeugt. Diese kann beispielsweise auf der An- oder Abwesenheit bestimmter Stoffe beruhen oder auch auf den unterschiedlichen Konzentrationsverhältnissen im Gemisch. Denkbar ist auch, die Codierung über die spektralen Eigenschaften der unterschiedlichen Stoffe aufzubauen.In one embodiment of the invention, coding is generated based on the distinctness of the particles in the mixture. This can for example be based on the presence or absence of certain substances or on the different concentration ratios in the mixture. It is also conceivable, the coding on the build spectral properties of different substances.
Für die Partikel gilt vorzugsweise D99 < 50 μm, besonders bevorzugt D99 < 20 μm. Insbesondere gilt für die Partikel, die in Papier eingebracht werden sollen, dass D99 < 20 μm ist, und für Partikel, die verdruckt werden sollen, dass D99 6 bis 10 μm ist.For the particles is preferably D 99 <50 microns, more preferably D 99 <20 microns. In particular, for the particles to be introduced into paper, D 99 <20 μm, and for particles to be printed, D 99 is 6 to 10 μm.
Bei dem Behälter handelt es sich um die üblicherweise eingesetzten Transportbehältnisse für schüttfähiges Transportgut. Dies sind beispielsweise Plastiktonnen, Blechtonnen, Plastiksäcke, etc.at the container these are the usual ones used transport containers for pourable cargo. These are, for example, plastic barrels, metal barrels, plastic bags, etc.
Erfindungsgemäß weist der Behälter wenigstens ein Mittel auf, das die räumliche Bewegung der Partikel relativ zueinander im Wesentlichen unterbindet. Dies bedeutet, dass die Partikel im Gemisch im Wesentlichen ihre räumliche Anordnung zueinander nicht verändern, insbesondere bedeutet dies, dass das Mittel ein Entmischen des Partikelgemisches im Wesentlichen verhindert bzw. eine homogene Verteilung der Partikel im Gemisch stabilisiert.According to the invention the container at least one means, which is the spatial movement of the particles substantially inhibited relative to each other. This means that the particles in the mixture do not essentially their spatial arrangement to each other change, In particular, this means that the agent is a demixing of the particle mixture essentially prevents or a homogeneous distribution of the particles stabilized in the mixture.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform erzeugt das Mittel Über- oder Unterdruck im Behälter, in dem sich die Partikel befinden. Vorzugsweise wird ein geeignetes Ventil hierzu eingesetzt. Zur Erzeugung von Überdruck wird vorzugsweise ein Druckkissen in den Behälter eingebracht.In an embodiment of the invention the agent generates overpressure or underpressure in the container, in which the particles are located. Preferably, a suitable Valve used for this purpose. To generate overpressure is preferably a pressure pad in the container brought in.
Alternativ ist es erfindungsgemäß möglich, das Partikelgemisch in Teilmengen aufzuteilen und diese durch geeignete Mittel zu trennen.alternative is it possible according to the invention Divide particle mixture into aliquots and this by appropriate Means to separate.
Bei dem Mittel für eine räumliche Trennung der Teilmengen handelt es sich z.B. um mehrere separate Verpackungseinheiten, in denen die Teilmengen jeweils einzeln verpackt werden. Als separate Verpackungseinheit können z.B. Plastiksäckchen, in die das Gemisch eingeschweißt wird, verwendet werden.at the means for a spatial Separation of subsets is e.g. by several separate Packaging units in which the partial quantities are packed individually become. As a separate packaging unit, e.g. Plastic bags, in which the mixture is welded will be used.
Alternativ kann das Partikelgemisch auch in ein schlauchförmiges Gebilde eingefüllt werden. Dieses Gebilde wird mäanderförmig in den Behälter eingebracht. Vorzugsweise weist dieses Gebilde zusätzlich abgetrennte Kammern und gegebenenfalls einen Aufreißfaden auf.alternative The particle mixture can also be filled in a tubular structure. This structure becomes meandering in the container brought in. Preferably, this structure additionally separated Chambers and possibly a tear thread on.
In einer alternativen Ausführungsform befindet sich im Behälter wenigstens ein Trennboden und/oder eine Trennwand, wodurch die Bewegungsfreiheit der Partikel eingeschränkt wird. Je mehr Trennwände und/oder Trennböden eingesetzt werden, um so stärker wird auch die Bewegungsfreiheit der Partikel eingeschränkt und somit die Entmischung verhindert.In an alternative embodiment is in the container at least one separating tray and / or a partition wall, whereby the freedom of movement the particle is restricted becomes. The more partitions and / or shelves be used the stronger also the freedom of movement of the particles is restricted and thus preventing segregation.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird als Mittel ein Kleber, vorzugsweise ein wasserlöslicher, verwendet, um die Partikel mit diesem zusammen zu Granulat zu verpressen. Optional kann der Kleber durch eine Temperaturbehandlung zusätzlich aktiviert werden. Die Abmessungen der gepressten Granulate bewegen ich vorzugsweise im Bereich von 1 bis 5 cm. Anstelle des Klebers kann auch eine wasserlösliche PVA-Paste eingesetzt werden. In einer besonders bevorzugten Variante wird ein Zusatz mit verpresst, der sich beim Kontakt mit Lösungsmittel unter Gasentwicklung zersetzt und so die Auflösung der Granulate erleichtert. Beispielsweise kann hierzu NaHCl3 eingesetzt werden.In a further embodiment according to the invention, the agent used is an adhesive, preferably a water-soluble one, in order to compress the particles together with it into granules. Optionally, the adhesive can be additionally activated by a temperature treatment. The dimensions of the pressed granules are preferably in the range of 1 to 5 cm. Instead of the adhesive, a water-soluble PVA paste can also be used. In a particularly preferred variant, an additive is pressed together, which decomposes on contact with solvent to form gas and thus facilitates the dissolution of the granules. For example, this NaHCl 3 can be used.
Als weitere Alternative können die Partikel, anstelle verpresst zu werden, auch in ein Polymer, vorzugsweise ein wasserlösliches, einextrudiert werden.When another alternative can the particles, instead of being pressed, also in a polymer, preferably a water-soluble, be extruded.
Denkbar ist auch die Einarbeitung der Partikel in eine Paste zur Stabilisierung des Gemisches.Conceivable is also the incorporation of the particles in a paste for stabilization of the mixture.
Erfindungsgemäß wir auch ein Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Partikelsystems bereitgestellt.According to the invention we too a method for producing a particle system according to the invention is provided.
Weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden anhand der Figur erläutert. Die in der Figur gezeigten Proportionen entsprechen nicht unbedingt den in der Realität vorliegenden Verhältnissen und dienen vornehmlich zur Verbesserung der Anschaulichkeit.Further embodiments and advantages of the invention will be described below with reference to FIG explained. The proportions shown in the figure do not necessarily correspond in reality present conditions and serve primarily to improve the clarity.
Es zeigenShow it
Die Verpackungseinheiten fassen vorzugsweise ca. 100 g bis 5 kg Partikel. Die Anzahl der Verpackungseinheiten richtet sich nach der Größe des Behälters, sollte aber vorzugsweise so gewählt werden, dass der Raum des Behälters möglichst vollständig gefüllt ist.The Packaging units preferably hold about 100 g to 5 kg of particles. The number of packaging units depends on the size of the container, should but preferably chosen so be that the space of the container preferably Completely filled is.
Am
vorteilhaftesten ist der gleichzeitige Einsatz von Trennböden und
Trennwänden.
Bei der Befüllung
geht man in diesem Fall vorzugsweise so vor, dass zunächst eine
Lage aus Steckelementen, wie in
In
einer besonders einfach zu realisierenden Variante kann das Druckkissen
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