DE102020116773A1 - Adhesive application system - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Klebstoffauftragssystem (100) zum Auftragen eines wässrigen Klebstoffs auf ein Papier- oder Pappe-Substrat (101), wobei das Papier- oder Pappe-Substrat (101) gegenüber dem Klebstoffauftragssystem (100) entlang einer Verlagerungsrichtung (103) verlagerbar ist, umfassend eine Klebstoffauftragsvorrichtung (105), welche ausgebildet ist, den wässrigen Klebstoff auf das Papier- oder Pappe-Substrat (101) aufzutragen, wenigstens eine Plasmazuführungsvorrichtung (106, 111) und eine Steuerungsvorrichtung (107), in welcher wenigstens ein Klebstoffauftragsmuster hinterlegt ist und die ausgebildet ist, sowohl die Klebstoffauftragsvorrichtung (105) zum Auftragen des wenigstens einen Klebstoffauftragsmusters als auch die wenigstens eine Plasmazuführungsvorrichtung (106, 111) zum Aktivieren des wässrigen Klebstoffs und / oder zum Aktivieren des Papier- oder Pappe-Substrates (101) anzusteuern.The present disclosure relates to an adhesive application system (100) for applying an aqueous adhesive to a paper or cardboard substrate (101), the paper or cardboard substrate (101) being displaceable relative to the adhesive application system (100) along a displacement direction (103). comprises an adhesive application device (105) which is designed to apply the aqueous adhesive to the paper or cardboard substrate (101), at least one plasma feed device (106, 111) and a control device (107) in which at least one adhesive application pattern is stored and which is designed to control both the adhesive application device (105) for applying the at least one adhesive application pattern and the at least one plasma supply device (106, 111) for activating the aqueous adhesive and/or for activating the paper or cardboard substrate (101). .
Description
Die Erfindung betrifft ein Klebstoffauftragssystem, insbesondere ein Klebstoffauftragssystem und eine Verfahren zum Auftragen eines wässrigen Klebstoffs auf ein poröses Papier- oder Pappe-Substrat.The invention relates to an adhesive application system, in particular an adhesive application system and a method for applying an aqueous adhesive to a porous paper or cardboard substrate.
Herkömmliche Papier- oder Pappe-basierende Substrate werden oftmals mit wässrigen Dispersionsklebstoffen verklebt, in welchen für die Klebschichtbildung geeignete Polymere als feste Partikel in einem wässrigen Dispersionsmittel dispergiert sind. Hierbei vollzieht sich die Ausbildung der Klebeschicht auf dem Substrat im Wesentlichen durch Aufnahme der wässrigen Phase durch das auf Papier- oder Pappe-basierenden Substrat.Conventional paper- or cardboard-based substrates are often bonded with aqueous dispersion adhesives in which polymers suitable for the formation of the adhesive layer are dispersed as solid particles in an aqueous dispersion medium. Here, the formation of the adhesive layer on the substrate takes place essentially through the absorption of the aqueous phase by the paper or cardboard-based substrate.
In der
Die
Nachteilig bei den bekannten Vorrichtungen und Verfahren ist, dass die Verwendung von Plasmastrahlen zur Oberflächen-Behandlung bisher lediglich für Kunststoffwerkstoffe vorteilhaft eingesetzt werden konnte und nicht für ein poröses Papier- oder Pappe-Substrat, beispielsweise zur Herstellung von Kartonagen.A disadvantage of the known devices and methods is that the use of plasma jets for surface treatment has so far only been able to be used advantageously for plastic materials and not for a porous paper or cardboard substrate, for example for the production of cardboard boxes.
Ferner ist bei den bekannten Vorrichtungen und Verfahren die Verwendung von auf synthetischen Materialien basierenden Klebstoffen oftmals aus Nachhaltigkeitsgründen nachteilig.Furthermore, in the known devices and methods, the use of adhesives based on synthetic materials is often disadvantageous for reasons of sustainability.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Konzept zum Auftragen von wässrigen Klebstoffen auf ein Papier- oder Pappe-Substrat bereitzustellen.It is an object of the invention to provide an improved concept for applying aqueous adhesives to a paper or cardboard substrate.
Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt gelöst durch ein Klebstoffauftragssystem zum Auftragen eines wässrigen Klebstoffs auf ein Papier- oder Pappe-Substrat, wobei das Papier- oder Pappe-Substrat gegenüber dem Klebstoffauftragssystem entlang einer Verlagerungsrichtung verlagerbar ist. Das Klebstoffauftragssystem umfasst hierbei eine Klebstoffauftragsvorrichtung, welche ausgebildet ist, den wässrigen Klebstoff auf das Papier- oder Pappe-Substrat aufzutragen, wenigstens eine Plasmazuführungsvorrichtung und eine Steuerungsvorrichtung, in welcher wenigstens ein Klebstoffauftragsmuster hinterlegt ist und die ausgebildet ist, sowohl die Klebstoffauftragsvorrichtung zum Auftragen des wenigstens einen Klebstoffauftragsmusters als auch die wenigstens eine Plasmazuführungsvorrichtung zum Aktivieren des wässrigen Klebstoffs und / oder zum Aktivieren des Papier- oder Pappe-Substrates anzusteuern.According to a first aspect, the object is achieved by an adhesive application system for applying an aqueous adhesive to a paper or cardboard substrate, the paper or cardboard substrate being displaceable along a displacement direction relative to the adhesive application system. The adhesive application system here comprises an adhesive application device which is designed to apply the aqueous adhesive to the paper or cardboard substrate, at least one plasma supply device and a control device in which at least one adhesive application pattern is stored and which is designed, both the adhesive application device for applying the at least to control an adhesive application pattern as well as the at least one plasma supply device for activating the aqueous adhesive and / or for activating the paper or cardboard substrate.
Eine gemeinsame Ansteuerung der Klebstoffzuführungseinrichtung und der mindestens einen Plasmazuführungseinrichtung durch die Steuerungsvorrichtung bietet den Vorteil, dass eine Eingabe des Klebstoffauftragsmusters, wie Koordinaten des Klebstoffauftrags auf dem Produkt, Länge, Breite oder Menge des Klebstoffauftrags pro Produktionsauftrag nur einmalig durch den Anwender erfolgen muss, da diese Daten gleichzeitig für die intermittierende Ansteuerung der Plasmazuführungseinrichtung Verwendung finden.A joint control of the adhesive feed device and the at least one plasma feed device by the control device offers the advantage that the user only has to enter the adhesive application pattern, such as the coordinates of the adhesive application on the product, length, width or quantity of the adhesive application per production order, once by the user, as this Data are used simultaneously for the intermittent control of the plasma supply device.
In der Steuerungsvorrichtung des Klebstoffauftragssystem ist wenigstens ein Klebstoffauftragsmuster hinterlegt, auf dessen Basis die Plasmazuführungsvorrichtung, die Klebstoffauftragsvorrichtung und insbesondere die weitere Plasmazuführungsvorrichtung von der Steuerungsvorrichtung angesteuert werden.At least one adhesive application pattern is stored in the control device of the adhesive application system, on the basis of which the plasma feed device, the adhesive application device and in particular the further plasma feed device are controlled by the control device.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die Steuerungsvorrichtung sicherstellt, dass das gewünschte Klebstoffauftragsmuster auf das poröse Papier- oder Pappe-Substrat aufgetragen wird.This has the technical advantage that the control device ensures that the desired adhesive application pattern is applied to the porous paper or cardboard substrate.
Bei dem Papier- oder Pappe-Substrat handelt es sich vorzugsweise um oberflächenraue und poröse papierbasierte Substrate.The paper or cardboard substrate is preferably a surface-rough and porous paper-based substrate.
Insbesondere umfasst das poröse Papier- oder Pappe-Substrat einen Faltschachtelzuschnitt, insbesondere aus Vollkarton mit Frischfaser und / oder Altpapieranteilen, bzw. Wellpappen. Das Klebstoffauftragssystem umfasst insbesondere eine Faltschachtelklebemaschine, welche ausgebildet ist, den Faltschachtelzuschnitt zu verkleben, um daraus einen Karton zu formen.In particular, the porous paper or cardboard substrate comprises a folding box blank, in particular made of solid cardboard with fresh fiber and / or recycled paper, or corrugated cardboard. The adhesive application system comprises, in particular, a folding box gluing machine which is designed to glue the folding box blank in order to form a carton from it.
Insbesondere ist die wenigstens eine Plasmazuführungsvorrichtung in Bezug auf die Verlagerungsrichtung des Papier- oder Pappe-Substrats fluchtend hinter der Klebstoffauftragsvorrichtung angeordnet und ausgebildet, angesteuert durch die Steuerungsvorrichtung, den Klebstoff zu aktivieren.In particular, the at least one plasma supply device is arranged in alignment behind the adhesive application device with respect to the direction of displacement of the paper or cardboard substrate and is designed, controlled by the control device, to activate the adhesive.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch das Zuführen von Plasma durch die der Klebstoffauftragsvorrichtung nachgelagerte Plasmazuführungsvorrichtung zu dem aufgetragenen Klebstoff, eine schnelle Aktivierung des Klebstoffs sichergestellt werden kann, so dass die Klebezeit, also die Zeit, welche der Klebstoff zum Verkleben des porösen Papier- oder Pappe-Substrats benötigt, vorteilhaft reduziert werden kann, bzw. eine erhöhte Anfangshaftung sichergestellt werden kann.This achieves the technical advantage that by supplying plasma through the plasma supply device downstream of the adhesive application device to the applied adhesive, rapid activation of the adhesive can be ensured, so that the adhesive time, i.e. the time it takes for the adhesive to bond the porous paper - or cardboard substrate required, can advantageously be reduced, or an increased initial adhesion can be ensured.
Ferner kann die Plasmazuführungsvorrichtung in Bezug auf die Verlagerungsrichtung des Papier- oder Pappe-Substrats fluchtend vor der Klebstoffauftragsvorrichtung angeordnet und ausgebildet, angesteuert durch die Steuerungsvorrichtung, Plasma der mit dem wässrigen Klebstoff in Kontakt zu bringenden Oberfläche des Papier- oder Pappe-Substrats zuzuführen, um eine Aufnahme der wässrigen Phase des wässrigen Klebstoffs durch das Papier- oder Pappe-Substrats zu beschleunigen.Furthermore, the plasma supply device can be arranged and configured in alignment with the displacement direction of the paper or cardboard substrate in front of the adhesive application device, controlled by the control device, to supply plasma to the surface of the paper or cardboard substrate to be brought into contact with the aqueous adhesive in order to to accelerate an uptake of the aqueous phase of the aqueous adhesive by the paper or cardboard substrate.
Die der Klebstoffauftragsvorrichtung vorgelagerte Plasmazuführungseinrichtung dient dazu das Substrat zu aktivieren. Die der Klebstoffauftragsvorrichtung nachgelagerte Plasmazuführungsvorrichtung ist ausgebildet, Plasma dem durch die Klebstoffauftragsvorrichtung auf das poröse Papier- oder Pappe-Substrat aufgetragenen Klebstoff zuzuführen, um den Klebstoff zu aktivieren.The plasma feed device upstream of the adhesive application device is used to activate the substrate. The plasma supply device downstream of the adhesive application device is designed to supply plasma to the adhesive applied by the adhesive application device to the porous paper or cardboard substrate in order to activate the adhesive.
Durch die Zuführung von Plasma durch die der Klebstoffauftragsvorrichtung vorgelagerte Plasmazuführungsvorrichtung wird in vorteilhafter Weise das Substrat aktiviert und bei Verwendung von wässrigen Klebstoffen durch die Erhöhung der Oberflächenspannung des porösen Substrats das Wegschlagen des wässrigen Klebstoffanteils in das Substrat beschleunigt. Durch den beschleunigten Wegschlagvorgang erreicht der auf die aktivierte Substratoberfläche aufgetragene Klebstoff schneller seine Klebrigkeit.By supplying plasma through the plasma supply device upstream of the adhesive application device, the substrate is advantageously activated and, when aqueous adhesives are used, the penetration of the aqueous adhesive component into the substrate is accelerated by increasing the surface tension of the porous substrate. As a result of the accelerated absorption process, the adhesive applied to the activated substrate surface reaches its tackiness more quickly.
Durch die Reduzierung der Klebezeit kann die Verlagerungsgeschwindigkeit des gegenüber dem Klebstoffauftragssystem entlang der Verlagerungsrichtung verlagerten porösen Papier- oder Pappe-Substrats erhöht werden, so dass der Durchsatz des Klebstoffauftragssystems vorteilhaft gesteigert werden kann.By reducing the gluing time, the displacement speed of the porous paper or cardboard substrate displaced along the displacement direction compared to the adhesive application system can be increased, so that the throughput of the adhesive application system can advantageously be increased.
Eine entsprechend vorteilhafte Aktivierung des wässrigen Klebstoffs und / oder des Substrates durch Plasma ist besonders bei der Verwendung von sogenannten Bio-Klebstoffen vorteilhaft. Bio-Klebstoffe entsprechen hierbei Klebstoffen, welche auf biologischen Substanzen basieren. Bio-Klebstoffe umfassen z.B. Stärke, Stärke-Derivate und / oder weitere Polysaccharide. Entsprechende auf biologischen Substanzen basierende Klebstoffe sind aufgrund von Nachhaltigkeitsaspekten gegenüber traditionellen synthetischen Klebstoffen bevorzugt, da Vorteile bei der Gesundheitsverträglichkeit, der Abfallentsorgung und der Herstellbarkeit erreicht werden können. Dies liegt daran, dass Bio-Klebstoffe gegenüber synthetischen Klebstoffen oftmals eine bessere Gesundheitsverträglichkeit aufweisen und sich aus diesem Grund die Abfallentsorgung verbessert. Zudem können entsprechende Bio-Kunststoffe aus biologischen, insbesondere nachwachsenden, Materialien, insbesondere aus nachwachsenden Rohrstoffen hergestellt werden.A correspondingly advantageous activation of the aqueous adhesive and / or the substrate by plasma is particularly advantageous when using so-called bio-adhesives. Bio-adhesives correspond to adhesives based on biological substances. Bio-adhesives include, for example, starch, starch derivatives and / or other polysaccharides. Corresponding adhesives based on biological substances are preferred over traditional synthetic adhesives due to sustainability aspects, since advantages in terms of health compatibility, waste disposal and manufacturability can be achieved. This is because bio-adhesives often have better health compatibility than synthetic adhesives and, for this reason, waste disposal is improved. In addition, corresponding bio-plastics can be produced from biological, in particular renewable, materials, in particular from renewable raw materials.
Der wässrige Klebstoff umfasst insbesondere einen wässrigen Bio-Klebstoff, welcher vollständig, also zu 100% auf biologischen Substanzen basiert.The aqueous adhesive includes, in particular, an aqueous bioadhesive which is based entirely, that is to say 100%, on biological substances.
Bei wässrigen Bio-Klebstoffen ist jedoch oftmals der Wasseranteil höher als bei entsprechend synthetisch hergestellten wässrigen Klebstoffen, so dass der Festkörperanteil bei entsprechenden wässrigen Bio-Klebstoffen geringer als bei entsprechend synthetisch hergestellten wässrigen Klebstoffen ist. Zudem treten bei der Verwendung von Bio-Klebstoffen, wie z.B. auf Stärke-Derivaten basierenden Klebstoffen, oftmals hygroskopische Effekte, welche eine schnelle Verklebung unter Umständen beeinträchtigen können.In aqueous bio-adhesives, however, the water content is often higher than in correspondingly synthetically produced aqueous adhesives, so that the solids content in corresponding aqueous bio-adhesives is lower than in correspondingly synthetically produced aqueous adhesives. In addition, when using bio-adhesives, e.g. adhesives based on starch derivatives, hygroscopic effects often occur, which can impair quick bonding under certain circumstances.
Durch die Zuführung von Plasma zu dem auf das Substrat aufgetragenen wässrigen Bio-Klebstoff wird den entsprechenden nachteiligen Effekten entgegengewirkt und damit eine besonders vorteilhafte Verklebung erreicht.By supplying plasma to the aqueous bioadhesive applied to the substrate, the corresponding disadvantageous effects are counteracted and thus a particularly advantageous bond is achieved.
Insbesondere ist die Position der Plasmazuführungsvorrichtung, der Klebstoffauftragsvorrichtung, und insbesondere der weiteren Plasmazuführungsvorrichtung während des Zuführens von Klebstoff zu dem porösen Papier- oder Pappe-Substrat nicht veränderbar, so dass die Plasmazuführungsvorrichtung, die Klebstoffauftragsvorrichtung, und insbesondere die weiteren Plasmazuführungsvorrichtung die Zuführrichtung von Plasma, bzw. Klebstoff nicht verändern können.In particular, the position of the plasma feed device, the adhesive application device, and in particular the further plasma feed device cannot be changed while the adhesive is being fed to the porous paper or cardboard substrate, so that the plasma feed device, the adhesive application device and, in particular, the further plasma feed device determine the feed direction of plasma, or adhesive cannot change.
Hierbei umfasst das Klebstoffauftragsmuster insbesondere eine Abfolge von Klebstoff-Punkten, und / oder Klebstoffstrichen, welche bei der Verlagerung des Substrats entlang der Verlagerungsrichtung durch das Klebstoffauftragssystem auf das Substrat aufgetragen werden. Hierbei steuert die Steuerungsvorrichtung die Ausdehnung der auf das Substrat aufgetragenen Klebstoff-Punkte, bzw. die Länge der auf das Substrat aufgetragenen Klebstoff-Striche durch die Veränderung der Zeit des Auftrags des Klebstoffs, sowie der Dauer der Pausen zwischen den einzelnen Auftragsschritten, insbesondere in Abhängigkeit der Verlagerungsgeschwindigkeit des Substrats.In this case, the adhesive application pattern comprises, in particular, a sequence of adhesive dots and / or adhesive lines which are applied to the substrate by the adhesive application system when the substrate is displaced along the displacement direction. The control device controls the extent of the adhesive dots applied to the substrate or the length of the adhesive lines applied to the substrate by changing the time of application of the adhesive and the duration of the pauses between the individual application steps, in particular as a function the displacement speed of the substrate.
Die Plasmazuführungseinrichtung wird dann anhand der Daten des Klebstoffauftragsmusters angesteuert und ist nur in den Bereichen aktiv, in denen ein Klebstoffauftrag auf dem Substrat stattfindet. Dies hat den Vorteil, dass für die Ansteuerung der Plasmazuführungseinrichtung benötigte elektrische Energie reduziert wird. Zudem wird der Gasverbrauch der Plasmazuführungseinrichtung vermindert, wodurch die Betriebsmittelkosten sinken.The plasma feed device is then controlled on the basis of the data of the adhesive application pattern and is only active in the areas in which adhesive is applied to the substrate. This has the advantage that the electrical energy required to control the plasma supply device is reduced. In addition, the Gas consumption of the plasma supply device is reduced, as a result of which the operating costs are reduced.
Ein Klebstoffauftrag findet zudem häufig in ausgesparten Bereichen auf dem Substrat statt, die keine Bild- oder Textinformationen enthalten. Diese Bereiche können zum Beispiel ein dekoratives Äußere der Verpackung bilden. Beschränkt sich die Einwirkung der Plasmazuführungseinrichtung nicht auf Bereiche, die für den Klebstoffauftrag vorgesehen sind, kann nicht ausgeschlossen werden, dass bedruckte oder in sonstiger Form veredelte Oberflächen durch die Einwirkung der Plasmazuführungseinrichtung Schaden erleiden. Ein solcher Schaden kann durch eine gemeinsame Steuerung sowohl der Klebstoffauftragsvorrichtung zum Auftragen des wenigstens einen Klebstoffauftragsmusters als auch der Plasmazuführungsvorrichtung zum Aktivieren des Substrats und / oder Aktivieren des Klebstoffs vermieden werden.In addition, adhesive is often applied in recessed areas on the substrate that do not contain any image or text information. These areas can, for example, form a decorative exterior of the packaging. If the action of the plasma feed device is not limited to areas that are intended for the application of adhesive, it cannot be ruled out that printed or otherwise finished surfaces will be damaged by the action of the plasma feed device. Such damage can be avoided by a common control of both the adhesive application device for applying the at least one adhesive application pattern and the plasma supply device for activating the substrate and / or activating the adhesive.
Lebensmittelverpackungen weisen zudem häufig eine Barriere-Beschichtung auf, die dazu dient, ein Durchfeuchten der Verpackung oder eine Migration von Verpackungsbestandteilen in das Lebensmittel zu verhindern. Häufig haben diese Barrieren hydrophobe Eigenschaften, die durch die Einwirkung der Plasmazuführungseinrichtung ungünstig verändert werden können. Die Einwirkung kann die Barriere-Schicht auch beschädigen. Der Bereich der Verklebung der Verpackung steht regelmäßig nicht mit dem Lebensmittel in Kontakt. Würde sich die Einwirkung der Plasmazuführungseinrichtung nicht auf diesen Bereich des Klebstoffauftrags beschränken, besteht immer die Gefahr der eigenschaftsverändernden, negativen Beeinflussung von Bereichen, die mit dem Lebensmittel in Kontakt stehen können. Mit einer gemeinsamen Ansteuerung sowohl der Klebstoffauftragsvorrichtung als auch der Plasmazuführungsvorrichtung kann in einfacher und vorteilhafter Weise gezielt eine solche Barriere-Beschichtung von der Zuführung von Plasma ausgenommen werden.Food packaging also often has a barrier coating which serves to prevent the packaging from becoming wet or the packaging components from migrating into the food. These barriers often have hydrophobic properties which can be adversely affected by the action of the plasma supply device. The exposure can also damage the barrier layer. The area where the packaging is glued is not regularly in contact with the food. If the action of the plasma supply device were not limited to this area of the application of the adhesive, there is always the risk of property-changing, negative influence on areas that may be in contact with the food. With a common control of both the adhesive application device and the plasma supply device, such a barrier coating can be specifically excluded from the supply of plasma in a simple and advantageous manner.
Die Verlagerung des porösen Papier- oder Pappe-Substrats gegenüber dem Klebstoffauftragssystem entlang der Verlagerungsrichtung kann hierbei beispielsweise durch ein Förderband sichergestellt werden, welches vorzugsweise ebenfalls von der Störungsvorrichtung des Klebstoffauftragssystems gesteuert werden kann. Hierbei ist beispielsweise das Klebstoffauftragssystem oberhalb des Förderbands angeordnet, so dass ein auf dem Förderband positioniertes Substrat vorteilhaft unterhalb des Klebstoffauftragssystems durchgeführt werden kann, um den Klebstoff durch die Klebstoffauftragsvorrichtung auf das porösen Papier- oder Pappe-Substrat aufzutragen. Hier wird durch die fluchtende Anordnung der Plasmazuführungsvorrichtung in Verlagerungsrichtung hinter der Klebstoffauftragsvorrichtung sichergestellt, dass der durch die Klebstoffauftragsvorrichtung auf das Substrat aufgetragene Klebstoff, wenn das Substrat anschließend in der Verlagerungsrichtung verlagert wird, direkt in den durch die Plasmazuführungsvorrichtung zugeführten Plasmastrahl hinein verlagert wird. Somit wird sichergestellt, dass während des Auftragens des Klebstoffs auf das Substrat dieser sofort anschließend durch das Plasma aktiviert wird. Die fluchtende Anordnung der Plasmazuführungsvorrichtung in Verlagerungsrichtung hinter der Klebstoffauftragsvorrichtung stellt somit sicher, dass der durch die Klebstoffauftragsvorrichtung auf das Substrat aufgetragene Klebstoff nicht an dem Plasmastrahl vorbeigeführt wird.The displacement of the porous paper or cardboard substrate relative to the adhesive application system along the displacement direction can be ensured here, for example, by a conveyor belt, which can preferably also be controlled by the disruption device of the adhesive application system. Here, for example, the adhesive application system is arranged above the conveyor belt, so that a substrate positioned on the conveyor belt can advantageously be passed below the adhesive application system in order to apply the adhesive to the porous paper or cardboard substrate using the adhesive application device. Here, the aligned arrangement of the plasma supply device in the displacement direction behind the adhesive application device ensures that the adhesive applied to the substrate by the adhesive application device, when the substrate is subsequently displaced in the displacement direction, is shifted directly into the plasma jet supplied by the plasma supply device. This ensures that while the adhesive is being applied to the substrate, it is immediately activated by the plasma. The aligned arrangement of the plasma supply device in the displacement direction behind the adhesive application device thus ensures that the adhesive applied to the substrate by the adhesive application device is not guided past the plasma jet.
Die fluchtende Anordnung vor der Klebstoffauftragsvorrichtung sichert, dass der Klebstoff nur auf Bereiche des Substrats aufgebracht wird, deren Zufuhr eine Aktivierung durch die Plasmazuführungsvorrichtung erfahren haben.The aligned arrangement in front of the adhesive application device ensures that the adhesive is only applied to areas of the substrate, the supply of which has been activated by the plasma supply device.
Insbesondere umfasst die Plasmazuführungsvorrichtung eine Atmosphärendruck-Plasmadüse, welche ausgebildet ist, einen Plasmastrahl zu erzeugen, welcher in die Umgebungsatmosphäre bei Normaldruck eingeleitet wird und auf die zu behandelnde Oberfläche des porösen Papier- oder Pappe-Substrats gerichtet wird.In particular, the plasma supply device comprises an atmospheric pressure plasma nozzle which is designed to generate a plasma jet which is introduced into the ambient atmosphere at normal pressure and is directed onto the surface of the porous paper or cardboard substrate to be treated.
Insbesondere wird das Plasma innerhalb der Plasmazuführungsvorrichtung durch das Anlegen einer hochfrequenten Hochspannung zwischen Elektroden aus einem Arbeitsgas hergestellt. Hierbei wird das Arbeitsgas der Plasmazuführungsvorrichtung insbesondere durch eine erste Leitung von einem Erzeuger zugeführt.In particular, the plasma within the plasma supply device is produced from a working gas by applying a high-frequency high voltage between electrodes. Here, the working gas of the plasma supply device is supplied from a generator, in particular through a first line.
In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Klebstoffauftragssystem eine weitere Plasmazuführungsvorrichtung, welche in Bezug auf die Verlagerungsrichtung des porösen Papier- oder Pappe-Substrats fluchtend vor der Klebstoffauftragsvorrichtung angeordnet ist und ausgebildet ist, Plasma der mit dem Klebstoff in Kontakt zu bringenden Oberfläche des porösen Papier- oder Pappe-Substrats zuzuführen, um eine Aufnahme der wässrigen Phase des wässrigen Klebstoffs durch das poröse Papier- oder Pappe-Substrats zu beschleunigen. Diese weitere Plasmazuführungsvorrichtung wird ebenfalls durch die Steuerungsvorrichtung angesteuert.In an exemplary embodiment, the adhesive application system comprises a further plasma supply device, which is arranged in alignment with the displacement direction of the porous paper or cardboard substrate in front of the adhesive application device and is designed to plasma the adhesive to be brought into contact To feed the surface of the porous paper or cardboard substrate in order to accelerate an uptake of the aqueous phase of the aqueous adhesive by the porous paper or cardboard substrate. This further plasma supply device is also controlled by the control device.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die Plasmavorbehandlung der Oberfläche des porösen Papier- oder Pappe-Substrats vor dem Auftragen des wässrigen Klebstoffs durch die Klebstoffauftragsvorrichtung eine Aufnahme der wässrigen Phase des aufgetragenen wässrigen Klebstoffs verbessert, wodurch die Klebezeit des Klebstoffs reduziert werden kann. Die Plasmavorbehandlung erhöht hierbei insbesondere die Oberflächenspannung der Oberfläche des porösen Papier- oder Pappe-Substrats vor dem Auftragen des Klebstoffs, so dass die wässrige Phase schneller in das Substrat eindringen kann.This has the technical advantage that the plasma pretreatment of the surface of the porous paper or cardboard substrate prior to the application of the aqueous adhesive by the adhesive application device improves absorption of the aqueous phase of the applied aqueous adhesive, whereby the adhesive time can be reduced. The plasma pretreatment in particular increases the surface tension of the surface of the porous paper or cardboard substrate before the adhesive is applied, so that the aqueous phase can penetrate the substrate more quickly.
Bei entsprechenden wässrigen Bio-Klebstoffen, welche auf biologischen Substanzen basieren, ist der Wasseranteil größer als bei herkömmlichen synthetischen wässrigen Klebstoffen, so dass das poröse Papier- oder Pappe-Substrat eine größere Menge an Wasser aufnehmen muss und dafür eine längere Zeit benötigt, wodurch sich die Klebezeit verlängern würde.With corresponding aqueous bio-adhesives, which are based on biological substances, the water content is greater than with conventional synthetic aqueous adhesives, so that the porous paper or cardboard substrate has to absorb a larger amount of water and requires a longer time for this would increase the gluing time.
Durch die Plasmavorbehandlung mittels der weiteren Plasmazuführungsvorrichtung und der Erhöhung der Oberflächenspannung des porösen Papier- oder Pappe-Substrats, kann das poröse Papier- oder Pappe-Substrat das Wasser des wässrigen Klebstoffs besonders schnell aufnehmen. Damit wird einer Verlängerung der Klebezeit bei der Verwendung von auf biologischen Substanzen basierenden wässrigen Klebstoffen entgegengewirkt.As a result of the plasma pretreatment by means of the further plasma supply device and the increase in the surface tension of the porous paper or cardboard substrate, the porous paper or cardboard substrate can absorb the water from the aqueous adhesive particularly quickly. This counteracts any prolongation of the bonding time when using aqueous adhesives based on biological substances.
Hierbei umfasst die weitere Plasmazuführungsvorrichtung insbesondere eine Atmosphärendruck-Plasmadüse, welche ausgebildet ist, einen Plasmastrahl zu erzeugen, welcher in die Umgebungsatmosphäre bei Normaldruck eingeleitet wird und auf die zu behandelnde Oberfläche des porösen Papier- oder Pappe-Substrats gerichtet wird.Here, the further plasma supply device comprises in particular an atmospheric pressure plasma nozzle which is designed to generate a plasma jet which is introduced into the ambient atmosphere at normal pressure and is directed onto the surface of the porous paper or cardboard substrate to be treated.
Somit ist die weitere Plasmazuführungsvorrichtung in Bezug auf die Verlagerungsrichtung fluchtend vor der Klebstoffauftragsvorrichtung angeordnet und ausgebildet im Rahmen einer Plasmavorbehandlung das Plasma der Oberfläche des porösen Papier- oder Pappe-Substrats zuzuführen, um eine Aufnahme der wässrigen Phase des wässrigen Klebstoffs durch das porösen Papier- oder Pappe-Substrat zu beschleunigen.Thus, the further plasma supply device is arranged in alignment with the displacement direction in front of the adhesive application device and is designed to supply the plasma to the surface of the porous paper or cardboard substrate as part of a plasma pretreatment in order to absorb the aqueous phase of the aqueous adhesive through the porous paper or cardboard Accelerate cardboard substrate.
Anschließend, nach einer Verlagerung des Substrats entlang der Verlagerungsrichtung, führt die in Bezug auf die Verlagerungsrichtung fluchtend hinter der weiteren Plasmazuführungsvorrichtung angeordnete Klebstoffauftragsvorrichtung Klebstoff der durch Plasma vorbehandelten Oberfläche zu.Then, after the substrate has been displaced along the direction of displacement, the adhesive application device, which is arranged in alignment behind the further plasma supply device with respect to the direction of displacement, supplies adhesive to the surface pretreated by plasma.
Anschließend, nach einer weiteren Verlagerung des Substrats entlang der Verlagerungsrichtung, führt die in Bezug auf die Verlagerungsrichtung fluchtend hinter der Klebstoffauftragsvorrichtung angeordneten Plasmazuführungsvorrichtung Plasma dem auf das Substrat aufgetragenen Klebstoff zu, um den Klebstoff zu aktivieren.Subsequently, after a further displacement of the substrate along the displacement direction, the plasma supply device arranged in alignment behind the adhesive application device with respect to the displacement direction feeds plasma to the adhesive applied to the substrate in order to activate the adhesive.
In einer beispielhaften Ausführungsform weist das Klebstoffauftragssystem einen Erzeuger für das Prozessfluid, insbesondere Arbeitsgas, der Plasmazuführungsvorrichtung, und insbesondere der weiteren Plasmazuführungsvorrichtung auf, wobei der Erzeuger insbesondere durch eine erste Erzeugerleitung mit der Plasmazuführungsvorrichtung fluidtechnisch verbunden ist, und wobei der Erzeuger insbesondere durch eine zweite Erzeugerleitung mit der weiteren Plasmazuführungsvorrichtung fluidtechnisch verbunden ist.In an exemplary embodiment, the adhesive application system has a generator for the process fluid, in particular working gas, the plasma feed device, and in particular the further plasma feed device, the generator being fluidically connected to the plasma feed device in particular by a first generator line, and the generator in particular by a second generator line is fluidly connected to the further plasma supply device.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine besonders vorteilhafte Zuführung von Prozessfluid zu der Plasmazuführungsvorrichtung, bzw. zu der weiteren Plasmazuführungsvorrichtung ermöglicht wird.This achieves the technical advantage that a particularly advantageous supply of process fluid to the plasma supply device or to the further plasma supply device is made possible.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist der wässrige Klebstoffs ein auf biologischen Substanzen basierender wässriger Klebstoff und umfassen die biologischen Substanzen insbesondere Stärke, Stärkederivate und/oder weitere Polysaccharide.In an exemplary embodiment, the aqueous adhesive is an aqueous adhesive based on biological substances and the biological substances include, in particular, starch, starch derivatives and / or further polysaccharides.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die Verwendung eines auf biologischen Substanzen basierenden wässrigen Bio-Klebstoffs vergleichbare Klebeeigenschaften wie synthetische Klebstoffe aufweist, jedoch aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen werden kann und daher aus Nachhaltigkeitsaspekten vorteilhaft ist.This has the technical advantage that the use of an aqueous bioadhesive based on biological substances has adhesive properties comparable to synthetic adhesives, but can be obtained from renewable raw materials and is therefore advantageous from a sustainability perspective.
Insbesondere umfasst der auf biologischen Substanzen basierende wässrige Klebstoff ferner Lignin, Cellulose, Cellulose-Derivate, Latex und/oder pflanzliche Füllstoffe.In particular, the aqueous adhesive based on biological substances also comprises lignin, cellulose, cellulose derivatives, latex and / or vegetable fillers.
In einer beispielhaften Ausführungsform weist das Klebstoffauftragssystem eine Haltevorrichtung auf, an welcher die Klebstoffauftragsvorrichtung, mindestens eine Plasmazuführungsvorrichtung gemeinsam befestigt sind. Insbesondere sind die Klebstoffauftragsvorrichtung und die mindestens eine Plasmazuführungsvorrichtung mit einem festen Abstand zueinander befestigt.In an exemplary embodiment, the adhesive application system has a holding device to which the adhesive application device and at least one plasma supply device are jointly attached. In particular, the adhesive application device and the at least one plasma supply device are attached at a fixed distance from one another.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die Verwendung einer gemeinsamen Haltevorrichtung nach einer Neupositionierung des Klebstoffauftragssystems die Klebstoffauftragsvorrichtung, die Plasmazuführungsvorrichtung und eine gegebenenfalls weitere Plasmazuführungsvorrichtung nicht mehr zueinander ausgerichtet werden müssen. Somit ist keine Neuprogrammierung der Streckenverhältnisse durch die Steuerungsvorrichtung erforderlich.This achieves the technical advantage that by using a common holding device after the adhesive application system has been repositioned, the adhesive application device, the plasma feed device and any further plasma feed device no longer have to be aligned with one another. This means that the control device does not need to reprogram the route conditions.
In einer beispielhaften Ausführungsform weist das Klebstoffauftragssystem eine Substraterfassungsvorrichtung auf, welche ausgebildet ist, die räumliche Ausdehnung oder vorlaufende Kante des porösen Papier- oder Pappe-Substrats zu erfassen, wobei die Steuerungsvorrichtung steuerungstechnisch mit der Substraterfassungsvorrichtung, der Klebstoffauftragsvorrichtung, der Plasmazuführungsvorrichtung und insbesondere der weiteren Plasmazuführungsvorrichtung verbunden ist und ausgebildet ist, die Klebstoffauftragsvorrichtung, die Plasmazuführungsvorrichtung und insbesondere die weitere Plasmazuführungsvorrichtung in Abhängigkeit der erfassten räumlichen Ausdehnung oder in der Steuerungsvorrichtung hinterlegten Dimensionen des porösen Papier- oder Pappe-Substrats zu steuern. Die Substraterfassungsvorrichtung kann hierbei als eine Lichtschranke ausgeführt sein.In an exemplary embodiment, the adhesive application system has a substrate detection device which is designed to detect the spatial extent or leading edge of the porous paper or cardboard substrate, the control device Control technology is connected to the substrate detection device, the adhesive application device, the plasma feed device and in particular the further plasma feed device and is designed, the adhesive application device, the plasma feed device and in particular the further plasma feed device depending on the detected spatial extent or the dimensions of the porous paper or cardboard stored in the control device. Control substrate. The substrate detection device can be designed as a light barrier.
Beispielsweise wird der Anfang und das Ende des entlang der Verlagerungsrichtung verlagerten Substrats von der Substraterfassungsvorrichtung erkannt, wobei die Steuerungsvorrichtung insbesondere die räumliche Ausdehnung des Substrats in Abhängigkeit der erfassten Zeit zwischen dem erkannten Anfang und dem erkannten Ende des entlang der Verlagerungsrichtung verlagerten Substrats bestimmt.For example, the beginning and the end of the substrate displaced along the direction of displacement are detected by the substrate detection device, the control device in particular determining the spatial extent of the substrate as a function of the detected time between the detected beginning and the detected end of the substrate displaced along the direction of displacement.
Insbesondere ist die Steuerungsvorrichtung ausgebildet, die Klebstoffauftragsvorrichtung, die Plasmazuführungsvorrichtung und insbesondere die weitere Plasmazuführungsvorrichtung in Abhängigkeit der erfassten räumlichen Ausdehnung des porösen Papier- oder Pappe-Substrats und in Abhängigkeit der Verlagerungsgeschwindigkeit des verlagerten porösen Papier- oder Pappe-Substrats zu steuern.In particular, the control device is designed to control the adhesive application device, the plasma supply device and in particular the further plasma supply device as a function of the detected spatial extent of the porous paper or cardboard substrate and as a function of the displacement speed of the displaced porous paper or cardboard substrate.
Die Aufgabe der Erfindung wird gemäß einem zweiten Aspekt gelöst durch ein Verfahren zum Auftragen eines wässrigen Klebstoffs auf ein poröses Papier- oder Pappe-Substrat mit einem Klebstoffauftragssystem, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist:
- - Auftragen des wässrigen Klebstoffs auf ein Papier- oder Pappe-Substrat durch eine Klebstoffauftragsvorrichtung des Klebstoffauftragssystems,
- - Verlagern des Papier- oder Pappe-Substrats entlang einer Verlagerungsrichtung gegenüber dem Klebstoffauftragssystem, und
- - Aktivieren des durch die Klebstoffauftragsvorrichtung auf das Papier- oder Pappe-Substrat aufgetragenen Klebstoffs durch das Zuführen von Plasma durch eine in Bezug auf die Verlagerungsrichtung fluchtend hinter der Klebstoffauftragsvorrichtung angeordnete Plasmazuführungsvorrichtung des Klebstoffauftragssystems zu dem aufgetragenen Klebstoff.
- - Application of the aqueous adhesive to a paper or cardboard substrate by an adhesive application device of the adhesive application system,
- - Displacement of the paper or cardboard substrate along a displacement direction with respect to the adhesive application system, and
- - Activation of the adhesive applied by the adhesive application device to the paper or cardboard substrate by supplying plasma through a plasma feed device of the adhesive application system to the applied adhesive, which is arranged in alignment behind the adhesive application device with respect to the displacement direction.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass ein besonders vorteilhaftes Auftragen eines wässrigen Klebstoffs auf das Papier- oder Pappe-Substrat ermöglicht wird.This achieves the technical advantage that a particularly advantageous application of an aqueous adhesive to the paper or cardboard substrate is made possible.
In einer beispielhaften Ausführungsform weist das Verfahren den folgenden Verfahrensschritt auf, welcher vor dem Auftragen des wässrigen Klebstoffs auf das Papier- oder Pappe-Substrat durchgeführt wird:
- - Aktivieren der mit dem Klebstoff in Kontakt zu bringenden Oberfläche des Papier- oder Pappe-Substrats durch das Zuführen von Plasma einer weiteren Plasmazuführungsvorrichtung des Klebstoffauftragssystems zu der mit dem Klebstoff in Kontakt zu bringenden Oberfläche des Papier- oder Pappe-Substrats, wobei die weitere Plasmazuführungsvorrichtung in Bezug auf die Verlagerungsrichtung des Papier- oder Pappe-Substrats fluchtend vor der Klebstoffauftragsvorrichtung angeordnet ist.
- - Activation of the surface of the paper or cardboard substrate to be brought into contact with the adhesive by supplying plasma from a further plasma supply device of the adhesive application system to the surface of the paper or cardboard substrate to be brought into contact with the adhesive, the further plasma supply device is arranged in alignment with the direction of displacement of the paper or cardboard substrate in front of the adhesive application device.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine vorteilhafte Aktivierung der Oberfläche des Papier- oder Pappe-Substrats vor dem Auftragen des Klebstoffs durch das zugeführte Plasma sichergestellt wird.This achieves the technical advantage that an advantageous activation of the surface of the paper or cardboard substrate is ensured by the supplied plasma before the adhesive is applied.
Insbesondere erfolgt das Auftragen des wässrigen Klebstoffs auf ein Papier- oder Pappe-Substrat, das Aktivieren des aufgetragenen Klebstoffs, und insbesondere das Aktivieren der mit dem Klebstoff in Kontakt zu bringenden Oberfläche des Papier- oder Pappe-Substrats durch eine einzige Steuerungsvorrichtung basierend auf wenigstens einem in der Steuerungsvorrichtung des Klebstoffauftragssystems hinterlegten Klebstoffauftragsmusters.In particular, the aqueous adhesive is applied to a paper or cardboard substrate, the applied adhesive is activated, and in particular the surface of the paper or cardboard substrate to be brought into contact with the adhesive is activated by a single control device based on at least one adhesive application pattern stored in the control device of the adhesive application system.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch das Klebstoffauftragsmuster vorteilhaft das Auftragen von Klebstoff gesteuert wird.This achieves the technical advantage that the application of adhesive is advantageously controlled by the adhesive application pattern.
In einer beispielhaften Ausführungsform erfolgt eine Erfassung einer räumlichen Ausdehnung oder vorlaufende Kante des Papier- oder Pappe-Substrats von einer Substraterfassungsvorrichtung, insbesondere von einer Lichtschranke und die Ansteuerung der Klebstoffauftragsvorrichtung, der Plasmazuführungsvorrichtung und insbesondere der weiteren Plasmazuführungsvorrichtung erfolgt von der Steuerungsvorrichtung in Abhängigkeit der erfassten räumlichen Ausdehnung oder vorlaufende Kante des Papier- oder Pappe-Substrats.In an exemplary embodiment, a spatial extent or leading edge of the paper or cardboard substrate is detected by a substrate detection device, in particular by a light barrier, and the control of the adhesive application device, the plasma supply device and in particular the further plasma supply device is carried out by the control device as a function of the detected spatial Extension or leading edge of the paper or cardboard substrate.
Die Aufgabe der Erfindung wird gemäß einem dritten Aspekt durch eine Verwendung eines auf biologischen Substanzen basierenden wässrigen Klebstoffs zum Auftragen auf ein Papier- oder Pappe-Substrat gelöst, wobei der auf biologischen Substanzen basierende wässrige Klebstoff insbesondere Stärke, Stärkederivate und/oder weitere Polysaccharide umfasst.According to a third aspect, the object of the invention is achieved by using an aqueous adhesive based on biological substances for application to a paper or cardboard substrate, the aqueous adhesive based on biological substances comprising in particular starch, starch derivatives and / or further polysaccharides.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die Verwendung des auf biologischen Substanzen basierenden wässrigen Klebstoffs ein vorteilhaftes Auftragen eines wässrigen Klebstoffs auf ein Papier- oder Pappe-Substrat erfolgt.This has the technical advantage that by using the on biological Substances-based aqueous adhesive an advantageous application of an aqueous adhesive to a paper or cardboard substrate takes place.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are shown in the drawings and are described in more detail below.
Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Darstellung eines Klebstoffauftragssystems zum Auftragen eines wässrigen Klebstoffs auf ein poröses Papier- oder Pappe-Substrat gemäß einem Ausführungsbeispiel; und -
2 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Auftragen eines wässrigen Klebstoffs auf ein poröses Papier- oder Pappe-Substrat gemäß einem Ausführungsbeispiel.
-
1 a perspective view of an adhesive application system for applying an aqueous adhesive to a porous paper or cardboard substrate according to an embodiment; and -
2 a schematic representation of a method for applying an aqueous adhesive to a porous paper or cardboard substrate according to an embodiment.
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil hiervon bilden und in denen als Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeführt werden kann. Es versteht sich, dass auch andere Ausführungsformen genutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einem beschränkenden Sinne zu verstehen. Ferner versteht es sich, dass die Merkmale der verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch etwas anderes angegeben ist.In the following detailed description, reference is made to the accompanying drawings, which form a part hereof, and in which there is shown, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. It goes without saying that other embodiments can also be used and structural or logical changes can be made without deviating from the concept of the present invention. The following detailed description is therefore not to be taken in a limiting sense. Furthermore, it goes without saying that the features of the various exemplary embodiments described herein can be combined with one another, unless specifically stated otherwise.
Die Aspekte und Ausführungsformen werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen sich im Allgemeinen auf gleiche Elemente beziehen. In der folgenden Beschreibung werden zu Erläuterungszwecken zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein eingehendes Verständnis von einem oder mehreren Aspekten der Erfindung zu vermitteln.The aspects and embodiments are described with reference to the drawings, wherein like reference characters generally refer to like elements. In the following description, for purposes of explanation, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of one or more aspects of the invention.
Ein Klebstoffauftragssystem
Der Faltschachtelzuschnitt ist ein bearbeiteter, flächiger Packstoffzuschnitt, der in einem späteren Verarbeitungsschritt zu einem Packmittel geformt oder aufgerichtet wird oder mit den Packgütern oder Packungen umhüllt werden. Insbesondere ist das poröses Papier- oder Pappe-Substrat
Das in der
Das poröse Papier- oder Pappe-Substrat
Das Klebstoffauftragssystem
Das Klebstoffauftragssystem
Die Klebstoffauftragsvorrichtung
Je nach verwendetem porösen Papier- oder Pappe-Substrats
Die Steuerungsvorrichtung
Insbesondere ist die Steuerungsvorrichtung
Anschließend wird das mit Klebstoff versehene poröse Papier- oder Pappe-Substrat
Aufgrund der hohen Verlagerungsgeschwindigkeiten der porösen Papier- oder Pappe-Substrate
Ein wässriger Klebstoff gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst eine wässrige Phase in welcher für die Klebschichtbildung geeignete Polymere als feste Partikel aufgenommen sind.An aqueous adhesive according to the present disclosure comprises an aqueous phase in which polymers suitable for the formation of the adhesive layer are taken up as solid particles.
Ein entsprechend schneller Klebevorgang wird dadurch erreicht, dass das poröse Papier- oder Pappe-Substrat
Bevorzugt gemäß der vorliegenden Offenbarung ist die Verwendung von sogenannten Bio-Klebstoffen, also von Klebstoffen, welche auf biologischen Substanzen basieren, wie z.B. Stärke, Stärke-Derivate und/oder weitere Polysaccharide. Entsprechende auf biologischen Substanzen basierende Klebstoffe sind aufgrund von Nachhaltigkeitsaspekten gegenüber traditionellen synthetischen Klebstoffen bevorzugt, da Vorteile bei der Gesundheitsverträglichkeit, der Abfallentsorgung und der Herstellbarkeit erreicht werden können. Dies liegt daran, dass Bio-Klebstoffe gegenüber synthetischen Klebstoffen oftmals eine bessere Gesundheitsverträglichkeit aufweisen und sich aus diesem Grund die Abfallentsorgung verbessert, und dass entsprechende Bio-Kunststoffe aus biologischen, insbesondere nachwachsenden, Materialien, insbesondere aus nachwachsenden Rohrstoffen hergestellt werden können.According to the present disclosure, preference is given to the use of so-called bio-adhesives, i.e. adhesives which are based on biological substances, such as starch, starch derivatives and / or other polysaccharides. Corresponding adhesives based on biological substances are preferred over traditional synthetic adhesives due to sustainability aspects, since advantages in terms of health compatibility, waste disposal and manufacturability can be achieved. This is due to the fact that bio-adhesives often have better health compatibility than synthetic adhesives and for this reason waste disposal is improved, and that corresponding bio-plastics can be produced from biological, in particular renewable, materials, in particular from renewable raw materials.
Insbesondere sind gemäß der Erfindung Klebstoffe bevorzugt, welche vollständig, also zu 100% auf biologischen Substanzen basieren.In particular, according to the invention, adhesives are preferred which are completely, that is to say 100%, based on biological substances.
Allerdings ist der Wasseranteil von entsprechenden auf biologischen Substanzen basierenden wässrigen Klebstoffen höher als der Wasseranteil von herkömmlichen synthetischen wässrigen Klebstoffen. Dadurch ist der Festkörperanteil bei entsprechenden auf biologischen Substanzen basierenden wässrigen Klebstoffen geringer als bei herkömmlichen synthetischen wässrigen Klebstoffen. Beispielsweise beträgt der Festkörperanteil bei herkömmlichen synthetischen wässrigen Klebstoffen üblicherweise zwischen 50% und 60%, wohingegen der Festkörperanteil bei entsprechenden auf biologischen Substanzen basierenden wässrigen Klebstoffen gemäß der vorliegenden Erfindung oftmals nur zwischen 25% und 35% beträgt.However, the water content of corresponding aqueous adhesives based on biological substances is higher than the water content of conventional synthetic aqueous adhesives. As a result, the solids content of corresponding aqueous adhesives based on biological substances is lower than that of conventional synthetic aqueous adhesives. For example, the solids content in conventional synthetic aqueous adhesives is usually between 50% and 60%, whereas the solids content in corresponding aqueous adhesives based on biological substances according to the present invention is often only between 25% and 35%.
Bei den entsprechenden auf biologischen Substanzen basierenden wässrigen Klebstoffen gemäß der vorliegenden Offenbarung bedeutet dies, dass das poröse Papier- oder Pappe-Substrat
Um eine längere Klebezeit zu vermeiden, umfasst der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eine Vorbehandlung der mit dem wässrigen Klebstoff in Kontakt zu bringenden Oberfläche des porösen Papier- oder Pappe-Substrats
Um die Oberflächenspannung des porösen Papier- oder Pappe-Substrats
Hierbei umfasst die weitere Plasmazuführungsvorrichtung
Insbesondere weist das Klebstoffauftragssystem
Gemäß einer in
Wie aus der
Die Klebstoffauftragsvorrichtung
Insbesondere steuert die Steuerungsvorrichtung
Es ist vorteilhaft die Plasmazuführungsvorrichtungen
Alternativ führt eine in
Das Klebstoffauftragssystem
Der Erzeuger
Grundsätzlich kann der Erzeuger
Durch die Anpassung der elektrischen Versorgungsspannung und / oder der Prozessfluidzuführung kann die Steuerungsvorrichtung
Insbesondere hat der Plasmastrahl eine Temperatur von weniger als 100°C, insbesondere von weniger als 60°C, um ein Verbrennen oder Verfärbungen des papierbasierten Substrats
Das Verfahren
Das Verfahren
Das Verfahren
Das Verfahren
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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