DE10227934A1 - Method and device for applying a liquid to pasty medium on one or both sides - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum ein- oder beidseitigen Auftragen eines flüssigen bis pastösen Mediums, beispielsweise Streichfarbe, auf eine laufende Faserstoffbahn, insbesondere aus Papier oder Karton unter Verwendung eines Vorhang-Auftragswerkes, welches die Suspension in fertigdosierter Menge in Form eines Vorhanges mit Wirkung elektrostatischer Kräfte an die laufende Faserstoffbahn abgibt.The invention relates to a method and a device for applying one or both sides of a liquid to pasty Medium, for example coating color, on a running fibrous web, in particular made of paper or cardboard using a curtain application, which the suspension in the form of a curtain with the effect of electrostatic forces releases to the running fibrous web.
Ziel eines solchen Vorhang-Auftragswerkes ist es, auf die Faserstoffbahn genau die Menge an Auftragsmedium aufzubringen, die auf dieser auch verbleiben soll (1 : 1-Auftrag).The goal of such a curtain commission is it is to apply exactly the amount of application medium to the fibrous web, which should also remain on this (1: 1 order).
Dies steht im Gegensatz zu anderen verbreiteten Anordnungen und Verfahren, mit denen das Medium im Überschuss abgegeben wird. Dieser Überschuss muss im weiteren Verlauf des Verfahrens wieder von der Faserstoffbahn abgestreift (abgerakelt) werden, weshalb man unter anderem große Mengen an Auftragsmedium und Pumpenenergie benötigt.This is in contrast to others widespread arrangements and procedures with which the medium in excess is delivered. That surplus must be removed from the fibrous web in the further course of the process are stripped off, which is why, among other things, large quantities of application medium and pump energy required.
Die Erfindung geht aus von der
In dieser Druckschrift ist eine Auftragsvorrichtung offenbart, bei der im Bereich des Vorhang-Auftragswerkes eine Vorrichtung zum Erzeugen eines elektrischen Feldes vorgesehen ist.In this document there is an application device discloses a device in the area of the curtain applicator is provided for generating an electric field.
Dieses elektrische Feld übt auf den sich vom Auftragswerk zur laufenden Oberfläche bewegenden Vorhang eine dessen Bewegung unterstützende Kraft dergestalt aus, dass der im wesentlichen schwerkraftbedingt fallende Vorhang in gestreckter Form sich von oben nach unten stabil bewegen kann.This electric field exerts on the a curtain moving from the application to the running surface its movement supporting power in such a way that the falling due essentially to gravity The curtain in a stretched form moves stably from top to bottom can.
Das Vorhang-Auftragswerk ist dazu oberhalb der zur beschichtenden, laufenden Oberfläche angeordnet. Die zu beschichtende Oberfläche kann beispielsweise ein Auftragswalze oder ein Auftragsband sein, wobei in indirekter Weise das Medium an die Faserstoffbahn abgegeben wird. Bei direktem Auftrag bildet die Faserstoffbahn die laufende Oberfläche.The curtain commission is for this arranged above the surface to be coated, running. The surface to be coated can be, for example, an application roller or an application belt, the medium being indirectly released to the fibrous web becomes. In the case of direct application, the fibrous web forms the current one Surface.
Derartige Anordnungen zur Beschichtung einer Bahnseite mit von oben nach unten fallendem Vorhang sind bereits bekannt und werden in der Fachwelt als „Curtain Coating" bezeichnet.Such arrangements for coating a web page with a curtain falling from top to bottom are already known and are referred to in the art as "curtain coating".
Sie werden vor allem genutzt bei
bekannten Extrusionsverfahren, Verfahren zur Beschichtung von fotografischen
Filmen, Tonbändern
oder zur Beschichtung von Spezialpapieren mit Mikrokapseln. In diesem
Zusammenhang wird beispielsweise auf die
Bei der gewünschten Beschichtung von nur einer Bahnseite, beispielsweise der Oberseite der Bahn, mittels Vorhang, wendet man die vorstehend genannte Ausführung mit von oben nach unten herabfallendem Vorhang an.With the desired coating of only one Web side, for example the top of the web, by means of a curtain, apply the above-mentioned version with from top to bottom falling curtain.
Soll aber noch die zweite Seite oder auch nur die zweite bzw. untere Bahnseite mittels Vorhang beschichtet werden, müssen andere Arten an Beschichtungsverfahren und Auftragwerken eingestzt werden oder es ist eine sehr aufwändige Bahnführung mit langen Bahnwegen und einer Vielzahl an Bahnführungselementen und Ausrüstungsteilen notwendig, damit die jeweilige Bahnseite wiederum mit einem Vorhang von oben her beschichtet werden kann.But should the second page or only the second or lower side of the web is coated with a curtain Need to become other types of coating processes and application plants can be used or it is a very complex one web guide with long train paths and a multitude of web guide elements and equipment parts necessary so that the respective web side in turn with a curtain can be coated from above.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Vorhangbeschichtungs – Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit dem die Nachteile des Standes der Technik vermaidbar sind.Object of the present invention is a curtain coating process and device to create, with which the disadvantages of the prior art can be paid for are.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1 und einer Vorrichtung mit dem im Kennzeichen des Anspruches 6 angegebenen Merkmal.The object is achieved by a procedure according to the mark of claim 1 and a device with the in the characterizing of Claim 6 specified feature.
Als völlig überraschend und unerwartet hat sich herausgestellt, dass die angelegte Elektrostatik es vermag, den Vorhang entgegen der Wirkung der Schwerkraft an die Faserstoffbahn zu lenken und dort auch für einen gleichmäßigen Strichauftrag zu sorgen.As completely surprising and unexpected it has been found that the electrostatics applied can the curtain against the effect of gravity on the fibrous web to steer and there for an even stroke to care.
Das ist um so bedeutender, da immer öfter breite Faserstoffbahnen, insbesondere Papier- und Kartonbahnen von 10 m breite und mehr, gleichmäßig und bei hohen Bahngeschwindigkeiten um ca.2000 m/min zu beschichten sind. Dabei ist auch bedeutsam, dass ein Vorhangs-Auftragswerk ja nahezu drucklos bzw. mit nur geringstem Mediendruck und ohne Überschussauftrag arbeitet und die Qualität des aufgetragenen Striches hoch sein muss.This is all the more important since there is more and more breadth Fibrous webs, in particular paper and cardboard webs of 10 m wide and more, even and to coat at high web speeds of around 2000 m / min are. It is also important that a curtain commission is yes almost without pressure or with only the slightest media pressure and without a surplus order works and the quality of the applied stroke must be high.
Im Gegensatz zu den Vorhang-Auftragswerken werden Freistrahlauftragsdüsen mit hohem Druck betrieben und arbeiten mit Überschuss. Der im Überschuss aufgetragene Strich wird anschließend auf das geforderte Maß (Strichgewicht) und zur Erreichen einer gleichmäßigen Strichdicke abgerakelt.In contrast to the curtain works become free jet application nozzles operated at high pressure and work with excess. The one in excess applied stroke is then to the required dimension (stroke weight) and to achieve a uniform line thickness doctored.
Neben der wesentlich einfacheren Bahnführung (kürzere Bahnwege) ist auch die Einsparung von Bahnführungselementen als Vorteil der Erfindung anzusehen.In addition to the much simpler web guide (shorter Saving of web guiding elements is also an advantage to view the invention.
Erstmalig ist mit der Erfindung ein beidseitiges Beschichten der Bahn bzw. auch ein gleichzeitiges simultanes Vorhang-Beschichten beider Seiten der Bahn möglich. Das kann bei horizontaler oder annähernd horizontaler, als auch vertikal oder annähernd vertikal laufender Bahn erfolgen.It is the first time with the invention double-sided coating of the web or simultaneous simultaneous Curtain coating possible on both sides of the web. This can be done with horizontal or approximately horizontal as well as vertical or approximately vertical path respectively.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass derselbe Typ Auftragswerk, dh. also jeweils Vorhangauftragswerke für beide Bahnseiten verwendet werden können.Another advantage of the invention consists of the same type of commissioned work, ie. that is, curtain applicators for both Railway sides can be used.
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht aber darin, dass auf Grund der nun möglichen Anordnung des Vorhang-Auftragswerkes unterhalb der Papierbahn mehr Flexibilität in den Streichmaschinen einschließlich Bedienerfreundlichkeit erreicht wird.The particular advantage of the invention but consists in the fact that due to the now possible arrangement of the curtain order work below the paper web more flexibility in the coating machines including user-friendliness is achieved.
Ein Vorteil der genannten Anordnung unterhalb der Bahn besteht darin, dass keine die Bahnbreite überspannende Auffangwannen einschließlich ihrer Antriebe für das Abschwenken, zwischen Vorhangdüse und der Bahn installiert werden müssen, weil all die Dinge, die während des Beschichtungsprozesses bzw. beim Anfahren oder Abfahren des Streichprozesses entstehen (z.B. Abspritzungen des Auftragsmediums, Ablauf des Mediums beim Anfahren oder Abfahren, Kondenswasser, Reinigungsflüssigkeit) aufgrund der Anordnung unterhalb der Bahn nicht auf diese gelangen können.An advantage of the arrangement below the web is that it does not include any collecting trays spanning the web width their drives for the swiveling must be installed between the curtain nozzle and the web, because all the things that occur during the coating process or when starting up or shutting down the coating process (e.g. spraying of the application medium, outflow of the medium when starting up or shutting down, condensed water, cleaning liquid ) cannot get onto the track due to the arrangement below it.
Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass die Entlüftung der Vorhangdüse einfacher ist. Infolge der nun von unten nach oben gerichteten Austrittsdüse kann die Luft nach oben hin austreten.Another advantage is there too see that vent the curtain nozzle is easier. As a result of the outlet nozzle now directed from bottom to top exhale the air upwards.
Auch ein einfacheres nachträgliches Einbauen oder ein einfacheres Umrüsten innerhalb einer Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn ist somit möglich.Also a simple one after the fact Install or a simple changeover within a machine it is therefore possible to produce the fibrous web.
Besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn das elektrostatische Feld im Bereich (Umgebung) der Düse des Vorhang-Auftragswerkes angelegt wird. Zusätzlich oder alternierend ist auch die elektrostatische Aufladung der Faserstoffbahn vorgesehen.Has proven particularly advantageous if the electrostatic field in the area of the nozzle of the curtain applicator is created. additionally or alternating is the electrostatic charging of the fibrous web intended.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das elektrostatische Feld mit einer Leistung von ca. 0,025 bis 1,0 kW/m, einer Stromstärke von ca. 0,01 bis 10 mA und einer Spannung von ca. 5 bis 60 kV betrieben wird.According to the invention it is provided that the electrostatic Field with an output of approx. 0.025 to 1.0 kW / m, a current of approx. 0.01 to 10 mA and a voltage of approx. 5 to 60 kV becomes.
Die Polarität der Elektroden ist dabei vorzugsweise positiv gewählt, weil dadurch stärkere Effekte erreichbar sind. Aber auch mit negativer Polarität ist der erfindungsgemäße Effekt erreichbar.The polarity of the electrodes is there preferably chosen positive, because it makes them stronger Effects are achievable. But also with negative polarity effect according to the invention reachable.
Die Faserstoffbahn sollte einen Feuchtigkeitsgehalt von ungefähr 1% bis 4,5% aufweisen.The fibrous web should have a moisture content of about Have 1% to 4.5%.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Other useful design features the invention emerge from the subclaims.
Nachzutragen ist, dass das Vorhang-Auftragswerk eine durchgängige, also über die Breite der Faserstoffbahn reichende Schlitzdüse aufweisen kann, aus der der geschlossene Vorhang austritt.It is to be added that the curtain order work a continuous, so about can have the width of the fibrous web extending slot nozzle from which the closed curtain comes out.
Im Rahmen der Erfindung ist es aber auch möglich, dass eine Vielzahl von Auftragssprühdüsen verteilt über die Breite der Bahn angeordnet sind und wobei die ausgestoßenen Sprühstrahlen sich zu einem geschlossenen Vorhang vereinen.However, it is within the scope of the invention also possible, that a variety of application spray nozzles spread across the Width of the web are arranged and wherein the ejected spray jets unite into a closed curtain.
Außerdem ist nachzutragen, dass unter dem Auftragsmedium Suspensionen, insbesondere wässrige Pigmentsuspensionen und Emulsionen verstanden werden, wobei deren Viskositäten schwanken können.It should also be added that suspensions, in particular aqueous pigment suspensions, under the application medium and emulsions are understood, the viscosities of which can vary.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:
-
1 : eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsvariante des Verfahrens bzw. der Vorrichtung für das beidseitige direkte Auftragen einer Suspension auf eine Faserstoffbahn. -
2 : eine schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsvariante für ein einseitiges Auftragen. -
3 : eine vergrösserte Ansicht des Auftragsbereiches aus2 . -
4 : eine schematische Seitenansicht einer dritten Ausführungsvariante für das beidseitige direkte und simultane Auftragen.
-
1 : A schematic side view of a first embodiment variant of the method or the device for the direct application of a suspension on both sides to a fibrous web. -
2 : A schematic side view of a second embodiment variant for one-sided application. -
3 : an enlarged view of the order area2 , -
4 : A schematic side view of a third embodiment variant for direct and simultaneous application on both sides.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleiche Bezugszeichen versehen.The same components are in the figures provided with the same reference numerals.
Die
Anstelle von Streichfarbe ist auch das Leimen oder Imprägnieren der Bahn denkbar.Instead of coating color is too gluing or impregnation conceivable on the train.
Wie aus der
Dieser Behandlung folgend, wird die
Bahn über
eine kontaktlose Bahnumlenkungs- und Trocknungseinrichtung
Das besagte Auftragswerk
In stromaufwärtiger Richtung ist das Vorhang-Auftragswerk
Es ist prinzipiell aufgebaut wie
das Auftragswerk
Die Felderzeugungsvorrichtung
Beide Felderzeugungsvorrichtungen
Das mit der Vorrichtung
Die Länge des Vorhanges bzw. der
Abstand zwischen Vorhangdüse
und Bahn
In der
Aus der
Das Ausmaß des elektrischen Feldes F zeigt der gestrichelte Kreis.The extent of the electric field F shows the dashed circle.
Einen vergrößerten Bildausschnitt davon
liefert die
Die waagrechten Striche innerhalb
der Bahn
Ohne die Wirkung des elektrischen
Feldes würde,
wie mit strichpunktierter Linie dargestellt, der Vorhang
Schließlich zeigt die
Über
die mit Erdpotential versehene Umlenkwalze
Auch bei dieser Variante wird der
Mediumsvorhang
Eine Elektroden-Anordnung
In der
Bei der Anordnung des Vorhang-Auftragswerkes
unterhalb der Bahn
Es ist vorteilhaft, wenn die Felderzeugungseinrichtung
Nachzutragen ist, dass Vorrichtungen
Die elektrostatischen Kräfte sollten von Beginn des Anfahrvorganges an, spätestens aber von Beginn des laufenden Beschichtungsprozesses an, bis hin zum Ende der Beschichtung wirken.The electrostatic forces should from the start of the start-up process, but at the latest from the start of the ongoing coating process up to the end of the coating Act.
Es ist weiterhin nachzutragen, dass auch mehrere, aber nicht in den Figuren dargestellte-Vorhangs-Auftragswerke pro Bahnseite hintereinander für einen Mehrfachauftrag angeordnet sein können.It should also be added that also several curtain works, but not shown in the figures one after the other for each web side a multiple order can be arranged.
Claims (13)
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