DE10352865A1 - Method and device for coating sheet-like substrates such as paper - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten eines flächenförmigen Substrats, insbesondere von Papier, Haftpapier, Karton, Textilien oder Folien, mit einem Beschichtungsmittel, insbesondere mit einer Siliconölemulsion, bei dem das Beschichtungsmittel mittels wenigstens einer Auftragseinrichtung auf das Substrat aufgetragen wird. Um eine besonders gleichmäßige Auftragung des Beschichtungsmittels auf das Substrat zu erreichen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das Beschichtungsmittel mittels einer Dosiereinrichtung auf wenigstens eine Speichereinrichtung aus schwammartigem, feuchtigkeitsspeicherndem Material aufzugeben, welches von dort aus ggf. über eine Zwischeneinrichtung auf die wenigstens eine Austragseinrichtung übertragen wird. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung zum Beschichten eines flächenförmigen Substrats sowie ein durch das erfindungsgemäße Verfahren erhältliches beschichtetes Substrat, insbesondere Papier.The present invention relates to a process for coating a sheet-like substrate, in particular paper, adhesive paper, cardboard, textiles or films, with a coating agent, in particular with a silicone oil emulsion, in which the coating agent is applied to the substrate by means of at least one application device. In order to achieve a particularly uniform application of the coating composition to the substrate, it is proposed according to the invention to abandon the coating agent by means of a metering device to at least one storage device made of sponge-like, moisture-storing material, which optionally is transferred from there via an intermediate device to the at least one discharge device. Furthermore, the present invention relates to a device suitable for carrying out the method according to the invention for coating a sheet-like substrate and to a coated substrate obtainable by the method according to the invention, in particular paper.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten eines flächenförmigen Substrats, insbesondere von Papier, Haftpapier, Karton, Textilien oder Folien, mit einem Beschichtungsmittel, insbesondere mit einer Siliconölemulsion, bei dem das Beschichtungsmittel mittels wenigstens einer Auftragseinrichtung auf das Substrat aufgetragen wird, eine entsprechende Vorrichtung sowie ein durch das Verfahren erhältliches beschichtetes Substrat.The The present invention relates to a method for coating a sheet-like substrate, in particular of paper, adhesive paper, cardboard, textiles or foils, with a coating agent, in particular with a silicone oil emulsion, wherein the coating agent by means of at least one applicator is applied to the substrate, a corresponding device and a coated substrate obtainable by the process.
Derartige Verfahren und Vorrichtungen werden u.a. bei der Veredelung von Papier oder Karton eingesetzt, welche aufgrund der unterschiedlichen Ansprüche, die von der weiterverarbeitenden Industrie und vom Endverbraucher an derartige Materialien gestellt werden, erforderlich ist. Beim Streichen, einem wichtigen Verfahren der Papierveredelung, wird auf das Rohpapier vor dessen Ausrüstung, d. h. dessen Zerteilung in das benötigte Format, eine Streichfarbe bestehend aus Pigmenten und Bindemitteln aufgetragen, wodurch das Papier eine geschlossene und gut bedruckbare Oberfläche erhält. Eine nachträgliche Glättung der Papieroberfläche lässt sich durch das Satinieren der Papierbahn in einem Kalander, bei dem das Papier unter Druck durch mehrere beheizte Walzen läuft, erreichen, wodurch dem Papier Glätte und Glanz verliehen und die Bedruckbarkeit des Papiers verbessert wird. Als Bindemittel werden bei diesen Verfahren üblicherweise Latex, Kunstharzmittel oder Stärkeether eingesetzt, während als Pigment anorganische Substanzen, wie Calciumcarbonat, Talkum, Kaolin oder dergl. verwendet werden.such Methods and devices are described i.a. in the finishing of paper or cardboard used, which due to the different claims that from the processing industry and the end user Such materials are required is required. When painting, one important process of paper finishing, is applied to the base paper before its equipment, d. H. its division into the required format, a coating color composed of pigments and binders, whereby the Paper receives a closed and well printable surface. A subsequent smoothing the paper surface can be by calendering the paper web in a calender, in which the Paper under pressure passing through several heated rollers, reach, making the paper smoothness and gloss and improves the printability of the paper becomes. As a binder, these methods are usually Latex, synthetic resin or starch ether used while inorganic pigments as pigment, such as calcium carbonate, talc, Kaolin or the like can be used.
Ein weiteres Anwendungsgebiet der eingangs genannten Verfahren und Vorrichtungen ist das Laminieren bspw. von Papier oder Kunststofffolie, bei dem auf das flächenförmige Substrat ein Kunststoff-Film, bspw. eine Beschichtungs lösung enthaltend eine wässrige Dispersion mindestens eines Acrylnitril-Vinylformal-Acrylsäureester-Copolymers, eines Styrol-Acrylsäure-Copolymers, eines Styrol-Methacrylsäure-Copolymers oder dergleichen, aufgetragen wird.One Another field of application of the aforementioned methods and devices is the lamination example. Of paper or plastic film, in which on the sheet-like substrate a plastic film, for example, a coating solution containing an aqueous dispersion at least one acrylonitrile-vinyl-formic-acrylic acid ester copolymer, a styrene-acrylic acid copolymer, a styrene-methacrylic acid copolymer or the like is applied.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, Beschichtungsmittel auf bedrucktes Papier aufzutragen, um die Reibung und elektrostatische Aufladung des bedruckten Papiers zu vermindern.It has also been proposed, coating agent on printed Apply paper to the friction and electrostatic charge of the paper to reduce the pressure on printed paper.
Aus
der
In
der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Beschichten eines flächenförmigen Substrats, insbesondere von Papier, Haftpapier, Karton, Textilien oder Folien, mit einem Beschichtungsmittel zur Verfügung zu stellen, welches einfach und kostengünstig durchzuführen ist sowie mit einer kompakten, konstruktiv einfachen, insbesondere kostengünstig herstellbaren, leicht umrüstbaren und robusten Vorrichtung ausführbar ist.task The present invention is therefore a method for coating a sheet-like substrate, in particular of paper, adhesive paper, cardboard, textiles or foils, with a coating agent, which is easy and cost-effective perform is as well as having a compact, structurally simple, in particular economical producible, easily convertible and robust device executable is.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Beschichtungsmittel mittels einer Dosiereinrichtung zunächst auf eine Speichereinrichtung aus schwammartigem, feuchtigkeitsspeicherndem Material aufgegeben und von dort aus ggf. über eine Zwischeneinrichtung auf die Auftragseinrichtung, bspw. eine Walze, übertragen wird, bevor das Beschichtungsmittel über die Auftragseinrichtung auf das Substrat aufgetragen wird.This object is achieved by a method of the type mentioned by solved that the coating agent is first applied by means of a metering device to a storage device of spongy, moisture-storing material and from there optionally via an intermediate device to the applicator, for example. A roller is transferred before the coating agent is applied to the substrate via the applicator ,
Überraschenderweise lassen sich mit diesem Verfahren Beschichtungen gewünschter Schichtdicke mit ausgezeichneter Gleichmäßigkeit ein- oder beidseitig auf das Substrat auftragen. Zudem benötigt das erfindungsgemäße Verfah ren lediglich eine vergleichsweise kompakte, konstruktiv einfache und kostengünstig herstellbare Vorrichtung, welche des weiteren robust ist und flexibel an die besonderen Anforderungen, wie bspw. das Format des zu beschichtenden Substrats, angepasst werden kann. Insbesondere sind zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens keine teuren und verschleißanfälligen Rasterwalzen erforderlich; vielmehr wird mit diesem selbst bei Einsatz von Auftragswalzen mit einer glatten Mantelfläche dank der wenigstens einen Speichereinerichtung, verglichen zum Auftrag mit Rasterwalzen, gleichmäßigerer Auftrag des Beschichtungsmittels auf das Substrat erreicht. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das Beschichtungsmittel in dem Speichermedium aufgrund dessen flüssigkeitsspeichernden Eigenschaft gleichmäßig verteilt und somit, bezogen auf die Längsachse der Auftragswalze, gleichmäßig auf die Auftragseinrichtung übertragen werden kann. Das Speichermedium erfüllt somit prinzipiell die gleiche Funktion wie die Mantelflächenrauheit der bekannten Rasterwalzen, führt aber im Vergleich zu diesen, insbesondere auch bei langsamer Bahngeschwindigkeit/Bogengeschwindigkeit, zu besseren Ergebnissen.Surprisingly can be with this method coatings desired layer thickness with excellent uniformity or apply to the substrate on both sides. In addition, that requires inventive method ren only a comparatively compact, structurally simple and economical manufacturable device, which is also robust and flexible to the special requirements, such as the format of the coated Substrate, can be adjusted. In particular, to carry out the inventive method no expensive and wear-prone anilox rollers required; rather, this is even with the use of applicator rolls with a smooth surface thanks to the at least one storage facility compared to the order with anilox rolls, more even Order of the coating agent reaches the substrate. This is due to that the coating agent in the storage medium due to the liquid-storing Property evenly distributed and thus, based on the longitudinal axis of Application roller, evenly on transfer the order device can be. The storage medium thus fulfills in principle the same Function as the lateral surface roughness the known anilox rolls leads but in comparison to these, especially at slower web speed / bow speed, to better results.
Erfindungsgemäß kann das wenigstens eine Speichermedium aus jedem schwammartigen, feuchtigkeitsspeichernden Material bestehen, welches eine ausreichende Flüssigkeitsspeicherkapazität aufweist, um eine gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit in dem Material zu gewährleisten. Geeignete Materialien umfassen beispielsweise Filz, Vlies, Moosgummi, Schaumstoff oder Faserstoff, wobei das Material vorzugsweise eine mittlere Porengröße von 1 μm bis 1 mm, besonders bevorzugt von 50 μm bis 750 μm und ganz besonders bevorzugt von 100 bis 200 μm aufweist. Insbesondere Wollfilz, bspw. solcher mit einem Wollanteil von 90 %, mit einer Dichte nach DIN 612000 von 0,36 (F2) hat sich als besonders geeignetes Material für das Speichermedium erwiesen.According to the invention that at least one storage medium from each sponge-like, moisture-storing Consist of material which has a sufficient liquid storage capacity, for an even distribution the liquid to ensure in the material. Suitable materials include, for example, felt, nonwoven, sponge rubber, Foam or pulp, wherein the material is preferably a average pore size from 1 μm to 1 mm, more preferably 50 microns up to 750 μm and most preferably from 100 to 200 microns. Especially wool felt, For example, those with a wool content of 90%, with a density after DIN 612000 of 0.36 (F2) has proved to be a particularly suitable material for the Storage medium proven.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich sowohl zur einseitigen als auch beidseitigen Beschichtung von flächenförmigen Substraten. Vorzugsweise wird für eine beidseitige Beschichtung das Beschichtungsmittel gleichzeitig auf die beiden Seiten des zu beschichtenden Substrats mittels zwei, von dem Substrat aus gesehen, einander gegenüberliegend angeordneten Auftragseinrichtungen aufgetragen, wobei das Beschichtungsmittel den beiden Auftragseinrichtungen ggf. über jeweils eine Zwischeneinrichtung jeweils von einer Speichereinrichtung aus schwammartigem, feuchtigkeitsspeicherndem Material, auf welche das Beschichtungsmittel über einer Dosiereinrichtung kontinuierlich oder diskontinuierlich aufgegeben wird, zugeführt wird.The inventive method is suitable for both single-sided and double-sided coating of sheet-like substrates. Preferably is for a two-sided coating the coating agent simultaneously on the two sides of the substrate to be coated by means of two, from seen from the substrate, oppositely arranged applicators applied, wherein the coating means the two applicators possibly over in each case an intermediate device in each case by a storage device from sponge-like, moisture-storing material to which the coating agent over a metering continuously or discontinuously abandoned is fed becomes.
In Weiterbildung des Erfindungsgedankens wird vorgeschlagen, das Beschichtungsmittel auf die wenigstens eine Speichereinrichtung über eine eine oder mehrere Düsen umfassende Dosiereinrichtung aufzubringen. Es hat sich ferner als vorteilhaft erwiesen, Zerstäuberdüsen einzusetzen, welche zumindest eine Grobzerstäubung des Bindemittels bewirken. Vorzugsweise sind die einzelnen Düsenköpfe in einem derartigen Abstand voneinander angeordnet, dass einerseits eine minimale Anzahl an Düsen benötigt wird, andererseits jedoch ein möglichst gleichmäßiger Auftrag, bezogen auf die Längsachse der Speichereinrichtung, des Beschichtungsmittels auf die Speichereinrichtung sichergestellt ist. Daher sind die einzelnen Düsen besonders bevorzugt derart angeordnet, dass sich die Sprühbereiche zweier benachbarten Düsen gerade noch überschneiden. Ein besonderer Vorteil der Aufbringung des Beschichtungsmittels auf die Speichereinrichtung mittels Düsen liegt darin, dass die Breite der Dosiereinrichtung der des eingesetzten Substrat durch Zufügen oder Abschalten einzelner Düsen konstruktiv einfach und kostengünstig angepasst werden kann.In Further development of the inventive concept is proposed, the coating agent to the at least one storage device via one or more Comprehensive nozzles Apply metering device. It has also proven to be beneficial proven to use atomizer nozzles, which at least one coarse atomization effect of the binder. Preferably, the individual nozzle heads are in one arranged such a distance from each other, that on the one hand a minimum number of nozzles needed but on the other hand one possible even order, relative to the longitudinal axis the storage device, the coating agent on the storage device is ensured. Therefore, the individual nozzles are particularly preferred arranged that the spray areas two adjacent nozzles just overlap. A particular advantage of the application of the coating agent on the storage means by means of nozzles is that the width the metering device of the substrate used by adding or switching off individual nozzles constructively simple and inexpensive can be adjusted.
Als wenigstens eine Auftragseinrichtung können prinzipiell alle dem Fachmann zur Aufbringung von Beschichtungsmitteln auf flächenförmige Substrate bekannte Mittel eingesetzt werden. Vorzugsweise werden als Auftragseinrichtung drehbar gelagerte Walzen eingesetzt, welche besonders bevorzugt eine Mantelfläche aus Gummi, Metall oder Stahl aufweisen. Insbesondere geeignet sind Auf tragswalzen mit einer Mantelfläche aus Gummi, da diese vergleichsweise kostengünstig sowie ausreichend robust sind, aber dennoch eine gleichmäßige Beschichtung des Substrats gewährleisten.When At least one applicator can in principle all the expert means known for applying coating agents to sheet substrates be used. Preferably be rotatably mounted as applicator Roll used, which particularly preferably a lateral surface Rubber, metal or steel. In particular suitable are on application rollers with a lateral surface made of rubber, as this comparatively inexpensive and sufficiently robust are, but still a uniform coating of the substrate.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Auftragswalzen mit einer glatten Mantelfläche als Auftragseinrichtung eingesetzt, da diese verglichen mit Rasterwalzen robuster gegenüber mechanischen Einwirkungen sind und dennoch aufgrund der Zufuhr von Beschichtungsmittel über eine Speichereinrichtung eine gleichmäßige Beschichtung des Substrates sicherstellen. Genauso gute Ergebnisse können selbstverständlich auch mit Rasterwalzen erreicht werden, insbesondere mit solchen einer Rauheit der Mantelfläche zwischen 0,1 und 1 μm, welche jedoch aus den genannten Gründen weniger bevorzugt sind.In accordance with a particular embodiment of the present invention, applicator rolls having a smooth envelope surface are used as application means, since they are more robust to mechanical influences than anilox rolls and nevertheless ensure uniform coating of the substrate due to the supply of coating agent via a storage device. Of course, equally good results can be achieved with anilox rollers, in particular with those of a roughness of the jacket surface between 0.1 and 1 .mu.m, which are less preferred for the reasons mentioned.
Prinzipiell kann die wenigstens eine Auftragseinrichtung direkt mit der Speichereinrichtung flüssigkeitsübertragend verbunden sein. Es hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, zwischen die Auftragseinrichtung und die Speichereinrichtung eine Zwischeneinrichtung, besonders bevorzugt eine Zwischenwalze einzusetzen, welche sowohl mit der Auftragseinrichtung als auch mit der Speichereinrichtung flüssigkeitsübertragend verbunden ist, d.h. in Bezug auf die beiden letztgenannten Einrichtungen derart angeordnet ist, dass das Beschichtungsmittel von der Speichereinrichtung auf die Zwischenwalze und von der Zwischenwalze auf die Auftragswalze übertragen wird. Durch die Zwischenwalze wird eine weitere Steigerung der Gleichmäßigkeit des Beschichtungsmittelauftrags auf das Substrat erreicht.in principle the at least one application device can communicate directly with the memory device liquid transferring be connected. However, it has proven to be beneficial between the application device and the storage device have an intermediate device, particularly preferably to use an intermediate roll, both with the applicator as well as with the storage device liquid-transmitting is connected, i. in relation to the two latter bodies is arranged such that the coating agent from the storage device transferred to the intermediate roll and from the intermediate roll to the applicator roll becomes. The intermediate roller will further increase the uniformity of the coating agent applied to the substrate.
Vorzugsweise wird als Zwischenwalze eine solche mit einer Mantelfläche aus Gummi, Metall oder Stahl, insbesondere mit einer Mantelfläche aus einer Chromlegierung, eingesetzt. Analog zu den Auftragswalzen kann für diesen Zweck aber auch, wenn auch weniger bevorzugt, eine Rasterwalze, insbeson dere eine mit einer Rauheit der Mantelfläche zwischen 0,1 und 1 μm, eingesetzt werden.Preferably is as an intermediate roll such with a lateral surface Rubber, metal or steel, in particular with a lateral surface of one Chromium alloy, used. Analogous to the application rollers can for this Purpose but also, albeit less preferred, an anilox roller, in particular one with a roughness of the lateral surface between 0.1 and 1 microns, used become.
Prinzipiell eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren für die Beschichtung aller zu beschichtenden flächenförmigen Substrate, wobei insbesondere bei der Beschichtung von Papier, Haftpapier oder Kartonage besonders gute Ergebnisse erzielt werden.in principle the method according to the invention is suitable for the Coating of all to be coated sheet-like substrates, in particular at the coating of paper, adhesive paper or cardboard especially good results are achieved.
Ferner kann das erfindungsgemäße Verfahren für alle bekannten Beschichtungsmittel eingesetzt werden, insbesondere zum Streichen und/oder Laminieren von Papier.Further can the inventive method for all known coating compositions are used, in particular for Painting and / or laminating paper.
In Weiterbildung des Erfindungsgedankens wird vorgeschlagen, das erfindungsgemäße Verfahren zur Beschichtung von mittels Offset- oder Digitaldruckverfahren bedrucktem Papier oder Karton einzusetzen. Vorzugsweise wird das bedruckte Substrat zu diesem Zweck mit einer Siliconölemulsion, insbesondere mit einer ein oder mehrere Polydimethylsiloxane enthaltenden Emulsion, beschichtet. Die Beschichtung erfolgt vorzugsweise in einem Temperaturbereich von 5 bis 35 °C, besonders bevorzugt bei Raumtemperatur. Auf diese Weise wird Papier erhalten, welches sich durch eine vorzügliche Oberflächenkratzfestigkeit sowie Alterungsbeständigkeit auszeichnet und zudem antistatisch, rückfeuchtend und haptisch ist. Aufgrund der Kratzfestigkeit wird u.a. ein Verwischen des Drucks nach dem Druck etwa infolge der Weiterverarbeitung, wie Nuten, Falzen, Heften oder dergl., vermieden. Zu diesem Zweck wird die Siliconölemulsion ggf. durch Verdünnen mit Wasser auf eine geeignete Viskosität, besonders bevorzugt auf eine Viskosität zwischen 1 und 1.000 mPa·s, eingestellt. Besonders gute Ergebnisse werden mit wachshaltigen Siliconölemulsionen erzielt, wobei für diesen Zweck prinzipiell alle dem Fachmann bekannten Wachse, insbesondere natürliche Wachse, wie Bienen- oder Paraffinwachse, oder synthetische Wachse, wie Polyalkenyl- oder Polyethylenglykolwachse, geeignet sind. Selbstverständlich können den Siliconölemulsionen neben oder alternativ zu Wachsen auch weitere Zusatzstoffe, insbesondere Lacke und/oder Geruchsstoffe, bspw. in Mikrokapseln eingeschlossene Geruchsstoffe, zugesetzt sein.In Further development of the concept of the invention is proposed, the method according to the invention for coating by means of offset or digital printing to use printed paper or cardboard. Preferably, the printed substrate for this purpose with a silicone oil emulsion, in particular with a polydimethylsiloxane containing one or more Emulsion, coated. The coating is preferably carried out in a temperature range of 5 to 35 ° C, more preferably at room temperature. In this way, paper is obtained, which is characterized by an excellent surface scratch resistance and aging resistance and also antistatic, moisturizing and is haptic. Due to the scratch resistance u.a. a blur the pressure after printing, for example, as a result of further processing, such as Grooving, folding, stapling or the like. Avoided. For this purpose will be the silicone oil emulsion if necessary by dilution with water to a suitable viscosity, more preferably a viscosity between 1 and 1,000 mPa · s, set. Particularly good results are with waxy Silicone oil emulsions scored for In principle all known to those skilled waxes, in particular natural Waxes, such as bee or paraffin waxes, or synthetic waxes, such as polyalkenyl or polyethylene glycol waxes are suitable. Of course you can Silicone oil emulsions besides or alternatively to wax also other additives, in particular Paints and / or odors, for example. Enclosed in microcapsules Odorants, be added.
Ein besonderer Vorteil des vorliegenden Verfahrens liegt darin, dass es bezüglich der Dimensionen des einzusetzenden Substrats außerordentlich flexibel und schnell von einem auf ein anderes Substratformat und/oder eine andere Grammaturenstärke umgerüstet werden kann. Hierzu müssen lediglich die Auftragswalzen und ggf. Zwischenwalzen gegen solche der gewünschter Länge ausgetauscht werden und die Anzahl an Dosierdüsen durch Abschalten oder Zufügen einzelner Düsen angepasst werden, wohingegen die Speichereinrichtung unverändert bleiben kann. Insbesondere eignet sich das Verfahren sowohl für Substratbahnen als auch für bereits zugeschnittene Substrate.One particular advantage of the present method is that it re the dimensions of the substrate to be used extremely flexible and quickly from one to another substrate format and / or another Grammage strength converted can be. To do this only the applicator rollers and possibly intermediate rollers against such the desired one Length exchanged and the number of dosing nozzles by switching off or adding individual nozzles are adjusted, whereas the storage device remain unchanged can. In particular, the method is suitable both for substrate webs as well as for already tailored substrates.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Beschichtung von flächenförmigen Substraten, welche insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.One Another object of the present invention is a device for coating sheet-like substrates, which in particular to carry out the method according to the invention suitable is.
Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung wenigstens eine Auftragseinrichtung zum Auftrag des Beschichtungsmittels auf das Substrat, wenigstens eine Dosiereinrichtung und wenigstens eine Speichereinrichtung aus schwammartigen, feuchtigkeitsspeichernden Material auf, wobei die Speichereinrichtung mit der wenigstens einen Auftragseinrichtung ggf. über eine Zwischeneinrichtung flüssigkeitsübertragend verbunden ist und die wenigstens eine Dosiereinrichtung derart angeordnet ist, dass von dieser Beschichtungsmittel auf die Speichereinrichtung aufgegeben werden kann.According to the invention the device at least one application device for order of the coating agent on the substrate, at least one metering device and at least one storage device of sponge-like, moisture-storing Material, wherein the memory device with the at least one Ordering facility possibly via an intermediate device fluid-transmitting is connected and the arranged at least one metering device is that of this coating agent on the storage device can be abandoned.
Das wenigstens eine Speichermedium kann aus jedem schwammartigen, feuchtigkeitsspeichernden Material bestehen, welches eine ausreichende Flüssigkeitsspeicherkapazität aufweist, um eine gleichmäßige Verteilung der Flüssig keit in dem Material zu gewährleisten. Geeignete Materialien umfassen beispielsweise Filz, Vlies, Moosgummi, Schaumstoff oder Faserstoff, wobei das Material vorzugsweise eine mittlere Porengröße von 1 μm bis 1 mm, besonders bevorzugt von 50 μm bis 750 μm und ganz besonders bevorzugt von 100 bis 200 μm aufweist. Insbesondere Wollfilz, bspw. solcher mit einem Wollanteil von 90 %, mit einer Dichte nach DIN 612000 von 0,36 (F2) hat sich als besonders geeignetes Material für das Speichermedium erwiesen.The at least one storage medium may consist of any sponge-like, moisture-storing material which has a sufficient liquid storage capacity to ensure a uniform distribution of liquid keit in the material. Suitable materials include, for example, felt, nonwoven, sponge rubber, foam or fiber, wherein the material preferably has a mean pore size of 1 .mu.m to 1 mm, more preferably from 50 .mu.m to 750 .mu.m, and most preferably from 100 to 200 .mu.m. In particular wool felt, for example those with a wool content of 90%, with a density according to DIN 612000 of 0.36 (F2) has proven to be a particularly suitable material for the storage medium.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Vorrichtung jeweils zwei Auftrags-, Zusatz-, Speicher- und Dosiereinrichtungen, wobei die beiden Auftragseinrichtungen, von dem Substrat aus gesehen, einander gegenüberliegend auf beiden Seiten des Substrats angeordnet sind, beide Auftragseinrichtungen jeweils mit einer Zusatzeinrichtung, die Zusatzeinrichtungen jeweils mit einer Speichereinrichtung und die Speichereinrichtungen jeweils mit einer Dosiereinrichtung flüssigkeitsübertragend verbunden sind. Flüssigkeitsübertragend bezeichnet vorliegend eine Anordnung zweier Einrichtungen zueinander dergestalt, dass beim Betrieb der Vorrichtung Flüssigkeit von einer Einrichtung auf die andere übertragen wird.According to one particular embodiment of the present invention, the device comprises two order, Additional, storage and metering devices, the two applicators, from the substrate, opposite to each other on both sides of the substrate are arranged, both application devices each with an additional device, the additional devices each with a Memory device and the memory devices each with a Dosing device liquid-transmitting are connected. About liquid-supporting In the present case, an arrangement of two devices is referred to one another such that during operation of the device, liquid from a device transferred to the other becomes.
Vorzugsweise umfasst die wenigstens eine Dosiereinrichtung eine oder mehrere Düsen, besonders bevorzugt eine oder mehrere Zerstäuberdüsen.Preferably the at least one metering device comprises one or more nozzles, particularly preferably one or more atomizer nozzles.
In Weiterbildung des Erfindungsgedankens wird vorgeschlagen, als wenigstens eine Auftragseinrichtung eine Walze, besonders bevorzugt eine Walze mit einer Mantelfläche aus Gummi, Metall oder Stahl, insbesondere mit einer Mantelfläche aus Gummi, und ganz besonders bevorzugt mit einer glatten Mantelfläche, umfasst.In Development of the inventive concept is proposed as at least an applicator means a roller, more preferably a roller with a lateral surface made of rubber, metal or steel, in particular with a lateral surface Rubber, and most preferably with a smooth outer surface comprises.
Sofern eine Zwischeneinrichtung vorgesehen ist, ist diese vorzugsweise eine Walze, besonders bevorzugt eine Walze mit einer Mantelfläche aus Gummi, Me tall oder Stahl und ganz besonders bevorzugt mit einer Mantelfläche aus einer Chromlegierung.Provided an intermediate device is provided, this is preferably a roller, particularly preferably a roller with a lateral surface Rubber, Me tall or steel and most preferably with a lateral surface from a chrome alloy.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Vorrichtung eine Steuereinheit auf, welche die Rotationsgeschwindigkeit der wenigstens einen Auftragseinrichtung und/oder die Zufuhrtaktzeiten der wenigstens einen Dosiereinrichtung und/oder den Zufuhrstrom an Beschichtungsmittel über die Dosiereinrichtung steuert. Alternativ dazu ist es selbstverständlich auch möglich, eine Regelungseinrichtung vorzusehen, welche in Abhängigkeit von der vorgegebenen Dicke der auf das Substrat aufzutragenden Beschichtung selbstständig die Drehgeschwindigkeit der Walzen und den Beschichtungsmittelzufuhrtakt der Düsen regelt. Grundsätzlich gilt, dass je größer die gewünschte Dicke der vorzunehmenden Beschichtung, desto länger sind bei gegebener Drehgeschwindigkeit der Auftragswalzen die Zufuhrtaktzeiten der Düsen bzw. desto größer der den Düsen zuzuführende Strom an Beschichtungsmittel.According to one preferred embodiment of present invention, the device has a control unit on which the rotational speed of the at least one application device and / or the feed cycle times of the at least one metering device and / or controls the feed stream of coating agent via the metering device. Alternatively, it is of course also possible, a Provide control device, which depends on the given Thickness of the coating to be applied to the substrate independently Rotational speed of the rollers and the coating agent supply cycle the nozzles regulates. in principle holds that the larger the desired Thickness of the coating to be applied, the longer the given rotational speed the applicator rolls the Zufuhrtaktzeiten the nozzles or the greater the the nozzles supplied Stream of coating agent.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt darin, dass diese kompakt, konstruktiv einfach und kostengünstig herstellbar ist. Zudem ist diese universell, u.a. sowohl für Substratbahnen als auch zugeschnittene Substrate, einsetzbar und kann durch Austausch der Auftrags- und ggf. Zwischeneinrichtung und Abschaltung oder Zufügung einzelner Düsen einfach auf andere Substratformate umgerüstet werden. Ferner ermöglicht diese eine gleichmäßige Beschichtung von flächenförmigen Substraten bei beliebiger Schichtdicke. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt darin, dass diese sowohl in die Druckmaschine integriert als auch isoliert hiervon eingesetzt werden kann. Im letzteren Fall ist es im Gegensatz zu den nach dem Stand der Technik bekannten Beschichtungsvorrichtungen möglich, die Vorrichtung unabhängig von der Geschwindigkeit der Druckmaschine zu betreiben. Insbesondere aufgrund der Kompaktheit der Vorrichtung kann diese nahezu an jeder beliebigen Stelle eingesetzt werden. Zudem ist das erfindungsgemäße Verfahren, im Unterschied zu Vorrichtungen mit Rasterwalzen voraussetzenden Verfahren, ohne Umrüstung der eingesetzten Vorrichtung stufenlos regelbar. Schließlich erlaubt die erfindungsgemäße Vorrichtung, da die Menge an auf das Substrat aufgetragenen Beschichtungsmittel nicht nur über die Rotationsgeschwindigkeit der Walzen, sondern auch über die Dosiereinrichtung gesteuert werden kann, die Ober- und Unterseite des Substrats mit einer unterschiedlichen Schichtdicke an Beschichtungsmittel zu versehen.One Advantage of the device according to the invention lies in the fact that these compact, structurally simple and inexpensive to produce is. In addition, this is universal, u.a. both for substrate webs as well as cut to size Substrates, and can be used by replacing the order and if necessary intermediate device and shutdown or addition of individual nozzles easy converted to other substrate formats become. Furthermore allows this one uniform coating of sheet-like substrates at any layer thickness. Another advantage of the device according to the invention lies in the fact that these are both integrated into the printing press as can also be used in isolation thereof. In the latter case is in contrast to the coating devices known from the prior art, which Device independent to operate from the speed of the printing press. Especially Due to the compactness of the device, this can be almost any be used anywhere. Moreover, the method according to the invention unlike devices with anilox rollers presupposing Procedure, without conversion the device used infinitely adjustable. Finally allowed the device according to the invention, since the amount of coating agent applied to the substrate not just about the rotational speed of the rollers, but also over the Metering device can be controlled, the top and bottom of the substrate with a different layer thickness of coating agent to provide.
Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein beschichtetes flächenförmiges Substrat, welches mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlich ist, insbesondere beschichtetes Papier oder Karton, welches mit einer wachshaltigen Siliconölemulsion beschichtet ist. Dieses Papier zeichnet sich durch eine vorzügliche Oberflächenkratzfestigkeit sowie Alterungsbeständigkeit aus und ist zudem farbneutral, antistatisch, rückfeuchtend, haptisch und vergilbt nicht. Insbesondere die erhöhte Kratzfestigkeit der beschichteten Substrate ist mit erheblichen Vorteilen verbunden, da ein Verschmieren oder Verwischen des Aufdrucks bei der Weiterverarbeitung bspw. durch Nuten, Falzen, Sortieren, Heften und dergl., des Papiers zuverlässig verhindert wird. Dennoch bleibt das Papier beschreib- bzw. bedruckbar. Aufgrund der antistatischen Eigenschaften des so erhältlichen Papiers neigt dieses weniger zum Zusammenkleben mit anderen Papierblättern, was ebenfalls die Weiterverarbeitung, insbesondere das Sortieren, erleichtert.Of Furthermore, the present invention relates to a coated sheet-like substrate, which with the method according to the invention available is, in particular coated paper or cardboard, which with a waxy silicone oil emulsion is coated. This paper is characterized by an excellent surface scratch resistance as well as aging resistance and is also color neutral, antistatic, moisturizing, haptic and yellowed Not. In particular, the increased Scratch resistance of the coated substrates is significant as smearing or blurring of the imprint the further processing, for example. By grooving, folding, sorting, stapling and the like, the paper reliable is prevented. Nevertheless, the paper remains writable or printable. by virtue of the antistatic properties of the paper thus obtained tends this less for sticking together with other paper sheets, which also means further processing, especially the sorting, relieved.
Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von deren Zusammenfassung in einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.Other objects, features, advantages and applications of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawing. In this case, all described and / or illustrated Features alone or in any combination, the subject of the present invention, also regardless of their summary in individual claims or their dependency.
In der einzigen Figur ist eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform dargestellt.In the single figure is one for carrying out the method according to the invention suitable device according to a embodiment shown.
Die
in der Figur gezeigte Vorrichtung
Die
Vorrichtung
An
den jeweils dem zu beschichtenden Substrat
Etwa
im 90°-Winkel
gegenüber
den Auftragswalzen
An
den jeweils den Zwischenwalzen
Des
weiteren verfügt
die Beschichtungsvorrichtung
Bei
der erstmaligen Inbetriebnahme der Beschichtungsvorrichtung
Es
ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
- 11
- Beschichtungsvorrichtungcoater
- 22
- Substratsubstratum
- 33
- Auftragswalzeapplicator roll
- 44
- Zwischenwalzeintermediate roll
- 55
- Speichereinrichtungmemory device
- 66
- Halterungbracket
- 77
- Auffangwannedrip tray
- 88th
- Düsejet
- 9a9a
- DüsenzufuhrleitungJet supply line
- 9b9b
- zentrale Zufuhrleitungcentral supply line
- 1010
- Pumpepump
- 1111
- VorratsgefäßStorage jar
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