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Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines mehreschichtmaterials
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen herstellung eines Mehrschichtmaterials
aus einem ein- oder beidseitig mit mindestens einer Deckschicht versehenem Schaumstoff
in Bahn- oder Plattenform, wobei die Schaumstoffschicht mit Durchbrüchen durch Auftragen
von aufschäumbarem Kunststoff in fester Form auf eine mit Klebstoff versehene Deckscjjicht
versehen ist.
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Es ist bekannt, aufschäumbare Kunststoffe kontinuierlich auf eine
vollständig. mit Klebstoff bestrichene Deckschicht aufzubringen, die zweite Deckschicht
uzuführen und anschließend durch die Einwirkung von Wärme den Kunststoff aufzuschäumen.
Es wurde auch schon vorgeschlagen, die Schaumatoffschicht mit Durchbrüchen zu versehen.
Auf diese Weise hergestellte Bahnen und Platten haben infolge ihrer vorteililaften
Eigenscliaften, wie gute Damufähigkeit, leichtes Gewicht, große Steifigkeit, viele
Anwendungszwecke gefunden. Ein wichtiges Anwendungsgebiet bildet dabei der Verpackungssektor.
So werden beidseitig mit beispielsweise Kraftpapier versehene Schaumstoffbahenne
zur herstellung von Behältern, insbesondere Faltbehältern, in großem Ausmaße verwendet.
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Gegenüber den konventionellen Verpackungsmaterialien, wie Karton und
Wellpappe, wirkt sich besonders das leichtere Gewicht sowie das Fehlen einer Materialorientierung
vorteilhaft aus. Als nachteilig für die mit Deckschichten versehenen Schaumstoffbahneii
leben sich Allerdings die im Verhältnis zu Karton und Wellpappe hohen Gestehungskosten
bemerkbar gemacht.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, oin Verfahren aufzuweisen,
das es gestattet, ein Mohrschichtmaterial zu schaffen, das auf einfache
Weise
günstig hergestellt werden kann und gegenüber den vorbekannten Mellrschichtmaterial
ien verbesserte Eigenschaften aufweist.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zur
kontinuierlichen Herstellung eines Mehrschichtmaterials aus einem oder beidseitig
mit mindestens einer Deckschicht versehenem SclBumstoff in Bahn- oder Plattenform,
wobei die Schaumstoffschicht mit Durchbrüchen durch Auftragen von aufachäumbarem
Kunststoff in fester Form auf eine mit Klebstoff versehene Deckschicht versehen
ist, wobei der aufzuschäumende Kunststoff auf einer Deckschicht mit Hilfe eines
Klebstoffmusters fixiert wird und an den Stellen der vorgesehenen Durchbrüche der
zu bildenden Schaumstoffschicht die Deckschicht klebstofffrei bleibt und der Kunststoff
anschließend unter Wärmeeinwirkung aufgeschäumt wird, Durch die Verwendung einer
in sich nicht geschlossenen mit Deckschichten versehenen Schaumstoffschicht ergeben
sich die beachtlichen Vorteile einer besseren Polster- und Dämpfungswirkung gegenüber
einem Mehrschichtmaterial mit geschlossener keine Durchbrüche aufweisender Schaumstoffschicht.
Weiterhin weist das erfindungsgemäße Mehrschichtmaterial mit durchbrochener Schaumstoffsschicht
eine verbesserte Isolationswirkung gegenüber Wärme und Kälte auf.
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Die Herstellung des Mehrschichtmaterials nach der Erfindung kann dadurch
erfolgen, daß zuerst eine Schaumstoffbahn aufgeschäumt und anschließend einer Stanzeinrichtung
zugefülirt wird, die aus zwei rotierenden Walzen oder einem eine und hergehenden
Stempel besteht. Durch den Stanzvorgang hervorgerufen, tritt an den Begrenzungen
der Ausstanzungen eine Verdichtung der Schaumstoffschicht und damit eine Verfestigung
ein. Nach dem anschließenden Kaschieren der Schaumstoffschicht mit Papier oder Folienbainien
weist das so erhaltenc Mehrschichtmaterial durch die infolge Ausstanzung leicht
ballig ausgebildeten Stege der Schaumstoffschicht eine gute Polster- und Dämpfwirkung
auf.
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Bei der Verwendung eines Declcmaterials von kleinerem Flächengewicht
tritt an den schaumstofffreien Stellen eine leichte Durchwölbung des Deckmaterials
ein. Dadurch wird die nutschfestigkeit einer aus diesem Mehrschichtmaterial hergestellten
Kiste oder Behälters verbessert,
Ein ganz besonders vorteilhaftes
Verzehren mit eigenem Erfindungscharakter zur kontinuierlichen Herstellung des neuen
Mehrschichtenmaterials durch Auftragen von aufschäumbaren Kunststoffen auf eine
mit Klebstoff versehene Deckschicht besteht darin, daß der auf zu schäumende Kunststoff
auf einer Deckschicht mit Hilfe eines Klebstoffmustern fixiert wird, wobei an den
Stellen der vorgesehenen Durchbrüche die Deckschicht klebstofffrei bleibt und der
Kunststoff anschließend unter Wärmeeinwirkung aufgeschäumt wird.
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Das erl indungsgemäße Auftragen des Klebstoffes auf eine Deckschicht
in Form eines Musters zwischen dem sich klebstofffreie Stellen befinden, ermöglicht
eine Materialersparnis an aufzuschäumenden teuren Kunststoffen bis über 50 Gew.-,
ohne daß eine Verringerung der Festigkeit gegenüber einem vergleichbaren Mehrschichtmaterial
mit vollständig geschlossener Schaumstoffschicht auftritt. Zudem wird noch die Dämpfunge
und Polsterwirkung verbessert.
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Gleichzeitig ergibt sich noch eine beachtliche Leimeinsparung bei
gleichbliebender Festigkeit des Verbundes zwischen der mit Durchbrüchen versehenen
Schaumstoffschicht nd dem Deckmaterial.
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Insbesondere bei Verpackungsmatrialien nacht ich auch noch die Gewichtsverringerung,
bewirkt durch die Schaumstoffeinsparung, vorteilhaft bemerkbar.
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Zusätzlich benötigt das erfindungsgemäße Verfahren einen geringeren
Energieverbrauch fer die Aufschaumung des Kunststoffes, da weniger Kunststoff aufzuschäumen
ist und auch die Wärmezufuhr zu den keine geschlossene Schicht bildenden aufzuschäumenden
Kunststoffen erleichtert wird.
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Von besonderer Zweckmäßigkeit ist es, den Klebstoffauftrag in Form
eines zusammenhängenden Musters aufzutragen, zwischen dem sich klcbstofffreie Stellen
befinden. Als zusammenhängendes Muster wird dabei ein solches Muster bezeichnet,
bei dem die Klebstoffstreifen die klebstofffreien Stellen vollständig umschließen
und sich kreuzen. Der Anteil der klebstofffreien Fläche beträgt dabei zweckmäßig
über 75 % der Gesamtflache. Als vorteilhafteste Ausführung eines zusammenhängeiiden
Musters
ist die Netzform anzusehen, wobei sich zwischen den geraden oder geJchtungenen Klebstoffstreifen
runde, ovale oder mehreckige klebstofffreie Stellen befinden, Um ein Mehrschichtmaterial
von gleichmäßiger Festigkeit zu erzielen, ist es insbesondere bei der Auftragung
eines nicht zusammenhängenden Musters von besonderer Wichtigkeit, den punkt-, flächen-
oder linienförmigen Klebstoffauftrag in regelmäßiger Form auf das Deckmaterial aufzubringen.
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Durch die von Schaumstoff freibleibenden Stellen am Rande der Mehrschichtbahn
besteht die Gefahr eines Eindringens von Wasser oder Verunreinigungen. Um dies zu
vermeiden, ist es zweckmäßig, den Klebstoffauftrag entlang dieses Randes in geschlossener
Form aufzubringen.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind den Zeichnungen
zu entnehmen, die eine zweckmäßige Ausführungsform als Beispiel schematisch zeigen.
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Fig. I stellt die Draufsicht auf ein Mehrschichtmaterial mit einer
zusammenhängenden netzförmigen Schaumstoffschicht dar, die Durchbrüche aufweist,
wobei die obersten Deckschichten entfernt wurden.
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Fig. II zeigt einen Schnitt durch Fig. I nach der Linie A - B.
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Das MehrHchiehtmaterial besteht aus einer flächigen Schaumstoffbahn
A, die beidseitig mit Deckmaterial versehen ist. Die untere Deckschicht 1 besteht
aus Kraftpapier, während die obere Deckschicht als Zweischichtmaterial ausgebildet
ist und aus einem Kraftpapier 2 besteht, auf dem sich eine geschlossene Kunststoffschicht
3 befindet. Durch die zusätzliche Kunststoffschicht werden die Eigenschaften des
Mehrschichtmaterials, insbesondere in bezug auf die Durchlässigkeit von Flüssigkeiten
und Gasen, verbessert und überdies dem Material noch eine Heißsiegelfähigkeit vermittelt.
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Um eine Materialorientierung im wesentlichen zu vermeiden, sind die
in der Schaumstoffschicht 4 sich befindenden Durchbrüche 5 von regelmäßiger Form
und insbesondere in regelmäßiger Anordnung angebracht. Am üußcrcn
Rand
der Mehrsahiohtbahn nach Fig. 1 ist der Sohawnstoff in Form eines geschlossenen
Streifens 6 ohne Durchbrüche angeordnet, um ein Eindringen von Fremdsubstanzen,
wie beispielsweise Flüssigkeiten, zu verhindern.
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Zur kontinuierlichen Herstellung des Mehrschichtmaterials wird die
von einer Rolle abgezogene untere Deckschicht 1 durch ein Klebstoff auftragwerk
geführt, in dem der Klebstoff in Form des gewünschten Musters auf die Oberseite
der Deckschicht 1 aufgetragen wird. Dieser Auftrag erfolgt zweckmäßigerweise durch
eine profilierte umlaufende Walze.
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AnschlieBend wird der aufzuschäumende Kunststoff aus einem Vorratsbehälter
auf die mit dem Klebstoffmuster versehene Oberseite der Deckschicht 1 aufgebracht.
Der aufschäumbare Kunststoff kann dabei in Form von Pulver, Granulat oder auch bereits
in vorgeschäumten Zustand zugeführt werden.
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Durch den in Musterform aufgebrachten Klebstoff werden diejenigen
Kunststoffteile fixiert, die auf die Klebstoffstellen aufgebracht werden, während
der auf die klebstofffreien Stellen auftreffende in Überschuß aufgebrachte Kunststoff
auf an sich bekannte Weise von der Oberseite der Deckschicht 1 wieder entfernt wird,
beispielsweise durch Saug- oder Blasluft, durch eine enteprechende Führung der Deckschicht
1 oder durch einen auf die Rückseite der Deckschicht 1 wirkenden Pulsator. Der von
der Deckschicht entfernte Kunststoff wird dann wieder dem Vorratsbehälter zugeführt.
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Nach dem IXeranführen der oberen Deckschicht 2 befindet sich der Kunststoff
zwischen zwei Deckschichten und wird zwischen diesen aufgeschäumt durch Einwirkung
von Wärme. Das Maß dieser Aufschäumung wird zweckmaßigerweise begrenzt durch zusätzliche
Mittel wie mitlaufende Anpreßbänder, wodurch eine bessere Verschweißung der einzelnen
entstehenden Schaumstoffzellen untereinander und mit den Deckschichten erreicht
wird.
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Nachdem der Kunststoff auf des gew2nsdht Maß aufgewchäumt ist, wird
anschließend noch die untere Deckschicht mit einer Kunststoffolie, z. B. aus Polyäthylen,
kaschiert und das so erhaltene Mehrschichtmaterial noch durch Preßrollen hindurchgeführt,
um eine Vergleichmäßigung und Steigerung der Festigkeit des Mehrschichtmaterials
zu erzielen.