DE1546383A1

DE1546383A1 - Geraet zum fortlaufenden Auftragen von Fluessigkeiten in Gel-,Soloder kolloidaler Form auf lange Baender und Streifen aus Papier oder Gewebe

Info

Publication number: DE1546383A1
Application number: DE19631546383
Authority: DE
Inventors: Kubodera Hisayoshi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-03-07
Filing date: 1963-03-06
Publication date: 1970-08-13
Also published as: DE1546383C3; US3209724A; GB995171A; DE1546383B2

Description

Pdtenlanwcdt

Dr.-Ing. V/ilholm Reiche!

Frankfurt / Main-1
Parksfaaße 13

P 15 46 383.9 17. Dezember 1968

Hisayoshi Kubodera HeFu-Gu-3351

Gerät zum fortlaufenden Auftragen von Flüssigkeiten in Gel-, Sol oder kolloidaler Form auf lange Bänder und Streifen aus Papier oder Gewebe

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum fortlaufenden Auftragen von Flüssigkeiten, in Gel-, Sol- oder kolloidaler Form, z.B. von Lösungen aus synthetischen Harzen und Gummisorten auf Faserstoffe, z-.-B. auf lange Bänder und Streifen aus Papier oder Gewebe und zum Durchsetzen dieser Faserstoffe mit den genannten Medien, mit einem Behälter zur Aufnahme der Flüssigkeit, der ortsfest angeordnet ist und eine Gleitfläche aufweist, in der Schlitze ausgearbeitet sind, durch welche die Flüssigkeit auf die über die Gleitfläche bewegte Bahn aus Papier oder Gewebe abgegeben wird.

In den letzten Jahren sind zahlreiche Arten von synthetischen Harzen und ähnlichen Stoffen bekannt geworden. Der Umfang der bekannten Verfahren, bei denen Lösungen aus diesen Stoffen auf Materialien, z.B. Papier und Gewebe, aufgebracht werden, hat sich ausgedehnt.Die durch Auflösung dieser synthetischen Harze und ähnlichen Stoffen in einem Lösungsmittel· gebildeten Lösungen liegen meistens als Gel, Sol oder sonstiges Kolloid vor. Wenn ein Fasermaterial mit einer derartigen dispersen Lösung getränkt wird, dringt das Lösemittel schnell bis in die Teile des Fasermaterials ein, die noch nicht von der flüssigen Fläche der Tränkflüssigkeit erreicht sind, und nimmt ,- - —- &

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die Zwischenräume zwischen den Fasern ein. Folglich, können die aufgelösten Stoffe, in den mittleren Seil des PaserraatG nicht mit derselben Konzentration wie die ursprüngliche Lösung eindringen. Dies,e nachteilige Erscheinung beschränkt sich nicht auf die Lösungen aus synthetischen Harze-n und ähnlichen Substanzen, sonder findet auch bei zahlreichen Arten von Gelen, Solen und anderen kolloiden Flüssigkeiten statt. Sie tritt auch auf, v/enn das Lösemittel V/asser ist.

Wenn in einem speziellen Beispiel eine laraellierte Platte aus einem Phenoiharz hergestellt v/erden soll, wird Alkohol oder eine ähnliche Flüssigkeit als Lösemitter i"ür dieses Harz "benutzt. Da die sich ergebende. Lösung in Fora eines Gels, Sols oder Kolloids vorliegt, ist bei den bekannten Verfahren die Konzentration des Lösemittels, also des Phen.olr.arζ~z innerhalb des iaprägnierten Pa^-^rs oder Gewebes nicht gleichförmig, also im mittleren Teil des Papiers oder Gewebes geringer als an den äußeren Flächen,- da dort das Lösemittel zuerst c-indringt. Folglich hat die Querschnittsfläche einer lassliiert en Platte, die nach diesen bekannten Verfahren hergestellt ist, einen Aufbau aus Schichten init hoher und niedriger Konzentration des Lösemittels; dem fertigen Produkt fehlt also unvermeidlich die Homogenität. Mit den bekannten Verfahren können daher Produkte mit ausgezeichneten Eigenschaften, z.B. einer großen Festigkeit, nicht erhalten werden.

Damit eine ausreichende Menge des Lösemittels in das Innere des Papiers oder Gewebes eindringt, ist es auch, bekannt, eine Lösung von hoher Konzentration zu benutzen, das Passrraaterial in diese Lösung einzutauchen und danach durcii eine große Kraft mit Hilfe einer Preßvorrichtung, z.B. Druckrolle^, zusammenzupreßen. Auch diese bekannten Verfahren sind unzureichend, da man keine Produkte erhält, die von der AuSenflache aus ins Innere hinein völlig homogen sind. Außerdem sind die Verfahrensschritte hier nicht einfach auszuführen; die hergestellten

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Produkte bleiben selbst dann ungleichförmig, wem elastische Rollen, z.B. Gummirollen zura Zusammenpressen Anwendung finden. Bei diesen Verfahren ist ein gleichmäßiges Durchdringen mit dem Lösemittel unmöglich, so daß sie insbesondere für dünnes Papier oder ähnliche Stoffe nicht angewendet werden können. Kan nimmt daher in allgemeinen zu den Auftrageverfahren für Lösungen Zuflucht, bei denen z.B. eine sich bewegende Bahn aus Faserroaterial in Längsrichtung schrittweise auf die Oberfläche der Lösung zu bewegt wird, oder bei denen die Lösung auf beide Seiten des Materials aufgetragen wird.

Es ist weiter eine Auftrageeinrichtung mit einem ortsfest angeordneten rohrförmigen Flüssigkeitsbehälter bekannt, bei der die zu behandelnde Bahn über die obere Fläche ur.a in Berührung mit dieser hinwegbewegt wird. Der rchrfurmige Flüssigkeitsbehälter ist an dieser öl or-ei; Fläche mit Längsschlitzen versehen, durch die die Flüssigkeit mittels Pumpen, aus dom rohrförmigen Behälter geger. die eine Seite der zu behandelnden Bahn-gedrückt wird. Liese bekannt e Auf tragvorrichtung benötigt daher ir. nachteiliger ϊΓ-cise Pumpen zur zwangsläufigen Förderung der Behanciungsflüssij.cuit gegen axe eine Seite der Bahn.

Eine weitere bekannte Auftragevcrriehtu::j für z. L. Klebstoff -auf Bahnen von Papier, Pappe, Steffen oder dgl. ν/ε-ist ebenfalls einer, die Auftragsubstanz aufnehmend en, ruhenden Behälter auf, der im unteren Bereich eine:: Schlitz besitzt, ar. dein in einem der gewünschter: Auftragscicke entsprechender. Abstand die zu behandelnde.-Bahr, vcrbeibewegt wird. Der Schlitz kann hier zur Bildung des erwünschten Auftragendes dux-ch eine Schablone abgedeckt worden. Bie-ce Verrichtung ist daher r.ur zur Auftragung eiiier Losung caer Flüssigkeit auf die eine Fläche einer Mat eriaIbahn geeignet. Auieraem besteht hier die Gefahr, daä in den. Zwischenräumen ^wischer, der. Schablor.ensclilitzen Auftx-agflüssigkeit eingesogen wird, die mit der__2e_it verhärtet. _ßAD

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches, zuverlässig arbeitendes Gerät zu schaffen, mittels, dem eine zu behandelnde Bahn gleichmäßig über den gesamten Querschnitt mit der Behandlungsflüssigkeit durchsetzt werden kann.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Gerät der eingangs bezeichneten Art dadurch gelöst, daß die mit mehreren Schlitzen oder zahlreichen kleinen Öffnungen versehene Gleitfläche durch eine gekrümmte Fläche an der unteren äußeren Seite des Plussigkeitsbehälters gebildet ist, daß ein Flüssigkeitszuführrohr an der Oberseite des Behälters angebracht ist, durch das die Flüssigkeit oder Lösung in das Innere des Behälters geführt wird, daß ein Fangblech unterhalb des Flüssigkeit3behälters angeordnet ist, und daß eine Antriebsvorrichtung das Band aus Fasermaterial mit einer solchen Geschwindigkeit über die gekrümmte Gleitfläche· und in Anlage mit dieser bewegt, daß die Flüssigkeit derart abgebbar ist, daß sie das Fasermaterial homogen durchsetzt und an dessen anderer Außenfläche ausfließt. Es wird also die eine Oberfläche des Bandes aus Fasermaterial in gleitender Berührung mit der ortsfesten gekrümmten Gleitfläche gebracht, wobei die Auftragflüssigkeit in Gel-, Sol- oder kolloidaler Form durch die Schlitze oder zahlreichen kleinen Öffnungen abgegeben wird, so daß sie durch die Substanz des Fasermaterials hindurchdringt und aus dessen entgegengesetzter- Außenfläche herausfließt, Dabei dringen die dispersen lösungen homogen in alle inneren Teile des Fasermaterials ein, und zwar im Gegensatz zu den bekannten Verfahren, bei denen z.B. bloß beide Oberflächen des Fasermaterials überzogen und mit der Lösung getränkt werden. Die disperse Lösung kann hierbei ohne Konzentrationsveränderung in ihrem ursprünglichen Zustand alle Zwischenräume zwischen den Fasern ausfüllen und dort verbleiben. Falls notwendig, können die beiden so behandelten Außenflächen des Materialbandes z.B. mit Hilfe von AbstreifroIlen bearbeitet werden, wobei überschüssige Flüssigkeit entfernt

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wird. Folglich kann die Lösung von beiden Außenflächen des Fasermaterials in den mittleren Innenteil äußerst gleichmäßig eindringen. Durch die Bewegung der zu behandelnden Bahn über die gebogene= bzw. gekrümmte Gleitfläche des Flüssigkeitsbehälters und durch entsprechende Regelung der Bahngeschwindigkeit wird das Material in jedem Fall über seine gesamte Stärke gleichmäßig mit der Flüssigkeit durchsetzt.

Die·,Erfindung wird in der nachfolgenden Figurenbeschreibung für eine Ausführungsform näher erläutert.

Fig. 1 ist eine geschnittene Endansicht und zeigt die wesentlichen Teile des Geräts gemäß der Erfindung.

Fig. 2 ist eine geschnittene Ansicht des Gerätes der Fig. 1 f von vorne.

Wie in Fig. 1 zu sehen ist, ist der wesentliche Teil des Gerätes ein Gehäuse T zum Auftragen der Lösung,\dessen untere Außenfläche eine Gleitfläche 2 darstellt, die einen Teil eines kreisrunden Zylinders bildet. Das Gehäuse 1 ist zumindest so lang, daß es mit der Breite eines zu behandelnden Fasermaterials A völlig übereinstimmt; die Gleitfläche 2 enthält enge Schlitze 3, die sich über eine gewisse Strecke quer zu dem · Bereich erstrecken, der mit der gesamten Breite des Materials A in Berührung kommt. In einigen Fällen können diese engen Schlitze durch eine große Zahl kleiner Löcher ersetzt sein. Der Innenraum des Gehäuses 1 zum Auftragen der Lösung ist durch eine etwas geneigte schalenartige Platte 4 in eine obere, die Lösung aufnehmende Kammer 5 und eine untere, die Lösung aufbringende Kammer 6 unterteilt. Die Platte 4 ist an ihrem unteren Rand über ihre gesamte Länge mit einer Reihe Löchern 7 zum.Verteilen der Lösung versehen. Das Gehäuse 1 trägt ferner eine Zuführröhre 8.für die Lösung, die in der Flüssigkeitsaufnahmekammer 5 endigt, und Überlaufröhren 9 und 13, durch die überschüssige Lösung aus den Kammern 5 und 6

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entfernt wird. Unter dom Gehäuse 1 zum Auftragen der Lösung ^:-·-'^ ist ein Pang "blech 10 angeordnet, das sich beim Gerät über die'-'?i. gesamte Länge des Gehäuses in Querrichtung erstreckt; Rollen"^ 11 und 12 stehen mit den beiden Außenflächen des Materials A■■'"-in Berührung, wenn dieses von der Gleitfläche 2 aus wegbeför-" dert wird.

Das Gerät gemäß der Erfindung arbeitet folgendermaßen. Das als langes Blatt vorliegende Faserraateriai A wird von einer Antriebsvorrichtung fortlaufend weiterbewegt, wobei seine eine Außenfläche mit der Gleitfläche 2 in Berührung steht; die Antriebsvorrichtung besteht z.B. aus einer Trommel 15, auf der das Material A aufgewickelt wird., einem Antriebsmotor (nicht gezeigt), der eine Welle 16 der Trommel antreibt, und einigen Pührungsrollen 14· Einerseits wird die aufzutragende Lösung über die Röhre 8 in die Flüssigkeitsaufnähmekammer 5 eingeleitet und zeitweise an der schalenartigen Platte 4 gesammelt, worauf sie durch die Verteilungslöcher 7 nach unten in die Auftragskammer 6 gleichförmig über^ deren gesamte Länge (in Querrichtung) hineinfließt. In den Kammern 5 und 6 vorhandene, überschüssige Lösung wird durch die Überlaufröhren 9 bzw. 13 abgeführt.

Die Lösung, die nach unten in die Kammer 6 geflossen ist, sammelt sich vorübergehend in dieser Kammer an und wird durch die engen Schlitze 3 nach unten abgegeben bzw. gedrückt, worauf die Lösung durch die benachbarte Oberfläche in das Material A eindringt, durch den Körper des Materials A hindurehläuft und ohne Konzentrationsänderung aus der entfernten Außenfläche herausfließt. Während, dieses Verfahrens werden ' alle Zwischenräume.zwischen den Pasern des Materials von den beiden Außenflächen bis in den mittleren Teil mit der Lösung gefüllt, die dieselbe Konzentration wie die ursprünglich eingeleitete Lösung aufweist; überschüssige Lösungstropfen fallen in das Pangblech 10 hinein. Diejenige überschüssige Lösung,

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die nicht abtropfen kann, wird von den Rollen 11 und 12 gleichmäßig über die gesamte Außenfläche des Materials A ausgebreitet, nachdem sich das Material von der Gleitfläche 2 abgelöst hat; die noch verbleibende, überschüssige Lösung wird mit diesen Rollen entfernt.

Das vom Gerät abzugebende und zu behandelnde Material A wird z.B. von einer Wickeltrommel ]8 über eine Führungsrolle 17

bgewickelt, die von einem Antriebsmotor (nicht gezeigt) in Uralauf gesetzt ist. Dieser Motor kann auch als Antriebsmotor für die Trommel 15 verwendet werden. Als Abwickei- und Aufwickelvorrichtung für das Material A kann ein beliebiges übliches System Anwendung finden. Da diese Vorrichtung nicht die Hauptmerkmale der Erfindung trägt", sei sie nicht im einzelnen beschrieben.

Der mittlere Teil der zuvor erwähnten überlaufröhre 13 ist biegsam ausgebildet, damit die Röhre frei nach oben oder unten gebogen werden kann und der Flüssigkeitsspiegel innerhalb der Kammer 6 und "somit die Abgabegeschwindigkeit der Lösung zu dem zu behandelnden Material A reguliert werden können.

Die Pasermaterialien, die mit dem Gerät" .gemäß der Erfindung behandelt werden können, weisen gegen den Durchlauf der Lösung einen unterschiedlichen Widerstand auf, der von der Art, der Dicke und anderen Bald; or en des Materials abhängt. Die Lösungen können sich außerdem hinsichtlich ihrer Viskosität bzw. anderer Eigenschaften und somit der Leichtigkeit ändern, mit der'sie durch das Material hindurchlaufen können. Da eine sinnlose Abgabe einer großen Lösungsmenge bloß au einem unnötigen Kostenaufwand führt, muß die Strömungsgeschwindigkeit in allen Fällen auf einen angemessenen Wert eingestellt werden. Die Höhe des Flüssigkeitsspiegels wird je nach demSchwierigkeitsgrad gesteigert, mit der die Lösung durch das Material hindurchläuft; da der Flüssigkeitsdruck hierdurch vergrößert wird,

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haftet das Material, während es einfach in der in der Figur, " angegebenen Richtung gezogen wird, an der Gleitfläche und kann sich nicht weiterbewegen, oder es besteht die Gefahr, daß das Material wegen seiner geringen Festigkeit durch den Flüssigkeitsdruck beschädigt wird. In diesen Fällen wird eine umlaufende Rolle, die von unten auf das Material drückt, oder eine Vorrichtung, z.B. ein Drahtsieb oder Metallschirm benutzt, der gemeinsam mit dem Material weiterläuft und dabei gegen das Material drückt.

Das Gerät gemäß der Erfindung kann ferner vorteilhaft zur Herstellung spezieller faserhaltiger Erzeugnisse verwendet werden, z.B. nicht gewebter Blätter für besondere Zwecke, wenn im Innern des Produktes die Fasern geräumig mit einem konzentrierten Klebmittel, z.B. mit einem synthetischen Harz oder einem anderen Hartmittel verbunden werden müssen und gleichzeitig eine Außenfläche des Produktes flockig und weich sein oder stark die Wärme isolieren soll. Auf ein faserhaltiges Blatt, dessen Fasern verflochten sind, wird ein Haftmittel mit dem Gerät gemäß der Erfindung aufgetragen und dazu gebracht, daß es gleichförmig in alle Teile des Blattes eindringen kann; anschließend wird nur das auf der Oberfläche befindliche Haftmittel durch Auflösen entfernt. Folglich wird ein Spezialprodukt erhalten, bei dem die Fasern im Innern fest verbunden sind, während an der Oberfläche allein Fasern vorhanden sind, so daß diese weich ist.

Ferner kann das Gerät gemäß der Erfindung' in vorteilhafter Weise zur Herstellung überlegener Fabrikate oder zur Entwicklung einzigartiger origineller Produkte auch durch Auftragen von Lösungen aus Gelen, Solen und Kolloiden, die aus Kosmetika, Farben, Parfüm, Insektiziden, flammenbeständigen Mitteln oder zahlreichen anderen Reagenzien bestehen, auf Faserstoffe benutzt werden.

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Claims

Patentansprüche

1. Gerät zum fortlaufenden Auftragen von Flüssigkeiten in Gel-, Sol- oder kolloidaler Form, z.B. von Lösungen aus synthetischen Harzen und Gummisorten auf Faserstoffe, z.B. auf lange Bänder und Streifen aus Papier oder Gewebe und zum Durchsetzen dieser Faserstoffe mit den genannten Medien, mit einem Behälter zur Aufnahme der Flüssigkeit, der ortsfest angeordnet ist und eine Gleitfläche aufweist, in der Schlitze ausgearbeitet sind, durch welche die Flüssigkeit auf die über die Gleitfläche bewegte Bahn aus Papier oder Gewebe abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die mit mehreren Schlitzen oder zahlreichen kleinen Öffnungen (3) versehene Gleitfläche (2) durch eine gekrümrate Fläche an der unteren äußeren Seite des Flüssigkeitsbehälters gebildet ist, daß ein Flussigkeitszuführrohr· an der Oberseite des Behälters angebracht ist, durch das die Flüssigkeit oder lösung in das Innere des Behälters geführt wird, daß ein Fangblech unterhalb des Flüssigkeitsbehälters angeordnet ist, und daß eine Antriebsvorrichtung das Band aus Fasermaterial mit einer solchen Geschwindigkeit über die gekrümmte Gleitfläche und in Anlage mit dieser bewegt, daß die Flüssigkeit derart abgebbar ist, daß sie das Fasermaterial (A) homogen durchsetzt und an dessen anderer Außenfläche ausfließt.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch g e k θ η η ze i c h η et, daß der Flüssigkeitsbehälter mit einer zur Horizontalen leicht geneigten schalenartigen Platte (4) versehen ist, die den Innenraum des Behälters in eine obere und untere Kammer trennt, und daß die Platte (4) an ihrem unten liegenden Band mit einer oder mehreren Flüssigkeits-Austritts-Öffnungen versehen ist, über die die obere Kammer mit der unteren Kammer in Verbindung steht.

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3. Gerät 'nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der !flüssigkeitsbehälter mit einer Überlauf-Rohranordnung versehen ist.

4. Gerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entfernung überschüssiger Flüssigkeit von der Pasermaterial-Bahn in Bewegungsrichtung derselben hinter der Gleitfläche (2) Abstreifrollen (11,12) vorgesehen sind.

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