DE1546383B2

DE1546383B2 -

Info

Publication number: DE1546383B2
Application number: DE1546383A
Authority: DE
Inventors: Kubodera Tokio Hisayoshi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-03-07
Filing date: 1963-03-06
Publication date: 1973-11-22
Also published as: DE1546383A1; DE1546383C3; GB995171A; US3209724A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum fortlaufenden Auftragen von Flüssigkeiten in Gel-, Soloder kolloidaler Form, beispielsweise von Lösungen synthetischer Harze und von Gummisorten, auf Faserstoffbahnen aus Papier oder Gewebe und gleichzeitigen Imprägnieren dieser Faserstoffe mit den genannten Medien, mit einem rohrförmigen ortsfesten Behälter zur Aufnahme der Flüssigkeit, der eine gekrümmte Gleitfläche aufweist, in der Schlitze ausgearbeitet sind, durch weiche 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 bekanntgeworden. 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 Stoffe in einem Lösungsmittel gebildeten Lösungen liegen meistens als Gel, Sol oder sonstiges Kolloid vor. Wenn ein Fasermaterial mit einer derartigen Dispersion getränkt wird, dringt das Lösungsmittel schnell bis in die Teile des Fasermaterials ein, die noch nicht von der flüssigen Fläche der Tränkflüssigkeit erreicht sind, und nimmt die Zwischenräume zwischen den Fasern ein. Folglich können die gelösten oder dispergierten Stoffe in den mittleren Teil des Fasermaterials nicht mit derselben Konzentration wie die ursprüngliche Lösung eindringen. Diese nachteilige Erscheinung beschränkt sich nicht nur auf die Lösungen aus synthetischen Harzen und ähnlichen Substanzen, sondern ist auch bei zahlreichen Arten von Gelen, Solen und anderen kolloiden Flüssigkeiten zu beobachten. Sie tritt auch auf, wenn das Lösungs- oder Dispersionsmittel Wasser ist.

Wenn in einem speziellen Beispiel eine lamellierte Platte durch Imprägnierung mit einem Phenolharz hergestellt werden soll, wird Alkohol als Lösungsmittel für dieses Harz benutzt. Da die sich ergebende Lösung in Form eines Gels, Sols oder Kolloids vorliegt, ist bei den bekannten Verfahren die Konzentration des Phenolharzes innerhalb des imprägnierten Papiers oder Gewebes nicht gleichförmig, d.h. im mittleren Teil des Papiers oder Gewebes geringer als an den äußeren Flächen, da dort das Lösungsmittel zuerst eindringt. Folglich hat die Querschnittsfläche einer imprägnierten Platte, die nach diesen bekannten Verfahren hergestellt ist, einen Aufbau aus Schichten mit hoher und niedriger Konzentration des Harzes; dem fertigen Produkt fehlt also 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 Harzes in das Innere des Papiers oder Gewebes eindringt, ist es auch bekannt, eine Lösung von hoher Konzentration zu benutzen, das Fasermaterial in diese Lösung einzutauchen und danach mit Hilfe einer Preßvorrichtung, z.B. Druckrollen, zusammenzupressen. Auch diese bekannten Verfahren sind unzureichend, da man keine Produkte erhält, die von der Außenfläche aus ins Innere hinein völlig homogen sind. Außerdem sind die Verfahrensschritte hier nicht einfach auszuführen; die hergestellten Produkte bleiben selbst dann ungleichförmig, wenn elastische Rollen, z. B. Gummirollen, zum Zusammenpressen Anwendung finden. Bei diesen Verfahren ist ein gleichmäßiges Durchdringen mit dem Harz unmöglich, so daß sie insbesondere für dünnes Papier oder ähnliche Stoffe nicht angewendet werden können. Man nimmt daher im allgemeinen zu den Auftragsverfahren für Lösungen Zuflucht, bei denen z.B. eine sich bewegende Bahn aus Fasermaterial in Längsrichtung schrittweise auf die Oberfläche der Lösung zu bewegt wird, oder bei denen die Lösung auf beide Seiten des Materials aufgetragen wird.

Eine bekannte Auftragsvorrichtung (USA.-Patentschrift 2 897 777) enthält zu diesem Zweck einen rohrförmigen ortsfesten Flüssigkeitsbehälter, der an seiner oberen Fläche, über welche die zu imprägnierende Bahn hinwegbewegt wird, mit Längsschlitzen versehen ist, durch die die aufzutragende Flüssigkeit mittels Pumpen aus dem rohrförmigen Behälter gegen die untere Seite der Bahn gedrückt wird.

Diese bekannte Auftragvorrichtung benötigt zur Förderung der Flüssigkeit gegen die untere Seite der Bahn Pumpen, die nicht nur die Vorrichtung verteuern, sondern auch zu einem gewissen Pulsieren der aufzutragenden Flüssigkeit führen können, was wiederum die Homogenität des fertigen Produktes nachteilig beeinflußt.

Durch die deutsche Patentschrift 1037 251 ist ferner eine Auftragsvorrichtung für z. B. Klebstoff, auf Bahnen aus Papier, Pappe, Stoffen od. dgl. bekanntgeworden, die ebenfalls einen die Auftragssubstanz aufnehmenden, ortsfesten Behälter aufweist, der im unteren Bereich einen Schlitz enthält, an dem in einem der gewünschten Auftragsdicke entsprechenden Abstand die zu behandelnde Bahn vorbeibewegt wird. Der Schlitz kann zur Bildung des erwünschten

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Auftragbildes durch eine Schablone abgedeckt wer- entgegengesetzter Außenfläche herausfließt. Dabei

den. Diese Vorrichtung ist daher nur zur einseitigen dringen die dispersen Lösungen homogen in die

Beschichtung einer Bahn geeignet. Außerdem besteht Hohlräume des Fasermaterials ein. Bei bekannten

hier die Gefahr, daß in den Zwischenräumen zwi- Verfahren werden beide Oberflächen des Fasermate-

schen den Schablonenschlitzen Auftragsflüssigkeit 5 rials überzogen und mit der Lösung getränkt. Die

eingezogen wird, die mit der Zeit verhärtet. disperse Lösung kann hierbei ohne Konzentrations-

Ähnliche Vorrichtungen zur einseitigen Beschich- veränderung in ihrem ursprünglichen Zustand alle

rung von Faserstoffbahnen, die rohrförmige Flüssig- Zwischenräume zwischen den Fasern ausfüllen und

keitsbehälter oder Flüssigkeitsbehälter mit wenig- dort verbleiben. Falls notwendig, können die Außen-

stens einer gekrümmten Berührungsfläche für die zu io flächen der behandelten Bahn z. B. in bekannter

beschichtende Faserstoffbahn aufweisen, sind ferner Weise mit Hilfe von Abstreifrollen bearbeitet wer-

durch die USA.-Patentschriften 1286 047, 1 288 093, den, um überschüssige Flüssigkeit zu entfernen.

1030 417 und 2 765 769 bekanntgeworden. Kenn- Durch die Bewegung der zu behandelnden Bahn über

zeichnend für alle diese Vorrichtungen ist jedoch, die gebogene bzw. gekrümmte Gleitfläche des Flüs-

daß sie nur zur einseitigen Beschichtung der Faser- 15 sigkeitsbehälters und durch entsprechende Regelung

Stoffbahnen vorgesehen und geeignet sind, die im üb- der Bahngeschwindigkeit wird das Material in jedem

rigen, soweit es sich um Tapeten, Wellpappelagen Fall über seine gesamte Stärke gleichmäßig mit der

■usw. handelt, auch gar nicht imprägniert werden dür- Flüssigkeit durchsetzt,

fen. Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen nä-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine 20 her erläutert.

Vorrichtung zum kontinuierlichen Auftragen von A b b. 1 ist eine geschnittene Endansicht und zeigt

flüssigen Medien in Gel-, Sol- oder kolloidaler Form die wesentlichen Teile der Vorrichtung gemäß der

auf Faserstoffbahnen zum Zwecke des gleichförmi- Erfindung;

gen Imprägnierens der Bahnen zu schaffen. A b b. 2 ist ein Längsschnitt der Vorrichtung der

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei 25 Abb. 1 von vorn.

einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art da- Wie in A b b. 1 zu sehen ist, ist der wesentliche durch gelöst, daß der Flüssigkeitsbehälter mit einer Teil der Vorrichtung ein Flüssigkeitsbehälter 1 zum zur Horizontalen leicht geneigten Platte versehen ist, Auftragen der Lösung, dessen untere Außenfläche die den Innenraum des Behälters in eine obere und eine Gleitfläche 2 darstellt, die einen Teil eines kreisuntere Kammer trennt, daß die Platte an ihrem un- 30 runden Zylinders bildet. Der Behälter 1 ist zumindest tenliegenden Rand mit einer oder mehreren Flüssig- so lang, daß er mit der Breite eines zu behandelnden keitsaustrittsöffnungen versehen ist, über die die Fasermaterials A völlig übereinstimmt; die Gleitobere Kammer mit der unteren Kammer in Verbin- fläche 2 enthält enge Schlitze 3, die sich über eine gedung steht, daß an den Stirnseiten des Flüssigkeitsbe- wisse Strecke quer zu dem Bereich erstrecken, der hälters getrennt in jede Kammer mündende Überlauf- 35 mit der gesamten Breite des Fasermaterials A in Beröhren vorgesehen sind und daß die mit der unteren rührung kommt. In einigen Fällen können diese en-Kammer in Verbindung stehenden Überlaufröhren in gen Schlitze durch eine große Zahl kleiner Löcher ihrem mittleren Teil biegsam ausgebildet sind. Die ersetzt sein. Der Innenraum des Behälters 1 zum zur Horizontalen leicht geneigte Platte dient als Auf- Auftragen der Lösung ist durch eine etwas geneigte fangplatte für die in den Flüssigkeitsbehälter eintre- 40 schalenartige Platte 4 in eine obere, die Lösung auftende Flüssigkeit und gleicht in vorteilhafter Weise nehmende Kammer 5 und eine untere, die Lösung eventuelle Druckschwankungen dieser Flüssigkeit abgebende Kammer 6 unterteilt. Die Platte 4 ist an aus, während ein Zuviel an zugeführter Flüssigkeit ihrem unteren Rand über ihre gesamte Länge mit sofort durch die Überlaufröhren der oberen Kammer einer Reihe Löchern 7 zum Verteilen der Lösung abgeführt wird. Der Flüssigkeitsstand und damit der 45 versehen. Der Behälter 1 trägt ferner ein Zuführhydrostatische Druck der Flüssigkeit in der unteren rohr 8 für die Lösung, das in der Kammer 5 endigt, Kammer können vorteilhaft durch die dieser Kam- und Überlauf rohre 9 und 13, durch die überschüssige mer zugeordneten biegsamen Überlaufröhren verän- Lösung aus den Kammern 5 und 6 entfernt wird. Undert werden, und zwar je nach dem Durchlässigkeits- ter dem Behälter 1 zum Auftragen der Lösung ist ein grad der zu behandelnden Bahn. Die zu imprägnie- 50 Fangblech 10 angeordnet, das sich über die gesamte rende Bahn wird um die Unterseite des zylinderför- Länge des Behälters 1 in Querrichtung erstreckt; migen, mit den Austrittsöffnungen für die Imprä- Rollen 11 und 12 stehen mit den beiden Außenflägnierflüssigkeit versehenen Flüssigkeitsbehälters her- chen des Fasermaterials A in Berührung, wenn dieses umgeführt und dabei durch die unter regelbarem hy- von der Gleitfläche 2 aus wegbefördert wird,
drostatischem Druck stehende Flüssigkeit über ihre 55 Die Vorrichtung gemäß der Erfindung arbeitet folgesamte Breite gleichförmig imprägniert. Die An- gendermaßen. Das als Bahn vorliegende Fasermatetriebsvorrichtung bewegt zu diesem Zweck die Faser- rial A wird von einer Antriebsvorrichtung fortlaubahn mit einer solchen Geschwindigkeit über die ge- fend weiterbewegt, wobei seine eine Außenfläche mit krümmte Gleitfläche des Flüssigkeitsbehälters und in der Gleitfläche 2 in Berührung steht; die Antriebs-Berührung mit dieser, daß die Flüssigkeit das Faser- 60 vorrichtung besteht z. B. aus einer Trommel 15, auf material homogen durchsetzt und an dessen anderer der das Fasermaterial A aufgewickelt wird, einem Außenfläche ausfließt. Es wird also nur die eine Antriebsmotor (nicht gezeigt), der eine Welle 16 der Oberfläche der Bahn in gleitender Berührung mit der Trommel antreibt, und einigen Führungsrollen 14. ortsfesten gekrümmten Gleitfläche des Flüssigkeits- Einerseits wird die aufzutragende Lösung über das behälters gebracht, wobei die Auftragsflüssigkeit in 65 Zuführrohr 8 in die Kammer 5 eingeleitet und zeit-GeI-, Sol- oder kolloidaler Form durch die Schlitze weise an der schalenartigen Platte 4 gesammelt, wor- oder zahlreichen kleinen Öffnungen austritt, durch auf sie durch die Löcher 7 nach unten in die Kamdas Fasermaterial hindurchdringt und aus dessen mer 6 gleichförmig über deren gesamte Länge (in

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Querrichtung) hineinfließt. In den Kammern 5 und 6 anderen Faktoren des Materials abhängt. Die Lösun-

vorhandene, überschüssige Lösung wird durch die gen können sich außerdem hinsichtlich ihrer Viskosi-

Überlaufrohre 9 bzw. 13 abgeführt. tat bzw. anderer Eigenschaften ändern, durch die die

Die Lösung, die nach unten in die Kammer 6 ge- Durchtrittsgeschwindigkeit durch das Fasermaterial flössen ist, sammelt sich vorübergehend in dieser 5 bestimmt wird. Da eine Abgabe einer großen Lö-Kammer an und wird durch die engen Schlitze 3 sungsmenge bloß zu einem unnötigen Kostenaufnach unten abgegeben, worauf die Lösung durch die wand führt, muß die Strömungsgeschwindigkeit in albenachbarte Oberfläche in das Fasermaterial A ein- len Fällen auf einen angemessenen Wert eingestellt dringt, durch den Körper des Fasermaterials A hin- werden. Die Höhe des Flüssigkeitsspiegels wird mit durchläuft und ohne Konzentrationsänderung aus io zunehmendem Durchtrittswiderstand gesteigert, mit der anderen Außenfläche herausfließt. Während die- der die Lösung durch das Material hindurchläuft. ses Vorgangs werden alle Zwischenräume zwischen Wenn der Flüssigkeitsdruck auf diese Weise vergröden Fasern des Materials von den beiden Außenflä- ßert wird, muß man darauf achten, daß das Material, chen bis in den mittleren Teil mit der Lösung gefüllt, während es in der in der A b b. 1 angegebenen Richdie dieselbe Konzentration wie die ursprünglich ein- 15 tung gezogen wird, nicht an der Gleitfläche haftengeleitete Lösung aufweist; überschüssige Lösungs- bleibt oder wegen seiner geringen Festigkeit durch tropfen fallen in das Fangblech 10 hinein. Diejenige den Flüssigkeitsdruck beschädigt wird,
überschüssige Lösung, die nicht abtropfen kann, wird Zu diesem Zweck wird eine umlaufende Rolle, die von den Rollen 11 und 12 gleichmäßig über die ge- von unten auf die Bahn drückt, oder eine Vorrichsamte Außenfläche des Fasermaterials A ausgebrei- ao tung, z. B. ein Drahtsieb oder Metallschirm, benutzt, tet, nachdem sich das Material von der Gleitfläche 2 der gemeinsam mit der Bahn weiterläuft und dabei gelöst hat; die noch verbleibende, überschüssige Lö- gegen die Bahn drückt,
sung wird mit diesen Rollen entfernt. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann ferner

Das von der Vorrichtung abzugebende und zu be- vorteilhaft zur Herstellung spezieller faserhaltiger Erhandelnde FasermaterialA wird z.B. von einer Wik- 25 Zeugnisse verwendet werden, z.B. nicht gewebter keltrommel 18 über eine Führungsrolle 17 abgewik- Blätter für besondere Zwecke, wenn im Innern des kelt, die von einem Antriebsmotor (nicht gezeigt) in Produktes die Fasern geräumig mit einem konzen-Umlauf gesetzt ist. Dieser Motor kann auch als An- trierten Klebmittel, z. B. mit einem synthetischen triebsmotor für die Trommel 15 verwendet werden. Harz, verbunden werden müssen und gleichzeitig eine Als Abwickel- und Aufwickelvorrichtung für das 30 Außenfläche des Produktes flockig und weich sein Fasermaterial A kann ein beliebiges übliches System oder stark die Wärme isolieren soll. Auf ein faserhal-Anwendung finden. Da diese Vorrichtung nicht die tiges Blatt, dessen Fasern verflochten sind, wird ein Hauptmerkmale der Erfindung trägt, sei sie nicht im Bindemittel mit der Vorrichtung gemäß der Erfineinzelnen beschrieben. dung aufgetragen und eindringen lassen; anschlie-

Der mittlere Teil des zuvor erwähnten Überlauf- 35 ßend wird nur das auf der Oberfläche befindliche rohres 13 ist biegsam ausgebildet, damit das Rohr Mittel durch Ablösen entfernt. So wird ein Spezialfrei nach oben oder unten gebogen werden kann und produkt erhalten, bei dem die Fasern im Innern fest der Flüssigkeitsspiegel innerhalb der Kammer 6 und verbunden sind, während an der weichen Oberfläche somit die Abgabegeschwindigkeit der Lösung zu dem allein Fasern vorhanden sind.

zu behandelnden Fasermaterial A reguliert werden 40 Ferner kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung

können. in vorteilhafter Weise zum Auftragen von Lösungen

Die Fasermaterialien, die mit der Vorrichtung ge- aus Gelen, Solen und Kolloiden, die aus Kosmetika, maß der Erfindung behandelt werden können, weisen Farben, Parfüm, Insektiziden, flammenbeständigen gegen den Durchtritt der Lösung einen unterschiedli- Mitteln oder zahlreichen anderen Reagenzien bestechen Widerstand auf, der von der Art, der Dicke und 45 hen, auf Faserstoffe benutzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung zum fortlaufenden Auftragen von Flüssigkeiten in Gel-, Sol- oder kolloidaler Form, beispielsweise von Lösungen synthetischer Harze und von Gummisorten, auf Faserstoffbahnen aus Papier oder Gewebe und gleichzeitigen Imprägnieren dieser Faserstoffe mit den genannten Medien, mit einem rohrförmigen ortsfesten Behälter zur Aufnahme der Flüssigkeit, der eine gekrümmte 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 der Flüssigkeitsbehälter (1) mit einer zur Horizontalen leicht geneigten Platte (4) versehen ist, die den Innenraum des Behälters in eine obere und untere Kammer (5,6) trennt, daß die Platte (4) an ihrem untenliegenden Rand mit einer oder mehreren Flüssigkeitsaustrittsöffnungen (7) versehen ist, über die die obere Kammer mit der unteren Kammer in Verbindung steht, daß an den Stirnseiten des Flüssigkeitsbehälters getrennt in jede Kammer (5,6) mündende Überlaufröhren (9, 13) vorgesehen sind, und daß die mit der unteren Kammer (6) in Verbindung stehenden Überlaufröhren (13) in ihrem mittleren Teil biegsam ausgebildet sind.