DE202021106842U1 - Vorrichtung zum Aufbringen wenigstens einer Schicht auf eine Faserstoffbahn - Google Patents

Vorrichtung zum Aufbringen wenigstens einer Schicht auf eine Faserstoffbahn Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zum Aufbringen wenigstens einer Schicht (6), mittels wenigstens einer Auftragsvorrichtung (5) auf die Oberseite einer Faserstoffbahn (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsvorrichtung wenigstens eine Heizvorrichtung (3, 3', 7, 7') umfasst, durch die die Oberseite und/oder die Unterseite der Faserstoffbahn (1) vorheizbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen wenigstens einer Schicht mittels wenigstens einer Auftragsvorrichtung auf eine Oberseite einer bewegten Faserstoffbahn nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Um einer Faserstoffbahn bestimmte Eigenschaften in Hinblick auf ihren vorgesehenen Einsatzzweck zu verleihen, werden auf einer oder auf beiden Seiten der Faserstoffbahn Schichten aufgetragen, insbesondere aufgestrichen, die eine Barrierefunktion erfüllen sollen. Daher wird auch die Bezeichnung „Barriere-Striche“ verwendet.
  • Das Auftragen mehrschichtiger Barriere-Filmen in Form mehrerer Schichten (Multilayer) auf Faserstoffbahnen, insbesondere Papier- oder Kartonbahnen, ist eine Technologie zur Herstellung hochwertiger Verpackungsmaterialien.
  • Die angestrebte Funktionalität einer Barriereschicht oder eines Barrierefilms hängt von den spezifischen Anforderungen an die entsprechend den zu verpackenden Produkten zur Bildung der Barriereschicht eingesetzten Materialien ab.
  • Viele zu verpackenden Produkte verlangen eine hochwertige Barriere-Wirkung im Verpackungsmaterial, damit die Barriere-Wirkung sichergestellt ist und die Produkte auch über einen längeren Zeitraum in der Verpackung geschützt bleiben. Beispielsweise müssen Barrieren gegen Wasserdampf, gegen Sauerstoff, gegen Licht, gegen Fett oder gegen Bakterien, etc. errichtet werden. Viele Verpackungsmaterialien erfordern zusätzlich Heißsiegelfähigkeit, um die weitere Verarbeitung zu dichten Verpackungen zu erzielen.
  • Da in vielen Fällen ein einziges Material (Monomaterial) diese hohe Anzahl an Funktionalitäten nicht gleichzeitig erfüllen kann, muss eine Mehrschichttechnik (Multilayer-Technik) zur Kombination unterschiedlicher Funktionalitäten einzelner Barrierefilme verwendet werden, um diese zahlreichen Qualitätsanforderungen zu erfüllen.
  • In vielen Fällen können die einzelnen funktionalen Filme oder Schichten auf dem Substrat hintereinander aufgetragen werden, wenn jeweils eine Zwischentrocknung durchgeführt wird. Somit können Kombinationen von Auftragsaggregaten wie eine Filmpresse, ein Klingen-, oder ein Stabstreichaggregat oder ein Vorhang-Auftragswerk (Single-Layer Curtain Coater) oder andere Auftragsaggregate, die jeweils zum Aufbringen einer einzigen Schicht dienen, zur Herstellung von Multilayer-Barrieren verwendet werden.
  • Beim Nass-auf-Nass-Auftragen werden die einzelnen Schichten in einem so kurzen zeitlichen Abstand nacheinander die Faserstoffbahn aufgebracht, dass die jeweils untere Schicht noch nicht getrocknet ist, wenn die nachfolgende Schicht aufgetragen wird. Bekannte Vorhang-Auftragsmaschinen zum Aufbringen einer Mehrzahl von Schichten (Multilayer-Curtain Coater oder Multi-Slot-Curtain Coater oder Multi Slide-Curtain Coater) führen simultan das Nass-auf-Nass-Auftragen einer Mehrzahl dünner Barrierefilme (Multilayer-Barriere-Filme) auf Faserstoffbahnen durch, ohne dass eine Zwischentrocknung stattfindet; es entstehen Mehrschichtfilme oder Vielschichtfilme, die zusammen eine Mehrschicht- bzw. Vielschichtbarriere (Multilayer-Barriere) bilden. Diese sogenannte Multilayer-Curtain-Technologie ermöglicht kompakte Auftragsaggregate, hohe Feststoffgehalte der Auftragsmedien und hohe Maschinengeschwindigkeiten zur Fertigung einer Faserstoffbahn, die mit einer Mehrzahl von Schichten beschichtet werden soll. Ebenso bietet die Multilayer-Curtain-Technologie eine breite technologische Flexibilität für das Auftragen verschiedenartiger flüssiger und pastöser Auftragsmedien mit schwierigen und speziellen rheologischen Eigenschaften, d.h., mit komplexen Fließeigenschaften.
  • Aus DE 10 2008 041 418 A1 ist eine Vorhang-Auftragsmaschine zum Auftragen eines flüssigen oder pastösen Auftragsmediums auf wenigstens eine Oberfläche einer laufenden Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, mittels wenigstens eines Vorhang-Auftragswerks bekannt. Hierbei wird zum Trocknen des aufgetragenen Auftragsmediums wenigstens eine berührungslose Trocknungseinrichtung eingesetzt, wobei die Materialbahn in der Maschine mehrere die Materialbahn berührende Umlenkanordnungen passiert, die gegeneinander versetzte oder/und in verschiedenen Richtungen verlaufende Abschnitte des Materialbahnverlaufs definieren; hierbei gibt das Vorhang-Auftragswerk das Auftragsmedium aus wenigstens einer Abgabeöffnung, insbesondere einer Schlitzdüse oder Gleitschichtdüse, in Form eines ein- oder mehrschichtigen Vorhangs, der unter Schwerkrafteinfluss und ggf. Einfluss weiterer Kräfte hin zu der zugeordneten Oberfläche der Materialbahn in einem Auftragsabschnitt des Materialbahnverlaufs ab, welcher im Wesentlichen horizontal oder entsprechend einem Radius einer Umlenk- und Abstützrolle des Vorhang-Auftragswerks verläuft oder zumindest eine in Horizontalrichtung größere Bewegungsgeschwindigkeitskomponente als in Vertikalrichtung hat; die Materialbahn passiert in wenigstens einem dem Auftragsabschnitt nachfolgenden Trocknungsabschnitt des Materialverlaufs die oder wenigstens eine berührungslose, das Auftragsmedium einer Wärmeeinwirkung unterziehende Trocknungseinrichtung, um das aufgetragene Auftragsmedium zumindest teilweise zu trocknen.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindungsmeldung, den Auftrag wenigstens einer Schicht auf eine Faserstoffbahn zu verbessern.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, wie in Patentanspruch 1 angegeben.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung, insbesondere in Verbindung mit den Zeichnungen.
  • Die optimale Trocknung von Nass-auf-Nass-Barriere-Filmen stellt eine technologische Herausforderung dar und erfordert geeignete Trocknungsausrüstungen sowie spezifisches Know-how, um die Vielschicht-(Multilayer-)-Barriere optimal zu trocknen, d. h., ohne Bläschenbildung d.h. ohne Blistering, ohne Filmabriss, ohne Klebrigkeit, ohne Beeinflussung der Benetzung der Filme oder Schichten untereinander, etc.. Dieser Zusammenhang ist umso komplexer, je unterschiedlicher die Feststoffgehalte, die chemische Zusammensetzung und die Filmdicken der einzelnen Auftragsmedien in der Vielschicht-Struktur sind.
  • Bei der Herstellung von Faserstoffbahnen aus Papier- oder Kartonbahnen mit Barriere-Eigenschaften werden Auftragsmedien mit unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung eingesetzt. Die technischen und technologischen Anforderungen an die zu erzielenden Barriere-Eigenschaften verlangen spezifische Eigenschaften der Auftragsmedien für die einzelnen Barriere-Filme, die meistens nur mit spezifischen Polymer-Materialien erreicht werden können.
  • Die am häufigsten verwendeten Polymere zur Herstellung von Barriereschichten sind insbesondere thermoplastische Polymere, Flüssigkristallpolymere (FKP) oder flüssigkristalline Polymere, Polyvinylidenchlorid (PVDC), Ethylen-Vinylalkohol-Copolymere (EVOH), Polyethylenaphtalat (PEN), Polyacrylnitril (PAN), Polypropylen (PP), insbesondere biaxial orientiertes Polypropylen (BOPP), Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylenterephthalat (PET), Polystyrol (PS), Polyethylen hoher oder niederer Dichte (PE-HD bzw. PE-LD), etc...
  • Andere Barriereschichten werden mit wasserbasierten Barriere-Materialien, insbesondere Barriere-Emulsionen oder Barriere-Dispersionen, hergestellt, beispielsweise Fluorid-Dispersionen, Wachs-Emulsionen, etc..
  • Die Erfindung lässt sich bei verschiedenen Barriere-Arten einsetzen, beispielsweise bei Barriereschichten gegen das Eindringen oder Durchströmen von Gasen, wie Sauerstoff, Wasserdampf, Kohlendioxid, Stickstoff, Gerüche, Duftstoffe, etc..
  • Ferner werden Barriereschichten gegen die Einwirkung von Strahlung benötigt, beispielsweise als Schutz gegen UV-Strahlung oder sichtbares Licht, gegen biologische Kontamination (antibakterielle Barrieren), gegen Fett oder gegen ölige Medien, gegen Durchdringen von Schadstoffen gesättigte Mineralölkohlenwasserstoffe (MOSH = Mineral Oil Saturated Hydrocarbons), aromatische Mineralölkohlenwasserstoffe (MOAH = Mineral Oil Aromatic Hydrocarbons) oder gegen Druckfarb-Bestandteile, gegen Weichmacher oder ähnliche Substanzen, etc..
  • Wasserdampf-Barriereschichten müssen beispielsweise eine Wasserdampf-Permeabilität (WVTR) im Bereich von 0,1 bis 10 g/m2 × d (85% + 0% relative Feuchte) gewährleisten. Sauerstoffbarrieren müssen beispielsweise eine Sauerstoff-Permeabilität im Bereich von 0,1 bis 100 cm3 (STP)/m2/d/bar (23°C, 50% relative Feuchte) bei einer Schichtdicke von 100 µm erfüllen Die Erfindung berücksichtigt, dass die Trocknung der Multilayer-Filme ein kritischer Prozess-Abschnitt bei der Herstellungsprozess von Papier- oder Kartonbahnen ist, welche mit Barriere-Eigenschaften versehen sind. Erst wenn die beispielsweise durch Streichen übereinander aufgebrachten Filme getrocknet sind, entsteht die Barriere-Wirkung. Wasser ist in den meisten Fällen das Trägermedium, in dem die jeweiligen Komponenten des Auftragsmediums zur Bildung einer Barriereschicht dispergiert oder gelöst sind. Dieses Wasser muss durch Trocknung bis auf einen bestimmten technologisch bedingten Feststoffgehalt entfernt werden, damit sich die Barriere-Wirkung entfaltet. Durch die Zuführung von Wärmeenergie, beispielsweise durch Wärmestrahlung, Konvektion, Kontakt-Trocknung, etc., wird dieses Wasser verdampft. Die Prozesse der Filmbildung und der Verdampfung in der Mehrschichtbarriere überlagern sich und können sich gegeneinseitig beeinflussen. Die nasse oder noch nicht vollständige getrocknete Vielschichtbarriere muss eine ausreichende Permeabilität von Wasserdampf während der Trocknung aufweisen, damit der überschüssige Wasserdampf ohne Bildung von Fehlstellen aus der Vielschichtbarriere entweichen kann. Die endgültige Filmbildung oder Verfestigung der Vielschichtbarriere, d. h., die Entstehung der Vielschichtbarriere, muss abgeschlossen sein; dies ist erst dann der Fall, wenn der Feststoffgehalt der Vielschichtbarriere einen vorgegebenen Feststoffgehalt erreicht hat (meistens im Bereich von 85% bis 90% oder sogar 95%). Wenn die Filmbildung der oberen Schichten in der Multilayer vorzeitig stattfindet, kann der Wasserdampf nicht ohne Zerstörung des Filmes durch Blasenbildung (Blistering) aus der Vielschichtbarriere entweichen.
  • Bei der Trocknung der aufgetragenen nassen Filme kann die erforderliche Trocknungsenergie einseitig von oben, d. h., zur Oberseite, oder von unten, d. h., zur Unterseite, der Vielschichtbarriere zugeführt werden.
  • Wenn die oberste Schicht von einer Mehrzahl übereinanderliegender Schichten einseitig von oben sanft getrocknet wird, kann in einem solchen Fall der Wasserdampf nach oben in die Atmosphäre entweichen oder durch die unteren Schichten und durch das Substrat der Faserstoffbahn nach außen abfließen. Wenn jedoch die Verfilmung dieser obersten Schicht beginnend von oben durch die Trocknung schnell erfolgt, kann der Wasserdampf nur durch die unteren Schichten und durch das Substrat, d. h., durch die Faserstoffbahn selbst, nach unten entweichen, damit keine Zerstörung des Filmes durch Blasenbildung stattfindet. Intensive Trocknung führt zu Blasenbildung.
  • Wird hingegen die Trocknungswärme in die nasse Barriere-Schicht mit der vorgeheizten Seite des Substrats, (d. h., der zu streichender Seite der Faserstoffbahn), von unten so zugeführt, dass die unteren Strichfilm-Schichten zuerst erwärmt werden, können die Trocknung und die Verfilmung des auf der Oberseite der Faserstoffbahn aufgetragenen Films vom Grund des nassen Striches nach oben erfolgen, so dass der obere Bereich des Striches zuletzt getrocknet und zuletzt verfilmt wird. Der Wasserdampf kann somit durch den oberen, noch flüssigen und noch nicht verfilmten Bereich nach außen diffundieren.
  • Ein Vorheizen des gesamten Substratsquerschnitts ist aber meistens energetisch ungünstig und mit hohen Trocknungskosten verbunden.
  • Das alleinige Vorheizen der Oberfläche des Substrates auf hohe Temperaturen ist hierzu eine Alternative, um diese durch alle auf der Oberseite des Substrats aufgetragenen Schichten hindurch zu übertragen. Diese Maßnahme lässt sich mit dem oben beschriebenen Vorheizen der Oberfläche der Faserstoffbahn verwirklichen.
  • Wenn lediglich die Oberfläche der Faserstoffbahn beheizt wird, kann auf diesem Weg nur die Oberflächentemperatur des Substrates bei einem niedrigeren Energiebedarf im Vergleich zum Beheizen des gesamten Substrats gesteigert werden. Wird unmittelbar nach einem Vorbeheizen des Substrats der nasse Strich auf das Substrat aufgetragen, kühlt sich die Faserstoffbahn ab, und der Film beginnt, von unten aus zu trocknen und zu verfilmen. Die an die Oberfläche der Bahn übertragene Energie reicht in der Regel nicht aus, die gewünschte vollständige Durchtrocknung des Films zu erzielen. Die auf das Substrat eingebrachte Wärmeenergie wird lediglich eine partielle Trocknung und Verdampfung von Wasser aus dem unteren Bereich des aufgetragenen Strichs eines Films oder einer Schicht bewirken. Eine anschließende sanfte Trocknung des noch nassen Filmes durch Zuführung der Trocknungsenergie von oben, d. h., von der Oberseite des gestrichenen Substrats, kann die Verfilmung des Films vervollständigen, so dass die Gefahr der Blasenbildung bedeutend reduziert oder gar vermieden wird.
  • Vorzugsweise wird die Faserstoffbahn auf eine Temperatur im Bereich zwischen 95 °C bis 120 °C erwärmt. bzw. Alternativ, insbesondere in Abhängigkeit von dem Material, aus die Faserstoffbahn besteht, wird deren Oberfläche auf eine Temperatur im Bereich zwischen 120 °C und 180 °C vor dem Auftragen der wenigstens einen Schicht vorgeheizt.
  • Die Feuchte des Substrates vor Beheizen liegt bevorzugt im Bereich oberhalb von 3,5 % bis 5,0 %. Aber auch Faserstoffbahnen mit Substratfeuchten im Bereich von 5,0 bis 7,0 % sind ebenfalls erfindungsgemäß einsetzbar.
  • Der Abstand zwischen der Heizeinrichtung und der Auftragsvorrichtung soll bevorzugt nicht mehr als 6 m, insbesondere weniger als 3 m betragen. Die Zeit, die die vorgeheizte Faserstoffbahn bis zum Auftragsaggregat benötigt, soll nicht mehr als 0,5 s betragen, bevorzugt beträgt diese weniger als 0,3 s.
  • Eine Kühlung der vorbeheizten Faserstoffbahn soll im Bereich vor dem Auftragsprozess vermieden werden. Hier sollen entsprechende Schutzvorrichtungen zwischen dem Vorheizen und Auftragen der wenigstens einen Schicht vorgesehen werden, beispielsweise eine Schutzhaube und dgl..
  • Die Erfindung ist geeignet für den Einsatz in einem Inline-Streichprozess in der Papier- oder Karton-Herstellung in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn oder in einer Streichmaschine. Insbesondere ist die Erfindung geeignet in einer Maschine mit einer Breite von 2,5 bis 10 m und bei Maschinengeschwindigkeiten zwischen 200 und 1800 m/min.
  • Die Erfindung eignet sich für die Trocknung einer einzigen Schicht (Single Layer) und einer Vielzahl von Schichten (Multi Layer), wie sie beispielsweise zur Herstellung von Verpackungspapier und Verpackungskarton vorkommen.
  • Die Erfindung lässt sich bei Flächengewichte des Substrates im bevorzugten Bereich zwischen 40 bis 120 g/m2 einsetzen, alternativ auch bis zu einem Flächengewicht bis 200 g/m2.
  • Bevorzugt wird die Erfindung zum Trocknen von Single-Layer- und Double-Layer Barriere-Strichen, d. h., für Schichten, die eine Barrierefunktion ausüben sollen; die Schichten können beispielsweise heißsiegelfähig sein, ebenso können die Schichten auch thermoaktiv, thermosensitiv und/oder drucksensitiv sein.
  • Besonders bevorzugt kommt die Erfindung zum Einsatz, wenn die Filme (BarriereSchichten, funktionale Striche, Pigment-Striche, etc.) simultan nass auf nass aufgetragen werden. Die Erfindung ist besonders für flüssige oder pastöse Auftragsmedien geeignet, die als wässrige Dispersion oder in wässriger Lösung vorkommen, ebenso für diese flüssigen und pastösen Auftragsmedien mit Feststoffgehalten im Bereich von 5 bis 40 %. Die Erfindung ist auch geeignet für flüssige und pastöse Auftragsmedien mit Feststoffgehalten im Bereich von 40 bis 70 %. Die Erfindung eignet sich besonders für flüssige und pastöse Auftragsmedien mit einer spezifischen Gewicht im Bereich von 0,7 bis 1,2 g/cm3. Ebenso ist die Erfindung geeignet für Medien mit einem spezifischen Gewicht zwischen 1,2 und 1,4 g/m2. Besonders geeignet ist die Erfindung für flüssige und pastöse Auftragsmedien mit Oberflächenspannungen im Bereich von 25 bis 40 mN/m. Aber auch für flüssige und pastöse Auftragsmedien mit Oberflächenspannungen im Bereich von 30 bis 50 mN/m ist die Erfindung einsetzbar. Besonders für flüssige und pastöse Auftragsmedien mit Brookfield-Viskositäten im Bereich von 100 bis 600 mPas (bei 100 U/Min und bei einer Temperatur von 25 °C) ist die Erfindung einsetzbar. Ebenso ist die Erfindung aber auch für flüssige und pastöse Auftragsmedien mit Brookfield-Viskositäten im Bereich von 200-800 mPas (bei 100 U/Min, 25°C). Besonders für flüssige und pastöse Auftragsmedien mit einem pH-Wert im Bereich von 6 bis 9 ist die Erfindung einsetzbar; dies gilt ebenso für derartige Auftragsmedien mit einem pH-Wert zwischen 4 und 8. Die Substrate können eine Oberflächen-Rauheit PPS 10s weniger als 3 pm, aber auch von weniger als 8 pm haben.
  • Besonders geeignet ist die Erfindung für die Herstellung von Wasserdampfbarriereschichten mit einer Wasserdampf-Permeabilität (WVTR) im Bereich von 0,1 bis 10 g/m2. d (85%+ 0% relative Feuchte). (Diese Angabe bezeichnet die Permeabilität in g/m2 pro Tag bei der Messbedingung konstante relative Feuchte von 85%).
  • Besonders geeignet ist die Erfindung auch für die Herstellung von Sauerstoffbarrieren mit einer Sauerstoff-Permeabilität im Bereich von 0,1 bis 100 cm3(STP)/m2/d/bar (23°C, 50% relative Feuchte) bei einer Schichtdicke von 100 prri
  • Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht in der Vermeidung der Bläschenbildung (Blistering) und zum Trocknen heißsiegelfähiger Striche (klebrige Schichten) und solcher Schichten, die besonders zur Erzeugung von Barrierefunktionen eingesetzt werden.
  • Nachstehend wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:
    • 1a eine Vorrichtung zum Beschichten einer Faserstoffbahn mit einer Einrichtung zum Erwärmen der Faserstoffbahn von oben vor dem Aufbringen der Beschichtung,
    • 1b das Profil der Temperatur (T) und des Feuchtegehalts (F) der Faserstoffbahn an den in 1a mit Buchstaben versehenen Positionen, wobei zusätzlich die Temperatur (Ts) der auf der Faserstoffbahn aufgebrachten Schicht und deren Feuchte (Fs) an einzelnen Positionen bezeichnet sind,
    • 2a eine Vorrichtung zum Beschichten einer Faserstoffbahn mit einer Einrichtung zum Erwärmen der Faserstoffbahn von unten vor dem Aufbringen der Beschichtung und
    • 2b das Profil der Temperatur (T) und des Feuchtegehalts (F) der Faserstoffbahn an den in 2a mit Buchstaben versehenen Positionen, wobei zusätzlich die Temperatur (Ts) der auf der Faserstoffbahn aufgebrachten Schicht und deren Feuchte (Fs) an einzelnen Positionen bezeichnet sind.
  • Eine Faserstoffbahn 1 (1a), die zunächst über einen Zylinder 2 umgelenkt wird, der seinerseits beispielsweise durch eine Induktionsheizung 3 beheizt wird, wird in dieser Ausführung durch den induktiv beheizten Zylinder 2 aufgeheizt, bevor eine Auftragsvorrichtung 5 eine Schicht 6 oder eine Mehrzahl von Schichten 6 auf die Faserstoffbahn 1 aufträgt.
  • Zum Vorheizen der Oberseite der Faserstoffbahn 1 vor dem Auftragsprozess kann alternativ zu der Induktionsheizung 3 oder zusätzlich zu ihr eine andere Heizeinrichtung 7 vorgesehen sein. Für diese andere Heizeinrichtung 7 können insbesondere auch die bekannten Trocknungsaggregate verwendet werden beispielsweise ein Strahlungstrockner, beispielsweise ein Infrarot-Trockner, ein Hochfrequenz-Trockner, ein Mikrowellentrockner, ein Konvektionstrockner, beispielsweise ein Schwebelufttrockner oder eine Luftwendevorrichtung (Air Turn), die mittels beheizter Luft die noch feuchte Faserstoffbahn in einem „Luftkissen“ führt und transportiert. Hierbei wird beispielsweise aus vielen Austrittsdüsen, die in Leistenform über die gesamte Arbeitsbreite der Luftwendevorrichtung angeordnet sind, Luft auf die Faserstoffbahn 1 geblasen, ohne dass diese die Luftwendevorrichtung berührt. Alternativ lassen sich auch Kontakttrockner, beispielsweise Trockenzylinder oder Metall-Belt-Trockner, oder andere Elemente zum Erwärmen der Faserstoffbahn einsetzen. In Bahnlaufrichtung ist nach der Auftragsvorrichtung 5 eine weitere Heizeinrichtung 8 zum Trocknen der auf der Faserstoffbahn 1 aufgebrachten Schicht 6 oder der Mehrzahl der auf ihr aufgebrachten Schichten 6 vorgesehen. Durch die Erwärmung, die die Faserstoffbahn 1 vor der Aufbringung einer oder mehrerer Schichten 6 durch die Auftragsvorrichtung 5 durch die Heizeinrichtung 6 erhalten hat, wird in einem Bereich 9 hinter der Auftragsvorrichtung 5 die Verdampfung der Flüssigkeit gefördert, in der das die Schicht 6 bzw. die Schichten 6 bildende Material gelöst oder emulgiert ist.
  • Wie 1b zeigt, führt die Erwärmung jeweils zum Temperaturanstieg der Faserstoffbahn 1 und dann zum Absinken der Feuchtigkeit bei gleichzeitigem Absinken der Temperatur, das insbesondere durch die von der verdampfenden Flüssigkeit aufgenommene Verdampfungsenthalpie verursacht wird.
  • In einer weiteren Ausführungsform (2a) wird die Unterseite der Faserstoffbahn 1 vor dem Auftragsprozess durch eine rückseitige Beheizung mittels einer z.B. auf der Unterseite eines Zylinders 2' angebrachten Induktionsheizung 3' erwärmt. Obwohl diese Variante energetisch ungünstiger als die oben anhand von 1a, b beschriebene erste Variante ist, stellt auch sie eine Lösung dar, die eine bessere Trocknung der auf der Oberseite der Faserstoffbahn 1 aufgebrachten Schicht 6 oder der Folge von Schichten 6 ermöglicht. Auch in diesem Fall kann eine weitere Heizeinrichtung 7 vor der Auftragsvorrichtung 5 auf der Oberseite der Faserstoffbahn 1 vorgesehen sein; zusätzlich oder alternativ zu der Heizeinrichtung 7' lässt sich aber auch eine Heizeinrichtung 7' auf der Unterseite der Faserstoffbahn 1 zusätzlich vorsehen. Für die Ausgestaltung der weiteren Heizeinrichtungen 7, 7' gilt dasselbe wie für die Ausführung der 1a)
    Auch bei dieser Ausführungsform entsteht ein Temperatur- und Feuchteprofil ( 2b), das dem in 1b dargestellten Profil vergleichbar ist.
  • 1a und 2a zeigen beides Ausführungen, bei denen die Heizvorrichtungen 3, 3', 7, 7' in Laufrichtung der Faserstoffbahn 1 unmittelbar vor der Auftragsvorrichtung 5 angeordnet sind, so dass zwischen den Heizvorrichtungen 3, 3', 7, 7' und der Auftragsvorrichtung keine weiteren Vorrichtungen zum führen oder Behandeln der Faserstoffbahn mehr vorgesehen sind.
    Insbesondere kann hier auch vorgesehen sein, dass der Abstand zwischen der wenigstens einen Heizeinrichtung 3, 3', 7, 7', speziell der hintersten Heizeinrichtung 3, 3', 7, 7' und der Auftragsvorrichtung 5 weniger als 6 m, insbesondere weniger als 3 m beträgt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102008041418 A1 [0009]

Claims (7)

  1. Vorrichtung zum Aufbringen wenigstens einer Schicht (6), mittels wenigstens einer Auftragsvorrichtung (5) auf die Oberseite einer Faserstoffbahn (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsvorrichtung wenigstens eine Heizvorrichtung (3, 3', 7, 7') umfasst, durch die die Oberseite und/oder die Unterseite der Faserstoffbahn (1) vorheizbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (3, 3', 7, 7') einen Strahlungstrockner, insbesondere einen Infrarot-Trockner, einen Hochfrequenz-Trockner, einen Mikrowellen-Trockner, oder einen Konvektionstrockner, insbesondere einen Schwebelufttrockner, ein Luftkissen zur Führung der Faserstoffbahn (1) unter Einsatz beheizter Luft, oder eine Induktionsheizung (3, 3') einen Kontakttrockner, insbesondere einen Trockenzylinder, einen Metallgurt-Trockner umfasst oder daraus besteht.
  3. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schutzvorrichtung, insbesondere eine Schutzhaube, zum Abdecken der Faserstoffbahn (1) zwischen der wenigstens einen Heizvorrichtung (3, 3', 7, 7') und der wenigstens einen Auftragsvorrichtung (5) vorgesehen ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Heizvorrichtung (3, 3', 7, 7') in Laufrichtung der Faserstoffbahn 1 unmittelbar vor der Auftragsvorrichtung (5) angeordnet ist, so dass zwischen den Heizvorrichtung/den Heizvorrichtungen (3, 3', 7, 7') und der Auftragsvorrichtung (5) keine weiteren Vorrichtungen zum Führen oder Behandeln der Faserstoffbahn mehr vorgesehen sind.
  5. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der wenigstens einen Heizeinrichtung (3, 3', 7, 7') und der wenigstens einen Auftragsvorrichtung (5) weniger als 6 m, insbesondere weniger als 3 m beträgt.
  6. Vorrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (3, 3', 7, 7') geeignet ist, die Faserstoffbahn (1) in wenigstens einem Temperaturbereich zwischen 95 °C bis 180°C, bevorzugt zwischen 95°C und 120°C vorzuheizen.
  7. Vorrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Auftragsvorrichtung (5) um eine Filmpresse, ein Klingen-, bzw. ein Stabstreichaggregat, ein Vorhang-Auftragswerk oder eine Kombination davon handelt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102008041418A1 (de) 2008-08-21 2010-02-25 Voith Patent Gmbh Vorhang-Auftragsmaschine

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DE102008041418A1 (de) 2008-08-21 2010-02-25 Voith Patent Gmbh Vorhang-Auftragsmaschine

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