DE2054752A1

DE2054752A1 - Verfahren und Fertigungsanlage zur Herstellung einer klebfahigen Papierbahn

Info

Publication number: DE2054752A1
Application number: DE19702054752
Authority: DE
Inventors: Pierre Chemin du Canet Tauveron (Frankreich) D21j
Original assignee: Tunzini Sames SA
Current assignee: Tunzini Sames SA
Priority date: 1969-11-07
Filing date: 1970-11-06
Publication date: 1971-05-13
Also published as: FR2067602A5; GB1328238A; BE758595A

Description

Dipl -!ng Dipl. oec. p«W.

DiETRKM ISVViNSKY

8Mhds«2i - c^dstr.81 0.11.19/0

Telefon Si 17 62 6 3 5 3 - IV/ Ee .

I¹UiJZIIII - SAIIES, GrenobXe., Rue Jean Iiace 21 (Frankreich)

'''Verfahren und Fertigungsanlage zur Herstellung; einer klebfähigen Papierbahn"

Priorität vorn 7. November 1969 aus der französischen Patentanmeldung o9 38627

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer klebfähigen Papierbahn insbesondere in Form einer Tapete, durch Aufbringung eines trockenen Leims auf deren Rückseite ₃ sowie eine Fertigungsanlage zur Durchführung des Verfahrens.

Dieses Aufbringen eines trockenen Leims geschieht gegenwärtig durch Beleimen einer Seite des trockenen Papieres mit einem flüssigen Produkt, gefolgt von einer Bestäubung mit trockenen Leimkörnern, die jedoch in Gegenwart von Wasser pastös klebrig werden, wofür sich beispielsweise Stärkekörner eignen. Anschließend wird diese Seite leicht gebürstet, um die ungenügend haftenden Körner zu entfernen. Das auf diese i/eise beschichtete Papier kann dann auf eine Wand aufgeklebt werden, indem man diese befeuchtet, so daß die im trockenen Zustand haftenden Leimkörner eine klebende Schicht ergeben.

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Dieses vorbekannte Verfahren besitzt eine Anzahl von Nachteilen, die insbesondere in der Art der Aufbringung der trocke- . i nen Leimkörner liegen, was durch einfache Druckluftdüsen oder vibrierende Siebe geschieht. Die Körner neigen zur Bildung von Agglomeraten oder Klumpen. Die Verteilungsdichte auf der Papierbahn ist sehr unterschiedlich und ein großer Teil der Körner gelangt nicht auf das Papier, sondern seitlich daneben, und zwar zufolge des Luftstromes, der sie aus der Vorratsstation fördert und flMBzum Papier transportiert und/oder zufolge des Luftstromes, der entsteht, wenn die Papierbahn mit großer Geschwin digkeit durch die Bestäubungszone läuft. Außerdem hängt die Haftfähigkeit der Körner in starkem Maße von ihrer mehr oder weniger _; starken Bindung an die aus dem flüssigen Leim gebildete Schicht ; ab, was dazu führt, daß relativ große oder grobe Leimkörner ver- ; wendet werden, wodurch die Feinheit und Gleichmäßigkeit dieser Schicht beeinträchtigt wird, ohne daß dadurch die Bindung j oder Haftung der notwendigerweise mit anderen Körnern verbünde- | nen feinen Körner sichergestellt wäre.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Fertigungsanlage zur Erzielung einer gleichmäßigen Schicht aus Leimkörnern zu schaffen, bestehend aus einem dichten Netz von Körnern, die sehr fein sein können und sehr fest auf der flüssig aufgebrachten Leimschicht haften.

Diese Aufgabe ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß die Rückseite der Papierbahn in trockenem Zustand während ihrer Beleimung mit einem flüssigen Produkt einer elektrostatischen Bestäubung mit trockenem, gekörntem Leim, beispielsweise gekörnter Stärke, unterzogen·wird und dabei die Leimkörner elektrisch geladen und ein auf dem Papierband endigendes elektrostatisches Anziehungsfeld errichtet wird und die Bahn anschließend getrocknet wird.

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Dieses Verfahren hat unter anderem den Vorteil_s daß die Verluste an trockenen LeirJcörnern außerordentlich gering sind. Lie elektrostatische Bestäubung des Papiers mit den Leinkürnern kann nach bekannten Verfahren dadurch erfolgen, daß an eine ionisierende Elektrode ein sehr hohes elektrisches Potential von iiiehreren Kilovolt gelegt wird, die Körner durch die lonisationszone der Elektrode geführt werden und ein elektrisches Anziehungsfeld mittels einer gegenüber der Auftragsstation für die trockenen Leimkörner angeordneten Ilasseelektrode errichtet v:ird. Diese Art der elektrostatischen Bestäubung (f j.lt cor Leimkörnern bietet zahlreiche vreitere Vorteile. Sie bo-.iirkt beispielsweise o:ine hinsichtlich der Dichte gleich-MiL.ioi,jere Ausbildung der gegen die Papierbahn (gerichteten 1,'olke aus Leirl.örnern, was auf die elektrische Abstoßung der rr.it cerac-lben Polarität aufgeladenen Körner zurückzuführen ist. Auf diese l/eise uird die Γ-ildurig von Agglomeraten oder Klumpen verhindert und ein gleichmäßiger Niederschlag auf der Parierbahn sichergestellt. Da die Leimkörner im wesentlichen der Anziehungskraft des elektrischen Feldes ausgesetzt sind, ergibt sich ein wesentlich höherer Procentsatz von Körnern, die die Papierbahn erreichen und eine entsprechende Verminderung der Verluste. Die elektrische Anziehungskraft überwiegt bei weitern die V.⁷irkungen sekundärer Luftströme und es kann daher ' die Transportgeschwindigkeit der Bahn und folglich die stündliche Leistung der Anlage erhöht werden. Vor allem aber wirkt sich das elektrische Feld auf alle Körner aus, unabhängig von deren Große, so daß die kleinen Teilchen mit einer Kraft angesogen werden, die proportional gleich derjenigen ist, die auf die größten Körner wirkt. Ls ergibt sich hieraus, daß der trockene Leim in der feinsten Körnung, praktisch pulver- oder staubförmig verwendet werden kann, was zu einer großen Feinheit uer Verteilung der Körner auf der Papierbahn führt ₃ wodurch eine bemerkenswerte Verminderung der auf der Papierbahn zur

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Erzielung eines gleichen Haftvermögens notwendigen Korndichte eintritt. Die elektrische Anziehung bewirkt ein Aufschlagen der Körner auf der klebrigen oder flüssigen Belelmungsschicht und ein teilweises Eindringen in dieselbe, wodurch eine bessere Inkrustierung oder Einbettung erreicht wird. Auf diese Weise ist die Haftung der Körner bei dem abschließenden Bürsten und ihre zeitliche Haftfähigkeit erheblich verbessert.

Eine Weiterbildung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß die elektrostatische Bestäubung unmittelbar nach der Beleimung vorgenommen wird. Ein rasches Arbeiten ist insofern nötig, als eine vollständige Befeuchtung der Papierbahn vermieden werden soll. Aus diesem Grund schließt sich unmittelbar an die elektrostatische Bestäubung eine Trocknung in einem Trocknungsofen an. Es ist auch im Sinne einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens möglich, die elektrostatische Bestäubung mit den trockenen Körnern gleichzeitig oder nahezu gleichzeitig mit der flüssigen Beleimung stattfinden zu lassen oder sogar die elektrostatische Bestäubung der Beleimung vorangehen zu lassen. Dies gestattet die Zeitspanne, in der sich der Leim im flüssigen Zustand befindet, zu verringern und zwar durch Verringerung der Entfernung zwischen der Beleimungsstation und der Trocknungsstation. Nach einer anderen vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird auch die Beleimung mit einer Zerstäuberdüse vorgenommen. Die Zerstäubung erfolgt dabei vorzugsweise mit Druckluft. In diesem Fall können nach weiteren-vorteilhaften Abwandlungen des erfindungsgemäßen Verfahrens die flüssigen Leimteilchen und die trockenen Leimkörner dieselbe oder die entgegengesetzte Polarität der elektrischen Ladung aufweisen, wobei im letzteren Fall eine bestimmte elektrische Haftung der Körner auf ■dem flüssigen Leim und eine größere elektrische Anziehungskraft bei der Zerstäubung mit den Körnern erzielt wird, wenn

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letztere der Beleimung folgt.

Die Pertigungsanlage zur Durchführung des Verfahrens weist ,

eine Papierbahn-Vorratsrolle, eine Beleimungsstation, eine . ι

Auftrags st ation für den trockenen gekörnten Leim, einen Trock- ',

nungsofen und eine Aufwickelrolle für die behandelte Papier- '■

bahn auf und zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß I

die Auftragsstation elektrostatisch mitjelektrischer Aufladung j

der Körner und Herstellung eines elektrostatischen Feldes zwi- < sehen an Hochspannung liegenden Auftragsdüsen und einer an Mas-:

se liegenden Gegenelektrode arbeitet, die die über eine oder |

mehrere der Führungsrollen an Ilasse liegende Papierbahn und/ oder eine mit Masse verbundene Platte sein können.

Die Gegenelektrode kann dabei von der Papierbahn selbst gebildet v/erden, da die feuchte Beleimung das das Papier bildende Zellulosematerial hinreichend leitend macht; es genügt folglich eine oder mehrere Führungsrollen, auf denen das Papier läuft, mit Ilasse zu verbinden.

Bas erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand einer in eier Zeichnung dargestellten beispielsweise gewählten Ausführungsform der Fertigungsanlage zur Durchführung des Verfahrens erläutert.

Die Fertigungsanlage enthält eine Vorratsrolle 1, von der eine Papierbahn 20 über eine Anzahl von Führungsrollen 2, 3_S 4 abläuft und auf der Aufv/ickelrolle 6 wieder aufgerollt wird. Zwischen den Führungsrollen 2 und 3 ist eine Beleimungsstation 7 angeordnet, die aus einem mit einem flüssigen Leimprodukt gefüllten Trog 8 und einer Beleimungsrolle 9 besteht, über die die Papierbahn läuft. Zwischen den Führungsrollen 3 und 4 ist eine elektrostatische Auftragsstation 10 vorgesehen, die die Bestäubung der Papierbahn 20 mit den trockenen Leimkörnern

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vornimmt und aus einer Anzahl von entsprechend ausgerichteten Düsen besteht, die in bekannter Weise mit Druckluft arbeiten und sich auf einem hohen elektrischen Potential befinden, wozu sie.mit der Spannungsquelle 12 verbunden'sind. Die mit den Düsen 11 das elektrische Anziehungsfeld bildende Gegenelektrode kann der sich gegenüber den Düsen befindende Papierbahnabschnitt sein, da die Bahn meist durch die vorangehende flüssige Beleimung hinreichend feucht und damit leitend ist. In diesem Falle genügt es, eine oder mehrere der in der Nähe der elektrostatischen Auftragsstation befindlichen Führungsrollen 4 bei 13 mit Masse zu verbinden. Es kann jedoch auch hinter der Papierbahn eine Platte Ik vorgesehen werden, die sich auf Massepotential befindet. Als Druckluft-Bestäubungsdüsen 11 können vorteilhaft solche verwendet werden, die mit Drallluft arbeiten, wodurch eine spiralige Bewegung der Leimkörner und ein breiter Kegel erzielt werden. Diese Art von Düsen bietet den Vorteil, daß die Leimkörner sehr lange im Bereich starker Ionisation der Düse verweilen, der im allgemeinen durch den Auslaßrand der Düse gebildet wird. Ein weiterer Vor-

Art
teil dieser/von Düsen liegt in der Verringerung der axialen Geschwindigkeit der Teilchen, wodurch das elektrische Feld bzw. dessen Anziehungskraft stärker zur Geltung kommt. Zwischen den Führungsrollen 4 und 5 1st der Trocknungsofen 15 angeordnet.

Statt einer Bestäubungsdüse 11 zu verwenden, kann auch nach einem bekannten Verfahren eine elektrische Schicht, bestehend aus einem Lelmpulver/Luft-Gemisch Anwendung finden oder es kann zunächst eine Pulverwolke gebildet werden, die anschließend geladen wird.

An Stelle der Beleimungerolle 9 kann eine pneumatische Zer stäuberdüse, die vorzugsweise mit elektrostatischer Aufladung

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und Dralluft arbeitet, verwendet werden.

Als flüssiges Produkt zur Beleimung wird ein Leim verwendet, der eine doppelte Haftfähigkeit besitzt und zwar einerseits mit den das Papier bildende Zellulosefasern, anderer- ^; seits mit dem die trockenen Leimkörner bildenden Produkt, wie ^! beispielsweise Stärke. Zweckmäßig ist eine Lösung von Carboxylmethylzellulosa in Wasser mit Konzentrationen von 0,5 % bis 1,5 %₃ angeordnet in Leinpress mit einem Gehalt von 0,5 bis

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1 p/m an trockener Substanz.

Die trockenen Leimkörner sind beispielsweise vorgekochte Stärkekörner, d.h. Stärkekörner, die eine vorhergehende Behandlung erfahren haben, die ihre Gelatinierung in kaltem l/asser (10 bis 20° C) gestattet.

Beispiel für die Durchführung des Verfahrens:

Das Leimpulver bzw. die Leimkörner werden mit 5 bis 15 g/m auf eine Papierbahn aufgebracht, die mit einer Geschwindigkeit von 50 m/r in vorbeiläuft. Eine Bestäubungsdüse überdeckt einen Streifen von etwa 30 cm Breite, in welchem Falle der Pulverbedarf der Düse zwischen 5 und 15 kg je Stunde liegt. Die angelegte Spannung beträgt 90 kV für eine Entfernung von etwa 20 bis 30 cm zwischen den Düsen und der Papierbahn. Die Düsen sind in einer Reihe nebeneinander senkrecht zur Bewegungsrichtung der Papierbahn in einer Entfernung von ca. 30 cm angeordnet, um den Auftrag von einer Düse zur nächsten zu verbessern, können diese auch versetzt in zwei leicht gegeneinander verschobenen Linien angeordnet v/erden, wobei die Düsen mit den ungerauzahligen Hummern sich in der ersten Linie befinden, während die Düsen mit den geradzahligen Nummern längs der zvreiten Linie angeordnet sind. Der Abstand zwischen den Düoen einer Linie beträgt 60 cm, der Abstand zwischen den beiden Linien 10 bis 30 cm. |

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Claims

Dipt-ing- L)IpI '-··'- ?--^bl-

i 6.11.1970

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TUNZIlJI - SAtIES, Grenoble, Rue Jean !lace 21 (Frankreich)

Patentansprüche:

Verfahren zur Herstellung einer klebfänigen Papierbahn, Insbesondere in Form einer Tapete₃durch Aufbringen eines trockenen Leims auf deren Rückseite, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite der Papierbahn (20) in trockenem Zustand während ihrer Beleimung mit einem flüssigen Produkt einer elektrostatischen Bestäubung mit trockenem, gekörntem Leim, beispielsweise gekörnter Stärke» unterzogen wird und dabei die Leimkörner elektrisch geladen und ein auf dem Papierband endigendes elektrostatisches Anziehungsfeld errichtet wird und die Bahn anschließend getrocknet wird. j

t 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß j die elektrostatische Bestäubung unmittelbar nach der Be- ' leimung vorgenommen wird. j

3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrostatische Bestäubung gleichzeitig; mit der Beleimung vorgenommen wird. .·,:?

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrostatische Bestäubung vor der Beleimung vorgenommen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleimung elektrostatisch mit einer Zerstäuberdüse vorge-

, nonunen wird.

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6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die elektrostatische Beleimung und für die elektrostatische Bestäubung mit den trockenen Körnern dieselbe Polarität der elektrischen Ladung der Flüssigkeitsteilchen und der trockenen Körner verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß für die elektrostatische Beleimung und für die elektrostatische Bestäubung mit den trockenen Körnern für die Flüssigkeitsteilchen die eine, für die trockenen Körner die andere Polarität der elektrischen Ladung verwendet wird.

8. Fertigungsanlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Papierbahn-Vorratsrolle, einer Beleimungsstation, einer Auftragsstation für den trockenen gekörnten Leim, einem Trocknungsofen und einerAufwicklungsrolle für die behandelte Papierbahn, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragsstation (10) elektrostatisch mit elektrischer Aufladung der Körner und Herstellung eines elektrostatischen Feldes zwischen an Hochspannung (12) liegenden Auftragsdüsen (11) und einer an Masse liegenden Gegenelektrode arbeitet, die die über eine oder mehrere der Führungsrollen (2, 3, k 5) an Masse (13) liegende Papierbahn (20) und/oder eine mit Masse verbundene Platte (14) sein können.

9. Fertigungsanlage nach Anspruch 8, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrostatische Auftragsstation (10) bezogen auf die Transportrichtung der Papierbahn (20) kurz hinter der Beleimungsstation liegt.

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10. Fertigungsanlage nach Anspruch 8, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß . ' die elektrostatische Auftragsstation (10)gezogen auf die Transportrichtung der Papierbahn (20) etwa bei der Beleimungsstation (7) liegt.

11. Fertigungsanlage nach Anspruch 8, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrostatische Auftragsstation (10),bezogen auf die Transportrichtung der Papierbahn (20)jkurz vor der Beleimungsstation (7) liegt. j

12. Fertigungsanlage nach Anspruch 10, zur Durchführung des ! Verfahrens nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß j die Düsen zur Beleimung durch elektrostatische Zerstäubung und zur Auftragung durch elektrostatische.Bestäubung dach- j ziegelartig angeordnet sind. - j

13. Pertigungsanlage nach Anspruch 10, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5_S gekennzeichnet durch Düsen zum gleichzeitigen elektrostatischen Auftrag zweier Stoffe durch Zerstäubung des flüssigen Leims einerseits und durch Bestäubung mit den trockenen Körnern andererseits.

14. Fertigungsanlage nach Anspruch 8 und gegebenenfalls zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen zur Bestäubung mit den trockenen Körnern und/oder zur Zerstäubung des flüssigen Leimes mit Dralluft arbeiten.

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