DE2325649A1

DE2325649A1 - POROESE COATING CARRIER AND METHOD FOR MANUFACTURING IT

Info

Publication number: DE2325649A1
Application number: DE2325649A
Authority: DE
Inventors: William Theodore Heyse; Jan Lankhorst; Carl Mendoza
Original assignee: Dexter Corp
Current assignee: Dexter Corp
Priority date: 1972-05-22
Filing date: 1973-05-21
Publication date: 1973-12-06
Also published as: DE2325649C3; CA974104A; GB1374965A; SE389142B; FR2185722B1; JPS4941610A; DE2325649B2; FR2185722A1; US3822182A

Description

PatentanwaltPatent attorney

Dr.Helmu* Späth llOORosoBheim/U"·Dr.Helmu * Späth llOORosoBheim / U "·

THE DEXTER CORPORATION 59 P 75THE DEXTER CORPORATION 59 P 75

One Elm Street 21. Mai 1973One Elm Street May 21, 1973

Windsor Locks, Conn. . "Windsor Locks, Conn. . "

USA - - ' USA - - '

Poröser Beschichtungsträger und Verfahren für dessen Herstellung,Porous coating carrier and process for its production,

Priorität: USA Nr. 255.528
Patentanmeldung vom 22. Mai 1972Priority: USA No. 255,528
Patent application dated May 22, 1972

Die Erfindung bezieht sich auf ein poröses Pasermaterial und ganz besonders auf einen neuen und besseren Beschichtungsträger mit verbesserten optischen und physischen Eigenschaften sowie auf ein entsprechendes Herstellungsverfahren.The invention relates to a porous fiber material and, in particular, to a new and better coating carrier improved optical and physical properties as well as a corresponding manufacturing process.

Bisher wurden in der Papierindustrie nichtgewebte poröse Papiervliese für die Weiterverarbeitung zu Schreibmaschinenmatrizen, Lebensmittelverpackungen, Verpackungspapier und dgl. kontinuierlich hergestellt indem man die Papierbahn mit wässrigen oder anderen Lösungen imprägnierte oder beschichtete. Die Bahnen werden aus wässerigen Faserdispersionen kontinuierlich hergestellt. Die nassen Vliese enthalten gewöhnlich über 65 Gew.% Wasser und ihr Feuchtigkeitsgehalt wird auf mehreren Trockentrommeln auf ungefähr 10 Gew.% gesenkt, bevor sie zum Endprodukt weiterverarbeitet werden.Heretofore, non-woven porous paper webs have been used in the paper industry for further processing into typewriter matrices, food packaging, packaging paper and the like. Continuously produced by impregnating or coating the paper web with aqueous or other solutions. The lanes are off aqueous fiber dispersions continuously produced. The wet webs usually contain over 65% by weight of water and their moisture content is reduced to about 10% by weight on several drying drums before they are further processed into the end product.

Obschon an dem getrockneten Fasermaterial gewöhnlich keine Oberflächenfehler sichtbar sind, hat man festgestellt dass mehr oder weniger stark ausgeprägte Runzeln, Falten und Wellen auftreten. Dadurch wird das nachträglich aufgebrachte Beschichtungsmaterial ungleichmässig aufgenommen. Die Runzeln und Falten treten am stärksten in Erscheinung bei leichten, prösen Papierbahnen mit niedrigen Densometer-Werten und dies kann dann zu grossen Schwierigkeiten beim Beschichtungsprozess führen, besonders wenn mehrereAlthough there are usually no surface defects on the dried fiber material are visible, it has been found that more or less pronounced wrinkles, folds and waves appear. As a result, the subsequently applied coating material is absorbed unevenly. The wrinkles and folds occur on strongest in appearance on light, prose paper webs with low densometer values and this can then lead to great difficulties lead in the coating process, especially if several

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Lagen aufgebracht werden die verschieden eirigefärbt sind so wie dies bei der Herstellung von Matrizen der Fall ist.Layers are applied that are differently egg-colored like this is the case in the manufacture of matrices.

Da die Oberflächenfehler des Beschichtungsträgers meistens erst sichtbar werden wenn das Beschichtungsmaterial aufgebracht wird, ist es ohne eingehende Kontrolle schwierig festzustellen ob das Endprodukt den gestellten Qualitätsforderungen entsprechen wird.Since the surface defects of the coating carrier are usually only become visible when the coating material is applied, it is difficult to determine whether this is without thorough inspection The end product will meet the quality requirements.

Es ist ebenfalls bekannt dass Variationen in der Dehnbarkeit,der Faserbahn bei verschiedenen Anwendungen zu unerwünschten Resultaten führen können so z.B. bei Lebensmittelverpackungsdosen und dgl. Diese Verpackungen werden durch mehrmaliges Imprägnieren und Beschichten hergestellt und in vielen Fällen werden dann die Bahnen der Länge nach geschnitten. Aus den Streifen werden Zylinder geformt die mit Viskose beschichtet werden. BegreiflicherveLse werden hierbei gewisse Zylinder aus Randstreifen gewickelt während andere aus Mittel oder dazwischen liegenden Streifen bestehen. Sind die Faserbahnen nicht homogen und besitzen sie über ihre Breite hin verschiedene Dehnungswerte, so werden die daraus fabrizierten Zylinder oder Rohre ebenfalls Qualitätsunterschiede aufweisen. Aus diesem Grunde hat man öfters nur die Mittelstreifen der Bahnen verwendet; dadurch wird natürlich der Endpreis des Produktes sehr ungünstig beeinflusst.It is also known that variations in the ductility, the Fiber web can lead to undesirable results in various applications, e.g. in food packaging cans and the like. This packaging is made by impregnating and coating several times and in many cases then the webs cut lengthways. Cylinders are formed from the strips and coated with viscose. Be understandable here certain cylinders are wound from edge strips while others consist of middle or intermediate strips. Are the Fiber webs are not homogeneous and if they have different elongation values over their width, then the ones made from them are made from them Cylinders or tubes also have quality differences. For this reason you often only have the median of the Lanes used; this of course has a very unfavorable effect on the final price of the product.

Das Hauptziel dieser Erfindung ist die Herstellung einer neuen Faserbahn oder Beschichtungsträgers mit verbesserten optischen Eigenschaften und Beschichtungsfähigkeiten, und als Resultat davon, ein Endprodukt dessen Aussehen günstig basLnflusst wird und wovon ein grösseres Breitenanteil verwendet werden kann.The main object of this invention is to produce a new fiber web or coating substrate with improved optical properties Properties and coating capabilities, and as a result, an end product whose appearance is favorably influenced and of which a larger proportion of the width can be used.

Ein anderer Erfindungsgegenstand ist die Herstellung eines Beschichtungsträgers welcher das Beschichtungsmaterial besonders gleichmässig aufnimmt, ohne dass Runzeln und Falten auftreten und Schlierenbildung beim Tränken oder Beschichten mit wässrigen und anderen Stoffen vermieden wird. Die Dehnbarkeit der aus einer wässrigen Faserdispersion hergestellten Bahn ist ebenfalls gleichmässiger über die gesamte Breite.Another subject matter of the invention is the production of a coating carrier which absorbs the coating material particularly evenly without wrinkles and folds occurring and the formation of streaks when soaking or coating with aqueous and other substances is avoided. The extensibility of the A web made of an aqueous fiber dispersion is also more uniform over the entire width.

Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist ein verbessertes Verfahren zur Herstellung des beschriebenen Fasermaterials gemäss einerAnother object of this invention is an improved method for producing the described fiber material according to a

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Methode die das Auftreten von Spannungen im Vlies vermeidet und somit auch die beim Tränken oder Beschichten in Erscheinung tretenden Oberflächenmängel.Method that avoids the occurrence of tension in the fleece and thus also the appearance of soaking or coating occurring surface defects.

Ein anderes Ziel dieser Erfindung ist die Anwendung einer neuen und verbesserten Methode zur Herstellung der beschriebenen endlosen Bahnen welche auf einem nassen Papierherstellungsprozess beruht und die ein einwandfreies Trocknen der Bahnen unter Bedingungen gestattet, die dem Material sowohl ein verbessertes Aussehen als auch bessere Eigenschaften verleihen. Auch wird angestrebt Faserbahnen mit niedrigen Densometer-Werten, in einer ΌμΓσΙΐΒ^τοπν^τοοΙζεηεχηηε^ bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von höchstens 8 Gew.% zu trocknen. Während des Trockenprozesses wird das Faservlies auf das Sieb gedrückt.Another object of this invention is to use a new and improved method of making the endless ones described Web which is based on a wet papermaking process and which allows the webs to dry properly under certain conditions which give the material both an improved appearance and better properties. Also will aimed at fiber webs with low densometer values, in a ΌμΓσΙΐΒ ^ τοπν ^ τοοΙζεηεχηηε ^ up to a moisture content of to dry at most 8% by weight. During the drying process, the fiber fleece is pressed onto the sieve.

Andere Ziele der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung hervorgehen.Other objects of the invention will become apparent from the description below emerge.

Erfindungsgemäss werden diese, sowie hiermit verbundene Ziele erreicht, wenn unter Bedingungen gearbeitet wird die das Auftreten von Spannungsstellen und somit von Runzeln und Falten beim nachfolgenden Beschichtungsvorgang, vermeiden. Aus den Erkenntnissen dieser Erfindung kann angenommen werden, dass diese Spannungen durch ein ungleichmässiges und in Vorzugsrichtungen verlaufendes Schrumpfen verursacht werden.According to the invention, these, as well as related goals achieved when working under conditions that the occurrence Avoid tension points and thus wrinkles and folds in the subsequent coating process. From the findings This invention can be assumed that these tensions are caused by a non-uniform and in preferred directions gradual shrinkage can be caused.

Erfindungsgemäss werden die Bahnen kontinuierlich auf einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 8 Gew.% getrocknet indem Gase durch sie hindurchströmen während sie fest aufliegen. Dieses Verfahren ist besonders geeignet für die Herstellung von porösem Beschichtungstragermaterxal mit niedrigen Densometer-Werten von etwa höchstens 1 sec/100 ml uhd vorzugsweise weniger als 0,1 see/ 100 ml, gemessen nach der TAPPI-TEST Methode T 460 OS-68, da nämlich die beschriebenen Mängel bei diesem Fasermaterial am stärksten in Erscheinung treten»According to the invention, the tracks are continuously on one Moisture content less than 8% by weight, dried by allowing gases to flow through them while resting on them. This The method is particularly suitable for the production of porous coating substrates with low densometer values of about a maximum of 1 sec / 100 ml and preferably less than 0.1 sec / 100 ml, measured according to the TAPPI-TEST method T 460 OS-68, da namely the deficiencies described are most evident in this fiber material »

Zum besseren Verständnis der Ziele, der Vorteile, der Ausführungen, der Eigenschaften sowie der verschiedenen Zusammenhänge dieser Erfindung, soll nachstehend eine ausführliche Beschreibung erläutern, wie der Grundgedanke angewandt wird.For a better understanding of the goals, the advantages, the designs, of the properties and the various contexts of this invention, a detailed description is intended below to explain, how the basic idea is applied.

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Beschreibung der praktischen Durchführung der Erfindung. Um das Ziel dieser Erfindung zu verdeutlichen, soll ihre praktische Anwendung auf die Herstellung von Fasermaterial für Schreibmaschinenmatrizen beschrieben werden. Es soll jedoch gleich bemerkt werden, dass gemäss dieser Erfindung auch anderes hochporöses Papiermaterial wie es bei der Herstellung von Verpackungsdosen, Verpackungspapier udgl. Verwendung findet, produziert werden kann.Description of how to practice the invention. In order to clarify the aim of this invention, its practical Application to the manufacture of fiber material for typewriter matrices will be described. However, it should be the same it should be noted that, according to this invention, other highly porous paper material such as is used in the production of packaging cans, Packaging paper and the like. Is used, can be produced.

Matrizenmaterial besteht aus einem leichten, porösen Produkt welches möglichst fadenfrei sein soll und &s eine gute Saugfähigkeit besitzt. Die leichten Vliese werden vorzugsweise von extrem langen, nicht hydratierten Naturfasern aus hochverdünnten Suspensionen oder Dispersionen auf SchrägdrahtSiebmaschinen hergestellt, so wie im US Patent 2 045 095 von Osborne beschrieben. Das Produkt wird getrocknet und nach verschiedenen Methoden beschichtet, wie z.B. Walzenbeschichtung, Sprühbeschichtung udgl. Das Beschichtungsmaterial kann durch Krafteinwirkungen, wie sie durch die Schreibmaschine oder durch einen Stichel hervorgerufen werden, entfernt werden. Auf diese Weise werden feine Oeffnungen und somit eine Durchlässigkeit für die Druckfarben geschaffen. Das Trägermaterial muss nicht nur eine ausgezeichnete Flexibilität und Festigkeit besitzen, es soll auch gute und saubere Abzüge ermöglichen. Die Fasern dürfen nicht von der Schreibmaschine beschädigt werden und die Druckfarben sollen sie nicht angreifen.Matrix material consists of a light, porous product which should be as free of threads as possible and which has good absorbency owns. The light fleeces are preferably made of extremely long, non-hydrated natural fibers from highly diluted Suspensions or dispersions on inclined wire screening machines made as described in US Patent 2,045,095 to Osborne. The product is dried and according to various methods coated, such as roller coating, spray coating, etc. The coating material can be subjected to forces like them caused by the typewriter or a burin. In this way there are fine openings and thus created a permeability for the printing inks. The carrier material not only has to have excellent flexibility and have strength, it should also enable good and clean prints. The fibers must not be typed are damaged and the printing inks should not attack them.

Ein typisches Matrizenmaterial wird in der US Patentschrift 2 045 096 von Osborne beschrieben. Das getrocknete Basismaterial kann natürlich je nach dem Verwendungszweck in seinen physikalischen Eigenschaften sowie in seiner Zusammensetzung variieren. Im Zusammenhang mit dieser Erfindung werden wir uns jedoch nur mit einem Fasermaterial befassen, dessen Densometer-Wert unterhalb 1 sec/100 ml liegt (gemessen nach der TAPPI-TEST Methode T 460 OS-68).A typical die material is described in US Pat. No. 2,045,096 to Osborne. The dried base material can of course vary in its physical properties as well as in its composition depending on the intended use. In connection with this invention, however, we will only deal with a fiber material whose densometer value is below 1 sec / 100 ml (measured according to the TAPPI-TEST method T 460 OS-68).

Matrizenpapiere die gemäss dem US Patent 2 045 096 von Osborne hergestellt sind, besitzen diese niedrigen Densometer-Werte und sie bestehen aus Pflanzenfasern der Musa-Familie, wie Abaca oder Manilahanf. Die Faserlänge, 4 bis 7 mm, ist sehr gleichmässig und grosser als diejenige der meisten andern verwendeten Papier-Stencil papers according to US Pat. No. 2,045,096 to Osborne these have low densometer values and they consist of plant fibers from the Musa family, such as abaca or manila hemp. The fiber length, 4 to 7 mm, is very even and larger than that of most of the other paper

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fasern. Der Anteil an dünnen Pasern soll möglichst gering sein weil diese zur Fadenbildung im fertigen Produkt führen. Die Fasern sind verhältnismässig zylindrisch und leicht spitz; sie neigen wenig zum Kräuseln wenn sie sich in einer hochverdünnten Dispersion befinden. Diese "niedrig-viskosen" Fasern haben einen Durchmesser von weniger als 30 u und das Verhältnis von der Länge zum Durchmesser beträgt 300 bis 400.fibers. The proportion of thin fibers should be as low as possible because they lead to thread formation in the finished product. The fibers are relatively cylindrical and slightly pointed; they have little tendency to curl when they are in a highly diluted dispersion. This "low-viscosity" fibers have a diameter of less than 30 u and the ratio of the length to the diameter is from 300 to 400 bar.

Der niedrigste Faserdurchmesser liegt bei 5 bis 7 ^ . Die bevorzugte Faserlänge beträgt 5 mm und der entsprechende Durchmesser 18' u . The lowest fiber diameter is 5 to 7 ^. The preferred fiber length is 5 mm and the corresponding diameter 18 ' u.

Obschon man die Äbaca-Faser für die Herstellung von Matrizen vorzieht, kann sie je nach dem Verwendungszweck mit verschiedenen Mengen Natur- oder Kunstfasern gemischt werden. So können unter anderen Jute, Caroa, Sisal, verschiedene Holzpulpen, gebleichte oder ungebleichte Kräfte sowie Rayon, Nylon, Polyester- und Vinylkopolymere Verwendung finden»Although the Äbaca fiber is preferred for the production of matrices, it can be used in different ways depending on the intended use Amounts of natural or synthetic fibers are mixed. For example, jute, caroa, sisal, various wood pulps, bleached or unbleached forces as well as rayon, nylon, polyester and vinyl copolymers are used »

Der Beschichtungsträger kann nicht nur die hier angeführten Fasern enthalten sondern auch andere Natur- und Kunstfasern allein, oder gemischt. Erfindungsgemäss können vorteilhaft bis zu 100% Kunstfasern verwendet werden.The coating carrier can not only contain the fibers listed here but also other natural and synthetic fibers alone, or mixed. According to the invention, up to 100% synthetic fibers can advantageously be used.

Obschon die so hergestellten Faserbahnen allgemein eine gute Permeabilität besitzen, beruht der Hauptvorteil dieser Erfindung auf der Erzielung einer offenen Faserstruktur sowie von besonders niedrigen Densometer-Werten.Although the fibrous webs so produced generally have good permeability, the main advantage of this invention resides on the achievement of an open fiber structure as well as particularly low densometer values.

Typische Beispiele von Eigenschaften verschiedener Produkte für die Herstellung von Matrizen, Dosen, Bahnen, und Polstermaterial werden nachstehend angeführt.Typical examples of properties of various products for the manufacture of matrices, cans, sheets, and cushioning material are listed below.

Matrizen Dosen Bahnen Polster Basisgew.
(g/m²) 11,7 25,0 35,8 258Matrices cans webs upholstery base weight
(g / m ² ) 11.7 25.0 35.8 258

Gurley-PermeabilitätGurley Permeability

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(m /min/m bei 1,27 cm3 2
(m / min / m at 1.27 cm

Wasserdruckunterschied) 210,6 81,1 2,3 28,2 Densometer-WertWater pressure difference) 210.6 81.1 2.3 28.2 Densometer value

(sec/100 ml) 0,06 0,08 0,60 0,11(sec / 100 ml) 0.06 0.08 0.60 0.11

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die Zeit, welche 100 ml Luft benötigen um durch eine freie Oeffnung von 6,45 cm zu strömen, beträgt 0,05 Sekunden.the time it takes 100 ml of air to pass through a free To flow an opening of 6.45 cm is 0.05 seconds.

Die Fasern zur Herstellung des Papieres befinden sich normal in einer hochverdünnten wässerigen Lösung. Die Verwendung einer extremen Verdünnung erleichtert das Abfliessen des Wassers durch das sich in Bewegung befindende Schrägsieb der Papiermaschine. Die Fasern bleiben als nasser Brei auf dem Sieb zurück; der Wassergehalt beträgt über 60 Gew.%.The fibers for the production of the paper are normally in a highly diluted aqueous solution. Using an extreme dilution makes it easier for the water to drain through the moving inclined wire of the paper machine. The fibers remain on the sieve as a wet pulp; the Water content is over 60% by weight.

Es besteht auch die Möglichkeit, die Fasern trocken aufzubringen, sie anschliessend mit Wasser zu behandeln damit die notwendige Festigkeit des Vlieses erreicht wird. Der Wassergehalt ist meistens niedriger als dies bei Vliesen der Fall ist, die aus Dispersionen hergestellt werden.There is also the option of applying the fibers dry, to then treat them with water so that the necessary strength of the fleece is achieved. The water content is usually lower than is the case with nonwovens made from dispersions.

Wie bereits erwähnt, treten bei Vliesen die auf normalen dampfbeheizten Trommeln bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von max. 5% getrocknet werden, häufig ungleichmässig verteilte Oberflächenfehler auf die meistens erst bemerkt werden, wenn die Faserbahn beschichtet ist. Diese Fehler werden als "Runzeln" und "Falten" bezeichnet. Die Runzeln treten gewöhnlich in der Form von dicht nebeneinander liegenden Wellen auf, die sich in Längsrichtung hinziehen. Diese Wellen sind verschieden lang, durchschnittlich 1,27 cm, in unregelmässig vorkommenden Anhäufungen verteilt die sich häufig am Rande der Papierbahn befinden, jedoch auch über die gesamte Breite auftreten können. Die Falten können als grosse Wellen bezeichnet werden, die unregelmässig über die gesamte Oberfläche verteilt sind. Auch' sie sind schv/ierig festzustellen wenn das Material aus der Trockenzone der Papiermaschine austritt. Diese verschiedenen Oberflächenmängel sind die Ursache der meisten Kundenbeanstandungen.As already mentioned, non-wovens occur on normal steam-heated ones Drums are dried to a moisture content of max. 5%, often unevenly distributed surface defects on which are mostly only noticed when the fiber web is coated. These defects are known as "wrinkles" and "creases". The wrinkles are usually in the form of dense waves lying next to each other, which stretch in the longitudinal direction. These waves are of different lengths, average 1.27 cm, distributed in irregular clusters that are often located on the edge of the paper web, but also over it the entire width can occur. The folds can be described as large waves that are irregular across the entire Surface are distributed. They are also difficult to determine when the material emerges from the drying zone of the paper machine. These various surface imperfections are the cause of most of them Customer complaints.

Es wurde angenommen, dass die Runzeln und Falten, durch zu hohe und/oder ungüeichmässige Temperaturen beim Trockenprozess hervorgerufen werden und ihre Häufigkeit konnte durch eine genaue Temperaturkontrolle in der Trockenzone herabgesetzt werden. Werden die Trommeln auf weniger hohe Temperaturen beheizt, so werden Trockenzonen übermässig lang und die Rentabilität wird in Frage gestellt.It was believed that the wrinkles and folds, due to too high and / or inconsistent temperatures caused during the drying process and their frequency could be reduced by a precise temperature control in the dry zone. Will heating the drums to less high temperatures, drying zones become excessively long and profitability is compromised posed.

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In Uebereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann angenommen werden dass die Fehler auf ein unregelmässiges, in Vorzugsrichtungen -verlauf endes Schrumpfen des Vlieses während des Trockenprozesses zurückgeführt werden können. Wird jedoch das Vlies während des Trocknens angepresst, so wird das Auftreten der unerwünschten Spannungsstellen vermieden. Während des kontinuierlichen Trockenvorganges wird Luft durch die Fasermasse geleitet die dadurch auf die durchlöcherte Unterlage festgedrückt wird. Dieser kontinuierliche Trockenprozess findet statt sobaLt die Papierformmaschine verlassen ist und der Feuchtigkeitsgehalt noch nicht weniger als 65 'Gew.l beträgt. Dieses Verfahren kann jedoch auch auf eine trockene Fasermasse angewandt werden die dann bis auf etwa 50 Gew=% Wassergehalt angefeuchtet werden muss.In accordance with the present invention, it can be adopted that the error is due to irregular shrinking of the fleece in preferred directions during the Dry process can be returned. However, if the fleece is pressed while drying, the occurrence will occur of unwanted stress points avoided. During the continuous drying process, air is drawn through the fiber mass which is thereby pressed firmly onto the perforated surface. This continuous drying process takes place When the paper forming machine is left and the moisture content is up is not yet less than 65% by weight. This However, the method can also be applied to a dry fiber mass which is then moistened to a water content of about 50% by weight must become.

Man ist der Anächt, dass zwei Hauptfaktoren beim Trockenprozess eine wichtige Rolle spielen und dass die besten ResuÜate bei der Durchströmtrockenmethode erzielt werden=' Sie bestehen in einer Uebertragung der Wärme auf das zu trocknende Material und in einer anschliessenden Entfernung des entstandenen Wasserdampfes. Dies wird erreicht indem warme Gase durch das Material geleitet werden und wobei für eine Druckdifferenz an den beiden Oberflächen des Faservlieses gesorgt wird. Gleichzeitig findet eine Wärmezufuhr durch Strahlung oder Konvektion statt» Dieses Verfahren wurde bereits bei der Herstellung von Kraftpapier, Handtüchern, Zeitungspapier , Wellpappe udgl. angewandt. Die Vorteile dieses Verfahrens im Zusammenhang mit der Herstellung von porösem Beschichtungsr trägermaterial mit extrem niedrigen Densometer-Werten hatte man jedoch nicht erkannt. Ausserdem wurde in den Veröffentlichungen nicht erwähnt dass während des ganzen Trockenprozesses die Faserbahn auf die Unterlage angedrückt werden soll bis sie stabilisiert ist, d.h. bis der Feuchtigkeitsgehalt von wenigstens 50 Gew.% auf 8 Gew.% oder weniger gesunken ist.It is believed that two main factors in the drying process play an important role and that the best results are achieved with the through-flow drying method = 'They consist in one Transfer of heat to the material to be dried and in one subsequent removal of the resulting water vapor. this is achieved by passing warm gases through the material and creating a pressure difference on the two surfaces of the Fiber fleece is taken care of. At the same time, heat is supplied through radiation or convection »This process was already in the production of kraft paper, towels, newsprint, corrugated cardboard and the like. applied. The advantages of this procedure in connection with the production of porous coating r Backing material with extremely low densometer values was used but not recognized. In addition, was in the publications not mentioned that the fiber web should be pressed onto the base during the entire drying process until it stabilizes i.e., until the moisture content has decreased from at least 50% by weight to 8% by weight or less.

Erfindungsgemäss ist es wichtig dass das Fasermaterial ständig in seiner Lage festgehalten wird von einem Feuchtigkeitsgehalt ab, bei dem das Faserschrumpfen beginnt bis unterhalb eines Wassergehaltes welches der Stabilisierung der Fasern entspricht. Bei einem Material, das aus einer wässerigen Dispersion hergestelltAccording to the invention, it is important that the fiber material is constantly held in its position from a moisture content, in which the fiber shrinkage begins to below a water content which corresponds to the stabilization of the fibers. For a material made from an aqueous dispersion

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wird, liegt diese Spanne zwischen 50 und 8 Gew.%.Feuchtigkeit. Wird jedoch ein teilweise getrocknetes Vlies mit einem niedrigen Densometer-Wert, aus dem ersten in den zweiten Trockner geleitet und hat das Vlies auf der kurzen Strecke zwischen den beiden Trocknern Feuchtigkeitswerbe erreicht, bei denen das Faserschrumpfen auftreten kann ohne dass das Fasermaterial auf säner Unterlage festgehalten wird, so kann die Runzel- und Faltenbildung nicht vermieden werden. Ausserdem wurde festgestellt, dass ein nur teilweise durchgeführter Durchströmtrockenprozess bis zu.einem Wassergehalt unterhalb 50%, jedoch bedeutend mehr als 10% und anschliessendem normalen Trockenvorgang, nicht zu dem erfindungsgemässen Effekt führen kann. Leicht kann eingesehen werden, dass es sich hierbei lediglich um die erste Stufe eines unterbrochenen Trockenvorganges handelt.this range is between 50 and 8% by weight moisture. However, if a partially dried fleece with a low densometer value is passed from the first dryer to the second dryer and on the short distance between the two dryers, the fleece has reached moisture levels in which the fiber shrinks can occur without the fiber material being held on a soft surface, so the formation of wrinkles and wrinkles can occur cannot be avoided. In addition, it was found that an only partially carried out through-flow drying process up to Water content below 50%, but significantly more than 10% and subsequent normal drying process, not compared to that according to the invention Effect. It can easily be seen that this is only the first stage of an interrupted one Drying process is.

In den letzten Jahren wurden zahlreiche Anlagen für das Durchströmtrockenverfahren beschrieben. Alle diese Vorschläge beziehen sich jedoch hauptsächlich auf einen besseren Wirkungsgrad mit geringerem Raumbedarf und niedrigeren Investierungs- und Unterhaltskosten als bei herkömmlichen Trommeltrocknern. Die Austrittgeschwindigkeit ist grosser und dementsprechend sind die Produktionskosten günstiger. Alle diese Anlagen basieren auf einem Prinzip: Wärme oder kalte Luft wird auf oder durch die Fasermasse geleitet und so die darüber liegende Feuchtigkeitsschicht weggeleitet. Gleichzeitig wird die kinetische Energie ausgenutzt um freies Wasser zu entfernen sowie um durchgehende Oeffnungen in dem Fasermaterial zu schaffen und um so das Entfernen des Wassers durch Massentransport zu erleichtern. Es ist leicht verständlich dass bei diesem Verfahren das Auftreten von WärmeStauungen im Vlies verhindert wird; die Bildung von Gasblasen zwischen diesem und der geheizten Trommel wird unterbunden und so werden Bedingungen geschafft unter denen keine Runzel- und Faltenbildung stattfindet.In recent years, numerous systems for the through-flow drying process described. However, all of these proposals mainly relate to better efficiency with less Space requirements and lower investment and maintenance costs than conventional drum dryers. The exit speed is larger and accordingly the production costs are cheaper. All of these systems are based on one principle: heat or cold air is directed onto or through the fiber mass and thus dissipates the layer of moisture above it. Simultaneously the kinetic energy is used to remove free water and through openings in the fiber material to facilitate the removal of the water by mass transport. It is easy to understand that at this process prevents the occurrence of heat build-up in the fleece will; the formation of gas bubbles between this and the heated drum is prevented and so conditions are created under which there is no wrinkling or wrinkling.

Ein Merkmal dieser Erfindung besteht darin dass das hergestellte Vlies bei schwankenden Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen absolut flach und dimensionsstabil bleibt. Auch konnte festgestellt werden dass gemäss dieser Erfindung hergestellte Produkte mit niedrigen Densometer-Werten sich schneller und gleichmässiger Imprägnieren und Beschichten lassen als normal hergestellte -A feature of this invention is that the fabric produced can withstand fluctuating temperature and humidity conditions remains absolutely flat and dimensionally stable. It was also possible to establish that products manufactured according to this invention with low densometer values can be impregnated and coated faster and more evenly than normally manufactured -

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Bahnen. Wie bereits erwähnt, eignen sie sich besonders für mehrere Beschichtungslagen, da durch die Abwesenheit von Runzeln die Wellenbildung vermieden wird.Lanes. As already mentioned, they are particularly suitable for several layers of coating, due to the absence of wrinkles the formation of waves is avoided.

Die Arbeitsbedingungen für den Durchströmtrockenprozess sind natürlich von der Art des herzustellenden Produktes sowie von dessen Anwendungszweck abhängig» Es ist jedoch wichtig dass das Fasermaterial ohne Unterbrechung auf säner Unterlage festgehalten v/ird bis der Feuchtigkeitsgehalt nur noch maximal 8% beträgt. Absolute Werte für die Temperaturen und die Geschwindigkeit der Trockenluft können im allgemeinen nicht angegeben werdenι in der Praxis liegen die Temperaturen jedoch zwischen 93 C und 232 C. Der fe'ste Kontakt mit. der Unterlage während des Trockenvorganges wird dadurch erreicht dass die Fasermasse durch den Luftstrom gegen den durchlöcherten Träger der Trockenanlage gepresst wird. Dieser Effekt kann noch verstärkt werden wenn gleichzeitig auf der Unterseite des Trägers ein Vakuum angelegt wird.The working conditions for the through-flow drying process depend of course on the type of product to be manufactured as well as on its intended use depends on »However, it is important that the Fiber material is held on a soft surface without interruption until the moisture content is only a maximum of 8%. Absolute values for the temperatures and the speed of the drying air can generally not be given in the In practice, however, the temperatures are between 93 C and 232 C. The firmest contact with. of the mat during the drying process is achieved in that the fiber mass is pressed by the air flow against the perforated carrier of the drying system. This effect can be intensified if a vacuum is applied to the underside of the carrier at the same time.

Das getrocknete Vlies kann aufgerollt oder auch sofort imprägniert und beschichtet werden. Je nach der Zusammensetzung des Produktes und den Lagerbedingungen kann natürlich beim Lagern sein Feuchtigkeitsgehalt variieren.The dried fleece can be rolled up or impregnated immediately and coated. Depending on the composition of the product and the storage conditions can of course be during storage Moisture levels vary.

Bei der Herstellung von Märizenmaterial wird die Faserbahn über Leitrollen nach der Beschichtungsanlage geleitet die z.B. aus einer umgekehrten Beschichtungswalze sowie eines Abstreichers für überflüssiges Beschichtungsmaterial bestehen kann. Die Bahn durchläuft dann einen Lufttrocknungsofen, dessen Luftstrom gleichzeitig als Stütze dient. Während des Beschichtungsprozesses wurde der Beschichtungsträger dauernd überwacht und es konnte festgestellt werden dass Produkte, die gemäss dieser Erfindung produziert werden einen grossen Unterschied zu normal hergestellten Faserbahnen aufweisen. Es konnte keine Runzel- und Faltenbildung beobachtet werden und der Beschichtungsstoff lässt sich äusserst gleichmässig aufbringen, im Gegensatz zu dem faltigen, trommelgetrockneten Material. Beim Verlassen des Trockentunnels ist die gemäss der vorliegenden Erfindung hergestellte Bahn vollkommen flach und frei von Fehlern, während trommelgetrocknete Vliese zu vielen Beanstandungen Anlass geben.In the production of Märizen material, the fiber web is over Guide rollers after the coating system are guided e.g. from an inverted coating roller and a scraper for superfluous coating material can exist. The web then passes through an air drying oven, its air flow at the same time serves as a support. During the coating process, the Coating carrier is monitored continuously and it could be determined that products produced according to this invention will have a big difference to normally produced fiber webs. There was no wrinkling or wrinkling can be observed and the coating material can be applied extremely evenly, in contrast to the wrinkled, drum-dried Material. Upon exiting the drying tunnel, the web made in accordance with the present invention is perfect flat and free from defects, while drum-dried nonwovens give rise to many complaints.

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Die nachfolgenden Beispiele sollen dazu beitragen, den Wert der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen. Die Erfindung wird jedoch .hierdurch in keiner Weise abbegrenzt.The following examples are intended to help illustrate the value of the present invention. The invention is in no way limited by this.

Beispiele 1-3Examples 1-3

Faservliese, 11 g/cm , für Matrizenmaterial, wurden aus einer 100%igen Manilahanffaserdispersion hergestellt. Ein Muster A wurde auf herkömmlichen Trommeltrocknern entwässert während die Muster 1, 2 und 3 gemäss der in dieser Erfindung beschriebenen Methode getrocknet wurden. Alle diese Muster besassen einen Densometer-Wert von 0,06 sec/100 ml. Gemäss der Erfindung konnte bei gleichen Trockengeschwindigkeiten und -temperaturen eine bedeutende Qualitätssteigerung festgestellt "werden; Oberflächenfehler wie Runzeln und Falten sind nicht aufgetreten. Die folgenden Messwerte konnten ermittelt werden:Nonwovens, 11 g / cm, for matrix material, were made from a 100% Manila hemp fiber dispersion. A pattern A was dewatered on conventional drum dryers while samples 1, 2 and 3 were according to that described in this invention Method were dried. All of these samples had a densometer reading of 0.06 sec / 100 ml. According to the invention, a significant drying speed and temperature could be achieved Quality improvement can be determined "; Surface defects such as wrinkles and folds did not occur. The following measured values could be determined:

AA. Muster 1Pattern 1 Muster 2Pattern 2 Muster 3Pattern 3 Trockentemperatur (⁰C)Dry ^{temperature (0} C) 135135 104104 149149 204204 Basisgewicht (g/m )Basis weight (g / m) 12,412.4 11,211.2 10,710.7 11,511.5 Vliesstärke ( u )
j ~»Fleece thickness ( u)
j ~ » 81,381.3 73,673.6 73,673.6 81,381.3 3
Spez. Gew. (g/cm )3
Specific weight (g / cm) 0,1570.157 0,1530.153 0,1470.147 0,1480.148 Permeabilitätpermeability (m³/Min./m²)(m ³ / min./m ² ) 219,5219.5 256,0256.0 268,2268.2 243,8243.8 Anfangsfeuchtigkeit(%)Initial moisture (%) 8080 8080 8181 8080 Endfeuchtigkeit (%)Final moisture (%) 55 88th 55 11

Die verschiedenen Muster wurden genau auf ihr Aussehen untersucht. Das trommelgetrocknete Muster war nicht flach und hatte eine beachtliche Menge Runzeln und Falten. Im Gegensatz hierzu war das gemäss dieser Erfindung hergestellte· Vlies absolut flach und es konnten keine Oberflächenfehler bemerkt werden . Grössere Musterbahnen wurden schwankenden Temperatur- und Feuchtigkeitsbedinungen unterworfen. Eine regelmässig durchgeführte Kontrolle liess keine Runzel- und Faltenbildung erkennen» Die ursprünglich flachen Muster hatten allerdings etwas von ihrer Dimensionsstabilität verloren und sie waren leicht gewellt. Die Oberflächenfehler der trommelgetrockneten Muster waren jedoch ausgeprägter und sie waren stärker gewellt. \The various patterns were carefully examined for their appearance. The drum dried pattern was not flat and had a significant amount of wrinkles and folds. In contrast, that was Fleece produced according to this invention was absolutely flat and no surface defects could be noticed. Larger sample strips were fluctuating temperature and humidity conditions subject. A regular check did not reveal any wrinkles or folds »The originally flat pattern However, they had lost some of their dimensional stability and they were slightly wavy. The surface defects of the drum dried However, patterns were more pronounced and they were more wavy. \

Die Muster A und 3 waren mit einer Matrizenbeschichtung versehen und sie wurden auf ihre entsprechenden Eigenschaften geprüft.Samples A and 3 were stencil coated and tested for their respective properties.

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Die Tests bezogen sich auf die Stanzfestigkeit sowie auf die Anzahl der erzielbaren Abzüge. Es konnte ermittelt werden dass die Anzahl gleich gross war. Muster 3 hatte jedoch nach 3500 Kopien keine Dehnung erlitten während Muster A nach 300O Kopien 2,1 % und nach 3500 Kopien 2,8 % Dehnung zeigte.The tests related to punch strength as well as number the achievable deductions. It could be determined that the number was the same. However, sample 3 had after 3500 copies suffered no elongation while sample A showed 2.1% elongation after 300O copies and 2.8% elongation after 3500 copies.

Example 4

Fasermaterial, 25 g/m für Verpackungsdosen, hergestellt aus einer lOO%igen Manilahanffaserdispersion. Bei der Durchströmtrocknung trat keine Runzel- und Faltenbildung auf, selbst dann nicht, wenn das getrocknete Produkt mittels einer Viskoselösung auf 50% Feuchtigkeitsgehalt gebracht, und dann auf einer Durchströmtrockenanlage entwässert wurde. Wurde jedoch für diese Trockenphase ein Trommeltrockner verwendet, so konnte das Auftreten der Fehler nicht verhindert werden. Der Densometer-Wert dieser Muster betrug 0,08.Fiber material, 25 g / m for packaging cans, made from a 100% Manila hemp fiber dispersion. With through-air drying there was no wrinkling or wrinkling even when the dried product was treated with a viscose solution brought to 50% moisture content, and then on a through-air dryer has been drained. However, if a drum dryer was used for this drying phase, this could occur the bug cannot be prevented. The densometer value of these samples was 0.08.

Example 5

Faservlies, aus Holzpulpe mit 40% Abacafasern hergestellt.Fiber fleece made from wood pulp with 40% abaca fibers.

Nach einem Trockenprozess gemäss dieser Erfindung was das Produkt fiä von Oberflächenfehlern. Folgende Testergebnisse konntenAfter a drying process according to this invention what the product fiä of surface defects. The following test results could

ermittelt werden:be determined:

Muster 5 2
Basisgew, (g/m ) 49Pattern 5 2
Basic weight, (g / m) 49

Gastemperatur (⁰C) 171Gas temperature ( ⁰ C) 171

Luftmenge (m³/Min./m²) 34,1 ·Air volume (m ³ / min./m ² ) 34.1

Permeabilität (m³/Min./m²) 12,2Permeability (m ³ / min / ^{m 2} ) 12.2

Anfangsfeuchtigkeit (%) 70 "Initial humidity (%) 70 "

Endfeuchtigkeit (%) 4Final moisture (%) 4

Densometer-Wert (See./100 ml) 0,13Densometer value (sea./100 ml) 0.13

Beispiele 6-8Examples 6-8

Faservliese aus Abaca-Fasern mit 80% Rayonfasern hergestellt. Erfindungsgemäss wurde das Material auf Durchströmtrocknern entwässert. Die typischen Messergebnisse lauteten:Nonwovens made from abaca fibers with 80% rayon fibers. According to the invention, the material was put on through-flow dryers drains. The typical measurement results were:

Muster 6 Muster 7 Muster 8 2
Basisgew, (g/m )Pattern 6 Pattern 7 Pattern 8 2
Basic weight, (g / m)

Gastemperatur (⁰C)Gas temperature ( ⁰ C)

3 ■ 23 ■ 2

Luftmenge (m /Min./m ) Anfangsfeuchtigkeit (%)Air volume (m / min./m) Initial humidity (%)

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1717th 1717th ■ 17■ 17 182182 127127 9999 39,039.0 • 32,0• 32.0 34,134.1 7777 7878 7979

Endfeuchtigkeit (%) O O OFinal moisture (%) O O O

Densometer-Wert (Sec./100 ml) 0,05 0,05 0,05 Permeabilität (m³/Min./m²) 289,5 287,7 291,0Densometer value (sec./100 ml) 0.05 0.05 0.05 Permeability (m ³ / min./m ² ) 289.5 287.7 291.0

Wurden die Muster auf Trommeln getrocknet, so entstanden Runzeln und Wellen und es traten Löcher auf, falls nicht sehr gleichmässig getrocknet wurde. Bei erfindungsgemasser Behandlung traten diese Fehler nicht auf, Schrumpfung und Löcherbildung wurde* nicht beobachtet, das Aussehen war normal und das Vlies war zum Beschichten geeignet.When the patterns were dried on drums, wrinkles and waves appeared and holes, if not very, appeared was dried evenly. With treatment according to the invention these errors did not occur, shrinkage and hole formation were * not observed, the appearance was normal, and the non-woven fabric was suitable for coating.

Dem Fachmann soll dargelegt werden dass Variationen, Abänderungen und Anpassungen der vorliegenden Beschreibung möglich sind ohne den Rahmen des Erfindungsgedankens zu verlassen.The person skilled in the art should be shown that variations, modifications and adaptations of the present description are possible without departing from the scope of the inventive concept.

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Claims

- 13 claims

1. Method for producing a coating carrier
of low densometer value, substantially free of wrinkles and creases and with improved dimensional stability characterized in that:

a) a wet fiber mass is produced whose moisture content is above the value at. the fiber shrinkage
begins and whose densometer value in the dry state is less than 1 sec / 100 ml (measured according to the TAPPI-TEST method T 460 OS-68) }

b) the wet fiber mass in firm surface contact with the
perforated pad is brought;

c) a gas for drying is passed through the fiber mass while it is in firm surface contact with the substrate mentioned and the gas flowing through dries the fiber mass to a moisture content that is lower than that
Moisture content at which the fiber mass is stabilized,

d) the dried fiber mass is released from the firm surface contact when the mentioned stabilization is achieved.

2. The method according to claim 1, characterized in that the wet fiber mass has a moisture content
of more than 50% by weight.

3. The method according to claims 2 and 3, characterized in that the dried fiber mass is stabilized at a moisture content of 8% by weight.

4. The method according to claims 1-3, thereby
characterized in that there is a gas pressure difference between the two surfaces of the fiber mass, which causes the firm surface contact with the base.

5. The method according to claims 1-4, thereby
characterized in that the fiber mass is heated while it is in firm surface contact with the substrate.

6. The method according to claims 1-5, thereby
characterized in that the wet fiber mass is applied from an aqueous fiber dispersion to the base and you
Moisture content is at least 65% by weight.

7. Fleece for subsequent coating, impregnation, etc. " Made of fiber material that is essentially free of internal stresses

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and according to that described in claims 1-6 Method is produced, characterized in that the densometer value is less than 1 sec / 100 ml (measured according to the TAPPI-TEST method T 460 OS-68), the fiber mass is stabilized in the dry state and has the ability to use coating liquids evenly absorb the tension-free material that the dry stabilization in firm surface contact with the substrate with a decrease in the moisture content of one Value of the above that of the start of fiber shrinkage to to a value at which the fiber mass is stabilized.

8. Fleece according to claim 7, characterized in that the fiber mass is deposited from an aqueous dispersion will.

9. Fleece according to claims 7 and 8, characterized in that that the moisture content of the fiber mass dried to stabilization is 8% by weight or less.

10. Fleece according to claims 7-9, characterized in that that the fiber mass contains manila hemp fibers and the densometer value is below 0.1 sec / 100 ml.

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