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Verfahren und Vorrichtung zur Trocknung von auf langen bandförmigen
Trägern aufgebrachten Kolloidschichten, insbesondere von photographischen Papieren
und Filmen Bei der Herstellung von photographischen Papieren und Filmen werden endlose
Papier-oder Folienbänder mit Schichten versehen, deren Grundlage gelatierende Stoffe
bilden. Hauptsächlich handelt es sich dabei um eine Beschichtung mit der lichtempfindlichen
Halogensilbergelatineemulsion, mit Gelatinezwischenschichten, rückseitigen Schichten
oder Barytgelatineschichten.
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Die Beschichtung besteht aus zwei Arbeitsgängen, nämlich erstens aus
dem Auftrag einer warmen Lösung des Schichtbildners auf der sog. Gießmaschine mit
anschließender Erstarrung und zweitens aus der Trocknung der aufgetragenen Schicht
mit anschließendem Zusammenrollen des beschichteten Bandes.
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Für den zuletzt erwähnten Trocknungsprozeß haben sich verschiedene
Verfahren entwickelt. Die gebräuchlichste Trocknungsform ist die sog. Gehängetrocknung,
der jedoch Nachteile innewohnen.. Dadurch, @daß die trocknende Schicht, insbesondere
bei allmählicher,
vom Rand her einsetzenden Trocknung, erhebliche
zusammenziehende Kräfte entfaltet. kann es leicht zu einer Schädigung des :Materialbandes
kommen, die sich in Gestalt von Brüchen, Kniffen und Einrissen auswirkt. Besonders
treten diese Mängel im zweiten Teil der Gehängebahn auf, und zwar hauptsächlich
bei den Biegungsstellen der einzelnen Hängebahnen oder den sog. Stabstellen. Allerdings
haben hier geeignet gewählte Lüftungshedingungen und eine entsprechende Dimensionierung
der Gehänge und der Stäbe sowie andere Hilfsmittel diese Trocknungsschäden auf ein
gewisses -Maß zu beschränken vermocht. Immerhin lassen sich dadurch die erwähnten
Brüche, Kniffe und Einrisse nicht restlos vermeiden. Die Folge davon ist dann, daß
nach vollendeter Trocknung die Fehlerstellen ausgesondert werden müssen. Dieser
Aussuchprozeß erfordert große Aufmerksamkeit. also hochwertige Arbeitskräfte und
ist dabei, da er bei Dunkelkammerbeleuchtung stattfinden muß, naturgemäß außerdem
noch sehr anstrengend. Diese Sortierung und ihre .Nachteile sollen erfindungsgemäß
vermieden werden. Es sollte ein Trocknungsverfahren gefunden werden, durch das jeder
Ausschuß unmöglich gemacht wird, vorausgesetzt natürlich, daß keine Gießfehler auftreten.
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Auch die anderweitig bekannten Verfahren wie die Geradgang- oder Kanaltrocknung
haben große Mängel gezeigt, soweit sie sich überhaupt in der Praxis durchsetzen
konnten. Die große .Neigung der Schichtträgerbahnen zum Einkrümmen und zum Verformen
schafft nämlich infolge der bei der Trocknung entstehenden zusammenziehenden Kräfte
außerordentliche Schwierigkeiten. Insbesondere ist diese Trocknungsart bei Beschichtung
ausgesprochen dünner Schichtträger kaum anwendbar.
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Schließlich ist dann das Trocknen auf Haspeln, auf denen das Schichtmaterial
spiralförmig aufgerollt ist, bereits seit längerem bekannt, jedoch nur für Versuchsgüsse
und nicht in Großfabrikationsmaßstäben. In neuerer Zeit hat sich hieraus auch für
größere --sengen die sog. Spiraltrocknung entwickelt, die aber auch nicht in der
Lage ist. die eben aufgestellten Forderungen einer befriedigenden Trocknung zu erfüllen.
Zwar erscheint hierbei das Auftreten von Brüchen und Kniffen ausgeschlossen. dafür
entstehen jedoch folgende .Nachteile.
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Diese Art der Spiraltroeknung benötigt einen etwa kastenförmigen Belüftungsraum,
welcher die Spirale in ihrer Gesamtheit enthält. Auf beiden Seiten dieses Trocknungsraumes
tritt Frischluft ein und wird gleichzeitig abgesaugt. Die Folge davon ist. daß der
Luftweg selbst sich nur auf wenige Meter erstreckt. Auf einem so kurzen Weg kann
natürlich die Luft nur wenig Wasser aufnehmen, selbst wenn zusätzlich eingebaute
Ventilatoren hier noch eine Verbesserung schaffen sollten. Somit mulf der Wechsel
der Luft hei dieser Spiraltrocknung sehr schnell erfolgen, mit anderen Worten: Die
Trocknungsvorrichtung hat einen sehr großen Luftbedarf. Dadurch wird ein großer
Kraftaufwand nötig, außerdem aber auch eine sorgfältige Reinigung der Luftmassen,
die naturgemäß wieder deren Ansaugen erschwert und so den Kraftbedarf noch mehr
vergrößert. Arbeitet man mit CTmlaufhetrieb, so benötigt man noch die Einschaltung
einer Entfeuchtungsanlage, so daß aus diesem Grund der Energieaufwand noch höher
wird.
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Ein ganz besonderer -Mangel der erwähnten Art von Spiraltrocknung
ist nun der Umstand. daß -zwischen dem Auftragen der Schicht Nrie insbesondere der
Übergußschicht, also der Gießmaschine einerseits und der Trocknungsspirale andererseits
keine genügende übergangszone besteht. Die sehr leicht schmelzende, etwa I bis 2%
Gelatine enthaltende Übergußschicht auf der Emulsion gelangt unvertnittelt in den
hochtemperierten nicht unterteilten Trocknungsraum. Gerade diese mangelhafte Übergangszone
ist erfahrungsgemäß die Ursache großer Schwierigkeiten. und sie ist vielleicht nicht
zuletzt der Hauptgrund. warum sich diese Spiraltrocknung in der Praxis nicht eingeführt
hat.
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Hinzu kommt noch, daß dieser L`hergang -sei der-Verarbeitung dünnerUnterlagen
unter 135 -/qm, insbesondere bei sog. Dokumentenpapieren im Rohpapiergewicht
zwischen ioo und ;7o g/qm ganz besonderen Schwierigkeiten unterworfen ist. Diese
dünnen Unterlagen sind nämlich nach dem Aufbringen der Schichtlösung so durchfeuchtet.
daß hei dem Übertritt zur Spirale sofort Faltenbildung in der Längsrichtung eintritt.
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Die Erfindung hat sich nun das Ziel gesetzt. diese Mängel der bisherigen
Art von Spiraltrocknung zu beseitigen. Sie will die Vorteile der bekannten Geradgangtrocktiung
tnit den -Vorzügen der eben beschrielSenen Spiraltrocknung vereinigen und dabei
deren Mängel ausschalten. Erfindungsgemäß wird ebenfalls eine Spiralführung des
zu trocknenden Materials angewandt, das letztere aber durch einen besonders entsprechenden,
also ebenfalls spiralförmig gestalteten Trocknungskanal geführt. In diesen tritt
die begossene Schichtträgerbalin so ein. daß sie 7 um ächst ein etwa io m langes
St=ick des innersten Spiralbogens durchläuft und dabei mit trockener K=altluft von
etwa 20' behandelt wird. Darauf gelangt sie in den nächsten Teil des Spiralkanals.
in dem sie
mit einem 'anderen etwas wärrneren,Luftstrom von etwa
25 bis 30° bestrichen wird. Dann folgt noch die Trocknung in einem weiteren Stück
des Spiralkanals, in dem die bereits gut gefestigte Schicht mit auf .4o bis 5o°
erwärmter Luft behandelt wird.
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Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Gießeinrichtung selbst im Innern
des Spiralkanals anzubringen und das Aufrollen außerhalb desselben stattfinden zu
lassen, weil dadurch die Raumausnutzung am günstigsten ist. Selbstverständlich läßt
sich naturgemäß der Arbeitsgang auch in umgekehrter Richtung ausführen, wobei die
Gießmaschine sich also außerhalb der Spirale befindet. Die begossene Schicht ,wird
dann von außen in den Spiralkanal eingeführt, so daß die Aufrollvorrichtung im Innern
liegt. In diesem Fall. ist es auch möglich, die Abrollvorrichtung neben die Spirale
zu stellen, wobei der Übergang der getrockneten Bahn zum Abroller durch Vermittlung
einer starren schräg gestellten Walze erfolgt.
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In der Abbildung -ist in schematischer Weise ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt.
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Von der Abwickelwalze a kommt die Rohstoffbahn b über geeignete Führungswalzen
zur Gießmaschine c, von wo, sie über eine Kühltrommel d hinweg zu einem spiraligen
Lauf um die bisher beschriebenen Elemente a bis d gebracht wird, bis sie sich dann.
außen auf der Aufwickelwalze e wieder aufwickelt.
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Während dieses spiraligen Laufs wird die Stoffbahn b mit Luft von
verschiedenen Temperaturgraden behandelt. Zuerst wird sie auf einer längeren Strecke
mit Kaltluft von etwa 2o° bestrichen, dann auf der nächstfolgenden Strecke mit mäßig
erwärmter Luft beispielsweise solcher von 25 bis 3ö° und auf der Endstrecke schließlich
mit erwärmter Luft von beispielsweise 40 bis 5o°. Diese letztere beläßt in der Schicht
nur noch so. viel Feuchtigkeit, wie zur Erhaltung ausreichender Geschmeidigkeit
und zur Vermeidung elektrischer Aufladung notwendig ist.
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Wie die Luftzufuhr hierbei erfolgt, ist Sache der konstruktiven Gestaltung.
Zweckmäßig geschieht die Belüftung mit zentral geförderter Luft, welche an drei
Eintrittsstellen in den Spiralkanal durch Erhitzer auf die erforderliche Temperatur
gebracht wird. Der Kaltluftzutritt zu der ersten Trocknungspartie'befindet sich
an deren Anfang, also bei A. Die zum zweiten Trdcknungsteil hinzugeführte Luft,
die mäßig erwärmt ist, tritt ungefähr auf der Mitte desselben, also z. B. bei B
zu, während die stärker erhitzte Luft für die Schlußtrocknung des letzten Teils
bei C ihre Zuleitung findet. Die Absaugstellen für diese verschieden erhitzten Luftarten
befinden sich jeweils zwischen den einzelnen Trocknungszonen bei D, E, F.
Sie sind zweckmäßigerweise gemeinsam an einen Ventilator angeschlossen. Durch diese
Anordnung der Zulufteintrittsstellen und -der Absaugstellen wird erreicht, daß die
erste Zone nur von Kaltluft bestrichen wird, während in der zweiten und dritten
Zone eine Verteilung der Luft aus ihrer Mitte nach beiden Seiten hin erfolgt. Dadurch
wird ein stetiger Wärmeanstieg nach dem Innern der Spirale zu gewährleistet, der
eine plötzliche zu hohe Erwärmung der Schicht vermeidet.
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Die Führung der Materialbahn erfolgt durch Walzen mit oder ohne Antrieb,
und z-,var je nach Bedarf in möglichst idealer Spiralform, um tote Winkel und unnötige
Widerstände in der Luftführung zu vermeiden. Als Wandung des Spiralkanals, die parallel
zur trocknenden Bahn läuft, kann. zweckmäßig ein über Querstäbe mit zugeordneten
Leitwalzen gespanntes Band aus durchsichtigem Werkstoff, z. B. Acetylcellulose-
oder Kunstharzfolie, genommen werden. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, die bisherige
Folie herauszunehmen und eine Ersatzfolie einzuziehen, was zu einer leichten Reinigung
ohne längere Fabrikationsunterbrechung führen kann. Auch sind. so sämtliche Maschinenteile
leicht zugänglich und außerdem leicht übersichtlich.
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Eine weitere Ausführungsform der Trokkeneinrichtung besteht in der
Kombination der beschriebenen Spiraltrocknung mit einer Gehängetrocknung. Diese
Kombination haut auf der Beobachtung auf, daß die obenerwähnten, bei. -der Gehängetrocknung
auftretenden Materialschäden sich erst in deren zweitem Teil einstellen, während
sie bei einwandfreier Einrichtung zu Trocknungsbeginn noch nicht erscheinen. Während
der zu Beginn stattfindenden Trocknung tritt nämlich so viel Wasser aus, daß sich
die aufgegossene Schicht wie auch die Papierunterlage selbst verfestigt, welch letztere
anfangs sehr stark durchweicht und somit gegen mechanische Beanspruchung bei dünneren
Sorten äußerst empfindlich ist. Gerade für diese letzteren Sorten ist die hier vorgeschlagene
Kombination von besonderem Vorteil. Im Gehänge erfolgt die Vertrocknung und dann.
in der für diesen Fall entsprechend kürzeren .bzw. kleineren Spirale die Nachtrocknung,
bei der dann die Zone r und teilweise auch die Zone 2 weggelassen werden kann.
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Die Ausmaße der erfindungsmäßigen Vorrichtung richten sich naturgemäß
nach den gegebenen Möglichkeiten und der Geschwindigkeit des Laufs. Es empfiehlt
sich die Anlage so, einzurichten, daß jede Trocknungszone auf ein 30 m langes
Stück Materialbahn wirkt.