DE7718346U1

DE7718346U1 - Vorrichtung zum trocknen von farben, lacken, klebern o.dgl. auf drucktraegern, insbesondere auf drucktraegern aus papier oder pappe

Info

Publication number: DE7718346U1
Application number: DE7718346U
Authority: DE
Original assignee: REINHARD MOHN oHG 4830 GUETERSLOH
Current assignee: REINHARD MOHN oHG 4830 GUETERSLOH
Priority date: 1977-06-10
Filing date: 1977-06-10
Publication date: 1978-04-20

Description

DR. SOLF & ZAPF .^^114—^_: -.■•PATENTANWÄLTE Hi

DRYING. DIPL.-INe. A. SOLF DIPL.-ING. CHR. ZAPF

Wall 27/29 56OO Wuppertal 1 Postfach 13Ο219

l/p/684 G 77 18 346.1

Reinhard Mohn OHG, Carl-Bertelsmann-Str. 161, 4830 Gütersloh 1

Vorrichtung zum Trocknen von Farben, Lacken,

Klebern oder dergleichen auf Druckträgern, insbesondere

auf Druckträgern aus Papier oder Pappe

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung |

zum Trocknen von Lösungsmittel enthaltenden Farben, Lacken, \ Klebern oder dergl. auf Druckträgern, insbesondere auf Papier oder Pappe in Form von Bahnen oder Bögen mit einem' strömenden Trockenmedium.

Bekannte Vorrichtungen zum Trocknen von Druckfarben auf Papierbahnen arbeiten mit Luftumwälzung und Zuführung von Heißluft. Dabei wird die Heißluft mit der Oberfläche der bedruckten Bahn in Kontakt gebracht, so daß das Lösungsmittel verdunstet und mit der Heißluft abgeführt wird. Durch diu Heißluft wird jedoch nicht nur die Farbe des Druckerzeugnisses, sondern auch der Druck-

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träger., das Papier, aufgeheizt und aufgrund des niedrigen J

Wasserdampfpartialdruckes in der Atmosphäre des Trockners j

dem Papier Feuchtigkeit entzogen. Das Papier, das am Einlauf des Trockners noch einen normalen Feuchtigkeitsgehalt

und gibt soviel von etwa 5 bis 6 Gew.-% aufweist, schrumpft beim Trocknen/ Feuchtigkeit ab, daß der Gehalt am Auslauf des Trockners nur noch 0,5 bis 1,5 Gew.-% beträgt. Während der Lagerung bei einer Raumtemperatur von 20 bis 30 C und normaler relativer Luftfeuchtigkeit von 50 bis 65 % adsorbiert das Papier aus der Atmosphäre Feuchtigkeit, bis die Ausgleichsfeuchte von 5 bis 6 Gew.-% nahezu wieder erreicht ist. Dabei quillt das Papier, es wächst aus, wie der Fachmann sagt. Die Wasserabgabe und - aufnahme ist bei unbedruckten Papieren ein reversibler Vorgang. Bei bedruckten Papieren erfolgt der Wasserentzug beim Trocknen mit Heißluft . jedoch zonal unterschiedlich und ist abhängig von der Stärke des Farbauftrages. Farbfreie Zonen trocknen stärker aus als farbbedeckte Zonen und bei letzteren wiederum trocknen die Zonen mit dünnem Farbauftrag stärker aus als Zonen mit dickem Farbauftrag. Die Wasseraufnahme des Druckerzeugnisses aus der Atmosphäre nach dem Trocknen erzeugt daher Wellenbildung und mindert die Qualität des Druckerzeugnisses erheblich. Die Übertrocknung kann ebenso bei anderen Druckträgern wie beim Papier auftreten und zu den gleichen· oder ähnlichen Nachteilen führen.

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Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung zum Trocknen von Farben, Lacken, Klebern und dergl. auf Druckträgern zu schaffen, mit denen eine Übertrocknung des Druckträgers vermieden wird und der Trockenvorgang beschleunigt werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist eine Trockenvorrichtung, im wesentlichen bestehend aus einem Trocknertunnel und einem Gebläse für das Trockenmedium, gekennzeichnet durch ein Kanalsystem 3 mit Kanälen 4, die Austrittsschlitze 6 für das Trockenmedium aufweisen. Weitere erfindungswesentliche Merkmale enthalten die Unteransprüche 2 bis 5.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn sich auf dem Druckerzeugnis aufgrund des Temperaturgefälles zum Trockenmedium nach dem ersten Kontakt mit dem Trockenmedium ein Wasserkondensatfilm in dünner Schicht niederschlägt. Das Kondensat verhindert eine,Übertrocknung des Papiers und sorgt gleichzeitig für einen besonders guten Wärmeübergang vom Trockenmedium zum Farbauftrag des Druckerzeugnisses. Ferner hat sich in überraschender Weise gezeigt, daß die Lösungsmittelverdampfung offenbar katalytisch vom Wasserdampfkondensatfilm beeinflußt sehr viel schneller vor sich geht und dadurch die Trocknung ungewöhnlich schnell erfolgt. Es ist möglich, daß es sich dabei um einen Destillationseffekt handelt, mit dem der Stoffüber-

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gang Lösungsmittel - Kondensat - Atmosphäre beschleunigt wird-

Das Kondensat verdampft wieder mit zunehmendem Wärmeüber-

! gang und zunehmender Temperaturerhöhung in der Färb-,

Lack- oder Klebstoffschicht und ist am Ausgang des Trock-

iß. ners bzw. nach Beendigung des Trocknens vollkommen ver-

dampft. Die Farbe, der Lack oder der Kleber ist getrock-

net und der Druckträger weist in allen Bereichen die ge-

< wünschte Ausgleichsfeuchte von 5 bis 6 Gew.-% bei Ver-

> wendung normaler Papiex-'sorten als Druckträger auf, weil

der Kondensatfilm im Zusammenwirken mit dem Heißdampf eine Übertrocknung verhindert, wobei sich kurzfristig ein Ungleichgewicht einstellt. Die Verwendung von Heißdampf zum Trocknen lag keineswegs nahe. Vielmehr ist es widersinnig, durch Erhöhung des Wassergehaltes im Trockenmedium und damit Verminderung der Wasseraufnahmekapazität des Trockenmediums Lösungsmittel, die u.a. Wasser enthalten können, aus der Farbe, dem Lack oder dem Kleber schneller austreiben zu wollen.

Beim Trocknen von bedruckten Papierbahnen im Rollenoffsetverfahren ist besonders vorteilhaft, wenn die Papierbahn einer Trockenmediumstromung mit einer Geschwindigkeit von 2 5 bis 30 m/s ausgesetzt und im Trockner ein Unterdruck

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von 1 bis 5, verzugsweise 2 bis 3 mm Wassersäule aufrechterhalten sowie eine Temperatur des Trockenmediums gewählt ΐ wird, die unterhalb, vorzugsweise 50 bis 100° C unter der Siedetemperatur des auszutreibenden Lösungsmittels liegt. Die Papierbahn läuft mit einer Temperatur von etwa 20 bis 30° C in den Trockner ein und verweilt solange im Einflußbereich des Trockenmediums, bis die Färb-» Lack- oder Klebstoffschicht die gewünschte Temperatur erreicht hat und das Lösungsmittel vollständig ausgetrieben worden ist. Dabei können die günstigen Trockenbedingungen in bezug auf Temperatur und den Wassergehalt der Papierbahn beim Einlaufen in den Trockner,die Temperatur und den Heißdampfgehalt des Trockenmediums, den Unterdruck und die Strömungsgeschwindigkeit sowie Verweilzeit und Auslauftemperatur der Papierbahn empirisch auf einfache Weise ermittelt werden. In jedem Fall soll die Trocknung der Farbe, des Lackes oder des Klebers beendet sein, bevor die Austrocknung des Papiers beginnt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung auch zur Konditionierung von Papierbahnen bei Übertrocknung, wobei die trockenen Papierbahnen bedruckt oder unbedruckt kurzzeitig einer Heißdampfströmung ausgesetzt werden.

Anhand der Zeichnung wird die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielhaft näher erläutert.

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Der Trockner besteht aus dem Trocknertunnel 1, dem Gebläse 2, dem Kanalsystem 3 mit den Kanälen 4 oder 5 mit Schlitzen 6 sowie Rohrleitungen 7 zur Zu- und Abführung des Trockenmediums sowie einem Wärmetauscher 8.

Die Papierbahn 9 wird mit üblichen Transportmitteln (nicht dargestellt) durch den Trockner geführt. Dabei wird über die Kanäle 4 oder 5 durch jeden Schlitz 6 ein gebündelter Trockenmediumstrahl 10 auf die Papierbahn 9 gelenkt.

Das Trockenmedium wird im Kreislauf geführt, wobei mit dem Ventilator 2 aus dem Trockner das mit Lösungsmitteldämpfen beaufschlagte Trockenmedium abgesaugt und einem Kondensator 11 zugeführt wird. Im Kondensator 11 werden die Lösungsmittel niedergeschlagen und über die Leitung 12 abgeführt, während der Wasserdampf im Trockenmedium verbleibt.Anstelle des Kondensators 11 kann ein Bypaßsystem 14 verwendet werden, mit dem ein Teil des Trockenmediums aus dem Kreislauf geführt wird, um die Konzentration des Lösungsmittelgehaltes im Trockenmedium zu reduzieren. Das Trockenmedium gelangt dann in den Wärmetauscher 8, wird dort auf die gewünschte Temperatur gebracht und ggf. über die Leitung 13 mit Wasserdampf angereichert. Danach wird es dem Kanalsystem 3 zuge-

_a führt und über die Kanäle 4 oder 5 auf die Papierbahn ge-

leitet. Für doppelseitig bedruckte Papierbahnen befindet sich unterhalb der Papierbahn 9 ein spiegelbildlich angeordnetes Kanalsystem(nicht dargestellt) mit entsprechenden

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Rohrleitungen. Zur Bündelung des Trockenmediums zu einem Strahl hat sich die Kanalform 5 als besonders geeignet herausgestellt.

Der Kondensatfilm auf der Papierbahn bewirkt sehr wahrscheinlich, daß die Papierbahn kurzzeitig Feuchtigkeit aufnimmt, die nach der Verdunstung des Lösungsmittels und des Kondensatfilms wieder entzogen wird, so daß die Papierbahn am Trocknerauslauf die übliche Feuchtigkeit enthält. Dies erreicht man insbesondere durch ein schnelles Aufheizen der Papierbahn auf etwa 100° C, wozu der Kondensatfilm dient, ein kurzzeitiges Überhitzen bis auf etwa 13o° C und ein anschließendes relativ langsames Abkühlen der Papierbahn. Entsprechend der Temperatur führung in der Papierbahn ist die Temperaturführung im Trocken medium einzustellen, wobei es sich als vorteilhaft erwiesen hat, Temperaturunterschiede von 20 bis 60°C bei Laufgeschwir digkeiten der Papierbahn von 30 bis 150 m/min zu wählen.

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Claims

DR, SOLF & ZAPF 'Τ^ ·' '\ 'PATF^TANwa ι TF il ■ ta Λ · ■ # « ft * 9 q b ff· ··* · * t DR1-INQ, DIPL1-ING, A, SOLF DIPL1-INQ, OHR, ZAPF Wall 87/29 56OO Wuppertal 1 Postfach 13Ο219 G 77 18 346.1 I/p/684 G Reinhard Mohn OHG, Carl-Bertelsmann-Str. 161, 4830 Gütersloh 1 SCHUTZANSPRÜCHE

1. Trockenvorrichtung, insbesondere zum Trocknen von Farben, Lacken, Klebern oder dergleichen auf Druckträgern, vorzugsweise auf Druckträgern aus Papier oder Pappe, im wesentlichen bestehend aus einem Trocknertunnel und einem Gebläse für das Trockenmedium, dadurch gekennzeichnet, daß im Trocknertunnel (l) ein Kanalsystem (3) mit Kanälen (4 bzw. 5) vorzugsweise über der Druckträgerbahn (9) angeordnet ist, wobei die Kanäle Austrittsschlitze (6) für das Trockenmedium aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß es Rohrleitungen (7) zur Zu- und Abführung des Trockenmediums sowie einen Wärmetauscher (8) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensator (11)

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mit einer Rohrleitung (12) dem Wärmetauscher (8) vorgeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der zum Gebläse (2) führenden Leitung (7) in der Abzweigung zum Kondensator (11) ein Bypaß (14) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Wärmetauscher (8) eine Rohrleitung (13) für die Zuführung von Wasser-dampf angeordnet ist.

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