DK144378B - Fremgangsmaade til fremstilling af et klaebemiddel samt apparat til anvendelse ved fremgangsmaaden - Google Patents

Description

i 144378 o

Dansk patent nr. 125.428 angår et klæbemiddel indeholdende ugelatineret stivelse, hvilket klæbemiddel er ejendommeligt ved, at det er et eenstivelsekomponent-klæbemiddel, der består af partielt kvældet stivelse, vand 5 og alkali i sådanne mængdeforhold, at blandingen indeholder mellem 10 og 40 vægtprocent stivelsetørstof, og at den har en pH-værdi mellem 8 og 13, et gelpunkt mellem 57 og 72°C og en Stein-Hall-viskositet mellem 20 og 90 sekunder.

Dansk patent nr. 125.428 angår desuden en frem-10 gangsmåde til fremstilling af det omhandlede klæbemiddel, hvilken fremgangsmåde er ejendommelig ved, at der fremstilles en reaktionsblanding af rå stivelse, vand og alkali i sådanne mængdeforhold, at blandingen indeholder mellem 10 og 40 vægtprocent stivelsetørstof og pH-værdien ligger 15 mellem 8 og 13, idet blandingens temperatur holdes mellem 21 og 74°C, reaktionen får lov at skride frem, indtil en Stein-Hall-viskositet på mellem 20 og 90 sekunder er nået, og reaktionen afbrydes ved tilsætning af en reaktionsafbryder, således at reaktionsblandingens gelpunkt efter 2o den nævnte række trin er indstillet til mellem 57 og 72°C.

Bølgepap fremstilles, ved at en strimmel af underlagspapir bindes til den ene eller til begge sider af en strimmel af rillet papir. Til bindingen anvendes der konventionelt stivelseklæbemiddeltilberedninger. Tidligere 25 har sådanne stivelseklæbemidler været tokomponenttilbered ninger bestående af en bærestivelsesdel og en råstivelses del. Senere er der blevet udviklet en enkeltblanding eller tilberedninger uden bærer af den type, der er beskrevet i ovennævnte patentskrift, til anvendelse i stedet 30 for tokomponenttilberedninger. Ved fremstilling af et sti-velseklæbemiddel uden bærer behandles ugelatineret stivelse kemisk til fremstilling af en delvis kvældet stivelsessuspension. Ulemperne ved tokomponenttilberedninger og fordelene ved tilberedninger uden bærer er beskrevet fuld-35 stændigt i ovennævnte patentskrift.

144378 2

O

Det er formålet med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe en automatisk fremgangsmåde til fremstilling af et færdigbehandlet, klæbemiddel uden bærer af den i dansk patentskrift nr. 125.428 beskrevne art, og et apparat, der 5 er egnet til udøvelse af fremgangsmåden.

Dette formål opnås ifølge den foreliggende opfindelse ved en fremgangsmåde til fremstilling af et klæbemiddel, ved at reaktionsblandingens viskositet overvåges, efterhånden som reaktionen skrider frem, og at reaktionen standses, 10 når en vis, forud bestemt viskositetsværdi er påvist, og den her omhandlede fremgangsmåde er ejendommelig ved, at det færdigbehandlede adhæsivmateriale udtømmes til en opbevaringstank, niveauet af færdigbehandlet klæbemiddelmateriale i opbevaringstanken påvises, og yderligere stivelsesopslæmning 15 og alkali omsættes, hvis det påviste niveau for færdigbehandlet klæbemiddel i opbevaringstanken ligger under et vist, forud bestemt niveau.

Det her omhandlede apparat omfatter en reaktionsbeholder, som er forbundet med en opbevaringsbeholder for tør 20 stivelse og med en produktopbevaringstank, og apparatet er ejendommeligt ved, at reaktionsbeholderen yderligere er forbundet med en tilførselsbeholder for reaktionsstandsende middel og forsynet med et viskositetsovervågningsorgan til kontinuerlig måling af viskositeten af indholdet i reaktions-25 beholderen, idet nævnte organ er forbundet med en ventil i tilførselsledningen fra stivelseopbevaringsbeholderen og åbner nævnte ventil, når viskositeten af indholdet i reaktionsbeholderen har nået en forudbestemt værdi.

Fremgangsmåden og apparatet ifølge den foreliggende 30 opfindelse er kommercielt fordelagtige, fordi de tillader en automatiseret fremstilling af korrugerende klæbemidler. En af fordelene ved opfindelsen er, at den opvarmede stivelse-opslæmning kan tilvejebringes i reaktionsbeholderen ved en vilkårlig af to rækker forudgående procestrin. Ved den ene 35 udførelsesform pumpes vand ind i reaktionsbeholderen og opvarmes til en forud bestemt temperatur, tør, ugelatineret

O

3 144378 stivelse sættes derefter til beholderen, og stivelsen og vandet blandes til fremstilling af en opvarmet stivelseopslæmning. Ved den anden udførelsesform pumpes vand ind i en tank til fremstilling af opslæmning og opvarmes 5 til en forud bestemt temperatur, tør, ugelatineret sti velse sættes til fremstillingstanken, stivelsen og vandet blandes til fremstilling af en opvarmet stivelseopslæmning, og den opvarmede stivelseopslæmning pumpes fra fremstillingstanken til reaktionsbeholderen.

10 Det foretrækkes ifølge opfindelsen, at for kraf tig behandling af stivelsesopslæmningen forhindres ved, at reaktionen standses, ved et alun sættes til den reagerende opslæmning, og specielt foretrækkes det yderligere ifølge opfindelsen, at der sættes borax til alunbehand-15 lede opslæmning.

Foretrukne udførelsesformer for opfindelsen skal nu beskrives under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 i diagramform illustrerer en udførelsesform for den foreliggende opfindelse til fremstilling af 20 et færdigbehandlet, korrugerende klæbemiddel uden bærer og fig. 2 i diagramform illustrerer en anden udførelsesform for opfindelsen til fremstilling af et færdigbehandlet, korrugerende klæbemiddel uden bærer.

I fig. 1 er 10 en reaktionsbeholder, hvori korru-25 gerende klæbemiddel uden bærer gøres egnet til fremstillin gen. I forbindelse med beholderen 10 står en ledning 12, hvorigennem der selektivt tilledes vand. Anbragt i ledningen 12 er en strømningsmåler 14 og en ventil 16.

Operativt forbundet med blandinger 10 er en base-30 fortyndingstank 18. Vandledningen 12 er imellem måleren 14 og ventilen 16 forbundet med en ledning 20, der står i forbindelse med fortyndingstanken 18. I ledningen 20 er der en ventil 22. I forbindelse med fortyndingstanken 18 står også en ledning 24, hvorigennem base selektivt 35 ledes til tanken 18. Anbragt i ledningen 24 er en pumpe 26, en strømningsmåler 28 og en tilbageslagsventil 29. For-

O

4 U4378 tyndingstanken 18 er forsynet med en temperaturreguleringsenhed 30 og en væskeniveausonde 32.

En ledning 34 står i forbindelse med fortyndingstanken 18 og har også forbindelse til en ledning 36, som 5 står i forbindelse med beholderen 10. Ledningerne 34 og 36 tjener til tilledning af vanddamp til selektiv opvarmning af indholdet i fortyndingstanken 18 og i blanderen 10. Et vanddamptrykreduktionsorgan 38 og en ventil 40 er anbragt i ledningen 34, medens en ventil 42 og en vand-10 dampfælde 44 er anbragt i ledningen 36. Desuden står en hjælpeledning 46, som indbefatter en bøjle 48, i forbindelse med ledningen 34 imod strømmens retning i forhold til vanddamptrykreduktionsorganet 38. Fortyndingstanken 18 er egnet til at sættes selektivt i forbindelse med 15 beholderen 10 gennem en ledning 50. Anbragt i ledningen 50 er en pumpe 52 og en ventil 54.

Til udtømning af færdigbehandlet produkt er beholderen 10 gennem en hovedledning 56 og en sideledning 58 forbundet med en produktopbevaringstank 60. Opbevarings-20 tanken 60 er forsynet med en væskeniveausonde 62, og i sideledningen 58 er der anbragt en ventil 64, og hoved-ledningen 56 kan være forlænget som vist ved 66 til forbindelse med yderligere opbevaringsfaciliteter. Anbragt i hovedledningen 56 er en pumpe 68 og en recirkulations-25 ventil 70. En ledning 72 sætter ventilen 70 i forbindelse med den ene side af en varmeudveksler 74, og en ledning 76 sætter den anden side af varmeudveksleren 74 i forbindelse med beholderen 10. Desuden står en vanddampledning 78 i forbindelse med varmeudveksleren 74, og anbragt i ledningen 30 78 er en reguleringsventil 80, som reagerer på en tempera turføler 82 anbragt i ledningen 76.

I den i fig. 1 viste udførelsesform findes der også en opbevaringsbeholder 84, som tjener til opbevaring af før ugelatineret stivelse, fortrinsvis valgt i grup-35 pen bestående af umodificeret stivelse og kemisk modificeret stivelse. Opbevaringsbeholderen 84 står gennem en transportledning 86 i forbindelse med en automatisk vægt -88 med en udtømningsledning 90, som står i forbindelse

O

5 144378 med reaktionsbeholderen 10. En aluntilsætningstank 92 er forbundet til beholderen 10 gennem en ledning 94, som indbefatter en ventil 96, medens en boraxtilsætninqstank 98 er forbundet til beholderen 10 gennem en ledning 100, 5 som indbefatter en ventil 101. Endelig er beholderen 10 forsynet med en temperaturreguleringsenhed 102 og et viskositetsreguleringsorgan 103.

Det ovenfor beskrevne apparat reguleres automatisk af en operatør eller en programmator (ikke vist) 10 på følgende måde. Med kontrolsystemet indstillet forud vil væskeniveausonden 62 automatisk starte processen, når niveauet af færdigbehandlet, korrugerende klæbemiddel uden bærer i opbevaringstanken 60 falder til under sonden. Ved det indledende driftstrin åbner vandventilen 16, hvilket 15 tillader, at vand strømmer ind i beholderen 10, og vægten 88 fyldes med tør, ugelatineret stivelse fra opbevaringsbeholderen 84. Efter at vandmåleren 14 har afmålt den rigtige mængde vand til beholderen 10, lukker den vandventilen 16 og stiller programmatoren frem. Derefter 20 åbner vanddampventilen 42, og vand i beholderen 10 opvarmes af den vanddamp, der tilledes gennem ledningen 36.

Når den ønskede, forud bestemte temperatur af vandet i blanderen 10 er nået, lukker temperaturreguleringsenheden 102 vanddampventilen 42 til afbrydelse af vandets 25 opvarmning og stiller programmatoren frem. På dette tidspunkt sættes den forud afvejede mængde tør stivelse til beholderen 10 fra vægten 88, og programmatoren stilles frem. Stivelsen og vandet i blanderen 10 blandes til fremstilling af en opvarmet stivelseopslæmning.

30

Efter at en opvarmet stivelseopslæmning er blevet tilvejebragt i beholderen 10, åbner vandventilen 22, og pumpen 26 aktiveres, hvorefter vand og base samtidig ledes ind i fortyndingstanken 18. I denne forbindelse afmåler vandmåleren 14 den rigtige mængde vand og lukker 35 „ derefter vandventilen 22, medens basemaleren 28 afmaler den rigtige mængde base og derefter stopper pumpen 26.

På dette pUnkt stilles programmatoren frem. Dernæst åbner vanddampventilen 40, hvilket tillader tilledning af vanddamp til fortyndingstanken 18 til opvarmning af basen og 6

O

144378 vandet deri til fremstilling af en opvarmet, vandig baseblanding. Når blandingen af base og vand i fortyndingstanken 18 når en foreløbig temperatur (ca. 10°C under den ønskede sluttemperatur), påvirker temperaturreguleringsenheden 30 vanddampventilen 40 til reduktion af vanddampstrømningen derigennem, og når den ønskede sluttemperatur af blandingen i fortyndingstanken 18 er nået, lukker temperaturreguleringsenheden 30 derefter vanddampventilen 40 til afbrydelse af opvarmningen og stiller programmatoren > j) frem.

Efter at den opvarmede, vandige baseblanding er blevet fremstillet i fortyndingstanken 18, åbner ventilen 54 til en forud bestemt indstilling, og pumpen 52 aktiveres til pumpning af den vandige baseblanding fra fortyn-15 dingstanken 18 til reaktionsbeholderen 10. Når fortyndingstanken 18 er tom, stopper væskeniveausonden 32 pumpen 52, lukker ventilen 54 og stiller programmatoren frem.

Det vil forstås, at den vandige baseblanding, der kommer ind i beholderen 10, blandes med og kemisk behand-20 ler stivelseopslæmningen deri. Der sker mere specielt en kemisk reaktion, som frembringer en delvis kvældet stivelsesuspension. Når den ønskede, forud bestemte viskositet for opslæmningen eller suspensionen er nået, åbner viskositetsreguleringsorganet 103 ventilen 96, hvilket tillader 25 strømning af alun fra tilsætningstanken 92 til beholderen 10, samt starter en boraxtidtager (ikke vist) til regulering af forsinkelsen af boraxtilsætningen til beholderen 10. Når boraxforsinkelsestiden er gået, åbnes ventilen 101, hvilket tillader strømning af borax fra tilsætnings-30 tanken 98 til beholderen 10, og en opholdstidtager (ikke vist) startes. Alunet og boraxen blandes med stivelsesuspensionen. De afbryder stivelsesuspensionens kvældning og forhindrer derved for kraftig behandling af stivelsen.

Således fremstilles der et færdigbehandlet, korrugerende 35 klæbemiddel uden bærer. Når opholdstiden er gået, stilles programmatoren frem, og pumpen 68 aktiveres til udtømning af det færdigbehandlede, korrugerende klæbemiddel til opbevaring.

O

144378 7

Pumpningstrinnet for færdigbehandlet klæbemiddel til opbevaring lukker alunventilen 96 og boraxventi-len 102 og genindstiller reguleringssystemet, hvorved dette gøres klart til fremstilling af den næste portion 5 klæbemiddel. Når opbevaringstanken 60 er fyldt, desaktiverer væskeniveausonden 62 pumpen 68. Udtømningsventilen 64 åbnes, når færdigbehandlet produkt skal ledes til opbevaringstanken 60, og lukkes, når færdigbehandlet produkt skal ledes til de yderligere opbevaringsfacilite-10 ter. Idet det sidstnævnte tilfælde kan væskeniveausonden 62 udelades i reguleringssystemet. Endelig kan færdigbehandlet produkt recirkuleres tilbage til beholderen 10 gennem ventilen 70, ledningen 72, varmeudveksleren 74 og ledningen 76. I dette tilfælde tjener den automatisk regu-15 lerede strøm af vanddamp til varmeudveksleren 74 til at holde det recirkulerende produkt på en ønsket, forud bestemt temperatur.

Fig. 2 illustrerer en modificeret udførelsesform for apparatet ifølge den foreliggende opfindelse. Med mær-20 ke forsynede tal anvendes i fig. 2 til identifikation af komponenter eller elementer, der er de samme som eller mage til de i fig. 1 identificerede komponenter eller elementer. Ved denne udførelsesform fremstilles der først en stivelseopslæmning i en opslæmningsfremstillingstank 104, 25 hvorefter opslæmningen pumpes til reaktionsbeholderen·101, når der skal fremstilles en portion færdigbehandlet, kor-rugerende klæbemiddel uden bærer.

Opslæmningstanken 104 er egnet til modtagelse af tør, ugelatineret stivelse fra opbevaringsbeholderen 84' 30 gennem et måleorgan 106 og en ledning 108. Idet i fig. 2 viste arrangement er vandledningen 12' og vanddampledningen 36' forbundet til opslæmningstanken 104 i stedet for til beholderen 10'. Vand, der kommer ind i opslæmningstanken 104, opvarmes af vanddamp, der cirkulerer gennem 35 varmespiraler 110. Ved den ønskede, forud bestemte temperatur lukker en temperaturreguleringsenhed 112 vanddampventilen 42' til afbrydelse af opvarmningen, medens den rigtige mængde tør stivelse ledes til opslæmningstanken 8 144378

O

104 af afmålingsorganet 106. Stivelsen og vandet i tanken 104 blandes til fremstilling af en opvarmet stivelsesopslæmning. Opslæmningstanken 104 er tillige forsynet med en niveausonde 113 og en hjælpeledning 114, hvori der er anbragt en vanddampfælde 116. En udtømningsledning 118, hvor-i der er anbragt en pumpe 120, en ventil 122 og en opslæmningsmåler 124, forbinder opslæmningstanken 104 og beholderen 10'. Efter at en stivelsesopslæmning er blevet frem-Lj stillet i opslæmningstanken 104, pumpes den fra tanken 104 til beholderen 10' af pumpen 120. På samme tid ledes base og vand ind i basefortyndingstanken 18', Når den rigtige mængde stivelseopslæmning, som bestemt af opslæmningsmåleren 124, er blevet tilvejebragt i beholderen 10', pum-15 pes den opvarmede, vandige baseblanding, når den er klar, fra fortyndingstanken 18' til beholderen 10'. Bortset fra den indledende fremstilling af den opvarmede stivelseopslæmning og dens udtømning i beholderen 10' programmeres trinnene ved den i fig. 2 viste proces på samme måde som 20 trinnene i den i fig. 1 viste proces efter den indledende fremstilling af den opvarmede stivelseopslæning i reaktionsbeholderen 10.

Ved den i fig. 2 viste udførelsesform er en varme-udveksler 126 anbragt i udtømningsledningen 118, og vand-25 damp cirkuleres derigennem ved hjælp af en tilgangsledning 128 og en afgangsledning 130. Anbragt i tilgangsledningen 128 er en ventil 132, som reguleres af en temperaturføler 134 anbragt i udtømningsledningen 118 med strømmen i forhold til varmeudveksleren 126. Temperaturen af den stivel-30 seopslæmning, der strømmer gennem udtømningsledningen 118, holdes således på en forud bestemt værdi ved hjælp af den automatisk regulerede strøm af vanddamp gennem varmeudveksleren 126. Desuden er opslæmningsventilen 122 forbundet til en returledning 136, som står i forbindelse med op-35 slæmningstanken 104, hvorved stivelseopslæmningen kan recirkuleres til opslæmningstanken 104.

144378 9

O

Ved begge de ovenfor beskrevne udførelsesformer for apparatet ifølge den foreliggende opfindelse anvendes der en programmator til regulering af processens trin i den rigtige rækkefølge, og programinatoren er arrangeret således, at den ikke bliver stillet frem til næste funktion, før hver enkelt funktion er blevet korrekt afsluttet. Som følge af de programmerede processer opnås der let nøjagtig kontrol med mængderne af vand, base, stivelse, alun og borax samt nøjagtig kontrol med temperatur [j og stivelseopslæmningens viskositet. De foretrukne værdier og forholdet mellem disse variable er omtalt i dansk patentskrift nr. 125.428. Ved den i fig. 1 viste udførelsesform tilvejebringes stivelseopslæmningen i beholderen 10 i afpasset rækkefølge i forhold til processens re-15 sterende trin. Ved den i fig. 2 viste udførelsesform kan stivelseopslæmningen fremstilles enten kontinuerligt i afpasset rækkefølge i forhold til de efterfølgende procestrin eller som én portion forud for de efterfølgende procestrin.

Claims (5)

144378 ΙΟ ο

1. Fremgangsmåde ifølge krav 2 i patent nr. 125.428 til fremstilling af et klæbemiddel ved at reak- 5 tionsblandingens viskositet overvåges, efterhånden som reaktionen skrider frem, og at reaktionen standses, når en vis, forud bestemt viskositetsværdi er påvist, kendetegnet ved, at det færdigbehandlede adhæsivmateriale udtømmes til en opbevaringstank, niveauet af færdig-10 behandlet klæbemiddelmateriale i opbevaringstanken påvises, og yderligere stivelseopslæmning og alkali omsættes, hvis det påviste niveau for færdigbehandlet klæbemiddel i opbevaringstanken ligger under et vist, forud bestemt niveau.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendeteg-15 net ved, at reaktionen standses, ved at alun sættes til den reagerende opslæmning.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegne t ved,at der sættes borax til den alunbehandlede opslæmning . AA

4. Apparat til fremstilling af et adhæsivmateriale ved fremgangsmåden ifølge et hvilket som helst af kravene 1-3 og omfattende en reaktionsbeholder (10), som er forbundet med en opbevaringsbeholder (84) for tør stivelse og med en produktopbevaringstank (60),kendeteg-25 net ved, at reaktionsbeholderen (10) yderligere er forbundet med en tilførselsbeholder (92) for reaktionsstandsende middel og forsynet med et viskositetsovervågningsorgan (103) til kontinuerlig måling af viskositeten af indholdet i reaktionsbeholderen, idet organet (103) er forbundet med 30 en ventil (96) i tilførselsledningen fra beholderen (92) og åbner ventilen (96)# når viskositeten af indholdet i beholderen (10) har nået en forudbestemt værdi.

5. Apparat ifølge krav 4, kendetegnet ved, at beholderen (10) er forsynet med en omrører til 35