DK151064B - Fremgangsmaade og apparat til paafoering af vaeske paa materialebaner - Google Patents

Description

151064

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til påføring af væske på materialebaner, hvilken fremgangsmåde er af den i krav l's indledning angivne art.

Fra beskrivelsen til USA-patent nr. 3.179.536 kendes en fremgangsmåde af denne art, hvor der anvendes et åbent kammer 6 for påføringsvæsken 18, samt en afstryger 19, der er således fastgjort i en holder, at afstrygeren trykkes imod materialebanen med den ønskede kraft.

Anvendelsen af et åbent kammer medfører uundgåeligt, at lufttrykket over væsken i kammeret svarer til omgivelsernes lufttryk, hvorfor trykket ved ethvert niveau i væsken bliver højere end atmosfæretrykket svarende til dybden fra væskeoverfladen, dvs. at væsketrykket ved alle niveauer under overfladen er højere end ητησι vpI βρ>^1-τ-\,ν·1ί·β·Ι- rioffo rnodf^ror· 4-aa-l-ni nfTcrvroVil ρτηρι* . i dpf· vsslcpn 151064 2 vil søge at strømme ud mellem materialebanen og de dele af kammerets væg, der afgrænser den imod materialebanen vendende åbning. En yderligere ulempe ved de kendte fremgangsmåder består i at det er svært at tilvejebringe en ensartet afstrygningskraft langs med afstrygeren i dennes fulde længde, hvorfor afstrygningen - og dermed fordelingen af den påførte væske - kan blive uregelmæssig.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved de i krav l's kendetegnende del angivne træk. Herved opnås dels, at væsketrykket ved ethvert niveau inden i kammeret kan holdes lavere end omgivelseslufttrykket, så at en eventuel utæthed ikke medfører væskespild, men højst en indsivning af luftbobler i kammeret, og dels at trykforskelien bevirker en kraft, der søger at trykke materialebanen og kammeret imod hinanden, hvorved afstrygeren og materialebanen ligeledes bliver trykket imod hinanden med en kraft, der er stort set ensartet langs med afstrygeren i dennes fulde længde, og som let kan indstilles ved at ændre trykforskellen.

Opfindelsen angår også et apparat til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen. Dette apparat er af den art, der blandt andet kendes fra den ovennævnte beskrivelse til USA-patent nr. 3.179.536, således som angivet i krav 2's indledning, og appara-tet er ifølge opfindelsen ejendommeligt ved den udformning, der er angivet i krav 2's kendetegnende del.

Ved den i krav 3 angivne udformning opnås tillige en meget ensartet fordeling af afstrygningskraften langs med afstrygeren.

Ved den i krav 4 angivne udformning opnås en mulighed for indstilling af afstrygerens vinkel i forhold til banematerialet, samtidigt som den fornødne tætning af kammeret opretholdes. Ved denne vinkelindstilling vil der selvsagt kunne ske en ændring i afstrygningskraften, men denne ændring kan let kompenseres ved en passende indstilling af trykforskellen.

Opfindelsen skal i det følgende forklares næmere under henvisning til de på tegningen viste udførelseseksempler på apparater ifølge opfindelsen, idet 3 151064 fig. 1 viser et væskepåføringsapparat ifølge den foreliggende opfindelse, skematisk, fig. 2 skematisk en anden udførelsesform for et påføringsapparat ifølge opfindelsen, fig, 3 skematisk yderligere en udførelsesform for et påføringsapparat ifølge opfindelsen, og fig. 4 skematisk endnu en udførelsesform for et påføringsapparat ifølge opfindelsen.

På tegningen er der vist fire forskellige udførelsesformer for et apparat, hvori der indføres en papirbane i et lukket kammer, hvori der på banen påføres en væskebelægning, efterhånden som banen passerer afstanden mellem to blade, af hvilke det ene er anbragt ved indføringen til det lukkede kammer, mens det andet er anbragt ved afgangen herfra. Til hinanden svarende dele af de fire udførelsesformer er betegnet med samme henvisningsbetegnelse. I det følgende angives desuden fire eksempler, der er baseret på laboratorieforsøg, som er udført under anvendelse af det i fig. 1 viste apparat.

I fig. 1 passerer en papirbane 1, som det er antydet ved pile, over en valse 2, der har en poleret overflade, og langs en del af papirbanens passage hen over valsen bevæger banen sig opad gennem en masse 42 af belægningsvæske. Efter at banen er passeret op over væskeniveauet 12, afstryges eventuel overskydende væske på banen. Ved udformningen af beholderen for belægningsvæsken er der anbragt en kasse 3 i nærheden af valsens omkreds, og to blade 4-5 og 6-7 er monteret i nogen indbyrdes afstand inde i kassen således, at de forreste kanter 4 og 6 af bladene berører banen. Sidefladerne eller siderne af kassen 3 har faste endestykker, der danner en kant 3^, som vender hen mod, men er anbragt i nogen afstand fra valsen 2's omkredsflade. Fastgøringspunkterne 5 og 7 for bladene 4-6 og 5-7 er anbragt på den faste kant 31. Desuden indbefatter kassens sider bevægelige, fastlåselige, flade, tætnende endestykker 8, imod hvilke siderne af bladene frit kan bevæge sig. De tætnende endestykker har cirkelbueformede kanter, der strækker sig mellem de med indbyrdes afstand beliggende punkter 9 og 10, som berører papirbanen 1, der passerer over valsen, og de cirkelbueformede kanter 9 og 10 er tætnet ved hjælp af en gummistrimmel ved berøringsfladen med papirbanen.

* 151064

Som følge heraf danner kassen 3 i kombination med valsen 2's omkredsflade et lukket kammer, hvori helægningsvæsken indføres. Kassen 3 danner en åbning til det lukkede kammer, hvilken åbning er afgrænset af forkanterne 4 og 6 af bladene 4-5 og 6-7 samt kanterne 9 og 10 af de bevægelige endestykker eller sidestykker af kassen. Denne åbning er lukket af omkredsfladen af valsen 2, der danner et understøtningsorgan for den papirbane 1, som bevæger sig hen over åbningen mellem bladene.

Belægningsvæsken pumpes ind i den nederste del 11 af det lukkede kammer til et niveau 12. Højden af niveauet justeres ved hjælp af et overløb 13, som er bevægeligt ved et forbindelsessted 14. Forbindelsesstedet er blot vist som eksempel, idet højden af overløbet 13 kan justeres på mange andre måder, hvilket er velkendt. Når belægningsvæsken stiger op til overkanten af overløbet 13, strømmer den nedad til højre for overløbet i fig. 1, hvor den danner et niveau 17. Væsken oplagres i et reservoir 15 og strømmer ind i det lukkede kammer mellem overløbet 13 og valsen 2, mens den vender tilbage til reservoiret fra det rum i kassen, som har niveauet 17-Niveauet 16 i reservoiret 15 befinder sig ved det omgivende tryk. Trykket inde i det lukkede kammer ved niveauerne 12 og 17 reguleres imidlertid ved en passende afbalancering mellem en vakuumledning l8 og en trykledning 19· .

For at regulere vinkelen af det blad 6-7, der udfører βίε trygningen, er bladets fastgøringspunkt 7 fastgjort til en del 20, der har form af en cirkelbue, som er bevægeligt understøttet på e.n grunddel 21, der er fastgjort til kassen 3* og som har form af en modsvarende cirkelbue. Skønt det ikke er vist, er kassen fastgjort til et stel således, at dens position i berøring med banen kan justeres, dvs. således, at kassen kan bevæges hen mod eller bort fra banen. Stellet og kassen udgør et stabilt arrangement således, at det vakuum, som frembringes inde i det lukkede kammer i kassen, ikke indvirker på positionen af arrangementet.

Ved udførelse af påføringsoperationen virker bladet 4-5 som en påstrygningskniv, mens det andet blad 6-7 virker som en af-strygningskniv. Positionerne af og det tryk, der virker på bladene, kan groft indstilles ved bevægelse af kassen 3 hen mod eller bort fra banen og valsen, mens kassen glider mellem de løsnede endestykker eller sidestykker 8. I øvrigt virker bladene forskelligt og reguleres forskelligt.

5 151064 Påstrygningsbladet 4-5 glatter, udjævner og sammentrykker banen. Dette blad skal også afbalancere trykket fra væsken og det optrædende vakuum. Der udføres imidlertid intet arbejde på væsken. Som følge heraf har drejningsmomentet på bladet 4-5 ved fastgørings-punktet 5 en rimelig værdi. Desuden kan drejningsmomentet let justeres jævnt langs bredden af banen, og som vist i fig. 1 findes der en kanal 5^ indeholdende et rør 43, hvori trykket reguleres med henblik på udøvelse af et ensartet drejningsmoment på bladet. Kanalen med røret kan også anbringes ved punktet 5.

Afstrygningsbladet 6-7 udglatter belægningen og afstryger samtidig eventuel overskydende væske på et sted i nogen afstand over væskeniveauet 12 i det lukkede kammer. Under udførelsen af sin funktion på belægningsvæsken kan blådet frembringe en vis modstand ved store hastigheder af banen og stor viskositet af væsken. Det nødvendige høje tryk ved forkanten 38 af bladet opnås i dette tilfælde ved justering af det vakuum, som optræder inde i det lukkede kammer. Bladet må naturligvis være tilstrækkelig stift til, at det vakuum, der optræder inde i det lukkede kammer, omformes til et tryk ved forkanten 38 af bladet således, at vinklen på dette sted bliver passende. Der tilvejebringes imidlertid intet drejningsmoment ved fastgøringspunktet 7 for at forårsage berøringen af bladet 6-7 ved dets forkant 38. Som følge heraf kan bladet være forholdsvis tyndt og fleksibelt og de betydelige kræfter udøves udelukkende af det vakuum, som optræder inde i kammeret, og som kan justeres med stor nøjagtighed og automatisk kan fordeles ensartet langs bredden af banen.

Ved begyndelsen af påføringsprocessen indstilles kassen 3 groft mod banen 1 og valsen 2. En vakuumpumpe 37 forbindes med vakuumledningen 18. En pumpe 22 er anbragt i den tilførselsledning 40, der strækker sig mellem reservoiret 15 og den nedre del 11 af det lukkede kammer, for at indføre belægningsvæsken i kassen, og den hastighed, hvormed væsken indføres, reguleres ved hjælp af en ventil 23 i ledningen 40. Som nævnt ovenfor reguleres væskeniveauet 12 inde i det lukkede kammer ved positionen af overløbet 13’s øverste ende. Påstrygningstrykket ved forkanten 44 af bladet 4-5 justeres ved hjælp af det hydrauliske tryk i det rør 43, som er anbragt i kanalen 5 · Ved forkanten af afstrygningsbladet 6-7 reguleres 6 151064 trykket ved hjælp af den med ventil forsynede vakuumledning 18 og den ligeledes med ventil forsynede tilførselsledning 19j som reguleres til formindskelse af det optrædende vakuum efter behov. Vinklen mellem afstrygningsbladet S og papirbanen 1 ved afstrygnings-bladets forkant 38 justeres nøjagtigt ved bevægelse af bladets fast-gøringspunkt 7, som er fastgjort til den bevægelige del 20. Under den grove indstilling af kassen, som er omtalt ovenfor, anbringes den normalt således, at forkanten 38 af afstrygningsbladet 6 netop når banen. Derfor forbliver positionen af forkanten 38 uændret, selv om bladets vinkel i forhold til papirbanen ændres ved bevægelse af fastgøringspunktet 7. Hvis det viste apparat drives ved et kraftigt vakuum, og bladet er så tyndt at den bliver bøjet, kan grovindstillingen omjusteres under hensyntagen til den kortere afstand mellem forkanten 38 og fastgøringspunktet 7· Under normale driftsbetingelser og ved anvendelse af blade med normal stivhed er en sådan omjustering imidlertid unødvendig.

Når påføringsoperationen skal afbrydes, udkobles pumpen 22 og vakuumpumpen 37, og kassen kan tømmes for væske. Hvis det ønskes, kan kassen desuden trækkes bort fra valsens omkredsflade. Processen er den samme, hvis der optræder et brud på banen, efter at påføringsoperationen er fuldført. Den samme proces kan udføres, hvis banen knækker, inden den når belægningsapparatet, men i dette tilfælde skal pumperne fortrinsvis standses automatisk. Kassen kan hensigtsmæssigt rengøres ved hjælp af en permanent monteret sprøjtnings-befugter. Den nødvendige rengøring kan ofte udføres, uden at kassen trækkes bort fra valsen, dvs., at rengøringen kan udføres praktisk talt uden afbrydelse af driften.

I fig. 2 er positionerne af påstrygnings- og afstrygnings'bla-dene ombyttet således, at banen berører påstrygningsbladet 4-5 omtrent ved væskeniveauet 12 og bevæger sig nedad i berøring med væsken, indtil den når afstrygningsbladet 6-7 i det punkt, hvor den bevæger sig ud fra det lukkede kammer med kassen. Dette særlige arrangement er ønskeligt, hvis belægningsvæsken er følsom over for luft. Kassen kan anbringes i flere positioner rundt langs omkredsen af valsen, og i fig. 2 strækker kassen sig nedad under den nederste del af valsen. Ved dette arrangement holdes afstrygningsbladet 6-7 helt under væskeniveauet 12. Desuden kan niveauet 12 ved passende 7 151064 anbringelse af overløbet 13 i almindelighed opretholdes over kanten 4 af påstrygningsbladet 4-5. Apparatet virker i øvrigt, hvad angår start, standsning og eventuelle funktionsafbrydelser, på samme måde som omtalt i forbindelse med fig. 1.

Fig. 3 viser en udførelsesform for et apparat ifølge opfindelsen med visse væsentlige forskelle, hvad angår arrangementet til tilførsel af belægningsvæsken til det lukkede kammer, og hvad angår afstrygningsbladets berøring med fladen.

En materialestrimmel eller -bane 1 bevæger sig i retning af pilene og passerer hen over en fast understøtning eller en valse 2 således, at den del af valsen, hvorover banen passerer, er beliggende i området ved en åben side af kassen 3. Ved begyndelsen af påføringsoperationen passerer banen 1 mellem valsen 2 og berøringspunktet 44 for påstrygningsbladet 4-5, og ved afslutningen af påføringsoperationen passerer banen mellem forkanten 38 af afstrygningsbladet 6 og en glideplade 2^. Endestykkerne 8, der er bevægelige og kan anbringes på kassens sider, er tætnet i forhold til kassen ved hjælp af påstrygnings- og afstrygningsbladene, som er anbragt på samme måde som omtalt i forbindelse med fig. 1. Følgelig berører endestykkerne 8 banen eller overfladen af valsen 2 og glidepladen 21. Det arrangement, der består af endestykkerne 8, bladene 4-5 og 6-7 samt valsen 2 og glidepladen 2^ danner et lukket kammer, gennem hvilket banen 1 passerer under påføringsoperationen. Inde i dét lukkedé kammer findes der en lomme 11, hvori belægningsvæsken opretholdes ved et niveau 12. Belægningsvæsken tilføres fra en kilde eller et reservoir 15, hvis væskeniveau 16 befinder sig ved atmosfærisk tryk, og væsken vender tilbage til reservoiret fra den væskemasse, der har niveauet 17, inde i kassen. Det lukkede kammer inde i kassen opretholdes under et vakuum svarende til niveauerne 17 og 16 ved hjælp af den med ventil forsynede vakuumledning 18. Det partielle vakuum inde i det lukkede kammer justeres nøjagtigt ved hjælp af den med ventil forsynede trykledning 19. Som vist i fig. 1 er af-strygnings.bladet 6-7 fastgjort til en understøtningsdel 20, der har form af en cirkelbue, og denne del er monteret på en grunddel 21 med tilsvarende udformning. Væsken tilføres fra reservoiret 15 ved hjælp af en pumpe gennem en tilførselsledning, idet strømmen reguleres af ventilen 23.

s 151064 I modsætning til, hvad der er tilfældet ved det i fig. 1 og 2 viste apparat, hvor belægningsvæsken strømmer ind i den nedre del 11 af det lukkede kammer, er tilførselsledningen fra reservoiret 15 i fig. 5 forbundet med et svingeligt monteret spredningsrør 24, som danner den ene side af det rum i det lukkede kammer, hvori belægningsvæsken holdes i berøring med banen, som passerer over valsen 2. Røret 24 har to flanger 25 og 26, af hvilke flangen 25 er rettet nedad, mens flangen 26 er rettet opad således, at dens kant ligger i nogen afstand uden for røret og danner toppen af det overløb, som bestemmer niveauet 12, og over hvilket væsken strømmer ned i rummet med væskeniveauet 17. Ved drejning af røret 24 kan dets nedre flange 25 tætnende bringes til sæde mod en krum del 27 i bunden af kassen 5 således, at væskemassen opretholdes i den nedre del eller rummet 11, hvor væsken strækker sig opad til niveauet 12, som bestemmes af overkanten af flangen 26. I spredningsrøret findes der huller eller spalter 45, som udmunder i den nedre del 11, når flangen 25 befinder sig i den almindelige lodrette og tætnende position. Hvis spredningsrøret drejes bort fra den tætnende position for flangen 25 i forhold til delen 27 af kassen, tømmes lommen, og hvis tilførselen til ventilen 25 afskæres, og det partielle vakuum formindskes, kan kassen tømmes fuldstændig. Når ventilen 28 i afgangsledningen fra kassen 5 til reservoiret 15 er lukket, og ventilen 29 i forgreningsledningen fra afgangsledningen er åben, kan kassens indre vaskes. Dette kan gøres ved åbning af ventilen 30 i en anden forgreningsledning, der er forbundet med tilførselsledningen ved et punkt neden for ventilen 25, regnet i strømretningen, med henblik på tilførsel af rensevæske til spredningsrøret 24, der kan drejes manuelt eller ved hjælp af motor med programmeret bevægelse. Under vaskeoperationen kan blandingen bringes til at cirkulere uden for kassen 3 gennem pumpen 22, og der kan være anbragt en trykreguleringsventil 31 i den ledning, som strækker sig mellem tilførselsledningen og afgangsledningen. Efter vaskning pågebyndes påføringsoperationen ved lukning af rensevæskeventilerne 30 og 29 samt ved åbning af belægningsvæskeventilerne 28 og 23 og bevægelse eller drejning af spredningsrøret 24 til den tætnende position for dets flange 25 mod delen 27 af kassen.

9 151064

Hvis påstrygningsbladet var anbragt med sin forkant forløbende i bevægelsesretningen for banen 1, måtte det med særlige midler presses mod banen, og det ville være vanskeligt at undgå frembringelse af lommer, som er vanskelige at rengøre. Endnu værre er den nærliggende risiko, der ville optræde for dannelse af fortykkede lapper af belægningsvæske langs forkanten af bladet. Sådanne lapper ville hænge som tæpper ned over materialebanen og hindre tilførslen i af belægningsvæske, eller de ville falde af. Den forstyrrelse, der forårsages ved dette fænomen, kan formindskes ved indføring af bladet således, at dets forkant 46 vender modsat materialebanens bevægelsesretning, så at fortykkelserne af belægningsvæske føres ind på bladet, dvs. ned i bunden af karret, hvorfra de let kan fjernes på passende måde, hvis det er nødvendigt. Det partielle vakuum, der frembringes inde i det lukkede kammer, presser bladet banen med et tryk, som groft er bestemt ved afstanden mellem berøringspunktet for bladet og dets fastgøringspunkt 5" på kassen. Det er ganske vist noget vanskeligere ved anvendelse af det modsat rettede blad at opnå et stejlt fald mellem berøringspunktet 44 og fastgø-ringspunktet 5" samt at opnå et lille rumfang for det rum 11, der indeholder væsken. Denne ulempe er imidlertid lille, hvis den faste understøtning 2 dannes af en kombination af en roterende valse 2 med lille radius og en glideplade 21, der er anbragt med sin ene kant stødende op til valsen og med sin anden kant beliggende i nogen afstand oven for valsen. Som det fremgår af fig. 3, strækker glidepladen 21 sig i hovedsagen tangentialt opad fra valsen 2. For at hindre banen 1 i at blive presset ind i kassen ved punktet mellem valsen og glidepladen kan forbindelsesstedet afskærmes af en tætne nde plade 32, idet det rum, som afgrænses mellem tætningspladen, valsen og glidepladen, forbindes med en med ventil forsynet vakuumledning 33 således, at der kan opretholdes et passende vakuum i dette rum.

Hvis det papir, der skal forsynes med en belægning, har uregel-mæssigheder, såsom barkpartikler, har det vist sig hensigtsmæssigt at anvende en fast glideplade med en rende tværs over hanen under forkanten 6 af afstrygningskniven 6-7. Banen føres i strakt tilstand over renden, hvori uregelmæssigheder presses ind, så at den anden side af banen er plan, når den passerer mellem forkanten 6 og glidepladen.

10 151064 I modsætning til, hvad der er tilfældet ved de i fig. 1 cg 2 viste arrangementer, ligger afstrygningsbladet 6-7 ikke an imod banen på det sted, hvor den understøttes af valsen 2, men berører banen på et sted i nogen afstand i udadgående retning fra valsen, hvor banen passerer hen over glidepladen 2^. Opdelingen af den faste understøtning for banen i en roterende valse og en stationær glideplade som vist i fig. 3 udgør en anden hensigtsmæssig modifikation af den foreliggende opfindelse.

Det i fig. 4 viste apparat er navnlig anvendeligt, når belægningsvæsken har stor viskositet. Apparatet afviger fra de i fig. 1-3 viste ved, at belægningsvæsken ikke danner en pøl i berøring med banen. Belægningsvæsken sprøjtes fra sprøjtningsrøret 24 som en film 47 imod banen 1. Filmen 47 ledsager banen 1 til punktet 38, hvor bladet 6 berører banen 1. Her afstryges overskydende væske, som strømmer tilbage til den nedre del 11 af kassen 3· Hvis der optræder brud på banen, drejes sprøjtningsrøret 24 fortrinsvis således, at filmen 47 sprøjtes direkte tilbage til den nedre del 11 af kassen 3. Ved at fortsætte cirkulationen af den viskose væske i perioder, hvor der optræder brud på banen, er det muligt at undgå viskositetsændringer for væsken. Stationær væske er sædvanligvis udsat for en viskositetsændring.

Der har været udført påføringsforsøg med det i fig. 1 viste apparat. Under forsøgene, der er beskrevet i de efterfølgende eksempler, var påstrygningsbladet 4-5 anbragt under en vinkel på 4o° med papirbanen, - og længden af- pås trygningsbladet mellem dets forkant 44 og fastgøringspunktet 5 var 30 mm, mens dets tykkelse var 0,35 mm, hvorhos de tilsvarende dimensioner af afstrygningsbladet 6 var henholdsvis 85 mm og 0,35 mm. Krumningen af bladene var ubetydelig ved et vakuum op til 1200 mm. Her og i de følgende eksempler udtrykkes det anvendte vakuum ved højden af en vandsøjle, regnet i mm. Der blev også udført sammenlignende belægningsforsøg på konventionel måde. Eksempel 1 viser resultaterne af de variable, som er væsentlige for opfindelsen, under anvendelse af pigmentbelægning, fortrinsvis med en blanding af sædvanlig sammensætning. I eksempel 2 er resultaterne sammenlignet med en blanding, der har en større koncentration af pigment, og som er påført i overensstemmelse med opfindelsen og dernæst på konventionel måde under anvendelse af slæbeblade. I eksempel 3 er der anvendt CMC, mens der i eksempel 4 blev anvendt et udløsningskemikalie, idet begge stoffer blev påført i overensstemmelse med den foreliggende opfindelse og med en stør- 11 151064

Eksempel 1. Pigmentbelægning ved anvendelse af en sædvanlig _belægningsblanding._

En bane af papir af kvaliteten MG sulfat blev belagt med en belægningsvæske bestående af en vandig dispersion af 58 vægtprocent kaolin, 6,7 vægtprocent styren-butadienlatex, 0,9 vægtprocent CMC som fortykningsmiddel og 0,1 vægtprocent dispergeringsmiddel.

1.1. For belægningsmængden i afhængighed af banehastigheden og af bladets berøringsvinkel, målt i ubelastet tilstand, blev opnået følgende resultater ved en viskositet af blandingen på l800 cP og et vakuum på 600 mm:

Vinkel 15° 20° 25° 30° 50° hastighed

O

m/min. belægningsmængde i g/m 50 23 13 5 4 3 100 633 150 11 3 2 200 17 4 3 250 4 2 300 5 3 350 7 3

Belægningsmængden forøges ved voksende banehastighed og/eller formindsket bladvinkel. Ved lille bladvinkel bliver belægningsmængden kun stabil og passende lille, hvis hastigheden holdes lav. Ved bladvinkler over 25° bliver belægningsmængden gradvis mindre og uafhængig af hastigheden.

1.2. For belægningsmængden i afhængighed af det anvendte vakuum og af bladets berøringsvinkel blev opnået følgende resultater ved en viskositet af blandingen l800 cP og en banehastighed på 50 m/min.

12 151064

Vinkel 15° 25° vakuum belægningsmængde mm g/ m g/ m 100 8,3 200 7,6 300 6,4 400 5,9 500 5,2 600 23,4 5,0 800 18,4 5,0 1000 17,0 1200 15,5 1.3. Por belægningsmængden i afhængighed af det anvendte vakuum og af blandingens viskositet blev opnået følgende- resultater ved en bladberøringsvinkel på 15° og en banehastighed på 50 m/min.

Viskositet 1200 cP l800 cP 2500 cP

Vakuum belægningsmængde 2 2 2 mm g/m g/m g/m 600 20 23 29 800 16 18 19

De ovenfor angivne tabeller 1.2 og 1.3 viser bl.a., at en stor belægningsmængde, der er opnået med en lille berøringsvinkel, i en vis udstrækning kan holdes konstant, selv ved varierende banehastighed, jf. tabel 1.1, og/eller ved varierende viskositet. Dette kan gøres ved programregulering af det anvendte vakuum. Dette udgør sammen med en simpel justering af bladberøringsvinklen og de kraftigt forøgede muligheder af anvendelse af selv små bladvinkler de ejendommelige træk ved opfindelsen.

1? 151064

Eksempel 2. Pigmentbelægning under anvendelse af stor pigment- _koncentration.________

En papirbane blev belagt med en pigmentblanding bestående af en vandig dispersion af 68 vægtprocent kaolin, 9 vægtprocent styren--butadienlatex og 0,1 vægtprocent dispergeringsmiddel. Belægningen blev påført i overensstemmelse med opfindelsen. Der blev udført sammenlignende forsøg ved den konventionelle påføringsmetode under anvendelse af et slæbeblad, dvs. et enkelt blad med en længde på 100 mm og en tykkelse på 0,35 mm, hvor blandingen blev påført ved hjælp af en valse. Der blev anvendt en banehastighed på 50 m/min., bladvinkler på 20° ved udøvelse af opfindelsen og på 40° for slæbebladet.

Udeladelsen af CMC muliggør anvendelsen af en større pigmentkoncentration og opnåelsen af en forøget belægningsmængde, men resulterer i en dårligere stabilitet af blandingen.

i 14 151064

CD I

Ό -P

cd CD ri rH -P "ri

't-ι ri S

ri CO \ CD CQ Ό m > ri ω S vo <3\ cvi 0 <t> xi o al H Cs ra

0) bO

Ό ri °C0 Ή S ri Φ

bOO

rri 8 bO CM CD r-1 ri S

ri c) i \ avcr\o\c7\OHminvo

o ,ΰδ bo HrriHHCMCMCMCMCM

•H -P

ri i

CD O -P

> CD oooooooooo ΰ [Q-P ΟΟΟΟίΛίΠΙΛΟΙΛΟ o ·Η·Η CNOOOOOOCOCOO^ChrlHai X >ra ocMCMCMCMCMCMOjmmm «cd CM I ri ri o ω ·η

o-p ΙΛ (Λ K\ 4· m ΙΛ VO VO CO

£j Cd •»•«•»»i·»·*·»·'·*·» 0 Ch oocooocoæcocoooooco

JsJ -P ^VOVOVOVOVOVOVOVQVOVO

ω i Ό -P

Cd CD S

Η -P ·Η

<H ri S

ri CO \ CD CO Ό m > ri cd s 0 o ri O ΟΛ CO s ri 1 Φ ca ω

bO -P

ri ·α •rH d

ri CD <D

bo-ri ffl ri 8 μ οι CD H ri S _ T3

Cø CD 8 \ VO IS- O O O CD

ris bo-=f ·=}- m mm s

CD

-d CD

ril m •ri O -P ^ o-lid® oo o o oo ω acop oo o o oo g

O -ri-ri FM CO CO 00 OO CO CO S

>CQ O0J0J CM CM CM CM CD

ω -ri bO C« H I ri $ U ri O ri

Cri CD -ri CD

h >-p mm cm m m m u

Sri CO η n ·> ·> ·* ·* CD

O ri 0000 CO 00 coco > id-p CO VO VO V0 VOMO o •ri

-P

iH

• cflj

Ό ri _ _ _ S

•ri -ri oinoinooo^ eh soHinrriHcMCMm^fin w i5 151064

Tabellen viser, at opfindelsen muliggør påføring af en kraftig og ensartet belægning, uden at væsken bliver tykkere. Ved den konventionelle fremgangsmåde var det nødvendigt at arbejde med lavere belægningsniveauer, og der blev da opnået et acceptabelt resultat. Dette kunne imidlertid ikke opretholdes ved fortsat operation, hvilket resulterede i en fortykkelse af blandingen, en forøgelse af belægningsmængden og helt uacceptable ridser.

Der blev udført et andet forsøg i overensstemmelse med opfindelsen med samme værdier af koncentrationen og viskositeten som ved det ovenfor nævnte forsøg, men med justering til en mindre belægningsmængde, hvilket resulterede i en ensartet belægning på

O

15-16 g/m . Efter 60 minutters operation blev der ikke observeret nogen ændringer. Overfladeensartetheden blev i dette tilfælde målt til værdier mellem 8 og 11 cnP/min.

Eksempel 5. Belægning med CMC.

Der tilsigtes her en tæt overflade med størst mulig CMC-kon-centration. Der blev foretaget sammenligning med konventionel belægning i en størrelsespresse under anvendelse af to forskellige CMC-koncentrationer. Den anvendte papirkvalitet var fedttæt-sulfit.

Ifølge opfindelsen konventionelt 1 side 1 side 2 sider

2,5$ CMC

O

småhuller per m 600 1900 600 porøsitet sek. 2,5 2,0 5,0

1,25$ CMC

småhuller 500 2200 600 porøsitet sek. 2,0 2,4 6,0

Opfindelsen resulterer i omtrent lige så høj kvalitet, efter at kun den ene side af papiret er belagt, som den kvalitet, der opnås efter belægning af begge papirets sider på konventionel måde.

151064

Eksempel 4. Belægning med udløsningskemikalier.

Det tilsigtes her at opnå en ensartet belægning, som er koncentreret ved papirets overflade. Følgende resultater blev opnået ved anvendelse af en siliconeemulsion. først i overensstemmelse med opfindelsen og dernæst ved anvendelse af en konventionel limpresse. siliconeemulsionen var fremstillet af Rhone-Poulenc og blev anvendt i koncentrationer på 4,6 og 8 vægtprocent af de faste stoffer.

Resultaterne blev målt i overensstemmelse med Tappi RC-283.

En strimmel klæbebånd presses imod det behandlede papir i 20 timer ved en temperatur på 70°C og et tryk på ca. 200 mN/cm2. Når prøven er afkølet måles delamineringskraften, og middelværdien (a) af fem målinger noteres. Den aftrukne båndstrimmel presses dernæst mod en plade af rustfrit stål ved hjælp af en vægt på 1 kg, som rulles langsomt hen over pladen to gange. Delamineringskraften (b) måles som nævnt ovenfor.

belægningsmængde delamineringskraft p g/m a b b/a ifølge opfindelsen 0,42 10 220 22 0,58 10 240 24 0,64 10 210 21 konventionelt 0,35 60 110 1,8 0,50 45 150 3.3 0,65 35 170 4,8

Uden hensyn til belægningsmængden er det betydeligt lettere (a) at trække båndet løs fra det papir, som er behandlet i overensstemmelse med opfindelsen. Der fjernes også mindre klæbemiddel fra klæbebåndsstrimmelen, og det er følgelig vanskeligere (b) at trække den løs fra den rustfri stålplade. Udløsningseffekten er væsentligt bedre, når den nye fremgangsmåde anvendes.

Ved at holde belægningsvæsken inde i et lukket kammer tilsigtes ved den foreliggende opfindelse en formindskelse af forureningen af belægningsvæsken fra omgivelserne og desuden en formindskelse af omgivelsernes forurening med belægningsvæsken. De resultater og erfaringer, som er opnået på grundlag af forsøg, viser, at det er muligt ved anvendelse af den foreliggende opfindelse at opnå i7 151064 en reduktion af den ovenfor omtalte forurening. Desuden har den forventede kvalitetsforbedring vist sig at være overraskende stor, som det er vist ved eksemplerne. Påføring af helt forskellige væsker med forskellige formål har resulteret i belægninger med forbedret kvalitet, selv ved små belægningsmængder, og i overflader med bedre glathed, selv ved påføring af store belægningsmængder, og når der anvendes væske med stor koncentration af faste stoffer og/eller pigment. Mulighederne for at regulere belægningsmængderne og at holde dem konstant er forbedret radikalt.

Grunden til disse uventet gode resultater er ikke fuldstændigt bestemt, men det er åbenbart, at det til de fleste formål er ønskeligt at anvende små belægningsmængder koncentreret ved papirets overflade. Belægningsprocessen gør det muligt at presse meget viskose væsker meget tæt mod det ønskede punkt i nærheden af belægningsbladet. Væskerne kan løbe ned til bladet som følge af den forholdsvis store niveauforskel inde i kassen, uden at de forstyrres af trykket fra væskepumpen. Dette sikrer formentlig sammen med påstrygnings-bladets udglattende og sammentrykkende virkning på banen i kombination med det anvendte vakuum, at belægningen anbringes på tilfredsstillende måde i berøring med papiroverfladen, og at opløsningsmidlet samtidig hindres i at trænge ind i papiret på uhensigtsmæssig eller i visse tilfælde endog skadelig måde. Da afstrygningsvirkningen kan udføres med en forholdsvis lille bladvinkel under tilfredsstillende regulering og med lille forstyrrelse fra omgivelserne, er det samlede resultat så godt, at det kan betegnes som synergisk.

Et andet værdifuldt træk ved den foreliggende opfindelse er den skarpe sidebegrænsning af belægningen, som tilvejebringes på materialebanen eller -strimmelen. Dette træk sikrer at banen belægges i flere striber, som er veldefineret i forhold til hinanden, idet de enkelte striber påføres ved anvendelse af særskilte kasser eller ved anvendelse af en enkelt kasse, der er opdelt ved hjælp af skillevægge, idet særskilte blade strækker sig mellem skillevæggen.

Claims (4)

151064 Patentkrav.

1. Fremgangsmåde til påføring af væske i en materialebane f.eks. en papirbane, ved hvilken fremgangsmåde banen fremføres således forbi et kammer, at et stykke af banen dækker en åbning i kammeret samtidigt modtager væske, der findes i eller tilføres kammeret, og banen efter påføringen af væsken fremføres forbi mindst én afstryger, som afstryger eventuelt overskydende væske fra banen, kendetegnet ved, at der inden i kammeret på regulerbar måde opretholdes et lavere tryk end uden for kammeret, og at afstrygeren fastgøres til eller lades udgøre en del af kammerets væg, og at man anbringer afstrygeren, så den af trykforskellen mellem kammerets indre og dettes omgivelser påvirkes til at presse imod materialebanen.

2. Apparat til brug ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1, hvilket apparat omfatter organer til at fremføre en materialebane forbi et kammer (3) således, at et stykke af banen dækker en åbning i kammeret, organer til at indføre væske i kammeret på en sådan måde, at væsken bringes i berøring med i det mindste en del af det stykke af banen, som dækker den nævnte åbning i kammeret (3), og mindst én afstryger (6) til at afstryge eventuel overskydende væske fra banen efter at denne har passeret åbningen, kendetegnet ved, at kammeret (3), fraset den åbning der dækkes af et stykke af banen, er i alt væsentligt lukket i forhold til omgivelserne og forsynet med organer (18, 19, 37) til opretholdelse af et lavere, regulerbart tryk i kammeret (3) end uden for dette, at afstrygeren (6) er fastgjort til eller udgør en del af kammerets (3) væg og er således anbragt, at den af trykforskellen mellem kammerets indre og dettes omgivelser påvirkes til at presse imod materialebanen.

3. Apparat ifølge krav 2, kendetegnet ved, at afstrygeren (6) er udformet som et tyndt, elastisk bøjeligt blad.

4. Apparat ifølge krav 2 eller 3, kendetegnet ved, at afstrygeren (6) er indrettet til at kunne vinkelindstilles omkring en akse, der ligger tæt ved eller falder sammen med afstrygerens berøringslinie (38) med banematerialet.