EP0542966B1 - Verfahren und vorrichtung zur massenkonservierung von archivalien - Google Patents

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EP0542966B1
EP0542966B1 EP92911703A EP92911703A EP0542966B1 EP 0542966 B1 EP0542966 B1 EP 0542966B1 EP 92911703 A EP92911703 A EP 92911703A EP 92911703 A EP92911703 A EP 92911703A EP 0542966 B1 EP0542966 B1 EP 0542966B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
film
process according
woven
dispersion
waxes
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP92911703A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0542966A1 (de
Inventor
Günther Dr. Schwarz
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0542966A1 publication Critical patent/EP0542966A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0542966B1 publication Critical patent/EP0542966B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H25/00—After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00
    • D21H25/18—After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00 of old paper as in books, documents, e.g. restoring
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/17—Surface bonding means and/or assemblymeans with work feeding or handling means
    • Y10T156/1702—For plural parts or plural areas of single part
    • Y10T156/1712—Indefinite or running length work
    • Y10T156/1741—Progressive continuous bonding press [e.g., roll couples]

Definitions

  • the invention relates to a method for the mass preservation of archives by preferably melting on both sides of a binder combination reinforced by a nonwoven or woven fabric.
  • the consolidation is carried out by hand by using polyethylene film as an adhesive layer in conjunction with fleece at a relatively long pressing time (5 to 6 minutes) and relatively high temperatures (120 ° Celsius).
  • the result is anything but optimal.
  • the printed image is blurred and the high press temperature combined with the relatively long press time affects the archival material to be restored very badly.
  • the invention is therefore based on the object of further developing a method for mass preservation using plastic layers which are preferably melted on both sides so that it is quick and easy with the greatest possible environmental friendliness and without great equipment Effort can be carried out, so that it is in particular also possible to use the method decentrally even in smaller archives.
  • the printed image should not be obscured or otherwise impaired in its recognizability.
  • the method according to the invention provides a simple way of strengthening the archival material with maximum transparency and adhesion between the applied sealing film and the substrate.
  • the double-sealed substrate is still a thin film, which is only a little thicker than the original substrate itself, which is again fully flexible, even if you have a completely fragile substrate beforehand.
  • the combination according to the invention of a method for producing fast-curing coatings from carrier bodies in accordance with patent specification DE 38 02 797 with the use of embedded ones Nonwovens provide an extremely easy-to-use sealing option for archival documents.
  • the short temperature shock according to the invention has the very decisive advantage that only the coating which is actually to be melted into a film is heated and not, for example, also the carrier material, that is to say the substrate to be preserved. This means that the substrate is not adversely affected at all, especially if, once the film is melted together, cooling is once again provided from the outside, so that the heat contained in the layer is also removed again before it is released to the inside of the substrate can.
  • nonwovens made of cellulose fibers or glass fibers or plastic fibers or carbon fibers or, of course, mixtures of such fibers can be used, preferably using ultra-thin nonwovens, also offers the advantage that by adjusting the binder film to a pH value greater than 7, a neutralization of the acid content can take place simultaneously with the decisive mechanical solidification of the substrates, so that further decompositions can no longer take place.
  • solvent-free alkalis that do not release harmful substances can be added to these binder combinations.
  • addition of epoxidized oils or 4-tert-butyl catechol prevents further disintegration of the cellulose fiber.
  • the binders provided according to the invention with a high melting point or high minimum film-forming temperature (MFT), which can be applied in a conventional manner, for example by rolling, knife coating, spraying, filling, pouring or electrostatic spraying, if one of them exposed to high temperature, suddenly subject to a melting process and thereby forming a coherent film, this also applies if the binders are arranged on a nonwoven, which is then embedded in the film as a strengthening reinforcement when the film is melted together.
  • MFT film-forming temperature
  • This film formation under the temperature shock eliminates course disturbances, such as ("orange peel effect”, “roller marks”, “squeegee strips”, “raster effect”, etc., which are very often due to the careful formulation of the recipe and viscosity controls when applying liquid Due to the high melting temperature or the high MFT, the film formed in the melting process solidifies immediately after leaving the temperature zone, so that immediately after the temperature shock the stackability, blocking resistance, windability etc.
  • the resulting surface is resistant to mechanical and chemical influences, and it has proven particularly advantageous to use dispersions, for example based on acrylates, methacrylates, and their esters, nitriles, amides, vinyl acetate, styrene, Use butadiene, vinyl propionate, isobutene, polyurethane, vinylidene.
  • dispersions for example based on acrylates, methacrylates, and their esters, nitriles, amides, vinyl acetate, styrene, Use butadiene, vinyl propionate, isobutene, polyurethane, vinylidene.
  • Hard resins which are water-soluble or which are rendered water-soluble by amination are preferably used.
  • Reactive resins that can be diluted with water or that are dispersed / emulsified in water by means of suitable emulsifiers can, in conjunction with the corresponding catalysts, promoters, accelerators (possibly latent adjustments), contribute to the improvement of resistance to mechanical and chemical effects in the context of thermal curing .
  • Hard resins are, for example, copolymers of styrene and acrylic acid, while reactive resins, e.g. systems capable of polycondensation (melamine-urea resins), polymerizable resins (polyester, acrylate resins) or polyaddition-capable resins (polyurethane compounds) with the corresponding catalysts or reactants.
  • reactive resins e.g. systems capable of polycondensation (melamine-urea resins), polymerizable resins (polyester, acrylate resins) or polyaddition-capable resins (polyurethane compounds) with the corresponding catalysts or reactants.
  • the production of 1-component materials is possible.
  • the prerequisite here is that the light-off temperature is above 100 ° C.
  • Water-thinnable liquids with reactive groups which are included in the chemical reaction as binder components, can help to reduce the viscosity with a high solids content. You can also have a clearly positive influence on the curing and film properties.
  • reactive diluents are polyols, polyethers, polyetherols and epoxides, each with at least two reactive groups.
  • recipe blocks can be used to influence the processing and film properties of film formers (polyvinyl alcohol), plasticizers, wetting agents, defoamers, matting agents, etc.
  • the short temperature shock according to the invention - the short-term heating also has the advantage that only the coating that is actually to be melted into a film is heated, and not, for example, the support material, if the layer has been applied directly to the support material - can be done in various ways, for example also by radiant heat.
  • the pre-dried layer is melted into a film in direct contact with an approximately 100 to 200 ° C. hot surface serving as an energy source, it being additionally advantageous if the film is directly behind the heating device leading to its formation is cooled.
  • the possible cooling of the film after the film-forming heating device should possibly also be carried out by a cooled calender roll.
  • contact-free nozzle cooling can also be provided.
  • the hot precipitation of high concentration of wax or paraffin is of considerable importance, since in addition to an extremely fine distribution of the wax or paraffin, this results in a kind of coating effect of the individual dispersion particles by wax particles. This results in a significant improvement in the rheological properties and, as a result, very uniform application layers, regardless of the type of application of the layer.
  • This coating of the dispersion particles by wax there is a very rapid, uniform melting together, in which chemical reactions, which have obviously not been researched in detail, also occur, since the layers formed in this way, in addition to high mechanical hardness, are extremely resistant to liquids are. It has been shown that even after days, liquids have not yet passed through such a layer.
  • the proportion of waxes or paraffins which are preferably hotly precipitated, enables a very simple transfer process such that the film is first formed on a roller or an endless belt and from there the actual carrier is also transferred.
  • porous surfaces in particular which are rough in their surface structure, can be provided with a smooth coating layer without having to use excessively large amounts of dispersing agent, since the agent does not have to be applied wet to the porous surface and therefore also not can penetrate to a high degree.
  • waxes have proven to be particularly suitable for the purposes according to the invention: montan waxes (montanic acid or montan ester waxes), polyethylene waxes, polymer dispersion, Natural waxes, ethylene / vinyl acetate copolymers in combination with suitable emulsifiers.
  • the hardness, the viscosity and the gloss are also very strongly influenced by the respective emulsifier (on a combination of different emulsifiers), with an emulsifier amount of approximately 2 to 6% based on the overall recipe having proven to be very useful.
  • emulsifiers oleic acid ethoxylate, fatty alcohol ethoxylate, oleic acid alkylnolamide or - preferably - castor oil ethoxylate.
  • the transfer process also allows the very simple production of structured films, in that the roller or the belt has a corresponding surface structuring, which is then correspondingly retained after the transfer to the actual carrier.
  • the transfer process should be carried out with particular advantage in such a way that the actual film formation, ie the melting together of the film formed from a predried dispersion layer, takes place together with the transfer.
  • the above-mentioned possible surface structuring of the nonwoven or fabric-reinforced binder films has the great advantage that, for example, by setting a matt surface, the legibility of the prints or fonts can be greatly improved compared to a surface that is too glossy and the disturbing reflections that occur.
  • the actual formation of the pre-dried film with embedded fleece or fabric and the transfer and melting onto the archival material to be preserved as it were, in one operation, or else first of all to make a film from the Melt binder and the nonwoven or fabric on the transfer belt and peel off this finished thin film and wind it up on a roll in order to then deliver these prefabricated armored films to the libraries, for example, which then only need to be provided with a relatively small, simple calender in order to to be able to melt such a film onto the archival material to be protected.
  • the binder combination then melts a second time, but this is possible without any problems, since the binder composition can be reactivated, that is to say thermoplastic.
  • a transfer belt is generally advantageous simply because of its longer length.
  • the greater length of a transfer belt enables a problem-free arrangement of a large number of application stations and an independent predrying before the melt contact hardening, so that in practice a transfer device with the aid of a transfer roller can only be used advantageously in special cases.
  • the film according to the invention formed by melt flow hardening can be detached from the transfer belt or the transfer roller quite easily - any loose particles are automatically removed by the nozzle cooling -
  • the application devices for intermediate layers for example an already mentioned adhesion promoter layer or a color primer layer or the like, are arranged downstream of the drying device, the use of a transfer belt instead of a transfer roller again having structural and procedural advantages.
  • Corresponding silicone release papers can also be carried to improve the separation effect and to achieve certain (eg very matt) surfaces.
  • the archive materials indicated as sheets 1 are fed via belt B to a double belt machine 2, the upper belt of the double belt machine 2 being designed as a transfer belt 3.
  • the binder dispersion is applied as a layer to this transfer belt 3 made of steel or plastic in a station 4, while a thin fleece or paper 7 is applied from a roll 6 in a subsequent station 5.
  • the fleece or fabric impregnated with the dispersion is moved past a drying station 8 with, for example, hot air nozzles, so that the binder is dried on.
  • the transfer belt with the dried impregnated fleece then passes between the rollers of the double belt machine, with at least the upper input roller 9 being heated so that, together with the sheet to be preserved, the binding agent is melted together with the sheet to be preserved to form a film.
  • the counter-pressure roller 10 to the roller 9 should better not be heated when sealing on one side in order to avoid heating the sensitive archival documents, that is to say the sheet 1.
  • the rollers 11 and 12 should be cooled as much as possible in the outlet nip of the double belt machine in order to limit as far as possible the risk of the archives being heated from the heated film layer. If both sides are to be sealed at the same time, the counter-pressure roller must of course also be heated, since in this case sealing fleece is also supplied from the opposite side.
  • the arrangement according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 only in that the arrangement of the binder application station 4 and the nonwoven feed station 5 are interchanged, i. H. that the fleece or fabric is first applied to the transfer belt 3 and then directly soaked with the binder dispersion.
  • the film tape melted together in the double-belt machine with internal fleece or fabric reinforcement can also be pulled off via a roll 13, in which case, of course, no sheets 1 are fed in on the input side.
  • the roll 13 is then fed to the corresponding libraries, archives or the like, so that they can apply the prefabricated film to the archive material with the aid of a simple laminating machine. Even if sheets are fed in, it is advantageous to roll up and then seal the opposite side in the second pass. In most cases it is useful to roll up the sealed archival material in order to cut and trim it later.
  • FIGS. 3 and 4 show a deviation from the double belt machines according to FIGS. 1 and 2 calender devices, but the mode of operation is essentially the same in the rest.
  • the transfer belt 3 in turn runs past the binder application station 4 and the fleece feed station 5 (or vice versa in FIG. 4).
  • a heated, Deflection drum 14 wherein a hot air nozzle dryer section 15 can also be provided, the pre-dried layer reaches the heated calender 16 whose feed gap 18 the sheets 1 to be preserved are fed.
  • the nonwoven with the binder mixture and the sheet 1 are brought together, the binder mixture melting onto the sheet 1 as a film with the nonwoven or fabric imagined.
  • cooling is provided at 17, which can either be contact cooling by means of a roller or else an air nozzle cooling.
  • FIG. 4 as in FIG. 2, it is again indicated that the film formed on the calender from the nonwoven or woven fabric with the binder mixture by melting together does not have to be melted directly onto sheet 1 when it is formed, but rather that it is also melted over a sheet Can remove roller 13, in order to then make it available as a pre-made film to smaller libraries, which then only need a simple melting calender to be able to melt such a film onto their archival material for sealing purposes.
  • the design can of course also be such that a film layer is simultaneously applied to the top and bottom of the sheets 1.

Landscapes

  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
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  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Massenkonservierung von Archivalien durch vorzugsweise beidseitiges Aufschmelzen einer durch ein Vlies bzw. Gewebe verstärkten Bindemittelkombination.
  • In jüngster Zeit werden aufgrund alarmierender Meldungen aus sämtlichen Bibliotheken und Archivs große Anstrengungen unternommen, um die vor dem Zerfall stehenden gedruckten und geschriebenen Werke zu retten, die neben einem Verschleiß durch die Benutzung vor allem durch die zeitliche begrenzte Haltbarkeit des Papiers bedroht sind.
  • Ursache für die geringe Haltbarkeit gerade der modernen Papiere sind Schwefelsäure und säurebildende Inhaltsstoffe, die in der industriellen Papierherstellung seit 1850 eingesetzt werden. Ungünstige Lagerbedingungen, wie Wärme, hohe Luftfeuchtigkeit und Klimaschwankungen beschleunigen den Zerfall.
  • Zur Erhaltung speziell dieser Archivalien mit Papieren aus der Zeit etwa seit 1850 sind eine Reihe von chemischen Verfahren vorgeschlagen worden, die im wesentlichen darin bestehen, daß die Archivalien einem gasförmigen oder auch flüssigen neutralisierenden Mittel ausgesetzt werden, um durch Neutralisation der Säurebestandteile im Papier eine weitere Zerstörung zu verhindern. Damit kann zwar der weitere Zerfall verhindert werden, die frühere, einwandfreie Beschaffenheit des Papiers jedoch nicht wiederhergestellt werden. Insbesondere bleibt die einmal aufgetretene Brüchigkeit des Papiers auch nach einer solchen Neutralisation noch bestehen. In jedem Fall sind zur Entsäuerung umfangreiche technische Anlagen erforderlich, die nur an zentraler Stelle gebaut und von speziell ausgebildetem Personal bedient werden können, so daß die Archivalien zur Behandlung an derartig zentrale Standorte transportiert werden müssen, wodurch die Gefahr der Beschädigung der brüchigen Archivalien beim Transport ganz erheblich erhöht wird. Darüberhinaus sind diese Verfahren auch sehr teuer und nutzen, wie gesagt, in den Fällen überhaupt nichts, in denen der Zerfall des Papiers soweit gediehen ist, daß allein aufgrund der entstandenen Brüchigkeit eine Benutzung auch des neutralisierten und entsäuerten Papiers sowieso nicht mehr möglich ist.
  • Darüberhinaus hat man selbstverständlicherweise auch versucht, eine Festigung der durch den Säureverfall brüchig gewordenen Papiere durchzuführen, doch stehen hierfür bisher nur handwerkliche, aber nicht für die Massenkonservierung geeignete Methoden zur Verfügung.
  • Zur Zeit wird handwerklich die Festigung durch Mitverwendung von Polyäthylenfolie als Klebeschicht in Verbindung mit Vlies bei relativ langer Preßzeit (5 bis 6 Minuten) und relativ hohen Temperaturen (120° Celsius) durchgeführt. Das Ergebnis dabei ist jedoch alles andere als optimal. Das Druckbild wird verschleiert und die hohe Preßtemperatur in Verbindung mit der doch relativ langen Preßzeit zieht das zu restauriende Archivmaterial sehr stark in Mitleidenschaft.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Massenkonservierung unter Verwendung von vorzugsweise beidseitig aufgeschmolzenen Kunststoffschichten so weiter zu bilden, daß es bei größtmöglicher Umweltfreundlichkeit rasch und einfach ohne großen apparativem Aufwand durchführbar ist, so daß es insbesondere auch möglich ist, das Verfahren dezentral selbst in kleineren Archiven einzusetzen. Darüber hinaus soll das Druckbild weder verschleiert noch sonstwie die Erkennbarkeit verschlechtert werden.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß auf einem bewegten Trägerband oder einer rotierenden Trägerwalze Vlies oder Gewebe mit einer wäßrigen, selbstvernetzenden und/oder fremdvernetzbaren und/oder vorvernetzten Dispersion frei von flüchtigen Lösungsmitteln eines thermoplastischen Bindemittels mit einer hohen, oberhalb 60°C liegenden Filmbildungstemperatur, in die durch Heißeinfällung Wachse oder Paraffine mit einer Konzentrationbezogen auf den Festkörperanteil der Dispersion - von 3 bis 10 Gewichts-% eingearbeitet worden sind, durchtränkt und getrocknet und in Verbindung mit dem zu konservierenden Substrat unter Einwirkung von Druck und Temperatur durch einen kurzzeitigen Temperaturschock mit einer die Filmbildungstemperatur erheblich übersteigenden Temperatur zu einem das Substrat versiegelnden Film mit eingebettetem Vlies bzw. Gewebe zusammengeschmolzen wird.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren erhält man in einfachster Weise eine Festigung der Archivalie bei höchster Transparenz und Haftung zwischen der aufgebrachten Siegelfolie und dem Substrat. Darüber hinaus ist das doppelt eingesiegelte Substrat nach wie vor eine dünne Folie, die also nur wenig dicker ist, als das ursprüngliche Substrat selbst, das wieder voll flexibel ist, selbst wenn man vorher ein vollständig brüchiges Substrat vorliegen hat. Durch die erfindungsgemäße Kombination eines Verfahrens zum Herstellen schnellhärtender Überzüge aus Trägerkörpern gemäß der Patentschrift DE 38 02 797 mit der Verwendung eingebetteter Vliese ergibt eine extrem einfach zuhandhabende Versiegelungsmöglichkeit für Archivalien. Der erfindungsgemäße kurze Temperaturschock hat dabei den ganz entscheidenden Vorteil, daß lediglich die tatsächlich zu einem Film zusammenzuschmelzende Beschichtung erhitzt wird und nicht beispielsweise auch das Trägermaterial, also das zu konservierende Substrat. Dies bedeutet, daß das Substrat überhaupt nicht beeinträchtigt wird, insbesondere wenn man anschließend an das Zusammenschmelzen des Films sofort wiederum eine Kühlung von außen vorsieht, so daß auch die in der Schicht enthaltende Wärme wieder abgezogen wird, ehe sie nach innen an das Substrat abgegeben werden kann.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem Vliese aus Zellulosefasern oder Glasfasern oder Kunststoffasern oder Kohlenstoffasern oder selbstverständlich auch Gemischen solche Fasern verwendet werden können, wobei bevorzugt ultradünne Vliese eingesetzt werden sollen, bietet darüberhinaus auch den Vorteil, daß durch eine Einstellung des Bindemittelfilms auf einen pH-Wert größer 7 gleichzeitig mit der entscheidenden mechanischen Verfestigung der Substrate auch eine Neutralisierung des Säuregehalts stattfinden kann, so daß weitere Zersetzungen nicht mehr stattfinden können. Es bedarf also bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dann nicht mehr wie bisher zunächst einer Entsäuerung des Papiers mit Hilfe der sowieso bereits ja aufwendigen hierfür entwickelten Verfahren und einer nachfolgenden ebenfalls sehr aufwendigen und für die Praxis unbrauchbaren Verfestigung, sondern man kann mit einem rasch und rationell durchführbaren Schmelzbeschichtungsverfahren mit eingearbeiteten Armierungsvliesen gleichzeitig die Entsäuerung und die Verfestigung bewerkstelligen.
  • So können beispielsweise diesen Bindemittel-Kombinationen lösungsmittelfreie Alkalien, die keine Schadstoffe abspalten, beigefügt werden. Darüberhinaus verhindert die Zugabe von epoxidierten Ölen oder auch von 4-tertiär-Butylbrenzcatechin den weiteren Zerfall der Zellulosefaser.
  • Es hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäß vorgesehenen Bindemittel mit hohem Schmelzpunkt bzw. hoher minimaler Filmbildungstemperatur (MFT), die auf herkömmliche Art appliziert werden können, beispielsweise durch Walzen, Rakeln, Spritzen, Spachteln, Gießen oder elektrostatische Spritzen, dann, wenn sie einer hohen Temperatur ausgesetzt werden, schlagartig einem Schmelzvorgang unterliegen und dabei einen zusammenhängenden Film bilden, wobei dies auch dann gilt, wenn die Bindemittel auf einem Vlies angeordnet sind, welches bei dem Zusammenschmelzen zum Film dann als festigkeitserhöhende Armierung in den Film eingebettet ist. Diese Filmbildung unter dem Temperaturschock beseitigt dabei Verlauf störungen, wie ("Orangenschalen-Effekt", "Walzenriefen", "Rakelstreifen", "Raster-Effekt" usw., die sich sehr häufig auch durch noch so sorgfältige Rezeptgestaltung und Viskositätssteuerungen beim Auftragen von flüssigen oder pastösen Überzugsmaterialien nicht vermeiden lassen. Durch die hohe Schmelztemperatur, bzw.die hohe MFT, erfolgt sofort nach dem Verlassen der Temperaturzone ebenso schlagartig das Erstarren des im Schmelzvorgang gebildeten Films, so daß unmittelbar nach dem Temperaturschock die Stapelfähigkeit, Blockfestigkeit, Aufwickelbarkeit usw. sowie gleichzeitig die Resistenz der entstandenen Oberfläche gegenüber mechanischen und chemischen Einwirkungen gegeben ist. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, Dispersionen z. B. auf der Basis Acrylate, Methacrylate, sowie deren Ester, Nitrile, Amide, Vinylacetat, Styrol, Butadien, Vinylpropionat, Isobuten, Polyurethan, Vinyliden einzusetzen.
  • Es werden bevorzugt Hartharze, die wasserlöslich sind, bzw. durch Aminisierung wasserlöslich gemacht werden, herangezogen. Reaktive Harze, die wasserverdünnbar sind bzw. mittels geeigneter Emulgatoren in Wasser dispergiert/emulgiert werden, können in Verbindung mit den entsprechenden Katalysatoren, Promotoren, Beschleunigern (ggfs. latente Einstellungen) im Rahmen der thermischen Härtung zur Verbesserung der Resistenz gegenüber mechanischer und chemischer Einwirkung beitragen.
  • Hartharze sind dabei beispielsweise Copolymerisate aus Styrol und Acrylsäure, während reaktive Harze, z.B. polykondensationsfähige Systeme (Melamin-Harnstoff-Harze), polymerisationsfähige Harze (Polyester, Acrylatharze) oder polyadditionsfähige Harze (Polyurethan-Verbindungen) mit den jeweils entsprechenden Katalysatoren bzw. Reaktionspartnern sein können.
  • Im Falle der Verwendung latenter Härter-Systeme ist die Herstellung von 1-Komponenten-Materialien möglich. Voraussetzung hier ist, daß die Anspringtemperatur bei Temperaturen von über 100°C liegt.
  • Wasserverdünnbare Flüssigkeiten mit reaktiven Gruppen, die als Bindemittelbestandteile in die chemische Reaktion einbezogen werden, können dazu beitragen, bei hohem Festkörperanteil die Viskosität zu senken. Sie können darüberhinaus einen deutlich positiven Einfluß auf die Härtungs- und Filmeigenschaften ausüben. Beispiele für derartige reaktive Verdünner sind Polyole, Polyether, Polyetherole und Epoxide mit jeweils mindestens zwei reaktiven Gruppen. Als Rezepturbausteine können zur Beeinflussung der Verarbeitungsund Filmeigenschaften Filmbildner (Polyvinylalkohol), Weichmacher, Benetzungsmittel, Entschäumer, Mattierungsmittel usw. eingesetzt werden.
  • Der erfindungsgemäße kurze Temperaturschock - die kurzzeitige Erhitzung hat auch den Vorteil, daß lediglich die tatsächlich zu einem Film zusammenzuschmelzende Beschichtung erhitzt wird, und nicht beispielsweise das Trägermaterial auch, falls die Schicht direkt auf das Trägermaterial aufgebracht worden ist - läßt sich in verschiedener Weise, beispielsweise auch durch Strahlungswärme, erzielen. Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, daß die vorgetrocknete Schicht in direktem Kontakt mit einer ca. 100 bis 200°C heißen, als Energiequelle dienenden Fläche zu einem Film zusammengeschmolzen wird, wobei es zusätzlich günstig ist, wenn der Film unmittelbar hinter der zu seiner Bildung führenden Heizeinrichtung gekühlt wird. Entsprechend der bevorzugten Kontaktheizung, entweder an einer Pressenfläche, oder bevorzugt an einer geheizten Kalanderwalze, soll auch die etwaige Kühlung des Films nach der Filmbildungsheizeinrichtung möglicherweise durch eine gekühlte Kalanderwalze erfolgen. Stattdessen oder zusätzlich kann auch eine berührungsfreie Düsenkühlung vorgesehen sein.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist gerade auch die Heißeinfällung hoher Konzentration von Wachs oder Paraffin von erheblicher Bedeutung, da hierdurch neben einer extrem feinen Verteilung des Wachses bzw. Paraffins eine Art Umhüllungseffekt der einzelnen Dispersionsteilchen durch Wachsteilchen stattfindet. Dadurch ergibt sich eine wesentliche Verbesserung der rheologischen Eigenschaften und daraus resultierend sehr gleichmäßige Auftragsschichten, unabhängig von der Art der Aufbringung der Schicht. Hinzu kommt noch, daß bei der Schmelzflußhärtung wegen dieser Umhüllung der Dispersionsteilchen durch Wachs ein sehr rasches gleichmäßiges Zusammenschmelzen erfolgt, bei dem ganz offensichtlich auch im einzelnen nicht erforschte chemische Reaktionen auftreten, da die auf diese Weise gebildeten Schichten neben einer hohen mechanischen Härte extrem widerstandsfähig auch gegen Flüssigkeiten sind. Es hat sich gezeigt, daß selbst nach Tagen Flüssigkeiten noch nicht durch eine solche Schicht hindurchgetreten sind.
  • Darüberhinaus ermöglicht gerade auch der Anteil an vorzugsweise heiß eingefällten Wachsen oder Paraffinen ein sehr einfaches Transferverfahren derart, daß der Film zunächst auf einer Walze oder einem endlosen Band gebildet und von dort auch den eigentlichen Träger transferiert wird. Durch dieses erfindungsgemäße Transferverfahren lassen sich vor allem auch poröse und in ihrer Oberflächenstruktur rauhe Flächen mit einer glatten Überzugsschicht versehen, ohne daß übermäßig hohe Mengen an Dispersionsmittel verwendet werden müssen, da ja das Mittel nicht feucht auf die poröse Oberfläche aufgebracht werden muß und somit auch nicht in hohem Maße eindringen kann.
  • Während die Heißeinfällung von Wachsen zwar besonders gute Eigenschaften bringt, aber nicht unabdingbare Voraussetzung für ein brauchbares Ergebnis ist, ist ein relativ hoher Wachsanteil in der Größenordnung von wenigstens 3 bis 10% oder gar darüber von ganz besonderer Bedeutung. Darüberhinaus hat es sich als zweckmäßig erwiesen, bei der Wachseinfällung Wachs und Emulgator zu kombinieren.
  • Folgende Wachse haben sich für die erfindungsgemäßen Zwecke als besonders geeignet erwiesen: Montanwachse (Montansäure-, oder Montanesterwachse), Polyethylenwachse, Polymerdispersion, Naturwachse, Ethylen/Vinylacetat Copolymerisate in Verbindung mit geeigneten Emulgatoren.
  • Nicht nur die Art der verwendeten Wachs- bzw. Paraffinsorten, sondern auch das ausgewählte Emulgator-System haben entscheidenden Einfluß auf wesentliche Verarbeitungs- und Flächeneigenschaften (Verlauf, Glanz, Trenneffekt, Härte, Resistenz). Durch Zugabe entsprechender Emulgatoren kann z.B. das Lösen vom Kunststoffband völlig vereitelt werden, so daß man auf diese Weise einen hervorragenden Kaschierkleber erhalten kann.
  • Auch die Härte, die Viskosität und der Glanz werden sehr stark durch den jeweiligen Emulgator (auf Kombination verschiedener Emulgatoren) beeinflußt, wobei eine Emulgatormenge von ca. 2 bis 6% bezogen auf das Gesamtrezept sich als sehr zweckmäßig erwiesen hat.
  • Als Emulgatoren schließlich haben sich folgende Stoffe besonders bewährt: Ölsäureethoxylat, Fettalkoholethoxylat, Ölsäurealkylnolamid oder - bevorzugt - Riziniusölethoxylat.
  • Das Transferverfahren gestattet auch die sehr einfache Herstellung strukturierter Filme, indem nämlich die Walze bzw. das Band eine entsprechende Oberflächenstrukturierung aufweist, die dann entsprechend nach der Transferierung auf den eigentlichen Träger erhalten bleibt.
  • Mit besonderem Vorteil soll dabei das Transferverfahren in einer Weise erfolgen, daß die eigentliche Filmbildung, d.h. das Zusammenschmelzen des aus einer vorgetrockneten Dispersionsschicht entstehenden Films, gemeinsam mit der Transferierung erfolgt.
  • Die vorstehend angesprochene mögliche Oberflächenstrukturierung der Vlies oder Gewebe armierten Bindemittelfilme hat dabei den großen Vorteil, daß man beispielsweise durch Einstellung einer matten Oberfläche die Lesbarkeit der Drucke oder Schriften gegenüber einer zu stark hochglänzenden Oberfläche und den dabei auftretenden störenden Reflexen stark verbessern kann.
  • Darüberhinaus hängt es auch weitgehend von der verwendeten Bindemittelkombination ab, ob man auf den Träger beim für die Massenkonservierung von Archivalien bevorzugten Transferverfahren gegenüber dem selbstverständlich auch möglichen direkten Beschichtungsverfahren, zunächst das Vlies auf das Transferband oder auf einer Transferwalze aufbringt und dann die Dispersionslösung und das Vlies zu tränken oder umgekehrt, ob man erst einen Film auf der Dispersion aufbringt und auf diese das Vlies bzw. Gewebe aufbringt. Im ersteren Fall lassen sich größere Dispersionsmengen im Vlies oder Gewebe speichern, so daß eine stärkere Durchtränkung sichergestellt und damit eine auch größtmögliche Transparenz des armierten Films.
  • Dabei liegt es selbstverständlich im Rahmen der Erfindung, auch bei Durchführung des Transferverfahrens, die eigentliche Bildung des vorgetrockneten Films mit eingelagertem Vlies oder Gewebe und die Transferierung und Aufschmelzung auf die zu konservierende Archivalie quasi in einem Arbeitsgang vorzunehmen, oder aber auch zunächst einen Film aus dem Bindemittel und dem Vlies oder Gewebe auf dem Transferband zu schmelzen und diesen fertigen dünnen Film abzuziehen und auf einer Rolle aufzuwickeln um diese vorgefertigten armierten Filme dann beispielsweise an die Bibliotheken zu liefern, die dann nur mit einem relativ kleinem einfachen Kalander versehen zu werden brauchen, um einen solchen Film auf die bei ihnen zu schützenden Archivalien aufschmelzen zu können. Dabei schmilzt dann die Bindemittelkombination ein zweites Mal, was aber problemlos möglich ist, da ja die Bindemittelzusammensetzung reaktivierbar, also thermoplastisch ist.
  • Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist besonders vorteilhaft, ein zwischen einer Trockenvorrichtung und einer Transferstation mit heizbaren Übertragungswalzen oder- Übertragungsbändern sowie gegebenenfalls einem Ein- und Auslauf für das zu beschichtende Substrat umlaufendes endloses, aus Kunststoff oder Metall bestehendes Transferband vorgesehen, das auf der Rücklaufstrecke von der Transferstation, bzw. der Aufwickelvorrichtung für die vorgefertigte Folie eine Auftragsvorrichtung sowie eine Zuführstation für das Vlies oder Gewebe passiert.
  • Zwar läßt sich das bevorzugte Transferverfahren auch mit Hilfe einer Transferwalze durchführen, auf die die Dispersionsschicht zunächst aufgebracht und vorgetrocknet wird, um von ihr aus auf den eigentlichen Träger übertragen zu werden. In der Praxis ist jedoch im allgemeinen ein Transferband allein schon wegen der größeren Länge von Vorteil. Die größere Länge eines Transferbandes ermöglicht eine problemlose Anordnung einer Vielzahl von Auftragsstationen sowie eine unabhängige Vortrocknung vor der Schmelzkontakthärtung, so daß in der Praxis eine Transfervorrichtung mit Hilfe einer Transferwalze nur in Sonderfällen vorteilhaft einsetzbar ist.
  • Obgleich der erfindungsgemäße durch Schmelzflußhärtung gebildete Film sich recht problemlos von dem Transferband oder der Transferwalze ablösen läßt - durch die Düsenkühlung werden etwaige lose Teilchen automatisch entfernt - kann es in manchen Fällen dennoch zweckmäßig sein, vor der Auftragsvorrichtung eine Reinigungseinrichtung für das Transferband anzuordnen, um auch bei irgendwelchen Störungen auf dem Transferband verbeibende Überzugsteile oder Schichten zu entfernen, so daß sie nicht störend in den anschließend wieder gebildeten Film inkorporiert werden. Die Auftragsvorrichtungen für Zwischenschichten, beispielsweise eine bereits angesprochene Haftvermittlerschicht oder eine Farbgrundierschicht o.dgl., sind der Trockenvorrichtung nachgeordnet, wobei wiederum die Verwendung eines Transferbandes anstelle einer Transferwalze konstruktive und verfahrensmäßige Vorteile mit sich bringt.
  • Neben der Verwendung gekühlter Kühlrollen, bzw. einer Düsenkühlung, die den heizbaren Übertragungswalzen unmittelbar nachfolgen, um eine besonders schlagartige Abkühlung des durch Schmelzflußhärtung gebildeten Films und damit eine völlig unproblematische Weiterverarbeitung des beschichteten Trägers zu gewährleisten, kann auch vorgesehen sein, daß zwischen aufeinanderfolgenden Übertragungswalzen eine Umwegführung des Transferbandes gegenüber dem zu beschichtenden Träger vorgesehen ist. Durch diese Umwegführung können sowohl Stöße des Bandes als auch geringflächige Oberflächenfehler nicht entscheidend auf die Qualität des fertigen Films durchschlagen, da solche Fehler im Bereich zweier aufeinanderfolgender Walzen nicht mehr an der gleichen Stelle des Überzugs angeordnet sind.
  • Zur Verbesserung des Trenneffekts und, um bestimmte (z.B. sehr matte) Oberflächen zu erzielen, können auch entsprechende Silicon-Trennpapiere mitgeführt werden.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
    • Fig. 1 und 2
    verschiedene schematische Ausführungsbeispiele von Doppelbandmaschinen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
    Fig. 3 und 4
    schematische Darstellungen von Kalandermaschinen zur Durchführung der erfindungsgemäßen Massenkonservierung von Archivalien.
  • Bei der in Fig. 1 gezeigten Doppelbandmaschine werden die als Bogen 1 angedeuteten Archivmaterialien über das Band B einer Doppelbandmaschine 2 zugeführt, wobei das obere Band der Doppelbandmaschine 2 als Transferband 3 ausgebildet ist. Auf dieses Transferband 3 aus Stahl oder Kunststoff wird in einer Station 4 die Bindemitteldispersion als Schicht aufgebracht, während in einer nachfolgenden Station 5 von einer Rolle 6 her ein dünnes Vlies oder Papier 7 aufgebracht wird. Das mit der Dispersion getränkte Vlies oder Gewebe wird an einer Trocknungsstation 8 mit beispielsweise Heißluftdüsen vorbeibewegt, so daß das Bindemittel angetrocknet wird. Anschließend gelangt das Transferband mit dem angetrockneten imprägnierten Vlies zwischen die Walzen der Doppelbandmaschine, wobei mindestens die obere Eingangswalze 9 so geheizt ist, daß schlagartig mit dem Einziehen in den Walzenspalt gemeinsam mit dem zu konservierenden Bogen das Zusammenschmelzen des Bindemittels zu einem Film erfolgt. Die Gegendruckwalze 10 zur Walze 9 sollte bei einseitiger Einsiegelung besser nicht geheizt sein, um eine Erwärmnung der empfindlichen Archivalien, also der Bogen 1, zu vermeiden. In gleicher Weise sollen die Walzen 11 und 12 im Auslaufspalt der Doppelbandmaschine möglichst gekühlt sein, um die Gefahr einer Erwärmung der Archivalien von der erhitzten Filmschicht her soweit wie möglich zu begrenzen. Wenn in einem Durchlauf gleichzeitig beide Seiten eingesiegelt werden sollen, muß natürlich auch die Gegendruckwalze beheizt werden, da ja in diesem Falle auch von der Gegenseite Siegelvlies zugeführt wird.
  • Die Anordnung nach Fig. 2 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 lediglich dadurch, daß die Anordnung der Bindemittelauftragstation 4 und der Vlieszuführstation 5 vertauscht sind, d. h. daß zuerst das Vlies oder Gewebe auf das Transferband 3 aufgebracht wird und dann mit der Bindemitteldispersion direkt getränkt wird.
  • Darüberhinaus ist in Fig. 2 angedeutet, daß man auch das in der Doppelbandmaschine zusammengeschmolzene Filmband mit innerer Vlies- oder Gewebearmierung über eine Rolle 13 abziehen kann, wobei in diesem Fall selbstverständlich an der Eingangsseite keine Bogen 1 zugeführt werden. Die Rolle 13 wird dann den entsprechenden Bibliotheken, Archiven oder dgl. zugeleitet, so daß diese mit Hilfe einer einfachen Kaschiermaschine den vorgefertigten Film auf die Archivalien aufbringen können. Auch wenn Bogen zugeführt werden, ist es vorteilhaft, aufzurollen, um dann im zweiten Durchlauf die Gegenseite einzusiegeln. In den meisten Fällen ist es nützlich, die eingesiegelten Archivalien aufzurollen, um sie erst später zu schneiden und zu besäumen.
  • Die Figuren 3 und 4 zeigen in Abweichung von den Doppelbandmaschinen nach den Figuren 1 und 2 Kalandervorrichtungen, wobei jedoch im übrigen die Funktionsweise im wesentlichen gleich ist. Das Transferband 3 läuft wiederum an der Bindemittelauftragsstation 4 und der Vlieszuführstation 5 (bzw. bei Fig. 4 umgekehrt) vorbei. Über eine beheizte, Umlenktrommel 14, wobei zusätzlich noch eine Heißluftdüsentrocknerstrecke 15 vorgesehen sein kann, gelangt die vorgetrocknete Schicht zum beheizten Kalander 16 dessen Einzugsspalt 18 die zu konservierenden Bogen 1 zugeführt werden. Zwischen dem Kalander 16 und seiner Gegendruckwalze 10 erfolgt das Zusammenführen des Vlieses mit dem Bindemittelgemisch und der Bogen 1, wobei das Bindemittelgemisch als Film mit eingebildetem Vlies oder Gewebe auf dem Bogen 1 aufschmilzt. Im Anschluß an den Kalander ist bei 17 eine Kühlung vorgesehen, die entweder eine Kontaktkühlung durch eine Walze oder aber auch eine Luftdüsenkühlung sein kann. In Figur 4 ist ähnlich wie in Figur 2 wieder angedeutet, daß man auch den am Kalander aus dem Vlies bzw. Gewebe mit dem Bindemittelgemisch durch Zusammenschmelzen gebildeten Film nicht unmittelbar bei seiner Bildung auf die Bogen 1 aufschmelzen muß, sondern daß man ihn auch über eine Walze 13 abziehen kann, um ihn dann als vorgefertigten Film kleineren Bibliotheken zur Verfügung zu stellen, die dann lediglich einen einfachen Schmelzkalander brauchen, um einen solchen Film auf ihre Archivalien zur Versiegelung aufschmelzen zu können.
  • Neben der gezeigten Anordnung, bei der jeweils nur eine Seite mit einer Siegelschicht versehen ist, kann die Ausbildung auch selbstverständlich auch so getroffen sein, daß man gleichzeitig auf der Ober- und Unterseite der Bogen 1 eine Filmschicht aufbringt.

Claims (13)

  1. Verfahren zur Massenkonservierung von Archivalien durch Aufschmelzen einer durch ein Vlies bzw. Gewebe verstärkten Bindemittelkombination, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem bewegten Trägerband oder einer rotierenden Trägerwalze Vlies oder Gewebe mit einer wäßrigen, selbstvernetzenden und/oder fremdvernetzbaren und/oder vorvernetzten Dispersion frei von flüchtigen Lösungsmitteln eines thermoplastischen Bindemittels mit einer hohen, oberhalb 60°C liegenden Filmbildungstemperatur, in die durch Heißeinfällung Wachse oder Paraffine mit einer Konzentration - bezogen auf den Festkörperanteil der Dispersion - von 3 bis 10 Gewichts-% eingearbeitetet worden sind, durchtränkt und getrocknet und in Verbindung mit dem zu konservierenden Substrat unter Einwirkung von Druck und Temperatur durch einen kurzzeitigen Temperaturschock mit einer die Filmbildungstemperatur erheblich übersteigenden Temperatur zu einem das Substrat versiegelnden Film mit eingebettetem Vlies bzw. Gewebe zusammengeschmolzen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat beidseitig mit einem durch Vlies oder Gewebe armierten Film versiegelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies oder Gewebe Zellulosefasern und/oder Glasfasern und/oder Kunststoffasern und/oder Kohlenstoffasern enthält.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Verwendung von Dispersionen auf der Basis
    - Acrylate, Methacrylate sowie deren Ester, Nitrile, Amide,
    - Vinylacetat,
    - Styrol,
    - Butadien,
    - Vinylpropionat,
    - Isobuten,
    - Polyurethan,
    - Vinyliden.
  5. Verfahren nach Anspruch einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Verwendung reaktiver Verdünner auf der Basis von
    - Polyolen,
    - Polyethern,
    - Polyetherolen oder
    - Epoxiden
    mit jeweils mindestens zwei reaktiven Gruppen.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Verwendung von Wachsen auf der Basis von
    - Montanwachsen (Montansäure-, Montanesterwachse),
    - Polyethylenwachse,
    - Naturwachse,
    in Verbindung mit geeigneten Emulgatoren.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Emulgatoren
    - Ölsäureethoxylat,
    - Fettalkoholethoxylat,
    - Ölsäurealkylolamid
    oder Rizinusölethoxylat verwendet werden.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Bindemittelfilm einen pH-Wert größer 7 aufweist.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Dispersion lösungsmittelfreie Alkalien, die keine Schadstoffe abspalten, beigefügt werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Dispersion epoxidierte Öle bzw. 4-tertiär-Butylbrenzcatechin beigefügt werden.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgetrocknete Schicht in direktem Kontakt mit einer ca. 100 - 200°C heißen, als Energiequelle dienenden Fläche zu einem Film zusammengeschmolzen wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Film unmittelbar hinter der zu seiner Bildung führenden Heizeinrichtung gekühlt wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgetrocknete Schicht durch Aufbringen der flüssigen Dispersion auf eine Transferwalze oder ein endloses Transferband - vor oder nach dem Zuführen des Vlieses oder des Gewebes - gebildet und von dort auf den eigentlichen Träger transferiert wird, wobei beim Transfer das Zusammenschmelzen zu einem Film bewirkt wird.
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