EP0703076A1 - Method for freezing inks - Google Patents

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EP0703076A1
EP0703076A1 EP94115030A EP94115030A EP0703076A1 EP 0703076 A1 EP0703076 A1 EP 0703076A1 EP 94115030 A EP94115030 A EP 94115030A EP 94115030 A EP94115030 A EP 94115030A EP 0703076 A1 EP0703076 A1 EP 0703076A1
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EP
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layer
colors
underside
screen printing
station
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EP94115030A
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German (de)
French (fr)
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Heinz Walz
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Schenk GmbH
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Schenk GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F23/00—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a device according to claim 19.
  • Such methods and devices are e.g. known from WO 92/14610. There - also for viscose colors - it is recommended to bring the printing ink into direct contact with the cooling device.
  • the object of the invention is to prevent smearing of the colors, although short processing times are possible.
  • a freeze drying station 11 has a cooling plate 12, which is penetrated by cooling coils 14 near its underside 13. There is liquid nitrogen in the cooling coil 14. Water is in the gaseous state and / or as water vapor and / or as mist in the ambient air 16.
  • a hoarfrost layer 17 is deposited on the underside 13.
  • "hoarfrost” is understood to mean solid, essentially crystallized water - be it frost, snow, etc.
  • the area of the underside 13 is at least as large as the motif to be printed on a textile 18.
  • the hoarfrost layer 17 is between 1 and 8 mm thick and is made up of loose ice crystals.
  • the hoarfrost layer 17 is the densest on the underside 13 and decreases in its density downwards. It essentially consists of water. This has been reflected there because the ambient air 16 contains water vapor and / or gaseous water and / or mist, which vaporous and / or gaseous and / or misty water, the closer it comes to the bottom 13, the more it cools down and then as Precipitation of ice crystals. However, the ice crystals can also be precipitated by means of resublimation, i.e. without first going through the liquid phase. The thermal conductivity of the hoarfrost layer 17 decreases from top to bottom.
  • the freeze drying station 11 is stationary. In the cycle shown there is a pallet 19 and three sandwich layers below the freeze drying station 11, namely an upper aluminum layer 21, a middle plastic layer 22 and a lower aluminum layer 23.
  • the pallet 19 can be moved up and to the right alone or in cycles with others.
  • a tubular textile 24 is pushed tightly onto the pallet 19, so that at least its upper textile layer 26 lies horizontally and below the underside 13 evenly and without folds.
  • the pallet 19 including the textile 18 was moved to the right by a screen printing station, not shown, arranged on the left, so that it lies below the underside 13.
  • the upper layer 26 is at its upper area 28 have been printed with a certain water-soluble ink, which, however, essentially remains in the surface area of the upper layer 26 according to FIG seeped down.
  • the pallet 19 is pressed upwards according to the arrow 27 with the lifting movement, and pressed against the hoarfrost layer 17 with 0 to 8 bar.
  • water molecules from the partial volume of the hoarfrost layer 17 enter the upper region 28 and suddenly freeze there. None remains of the color in the upper area 28 on the hoarfrost layer 17, let alone on the underside 13.
  • the palette 19 is first downward, then to the right and then again according to the arrow 29 moved upwards so that it lies directly under a screen printing station 31, which has a screen 32 according to the pattern.
  • the second color can then be printed on top layer 26, which color is also water soluble.
  • the screen is held in the usual way by a screen printing frame 33.
  • the plastic layer 22 splits the aluminum mass of the pallet 19 into smaller partial masses and furthermore the heat transfer from the pallet 19 to the sieve 32 deteriorates. If one presses the upper layer 26 against the hoarfrost layer 17, the aluminum mass naturally also becomes cold. In the screen printing station 31 this metal mass would have the tendency to cool the screen 32.
  • the sieve 32 freezes without special measures. The measures could, however, also consist in placing a further layer on the aluminum layer 21, e.g. made of plastic or textile. If the upper layer 26 is now printed a second time, the pallet 19 together with the textile 18 is moved into the second freeze drying station 34 and the second color is frozen there again.
  • the upper layer 26 does not become cold at around -200 ° C., for example when operating with liquid nitrogen, but remains much warmer.
  • the very cold nitrogen causes the hoarfrost layer 17 to grow again and again even at relatively high cycle speeds.
  • the ambient air 16 is hardly or no water is withdrawn, because the water of the respective melting rime layer is not carried out, or in any case insignificant for this process, in which the machine stands.

Abstract

The freeze-drying station (11) has a cooling plate (12) which near its underside (13) is penetrated by cooling coils (14) contg. liq. nitrogen. In the ambient air (16) is water in gas form and/or as water vapour and/or as mist. On the underside a frost layer (17) is formed, and the underside surface is at least as big as the motif to be printed on a textile (18). The frost layer is between 1 and 8 mm thick and is formed by loosely packed ice crystals. The room in which the process is carried out has a min. air humidity of 30% and a temp. of at least 10 deg.C. The pallets used to convey the textiles have a low heat conductivity and heat capacity.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung gemäß dem Anspruch 19.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a device according to claim 19.

Solche Verfahren und Vorrichtungen sind z.B. aus WO 92/14610 bekannt. Dort wird - auch noch für Viscose-Farben - empfohlen, die Druckfarbe in direktem Kontakt mit der Kühlvorrichtung zu bringen.Such methods and devices are e.g. known from WO 92/14610. There - also for viscose colors - it is recommended to bring the printing ink into direct contact with the cooling device.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Verschmieren der Farben zu verhindern, obwohl kurze Bearbeitungszeiten möglich sind.The object of the invention is to prevent smearing of the colors, although short processing times are possible.

Erfindungsgemäß wird dies durch die aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ersichtlichen Merkmale gelöst.According to the invention this is solved by the features evident from the characterizing part of claim 1.

Die Erfindung wird anhand eines schematischen, bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

  • Fig. 1 Eine Schnittansicht von Gefriertrocknungsstationen und einer Siebdruckstation,
  • Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch eine textile Schicht.
The invention is described on the basis of a schematic, preferred exemplary embodiment. The drawing shows:
  • 1 is a sectional view of freeze drying stations and a screen printing station,
  • Fig. 2 shows a schematic section through a textile layer.

Gemäß Fig. 1 hat eine Gefriertrockenstation 11 eine Kühlplatte 12, die nahe ihrer Unterseite 13 von Kühlschlangen 14 durchzogen ist. In der Kühlschlange 14 befindet sich flüssiger Stickstoff. In der Umgebungsluft 16 befindet sich Wasser im gasförmigen Zustand und/oder als Wasserdampf und/oder als Nebel. Es legt sich an der Unterseite 13 eine Rauhreifschicht 17 nieder. Nachfolgend wird unter "Rauhreif" festes, im wesentlichen kristallisiertes Wasser - sei es Reif, Schnee, etc. - verstanden. Die Fläche der Unterseite 13 ist mindestens so groß wie das auf eine Textilie 18 zu druckende Motiv. Die Rauhreifschicht 17 ist zwischen 1 und 8 mm dick und aus lockeren Eiskristallen aufgebaut. An der Unterseite 13 ist die Rauhreifschicht 17 am dichtesten und nimmt nach unten zu in ihrer Dichte ab. Sie besteht im wesentlichen aus Wasser. Dieses hat sich dort niedergeschlagen, weil die Umgebungsluft 16 Wasserdampf und/oder gasförmiges Wasser und/oder Nebel enthält, welches dampfförmige und/oder gasförmige und/oder nebelförmige Wasser, je näher es der Unterseite 13 kommt, um so mehr abkühlt und sich dann als Eiskristalle niederschlägt. Die Eiskristalle können sich aber auch auf dem Wege der Resublimation niederschlagen, d.h. ohne zunächst die flüssige Phase zu durchlaufen. Die Wärmeleitfähigkeit der Rauhreifschicht 17 nimmt von oben nach unten ab. Schmilzt aus der Rauhreifschicht 17 die unterste, dünne Schicht ab, so bildet sie sich wegen der kalten Unterseite 13 langsam aber stetig und genügend schnell nach. Je kälter das Medium ist, welches durch die Kühlschlange 14 fließt, desto schneller geschieht das Nachwachsen. Bei flüssigem Stickstoff erhält man damit schnellere Arbeitszeiten wie bei flüssiger Luft.According to FIG. 1, a freeze drying station 11 has a cooling plate 12, which is penetrated by cooling coils 14 near its underside 13. There is liquid nitrogen in the cooling coil 14. Water is in the gaseous state and / or as water vapor and / or as mist in the ambient air 16. A hoarfrost layer 17 is deposited on the underside 13. In the following, "hoarfrost" is understood to mean solid, essentially crystallized water - be it frost, snow, etc. The area of the underside 13 is at least as large as the motif to be printed on a textile 18. The hoarfrost layer 17 is between 1 and 8 mm thick and is made up of loose ice crystals. The hoarfrost layer 17 is the densest on the underside 13 and decreases in its density downwards. It essentially consists of water. This has been reflected there because the ambient air 16 contains water vapor and / or gaseous water and / or mist, which vaporous and / or gaseous and / or misty water, the closer it comes to the bottom 13, the more it cools down and then as Precipitation of ice crystals. However, the ice crystals can also be precipitated by means of resublimation, i.e. without first going through the liquid phase. The thermal conductivity of the hoarfrost layer 17 decreases from top to bottom. If the bottom, thin layer melts from the hoarfrost layer 17, it slowly but steadily and sufficiently quickly reproduces because of the cold underside 13. The colder the medium that flows through the cooling coil 14, the faster the regrowth occurs. With liquid nitrogen, you get faster working hours than with liquid air.

Die Gefriertrockenstation 11 ist ortsfest. In dem gezeichneten Takt befindet sich unter der Gefriertrockenstation 11 eine Palette 19 und drei Sandwichschichten, nämlich einer oberen Aluminiumschicht 21, einer mittleren Kunststoffschicht 22 und einer unteren Aluminiumschicht 23. Die Palette 19 kann allein oder im Takt mit anderen nach oben und rechts bewegt werden. Auf die Palette 19 ist eine schlauchförmige Textilie 24 straff aufgeschoben, so daß zumindest deren obere textile Schicht 26 waagerecht und unterhalb der Unterseite 13 eben und ohne Falten liegt. Gemäß dem Pfeil 27 wurde die Palette 19 samt Textilie 18 von einer links angeordneten, nicht dargestellten Siebdruckstation nach rechts bewegt, so daß sie unter der Unterseite 13 liegt. In der zuvor angeordneten Siebdruckstation ist die obere Schicht 26 an ihrem oberen Bereich 28 mit einer bestimmten wasserlöslichen Farbe bedruckt worden, die aber gemäß Fig. 2 im wesentlichen im Oberflächenbereich der oberen Schicht 26 bleibt und auf keinen Fall so reichlich aufgetragen wurde, daß sie durch die obere Schicht 26 hindurch mit sehr viel Volumen bis auf die Aluminiumschicht 21 hinunter gesickert ist.The freeze drying station 11 is stationary. In the cycle shown there is a pallet 19 and three sandwich layers below the freeze drying station 11, namely an upper aluminum layer 21, a middle plastic layer 22 and a lower aluminum layer 23. The pallet 19 can be moved up and to the right alone or in cycles with others. A tubular textile 24 is pushed tightly onto the pallet 19, so that at least its upper textile layer 26 lies horizontally and below the underside 13 evenly and without folds. According to the arrow 27, the pallet 19 including the textile 18 was moved to the right by a screen printing station, not shown, arranged on the left, so that it lies below the underside 13. In the previously arranged screen printing station, the upper layer 26 is at its upper area 28 have been printed with a certain water-soluble ink, which, however, essentially remains in the surface area of the upper layer 26 according to FIG seeped down.

Die Palette 19 wird gemäß dem Pfeil 27 mit der Hubbewegung nach oben gedrückt, und mit 0 bis 8 Bar gegen die Rauhreifschicht 17 gedrückt. Dabei treten Wassermoleküle aus dem Teilvolumen der Rauhreifschicht 17 in den oberen Bereich 28 hinein und gefrieren dort schlagartig. Von der Farbe im oberen Bereich 28 bleibt nichts an der Rauhreifschicht 17 hängen, geschweige denn an der Unterseite 13. Nach einer genügend langen Zeit zwischen 2 und 20 Sekunden wird die Palette 19 gemäß dem Pfeil 29 zunächst nach unten, dann nach rechts und dann wieder nach oben bewegt, so daß sie direkt unter einer Siebdruckstation 31 liegt, die ein mustergemäßes Sieb 32 hat. Es kann dann die zweite Farbe auf die obere Schicht 26 gedruckt werden, welche Farbe ebenfalls wasserlöslich ist. Das Sieb wird in üblicher Weise von einem Siebdruckrahmen 33 gehalten. Durch die Kunststoffschicht 22 wird die Aluminiummasse der Palette 19 aufgespalten in kleinere Teilmassen und außerdem der Wärmeübergang von der Palette 19 zum Sieb 32 verschlechtert. Wenn man die obere Schicht 26 gegen die Rauhreifschicht 17 preßt, wird natürlich auch die Aluminiummasse kalt. In der Siebdruckstation 31 hätte an sich diese Metallmasse die Tendenz, das Sieb 32 zu kühlen. Ohne besondere Maßnahmen friert das Sieb 32 zu. Die Maßnahmen könnten aber auch darin bestehen, daß man auf der Aluminiumschicht 21 eine weitere Schicht anbringt, z.B. aus Kunststoff oder Textil. Ist die obere Schicht 26 nunmehr ein zweites Mal bedruckt, wird die Palette 19 samt Textilie 18 in die zweite Gefriertrockenstation 34 gefahren und dort wird die zweite Farbe wiederum gefroren.The pallet 19 is pressed upwards according to the arrow 27 with the lifting movement, and pressed against the hoarfrost layer 17 with 0 to 8 bar. In the process, water molecules from the partial volume of the hoarfrost layer 17 enter the upper region 28 and suddenly freeze there. Nothing remains of the color in the upper area 28 on the hoarfrost layer 17, let alone on the underside 13. After a sufficiently long time between 2 and 20 seconds, the palette 19 is first downward, then to the right and then again according to the arrow 29 moved upwards so that it lies directly under a screen printing station 31, which has a screen 32 according to the pattern. The second color can then be printed on top layer 26, which color is also water soluble. The screen is held in the usual way by a screen printing frame 33. The plastic layer 22 splits the aluminum mass of the pallet 19 into smaller partial masses and furthermore the heat transfer from the pallet 19 to the sieve 32 deteriorates. If one presses the upper layer 26 against the hoarfrost layer 17, the aluminum mass naturally also becomes cold. In the screen printing station 31 this metal mass would have the tendency to cool the screen 32. The sieve 32 freezes without special measures. The measures could, however, also consist in placing a further layer on the aluminum layer 21, e.g. made of plastic or textile. If the upper layer 26 is now printed a second time, the pallet 19 together with the textile 18 is moved into the second freeze drying station 34 and the second color is frozen there again.

Dies kann man natürlich durch mehrere Stationen hin takten, sei es, in linearer Bewegung oder als Karussell.This can of course be clocked through several stations, be it in linear motion or as a carousel.

Bei diesem Verfahren wird natürlich die obere Schicht 26, z.B. beim Betrieb mit flüssigem Stickstoff keinesfalls rund -200°C kalt, sondern bleibt wesentlich wärmer. Der sehr kalte Stickstoff bewirkt aber, daß die Rauhreifschicht 17 auch bei relativ hohen Taktgeschwindigkeiten immer wieder nachwächst. Der Umgebungsluft 16 wird kaum oder kein Wasser entzogen, weil ja das Wasser der jeweils abschmelzenden Rauhreifschicht nicht oder auf jeden Fall in für dieses Verfahren unbedeutendem Maße hinausgetragen wird, in dem die Maschine steht.In this method, the upper layer 26, of course, does not become cold at around -200 ° C., for example when operating with liquid nitrogen, but remains much warmer. However, the very cold nitrogen causes the hoarfrost layer 17 to grow again and again even at relatively high cycle speeds. The ambient air 16 is hardly or no water is withdrawn, because the water of the respective melting rime layer is not carried out, or in any case insignificant for this process, in which the machine stands.

Claims (19)

Verfahren zum Gefriertrocknen von Farben zwischen einzelnen Stationen von Siebdruckmaschinen, bei denen verschiedene Farben mittels Siebdrucks in den Stationen auf flächige Textilien oder dgl. aufzubringen sind, welche Textilien von Station zu Station getaktet werden und dabei drucktechnisch einschichtig auf Paletten aufliegend von Siebdruckstation zu Siebdruckstation bewegt werden, und zwischen zumindest manchen Siebdruckstationen jeweils eine Gefriertrockenstation vorgesehen ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) Die Farben sind zumindest im wesentlichen wasserlösliche Farben. b) An der Unterseite der Kühlplatten der Gefrierstationen ist eine vollflächige Rauhreifschicht gebildet. c) Die Anpreßzeit der einen Schicht von Textilien ist kürzer, als das Durchschmelzen dieser Schicht auf die Unterseite der Kühlplatten erfordern würde. d) Die Taktzeit ist so lange, daß sie das Nachwachsen der Rauhreifschicht ermöglicht. e) Der Raum, in dem das Verfahren ausgeübt wird, hat eine Mindestluftfeuchte von 30% und eine Temperatur von mindestens 10°C. f) Die Paletten haben eine kleinere Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität als zum Festfrieren der Farben im folgenden Sieb der Siebdruckstation ausreichen würde. Process for freeze-drying of colors between individual stations of screen printing machines, in which different colors are to be applied to flat textiles or the like by means of screen printing in the stations, which textiles are clocked from station to station and are moved in a layered manner on pallets from screen printing station to screen printing station , and a freeze drying station is provided between at least some screen printing stations, characterized by the following features: a) The colors are at least essentially water-soluble colors. b) A full-surface rime layer is formed on the underside of the cooling plates of the freezing stations. c) The pressing time of one layer of textiles is shorter than it would require that this layer melted onto the underside of the cooling plates. d) The cycle time is so long that it enables the re-frost layer to regrow. e) The room in which the procedure is carried out has a minimum humidity of 30% and a temperature of at least 10 ° C. f) The pallets have a smaller thermal conductivity and heat capacity than would be sufficient to freeze the colors in the following screen of the screen printing station. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farben einen Öl-Zusatz aufweisen.Device according to claim 1, characterized in that the colors have an oil additive. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farben einen Amoniak-Zusatz aufweisen.Device according to claim 1, characterized in that the colors have an ammonia additive. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farben einen Kerosin-Zusatz aufweisen.Device according to claim 1, characterized in that the colors have a kerosene additive. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse der wasserlöslichen Farben im Verhältnis zur Masse des zu bedruckenden Textils gleichen Umrisses klein ist.Device according to claim 1, characterized in that the mass of the water-soluble inks is small in relation to the mass of the textile to be printed with the same outline. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis sehr klein ist.Device according to claim 5, characterized in that the ratio is very small. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlplatten an ihrer Unterseite plan eben sind.Device according to claim 1, characterized in that the cooling plates are flat on their underside. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauhreifschicht im nicht abgeschmolzenen Zustand zwischen 2 und 8 mm dick ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the hoarfrost layer in the unmelted state is between 2 and 8 mm thick. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen 3 und 6 mm dick ist.Device according to claim 8, characterized in that it is between 3 and 6 mm thick. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauhreifschicht von feinkristallener Struktur ist.Device according to claim 1, characterized in that the hoarfrost layer is of fine crystalline structure. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie an der Unterseite am dichtesten ist und dann immer lockerer wird.Device according to claim 10, characterized in that it is the densest on the underside and then becomes looser and looser. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlplatten mit flüssigem Stickstoff gekühlt werden.Device according to claim 1, characterized in that the cooling plates are cooled with liquid nitrogen. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßzeit zwischen 2 und 20 Sekunden liegt.Device according to claim 1, characterized in that the pressing time is between 2 and 20 seconds. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie bei 5 Sekunden + 60% - 30% liegt.Device according to claim 13, characterized in that it is 5 seconds + 60% - 30%. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Paletten auf ihrer Oberseite eine Isolierschicht aufweisen.Device according to claim 1, characterized in that the pallets have an insulating layer on their upper side. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Paletten als Sandwich aufgebaut sind, wobei eine der Schichten die Wärmeleitfähigkeit herabsetzt.Device according to claim 1, characterized in that the pallets are constructed as a sandwich, one of the layers reducing the thermal conductivity. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß es bei drei Schichten die mittlere Schicht ist.Device according to claim 16, characterized in that it is the middle layer in the case of three layers. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpreßdruck zwischen 0 und 8 Bar liegt.Device according to claim 1, characterized in that the contact pressure is between 0 and 8 bar. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche.Device for performing the method according to one or more of the preceding claims.
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CN114475037A (en) * 2021-11-22 2022-05-13 上达电子（深圳）股份有限公司 Processing technology of freezing and solidifying printing ink product

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