EP1502988A1 - Verfahren zum Einfärben und/oder Bedrucken - Google Patents

Abstract

2. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einfärben und/oder Bedrucken von männlichen und/oder weiblichen Eingreifteilen (10) von Haftbandverschlüssen, überwiegend bestehend aus Kunststoffmaterial, mittels mindestens einer Farbauftragdüse (14), deren Ausstoß an Farbe von einem Piezokristall (16) angesteuert wird. Hierdurch lassen sich sehr kleine Farbvolumina, die im Piktoliterbereich liegen, tröpfchenweise mit einer sehr schnellen Auftragsfrequenz auf das jeweilige Eingreifteil des Haftbandverschlusses aufbringen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einfärben und/oder Bedrucken von männlichen und/oder weiblichen Eingreifteilen von Haftbandverschlüssen.

Dahingehende Haftbandverschlüsse sind in einer Vielzahl von Ausführungsformen auf dem Markt frei erhältlich. Die bekannten Haftbandverschlüsse bestehen regelmäßig aus zwei Teilen in Form von männlichen oder weiblichen Eingreifteilen, wobei die männlichen Eingreifteile aus einem hakenoder pilzförmigen Verschlußmaterial gebildet sind, an denen sich weibliche Eingreifteile in Form eines Haken- oder Flauschmaterials festlegen lassen, sofern die beiden Eingreifteile unter Bildung des Haftbandverschlusses miteinander verbunden werden. Die dahingehenden Eingreifteile lassen sich immer wieder voneinander lösen und miteinander verbinden und Hauptanwendungsgebiete für dahingehende Bandverschlüsse finden sich regelmäßig in der Bekleidungsindustrie; sind aber auch Gegenstand technischer Anwendungen, beispielsweise als Befestigungsmittel für Wand- oder Paneelenverkleidungen bei Fahrzeugen und dergleichen mehr.

Die genannten Haftbandverschlüsse lassen sich durch übliche Formgebungsverfahren einstückig aus Kunststoffmaterial erhalten; es besteht aber auch die Möglichkeit, zumindest Teile dahingehender Haftbandverschlüsse durch Weben und/oder Stricken aus einem Kunststoffasermaterial zu erhalten. Das zum Einsatz gebrachte Kunststoffmaterial ist regelmäßig farblos oder weist einen eingefärbten Grundfarbton auf, was es regelmäßig schwierig macht, die fertigen Haftbandverschluß-Produkte an farbliche Gegebenheiten anzupassen, wie sie sich beispielsweise aus den Stofffarben in der Bekleidungs- und Textilindustrie ergeben. Insbesondere wenn nur kleine Mengen an Haftbandverschlüssen einer gewissen Farbe benötigt werden, bereitet es herstellerseitig Schwierigkeiten, den Gesamt-Produktionsprozeß für eine dahingehend kleine Charge mit einer vorgebbaren Farbe des Kunststoffmaterials bereitzustellen.

Zwar ist es im Stand der Technik (JP 07213310 A, JP 02283305 A und WO 00/73063 A1) bekannt, männliche und/oder weibliche Eingreifteile von Haftbandverschlüssen mittels Ink-Jet- oder elektrostatischer Verfahren einzufärben und/oder zu bedrucken. Eine weitgehende Gestaltungsfreiheit beim Farbauftrag ist jedoch mit diesen bekannten Verfahren nicht möglich. Ferner sind die bekannten Verfahren zum Einfärben nur wirtschaftlich durchführbar, wenn große Mengen mit den beschriebenen Verfahren eingefärbt werden.

Zwar ist es durch die US 6,136,046 A weiter bekannt, als sog. Ink-Jet-Farbauftragverfahren neben elektrostatisch wirkenden Systemen und Ultraschallsystemen auch piezoresistive Elementsysteme zum Farbauftragen zu benutzen; allein auch diese Verfahren finden ihre Anwendungsgrenzen, sofern Haftverschlüsse damit einzufärben sind.

Demgemäß stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein Verfahren zum Einfärben und/oder Bedrucken von Haftbandverschlüssen zur Verfügung zu stellen, mit dem es möglich ist, in weitesten Bereichen die gewünschte farbliche Gestaltung zu erhalten und insbesondere auch kleine Mengen an Haftbandverschlüssen mit der gewünschten Farbe oder Gestaltung auszustatten, ohne dass gleich erhebliche Modifikationen für den Herstellprozeß des Verschlußmaterials notwendig sind. Eine dahingehende Aufgabe löst ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit.

Dadurch, dass die Haftbandverschlüsse, die überwiegend aus Kunststoffmaterial bestehen, mittels mindestens einer Farbauftragdüse eingefärbt und/oder bedruckt werden, wobei der Ausstoß an Farbe von einem Piezokristall angesteuert wird, lassen sich sehr kleine Farbvolumina, die im Piktoliterbereich liegen, tröpfchenweise mit einer sehr schnellen Auftragsfrequenz auf das jeweilige Eingreifteil des Haftbandverschlusses aufbringen. Ausgehend von einem farblosen Kunststoffmaterial oder einem Kunststoffmaterial mit einer Grundeinfärbung lassen sich so im weit gezogenen Rahmen farbliche Gestaltungsaufgaben lösen. In Abhängigkeit der gewählten Farbe können dergestalt auch kleine Mengen an Eingreifteilen farblich und gestalterisch behandelt werden. Ferner besteht auch die Möglichkeit, mit der jeweiligen Farbauftragdüse ein bestimmtes farbliches Gestaltungsmuster auf dem Eingreifteil zu realisieren, so dass dergestalt auch Schriftzeichen in Form von Ziffern- oder Buchstabenfolgen aufbringbar sind. Insbesondere ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, kleine Herstellmengen an Verschlußmaterial einzufärben oder zu bedrucken, ohne dass der sonstige Herstellprozeß für die Eingreifteile behindert wäre. Das dahingehende piezoelektrische Auftragverfahren ist im übrigen dem beschriebenen piezoresistiven System als Ink-Jet-Verfahren nach dem US-Dokument 6,136,046 nicht vergleichbar und im übrigen überlegen, das insoweit zum Färben von Haftverschlüssen wenig geeignet ist.

Als aufzubringende Farben kommen insbesondere Tinten zur Anwendung, wie Reaktiv-Tinten, Acid-Tinten oder Dispersions-Tinten. Sofern Reaktiv-Tinten zum Einsatz kommen, sind diese speziell für den Direktdruck auf das Verschlußprodukt geeignet, wobei nach Vornahme des Druckes eine Fixierung der Tinten notwendig werden kann, beispielsweise indem man das derart eingefärbte Eingreifteil mittels Wasserdampf erhitzt, wodurch eine chemische Reaktion ausgelöst wird und die Farben verbinden sich endgültig mit dem Kunststoffverschlußmaterial. Etwaig noch verbliebene, nicht fixierte Tinte kann dann anschließend vom Produkt abgewaschen und der Druck kann dann getrocknet werden.

Auch die Acid-Tinten sind für ein Direkt-Druckverfahren über die Farbauftragdüse geeignet, wobei man zusätzlich für das derart eingefärbte Verschlußprodukt eine Fixierung in einem alkalihaltigen Kaltbad vorzusehen hat. Die dahingehend fixierten Acid-Tinten ergeben eine besonders brillante Farbgestaltung für das Haftbandverschlußprodukt.

Bei den Dispersions-Tinten kommt vorzugsweise zum Fixieren ein mechanisches Nachbehandlungsverfahren, vorzugsweise unter Wärme zur Anwendung, wobei beispielsweise mittels Kalanderwalzen, die mit einem vorgebbaren Anpreßdruck über das fertig eingefärbte Haftbandverschlußmaterial gebracht werden, die Fixierung erfolgt.

Mit den genannten Färbeverfahren soll jedenfalls sichergestellt werden, dass die derart eingefärbten und/oder bedruckten Haftbandverschlüsse von ihrem Farbverhalten her waschfest sind und dass in gewissem Maße die Farbe UV-beständig ist.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird jede verwendete Farbauftragdüse für eine bestimmte Farbe oder einen Farbton eingesetzt, wobei Mischfarben mittels verschiedener Farbauftragdüsen auf den Eingreifteilen des Haftbandverschlusses direkt erzeugt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, Mischfarben, wie Cyan, Magenta etc. über die jeweiligen Farbauftragdüsen direkt dem Produkt zuzuführen und dieses dergestalt einzufärben. Um hohe Einfärbe- und Bedruckungsgeschwindigkeiten zu erhalten, kann eine Vielzahl an Farbauftragdüsen vorgesehen sein, wobei vorzugsweise die Farbauftragdüsen feststehend in einer Färbevorrichtung angeordnet sind und die einzufärbenden oder zu bedruckenden Eingreifteile werden mit einer vorgebbaren Bandgeschwindigkeit durch die Vorrichtung geführt und mittels der Farbauftragdüsen mit dem Farbauftrag versehen.

Als gut einzufärbende Kunststoffmaterialien haben sich Acrylate erwiesen sowie übliche Polyamid-, Polyester-, Polyethylen- und Polypropylen-Materialien, aus denen ansonsten die Eingreifteile der Haftbandverschlußmaterialien einstückig als Gußprodukt oder über übliche Strick-Webverfahren hergestellt erhalten werden.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es vorzugsweise vorgesehen sein, auf beiden einander gegenüberliegenden Seiten der bandartigen Eingreifteile die Farbauftragdüsen vorzusehen, so dass dergestalt von zwei verschiedenen Seiten her gegebenenfalls mit unterschiedlichen Tinten und Farben ein Einfärbe- oder Bedruckungsvorgang vonstatten gehen kann. Als besonders vorteilhaft hat es sich auch noch erwiesen, zur Farbtiefensteigerung die Eingreifteile vor dem eigentlichen Färben oder Bedrucken einer reaktiven kationischen Vorbehandlung zuzuführen und/oder die Farbtiefensteigerung durch Auftrag zusätzlicher hydrotroper Substanzen zu bewirken. Die Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens weist Farbauftragdüsen auf, die jeweils eine Kapillardüse ausbilden, die mit einer Druckkammer fluidführend für die Farbzuführung in Verbindung steht, auf die eine Vibrationsplatte einwirkt, die von einem Piezokristall angesteuert wird. Dergestalt läßt sich sehr kostengünstig und in funktionssicherer Weise der Einfärbe- oder Bedruckungsvorgang mit der jeweiligen Tinte erreichen.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren zum Einfärben und/oder Bedrucken von Teilen von Haftbandverschlüssen anhand eines Ausführungsbeispiels nach der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt in prinzipieller und nicht maßstäblicher Darstellung die einzige

Figur

die wesentlichen Komponenten einer Farbauftragdüse zum Einfärben eines bandartigen männlichen Eingreifteils mit pilzartigen Verschlußteilen.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient dem Einfärben und/oder Bedrucken von männlichen und/oder weiblichen Eingreifteilen von Haftbandverschlüssen, wobei in der Figur als Eingreifteil 10 ein männliches dargestellt ist mit pilzartigen Verhakungsköpfen, die einstückiger Bestandteil eines bandartigen Trägers für das Eingreifteil 10 sind. Das männliche Eingreifteil 10 läßt sich mit einem Haken- oder Flauschmaterial als weibliches Eingreifteil verbinden unter Bildung eines Haftbandverschlußsystems, wobei das Hakenoder Flauschmaterial sich an den randseitigen Vorsprüngen der Verhakungsköpfe 12 lösbar verhakt. Ein Herstellverfahren für dahingehende Eingreifteile ist beispielhaft in der DE 196 46 318 A1 der Anmelderin beschrieben. Ferner bestehen die Eingreifteile aus einem Kunststoffmaterial, beispielsweise in Form von Polyethylen, in farbloser Ausgestaltung und mithin nahezu durchsichtig oder mit einer Grundfarbe versehen, wie sie sich aus dem Kunststoffgranulat ergibt, aus dem das Eingreifteil 10 über das genannte bekannte Verfahren herstellbar ist.

Will man nun ein dahingehendes bandartiges Eingreifteil 10 färben oder bedrucken, genügt es nicht, um der Vielzahl an Gestaltungsaufgaben Herr zu werden, das Kunststoffgranulat vorab, also vor Herstellen des Eingreifteils 10 einzufärben, sondern es ist wünschenswert, später das bereits hergestellte Eingreifteil aus Kunststoffmaterial zu färben und zu bedrucken, insbesondere wenn man berücksichtigt, dass man oft nur kleine Mengen (mehrere 10, 100 oder 1000 m) des bandartigen Eingreifteils 10 mit einer bestimmten Farbgestaltung, beispielsweise für eine Verwendung in der Bekleidungsindustrie, benötigt.

Um den genannten Anforderungen gerecht zu werden, sieht das erfindungsgemäße Verfahren das Einfärben und/oder Bedrucken des Eingreifteils 10 mittels mindestens einer Farbauftragdüse 14 vor. Der Ausstoß der Farbauftragdüse 14 an Farbe wird von einem Piezokristall 16 angesteuert, wobei ein solcher Ausstoß an Farbe pro Ansteuerungszyklus des Piezokristalls 16 im Piktoliterbereich liegt. Da Piezokristalle 16 bekanntermaßen aber sehr hohe Schwingungsfrequenzen aufweisen, genügt die geringe Auftragmenge dennoch, um einen satten Farbauftrag zu erreichen, wobei in Abhängigkeit des Kunststoffmaterials für das Eingreifteil 10 auch die Möglichkeit besteht, dass zumindest teilweise der aufgebrachte Farbauftrag in das Kunststoffmaterial oberflächenseitig eindringt und dergestalt die offenen Poren des Kunststoffmaterials mit Farbe sättigt.

Der einfacheren Darstellung wegen ist in der Figur nur eine Farbauftragdüse 14 wiedergegeben; für einen sinnfälligen Färbe- oder Bedruckungsvorgang ist jedoch eine Vielzahl an Düsen notwendig, wobei mehrere Farbauftragdüsen 14, beispielsweise 100 bis 200 Stück, in einem Druckkopf der Gesamt-Färbevorrichtung (nicht dargestellt) aufgenommen sein können und mit 10 bis 20 solcher piezo-angesteuerten Druckköpfe läßt sich dann mit sehr hohen Bedruckungsgeschwindigkeiten eine hohe Durchlaufgeschwindigkeit nebst sattem Farbauftrag für das Eingreifteil 10 erreichen. In Abhängigkeit der gewählten Ansteuerung für die Piezokristalle 16 besteht dergestalt auch die Möglichkeit, nicht nur Einfärbevorgänge vorzunehmen, sondern das jeweilige Eingreifteil 10 auch mit einem Bedruckungsmuster zu versehen, auch in Form eines Werbeschriftzuges od. dgl.. Anstelle des gezeigten Eingreifteils 10 kann auch ein solches mit hakenförmigen Verschlußköpfen treten oder ein weibliches Eingreifteil in Form eines üblichen Schlingen- oder Schlaufenverschlußmaterials (nicht dargestellt), wobei die dahingehenden Eingreifteile auch über ein Webverfahren zu erhalten sind.

Die in der Figur gezeigte Farbauftragdüse 14 ist insgesamt in der Art einer Kapillardüse ausgebildet und diese steht fluidführend mit einer Druckkammer 18 in Verbindung, auf deren Oberseite eine Vibrationsplatte 20 einwirkt, die von dem Piezokristall 16 ansteuerbar ist. An den genannten Piezokristall 16 werden mithin positive und negative Spannungen angelegt, um die Farbabgabe zu regeln. Liegt am Piezokristall 16 keine Spannung an, fließt die Farbe in die Druckkammer 18 von einer Vorratskammer (nicht dargestellt) stammend über die Zufuhrleitung 22 in die Druckkammer 18 ein. Wird nun an den Piezokristall 16 eine Spannung angelegt, drückt der Kristall über die Vibrationsplatte 20 auf die Farbe in der Druckkammer 18 und schleudert die Farbe durch die genannte Kapillardüse hindurch auf die Oberseite des Eingreifteils 10. Durch das Anlagen einer negativen Spannung an den Piezokristall 16 bewegt sich dann die Vibrationsplatte 20 schlagartig zurück, wodurch der Farbfluß abrupt unterbrochen wird. Durch den ausgesprochen schnellen Spannungswechsel läßt sich die abgegebene Farbmenge sehr fein dosieren, so dass sich mit dem dahingehenden Auftragsverfahren Auflösungen bis zu 1440 DPI ohne weiteres erreichen lassen. Hierdurch wird eine sehr gute Druck- und Farbqualität erreicht.

Bei einer nicht näher dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich die in der Figur gezeigte Farbauftragdüse auch auf der Rückseite des Eingreifteils 10 gegebenenfalls in der genannten Mehrfachanordnung anbringen, um dergestalt auch die Rückseite des Verschlußmaterials einzufärben. Das genannte Einfärbe- und Bedruckungsverfahren läßt sich quasi kontinuierlich betreiben und von der Herstellmaschine kommend kann das Eingreifteil 10 fortlaufend unter der Farbauftragvorrichtung hindurchgeführt werden, wobei durch sinnfällige Ansteuerung der Piezokristalle 16 sowie durch geeignete Wahl der Farben lassen sich die Farb- und Bedruckungsgestaltung während des Durchlaufprozesses ändern. Als aufzubringende Farben kommen insbesondere Tinten zur Anwendung, wie Reactiv-Tinten, Acid-Tinten oder Dispersions-Tinten. Ferner kann es vorgesehen sein, dass jede Farbauftragdüse 14 für eine bestimmte Farbe oder einen Farbton eingesetzt wird und dass Mischfarben aus den genannten Grundfarben mittels verschiedener Farbauftragdüsen 14 auf den Eingreifteilen 10 direkt erzeugt werden. Ebenso besteht aber auch die Möglichkeit, die Mischfarben direkt über die Farbauftragdüsen 14 dem Produkt zuzuführen, die dann dergestalt den Auftrag der Mischfarben unmittelbar auf den Eingreifteilen 10 vornehmen.

Ferner kann es vorgesehen sein, zur Farbtiefensteigerung die Eingreifteile 10 einer reaktiven kationischen Vorbehandlung zuzuführen und/oder auf diese zusätzliche hydrotrope Substanzen aufzutragen. Eine Fixierung der Farbe auf dem jeweiligen Eingreifteil 10 kann mittels Wasserdampf und/oder eines alkalihaltigen Kaltbades und/oder durch mechanische Behandlung, beispielsweise mittels Kalanderwalzen, erfolgen.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich auch kleinste Mengen an Eingreifteilen 10 sicher einfärben oder bedrucken, wobei der dahingehende Farbeintrag sich als waschfest und UV-beständig erwiesen hat.

Claims (9)

1. Verfahren zum Einfärben und/oder Bedrucken von männlichen und/oder weiblichen Eingreifteilen (10) von Haftbandverschlüssen, überwiegend bestehend aus Kunststoffmaterial, mittels mindestens einer Farbauftragdüse (14), deren Ausstoß an Farbe von einem Piezokristall (16) angesteuert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als aufzubringende Farbe Tinten, insbesondere Reaktiv-Tinten, Acid-Tinten oder Dispersions-Tinten eingesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Farbauftragdüse (14) für eine bestimmte Farbe oder einen Farbton eingesetzt wird und dass Mischfarben mittels verschiedener Farbauftragdüsen (14) auf den Eingreifteilen (10) direkt erzeugt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Mischfarben den Farbauftragdüsen (14) zugeführt werden, die den Auftrag der Mischfarben unmittelbar auf den Eingreifteilen (10) vornehmen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingreifteile (10) aus flächigen Bandstrukturen gebildet werden, die auf mindestens einer ihrer Seiten Verhakungsmittel, beispielsweise in Form von haken- oder pilzartigen Verschlußköpfen (12) oder in Form von Schlaufen aufweisen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingreifteile (10) gleichzeitig und beidseitig mittels der jeweiligen Farbauftragdüse (14) mit gleichen oder verschiedenen Farben versehen werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Farbtiefensteigerung durch eine reaktive kationische Vorbehandlung der Eingreifteile (10) und/oder durch Auftragen zusätzlicher hydrotroper Substanzen erreicht wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fixierung der Farbe auf dem jeweiligen Eingreifteil (10) mittels Wasserdampf und/oder eines alkalihaltigen Kaltbades und/oder durch mechanische Behandlung, beispielsweise mittels eines Kalanders, erfolgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbauftragdüse (14) aus einer Kapillardüse gebildet wird, die mit einer Druckkammer (18) fluidführend in Verbindung steht, auf die eine Vibrationsplatte (20) einwirkt, die von dem Piezokristall (16) angesteuert wird.

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