FI78869B - Foerfarande och anordning foer laminering av en film pao ett substrat. - Google Patents

Description

1 78869

Menetelmä ja laite kalvon la mi noi mi se ks i alustaan. - Förfarande och anordning för laminering av en film pa ett substrat.

Tämän keksinnön kohteena on menetelmä ja laite folion tai kalvon la minoimiseksi alustaan.

On usein edullista parantaa läpäisevän alustan, kuten pahvin ulkonäköä muodostamalla alusta erittäin tasaiseksi ja kiiltäväksi sekä halutun väriseksi. Tämä voidaan toteuttaa laminoi-malla alustaan esimerkiksi metallinen kalvo, metalloitu tai metal1 oi mat on muovia tai jotakin muuta materiaalia oleva sileä ja kiiltävä kalvo, kuten regeneroitu selluloosa-kalvo tai suorittamalla s ii rt omet a 11 oi nt i . Tällaiset kalvot tai kelmut ovat tavallisesti niin ohuita, että laminoitaessa ne noudattavat tarkasti alustan muotoa. Koska näiden kalvojen pintaheijas tavuus on erittäin voimakas, pinnan epäsäännöllisyydet muodostuvat entistä näkyvämmiksi ja haitallisemmiksi. Tästä syystä ohuet kelmut tai kalvot laminoidaan toisinaan erittäin sileät pinnat omaaviin valupäällystettyihin alustoihin, mutta valupöällystetyn pahvin hinta yhdessä laminointi-kustannusten kanssa estää tällaisen laminoidun pahvin yleisemmän käytön .

Esillä olevan keksinnön mukaisesti on saatu aikaan menetelmä kalvon tai kelmun laminoimiseksi läpäisevään alustaan, jossa menetelmässä laminoitavan alustan etupuoleen levitetään nestemäisessä kantoaineessa olevaa liimaa, jonka keskimääräinen kuivasakeus on suurempi kuin alustan pinnan rosoisuus, liima saatetaan kosketukseen kelmun tai kalvon kanssa ja kalvo saatetaan kosketukseen sileän kosketuspinnan kanssa ilmanpainetta korkeamman kosketuspaineen alaisena, liima kuumennetaan nestemäisen kantoaineen haihduttamiseksi ja liiman kuivaamiseksi kalvon ollessa kiinni kosketuspinnassa, jolloin alustan takasivuun kohdistuvaa kuumennusnopeutta ja painetta ohjataan höyrynpaineen pitämiseksi kalvon ja liiman välisessä jakopinnassa ilmanpaineen yläpuolella ja kosketuspaineen alapuolella.

2 78869

Koska höyrynpaine kalvon ja liiman välisessä rajapinnassa on ilmanpainetta suurempi, saadaan kalvon ja kosketuspinnan välille varmistetuksi hyvä kosketus siten, että kosketuspinnan kanssa kontaktissa olevan kalvon pinta on yhtä sileä kuin kosketuspinta. Samanaikaisesti höyrynpaine kalvon ja liiman välillä pidetään kosketuspinnan ja kalvon välistä painetta alhaisempana liimapinnoitteen sisäisen repeämisen estämiseksi.

Laminoinnin jälkeen kalvon tai kelmun pinnan ulkonäkö vastaa kosketuspintaa ja alustan pinnassa olevat mahdolliset epätasaisuudet tasoittaa liima. Tällä tavoin voidaan laminoida erittäin ohuita kalvoja alustoihin, joissa on pintaepätasai-suuksia ilman, että nämä epätasaisuudet näkyvät valmiissa lami naatissa.

Kalvon ja liiman välisessä rajapinnassa oleva höyrynpaine riippuu koneen nopeudesta, k uumen nus nope ude sta sekä alustan takasivuun kohdistuvasta paineesta. Lämmön tulonopeus voi olla sellainen, että ennen liiman muuttumista liikkumattomaksi ja jähmettymistä höyrynpaine mainitussa rajapinnassa nousisi kosketuspainetta suuremmaksi ellei alustan takapintaan kohdistuvaa painetta lasketa ilmanpaineen alapuolelle.

Silloin, kun tämä ei ole käytännöllistä, esimerkiksi, kun liiman kiinto- tai kuiva-ainepitoisuus on riittävän suuri estämään riittävän höyrymäärän muodostumisen liiman alku-kuumennuksen aikana ennen sen muuttumista jähmeäksi, voidaan painetta rajapinnassa lisätä kohdistamalla alustan takapintaan ylipaine rajapinnan paineen pitämiseksi mainittujen rajojen välillä. Lämmön tulon muodostaessa lisää höyryä pienennetään rajapinnan höyrynpäinetta kohdistamalla alustan takapintaan vähemmän painetta. Kohdistamalla alustan takapintaan vähemmän painetta voidaan lämmön tulonopeutta ja siis kuivumisnopeutta lisätä.

Sopiva liima on kalsiumkarbonaatin tai saven ja synteettisen lateksin (esim. styreenibutadieeni tai polyvinyyliasetaatti) 3 78869 seos, joka voidaan levittää pahviin tai levyyn vesidispersiona. Seos on suhteellisen halpaa ja sitä voidaan käyttää riittävinä määrinä alustan kolojen ja pintaepätasaisuuks ie n täyttämiseksi runsaasti.

Kosketuspinta voi sopivasti olla taipuisa, jolloin laminaatti työnnetään taipuisan kosketuspinnan ja jäykän läpäisevän pinnan väliin ja alustan takapintaan kohdistuvaa painetta voidaan ohjata läpäisevän pinnan kautta kuumennuksen aikana liiman kuivaamiseksi.

Koska esillä olevan keksinnön mukaista menetelmää voidaan soveltaa käyttämällä erittäin ohuita kalvoja, se sopii hyvin metallikelmujen tai meta11 oitujen kalvojen laminoimiseen. On usein edullista laminoida tällainen kelmu tai kalvo pa hvial ustaan ja sopivan pahvin pintakarkeus tai -rosoisuus on tavanomaisesti noin 1 - 3,5 mikronia mitattuna Parker Printsurf-la itteella. Esillä olevan keksinnön mukaisessa menetelmässä nämä ohuet kalvot voidaan levittää pahville, jonka pintarosois uus on jopa 8 mikronia tai vieläkin enemmän edellyttäen, että levitetyn liiman keskimääräinen kuivapaino-sakeus on riittävä levyn pinnan epätasaisuuksien täyttämiseksi. Esimerkkinä voidaan todeta, että liiman keskimääräisen kuiva-paksuuden pitäisi olla ainakin 5 mikronia, kun kyseessä on levy, jonka pintarosoisuus on 3 mikronia.

Keksinnön avulla saadaan aikaan myös laite kalvon laminoi-miseksi alustaan, jossa laitteessa on elimet nestekantoaineessa olevan liiman levittämiseksi alustan toiselle puolelle, syöttöelimet kalvon syöttämiseksi kosketukseen liiman kanssa, kuivaustela, jonka yläpinta läpäisee haihtuvaa nestekanto-ainetta, päättymättömän taipuisan hihnan muodostama kosketuspinta, joka hihna on kiristetty kosketukseen kuivaustelan läpäisevän pinnan osan kanssa sekä elimet alustan ja kalvon muodostaman laminaatin ohjaamiseksi taipuisan hihnan ja läpäisevän pinnan väliin kalvon ollessa kosketuksessa koske- <, 78869 tuspinnan kanssa sekä kuumennuselimet hihnan kuumentamiseksi liiman kuivaamiseksi samalla kun alusta on kosketuksessa kuivaustelan kanssa, jolloin ainakin osa kuivaustelan sitä läpäisevää pintaa, johon alusta on kosketuksessa, on järjestetty liitettäväksi tyhjölähteeseen. Edullisesti osa kuivaus-telan sitä läpäisevää pintaa, johon alusta on kosketuksessa, on järjestetty liitettäväksi ilmanpaineen ylittävään paine-lähteeseen.

Keksintöä selvitetään seuraavaksi yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheiseen kaaviomaiseen piirustukseen, jossa on esitetty keksinnön mukaisen la minointil a itteen eräs suoritusmuoto.

Piirustuksen mukaisesti laitteeseen kuuluu kuivaustela 1, jonka taipumaton ulkopinta 2 läpäisee haihtuvaa kanto-aine neste tt ä . Kuivaustela on rakenteeltaan sellainen, että kaaressa A sijaitseva ulkopinnan osa on liitetty tyhjölähteeseen (ei esitetty) telan pyöriessä nuolen B suuntaan ja kaaressa C oleva ulkopinnan osa on liitetty painelahteeseen (ei esitetty), joka ylittää ilmanpaineen.

Jatkuva taipuisa kosketushihna 3 kulkee kolmen ohjaustelan 4, 5 ja 6 ympäri ja on kiristetty saattamaan kuivaustelan läpäisevän pinnan osan tiiviiseen kosketukseen hihnan sen pinnan kanssa, joka on lähimpänä kuivaustelaa ja jonka pintaviimeistely vastaa lopputuotteen haluttua pintaa.

Hihna koskettaa kuivaustelaa kosketuspainee11 a, joka on verrannollinen hihnan kireyteen. Kaareva sarja säteilylämmit-timiä 7 ympäröi osaa kosketushihnan koskettaman telan kehästä.

Applikaattori tai levitin 8 levittää kantoainenesteessä olevan liiman levymateriaalin 9 muodostaman alustan jatkuvaan rainaan, jonka jälkeen raina kulkee telan 10 ympäri ja kosketukseen kuivaustelan kanssa kuivaustelan ja ohjaintelan 4 välisessä puristuskohdassa. Liima levitetään sellaisella 5 78869 nopeudella, että kuivuneen liiman keskimääräinen sakeus on suurempi kuin levyn pintarosoisuus.

Kun lämmittämistä tuleva lämpö etenee hihnan läpi ja kuumentaa liimapinnan, tapahtuu levyn paksuudelta höyrynpaineen putoaminen, jonka suuruus riippuu lämmön tulonopeudesta ja levyn läpäisevyydestä. Kuivaustelan läpäisevään pintaan kohdistuva paine riippumatta siitä, onko kysymyksessä ylipaine vai osittainen tyhjö, määrää levyn takapinnassa olevan paineen ja siis höyrynpaineen kalvon ja liiman välisessä rajapinnassa, jonka höyrynpaineen pitäisi olla hiukan yli ilmanpaineen siten, että kalvo saadaan pidetyksi tiiviisti kiinni kosketuspintaan ja edelleen sen pitäisi olla pienempi kuin kosketuspinnan ja kalvon välinen paine, eli se paine, jonka laminaat-tiin kohdistaa taipuisan hihnan kireys. Tällöin kalvo pysyy tiukasti kosketuksessa hihnaan ja levyssä oleva höyrynpaine ei pääse muodostumaan riittävän suureksi 1 ilmakerroksen s ärkemi seksi.

Laminaa11imateriaa 1i kulkee telan läpäisevän pinnan ja kosketuspinnan väliin sovitetun pyörivän imutelan ympäri, jona aikana liimapinta kuivuu ainakin osittain ja edullisesti suurin osa kantoainenestettä poistuu. Tämän jälkeen laminaatti pysyy kosketuksessa kosketuspintaan hihnan kulkiessa rullien 5 ja 6 ympäri, kunnes laminaatti irtoaa hihnasta lähtörul1assa 12. Laminaatin poistuttua ilmatelasta liimapinnassa mahdollisesti jäljellä oleva kantoaineneste poistuu ennenkuin laminaatti, joka lähtee nuolen D suuntaan, kelataan kelalle tai leikataan arkeiksi.

Laminaatin kalvopinnan sileys on olennaisesti sama kuin taipuisan hihnan kosketuspinnan. Tällaiseen kalvolaminointiin sopivan levyn maksimi pintarosoisuus voi olla jopa noin 8 mikronia mitattuna Parker Printsurf-laitteella. Olipa levyn pintarosoisuus mikä tahansa, esillä olevan keksinnön mukaiseen lopputuotteeseen saatu pintasileys on parempi kuin tavanomaisella laminoinni11a saatu. Lisäksi esillä 6 78869 olevan keksinnön ansiosta voidaan käyttää levyä, jonka pintarosoisuus on suurempi kuin 3,5 mikronia ja joka ei siis sovellu tavanomaiseen la mi noi nt ii n, jolloin keksinnön mukaisen valmiin levyn sileys on parempi kuin tavanomaisesti laminoidun 3,5 mikronin tai sitä vähäisemmänkin rosoisuuden omaa van levyn.

Yllä kuvatussa suoritusmuodossa kuivaustelan läpäisevään pintaan kohdistetaan ylipaine kaaren C alueelta. Tämä on välttämätöntä rajapinnan höyrynpäineen säätämiseksi ilmanpaineen ja kosketuspaineen välille, kun käyttöolosuhteet, esim. koneen nopeus, lämmön tulonopeus ja liiman kiinto-ainepitoisuus ovat sellaiset, että kuivauksen alussa muodostunut höyry ei riitä saattamaan rajapinnan höyrynpainetta halutulle alueelle käyttämättä tällaista ylipainetta. Mikäli rajapinnan höyrynpäinetta ei tällä tavoin ohjata tai säädetä, kalvo ei kosketa tiukasti taipuisaa hihnaa samalla, kun liima kuivuu 1iikkumattomuuspisteesee n asti. Heti, kun liima on muuttunut liikkumattomaksi, lopputuotteen pintaa ei voitaisi saattaa noudattamaan hihnan sileätä pintaa.

Kun rajapinnassa muodostunut höyry on riittävä, alustan takapintaan kohdistuva paine lasketaan ilmanpainetta pienemmäksi kaaren A kohdalta höyrynpaineen laskemisen sallimiseksi levyn paksuudelta enemmän kuin mitä on kosketuspaineen ja ilmanpaineen välinen ero pitäen kuitenkin samalla maksimi höyrynpaineen kalvon ja liiman välisessä rajapinnassa mainittujen rajojen sisällä. Täten voidaan saavuttaa lämmön suuri tulonopeus ja siis nopea kuivuminen särkemättä liimakerrosta.

Mikäli käyttöolosuhteet ovat sellaiset, että lämmön kehittämä rajapinnan höyrynpaine ennen liiman muuttumista liikkumattomaksi ja jähmettymistä on suurempi kuin kosketuspaine, kulmaa C voidaan pienentää tai poistaa kokonaan.

Claims (9)

1. Menetelmä kalvon tai kelmun laminoimiseksi sileästi läpäisevään alustaan levittämällä alustan (9) etupintaan kantoainenesteessä olevaa liimaa ja saattamalla liima kosketukseen kalvon tai kelmun (11) kanssa, jolloin liima levitetään sen keskimääräisen kuivasakeuden ollessa suurempi kuin alustan (9) pintarosoisuu-den, liima saatetaan kosketukseen kalvon tai kelmun (11) kanssa ja kalvo saatetaan kosketukseen sileän kosketuspinnan (3) kanssa ilmanpaineen ylittävän kosketuspaineen alaisena, liima kuumennetaan kantoainenesteen haihduttamiseksi ja liiman kuivaamiseksi kalvon (11) ollessa kosketuksessa kosketuspintaan (3), tunnettu siitä, että lämmön tulonopeutta ja alustan takapintaan kohdistuvaa painetta ohjataan höyrynpai-neen pitämiseksi kalvon ja liiman välisessä rajapinnassa ilmanpainetta suurempana ja kosketuspainetta pienempänä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alustan takapintaan kohdistuva paine on ilmanpainetta suurempi liiman alkukuumennuksen (C) aikana.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liima on kalsiumkarbonaatin ja synteettisen lateksin vesidispersion.

4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kalo (11) on metallikalvo.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kalvo (11) on metalloitu muovikalvo.

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alusta (9) on pahvi, jonka pinta-rosoisuus on välillä 3,5 ja 8,0 mikronia. 8 78869

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kosketuspinta (3) on taipuisa ja laminaatti kiilataan taipuisan kosketuspinnan (3) ja jäykän läpäisevän pinnan (2) väliin, jonka jälkimmäisen kautta alustan (9) takapintaan kohdistuvaa painetta voidaan ohjata kuumennuksen aikana liiman kuivaamiseksi.

7 78869

8. Laite kalvon (11) laminoimiseksi alustaan (9), jossa laitteessa on elimet (8) kantoainenesteessä olevan liimapinnoit-teen levittämiseksi alustan toiseen pintaan sekä syöttöelimet kalvon syöttämiseksi kosketukseen liiman kanssa, johon laitteeseen kuuluu kuivaustela (1), jonka ulkopinta (2) läpäisee haihtuvan kantoainenesteen, päättymättömän taipuisan hihnan (3) muodostama kosketuspinta, joka hihna on kiristetty kosketukseen kuivaustelan (1) läpäisevän pinnan (2) osan kanssa, elimet (4) alustan ja kalvon muodostaman laminaatin ohjaamiseksi taipuisan hihnan (3) ja läpäisevän pinnan (2) väliin, sekä lämmityselimet (7) liiman kuivaamiseksi samalla, kun alusta (9) on kosketuksessa kuivaustelaan (1), tunnettu siitä, että ainakin osa (A) alustan koskettaman kuivaustelan (1) läpäisevästä pinnasta (2) on järjestetty liitettäväksi tyhjölähteeseen.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä että alustan koskettaman läpäisevän pinnan (2) osa (C) on sovitettu liitettäväksi painelähteeseen, joka ylittää ilmanpaineen. 9 78869