JP2009516582A - Method for processing and supplying a color coating used to coat a fiber web to a coating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、繊維ウェブを塗装するために使用するカラー塗料を処理し塗装装置に供給する方法に関する。 The present invention relates to a method for processing and supplying a color coating used for coating a fiber web to a coating device.
当該処理産業分野において、空気のような気体と、液体と、処理に使用される成分とを混合する場合、いくつかの問題を生じる。特に、紙又は同様な繊維ウェブに塗装を施す場合、カラー塗料中のガス及び気泡が塗装される紙の表面をカラー塗料中のガス及び気泡は塗装する紙の表面を荒くする結果をもたらし、塗料が全くない領域でさえも、そのような結果をもたらす。この問題はある種の色では他の色よりもより大きな問題となり、特に、他よりも多量のガスを蓄積するカラー塗料ではより大きな問題となる。例えば、タルクを含むカラー塗料は代表的にはタルクの性質により多量のガスを含んでいる。この問題の重要性は更に使用される塗装方法により影響される。例えば、カーテンコーティングにおいては、塗料のガス含有量は多くて０−０．２５体積％である。そうでないと、拘束されたガスは、紙や板のような塗装される材料において塗装されない領域を形成することになる。 In the processing industry, there are several problems when mixing gases such as air, liquids, and components used in processing. In particular, when paint is applied to paper or a similar fibrous web, the gas and bubbles in the color paint on the surface of the paper to which the gas and bubbles in the color paint are applied results in roughening the surface of the paper to be coated. Even in areas where there is absolutely no such result. This problem is a greater problem with certain colors than other colors, especially with color paints that accumulate more gas than others. For example, a color paint containing talc typically contains a large amount of gas due to the nature of talc. The importance of this problem is further influenced by the coating method used. For example, in curtain coating, the gas content of the paint is at most 0-0.25% by volume. Otherwise, the constrained gas will form unpainted areas in the painted material, such as paper or board.
多層カーテンコー手イングにおいては、脱ガスの重要性が更に大きくなる。従って、例えば、もし、３又は４の塗膜層が存在すれば、各層を形成するのに使用される塗料は出来るだけ注意深く脱ガスがなされなければならない。 In multilayer curtain coating, the degassing becomes even more important. Thus, for example, if 3 or 4 coating layers are present, the paint used to form each layer must be degassed as carefully as possible.
カラー塗料中に混合又は溶解しているガスを除去するために、例えば、種々の真空脱ガス器が開発され、これらには真空容器の内部に設けられた回転ドラムを備える実例があり、このドラム内に塗料が供給されると、塗料が遠心力によりドラムの内壁を上昇し、ドラムから放出され、薄いフィルムが真空容器の内壁に衝突する。この従来の真空脱ガス器の持つ問題は、脱ガスの効率が不十分で、特に、粘性の高い材料において問題がある。これは、高い粘性のカラー塗料中に含まれる少量の気泡が、絶対圧の下の、高い真空度の下でさえ、その特有の上昇速度により、破壊又は消滅するのに十分な程度に大きくならないという事実によるものである。 In order to remove the gas mixed or dissolved in the color paint, for example, various vacuum degasifiers have been developed, which have examples with a rotating drum provided inside the vacuum vessel. When the coating material is supplied into the inside, the coating material moves up the inner wall of the drum by centrifugal force, and is discharged from the drum, and a thin film collides with the inner wall of the vacuum vessel. The problem with this conventional vacuum degasser is that the efficiency of degassing is insufficient, especially for highly viscous materials. This is because the small amount of bubbles contained in a highly viscous color paint is not large enough to break or disappear due to its inherent rate of rise, even under absolute pressure, even under high vacuum. This is due to the fact that
真空度を高めることによりこの問題を取り除く試みがなされてきたが、その結果として、カラー塗料中に使用されている溶媒、例えば水、が容易に極度に蒸発し、その結果、カラー塗料の固体含有濃度が増加することとなる。使用される他の方法は、処理時間を増加することであるが、その場合、脱ガス器の運転容量が減少し、このことはより多くの脱ガス器を必要とするか、或いは規模を大きくする必要がある。 Attempts have been made to eliminate this problem by increasing the degree of vacuum, but as a result, the solvent used in the color paint, e.g. water, easily evaporates, resulting in the solid content of the color paint. The concentration will increase. Another method used is to increase the processing time, in which case the operating capacity of the degasser is reduced, which requires more degasser or is larger in scale. There is a need to.
この問題の一つの解決法が本出願人により先行出願FI 20055713に示されており、ここでは、脱ガス装置に向かう塗料の流れに振動運動が与えられ、脱ガス装置に供給される塗料中でガス濃度を減少させ、及び/又は気泡を集積させ、又は気泡のサイズを大きくするようにした方法と装置が開示されている。この振動周波数は好ましくは16から60KHzの範囲内であり、この周波数は塗料中の気泡を大きくし、それによって、例えば真空作動脱ガス装置によって容易に除去し、或いは十分に大きくして破裂させることを可能とする。振動による処理により、脱ガスの効率は既知の脱ガス装置のみを使用する場合と較べて顕著に増加する。この振動の処理の作用は超音波周波数より低い周波数においても目に見えて起きる。塗料への振動の付与は標準大気圧の下でも、それより低圧の下でも、或いは高圧の下でもよい。 One solution to this problem has been shown by the applicant in the prior application FI 20055713, in which an oscillating motion is imparted to the flow of paint towards the degasser and in the paint supplied to the degasser. Disclosed are methods and apparatus that reduce gas concentration and / or accumulate bubbles or increase bubble size. This vibration frequency is preferably in the range of 16 to 60 KHz, which increases the bubble size in the paint, and thus can be easily removed, for example, by a vacuum-operated degasser or ruptured sufficiently large Is possible. Due to the treatment by vibration, the efficiency of degassing is significantly increased compared to the case where only known degassing devices are used. The action of this vibration treatment occurs visibly even at frequencies lower than the ultrasonic frequency. The application of vibration to the paint may be under normal atmospheric pressure, lower pressure or higher pressure.
この問題の他の解決法は先行する本出願人による出願FI20055704に示されており、ここでは二つの分離した室が設けられた脱ガス装置を使用するもので、一つの装置を使用して二つの異なる段階で脱ガスが行われるようしている。この装置は、内部を真空にするための手段に接続された第１容器部分、この第１容器部分に塗料を供給する手段、第１容器部分で塗料を脱ガスする手段及び第1容器部分から塗料を送出する手段、及び内部を真空にするための手段に接続された第２容器部分、第２容器部分に塗料を供給する手段、第２容器部分内で塗料を脱ガスする手段及び第２容器部分から塗料を送出する手段を備え、塗料は、先ず第１容器部分に供給され、ここで第1の脱ガスが行われ、次に第１容器部分から第２容器部分に送られ、ここで第２の脱ガスが行われる。 Another solution to this problem is given in the earlier Applicant's application FI20055704, which uses a degassing device provided with two separate chambers, and uses two devices. Degassing is attempted at three different stages. The apparatus comprises a first container part connected to means for evacuating the interior, means for supplying paint to the first container part, means for degassing paint in the first container part, and the first container part. Means for delivering paint; and second container portion connected to means for evacuating the interior; means for supplying paint to the second container portion; means for degassing paint in the second container portion; Means for delivering the paint from the container part, wherein the paint is first supplied to the first container part, where a first degassing takes place, and then from the first container part to the second container part, where A second degassing is performed.
好ましくは、絶対圧で略1KPa−15KPaの圧力が真空容器部分に与えられる。もし、これ以上容器内の圧力が低いと、このことは、塗料中の溶媒の蒸発点が下がり、脱ガスをした結果、塗料の品質を悪くすることを意味する。一方、容器内でより高い圧力が加わると、このことは、カラー塗料中の気泡を大きくして真空手段によって除去するのに十分な大きさに必ずしもならない。真空容器中では絶対圧で約3KPa−15KPaの圧力を与えることが好ましい。使用される絶対圧の下限値を上げることは脱ガス中にカラー塗料が蒸発することができないようになることをより良く保証する。この解決法により、高い効率で、カラー塗料中に含まれるガスが迅速に除去され、また多量のカラー塗料から十分に除去することができる。 Preferably, an absolute pressure of about 1 KPa-15 KPa is applied to the vacuum vessel portion. If the pressure in the container is lower than this, this means that the evaporation point of the solvent in the paint is lowered, and as a result of degassing, the quality of the paint is deteriorated. On the other hand, when higher pressure is applied in the container, this does not necessarily become large enough to enlarge the bubbles in the color paint and remove them by vacuum means. In a vacuum vessel, it is preferable to give a pressure of about 3 KPa-15 KPa in absolute pressure. Increasing the lower limit of the absolute pressure used ensures better that the color paint cannot evaporate during degassing. With this solution, the gas contained in the color paint can be removed quickly and sufficiently from a large amount of color paint with high efficiency.
前述のすでに示された解決法はカラー塗料を効果的に脱ガスすることができ有用である。しかしながら、先行技術の解決法においては、脱ガスの工程は、通常は塗装装置にカラー塗料を送る直前に行われ、脱ガスの能力が塗装装置に送られる量に従って変化するという問題を起こし、このことは脱ガス装置の動作が不安定となり、また、種々のガス含量を持つカラー塗料を生み出すことを意味する。このことは、繊維ウェブ上に形成する最終的塗装に望ましくない気泡をもたらすということになる。図１はこの種の従来の形式の装置を模式的に示し、カラー塗料が生産ラインから供給タンク１に送られ、その後、例えば供給ポンプ６Aによって、好ましくは真空動作装置３を持つ脱ガス処理部２に送られる。脱ガス処理部２から、処理されたカラー塗料は、例えば供給ポンプ２Bによって塗装装置５に送られ、塗装が施される繊維ウェブの表面に供給される。脱ガス処理部２に供給されるカラー塗料の量は、塗装装置５によって所定の時間内に要求される量に依存する。
The previously described solutions described above are useful because they can effectively degas color paints. However, in prior art solutions, the degassing step is usually performed just before sending the color paint to the coating equipment, causing the problem that the degassing capacity varies according to the amount delivered to the painting equipment. This means that the operation of the degasser becomes unstable and also produces color paints with various gas contents. This leads to undesirable bubbles in the final coating that forms on the fibrous web. FIG. 1 schematically shows an apparatus of this type of conventional type, in which a color paint is fed from a production line to a supply tank 1 and is then degassed, for example by a
したがって、本発明の目的は、塗装装置に供給するカラー塗料中のガス含有量が変動することを避けることができる方法と装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a method and apparatus capable of avoiding fluctuations in the gas content in the color paint supplied to the coating apparatus.
この目的を達成するため、本発明による方法は、カラー塗料の生産工程からのカラー塗料は貯蔵タンクに送られ、そこから脱ガス装置に取り出され、そこから、更にカラー塗料供給タンクに送るようにしたことを特徴とする方法にある。
本発明の方法によれば、カラー塗料は一定の供給割合で脱ガス処理部に供給され、この供給割合は、例えば、塗装に必要な量の０から約５０％だけ多く、余剰の塗料は脱ガス処理部より前にある貯蔵タンクに戻される。この供給割合は好ましくは塗装に必要とされる量の５から１５％多い値である。
脱ガス処理部から、脱ガスされたカラー塗料は再び一定の供給割合で塗装装置に設けられている供給タンクに供給され、そのときのカラー塗料の供給タンクには各時点で塗装装置が必要とする量のみが供給され、余剰の塗料は貯蔵タンクに戻される。従来の解決法においては、塗装装置はそれ自体は供給タンクを持ってなく、このことは脱ガス装置に送られるカラー塗料の量は各時点における塗装装置によって必要とされるカラー塗料の量に依存していた。本発明によれば、塗装装置が自身の供給タンクを持っており、脱ガス処理部とカラー塗料供給タンクへのカラー塗料の供給は一定量で行われ、脱ガス処理部において安定した条件を与え、したがって、脱ガスに関しては均一の品質のカラー塗料の製造が可能となる。一定の供給割合で脱ガス処理部から放出されるカラー塗料は、カラー塗料からのガスの放出のため、典型的には脱ガス処理部に入るカラー塗料の流量より少なくなる。また、塗装装置では、塗装工程からの余剰のカラー塗料が、マシンサイクルの替わりに脱ガス処理部前の貯蔵タンクに好適に戻される。
In order to achieve this object, the method according to the invention ensures that the color paint from the color paint production process is sent to a storage tank, from which it is taken out to a degasser and from there to a further color paint supply tank. The method is characterized by that.
According to the method of the present invention, the color paint is supplied to the degassing unit at a constant supply rate, and this supply rate is, for example, 0 to about 50% higher than the amount required for painting, and the excess paint is removed. It is returned to the storage tank in front of the gas processing unit. This feed rate is preferably 5 to 15% greater than the amount required for painting.
From the degassing section, the degassed color paint is again supplied to the supply tank provided in the coating device at a constant supply rate, and the color paint supply tank at that time requires a coating device at each time point. Only the amount to be supplied is supplied and excess paint is returned to the storage tank. In the conventional solution, the painting device itself does not have a supply tank, which means that the amount of color paint sent to the degasser depends on the amount of color paint required by the painting device at each point in time. Was. According to the present invention, the coating apparatus has its own supply tank, and the supply of the color paint to the degassing processing unit and the color paint supply tank is performed in a constant amount, and stable conditions are given in the degassing processing unit. Therefore, it is possible to produce a color paint of uniform quality with respect to degassing. The color paint discharged from the degassing section at a constant supply rate is typically less than the flow rate of the color paint entering the degassing section due to the release of gas from the color paint. Further, in the coating apparatus, surplus color paint from the painting process is suitably returned to the storage tank in front of the degassing unit instead of the machine cycle.
本発明による更なる好ましい形態は従属クレーム２から１１に示される。
Further preferred forms according to the invention are given in the
次に、本発明に関連する装置は、カラー塗料生産装置から貯蔵タンクに供給する手段と、カラー塗料を脱ガス装置へ供給する手段と、カラー塗料を脱ガス処理部から塗装装置に関連して設けられた供給タンクに更に供給する手段を有する。 Next, an apparatus related to the present invention relates to a means for supplying the color tank from the color paint production apparatus to the storage tank, a means for supplying the color paint to the degassing apparatus, and a color paint from the degassing processing section to the coating apparatus. Means for further supplying to the supply tank provided.
本発明は以下に図面を参照してより詳細に説明される。 The invention is explained in more detail below with reference to the drawings.
図１は、従来のカラー塗料を脱ガスするための装置と塗装装置への供給法を模式的に示す図であり、
図２は、本発明によるカラー塗料を脱ガスするための装置と塗装装置への供給法を模式的に示す図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing an apparatus for degassing a conventional color paint and a supply method to a coating apparatus.
FIG. 2 is a diagram schematically showing an apparatus for degassing a color paint according to the present invention and a supply method to the coating apparatus.
図2は本発明による装置を単に模式的に示すものであり、カラー塗料製造工程からのカラー塗料が、先ず、貯蔵タンク１に送られ、そこからポンプ６Aにより脱ガス処理部２に送られるが、本実施例ではその前に予備処理工程７が設けられている。この予備処理工程は、例えば、カラー塗料の加熱、冷却、或いは濾過、予備脱ガス、超音波処理又はこれらの組み合わせのような処理を含むことができる。脱ガス処理部２は、好ましくは、真空の利用に基づくものであり、例えば、本出願人による先行の出願FI 20055704に開示されているような１又は複数の工程を含み、前記出願では、それぞれが一つの装置を使用する二つの異なる工程で脱ガスが行われるような二つ異なる容器を有する真空作動脱ガス装置が使用される。
FIG. 2 merely schematically shows the apparatus according to the present invention, in which the color paint from the color paint manufacturing process is first sent to the storage tank 1 and from there to the
脱ガス処理部の後、カラー塗料はポンプ６Bにより塗装装置５のタンク４に供給され、そころからポンプ６Cにより繊維ウェブに塗布するために塗装装置に供給される。示されている装置では、ポンプ６Cの後に濾過手段９が位置し、この濾過手段は既知のどのような形式のものでもよい。
After the degassing section, the color paint is supplied to the tank 4 of the
この装置は更に、例えば、脱ガス装置から放出されるガス濃度を測定するオンライン測定装置８を使用しており、これにより、例えば、装置の始動に際して、カラー塗料が許容される下限値から外れたガス濃度を持つカラー塗料が供給タンク４に入ることを阻止し、これが貯蔵タンクに戻されるが、このことは、カラー塗料は、必要な場合は、供給タンク４に供給される前に、脱ガス装置２を経由して何度も再循環されることを意味する。オンライン測定装置８は、例えば、脱ガス処理部から出るカラー塗料の密度を測定する手段を含むことができ、測定される密度のデータは、例えば、カラー塗料中のガスの濃度を間接的に決定することを可能とする。密度測定は、例えば、作動圧力測定として行うことができる。このオンライン測定装置は、また、例えば、音波或いは超音波を使用するガス濃度の測定も含んでもよく、密度測定に基づく間接的なガス濃度に替えて使用することができる。
The device further uses, for example, an on-line measuring device 8 for measuring the gas concentration released from the degassing device, so that, for example, when the device is started, the color paint deviates from an acceptable lower limit. The color paint with gas concentration is prevented from entering the supply tank 4 and is returned to the storage tank, which means that the color paint is degassed before being supplied to the supply tank 4 if necessary. It means that it is recirculated many times via the
カラー塗料を供給タンク４の替わりに貯蔵タンクに戻す手段は適当なバルブ手段（図示せず）でよく、脱ガス処理部２から供給される余剰のカラー塗料を通常の操作により貯蔵タンク１に戻される。
The means for returning the color paint to the storage tank instead of the supply tank 4 may be an appropriate valve means (not shown), and the excess color paint supplied from the
本装置の通常の操作の間では、カラー塗料は貯蔵タンク１から一定の割合でポンプ６Aにより脱ガス処理部２に供給される。これは脱ガス装置の動作を安定させ、より均一な最終結果を与える。脱ガス処理部からは同様に脱ガスされたカラー塗料が一定の割合でポンプ６Bによってカラー塗料供給タンク４に供給される。供給タンク４は、例えば、液面計を備え、それにより得られるデータに基づき、各時点において必要とされる量のカラー塗料が供給タンクに導入され、余剰のカラー塗料が貯蔵タンク１に戻される。脱ガス処理部からのカラー塗料の供給割合は好ましくは塗装に必要とされる量より０から５０％以上多いことが好ましい。
During normal operation of the apparatus, the color paint is supplied from the storage tank 1 to the
本発明による解決法は２又はそれ以上の塗装ヘッド用の集積脱ガス装置としてもまた実現でき、その場合は、カラー塗料を脱ガス装置２から塗装ヘッドに供給するために個別のポンプ６Ｂを設けるか、或いはポンプ６Bを全ての塗装ヘッドで共有し、カラー塗料を一定割合で供給するようにし、これにより、各時点で必要とされる量のカラー塗料を各塗装ヘッドに供給し、また残りを共通の貯蔵タンク１に戻すようにすることも可能である。
The solution according to the invention can also be realized as an integrated degasser for two or more paint heads, in which case a
Claims (14)
カラー塗料の製造部からカラー塗料を貯蔵タンクに供給する手段と、カラー塗料を脱ガス処理部に供給する手段と、カラー塗料を脱ガス処理部より塗装装置に関連して設けられた供給タンクに更に供給する手段とを有することを特徴とする装置。 An apparatus for processing and supplying a color paint used for painting a fiber web to a painting device,
A means for supplying the color paint from the color paint manufacturing section to the storage tank, a means for supplying the color paint to the degassing processing section, and a supply tank provided in connection with the coating apparatus from the degassing processing section. And a supply means.
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