RU2164041C1

RU2164041C1 - Method for depositing loose material on flexible medium

Info

Publication number: RU2164041C1
Application number: RU2000115911A
Authority: RU
Inventors: К.Б. Демидов; С.И. Гафт; А.Я. Киселев; О.В. Фалев
Original assignee: Демидов Константин Борисович
Priority date: 2000-06-21
Filing date: 2000-06-21
Publication date: 2001-03-10

Abstract

FIELD: flexible-medium surface coating. SUBSTANCE: method involves deposition of loose material on adhesive layer by dipping face side of flexible medium into loose material. EFFECT: improved quality of coating. 1 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к способам нанесения сыпучего материала на гибкие носители и может быть использовано преимущественно для изготовления декоративной световозвращающей пленки, например для дорожных знаков и рекламных щитов, а также для изготовления абразивных полотен и декоративных элементов. The invention relates to methods for applying granular material to flexible media and can be used mainly for the manufacture of decorative retroreflective film, for example for road signs and billboards, as well as for the manufacture of abrasive cloths and decorative elements.

Для производства разнообразных изделий требуется наносить сыпучие материалы, такие как корундовый порошок, микрооптические элементы в виде стеклянных шариков и другие сыпучие материалы на поверхность гибкого носителя. В случае использования порошкообразного корунда, являющегося абразивным материалом, для изготовления наждачной бумаги или абразивного полотна, в качестве гибкого носителя используют либо бумажную ленту, либо ткань, пропитываемые перед нанесением сыпучего материала клеевой композицией. For the manufacture of a variety of products, it is necessary to apply bulk materials such as corundum powder, micro-optical elements in the form of glass balls and other bulk materials on the surface of a flexible carrier. In the case of the use of powdered corundum, which is an abrasive material, for the manufacture of sandpaper or abrasive cloth, either a paper tape or a fabric impregnated with adhesive material before applying the bulk material is used as a flexible carrier.

При изготовлении световозвращающих пленок (СВП) сыпучий порошкообразный материал - микрооптические элементы (МОЭ) - наносят на поверхность полимерной пленки, например полиэтилентерефталатной пленки (ПЭТФ) с предварительно нанесенным слоем клеевой композиции. In the manufacture of retroreflective films (SVPs), a loose powdery material — micro-optical elements (MOEs) —are applied to the surface of a polymer film, for example, a polyethylene terephthalate film (PET) with a pre-coated adhesive composition.

Известны разнообразные способы и устройства, позволяющие наносить сыпучие материалы на гибкие носители. A variety of methods and devices are known for applying bulk materials to flexible media.

Так, например, известен способ нанесения сыпучего материала на гибкий носитель, при котором на одну сторону гибкого носителя наносят клеевую композицию, а на другую в электростатическом поле осаждают абразивные зерна (1). For example, there is a known method of applying bulk material to a flexible carrier, in which an adhesive composition is applied to one side of the flexible carrier, and abrasive grains are deposited on the other in an electrostatic field (1).

Недостатками известного способа являются неравномерность нанесения сыпучего материала на поверхность гибкого носителя, изготовление с помощью известного способа только абразивного полотна и невозможность нанесения микрооптических элементов на полимерную пленку. The disadvantages of this method are the uneven deposition of granular material on the surface of a flexible carrier, the manufacture using only known abrasive cloth and the inability to apply micro-optical elements to a polymer film.

Кроме того, с помощью известного способа нельзя регулировать плотность и толщину наносимого слоя. In addition, using the known method it is impossible to adjust the density and thickness of the applied layer.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является способ нанесения сыпучего материала на гибкий носитель, включающий нанесение клеевой композиции на лицевую сторону гибкого носителя, нанесение и уплотнение сыпучего материала на клеевой слой непрерывно перемещаемого гибкого носителя, сушку и намотку последнего (2). The closest in technical essence to the claimed technical solution is a method of applying bulk material to a flexible carrier, including applying an adhesive composition to the front side of a flexible carrier, applying and sealing the bulk material to an adhesive layer of a continuously moving flexible carrier, drying and winding the latter (2).

Недостатками известного способа являются использование дорогостоящего и потребляющего много энергии устройства для его осуществления, большие потери сыпучего материала, поскольку частицы, не закрепившиеся на перемещающемся гибком носителе, не участвуют в дальнейшем технологическом процессе, а часть крупных стеклянных шариков, в случае нанесения МОЭ, разбивается и трескается при ударе о металлические части механизма или друг о друга; подшипники, в которых вращаются цапфы многочисленных валов, не защищены от попадания в них абразивных частиц. Это приводит к заклиниванию подвижных валов и снижает срок службы всего устройства в целом. При этом если делать такую защиту, то это оборудование также дорогостоящее. Кроме того, с помощью известного способа невозможно обеспечить равномерного нанесения сыпучего материала по всей поверхности гибкого носителя и нельзя регулировать плотность и толщину наносимого слоя. Скорость движения гибкого носителя ограничена скоростью подачи сыпучего материала. Все вышеперечисленное снижает качество покрытия. The disadvantages of this method are the use of an expensive and energy-consuming device for its implementation, large losses of bulk material, since particles that are not fixed on a moving flexible carrier do not participate in the further technological process, and part of the large glass balls, in the case of applying MOE, breaks and cracks upon impact on metal parts of the mechanism or on each other; bearings in which the pivots of numerous shafts rotate are not protected from the ingress of abrasive particles. This leads to jamming of the moving shafts and reduces the service life of the entire device as a whole. Moreover, if such protection is done, then this equipment is also expensive. In addition, using the known method, it is impossible to ensure uniform application of bulk material over the entire surface of the flexible carrier and the density and thickness of the applied layer cannot be controlled. The speed of the flexible carrier is limited by the feed rate of the bulk material. All of the above reduces the quality of the coating.

Предлагаемый способ нанесения сыпучего материала на гибкий носитель решает задачу повышения качества покрытия при возможности регулирования его плотности и толщины, снижения энергозатрат и удешевления способа за счет экономии сыпучего материала и продления срока службы оборудования. The proposed method of applying granular material to a flexible carrier solves the problem of improving the quality of the coating with the possibility of regulating its density and thickness, reducing energy consumption and reducing the cost of the method by saving bulk material and extending the life of the equipment.

Это достигается тем, что в способе нанесения сыпучего материала на гибкий носитель, включающем нанесение клеевой композиции на лицевую сторону гибкого носителя, нанесение и уплотнение сыпучего материала на клеевой слой непрерывно перемещаемого гибкого носителя, сушку и намотку последнего, согласно изобретению нанесение сыпучего материала на клеевой слой осуществляют путем погружения лицевой стороны гибкого носителя в сыпучий материал, при этом регулируют глубину погружения гибкого носителя в сыпучий материал и скорость перемещения гибкого носителя для обеспечения заданной плотности и толщины слоя наносимого сыпучего материала. This is achieved by the fact that in the method of applying bulk material to a flexible carrier, comprising applying an adhesive composition to the front side of a flexible carrier, applying and sealing the bulk material onto an adhesive layer of a continuously moving flexible carrier, drying and winding the latter, according to the invention, applying a bulk material to an adhesive layer carried out by immersion of the front side of the flexible carrier in bulk material, while regulating the depth of immersion of the flexible carrier in bulk material and the speed of movement flexible media to provide a given density and layer thickness of the applied bulk material.

Сущность способа поясняется чертежом. The essence of the method is illustrated in the drawing.

Устройство содержит узел нанесения клея (клеевой композиции) (не обозначено), направляющий валик 1, кюветный валик 2, направляющие и каландрирующие валики 3 и 4, второй направляющий валик 5, кювету 6 для сыпучего материала (в нашем случае микрооптические элементы, МОЭ), узлы сушки и намотки (не обозначены). The device contains a glue (adhesive composition) application unit (not indicated), a guide roller 1, a cuvette roller 2, guide and calendering rollers 3 and 4, a second guide roller 5, a cuvette 6 for bulk material (in our case, micro-optical elements, MOE), drying and winding units (not indicated).

Способ нанесения сыпучего материала на гибкий носитель реализован следующим образом. На лицевую сторону гибкого носителя наносят клеевую композицию, далее гибкий носитель с клеевой композицией с помощью направляющего валика 1 подается на кюветный валик 2, который установлен с возможностью вертикального перемещения для обеспечения контакта лицевой стороны гибкого носителя с клеевой композицией с наносимым сыпучим материалом. Перемещением валика 2 можно регулировать глубину погружения гибкого носителя в сыпучий материал, что в сочетании с изменением скорости перемещения гибкого носителя позволяет получать заданную плотность и толщину слоя наносимого покрытия из сыпучего материала. The method of applying bulk material to a flexible carrier is implemented as follows. An adhesive composition is applied to the front side of the flexible carrier, then a flexible carrier with an adhesive composition is fed by means of a guide roller 1 to a cuvette roller 2, which is installed with the possibility of vertical movement to ensure contact of the front side of the flexible carrier with the adhesive composition with the applied bulk material. By moving the roller 2, it is possible to adjust the immersion depth of the flexible carrier in the bulk material, which, combined with a change in the speed of movement of the flexible carrier, allows you to obtain a given density and thickness of the coating layer from the bulk material.

В качестве сыпучего материала может быть использован, например, абразивный порошок или микрооптические элементы (МОЭ). As bulk material can be used, for example, abrasive powder or micro-optical elements (MOE).

Далее гибкий носитель с нанесенным на клеевую композицию сыпучим материалом, проходя через валики 3 и 4, уплотняется (специальным приспособлением, не показано) и направляется валиком 5 через сушильный тракт к узлу намотки (не показаны). Next, the flexible carrier with the bulk material deposited on the adhesive composition, passing through the rollers 3 and 4, is sealed (with a special device, not shown) and sent by the roller 5 through the drying path to the winding unit (not shown).

Для выявления преимуществ предложенного способа нанесения сыпучего материала на гибкий носитель нами были проведены эксперименты по нанесению микрооптических элементов (МОЭ) (для изготовления световозвращающей пленки) с использованием способа нанесения сыпучего материала на гибкий носитель, принятого нами за прототип, и с помощью способа, предложенного в материалах заявки на изобретение. To identify the advantages of the proposed method for applying bulk material to a flexible carrier, we conducted experiments on applying micro-optical elements (MOE) (for the manufacture of a retroreflective film) using the method of applying bulk material to a flexible carrier, which we adopted as a prototype, and using the method proposed in materials of an application for an invention.

При изготовлении световозвращающей пленки (СВП) в качестве гибкого носителя используют полимерную пленку, например полиэтилентерефталатную (ПЭТФ). Проведенные нами исследования позволили выявить перечисленные выше недостатки известного способа и преимущества предложенного нами способа нанесения сыпучих материалов на гибкий носитель. In the manufacture of a retroreflective film (SVP), a polymer film, for example polyethylene terephthalate (PET), is used as a flexible carrier. Our studies have allowed us to identify the above disadvantages of the known method and the advantages of our proposed method of applying bulk materials to a flexible carrier.

Результаты технологических исследований двух способов приведены в таблице. The results of technological studies of the two methods are shown in the table.

Условно узел подачи сыпучего материала в известном способе назван "щелевой", а в предложенном нами - "кюветный". Conventionally, the feed unit of bulk material in the known method is called "slotted", and in our proposed - "cuvette".

В исследованиях работы насыпного устройства кюветного типа существенно было учитывать и глубину погружения кюветного вала с транспортируемым по нему гибким носителем в микроскопические элементы, насыпаемые в кювету 6. In studies of the operation of the cuvette type bulk device, it was also essential to take into account the immersion depth of the cuvette shaft with the flexible carrier transported through it into microscopic elements poured into the cuvette 6.

Этим способом фактически меняли давление, оказываемое сыпучими микросферами на поверхность монтирующего липкого слоя (клеевую композицию). In this way, the pressure exerted by the loose microspheres on the surface of the mounting adhesive layer (adhesive composition) was actually changed.

При работе со способом и устройством для его осуществления изменяли ширину высыпной щели устройства для подачи сыпучего материала (МОЭ) на гибкий носитель с клеевой композицией и линейную скорость движения гибкого носителя (скорость нанесения МОЭ). When working with the method and device for its implementation, the width of the discharge gap of the device for feeding bulk material (MOE) onto a flexible carrier with an adhesive composition and the linear speed of the flexible carrier (the speed of applying MOE) were changed.

Измеряли плотность нанесения МОЭ, равномерность распределения МОЭ по поверхности гибкого носителя (таблица), прочность удержания МОЭ на клеевой поверхности при перегибе. We measured the density of MOE deposition, the uniformity of the MOE distribution over the surface of the flexible carrier (table), and the strength of MOE retention on the adhesive surface during bending.

Проверка качества изделий, полученных с помощью предложенного способа нанесения сыпучего материала (МОЭ) на гибкий носитель, показала следующее. Quality control of products obtained using the proposed method for applying bulk material (MOE) to a flexible carrier showed the following.

1. Поверхность, покрытая микрооптическими элементами, была однородной, без полос и посторонних, заметных на глаз, включений. 1. The surface covered with micro-optical elements was homogeneous, without stripes and extraneous inclusions visible to the eye.

2. Максимальная плотность нанесенных микрооптических элементов составляет 250±10 г/м², а максимальная поверхностная плотность этих же МОЭ, нанесенных способом, принятым за прототип, составляет 180±10 г/м².2. The maximum density of the deposited micro-optical elements is 250 ± 10 g / m ² and the maximum surface density of the same MOE deposited by the method adopted for the prototype is 180 ± 10 g / m ² .

3. На материале, намотанном на валик диаметром 70 мм, не замечено участков, не покрытых МОЭ, т.е. микрооптические элементы не осыпались. 3. On the material wound on a roller with a diameter of 70 mm, no areas not covered by the MOE, i.e. micro-optical elements were not showered.

Микрооптические элементы (МОЭ) в световозвращающих пленках (СВП) (широко используемых, например, для изготовления рекламных щитов) играют главную роль в формировании светотехнических характеристик готовой продукции. Micro-optical elements (MOEs) in retroreflective films (SVPs) (widely used, for example, for the manufacture of billboards) play a major role in shaping the lighting characteristics of the finished product.

Основной характеристикой материалов СВП является величина удельного коэффициента силы света (S), которая определяется по формуле S = B/E, где B - яркость, создаваемая поверхностью, покрытой МОЭ, при наложении на нее освещенности E, создаваемой освещением. The main characteristic of SVP materials is the value of the specific luminous intensity coefficient (S), which is determined by the formula S = B / E, where B is the brightness created by the surface covered by the MOE when the illuminance E created by the illumination is applied to it.

Удельный коэффициент силы света S световозвращающих пленок напрямую зависит от плотности нанесения стеклянных микросфер на единицу площади, их прозрачности и распределения по размерам. The specific light intensity coefficient S of retroreflective films directly depends on the density of glass microspheres applied per unit area, their transparency and size distribution.

Требования к высокой прозрачности и монодисперности выполняются при изготовлении МОЭ и нанесения их на гибкие носители предложенным способом. При нанесении МОЭ способом, принятым за прототип, имеются повреждения наносимых на поверхность гибкого носителя стеклянных шариков МОЭ (трещины, царапины, разломы), что снижает оптические свойства СВП. The requirements for high transparency and monodispersity are fulfilled in the manufacture of MOEs and their application to flexible media by the proposed method. When applying MOE by the method adopted for the prototype, there are damages applied to the surface of the flexible carrier of glass MOE balls (cracks, scratches, breaks), which reduces the optical properties of the SVP.

Таким образом, предложенный способ нанесения сыпучих материалов на гибкий носитель обеспечивает плотность нанесения частиц на 40% выше, чем другие известные способы, в частности принятый за прототип. Thus, the proposed method for applying bulk materials to a flexible carrier provides a particle deposition density of 40% higher than other known methods, in particular, adopted as a prototype.

В свою очередь высокая степень плотности наноса при нанесении МОЭ позволяет увеличить удельный коэффициент силы света S и тем самым повысить эксплуатационные характеристики световозвращающих материалов. In turn, a high degree of sediment density during the application of MOE allows to increase the specific light intensity factor S and thereby increase the operational characteristics of retroreflective materials.

Способ разрабан и испытан при изготовлении опытной партии световозвращающих пленок ЗАО "Позитив". The method was developed and tested in the manufacture of an experimental batch of retroreflective films of ZAO "Positive".

Способ нанесения сыпучего материала на гибкий носитель позволяет повысить качество покрытия при возможности обеспечения регулирования его плотности и толщины. The method of applying bulk material on a flexible carrier can improve the quality of the coating with the possibility of providing regulation of its density and thickness.

Предложенный способ позволяет снизить энергозатраты и позволяет экономить дорогостоящий сыпучий материал и увеличивает срок службы оборудования. The proposed method allows to reduce energy consumption and allows you to save expensive bulk material and increases the life of the equipment.

Список литературы
1. Авторское свидетельство SU N 1553368, 1988 г.List of references
1. Copyright certificate SU N 1553368, 1988

2. Абразивные материалы и инструменты, Отраслевой каталог, М., ВНИИТЭМР, 1991 г., стр. 126-128 - прототип. 2. Abrasive materials and tools, Industry catalog, M., VNIITEMR, 1991, pp. 126-128 - prototype.

Claims

A method of applying bulk material to a flexible carrier, comprising applying an adhesive composition to the front side of a flexible carrier, applying and sealing the bulk material onto an adhesive layer of a continuously moving flexible carrier, drying and winding the latter, characterized in that the application of bulk material to the adhesive layer is carried out by immersion of the front sides of the flexible carrier in the bulk material, while regulating the immersion depth of the flexible carrier in the bulk material and the speed of movement of the flexible carrier to ensure cheniya predetermined density and thickness of the applied layer of particulate material.