SE510944C2 - Förfarande och anordning för beläggning med elektriskt laddade fibrer av en yta försedd med bindemedel - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 510 944 2 En variant av detta förfarande som brukar kallas flockning, går emellertid ut på att man ej anbringar något kraftigt elektriskt fält mellan fibrernas tillförselställe och den för beläggning avsedda ytan, utan fibrerna bibringas sin elektriska laddning genom friktionsladdning (tribo- elektrisk laddning) genom att de får strömma genom ett rör vars insida består av ett dielektriskt material, exempelvis PTFE (polytetrafluoretylen), vilket material är starkt elektronegativt och därför sliter till sig elektroner från material som har en mindre elektronegativitet. Röret är företrädesvis spiralformat inuti så att fibrerna slungas mot väggen. Då fibrerna kommer ut ur röret har de en laddning, vilken joniserar luften vid utloppet av röret varvid ett elektriskt fält skapas. Själva beläggningen tillgår såsom ovan beskrivits. Detta förfarande beskrives i exempelvis WO 95/24272.

TEKNISKA PROBLEMET: Tekniken med den triboelektriska uppladdningen utan användning av ett starkt elektromagnetiskt fält fungerar i och för sig bra, men ett oacceptabelt stort antal fibrer får emellertid en oönskad riktning vid landningen mot den jordade ytan. De kommer därför att ligga löst ovanpå de korrekt fästade upprättstående fibrerna och måste följakt- ligen sugas bort. Det har därför länge varit ett önskemål att kunna minska denna mängd fibrer som måste avlägsnas i efterhand och man har därför kommit fram till föreliggande uppfinning.

LösNINGEN= Enligt föreliggande uppfinning har man således åstadkommit ett förfarande för elektrostatisk beläggning av en næd bindemedel försedd yta med elektriskt laddade fibrer, s k flockning, varvid fibrerna får strömma genom ett rör eller 10 15 20 25 30 35 510 3 dylikt med en inre yta av ett dielektriskt material och laddas genom friktion mot detta material, vilket förfarande kännetecknas av att de laddade fibrerna för inriktning av dessa bringas att passera ett elektriskt fält mellan utströmningsöppningen för fibrerna och ytan under några centimeter innan de träffar denna.

Enligt uppfinningen är det lämpligt att det elektriska fältet åstadkommes av en spänning av 10-30 kv mellan ett grovmaskigt nät eller parallella stavar och ytan.

Det är vidare enligt uppfinningen möjligt att det elekt- riska fältet åstadkommes av en ring av ett material med låg elektronegativitet, såsom polyamid eller aluminium kring uppladdningsrörets mynning.

Uppfinningen innefattar även en anordning för elektrosta- tisk beläggning av en med bindemedel försedd yta med elektriskt laddade partiklar, s k flockning, innefattande medel för friktionsuppladdning av fibrerna, vilken anord- ning kännetecknas av antingen ett nät eller stavar några centimeter ovanför ytan anslutna till en spänningskälla för åstadkommande av ett elektriskt fält mellan dessa och ytan eller av en ring av ett material med låg elektronegativi- tet, såsom polyamid eller aluminium kring uppladdnings- rörets mynning.

Det är enligt uppfinningen lämpligt att avståndet mellan parallella trådar i nätet eller stavarna är 1-3 cm och företrädesvis 1,5 cm.

Enligt uppfinningen är det lämpligt att nätet eller stavarna befinner sig 3-4 cm ovanför den yta som skall beläggas. 10 15 20 25 30 35 510 944 FIGURBESKRIVNING: Uppfinningen kommer att beskrivas närmare under hänvisning till den bifogade ritningen, som schematiskt visar anordningen enligt före- liggande uppfinning.

DETALJERAD BESKRIVNING: På figuren visas ett uppladdningsrör 1, genom vilket de till lämplig längd kapade fibrerna får strömma. Röret 1 är företrädesvis gjort spiralformigt på insidan så att fiberstyckena slungas mot den inre ytan på röret och kommer i friktionskontakt med denna. Ytan i röret utgöres lämpli- gen av polytetrafluoretylen, PTFE, och fibrerna kan vara gjorda av något elektriskt icke ledande material, t ex polyamid, så att de laddas upp vid genomströmingen av röret 1.

På figuren visas mycket förstorat en fiber 2 som just har kommit ut ur röret l och fått en positiv laddning. Denna laddning kan vara ojämnt fördelad längs fibern och vara kraftigare i ena änden såsom antydes på figuren.

Fibrerna 2 är avsedda att landa upprättstående på den jordade, ledande skivan eller plattan 3. Eftersom fibrerna har en positiv pol som i de allra flesta fall icke ligger på mitten av fibern så kommer den positiva polen att dras mot den jordade plattan 3.

Förhållandet är emellertid icke så enkelt eftersom fibrerna från munstycket skall vandra endast några cm, exempelvis 5- 10 cm, med hög hastighet och det tänkta idealiska för- hållandet beträffande fibrernas ställning kan därför ej alltid uppnås. 10 15 20 25 30 35 510 944 5 Ett sätt enligt uppfinningen är därför att placera ett nät eller stavar 4 parallellt ovanför ytan på skivan 3, vilka stavar eller nät har en spänning i förhållande till skivan 3 av 10-30 kv. Därvid skapas ett elektriskt fält mellan skivan 3 och nätet eller stavarna 4 och fibrerna kommer därvid att få hjälp med att rikta in sig mot skivan 3 på önskat sätt. Fibrerna har en storlek av 0,5-6 mm och passerar därför lätt genom nätet eller stavarna 4. Vanligen används fibrer av längden 1 mm. Det är särskilt de långa fibrerna upp till 6 mm som behöver denna extra inriktnings- hjälp.

Spänningen mellan nätet eller stavarna 4 och skivan 3 är som ovan sagts mellan 10-30 kV, vanligen 20 kV. Den övre gränsen sätts med tanke på att något överslag från nätet eller stavarna 4 till plattan 3 ej skall ske och den lägre gränsen är den under vilken ingen tillfredställande effekt uppnås. Avståndet mellan nätet eller stavarna 4 och skivan 3 är lämpligen 30-40 mm och avståndet mellan nätet eller stavarna 4 och rörets 1 mynning är ungefär detsamma. Dessa avstånd och spänningar är satta med tanke på det praktiska utförandet, vilket sker genom att röret 1 föres fram och tillbaka över ytan 3 i snabb takt med en hastighet ex- empelvis av 0,7 sek över en bredd på plattan 3 av 300 mm. Överskottsfiber som icke har landat på rätt sätt sugs bort.

Nätet eller stavarna 4 består av elektriskt ledande material såsonmexempelvis stål. Avståndet mellan parallella trådar i nätet eller stavarna är 15-20 mm. En mycket svag ström av storleksordningen 0,2 mA uppkommer i dessa ledningar.

Ett annat sätt enligt uppfinningen att rikta in fibrerna är att förstärka det fältet av joniserad luft som uppkommer kring öppningen på uppladdningsröret 1 genom att anbringa en ring 5 av polyamid eller aluminium runt rörmynningen. 10 15 510 944 6 Denna ring 5 kan sträcka sig 4 - 5 mm upp på uppladdnings- rörets 1 utsida och ha en tjocklek av samma storleksord- ning.

Det är enligt uppfinningen också nñjligt att kombinera dessa två sätt för inriktning av fibrerna.

Med anordningen och förfarandet enligt föreliggande uppfinning har man således uppnått en effektiv flockning av en yta utan användning av höga spänningar och med ett mycket tillförlitligt resultat.

Uppfinningen är icke begränsad till den visade utförings- formen, utan den kan varieras på olika sätt inom patent- kravens ram.

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 40 s1o 944 108636 APK/PK 1997-ll-26 7 PATENTKRAV:

1. Förfarande för elektrostatisk beläggning av en med bindemedel försedd yta med elektriskt laddade fibrer, s k flockning, varvid fibrerna får strömma genom ett rör eller dylikt med en inre yta av ett dielektriskt material och laddas genom friktion mot detta material, k ä n n e t e c k n a t av att fibrerna för inriktning av dessa bringas att passera ett elektriskt fält mellan utströmningsöppningen för fibrerna och ytan under några centimeter innan de träffar denna.

2. Förfarande enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att det elektriska fältet åstadkommes av en spänning av 10-30 kV mellan ett grov- maskigt nät eller parallella stavar några centimeter ovanför ytan och ytan.

3. Förfarande enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att fältet åstadkommes av en ring (5) av ett material av låg elektronegativitet, såsom polyamid eller aluminium, kring uppladdningsrörets (1) mynning.

4. Anordning för beläggning av en med bindemedel försedd yta (3) med elektriskt laddade fibrer (2), s k flockning, innefattande medel för friktionsuppladdning av fibrerna, genom förfarandet enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a d av ett nät eller stavar (4) några centimeter ovanför ytan (3) anslutna till en spänningskälla för åstadkommande av ett elektriskt fält mellan dessa och ytan (3) och/eller en ring (5) av ett material av låg elektronegativitet, såsom polyamid eller aluminium, kring uppladdningsrörets (1) mynning. 5. Anordning enligt kravet 4, k ä n n e t e c k n a d 510 944 8

5. Anordning enligt kravet 4, k ä n n e t e c k n a d av att avståndet mellan parallella trådar i nätet eller stavarna (4) är 1-3 cm, företrädesvis 1,5 cm.

6. Anørdning enligt något av kraven 4-5, k ä n n e t e c k n a d av att nätet eller stavarna (4) befinner sig 3-4 cm från ytan (3).