WO1998047630A1

WO1998047630A1 - Verfahren und vorrichtung zum auftragen von dispersionen auf eine materialbahn

Info

Publication number: WO1998047630A1
Application number: PCT/EP1998/002307
Authority: WO
Inventors: Paul Meier; Bruno Holtmann; Hans Hardegger
Original assignee: Bachofen + Meier Ag Maschinenfabrik
Priority date: 1997-04-21
Filing date: 1998-04-20
Publication date: 1998-10-29
Also published as: ATE231747T1; CN1140357C; ES2191937T3; DE19716466A1; DE59807071D1; JP2000510389A; CN1252741A; DK0977636T3; EP0977636B1; EP0977636A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auftragen einer Dispersion auf eine laufende Materialbahn, bei der die Dispersion mittels einer oberhalb der Bahn (1) angeordneten und sich quer zur Bahnlaufrichtung erstreckenden Schlitzdüse (3) in einem freifallenden Vorhang auf die Bahn (1) aufgetragen wird. Bevorzugt werden das Verfahren und die Vorrichtung in Anlagen zur Herstellung von Haftklebermaterial zum Auftragen eines Dispersionshaftklebstoffes und zur Herstellung eines feuchtigkeitsundurchlässigen Verpackungsmateriales zum Auftragen einer Barriereschicht verwendet.

Description

B E S C H R E I B U N G

Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen von Dispersionen auf eine Materialbahn

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auftragen von Dispersionen auf eine laufende Materialbahn, insbesondere von Dispersionshaftkleb- Stoffen auf ein bahnförmiges Trennmaterial zur Herstellung von selbstklebenden

Etiketten, Haftfolienstreifen für Hinweis-, Kennzeichnungs- oder Dekorationszwecke, oder einer Barriereschicht auf ein bahnförmiges Grundmaterial zur Herstellung eines feuchtigkeitsundurchlässigen Verpackungsmaterials.

Stand der Technik

Bei der Herstellung von selbstklebenden Papier- oder Foiienstreifen zum Dekorieren oder Kennzeichnen von Gegenständen werden bekannterweise Dispersionshaftklebstoffe auf ein bahnförmiges Trennmaterial aufgetragen, das anschließend mit einem bedruckten oder zu bedruckenden Deckmaterial bzw. einer Deckfolie kaschiert wird. Als Haftklebstoffe werden bevorzugt Acrylate in einer wässrigen Lösung aufgetragen, die bei der späteren Anwendung beim Abziehen des Trennmaterials, z. B. silikonisier- ten Papier oder Folie, an der Deckfolie haftend bleiben und so deren Ankleben an Gegenständen ermöglichen.

Zur Herstellung von feuchtigkeitsundurchiässigen Verpackungsmaterialien ist es bekannt, auf ein bahnförmiges Grundmaterial eine feuchtigkeits- und dampfundurchlässige Barriereschicht aufzutragen. Als Grundmaterial wird eine Papier- oder Kartonbahn oder ein Kunststoffilm aus PVC (Polyvinylchlorid), PE (Polyethylen), PP (Polypropylen), OPP (orientiertes Polypropylen) etc. verwendet. Für die Barriereschicht wird bevorzugt eine PVDC (Polyvinylidenchlorid) enthaltende Dispersion aufgetragen, der zusätzlich Pigmente beigefügt sein können. Wird die Barriereschicht auf einen Kunststoffilm als Grundmaterial aufgebracht, so ist es erforderlich, vorher einen Haftvermittler auf das Grundmaterial aufzutragen.

Zum Auftragen der Dispersionshaftklebstoffe oder der Barriereschicht auf das Bahnmaterial werden bekannterweise Auftragwaizen eingesetzt, die jedoch nur in der Lage sind, die gewünschten Auftragsmengen mit der geforderten gleichmäßigen Beschichtung bei Bahngeschwindigkeiten bis ca. 500 m/min aufzutragen.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auftragen von Dispersionen auf eine laufende Materialbahn bereitzustellen, das (die) eine sehr gleichmäßige Beschichtung in einer Menge von bis zu 100 g/m² bei einer Bahngeschwindigkeit von mehr als 500 m/min ermöglicht.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmaien des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 10 gelöst.

Die abhängigen Patentansprüche enthalten bevorzugte, da besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Bei einer Fallhöhe zwischen 20 mm und 500 mm der Dispersion gemäß Patentan- spruch 2 bildet sich ein Vorhang mit ausreichender Gleichmäßigkeit, der einen gleichmäßigen Auftrag gewährleistet. Um die Fallhöhe in Abhängigkeit von der verwendeten Dispersion und der gewünschten Auftragsmenge für einen störungsfreien und gleichmäßigen Auftrag einstellen zu können, ist die Schlitzdüse nach Anspruch 1 1 höhenverstellbar gestaltet.

Ein Naßauftrag der Dispersion zwischen 5 g/m² und 100 g/m² läßt sich in einem erfindungsgemäßen Verfahren mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders gleichmäßig auftragen. Besonders vorteilhaft hat sich ein Bereich zwischen 20 g/m und 50 g/m² gezeigt. Besonders beim Auftragen von wässrigen Dispersionen ist es vorteilhaft, die Breite des freifallenden Vorhangs geringer als die Breite der Materialbahn zu gestalten (Patentanspruch 4, Patentanspruch 1 7). Ein schmalerer Vorhang bewirkt einen beschichtungsfreien Rand und vermindert somit die Gefahr, daß Wasser in die Ränder eindringt und diese sich in einem nachfolgenden Trockner wellen oder Beschich- tungsmasse auf die Rückseite gelangt und nachfolgende Maschinenteile verschmutzt. Bei der Haftkleberbeschichtung ist ein beschichtungsfreier Rand aus verfahrenstechnischen Gründen notwendig.

Da bei einem Auftragen einer Dispersion in einem freifallenden Vorhang Luftblasen zu unbedeckten Stellen auf der Materialbahn führen, muß die Dispersion sehr weitgehend entlüftet werden. Die Entlüftung der Dispersion in einem vom Auftragen getrennten Kreislauf gemäß Patentanspruch 5 mit der Vorrichtung gemäß Patentanspruch 24 ermöglicht es, die Zuführmenge in die Schlitzdüse zur Einstellung der Auftragsmenge unbeeinflußt von der Entlüftung zu steuern.

Das Verfahren nach Anspruch 6 und die dazu vorgesehene Anlage nach Patentanspruch 24 ermöglichen es, Haftkiebermaterial in einem kontinuierlichen Prozeß mit einer sehr gleichmäßigen Klebeschicht bei sehr hohen Produktionsgeschwindigkeiten von mehr als 500 m/min herzustellen.

Eine Abstützung der Bahn im Bereich der Schlitzdüse gemäß Patentanspruch 12 gewährleistet einen sehr ruhigen Bahnverlauf und verhindert so Auftragsschwankungen beim Aufprall des Vorhangs auf die Bahn. Die weitere Abstützung der Bahn mittels der Abstützelemente nach Patentanspruch 1 3 ermöglicht es, in diesem Bereich ein Element zum Absaugen von aufgetragener Dispersion im Randbereich mit sehr geringem Abstand von der Bahn anzuordnen, wie im Patentanspruch 1 8 beansprucht. Erfahrungsgemäß ist der freifallende Vorhang an seinen Rändern etwas dicker. Dies führt zu einem erhöhten Auftrag in den beiden Randbereichen, der zu einer uner- wünschten Profilschwankung der beschichteten Bahn und zu Problemen in einem nachfolgenden Trockner führen kann. Patentanspruch 14 enthält eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung eines Abstützelementes.

Die Anordnung der Schlitzdüse unmittelbar vor oder im Bereich einer die Bahn umlenkenden Walze mit einem nachfolgenden horizontalen oder spitzwinklig gegen die Horizontale geneigten Bahnverlauf gemäß Patentanspruch 1 5 ermöglicht es, den Vorhang auf eine sehr ruhig geführte Bahn aufprallen zu lassen und zugleich Nebenaggregate für das Anfahren und zur Korrektur des Auftrags im Randbereich geschickt um die Schlitzdüse anzuordnen. So läßt sich eine gemäß Patentanspruch 1 6 bis in einen Bereich vor der Umlenkwalze verschiebbare Schlitzdüse außerhalb des Bahnbereichs bewegen, um zunächst einen gleichmäßigen Vorhang außerhalb des Bahnbereichs zu bilden, der anschließend durch Verschiebung der Schlitzdüse in den Bahnbereich in Kontakt mit der Bahn tritt.

Besonders bei Dispersionen mit höherer Viskosität wird zu Beginn des Auftragens ein erhöhtes Auftraggewicht aufgetragen, bis die Dispersion in der Aufprailzone von der laufenden Bahn auf die gewünschte Schichtdicke gestreckt ist. Um den so entstandenen Wulst zur Vermeidung von Problemen in einem nachfolgenden Trockner wieder wegzuschaben, ist nach Patentanspruch 19 hinter der Schlitzdüse ein gegen die Oberseite der Bahn und von dieser weg bewegbarer, sich quer über die Arbeitsbreite erstreckender Schaber angeordnet. Bevorzugt ist der Schaber an eine Absaugeinrichtung angeschlossen, um die abgeschabte Dispersionsmenge abzusaugen.

Die Patentansprüche 20 und 21 enthalten Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Führungselementen, die eine Einschnürung des freifallenden Vorhangs an den Rändern verhindern. Die Zufuhr einer Hilfsflüssigkeit verhindert eine zu große Reibung zwischen dem Vorhang und einem am Rand angeordneten Führungselement, aus der eine unterschiedliche Fließgeschwindigkeit des Vorhangs an den Rändern resultieren würde, die zu einem Abreißen des Vorhangs führen könnte (Patentanspruch 21 ).

Ein Trennelement nach Patentanspruch 22 ermöglicht es auf einfache Weise, verschiedene Beschichtungsbreiten einzustellen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand eines vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiels.

Figur 1 zeigt die Seitenansicht einer Auftragsvorrichtung nach der Erfindung. Figur 2 zeigt einen Schnitt quer zur Bahnlaufrichtung durch eine Düse mit Führungselementen für die Vorhangränder.

Figur 3 zeigt schematisch eine Anlage zur Herstellung von Haftklebermaterial unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Auftragvorrichtung.

Figur 4 zeigt schematisch eine Anlage zur Herstellung von einem feuchtigkeitsundurchlässigen Verpackungsmaterial. Figur 5 zeigt das Anlagenschema der Entlüftung der Dispersion.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung dient zum Auftragen eines Dispersionshaftkleb- Stoffes (z. B. eines Acrylats) in wässriger Lösung auf eine silikonisierte Papierbahn 1 . Aufgrund ihrer vorteilhaften Eigenschaften läßt sich die Vorrichtung nach der Erfindung auch zum Auftragen von anderen Dispersionen (z. B. Acryllacke) auf Papier, Kunststoffolien oder dünne Metallbänder einsetzen.

Im Gestell der Auftragsvorrichtung ist in einer gewissen Höhe eine Umlenkwalze 2 gelagert, von der die von unten zugeführte Bahn 1 in einen horizontalen (wie im Ausführungsbeispiel) oder spitzwinklig gegen die Horizontale geneigten Verlauf umgelenkt wird. Im Bereich oberhalb der Umlenkwalze 2 und somit oberhalb der Bahn 1 ist im Gestell eine sich quer zur Bahnlaufrichtung erstreckende Schlitzdüse 3 aufgehängt. Unterhalb der Schlitzdüse 3 wird die Bahn 1 über ihre gesamte Breite an ihrer Unterseite von einem Abstützelement gestützt geführt, das einen exakt definierten Bahnlauf beim Auftragen gewährleistet. Bei den Anlagen nach den Figuren 1 und 3 dient die Umlenkwalze 2 zugleich als Abstützelement.

Die Schlitzdüse 3 ist an eine nicht dargestellte Zufuhr für Dispersion angeschlossen und weist an ihrer Unterseite eine schlitzförmige Öffnung auf, aus der die Dispersion austritt und einen freifallenden Vorhang bildet, der bis auf die Bahnoberfläche fällt. Die Breite des Schlitzes der Düse 3 ist bevorzugt geringer als die Breite der Bahn 1 , damit nach dem Auftragen von Dispersion freie Bahnränder verbleiben. Die Schlitzdü- se 3 ist höhenverstellbar zwischen zwei senkrechten Profilen 4 aufgehängt, um den Abstand des Auslaßschlitzes von der Bahn 1 und somit die Fallhöhe der Dispersion einstellen zu können. Die Ständer 4 mit der Schlitzdüse 3 sind horizontal in und gegen Bahnlaufrichtung beweglich in zwei seitlichen Schienen 5 gelagert, die sich gegen die Bahnlaufrichtung (in Figur 1 nach links) bis in einen Bereich vor der Umlenkwalze 2 erstrecken. Die Schlitzdüse 3 kann so bis in den Bereich vor der Scheitellinie der Umlenkwalze 2 bewegt werden. Ihr Austrittsschlitz steht dann oberhalb einer Auffangwanne 6, die unmittelbar vor der Umlenkwalze 2 angeordnet ist.

In Bahnlaufrichtung folgen mit einem Abstand von weniger als 1 m von der Schlitzdü- se 3 bevorzugt zusätzliche Abstützelemente, von denen die horizontal verlaufende

Bahn 1 an ihrer Unterseite abgestützt wird. Bei der Anlage nach Figur 3 unterstützen drei eine Walzenbahn bildende Walze 7,8,9 die Bahn 1 . Bevorzugt werden zur Abstützung der Bahn sowohl unterhalb der Schlitzdüse 3 als auch dahinter feststehende Elemente verwendet, von denen die Dispersion bei einem Bahnriß nicht abgeschleudert wird. So werden Verschmutzungen der Anlage bei einem Bahnriß vermieden.

Bevorzugt bestehen die feststehenden Abstützelemente - wie in Figur 4 dargestellt - aus einem feststehenden Hohlkörper 37, dessen der Bahn 1 zugewandte Wand 38 aus einem luftdurchlässigen Material gefertigt ist. Der Hohlkörper 37 ist an einer

Zufuhr für Druckluft angeschlossen, die durch die poröse Wand 38 austritt und so zwischen der Bahn 1 und der Wand 38 ein Luftpolster bildet, auf dem die Bahn 1 reibungsfrei gleitet. Als besonders geeignetes Material zur Herstellung der porösen Wand 38 hat sich ein poröser Duroplast-Aluminium-Verbundwerkstoff mit einer Porengröße von weniger als 500 μm gezeigt. Die Porengröße beträgt bevorzugt zwischen 10 μm und 100 μm. Bei dieser Gestaltung sind die Druckluftverluste sehr gering, und die Bahn 1 gleitet auf einem Luftpolster von weniger als 1 mm Dicke. Ein feststehendes Abstützelement mit einer porösen Begrenzungswand 38 hat den weiteren Vorteil, daß es sich selbsttätig reinigt. Durch die austretende Druckluft wird Auftreffen der Dispersion von der etwas gekrümmt gestalteten oder schräg gestellten

Oberfläche abgeleitet ohne haften zu bleiben.

Bevorzugt ist die Begrenzungswand 38 so gestaltet, daß eine mehr oder weniger konvex gekrümmte Führungsfläche gebildet wird, wobei die Krümmungsachse quer zur Bahnlaufrichtung verläuft. So wird bevorzugt auch die Unterstützungswalze 2 als feststehender Zylinder ausgebildet, dessen Mantelfläche im von der Bahn 1 umgeschlungenen Bereich aus zylinderschalenförmigen Segmenten aufgebaut ist, die aus dem porösen Material gefertigt sind. Die Bahn 1 läßt sich so an allen Positionen, an denen auf sie eingewirkt wird, sehr ruhig führen.

Hinter der Schlitzdüse 3 in ihrer in Figur 1 dargestellten Arbeitsposition ist im Bereich des Bahnstützungselements (Walzen 7, 8, 9, Elemente 38 ) in jedem Randbereich der Bahn 1 ein Element zum Absaugen von Dispersion angeordnet. Im Ausführungsbeispiel ist innen an jeder Schiene 5 eine quer über den Randbereich und in der Höhe positionierbare Saugdüse 10 gelagert, die an eine Saugleitung zum Absaugen von Dispersion angeschlossen ist. Damit der vertikale Abstand zur Bahn 1 exakt eingestellt werden kann, befindet sich die Saugdüse 10 - wie in Figur 3 dargestellt - genau oberhalb der Stützwalze 8.

Im Anschluß an die letzte Unterstützungswalze 9 wird die Bahn 1 zu einer weiteren Stützwalze 1 1 geführt, die als Gegenwalze für einen gegen die Oberseite der Bahn 1 und von dieser weg bewegbaren Schaber 1 2 dient. Der Schaber 1 2 erstreckt sich quer über die Bahnbreite. Er ist an einem sich über die Arbeitsbreite erstreckenden, schwenkbar gelagerten Halter 1 3 befestigt. Der Halter 1 3 ist an jeder Längsseite der Vorrichtung in einem am Gestell der Vorrichtung befestigten Support 14 gelagert. Die

Schwenkbewegung des Schabers 1 2 gegen die Bahn 1 und von dieser weg wird mittels einer Kolben-Zylinder-Einheit 37 bewirkt, die einerseits am Support 14, andererseits am Halter 1 3 befestigt ist. Zur Entfernung der vom Schaber 1 2 abgeschabten Dispersion ist in Bahnlaufrichtung vor ihm eine Absaugvorrichtung angeordnet. Bevorzugt ist die Absaugvorrichtung ebenfalls an den Supports 14 aufgehängt und enthält eine rückwärtige Stauwand 1 5, die mit dem Schaber 1 2 eine gegen die Bahn 1 offene Saugkammer bildet, aus der die überschüssige Dispersion abgesaugt wird.

Da der freifallende Vorgang 39 dazu neigt, sich aufgrund der Oberflächenspannung an seinen Rändern einzuschnüren, sind an beiden Enden des Schlitzes 40 der Schlitzdüse 3 sich nach unten bis in die Nähe der Bahn 1 erstreckende Führungselemente 41 angeordnet, die einer Einschnürung der Ränder entgegenwirken. Eine bevorzugte Ausführungsform einer Düse 3 mit Führungselementen 41 ist in Figur 2 dargestellt: An jeder der beiden Seiten der Schlitzdüse 3 ist unmittelbar neben dem Austrittsspalt 40 jeweils ein Führungselement 41 befestigt, das an seiner dem Vorhang 39 zugewandten Innenseite 42 flächig ausgebildet ist. Von der Düse 3 zur Bahn 1 hin verläuft die Innenfläche 42 in einem Winkel zwischen 0° und 10° zur Vorhangmitte 39 geneigt.

Die Unterkante jedes Führungselementes 41 , die den Abschluß der Innenfläche 42 bildet, ist bevorzugt als Abrißkante 47 ausgebildet, damit der Rand des Vorhangs 39 das Führungselement 41 in einer definierten Strömung ohne unerwünschte Umlen- kung nach außen verläßt.

Oberhalb des Austrittsspalts 40 weist jedes Führungselement 41 eine Durchgangsbohrung auf, die als Zuführleitung 43 zur Zuführung einer Hilfsflüssigkeit auf die Innenfläche 42 dient. Als Hilfsflüssigkeit wird eine die Oberflächenspannung reduzierende Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, Wasser mit einem Netzmittel oder einem mit Wasser verdünnte Dispersion verwendet.

Innen mündet die Zuführleitung 43 in den oberen Teil eines oberhalb des Austrittsspalts 40 senkrecht nach unten verlaufend angeordneten Zuführkanals 44 von ca. 20 mm Länge, dessen Austrittsöffnung sich in Höhe des Austrittsspalts 40 der Düse

3 unmittelbar neben diesem befindet. Der Zuführkanal 44 wird konstruktiv einfach so realisiert, daß in die Innenfläche 42 des Führungselementes 41 im Bereich der Schlitzdüse 3 eine bis zur Bohrung 43 reichende senkrechte Linksnut eingearbeitet wird, die beim Befestigen des Führungselementes 41 an der Seitenwand der Düse 3 von dieser abgedichtet wird.

Wichtig ist, daß die dem Führungselement 41 oben zugeführte und an der Innenfläche 42 herabfließende Hilfsflüssigkeit beim in Kontakt treten mit dem Rand des Vorhangs 39 - im Beispiel beim Verlassen des Zuführkanales 44 in Höhe des Austrittspaltes 40 - eine im wesentlichen senkrecht nach unten gerichtete Strömung aufweist, deren

Geschwindigkeit zumindest so groß ist, wie die Austrittsgeschwindigkeit der Dispersion aus der Düse 3. Dies gewährleistet, daß keine die Stabilität des Vorhanges 39 beeinträchtigende Verzögerung der Vorhangränder an den Führungselementen 41 gegenüber der Fallgeschwindigkeit des Vorhanges 39 im mittleren Bereich auftritt. Die Innenflächen 42 sind so gestaltet, daß sie von der Hilfsflüssigkeit gut benetzbar sind. So wirken auf den Vorhang 39 an seinen Rändern spreizende Querkräfte ein, ohne daß seine Stabilität durch Verzögerung der Fallgeschwindigkeit oder durch Querströmungen an den Rändern beeinflußt wird.

Im Bereich jeden Vorhangrandes ist zwischen der Unterseite des Führungselementes 41 und der Bahn 1 jeweils ein Trennelement 45 angeordnet, das sich von außen nach innen bis in den Bereich der Bahn 1 erstreckt. Jedes Trennelement 45 ist quer zur Bahnlaufrichtung verschiebbar gelagert, damit verschiedene Beschichtungsbreiten eingestellt werden können. Bevorzugt erfolgt die Querverstellung jedes Trennelemen- tes 45 automatisiert mittels eines Stellmotors derart, daß jedes Trennelement 45 zumindest 500 mm verstellbar ist, um auch stark differierende Beschichtungsbreiten einstellen zu können.

Jedes Trennelement 45 weist eine obere Auffangfläche 46 auf, die bevorzugt nach außen geneigt verläuft, damit die auftreffende Dispersion nach außen abläuft. In

Richtung nach innen, also zur Vorhangmitte hin, läuft die Auffangfläche 46 nach oben gekrümmt in einer scharfen Trennkannte 48 aus, die nach Art einer Klinge den Vorhang 39 an der gewünschten Stelle durchtrennt.

In Figur 3 ist das Anlagenschema für eine kontinuierliche Herstellung von Haftklebermaterial dargestellt:

Als Trennmaterial wird eine Papierbahn 1 von einer in einer Abrollvorrichtung 1 6 aufgehängten Wickelrolle 1 7 abgezogen und zunächst einem Auftragwerk 18 für Silikon zugeführt. Im Ausführungsbeispiel ist das Auftragwerk 1 8 ein bekanntes

Walzenauftragwerk, an dieser Stelle kann auch eine Schlitzdüse eingesetzt werden, aus der das Silikon in einem freifallenden Vorhang auf die Bahn 1 aufgetragen wird. Im Anschluß an das Auftragwerk 1 8 folgt ein Trockner 19 zur Vernetzung des Silikons, alternativ kann auch eine Vorrichtung zur Bestrahlung mit UV-Strahlung verwendet werden. Im Anschluß an den Trockner 19 folgt eine Vorrichtung zum

Auftragen eines Dispersionshaftklebstoffes, wie sie vorstehend unter Figur 1 näher beschrieben wurde. Nachdem der Dispersionshaftklebstoff aufgetragen wurde, wird die Bahn einem weiteren Trockner 20 zugeführt, mit dem der Klebstoff getrocknet wird. Im Anschluß an den Trockner folgt eine Kaschierstation 21 , in der die Bahn 1 auf ihrer mit Haftklebstoff versehenen Seite mit einem Deckmaterial oder einer Deckfolie 22 kaschiert wird. Das Deckmaterial bzw. die Deckfolie 22 wird dazu kontinuierlich von einer in einer Abrollvorrichtung 23 eingehängten Wickelrolle 24 abgezogen. Die kaschierte Bahn 25 wird anschließend in einer Aufwickelvorrichtung 26 zu einer Wickelrolle 27 aufgewickelt.

In Figur 4 ist das Schema einer Anlage für die kontinulierliche Herstellung von flüssigkeitsdichtem Verpackungsmaterial dargestellt. Bei dieser Anlage ist die Düse 3 mit ihren Nebenaggregaten 10, 1 2 unterhalb der Trockner 1 9, 20 möglichst nahe am Boden angeordnet. Die Anordnung der Düse 3 mit den Nebenaggregaten 10, 1 2 im Flurbereich hat zum einen den Vorteil, daß eine einfachere Wartung (Reinigung,

Einstellungen) durch das Bedienungspersonal möglich ist, und zum anderen ist es im Flurbereich unterhalb der Trockner 1 9,20 erheblich kühler. Wegen dieser Vorteile kann auch bei der Anlage nach Figur 3 die Düse 3 mit ihren Nebenaggregaten 10, 1 2 unterhalb der Trockner 1 9,20 angeordnet werden.

Bei der Anlage nach Figur 4 wird ein bahnförmiges Grundmaterial aus Papier, Karton oder einem Kunststoff (PVC, PE, PP, OPP etc.) von einer in der Abrollvorrichtung 1 6 eingehängten Wickelrolle 17 abgezogen und zunächst dem Auftragwerk 1 8 zugeführt. Dort wird ein Haftvermittler (Primer) aufgetragen, der anschließend im Trockner 1 9 getrocknet wird. Bei Verwendung einer Kunststoffolie ist das Auftragen eines

Haftvermittlers erforderlich. Es werden auch Grundmaterialien für Verpackungsmaterialien verwendet, die keinen Auftrag eines Haftvermittlers erfordern. Dann erübrigt sich das Auftragwerk 1 8 und der Trockner 1 9.

Im Anschluß an den Trockner 1 9 wird die Bahn nach unten umgelenkt und zu einer Vorrichtung geführt, die eine flüssigkeits- und dampfdichte Barriereschicht aufträgt. Wie vorstehend bei der Anlage nach Figur 3 beschrieben, enthält die Vorrichtung eine Schlitzdüse 3 als Auftragelement, aus dem das Barrierematerial in einem freien Vorhang nach unter auf die Bahn 1 fällt. Für die Barriereschicht wird bevorzugt eine PVDC (Polyvinylidenchlorid) enthaltende Dispersion in wässriger Lösung mit einer Viskosität zwischen 20 und 80 mPas, vorzugsweise zwischen 40 und 50 mPas, aufgetragen. Das Material für die Barriereschicht kann zusätzlich Pigmente enthalten. In Figur 4 sind die bevorzugt eingesetzten feststehenden Abstützelemente dargestellt, auf denen die Bahn 1 auf einem Luftpolster während des Auftrages gleitet. Die Barriereschicht wird anschließend in dem Trockner 20 getrocknet. Zum Abschluß wird die Bahn 1 in der Aufwickelvorrichtung 26 zu einer Wickelrolle 27 aufgewickelt.

Vor dem Start der Anlage wird zunächst die Schlitzdüse 3 in ihrer vertikalen Position so eingestellt, daß die Fallhöhe des aus ihr austretenden Vorhangs zwischen 20 mm und 500 mm beträgt. Die Schlitzdüse 3 wird in eine Position vor der Scheitellinie der Umlenkwalze 2 (in Figur 1 nach links) bewegt, so daß sich ihr Austrittsschlitz oberhalb der Wanne 6 befindet. Anschließend wird Dispersion aus dem Vorratsbehälter 8 in die Schlitzdüse 3 zugeführt. Es bildet sich ein Vorhang, der in die Wanne 6 fällt.

Die Materialbahn 1 wird von der Wickelrolle 17 abgezogen und durch das Auftragwerk 1 8 geführt, wo je nach Anwendungsfall zunächst ein abstoßendes Material, im Beispiel Silikon, oder ein Haftvermittler aufgetragen wird. Wenn die Materialbahn 1 auf Arbeitsgeschwindigkeit beschleunigt ist und der beschichtete Bahnanfang den Trockner 1 8 verlassen hat, wird die Schlitzdüse 3 in Bahniaufrichtung in ihre Arbeitsposition oberhalb der Umlenkwalze 2 bewegt. Der aus der Düse 3 austretende Dispersionsvorhang trifft dabei auf die Materialbahn 1 . Die Saugdüsen 10 für die Randabsaugung an jeder Seite sind positioniert und eingeschaltet, um den Mehrauf- trag an den Bahnrändern abzusaugen. Der Schaber 1 2 ist in seiner Arbeitsposition an der Oberseite der Bahn 1 nach unten geschwenkt und schabt den am Auftragsanfang entstandenen Wulst an Dispersion ab. Wenn die Dispersion in der Aufprallzone von der laufenden Bahn 1 auf die gewünschte Schichtdicke gestreckt ist, wird der Schaber 1 2 in eine Ruheposition nach oben geschwenkt. Die Dispersionszufuhr zur Düse 3 ist so eingestellt, daß sich eine Menge von 5 g/m² - 100 g/m ², bevorzugt 20 g/m² - 50 g/m², als Naßauftrag auf die Bahn 1 aufgetragen wird. Die aufgetragene Dispersion wird anschließend in dem Trockner 20 getrocknet.

Bei der Anlage nach Figur 3 zur Herstellung eines Haftklebermaterials wird die Bahn 1 nach dem Trockner 20 der Kaschierstation 21 zugeführt. Dort wird die mit Dispersionshaftklebstoff versehene Seite mit einer von der Materialbahn 24 abgezogenen Deckfolie 22 kaschiert. Die kaschierte Bahn 25 wird anschließend in der Aufrollvorrichtung 26 zu einer Wickelrolle 27 aufgewickelt. Bei der in Figur 4 dargestellten Anlage zur Herstellung eines feuchtigkeitsundurchlässigen Verpackungsmateriales wird die mit einer Barriereschicht versehene Bahn 1 direkt nach dem Trocknen im Trockner 20 der Aufrollvorrichtung 26 zugeführt und dort zu einer Wickelrolle 27 aufgewickelt. Auch bei der Herstellung von Verpak- kungsmaterial kann es zur Verbesserung der Materialeigenschaften erforderlich sein, die Barriereschicht zum Abschluß, z.B. mit einer PE-Schicht, zu kaschieren. In diesem Fall erfolgt das Kaschieren auf die vorstehend bei der Anlage nach Figur 3 beschriebenen Weise.

In Figur 5 ist schematisch die Vorrichtung zum Entlüften der Dispersion vor der Zuführung in die Düse 3 dargestellt:

Die Dispersion wird der Düse 3 aus einem Vorratsbehälter 28 zugeführt, wobei die der Düse 3 zugeführte Menge über eine Dosierpumpe 29 gesteuert wird. Falls erforder- lieh, wird die Dispersion auf ihrem Weg zur Düse 3 mittels eines Filters 30 gefiltert. Zum Entfernen von Luftblasen aus der Dispersion ist der Vorratsbehälter 28 an einen in sich geschlossenen, von der Zuführleitung zur Schlitzdüse 3 unabhängigen Entlüftungskreislauf angeschlossen. Dies ermöglicht es, die Zuführmenge in die Schiitzdüse 3 von der die Abgabemenge der Düse 3 und somit die Auftragsmenge auf die Bahn 1 abhängt, mittels der Dosierpumpe 29 unbeeinflußt von der Entlüftung zu steuern.

Aus dem Vorratsbehälter 28 wird permanent ein Anteil der Dispersion mittels einer Pumpe 31 abgezogen und einem Entlüftungsbehälter 32 zugeführt. Um den ge- wünschten Entlüftungsgrad zu erreichen, ist der Entlüftungsbehälter 32 über eine Leitung 33 an eine Vakuumpumpe angeschlossen. Falls erforderlich, ist in die Rückführleitung 34 von der Entlüftungsvorrichtung in den Vorratsbehälter 28 ein Vorfilter 35 angeordnet. Die Zuführung von neuer Dispersion in den Vorratsbehälter 28 erfolgt mittels einer Zuführleitung 36.

Claims

PATENT ANSPRÜ CH E

1. Verfahren zum Auftragen einer Dispersion, insbesondere eines Dispersionshaftklebstoffes oder einer Barriereschicht , auf eine laufende Materialbahn (1), d ad urch g e ken nze ic h net, daß die Dispersion mittels einer oberhalb der Bahn (1 ) angeordneten und sich quer zur Bahnlaufrichtung erstreckenden Schlitzdüse (3) in einem frei fallenden Vorhang auf die Bahn (1) aufgetragen wird.

2.

Verfahren nach Anspruch 1, d ad urch ge ken nzei c hn et, daß die

Fallhöhe der Dispersion zwischen 20 mm und 500 mm beträgt.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d adu rc h g eke n nze ic h net, daß ddeerr NNaaßßa.uftrag der Dispersion 5 g/m² - 100 g/m², bevorzugt 20 g/m²- 50 g/m², beträgt.

4.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d ad u rc h g e ke n nzeic hnet, daß die Breite des frei fallenden Vorhangs geringer ist als die Breite der Materialbahn (1).

5.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d adu rc h g e ken nze i c hnet, daß die Dispersion in einem vom Auftragen getrennten Kreislauf entlüftet wird.

6.

Verfahren zur Herstellung von Haftklebermaterial mit folgenden Verfahrensschritten:

a) Auftragen eines abstoßenden Materials, insbesondere Silikon, auf ein bandförmi- ges Trennmaterial (1), insbesondere auf eine Papierbahn,

b) Vernetzen des Silikons auf dem Trennmaterial durch Trocknen oder durch Bestrahlen,

c) Auftragen eines Dispersionshaftklebstoffes nach einem Verfahren gemäß der Ansprüche 1 bis 5,

d) Trocknen des Dispersionshaftklebstoffes,

e) Kaschieren mit einem Deckmaterial.

7.

Verfahren zur Herstellung eines feuchtigkeitsundurchlässigen Verpackungsmaterials, d ad urc h g e ke n nze i c h net, daß mittels eines Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1 bis 5 auf ein bahnförmiges Grundmateriai eine feuchtigkeitsundurchlässige Barriereschicht aufgetragen wird.

8.

Verfahren nach Anspruch 7, d adu rch g eke nnze i c h net, daß für die Barriereschicht eine PVDC (Polyvinylidenchlorid) enthaltendes Material mit einer

Viskosität von 20 mPas bis 80 mPas, vorzugsweise 40 mPas bis 50 mPas, aufgetragen wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 und 8, d adu rc h g e ken nzeic h net, daß als Grundmaterial ein Kunststoffilm verwendet wird, auf den vor dem Auftragen der Barriereschicht ein Haftvermittler aufgetragen wird.

10.

Vorrichtung zum Auftragen einer Dispersion, insbesondere eines Dispersionshaftklebstoffes oder einer Barriereschicht, auf eine laufende Materialbahn (1), ge ke n nze ic h net d u rch eine oberhalb der Bahn (1 ) angeordnete, sich quer zur Bahnlaufrichtung erstreckende Schlitzdüse (3), aus der die Dispersion in einem frei fallenden Vorhang auf die Bahn (1) aufgetragen wird.

11.

Vorrichtung nach Anspruch 10, d adu rc h geke n nze i c h net, daß die Schlitzdüse (3) zur Einstellung der Fallhöhe höhenverstellbar ist.

12.

Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, d adu rch g e ke n nz eic hnet, daß die Bahn (1) im Bereich der Düse (3) von zumindest einem Abstützelement an ihrer Unterseite gestützt geführt wird.

13.

Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch ge ken nze i c h n et, daß sowohl unterhalb der Schlitzdüse (3) als auch mit geringem Abstand hinter der Schlitzdüse (3) Abstützelemente angeordnet sind.

14.

Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, d ad u rch g e ke n nz eich net, daß als Abstützelement ein feststehender Hohlkörper (37) verwendt wird, dessen der Bahn (1) zugewandte Wand (38) aus einem luftdurchlässigen Material gefertigt ist und der an einer Druckluftzufuhr angeschlossen ist.

15.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, d ad u rc h g e ken n- zei ch net, daß die Bahn (1) unmittelbar vor oder im Bereich der Schlitzdüse (3) einer Umlenkwalze (2) von unten zugeführt und von dieser in einen horizontalen oder spitzwinklig gegen die Horizontale geneigten Verlauf umgelenkt wird.

16.

Vorrichtung nach Anspruch 15, d ad urc h ge ke n nze i c h n et, daß die Schlitzdüse (3) im wesentlichen horizontal bis in einen Bereich vor der Scheitellinie der Umlenkwalze (2) verschiebbar ist.

17.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, d adu rc h g e ke nnze ic h net, daß die Breite des Schlitzes der Düse (3) geringer ist als die Breite der Materialbahn (1).

18.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, d adurc h g e ke nnze i c h net, daß hinter der Schlitzdüse (3) im Bereich des Bahnstützungselements (7, 8, 9) in jedem Randbereich der Bahn (1) ein Element (10) zum Absaugen von Dispersion angeordnet ist.

19.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dad u rc h g e ken nze ic h n et, daß hinter der Schlitzdüse (3) ein gegen die Oberseite der Bahn (1) und von dieser weg bewegbarer, sich quer über die Bahnbreite erstreckender Schaber (12) angeordnet ist, der vorzugsweise an eine Absaugeinrichtung angeschlossen ist.

20.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch g e kenn- ze ic h net, daß an beiden Enden des Schlitzes der Schlitzdüse (3) jeweils ein sich senkrecht nach unten bis in die Nähe der Bahn (1) erstreckendes Führungselement (41) angeordnet ist, die einer Einschnürung der Ränder des frei fallenden Vorhangs (39) entgegen wirken.

21.

Vorrichtung nach Anspruch 20, d ad urc h ge ken nze i c hnet, daß an jeder Seite der Schlitzdüse (3) ein Führungseiement (41) angeordnet, dessen Innenfläche (42) oben eine Hilfsflüssigkeit über einen Zuführkanal (44) zugeführt wird, der oberhalb des Austrittsspaltes (40) der Schlitzdüse (3) senkrecht nach unten verlaufend angeordnet ist und in den eine Zuführleitung (43) für die Hilfsflüssigkeit mündet.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, d adu rc h g e ken nze i c h net, daß unterhalb jedes Führungselementes (41) ein Trennelement (45) zur Abtrennung des Vorhangrandes vor dem Aufprall auf die Bahn (1) angeordnet ist, wobei die Trennelemente (45) jeweils quer zur Bahnlaufrichtung verstellbar sind.

23.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 22, dadurc h g e kennze i c h net, daß die Schlitzdüse (3) aus einem Vorratsbehälter (28) mittels einer Dosierpumpe (29) mit Dispersion beschickt wird, wobei der Vorratsbehälter (28) an einen in sich geschlossenen, von der Zuführleitung zur Schiitzdüse (3) unabhängigen Entlüftungskreislauf (32, 34) angeschlossen ist.

24.

Anlage zur Herstellung von Haftklebermaterial mit folgenden, in Bahnlaufrichtung hintereinander angeordneten Komponenten:

a) Eine Auftragsvorrichtung (18) zum Auftragen eines abstoßenden Materials, insbesondere Silikon, auf ein bandförmiges Trennmaterial (1), insbesondere auf eine Papierbahn,

b) ein Trockner (19) oder eine UV-Vorrichtung zur Vernetzung des abstoßenden Materials,

c) eine Vorrichtung zum Auftragen eines Dispersionshaftklebstoffes gemäß eines oder mehrerer der Patentansprüche 7 bis 20,

d) ein Trockner (20) zum Trocknen des Dispersionshaftklebstoffes,

e) ein Kaschierwerk (21) zum Kaschieren der Bahn (1) mit einem Deckmaterial (22).

25.

Anlage zur Herstellung eines feuchtigkeitsundurchlässigen Verpackungsmaterials mit folgenden Komponenten:

a) Eine Auftragsvorrichtung (18) zum Auftragen eines Haftvermittlers auf ein bandförmiges Grundmaterial (1), insbesondere auf einen Kunststoffilm,

b) ein Trockner (19) zur Trocknung des Haftvermittlers,

c) eine Vorrichtung zum Auftragen einer Barriereschicht gemäß eines oder mehrere der Patentansprüche 10 bis 23,

d) ein Trockner (20) zum Trocknen der Barriereschicht.

26.

Anlage nach Anspruch 25, d ad u rc h geken nzeic h net, daß im Anschluß an den Trockner (20) zum Trocknen der Barriereschicht ein Kaschierwerk zum Kaschieren der Bahn (1) mit einer Kunststoffolie angeordnet ist.