DE3115958A1

DE3115958A1 - "verfahren zum anfeuchten eines flexiblen vorzugsweise bahnfoermigen... und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens"

Info

Publication number: DE3115958A1
Application number: DE19813115958
Authority: DE
Inventors: Ernst-August 4123 Allschwil Hahne; Klaus 4803 Steinhagen Kalwar; Hermann G. 7858 Weil Künzig
Original assignee: HAHNE ERNST AUGUST
Current assignee: HAHNE ERNST AUGUST
Priority date: 1981-04-22
Filing date: 1981-04-22
Publication date: 1982-12-16
Also published as: DE3115958C2

Description

Verfahren zum Anfeuchten eines flexiblen, vorzugsweise bahn-
Sormigen und gegebenenfalls mit einer durch Trocknung verfestigten Beschichtung versehenen Trägermaterials durch Besprühen oder Hindurchführung durch ein Bad und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Anfeuchten eines flexiblen, vorzugsweise bahnförmigen und gegebenenfalls mit einer durch Trocknung verfestigten Beschichtung versehenen Trägermaterials durch Besprühen oder Hindurchführung durch ein Bad.
Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Es ist bekannt, daß viele flexible, bahnflrniige Materialien nach einer Trocknung durch Wärmezufuhr einen großen Teil ihrer Grundfeuchtigkeit verlieren und sich infolge dieses Zustandes weniger gut weiterverarbeiten lassen, da der Feuchtigkeitsentzug zu Verwerfungen, Maßänderungen und Planlagenbeeinträchtigungen führt.
Um diesen überstand abzuhelfen, werden derartige Materialien nach einer erfolgten Trocknung wieder angefeuchtet.
Dies geschieht bislang durch Hindurchführung des Trägermaterials durch ein Bad oder durch Besprühen des Trägermaterials mit Feuchtihkeit.
Es hat sich gezeigt, daß die Anfeuchtung des Trägermaterials bislang nicht mit der wünschenswerten Genauigkeit durchführbar ist, insbesondere dann nicht, wenn das Trägermaterial mit einer Beschichtung versehen ist, da diese Beschichtung das Eindringen der Feuchtigkeit in das Trägermaterial praktisch verhindert.
Auch bei nichtbeschichtetem Trägermaterial ist bislang eine einwandfreie Anfeuchtung nach einer erfolgten Trocknung nur schwer durchführbar, da durch die Oberflächenspannung des Materials das Eintreten von Feuchtepartikelchen erschwert wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art zu entwickeln, nach dem eine gezielte und einwandfreie Anfeuchtung von be- und unbeschichtetem Trägermaterial ermöglicht ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine einfache Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial vor der Zufuhr von Feuchtig#keit einer Corona-Behandlung unterzogen wird.
Die dem Trägermaterial zugeführte elektrische Energie kann im Trägermaterial über eine bestimmte Zeit gespeichert werden. Weiterhin wird durch die Corona-Behandlung an den Oberflächen des Trägermaterials durch die elektrische Corona-Behandlung eine Vielzahl von adhäsiven Haftzentren geschaffen, die zunächst für die Anhaftung der Feuchtigkeitspartikel am Trägermaterial Sorge tragen.
Versuche haben gezeigt, daß die zunächst an der Oberfläche des Trägermaterials anhaftenden Feuchtigkeitspartikel sehr rasch bis ins Innere des Trägermaterials eindringen, wobei angenommen wird, daß dies durch die im Trägermaterial gespeicherte elektrische Energie begünstigt oder gar verursacht wird.
Da durch die Corona-Behandlung eine gleichmäßige Energiespeicherung im Trägermaterial erzielt wird, kann auch festgestellt werden, daß eine gleichmäßige Anfeuchtung des Trägermaterials erfolgt.
Eine weitere vorteilhafte Erscheinung der Corona-Behandlung ist darin zu sehen, daß sich insbesondere bei einem beschichteten Trägermaterial ein Reinigungseffekt einstellt, der beispielsweise den Glanz von Farben oder Lacken positiv beeinflußt.
Ein zusätzlicher wünschenswerter Effekt der elektrischen Corona-Behandlung und anschließenden Befeuchtung ist darin zu sehen, daß bei sehr stark gleitenden Materialien und Hilfsstoffen, beispielsweise bei Kunststoffen und Farben, der Reibungskoeffizient günstig beeinflußt wird, was sich auf die Produktqualität, beispielsweise bei aufgerollten Materialien, durch kantengenaues Wickeln vorteilhaft auswirkt.
Wird die Befeuchtung unmittelbar oder in sehr geringem zeitlichen Abstand zur elektrischen Corona-Behandlung durchgeführt, so ist es möglich, die elektrostatische Ladung des Trägermaterials auf ein Minimum herabzusetzen, was in sehr vielen Fällen auch gewünscht wird.
Wird die Befeuchtung kurz nach der Corona-Behandlung durchgeführt, da orientiert sich die ins Trägermaterial eindringende Feuchtigkeit entsprechend den elektrischen Feldlinien, die bei der Corona-Behandlung erzeugt werden, d.h. daß sich auch der elektrische Widerstand, bzw. die Leitfähigkeit des Trägermaterials in diesem Sinne orientiert.
Es konnte festgestellt werden, daß Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch Vorteile mit sich bringt, wenn das Trägermaterial mit einer Mikro-Perforierung versehen werden soll, die durch eine Corona-Behandlung erzeugt wird.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß vor einer Befeuchtungsstation mindestens 2 Corona-Entladungselektroden angeordnet sind, von denen eine mit einem Dielektrikum versehen ist.
Die Corona-Entladungselektroden, die in bekannter Weise an einem Hochspannungs-Generator angeschlossen sind, erzeugen die jeweils gewünschte Corona-Entladung, deren Energieniveau weitgehend von der angelegten Spannung und Frequenz abhängig ist.
In den beigefügten Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele für Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens dargestellt, die im folgenden näher beschrieben werden.
Es zeigen: Figur 1: eine schematische Darstellung zweier Corona-Entladungselektroden mit nachgeschalteter Befeuchtungssation.
Figur 2: eine schematisch dargestellte Vorrichtung zur Beschichtung eines Trägermaterials mit Lack, Farbe, Leim, Kunststoff und dergleichen.
Figur 3: eine der Figur 1 entsprechende Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Figur 4: einen Querschnitt durch ein beschichtetes Trägermaterial vor der Corona-Behandlung.
Figur 5: einen Querschnitt durch das Trägermaterial nach erfolgter Corona-Behandlung Figur 6: ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Figur 7: ein Ausführungsbeispiel einer weiteren Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Figur 8: ein Ausführungsbeispiel einer weiteren Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens In der Figur 1 ist ein Trägermaterial 1, beispielweise aus Papier, Textil o ä. mit einer beidseitigen Beschichtung lb, zum Beispiel aus Farbe, Lack, oder Leim dargestellt.
Das Trägermaterial mit der Beschichtung wird durch die Entladungselektroden 3 und 4 hindurchbewegt und durch die Coronaentladung 6.
elektrisch vor der Befeuchtung in den Stationen 2 behandelt, so daß über die gesamte Dicke Trägermaterial 1 und seiner Beschichtung lb ein erhöhtes elektrisches Potential ensteht.
Damit eine gleichmässige Coronaentladung erzielt wird, ist die Entladungselektrode 4 mit einem Dielektrikum 5 versehen.
In Figur 2 ist ein Trägermaterial 1 dargestellt, welches von einer Rolle la abgewickelt wird. Das Trägermaterial wird zunächst einer Corona-Behandlungsstation 7 zugeführt, um es für eine Beschichtung in einer Beschichtungsstation 8 vorzubereiten.
In dieser Beschichtungsstation 8 kann auf das Trägermaterial 1 eine Beschichtung lb in Form eines Lackes, einer Farbe oder eines Klebers aufgebracht werden.
Es ist auch denkbar, daß in der Beschichtungsstation 8 ein Leimauftrag auf das Trägermaterial aufgetragen wird.
In der anschließenden Trocknungsstation 9 wird die Beschichtung ib des Trägermaterials 1 getrocknet. Selbstverständlich wird dabei auch dem Trägermaterial 1 selbst Feuchtigkeit entzogen.
Für die weitere Behandlung des Trägermaterials 1 nebst aufgebrachter Beschichtung lb ist es zweckmäßig und sinnvoll, das Trägermaterial 1 wieder so weit zu befeuchten, daß es den Feuchtigkeitsgehalt hat, wie vor der Trocknung.
Um dies optimal zu erreichen, wird das beschichtete Trägermaterial einer insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 versehenen Bearbeitungsstation zugeführt, die im einzelnen aus 2 Corona-Entladungselektroden 3 und 4, sowie aus 2 Befeuchtungsstationen 2 besteht.
In der Station 1c wird das bearbeitete Trägermaterial wieder aufgewickelt oder gestapelt.
In Figur 3 ist ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsmäßige Vorrichtung gezeigt, bei der das Trägermaterial 1 nach dem Durchlauf zwischen den beiden Corona-Entladungselektroden 3 und 4 sowie der Corona 6 in ein Bad 11 eingetaucht wird, um es dort zu befeuchten.
In Figur 4 ist ein Querschnitt durch das beschichtete Trfigermaterial 1 vor der Behandlung zwischen den beiden Corona-Entladungselektroden 3 und 4 dargestellt.
Es ist angedeutet, daß ein Wassertropfen 12 der niedrigen Oberflächenspannung der Beschichtung lb einen Randwinkel von ca. 90 Grad aufweist.
Dies bedeutet, daß die Beschichtung lb eine sehr geringe Adhäsion besitzt und somit letztlich feuchtigkeits- bzw. wasserabweisend ist.
In Figur 5 ist ein Schnitt durch das beschichtete Trägermaterial 1 nach dem Durchlauf durch die beiden Corona-Entladungselektroden 3 und 4 dargestellt.
Durch die dünnen Linien 13, die quer durch das Trägermaterial 1 nebst der Beschichtung 1 b hindurchlaufen, ist angedeutet, daß durch die erfolgte Corona-Behandlung ein die gesamte Stärke des Trägermaterials 1 nebst Beschichtung ib durchziehendes speicherfahiges elektrisches Kraftfeld erzeugt worden ist. Die Orientierung dieses Kraftfeldes ist durch die besagten Linien 13 angedeutet.
Weiterhin macht Figur 5 deutlich, daß aufgrund der Erhöhung der Oberflächenspannung ein Wassertropfen 12 nunmehr nur noch einen Randwinkel von 30 Grad aufweist.
Mit anderen Worten, ist die Oberfläche des beschichteten Trägermaterials 1 adhäsive geworden und nimmt somit Feuchtigkeit leichter an. Es kann gesagt werden, daß durch die Corona-Behandlung an der Oberfläche des Trägermaterials 1 bzw. dessen Beschichtung lb Haftzentren gebildet sind, an denen Feuchtigkeitspartikel 14 zunächst anhaften.
Diese Feuchtigkeitspartikel 14 folgen den Linien 13 beim Eindringen ins Innere des Trägermaterials 1, wobei angenommen wird, daß das rasche Eindringen der Feuchtigkeitspartikel 14 durch die gespeicherte elektrische Energie beeinflußt wird.
Figur 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel über Corona-Entladungselektroden 3 und 4 sowie Befeuchtungsstationen 2 in nacheinander mehrfache Anordnung in Durchlaufrichtung des Materials.
Figur 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem- in Durchlaufrichtung des Trägermaterials 1 gesehen - jeweils hinter zwei einander zugeordneten Corona-Entladungselektroden 3 und 4 eine Befeuchtungsstation 2 angeordnet ist.
Figur 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel ähnlich wie in Figur 7, jedoch sind hier die Elektroden 3a in Nadelausführung zur Erhöhung der elektrischen Punkt leistung dargestellt.
Damit wird der Vorteil erzielt, daß eine intensive Befeuchtung des Trägermaterials 1 erreicht wird.
Es ist denkbar, Corona-Entladungselektroden 3 und 4 so lang auszuführen, daß sie mindestens die ganze Breite des Trägermaterials überdecken.
Ebenso ist es vorstellbar, die Corona-Entladungselektroden 3 und 4 kürzer auszuführen als die Breite des Trägermaterials 1, um auf diese Art und Weise eine Corona-Behandlung nur partiell vornehmen zu können.
Über die in den Figuren 1 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiele hinausgehend ist es ebenso denkbar, mehrere Corona-Entladungselektroden 3 und 4 in Durchlaufrichtung des Trägermaterials 1 gesehen hintereinander anzuordnen. Hinter mehrere derartiger Corona-Entladungselektroden 3 und 4 könnten dann ebenso hintereinander mehrere Befeuchtungsstationen 2 angeordnet sein.
Bezuzszeichen 1 Trägermaterial 2 Befeuchtungsstation 3 Corona-Entladungselektrode 4 Corona-Entl adungselektrode 5 Dielektrikum 6 Corona 7 Corona-Behanlungsstation 8 Bechichtungsstation 9 Trockenstation 10 Corona-Befeuchtungsstation 11 Feuchtebad 12 Wassertropfen 13 Kraftlinien 14 Feuchtepartikel 15 Corona/Befeuchtungsvorrichtungen

Claims

P a t e n t a n s D r ü c h e 1.,Verfahren zum Anfeuchten eines flexiblen, vorzugsweise bahnförmigen und gegebenenfalls mit einer durch Trocknung verfestigen Beschichtung versehenen Trägermaterials durch Besprühen oder Hindurchführung durch ein Bad, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial (1) vor der Zufuhr von Feuchtigkeit einer Corona-Behandlung unterzogen wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch (1), dadurch gekennzeichnet, daß vor einer Befeuchtungsstation (2) mindestens zwei (2) CoronaEntladungselektroden (3,3a,4) angeordnet sind, von denen eine mit einem Dielektrikum (5) versehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch (2) dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der OoronaEntladungselektroden (3,3a,4) mindestens der Breite des Trägermaterials (1) entspricht.
4. Vorrichtung nach Anspruch (2) oder (3), dadurch gekennzeichnet, daß in Durchlaufrichtung des Trägermaterials (1) gesehen, mehrere Corona-Entladungselektroden (3,3a,4) hintereinander angordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch (2) oder (3), dadurch gekennzeichnet, daß in Durchlaufrichtung des Trägermaterials (1) gesehen, mehrere Corona-Entladungselektroden (3,3a,4) mit je einer nachgeschalteten Befeuchtungsstation (2) hintereinander angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche (2-5), dadurch gekenn eichnet, daß die Befeuchtungsstation (2) aus einer oder mehreren Sprühetellen besteht.
7. Vorrichtung nach Anspruch (6), dadurch gekennzeichnet, daß die Befeuchtungsstationen 2 unterhalb und oberhalb des durchlaufenden Trägermaterials (i) angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen (2-5), dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Corona-Entladungselektroden der Ausführung (3a) an ihren Oberflächen profiliert oder vorzugsweise mit Nadeln versehen sind
9. Vorrichtung nach Anspruch (2), dadurch gekennzeichnet, daß die Corona-Entladungselektroden (3,3a,4) eine geringere Länge als die Breite des Trägermaterials aufweisen und daß die nachgeschaltete Befeuchtungsstation (2) oder Stationen (2) die gleiche Länge wie die Corona-Entladungselektroden aufweisen.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen (2-9), dadurch gekennzeichnet, daß die Coronaentladung an den Elektroden (3,3a,4) und die Feuchtesprühung an den Befeuchtungsstationen (2) quer zur Laufrichtung des Trägermaterials in einem wählbaren Rythmus unterbrochen werden kann.