DE1646093A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen einer Beschichtung auf eine laufende Materialbahn,wie Papier - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen einer' Beschichtung auf eine laufende Materialbahn,wie Papj-_er

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen verschiedener flüssiger, halbflüssiger und verflüssigbarer Beschichtungs-·oder Überzugstoffe auf eine insbesondere laufende Llaterialbahn, das bzw. die sich speziell für das Aufbringen nicht-leitender chemischer Beschichtungs- oder Überzugstoffe, wie Surfaktanten, Schmiermittel, Ölemulsionen und andere organische Beschichtungen, auf eine Papierbahn eignet.

Bisher war es üblich, Überzugstoffe, wie Surfaktanten, Schmier- bzw. Gleit mittel und d<~l«, unter Verwendung von pneumatischen oder hydraulischen Sprühvorrichtungen auf laufende "Kähnen von Papier o.dgl. Haterialien aufzusprühen. „ Bei dieser Art d'„-n Airfbrin/-.eris sind im allgemeinen mehrere Dünen oder Sprühköpf'e quer über die Lateri;.lb.^r Im hinweg am" ji.bfjtr.nfJe vorteilt und en ./ird (..lh feiner Sprühstrahl bz.'.;. -nebel den Übe-rzugstofr'p. unter Druck au'r ctie durchlauf e^Kide .iateri^fIb-UiJi aufgesprüht. Diecf.M 2Jruck-Si.r^;li-"vr-r-

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fahren haften jedoch zahlreiche Nachteile.an."Beispielsweise erfordert eine derartige Sprühausrüstung ziemlich kritische Steuerung der Uingebungsbe dingung en. Ersichtlicher-

weise kann ein feiner Nebel bzw. Sprühstrahl einer flüssigkeit oder eines halbflüssigen Stoffs durch normale luftströmung eil von der zu behandelnden Bahn weggetragen werden und hierbei eine ungleichmäßige Beschichtung und eine beträchtliche Vergeudung von Überzugsubstanζ hervorbringen. Genauer gesagt, hat es sich gezeigt, daß bei den besten heutzutage zur "Verfugung stehenden Sprühausrüstungen bis zu 40$ des. Überzugstoff s an die Atmosphäre verloren gehen. Falls versucht wird, die Schwierigkeit des Verlusts an Sprühstoff durch· Vergrößerung der Sprühteilchen bzw. -tröpfchen zu umgehen, wird der Verlust an die Atmosphäre auf Kosten· einer ungleichmäßigen Beschichtung der Ilaterialbahn herabgesetzt, da nämlich der Überzugstoff in Tropfchenform auf der Bahn abgelagert und auf der Bahn ein fleckiges bzw. gesprenkeltes Sprühbild hervorgebracht wird. Sine andere offensichtliche Höflichkeit besteht in der Erhöhung dos Drucks -auf den zu sprühenden Überzugstoff oder in einer Vergrößerung der ..ieng'e den aufzutragenden Überzugstoffs. Eine Druckerhöhung führt jedoch ebenfalls zu einer beträciitlioiien Vergeudung von Üb er zu.--, st of f > da bei Erhöhung des-Drucks ."hinter dem ge ερ ruht en material letz-. tares nur von den-inneren Poren der i^itt.rialb-.iuii abR.orb.iert

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und Icein Oberfläclienfilm gebildet wird. Eine Vergrößerung der Iienge des Überzugstoffs führt dagegen zu vollständi- . ger Deckung bzw. Beschichtung,die jedoch. migleichmäßig und stellenweise übermäßig stark ist· Darüberhinaüs wird unabhängig -vom ,jeweiligen SprühTerfahren ein ungleiclimäßiges Decken erzielt, wenn mehr als ein Sprühkopf verwendet ■ wird, da ein _;e^v/isses Haß an Überlappung nötig ist, weil sonst die !.löslichkeit für vollständig abweichende Strei- '"

fenbildung besteht. Ein anderer Faktor, welcher sich als das Auftragen eines Überzugstoffs auf eine laufende Hat.eri.al bahn ernstlich beeinträchtigend erwiesen hat, besteht darin, daß sich infolge, der Balinbewegung zu beiden Seiten einer laufenden Bahn eine Luftschicht bzvr. -barriere aufbaut. Ein auf Deckung ein bestimates Stück oberhalb der Bahn eingestellte? Sprühschema nimmt daher unmittelbar neben · ■:

der Bahn ein völlig anderes Schema ein, rob ei zusätzlicher Druck erforci-rlich ist, um den ^Tiaerstand dieser Luftschicht ^ i

zu überv.iiideii. Die Art und die Dicke der Luftschicht ändern ..----sich iedoch selbstverständlich in Abhängigkeit von der Balingeschv;indi.3keit, so daß letztere folglich ebenfalls einen kritischen Faktor bei Sprüli-Besehichtungsverfaiiren " -' darstellt. Ein anderer l?achteil der Druck-Sprühbeschichtung, speziell bei einem, saugfähigen liaterial, wie .Papier_ξ besteht ;

darin, daß hocnviskose oder halbflüsfcige Stoffe nicht ohne ⁷^

weiteres auf/r-ftsprüht werden können, ohiip- das S

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zu verstopfen. Aus diesem-Grund müssen zahlreiche Papier-Beschichtungsstoffe, wie Surfaktanten, Schmier- bzw. Gleitmittel und dgl., mit Lösungsmitteln oder V,^rasser stark verdünnt v/erden, um sie sprühf'ähig zu machen. Dieses Terdünnen beeinträchtigt ebenfalls die. gleichmäßige Beschichtung der Bahn und, was noch wichtiger ist, macht es erforderlich, .,daß«._die Bahn zwecks Verdampfung des Wasser- oder Lösungsmittelüberschusses durch eine Heizeinrichtung hindurchgeführt werden muß.

Bin anderes und noch weniger vorteilhaftes Vorfahren zum Aufbringen von Überzugstoffen auf Papier und dgl. besteht darin, die Materialbahn in eine Überzugstofflösung einzutauchen oder die Lösung mit Hilfe von mit ihr getränkten falzen bzw. Rollen aufzubringen. Dieeee Verfahren wird häufig angewandt,■-wenn Leimungsstoffe, wie Stärke, Polyäthylen emulsionen und dgl., auf verschiedene Papierarten aufgetragen werden'sollen. Die zahlreichen Nachteile dieses Verfahrens, wie Materialvergeudung, Übersättigung,."Ungleichmäßigkeit der Beschichtung, die Kotwendigkeit für ein Trocknen zur Entfernung überschüssigen Überzug- und Trügermaterials usw., sind zu offensichtlich, als daß sie einer Erläuterung .bedürften. Außerdem zeigen bei I¹SUCh- Beschichtungsverfahren zahlreiche Überzugstoffe eine Tendens zum Schäumen. Die einzige Möglichkeit:, auf welche

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dieses Schäumen in größerem Ausmaß herabgesetzt werden kann, besteht in einer drastischen Verminderung der G-esclr.'indigkeit, mit ν el cn er die Materialbahn durch .das Bad hindurchgetragen wird. Dies hat jedoch eine unerv/ünschte Zeitvergeudung und eine Übersättigung zur Folge, wenn nur ein Oberflachenfilm aufgetragen werden soll.

Diese Nachteile und Schwierigkeiten lassen sich beim Auf- I

bringen einer Oberflächenbeschichtung auf eine laufende Materialbahn, beispielsweise Papierbahn, wobei ein Überzugstoff zerstäubt und auf die eine Seite der laufenden Bahn geleitet v/irdj erfindungsgemäß dadurch vermeiden", daß in der ifähe der anderen Seite der Bahn eine elektrische Aufladung aufrechterhalten und der eine wesentlich geringere Dielektrizitätskonstante/besitzende zerstäubte Überzugstoff auf Erdpotential gehalten wird, wobei ein Kondensator gebildet wird, dessen Kraftfeld den zerstäubten Überzug- ' |

stoff der Bahn zuführt.

Dieses Verfahren läßt sich vorteilhafterweise mit Hilfe einer Vorrichtung durchführen, bei welcher erfindungsgemäß dicht neigen der einen Seite der laufenden Materialbahn eine gegenüber den sie umgebenden elektrisch leitenden, ,geerdeteft Teilen isolierte, elektrisch leitende Elektrode und an der anderen Seite der laufenden Haterialbahn ober-

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halb der Elektrode eine geerdete Einrichtung zu::i Zerstäuben und Dispergieren von. flustigen und halbflüs;;i.;;en Überzugstoffen angeordnet sind und die Elektrode an den Spannung führenden Pol einer einseitig geerdeten Grleiciir.troni-Iioch-! spannungseuelIe angeschlossen ist.

Die Erfindung ist χα folgenden in Verbindung mit der eine -schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsg eraäß en Verfahrens zeigenden Zeichnung . .-■ näher erläuterte ■ . .

^T,7ie ermähnt, bezieht sich die Erfindung auf das Aufbringen verschiedener Chemikalien in flüssiger od^c:r h^lh^lüBsiger Form auf■ eine .ilaterialbahn. Im Hinblick auf ein spezielles und hauptsächliches Anwendungsgebiet ist dir Erfindung im folgenden in Verbindung mit dem Aufbringen derartiger Chemikalien auf- eine laufende Papierbahn beschrieben.

V.'ie bereits erläutert, erzeugt eine sich be?"a ende Papierbahn längs der Papieroberfläche eine luftschicht, welche das Aufbringen des Überzugstoft'R auf ■ die ?f ψ i erb ahn. ernstlich beeinträchtigt« Aus diesem G-ruiid wurden bereits zahlreiche Sprühverfaliren zum Aufbringen von Chemikalien auf eine laufende Papierbahn untersucht, jedoch ohne- größeren Erfolg. Beispielsweise wurden bereits luftloses. Sprühen

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und kontrolliertes Druckluft sprühen mit Druck-, Syphon- und ßclr-erkraftzufuhr angewandt.» 3ei Untersuchung des. bent en dieser iinricoiiiiilichen Sprühsyste^e, nämlich: eines Druckluft-Spi'üh^er^.ts, zeigt es sich, daS selbst-unter " idealen Bedingungen nur etwa 4OfS des Sprühinaterials tatsächlich auf der laufenden Bahn abgelagert werden, .während der liest an die ■ Luft ■ verloren geht. Darüberhinaüs zeigt

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sich bei allen bekannten Druckluftsystemen, mit Ausnahme des besten dieser Systeme, daß sich beträchtliche Äeckigkeit und Überlappung ergeben. Es ist daher, höchst vrtüiychensv«^rcrt, ein Verfahren und eine Yorrichtung*suiii Aufbringen von ". Oheiiiilctü.ien auf eine laufende Papierbahn in der Weise zu schuf fen, daß der Jltiterialverlust beträchtlich gesenkt •..•ird Una das abgelagerte Haterial gleichmäiBig. auf der Papierbahn verteilt ist..Außerdem" ist es in den meistenPällen, in denen eine Ghemikalie auf eine Papierbahn aufgebracht werden soll, auch wünschenswert, die Chemikalie in Form I

eines Pilüis auf der Papieroberfläche abzulagern, statt die ganze Stärke des Papiers zu tranken oder das Käterial auch in den inneren Poren des Papiers abzulagern« *

Erfindungsgemäß wird diele Aufgabe dadurch gelost, daß ein feinstzerstäubter chemischer Stoff durch ein Kraftfeld geleitet vird, das dadurch erzeugt rird, daß die Auftrag- bzw. Zerstäubungsvorrichtung und eine an'der anderen.Seite der:

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sich bewegenden Papierbaim befindliche. Elektrode die Platten eines elektrischen Kondensators bilden. Gemäß einem Lierkmal der Erfindung hat es sich überraschenderweise herausgestellt, daß eine je nach der Art der Vorrichtung positive oder negative Ladung in einer eine laufende Papierbahn abgebenden Torrichtung erzeugt wird. Außerdem hat es sich gezeigt, daß an der laufenden Papierbahn ebenfalls eine elektrische Ladung gleicher Polarität, d.h. entweder _; positiv oder negativ, vorhanden ist, obgleich Papier eigentlich nicht leitet "bzw. ein Isoliermaterial darstellt. Obgleich die Größe dieser Aufladung von atmosphärischen Bedingungen beeinflußt wird, ändert sich die Polarität dieser Aufladung niemals. Genauer gesagt, schwankt diese sta-=. tische Aufladung der sich bewegenden Papierbahn zwischen einem Höchstwert an trockenen Tagen und einem nahezu Full erreichenden Mindestwert an feuchtenTagen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese Aufladung in den meisten Fällen vorhanden ist, so daß sie bei der praktischen"Anwendung" der Erfindung ausgenutzt werden kann. -Genauer gesagt, wird die zur Zerstäubung des aufzutragenden chemischen Stoffs dienende .-Vorrichtung zwecks Bildung der einen Platte eines elektrischen Kondensators geerdet, während die andere Platte an der anderen Seite der Papierbahn vorgesehen ;,ird, indem nahe der Bahn eine leitfähige Elektrode angeordnet wird, die elektrisch oder vollständig £ eg en üb .e-τ der Vorrichtung.

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und der um diese herum angeordneten Ausrüstung isoliert ist. Wenn.· an der lauf enden. Papierbahn eine Aufladung vorhanden ist, zeigt es sich, daß diese Ladung eine gleiche Ladung in der leitfähigen Elektrode induziert. Wenn ein chemischer Stoff zerstäubt und in Richtung auf die Papierbahn ausgetragen wird, so daß er zwischen den beiden Platten des Kondensators hiiidurchgelangt, folgt der zerstäubte Stoff den -Kraftlinien des Kondensators. Diese Kraftlinien . ziehen den zerstäubten chemischen Stoff gegen die aufgeladene Platte an und lagern somit den Stoff auf der Papierbahn abv Es wird angenommen, daß diese Anziehung der zerstäubten Teilchen darauf zurückzuführen ist, daß sie eine Oberflächenaufladung annehmen, welche derjenigen der Aufladungsplatte entgegengesetzt ist, so daß sie von letzterer angezogen werden. Erfindungsgemäß wurde somit ein höchst wirksames Verfahren zur Ablagerung bzw.. zum Auftragen von nichtleitenden Stoffen mit wesentlich kleinerer Dielektrizitäts- ' ( konstante als Λ'/asser geschaffen, wobei diese Stoffe ein nicht-leitendes, praktisch echtes Dielektrikum zwischen ' den beiden Platten desKondensators bilden,.welches sich nicht wesentlich, von dem durch die Luft zwischen den Platten gebildeten Dielektrikumunterscheidet. Dagegen hat"es sich gezeigt} daß hoehl erbfähige Stoffe bzw. solche, deren Dielektrizitätskonstante in der Hähe derjenigen von Uasser öder sogar höher lieijt, nicht ^!eichmäß-v; und wirksam auf

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einer Papierbahn abgelagert werden können, selbst ^ genau dieselbe Ausrns.tun,, unter gleichen Bedingungen und auf gleiche K.eise ungewandt wird. Tatsächlich hat es sich gezeigt, daß' ho chi ei-t fähige wässrige Lösungen verschiedener Chemikalien nicht wirksamer als nach herkömmlichen Sprühverfahren aufgetragen werden können, so daß es erforderlich ist, den lösungen Stoffe zuzusetzen, reiche ihre Dielektrizitätskonstante stark ändern oder herabsetzen«

Obgleich die an der aufgeladenen Platte durch die Aufladung der laufenden Papierbahn induzierte Ladung häufig bis zu 100 000 Y betragen kann und in zahlreichen Fällen eine Ablagerung von Chemikalien auf der Papierbahn bewirkt, ist diese Aufladung im allgemeinen zu starken Schwankungen unterworfen, als daß man sich unter normalen Herstellung^¹-■ bedingungen nur auf sie verlassen könnte. Obgleich die Bedingungen unter laboratoriumsmäßigen Umgebungseinflüssen praktisch konstant gehalten werden können, so daß unter diesen Bedingungen eine wirksame Ablagerung erreicht werden kann, trifft dies nicht aufeine Herstellungsanlage zu, bei welcher die Luftfeuchtigkeit in ziemlieh leiten G-rehzen schwankt, so daß auch die Aufladung- der sich bewegenden Papierbahn beträchtlichen G-rößenscfo/ankun-gen unterliegt. Ein anderes "Merkmal der Erfindung besteht folglich darin", daß die in einer'lauf enden papierbahn" vorhandene und

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in einer neben der Balni- angeordneten isolierten Platte, induzierte Aufladung unterstützt oder auf einer zur wirksamen Ablagerung von Chemikalien auf der Papierbahn ausreichenden iiindestgröße gehalten werden kann, indem eine Gleichsuamiuiig gleicher Polarität an die isolierte Platte angelegt \-ird» Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist en daher zuerst nötig, die Polarität der Aufladung des Papiers zu best innen, die sich,, wie erwähnt, von Pa- |

pierhaschine zu Papiermaschine ändern kann, jedoch bei einer vorgegebenen Iviaschine gleich bleibt» Aus diesem Grund muß in jeden 3Ή11 zuerst festgestellt werden, ob das Papier positiv oder negativ aufgeladen ist, damit dann eine ladung gleicher Polarität, die«eine Addierung und keine Subtraktion bewirkt., "von-einer äußeren Gleichstromquelle aus angelegt r/erden kann* Falls eine ladung, entgegengesetzter PolaritMt angelegt werden "würde, würde diese' lediglich die in der Platte durch die Aufladung des Papiers j

induzierte ln/iuiv* aufheben und keinen Erfolg haben.

Die Z-eiehnun^r; zeigt eine scheiar.tische Darstellung einer erf indunrs^emäSen Vorrichtung zum Aufbringen eines " clieini- .- "^ sehen Stoffs -auf eine laufende Papierbahn. Bei der dargestellten Ausi-ührungsf orm bewegt, sich die Papierbahn .10 von ..einer nioat dargestellten Papiermaschine bzw einem nicht dargestellten Vorrat aus in der durch dem Pfeil an- "

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gedeuteten Richtung. Im folgenden sei angenommen, daß die Papierbahn 10 eine positive statische Aufladung aufweist.-Unterhalb der Papierbahn 10 ist dicht neben dieser eine Elektrode .12 in Form einer elektrisch leitenden Metallplatte angeordnet,"die vorzugsweise eine Stärke von etwa

5,2° nun besitzt und in Bewegungsrichtung der Papierbahn etwa 150 - 510 min lang ist. Die Breite der Platte entspricht der Bahnbreite bzw. , wenn weniger als die volle Breite der Papierbahn beschichtet v/erden soll, der Breite der aufzutragenden Beschichtung. Obgleich in der Zeichnung eine flache Ketallplatte dargestellt ist, können auch andere Elektrodenarten, wie beispielsweise ein flaches : Haschendrahtsieb, eine Metallwalze, ein gewölbtes Metallblechstück oder andere leitende Vorrichtungen verwendet werden. Die-leitfähige Platte 12 ist über Isolierfüße 14-gegeiiutfer den sie-»umgebenden Teilen der Vorrichtung oder anderen Teilen, die an Erde liegen können, isoliert. Die Füße 14 können hohl, sein oder aus Vollmaterial bestehen und beispielsweise aus Steotit hergestellt sein. Da die Papierbahn 10 positiv geladen ist, wird in der Platte. durch die über sie hinweglaufende Papierbahn 10 eine.jiufladung gleicher Polarität induziert. B¹UlIs die Aufladung

zu
der Bahn 10/schwach ist, um der Platte 1k: die nötige Hindestaufladung zu verleihen, kann eine Aui'];;du-v: gleicher Polarität von einer ' ußeren Gleichstro ---ruel? e 1 ^ aun vor-

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genommen werden. Hierfür kann beispielsweise ein Transformator 16 verwendet werden, dessen Sekundärspannung mittels eines Steuergeräts 18 zwischen etwa 150 000 7 oder noch mehr und etwa 0 Y einges.teilt werden kann. Diese Spannung · wird über eine elektrische Hochspannung-Übertragungsleitung 20 an die leitfähige Platte 12 angelegt. Auf diese Weise kann durch entsprechende Einstellung des Steuergeräts 18 .eine "veränderbare und steuerbare Min de stspannung, die für eine einwandfreie Ablagerung der Chemikalien erforderlich istj- an der Platte 12 aufrechterhalten werden, ?/enn die laufende Papierbahn keine Ladung trägt, muß die Spannung mindestens etwa 4000 Y pro Zentimeter Abstand zwischen dem Zerstäubungspunkt und der aufgeladenen Platte betragen, um unter normalen Betriebsbedingungen eine gute Ablagerung zu erzielen. Oberhalb der Platte 12 und der Papierbahn^ 10 ist ein Drehscheibenzerstäuber 22· her köVanil ic her Konstruktion angeordnet, mit dessen Hilfe der auf die Papierbahn 10 aufzutragende chemische Stoff zerstäubt wird. Dieser Stoff ist in einem Behälter 24 gespeichert und wird von diesem über einen nicht dargestellten Durchflußmesser durch eine Pumpe 26 zum Zerstäuber 22 gefördert. Er"kann- erwärmt 'werden, wenn ein bei Umgebungstemperatur fester Stoff in flüssiger oder halbflüssiger Form abgelagert werden soll.

;3}er Zerstäuber 22 wird durch eine Druckluftturbine 28 angetrieben, die über ein Zumeßventil 32 von einer Druckluft-

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quelle 30 aus mit Druckluft gespeist wird. Der Zerstäuber 22 ist oberhalb der laufenden Papierbahn 10 ?-\n einer einstellbaren Stange 34 aufgehängt, mit deren Hilfe der Zerstäuberkopf aus noch zu erläuternden Gründen,- abgesenkt und angehoben werden kann. Die ganze Zerstäuberanordnung wird über eine elektrische leitung 36 auf Erdpotential gehaltene Der Zerstäuber 22 und die aufgeladene Platte 12 bilden somit die beiden Platten eines elektrischen Kondensatofs, wobei die zwischen den Platten befindliche luft als Dielektrikum dient. Die Dichte der Kraftlinien zwischen dem Zerstäuber 22 und der Platte 12 kann selbstverständlich je nach Bedarf durch Änderung des Abstands zwischen ~~:~ Zerstäuber 22 und Platte 12 und/oder Änderung der Aufladung der Platte 12 geändert werden. In j edeai Fall sollte jedoch- der Abstand zwischen Zerstäuberkopf 22 und Platte 12 bei einem Scheibenzerstäuber von etwa 44,4 mm Durchmesser et?/a 50,8 - 280 mm betrs-gen. Aui3erdem ist zu beachten, daS zur Verhinderung einer Funken- bzv . Lichtbogenbildung und einer Direktübertragung von elektrischer Energie zwischen dem Zerstäuber 22 und der Platte 12 die an der Platte 12 liegende Spannung, nicht zu hoch sein eallte,-Αιιώ er dem sollte der Abstand der Platte 12 von anderen leitfähigen oder geerdeten G-eg en ständen als dem Zerstäuber 22 mindestens das Doppelte des Abstands zwischen Zerstäuber 22 und Platte 12 betragen. Falls die Platte 12 und/oder

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die geerdeten Maschinenteile^r auf irgend eine Weise gegeneinander mit einem Überzug von "Hicarta", nicht-leitendem. Teflon o.d^l. LIaterial isoliert sind, kann der-zulässige .Betriebsamstand von geerdeten Gegenständen und Vorrichtungsteileii selbstverständlich beträchtlich kleiner gehal- ■ ten sein. .- - '

Bei 'del* in dei iJeichnung erläuterten, bevorzugten Arbeitsveise der erfiiidun^sgemäßen Vorrichtung wird die auf die aerstäubteii teilchen einwirkende Schwerkraft ausgenutzt« 2s hat sich jedoch gezeigt, daß diese Schwerkraffeirkung . nur _v'-eriii_:"en Einfluß auf .die f einstzerstäubten Teilchen bat, Viesii;ilb die Helativlageii von -Papierbahn 10, Platte 12 und Serat-iuber 22 zur Anpassung an die j e'-reili;™en Betriebsumstände beliebig geändert werden können;" SeiBpielsweise leönnen dip Platte 12 Und der Zerstäuber 22 umgekehrt, unter

eitlem. ITinlcel ;:egeniiber der. Papierbahn oder auf zahlreiche •ndere Arten angeordnet sein, .,^; ob ei das einzige Erfordernis darin besteht, daß sich die Papierbahn'10'zwischen diesen beiden "Elektroden" befindet. Die pLelativla.ee der i³apierba!iu 10 zwischen der Platte und dem .zerstäuber -22 kaii:i in betrnciitlicheni Ausmai' sclr./anken, b ei spatel swei se kiruiii sich die 3:-.hri tatsächlich in Berührung mit der Platte 12 bfefinden oder tmdererseits et¹ a 25 nun vom -Drehscheibenserstäubnr 22 'ütf ernt "zviKcuen den beiden "Elektroden"

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hindurchlaUfen*

Es sei noch einmal darauf hingewiesen, daß im Betrieb "-.".- ■ der erfindungsgemäßen Jorrichtung tatsächlich kein Strom

er ■--..'■■

von der Zerstäub*»*f^&aiiordnung zur aufgeladenen Platte oder umgekehrt fließt und daß der zerstäubte Überzugstoff nureine Ob erflächenäuf ladung besitzt und daß nicht die ganzen. Teilchen leitend sind, wie dies bei hochleitfähigen ..FlUiden der Fall ist. Diese Anordnung stellt folglich einen echten elektriscnexi. Kondensator dar, wobei die zwischen dem Zerstäuber und der Elektrode befindliche Luft sowie der zerstäubte Überzugstoff zwischen diesen Seilen als Dielektrikum wirkt. Aus diesem G-rund tritt auch keine Stromleitung · über den Strom der sich vom Zerstäuber zur aufgeladenen Platte bewegenden verstäubt en Üb erzugst off teilchen auf. Ein anderer wichtiger Faktor beruht auf der Beobachtung, = daß das Zerstäubungsausmaß nie lit durch die Aufladung: der Platte beeinträchtigt wird, sondern fast ausschließlich durch die ,Betriebsbedingungen der Zerstäub er anordnung ge*- steuert wird. Die Icdung der Platte beeinflußt folglich ' nur die Bewegungsrichtung äee zerr-täubt en St off p.

Vie erwähnt _f ist das erfindungscemäße 7erfaiii·ou .auf jedes beliebige Bahn- bz¹. ""Streifenmaterial .μπϊ endbar. Dieses l lcsnn rais 'textilien, Iletallfolien, Kunststoffen,.

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Papier usw. bestehen, solange es ausreichende Biegsamkeit besitst, Uni ;ib Bahniaaterial bezeichnet-werden zu können. Dieses 3aiiriiu-.iteriel kann uiiporös oder auch porös sein, " . ■ "..

solange die Porösität, nicht so groß ist, daß.- übermäßige . LIengeii der auf zutr faxend en Chemikalien die Bahn zu durehidrin^en. vermag· eru Das erfindungsgemäße Verfahren hat Eich als besonders wirksam für das Aufbringen einer großen Vielfalt γόη Chemikalien -auf faserige Bahnmateriali.en, wie Papier, er*, lesen. Bei Anwendung des .erfindungsgemäßen Verfahren^. Ι&ε β en sich-llr/terialzen mit geringen &rundgewichten von leic-item G-ev-'ebe bis hinaus au schwerem. Packpapier bzw. PfefjiJ^beaandeln. Auf.. Quadratmeterbasis bezogen, lassen beispifelsv/eise liaterialien mit Grundgewichten von _

etv/a 52 - 21-'*Ό g/a² (3 - 120 lbs/ream) oder noch höher behandeln. Papiere mit einem G-rundgewicnt von et«m 156. 600 g/m (9 --54-,6 lbs/ream) sind bereits, zufriedenstellend bescliichtet worden«. . _ ... - ;|

Das Beschichten nacli dem erfindunysgemäßen Verfahren kann bei Bahngeschwinäigkeiiten von bis zu/etwa 1800 m/min oder Hiehr erfol/-:oii, doch werüea aüBgezeichnete Ergebnisse bei. Bahngeochv/indigkeiten von unterhalb etwa

900 τη/min erzielt. Die Flüssigkeit-Durchs at ziuenge kann

werden

selbetTaretändlich vorausgewtlhlt und leicht geändert/^ die Menge dan auf der Bahn abgelagerten Überzugotoffs be-

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lieb ig zu ändern. Der Üb erz ure toi £ kar_n soiiit eiitreder in Fora eines OherilKchenfilias aid: Ji-. I.-^teri^lb im aufgebracht werden, ■ was" bei den !leisten Papier-Besciichtuni-sverfahren die bevorzugte „lö^liclik&it darstellt, oder es kann so viel Überzug si: off auf der 3--.~ϊλτ. abfvol·:.... ert werden, daß das Lalimaaterial getränkt oder der Überzu stoff in das (refuge..,des 3ahrua5.terio.ls eingelagert wire,

'wie ervj4.h.nt, karin der Üb erzu/rst-oif der £^2/i--t"ub.er entweder in ^arEier oder l-älter, flüssiger ücer I^ £er IVorni zugeführt "/erden. Es lis-%t sicli 2^ezei- "^* ds =-5 PlDerzu;:; stoffe, die noruuler.eise bei Ua^ebuiirsteLijer,.tür fest ξιϊηά durcii 3r^-.fIrniung des Yorratsbeli-Llters miä/oü-oi· ^er PlüBsiglieit-Zuführleitung verflüssigt v^era^n. köfnici... D-:-r des Sciieibenzerntc-Uber zu,_vefülirte fi.1'-si;-_;e b2;:₃ : 1ϊ.^·.->-ι'^::ΐι-ϊ"β Üb er zu£ stoff wird duroii ai- unlt.ai.fii.aen- 3"*1^:.ί_/:Λ der'ScLeibe aufgebrochen -und je nach eier Dreris 111 oder. ö.';r fentrifu'-alkraft der Seheibe einer üiclir ader ^:^eni:;er et rken Zerstrlubung unterworfen. Durch die r'en-"tr±fur*ilkriift der Scheibe wird aie Flüssigkeit mit -solcher Str-öüiuir-.-:;e-;c.i. inair⁷:« it difspergiert, da:?, eine Serstiimux^;- i;ii»lje s:or Ii* ibun^, i^;.n der ITiugebUiI^εlui"t iiuftritt. 3i^ die Serrt-uberEcheibe i.n- = treibende Druckluftturbine L-üui ext Druckluft von etv.a 0,07 - 7,01CgZcIa" gespeist v/erdeü. Ss ist- iiochnnls zu er--. wähnen, daß die E era täub error ri altfrung prcUc tisch die gesamte

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Zer^c'-t;.lu0iri£" der 3Oiissl£keit bewirkt und daß äas Zerstäu-ϋuii^r£?iiupiaai? praktisch unabhängig von der Ladung der Elektrode

Der Dreiisclieibensei-fötäuber vermag sowoiil bei .!loben als c-.uch bei iii^ari^en i'lüssl^keit-DurciiBatmeageil zu arbeiten.

Es IvX sicli «·:rucii gezeigt, da:s liei Terweiidiüig fier Torste- . ^

hend aesc:i.::aebeiieii Sers-tr.uber-vofrieiitung In Zusafflateahang mit vier eriiiidiuigsgeraäßen Torrichtung sovrofil,flüssige als .'iuclx nali^ilv-'si^e Stoffe mit attiäerordentlieii Iioher Yislco- -■if^r.t "bearbeitet i/eruen können, so. daß die BieisteM zum Besc.^TsiciVse'i ·ΰ-=ε- Papiers \rerweiideten Stoffe nicht ν erdünnt su \·CTJien br-=->uciiea und inf ol^ede&seri aucii die iiaterialbahn iiiciit sur. Ξϋ-τί*f-rnung von überschüssigem. Uasser oder Loauii-. stillt ei ,02¹GIi eine Ee izror rieht uug geleitet zu werden bre.uclit. Die I'c-tt.'endi^i-reit für ein Terdüiinen der Über-

sugstoxfe bei A'-ivendung lierkÖiafflliGiier Sprühsysteme erfor- "

derte nicht ιγλτ den zeitraubenden und kostspieligen llrocknun^sscirritt, «oiidem beeinträchtigte aucii saiilreiciie Papierarten in :i-.-elit eiligem Ausmaß, ",/enn der Überzug stoff bei U:i,,:ebniir-steaperatur normalerweise fest ist, isrerc-en die besohrieoe;ii*i Betriebsbedingungen auic-erdeia so gewählt, daß dieser St-,x'V b ira Auf tr ei'fen p.uf die Hut erialbalm' praktisch halbfest -.rc ^x- : er: c ist. Dieser Zustand d^e Übersugstoffs bein Auftreibt-- -iuf ale A teri ³lbalin ist ansehe inend zum

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Teil dafür verantwortlich, daß ein ITiIm bzw. eine Ob erf Ia-" Ghenbe schichtung aufgetragen und keine Tränkung oder Ablagerung des Stoffs in die inneren Poren des Bah-nmaterialshervorgebracht wird,

.Xm folgenden werden die neuartigen Beschichtungsverfahren, sowie die durch das ollgemeine erfindungsgemäße Verfahren hervorgebrachten Produkte näher erläutert» ■ , " ·. " .

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgernäße Vorrichtung sind beispielsweise zum Aufbringen von Weichmachern und Schmier- bzw. Gleitmitteln auf leichte Papiersorten, wie Toilettenpapier und G-esichtstuch, angewandt worden. Die V/eichheits-: und Gleit eigenschaft en des Papiers werden durch Aufbringen einer dünnen Schicht eines Surfoktant en auf eine laufende Papierbahn hervorgebracht. Der Surf alctant wird der 2 er stäub er scheibe in- flüssiger Form zugeführt und ist'-infolge des Ab stands ζ-· Ischen der Zerstäub ervorrichtung und dem Papier beim Auftreffen auf die Papierbahn "praktisch halbfest. Die sehr feinen Teilchen des Surfaktanten heften daher nur ?m den- Hu ^ersten Teilen der ■•/borflächenfaserii an, wobei nur eine gerinne oder gar keine '„'a:-de rung des St of "'.!:;■ in das Bühn-iateriiil und au den inneren Fasern :<uftritt. Da die Biuclung.- z\ ie-chrii άβια !''usern bei 3 ihni;i'iteri:!.lien diecer Art vor dem Aux'-jrii-;en dor. "" eich"-

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mach er-G-leit mitt els vervollständigt ist und da Wasser oder andere Flüssigkeiten^ welche diese Bindung zwischen den lasern auflösen könnten, in dem erfindungsgemäß aufgetragenen Überzugstoff nicht vorhanden sind, wird keine Beeinträchtigung- der Paserbindung hervorgerufen und die ursprüngliche festigkeit der Materialbahn, aufrechterhalten.

Durch die erfindungsgemäße Behandlung wird das Wasserab- * sorptionsvermögen des mit dem Surfaktanten behandelten Papiers ebenfalls im Vergleich zu den z.Zt» im Handel befindlichen leichten Gesichtstuch- und Toilettenpapieren erheblich erhöht.

Die Ilenge des auf die Papierbahn aufgetragenen Weichmacher-Grleitmittels kann 1-4 Grevr..—$, bezogen auf das Quadratmetergewicht des Papiers, oder etwa 0,20 - 1,5 (xew.-fo pro Lage betragen. Bei Gesichtstuohpapier mit einem G-rundge- ' | wicht von et-'/a 174- g/m (10 pounds per ream) ist eine-

2 *

Oberflächenbeschichtung von etwa 12,8 g/m (0,075 pounds per ream) Überzugs toff erforderlich, um eine- <'/eichmaeher-Auftragraenge von einra C.^75 Grev.',"-$ pro L'ge zu. nrsielrn. .

Unter .-,eritouerten 13 ο dingung en niedrigei¹ Luf ti* euchti;rkeit kann das Auftragen eines G-emisches aur; etwa 80 Qe^.-f' Polyäthyleriglycoldistearat und etwa 20 G-ev/.-?'.-Pol^ithylen-

BAD ORIGINAL 10 9 8 3 0 / 0 3 A 6 ~ ^2[' "

'- 22 -

glycol.dilau.rat ν/ie folgt durchgeführt 'r

Die Temperatur der Flüssigkeit ±..\ Torrat sb ehiltr-r, in, der Zufuhrleitung und in der Zerstäuberverrichtung .sollte auf maximal etwa 93°G gehalten v/erden. Die B^hngesc'r/inniglceit kann im Bereich von et?^ra O- 900 m/min liegen. Da die -Bahngeschwindigkeit die Zeitspanne bestinrat, v-Mhrend wel cher die Papierbahn abgerollt ist, -ma'l die 'Denper-'-.tur des Überzugstoffs bei Änderung der 3ahngescir.viiidigkeit so geändert werden,, daß eine gute Verfestigung den Überzugs erreicht wird.. Die hxi der aufgelMdeuen Platte liegende Spannung sollte bei einem Abstand von etwa 6,^5 mm oder -größer zwischen Papier und Platte mindesten« etv.^ra 40 '.O^r* Y betragen. Eine Zerstäuberscheibe von etwa 25,4 :am Durchmesser kann-durch eine Turbine betrieben v/er den, die mit Druckluft von mehr als .etwa 2,11 kg/cm" (absolut) gespeist wird,. währ end der Verzug st off i.iit der gewünschten, von Bahngeschx'iindigkeit, G-ruudgev-^richt der Bviin "und Be. sch ich- ■-.. tungsbr ei te abhängenden Zufuhr.aenge stveeführt v.^rird, um :. '•t\/a 0,75 Grev.-p des cnetiischen Stoffs auf das P:-.pier aufzubringen. Der ,ibstaiid zwischen ZeTBt;^:.ubt;r uau Platte kann zwischen etwa 50. ram und et" a 250 i-ffii gehalten werden,-

Bei eine:;i spezitlle-n, uuter gesteuert tu ieaiiL.Uiife^. niedriger Lui'tf euciitigiceit -.durchgf.führten Ternuoh -.airde au der-

1098 30/034 6 ^DOR₁GINAL

1648093

KL-tte rille iie^'-.tive Sparmuns von etwa 40 CCO T aufrechterhalten, ''"ilireno οas. vorgenannte Estergemisch auf ein sw ei l^.; ige β a-eeichtstuohjsiaterial aufgetragen wurde. Oberhalb diesen 'Jerts liegende Spannungen seil ein en zur Erzielung einer uKBi-elchend gleichmä3igen Beschichtung nichi; nötig zu sei i. 3er Üherzurstoff vrurde auf einer Temperatur von etv.-a 77 G gehalten und. dabei mit einer maximalen Durclisatziuen-:e von et\?a i ,89 . l/h. gefördert. Die die Zer st au- (|

bersclieibe :ait reib ende Pumpe .wurde ihrerseits aiit Drück-

luft von maximril etwa 6,33 lcg/cm (absolut) betrieben. Die Papierbalin^eschvrindiglceit betrug etwa 600 iii/miii. Auf diese Weise v/urden zvei Bihiien Jon jeweils etwa 3DOC m länge be-schichtet.

Unter den vorgenannten Bedingungen ^urde der näß verveiidete Überzugstoff überraschend gleichmäßig =auf das Pripier auf _oebra.ciii;, d.h. lait einer Deckung von mehr aXe 90^S, vobei festgestellt v.urde, da3 95?5- oder mehr des .,,-Überzugc-toi'f;i tatsächlich auf den -Papier ai/^clagert v.-urden. Dies steht i.,: ?_τ ο j ens at ζ zu einer Abl:a_fc;erun£:3..ieiire des ..Überzugstoffs von 60^, Ie eie, bei den bisher fLir deirselben Zweck ver.eiade'.o hydraulischen Spräliausrüstu:ir;en erreicht wird. . "..-." .-.·".

Bei eine: unüere-n speziellen Tervuch sur ■'.prctelll.mi.c von

BAD 109830/0346

mit. dem vorher genannten \.^feichi!iacher-(Reitmittelgeiaisch aus Polyäthylenglycoldistearat und -dilaurat beschichtetem G-e sieht s tuch v/urde dieser Überzug st off l-ux- Beschichtung der Außenflächen einer zweilagigen B,Jm von etwa 20 320 m Länge "bei ein^r Bahrig,esch\^;, indigkeit von etwa 600 a/min verwendet. Die insgesamt aufgebrachte i.itn^e rui Weichmacher-Gleitmittel-betrug etwa 0,75 G-ev/.-^j pi\, La₀ e* Das 3-rund-

gewicht- des ζΐ/eil ag ig en Papiers betrug etwa ?46 g/cm , so daß das-G-esichtstuchmaterial etv, a 68 g des .,eichmacher-

2 2

G-leitmittels auf etwa 267 m bzv-. 0,25 g/m auf dem zweilagigen Pa.pier aufwies. In das Weiche-iCher-Gleitmittel wurde auß-erdeßi ein Parfüia eingegeben. Es vurden sor;ohl texturierte als auch untexturierte Pin-uukte der genannten Art

.'„'ährend der Behandlung \vurden die folgenden -Bedingungen eingehalten: Die Platte vrurde bei einer B.Ahiv.eschwindigkei von etwa 600 i;i/i,iiii auf etv.a GG 000 Y aufgeladen. Bahnbreite und Breite der aufgeladenen Platte be trüge ·ι etwa 216 mm. Das ■.'eiclimscher-G-leitmittel rurde -mf e:Lier temperatur von etv/a "33 G gehalten, yriairend. es einer Zerr: t."i üb er scheibe von etwa 44,4 mm sugeführt u'urde. Die r.erat'luberBcheibe 'rurde durch eine mit Druckluft von etyn 4,2Γ. kg/cuT' (rb^ci.:lut") gespeiste Surbixie angetrieben. Die pc-rpiol-bMhn li->ttr von der ZerstJ.überscheibe einen Abstand vqii etwa 178 min und von

T 0 9 8 3 0 / 0 3 A 6 bad original - 25 -

der aufgeladenen Platte einen Abstand vonetvis, 6,35 ma.

Die oh±£ e -Behandlung ergab ο in Produkt, daß eines ?oiibehandelten Vergleichsmuster derselben Art so,-ie auf vergleichbare V/eise "behandelten und unbehandelten Eonkurrenzerzeugnissen 'vesentlich überleben war. . -

Eine besondere Eigenschaft des erfindungsgemäß erhaltenen
Produkts ist, dac Vf^ fs er ^bsorptiünsvermögen des Materials.
Die nachstellende- iabelle zeigt einen Tergleich des IbsorptionsTerrii3£_venG des erfindungs^emäß behandelten Produkts
mit unbehandeltem Produkt und IConkurrenzer Zeugnis sen,

gabeile I

Art . - ' . . ■ . - Anfängliches Absorptionsver

s/0,1 nil BVG

B e-han d el t, t ex tür i e rt B ehyji ο elt, mit ext ur i e rt - Konkurrenzerzeu^nis" A ICi^rtkurrfenzerze^nis B i£on]iarrenzerzeu;;;iiis G ICoiikurr enz βτ·δ eu/^iia X) "Yergleichsmuster"

'E,

Sofort	,50
Sofort	,5Q-
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47

BAD ORiaiNAL

.26 -"

1648093

Eine zweite hervor rieclieias SI;-enscluii"It ά r "bei alep-e'-'i Yersuch erhaltenen Proiuiiita v-i.r ;.eiac lbci:::r\c^: o:r^ibu. bzv, eeir: Jlej-tverrai^'r:-. Die fnX.-erjS c LVo eile ;:«--i: t in

Forn die Sr.bl ΐ

;'Ja mibel.-

erseu_.nissen

Srabelle II Art -'■■";.

, untexturiert; Konkurrenz erz eu_;:;ri.i^c: \, texturiert

.nis 3 ■ .' . ■ ι »91

: IIoiikurrtiiiK^rr-'.euf-Mis D Eonkurreiizerzeu--nie G

^/ G-röiBere Zahl'ze%t gröSere »VberiML' ener.x-f Probe und Pritffl"'el_£e -^n.

Bas ei'f iiiilun_vsgeifläß'beliaiicielte iT'Xiukt ^e-.I-te citic·*-r zahlreiche, andere v.-iiuscliensivei-t-e !Igensea-ά"t^... j, .ie iiVendenz der Beschichtung zur Aiis^a

109030/0141

f;e ',entiber Ox; action νιιά aii<Iei^ven Alt ersvereelileditertm^en so-., ie -"iittii IZCi-JLeffeiet. .

Andfirn tür ^ei-'^enduiig als "eic^^icher-Grleitaiittel geeignete Stoffe siad iliiik-,. .ilufaiiiiuia-,. !."atrium-, ICaI ζ ium-und -.»!.vaiepiuiacteiir^t·. Tielrat, Stear^lslkohol, 'Oarbowax", P.tl-iiiip.^nj-e. vj'lsr.iire^ ilineraldl, -Salgglyeerid,, Di-stear,;^rli!ieth;"l:iaiii::, prlix'-re if-ά selcmidi'i'e Fettamine, Petrolatum j.. L'.uioli.':iiieriir-ite_r- GlyceT-ln us:-.. --.,"""

Andere ciieu-lec;:e Steife, \:ie Diiitstoffe, Aiitiseptilca, Bakteriostatilv·-,. keimtötende ..littel und optische Aufheller, können ebeiixr-JLls sie." WeiciLjacher-GrleitiBi-ttel zugegeben und auf die ■Ur

Jics εη'ί:;;1ί'η p-eiiäSe Terfaiireii ist auc]- zum Aufbringen von ■'*iedei'iiäc:.;ii~el:: air? iiiciit-st-inrfr-liirTe Paoiere mit weitem a

Grruiia.-e'.vlc~"sbereic!i von e"cwa 1⁽~r - 590 g/m sowie auf nicht _:;-;e*-ε·^ν"5β.. :;s?'. ^llnpn-*.vo^rven^II-Stoff e mit praktisch denselben G-rund.^ e^r ic^i; sngev s;idt d

Jii-ie s »lclie ^e.ierar'ssur.^; bü-r. ---if euchtun^ bz . Änderung äer :../ ipc- i-^rl c 'e:^- 'se:-rl""0!.5JnEPaImUn^ von nicht-saui:f^:;-hi^eii Bahni^trri-.iieii fctmn durch Aufbringen elektrisch neutraler, ^τ·: "ii.xiiscfcer oder -iii .«,-.ibcher· Surfalctc-nt^n er-

109-830/0348

reicht werden. Ein Beispiel für einen nicht-ionischen Surfaktanten ist Igepal CO-630 (ein Alkylphelol + Äthylen-Oxyd), ein geeigneter anionischer Surfaktant ist G-afac ES-710 (eine komplexe organische,I phosphatesterfreie Säure), während ein Beispiel für einen kationischen Surfaktanten durch Getyltrimethylammoniumbromid gebildet wird*

Die vorgenannten Flüssigkeiten werden in flüssiger Form zerstäubt, befinden sich {jedoch zum Zeitpunkt des Gebrauchs des Produkts in praktisch trockenem Zustand.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Verbesserung des Ab- -, sorptionsvermögens können u.a. auch noch die folgenden ■Surfaktanten verwendet werden: Emulsan A-67 (ein elektrisch neutrales Palyäthylenoxydaddukt mit langkettigen Fettsäuren), Larosol 2-8 (elektrisch neutral), Napco DB-115 (eine elektrisch neutrale ethorylierte Fettsäure) . Piotron E-3,1-S (elektrisch neutralePolyoxyäthylenäther der KOny^phenol- und

Polyoxypropylen-PolyoxyäthylenglycOle), Sandrol 200 GG-; (ein elektrisch neutrales Kokosnußölalkanölamid), Sterox ■ GD (ein elektrisch neutraler Tallöl-Polyoxyäthylenester}, Sulfonic IF-5 (ein elektrisch neutrales Fett-alkohol- und Äthylenoxydaddukt), Synthrapol KVP (elektrisch neutral)* Triton X-100 (ein räektrisch neutraler Alkyl alk oh öl arylpolyether) Estranol-FTS (amphotere Natriumsulföii3P.uresals& der Carbonsäureester).

109830/0348 - 29 -

Den Wiedernäßmitteln ähnliche Stoffe können auch auf schwere saugfähige Papiere mit G-rundge^ichten im Bereich von etwa 296 - 610 g/m aufgetragen werden. In di-esem Fall wird ein Reinigungsmittel, beispielsweise ein Alkylarylsulfonat, auf das Papier aufgebracht, um ein als, mit Seife imprägniertes, wegwerf bar es Papier-TisQliwischtuch bekanntes Produkt herzustellen. Die Konzentration des Reinigungsmittels liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 30 - 95$ des Plächengewichts des Papiers.

Bisher wurden beim Aufbringen von Reinigungsmitteln auf wegwerfbare Papier-Tischwischtücher die bekannten Produkte entweder durch Tauchbeschichten oder Auftragen des Stoffs in einer Leimungspresse hergestellt. Bei beiden Verfahren traten ernstliche Schwierigkeiten bezüglich des Schäumens auf. Dieses Problem des Schäumens wird durch Anwendung des erfindungsgemäßen "Verfahrens ausgeschaltet, da die Materialbahn an-keinem Punkt des Verfahrens eine große Konzentration des Imprägniermittels durchläuft. -

Das Aufbringen von Wiedernäßmitteln auf nicht-saugfahige Papiere^:sowie von Reinigungsmitteln auf saugfilhige Papiere läßt siQh in folgender Weise vornehmen j

Die Spannung der aufgeladenen Platte kp.rm bei einem Abstand

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zwischen Papier und Platte von etv-a 6,55 - 25,4 .-lam etwa 4-C OOO Y betragen. Der Zerstäuber kann ein Scheibenzerstäuber von etwa 25 »4- inm oder me.lir Durchmesser eein, der " durch eine ei it einem. Druck von etwa 2,11 kg/cm oder mehr betriebene Druckluftturbine angetrieben wird. Der Abstand der Papierbahn vom Zerstäuber kann bei Bahngeschwindigkeiten im Bereich von O - 1000 m/min etwa 50,8 - 223 mm betragen. Pur das Aufbringen von.Reinigungsmitteln können der Flüssigkeitsbehälter, die Flüssigkeit-Zufuhrleitung und der Zerstäuber auf einer Temperatur von, et·/;a 21 - 60 G gehalten werden. Die Temperatur wird jedoch -in erster Linie im Hinblick auf eine einwandfreie Steuerung des Durchflusses ausgewählt. Wiedernäßmittel können wirtschaftlich in Mengen von- bis zu etwa 0,22$ des Flächengewichts des Papiers auftragen werden, während das Reinigungsmittel vorzugsweise in einer durchschnittlichen ,Menge von et?/a 48$ des Fläehengewlchts aufgebracht wird.

Es wurde eine Reihe von Versuchen durchgeführt, bei chen fünf verschiedene Surfaktanten verwendet wurden, um sowohl frisch hergestelltem als auch gelagertem Rollen-Handtuchpapier Wiedernäßeigenschaften zu verleihen. Das -

ixrundge '^richt des Handtuchpapiers betrug etwa 585 g/m für das gelagerte Papier. Beide Papiersorten zeigten nnfr'n--lich schlechte 7asser-Absor..tionsei.\ensch--'ftr.ii« Auf die Pnpiere

^BAD ORIGINAL

109830/0348

wurden miterschiedliche iZengen der Wiederaäßmittel im Bereich von etwa 0_f 05 — 1,25 ffew.-^ aufgetragen. Die Saugfähigkeit der Papiere wurde sowohl unmittelbar nach dem Auftragen des "./iedernaBinittels als auch nach Erwärmen bei etwa 149^DC für fünf Minuten gemessen. Folgende Arbeitsbedingungen wurden angewandt: Spannung an der aufgeladenen Platte etwa 60 000 T,"Bahngeschwindigkeit etwa 600 m/min, Turbinenluitdruck etwa 2,46 kg/crn^ (absolut), Scheiben- ™

größe etwa 44,4 inm, Flüiduiatemperatui: etwa. 20 - 25°C, .Abstand von Platte zu Papier etwa 6,35 mm und Abstand von Seheibe 2U Papier etwa 178 miu. Die Ergebnisse des Saugi'ähigkeitsversuchs sind in der folgenden tabelle aufgeführt, . .■"-■ ;■ ■ -^: -. ^: . . .■■ ■'.-■ =

BAD OHlQSNAL

- -32 -

	Tabelle III	''.=.. Saugfähigkeit	- s/0,1	Erwärmt	Anfängl»	ml HnO
	Dem Zerstäuber		;e Frisches Papier Altes	42,0	74,4	Papier
iäf "ΐ ο Λ ο T1IT aß-	zugeführte Meng (in <fa auf dem Papier)	Infängl.	22,1	61,6	Erwärmt
mittm	0	14,4	14,5	35,5	258,1
Synthrapol	. 0,05	1-5,6	8,3	16,2	136,9
ElP	0,10	9,0	9,6	12,8	95,6
	0,15	7,0	11,6	9,4	32,7
	0,20	7,5	9,1	12,2	■ 14,8
	0,30	7,3	32,4 :	91,2	\ 24,5
	0,50 .	7,0	16,8	69,9
	0	15,7	8,3	33,5	270,8
Igep.al	■..;" ο,Θ5 :	9,1	8,0	20,4	239,4
CO-630	0,10	6,5	8,9.	19,5	56,6
	0,15	8,4	6,6 .	1T,1	31,6
	■, Ö,2Q._	6,5. ..	6,8	11,7-;	26,7
	0,30	6,9	73,9	40,2	.21,3
	0,50 .. .	6,3 ...	;-0,7	55,5	15,8^
	0	16,9	26,6	65,7	166,9
liar ο sol =	0,05	15,2	15,7·	-33,0/	140,8
2-8	■ . 0,10- .'■	12,3	11,5	23,7	144,0
	0,15	11,6	1C,8	33,3	56^,6
	-■ V.0,20	7,5	10,4	11,2.	47,1
	0,30	-6,9	51,9	71,5	59,6
	• ^,5G	6,0	-- 3:>,7	T2,3	2Ö,1v
	O	15,8	. 22,8	33,9 .	308,5
G-afac	0,05	" 13,1	10,5 ■'	26,, 8	260,8
ES-710	0,1ö	10,4	9r1	20 ,8	■6U6
	0,15	6,1	7,0.	16,8	40,0
	0,20	6,4	6,2	15,8	31,4
	0,30 ·	5,7	34,3 ,	42,8	28,1-
	0,50	5,9	11,8	19,9	25,9
	0	14,9	11,1	20,2	223,4
Estranol	0,5	8,0	9,7	16,2	29,?
	0,75	8,2	9,6	16,7	■24,9
	1,0	7,4		20,5
	■. 1,25	7,9	. 15,4

1 098 3 0/0346

Bei den obigen Versuchen wurden die WiedernäSmittel in ihrer handelsüblichen.konzentrierten Porm angev/andt. Es war daher nicht nötig, die Materialbahn nach dem Auftragen dieses Mittels einer ürOcknurigsstuf e zuzuführen, um überschüssiges Wasser-oder Verdünnungsmittel zu entfernen« Die Viskosität dieser konzentrierten Yifiedernäßmittel-Lösungen sehwankte zwischen etwa 85 und 350 cp bei 25°G» Derartig hochviskose Stoffe können mit Hilfe der herkömm- ' . ~ (| liehen hydraulischen Sprühausrüstungen nicht ohne weiteres und wirksam aufgetragen werden; mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung" war dagegen die Verarbeitung selbst der viskosesten Stoffe ohne weiteres möglich*

Messungen .'der physikalischen Eigenschaften des Papiers vor und nach der Behandlung zeigten, daß die Behandlung wenig oder gar keinen Einfluß auf die physikalischen !igen·* schäften, wie Zugfestigkeit, Streckung usw., des Papiers · *

hatte.

Bei den vorstehend aufgeführten Versuchsreihen zeigte es sich, daß die■ Men.-^e des auf die Papierbahn .uuf-etr^f euexi - " —

Stoffs ohne weiteren durch Änderung der Durohsatauen'-e, mit welcher der Stoff zum Zerstäuber gefördert wird, gesteuert werden kann. - . .

BADORiGiNAL

109830/0348

Eine Untersuchung der Daten von !Tabelle III zeigt, daß in fast jedem Pail die größte. Zunahme, der Saugfähigkeit nach dem Auftrag en^ der ersten 0,1$ des'/iedernäßmittels auftrat und daß sich bei einer Auf tragrnenge von etwa 0,2 Gev;.-f-i .-". keine wesentliche A'η de rung mehr ergab. Aus obigen Daten ist jedoch ersichtlich, daß außerordentlich große Verbesserungen der Saugfähigkeit der Papiere erzielt r.urden* φ :. -- - ■

Ahnliche Versuche wurden auch auf herkömulichen Sinriciitungen mit gleichen Ergebnissen durchgeführt-.

Eine Reihe von Versuchen v/urde auch auf einer "Pilot"-Ausrüstung mit Und ohne Spannung an der Platte durch. Auftragen von Ig ep al GO-630 mit einem Gehalt von yf> eines "auf Ultraviolettstrahlung ansprechenden Zusatzes auf neues Papierhandtuchmaterial in einer Iienge von etv/a H^ 2,27 l/h durchgeführt. Bei diesen Versuchen betrug die Bahngeschwindigkeit etwa 600 ra/min, der Turbinenluftdruck etv,a 2,4h kg/cm (absolut), der Zerstäuberscheibendurchmesser etwa 44-, 4 mm., der Abstand z^^isch en· Papier .und .Platte etv/a 17& nun. und die Plattenspannung., sofern die Platte aufgeladen war, 60 0=:e Y.. .

Ans chi ie ß-end wurden Sichtuntersuchui%:.en und Ultraviolettphotüi-";ra.".hifc:n der: behandelten Papiern !'"orgeHO^ii^eii. Iii allen

10 9 8 3 0/03 46 bad original

Fällen zeigte sich, daß bei aufgeladener Platte das Aus- >■■'.. maß der Zerstäubung, die Deckung auf der Bahn, die Gfleichmaßigkeit der Deckung; und das Fehlen von Anzeichen für Überlappung und Streif eisbildung im Gegensatz zur Behandlung bei nicht aufλ eladeuer Platte geradezu außergewöhnlich waren.

Außerdem "* air den Yersuche unter Verwendung eines 6-emiscli.es ^

aus X&epal Q0*-65C plus 'οψ optis-cheni Aufheller zur Behandlung von frischen Papiermaterial durchgeführt, wobei die Arbeitsbedingungen einer Torrichtung mit zwei Zerstäubern geändert wurden. Die grundsätzlichen Bedingungen waren folgende: Spannung etwa 60 000 V, 3)urbinenluftdruck etwa 2,81 kg/cm² (absolut) , 39.hngeschv.^rindigkeit etwa 600 m/min, JTuidUra-Durehsatzmenge etwa 2,27 1/h, Fluidmatemperatur etwa 25⁰C, Zerrtäuberscheibeiidurehmesser etwa 44,4 mm, Abstand von Papier zu Platte etv/a 6,35 mm.? Abstand von= Bapier zu Scheibe etwa 178 min und 'ein Eantenabstand zwischen^^ den Zerstäuber- '

köpfen von etv^a 5"J mm.·

Zmiächst v.^;urde der an die Zerstäuberturbine angelegte luftdruck zv;ische:i O und 4,92 kg/cm (absolut) variiert. Bei dieser Yersuchrreihe zeigte es sich, da der Feinheitsgrad des zerstäubten Fbersu_;~stoffs fast auseehlie-?licli von der Drehzahl, mit welcher die Zerstäuberscheibe, betrieben

10 9 8 3 0/03 46

1B46093

wurde, abhängt. !Eine genaue Steuerung des Zerstäübea?grads kann folglich durch einfache Änderung des Luftdrucks zur Turbine erreicht werden. Ausgezeichnete Deckung und Ab Ia-

gerung wurde bei Luftdrücken von etwa 2,11 - 3,52 kg/cjn (absolut} erzielt.

Anschließend wurde die Fluidura-Durchsatzmenge zum stäuber zwischen etwa 0,58 1 und etwa 10,41 l/h variiert. In dem untersuchten Durchsatzmengenbereich wurde keine " unerwünschte Streifenbildung oder Überlappung beobachtet.. Bei Änderung der Durchsatzmenge änderte sich einfach die Menge des aufgetragenen Stoffs, wobei dieser Stoff unabhängig von der Durchsat-zmenge gleichmäßig verteilt

Die Spannung der aufgeladenen Platte wurde zwischen etwa 20 000 und 80 000 Y variiert, üs zeigte sieh, daß ein Spannüngsbereich von etwa 30 000 - 60 000 Y bei Bahnge- ^ schwindigkeiten von« bis zu etwa 600 m/min erforderlich ist. Außerdem wurde festgestellt, daß oberhalb dieses'Bereichs liegende Spannungen von etwa 70 OCO und 80 QOC Y zufriedenstellend angewandt werden können, für den wirksamen Betrieb der Ausrüstung jedoch nicht erforderlich sind. ' -. . - -. . "

Weiterhin"wurde der Abstand des Papiers von der aufgelade-

109830/0346 bad

- ΎΙ-:

^: nen Platte in einem Bereich von etwa 6,35 - 50,8 mm
variiert. Es zeigte sieb, daß dies einen zufriedenstellenden Arbeitsbereich für die Duröliführung des Verfahrens darstellt, während außerhalb dieses Bereichs liegende Abständeweniger wünschenswerte !Ergebnisse zeitigten*

Außerdem wurde der Abstand des Bapiers von der Zerstäuberscheibe zwischen etwa 50,8 und etwa 229 mm geändert. Es zeigte sich, daß beim Mindestabstand von etwa 50,8 mm
eine geringere Spannung erforderlich war, um eine gleich« mäßige Verteilung und eine wirksame Ablagerung des Überzugstoffs zu erreichen. Größere Abs tail de' erforderten höhere Spannungen. "Vorzugsweise wird ein Abstand von etwa 101 229 mm angewandt.

Sodann wurden-7ersuche mit einer Änderung der Bahngeschwindigkeit zwischen etwa 75 und etwa 600 m/min durchge- ' % führt, Bs zeigte sich, daß alle Bahngeschwijadi.gke-iten in diesem Bereich X^rodukte mit einer Beschichtung kleiner
!Oeilcacri^rö'je liefern. Oberhalb dieses. Bereichs liegende Bahngeschwindigkeiten, sind ebenfalls r-nw endbar und wirl-:uji~svoll.

Schließlich wurden zur %tersuotong der AuK'iii4:-rmc fies
. lüs ζ wir ionen den bei/ien Zers'ti'iibeir

BADORiGINAL

109830/0348 - ϋε

Abstände zwischen etwa 50,8 und etwa" 305 nmi angewandt. Es ergab sich, daß bei den angegebenen Arbeitsbedingungen ein Mittenabstand von etwa 254 nun optimale Irvebnisse zeitigte. Bei einem grö-Seren Abstand als L54 mn blieb ein Teil der Bahnmitte unbehandelt♦ Diesem Umstand 1-rann jedoch selbstverständlich'durch Erhöhung' der Drehzahl der Zerstäuberscheibe oder Yergrößerung des. Abstands zwischen Scheibe und Papier Rechnung getragen werden,, "/obei jedoch eine geringe. Erhöhung der Spannung erforderlich ist..

Zur Bestimmung, der Wirksamkeit des Aufb ring ens von 7iedernäßmitteln auf frisches Handtuchpapier wurde ein ausgedehnter Yersuch durchgeführt. Wahrend dieses Yersuche wurden folgende Bedingungen aufrechterhalten: Spannung etwa 60 OC--_S";,.T, Turbinenluft druck etea.2,46 kg/om (absolut), Bahngeschwindigkeit et via 75 m/min, Scheibendurchinesser etwa 44,4 EMj Abstand von J?apier. zur aufgel-idenen Platte etwa 35,6 rom und zur Zerstäuberscheibe etiva 178 mm, Durchsatzmenge etwa 3,79 l/h ent sprechend. etua 5,05 G-ew.-fo,

Bei-,diesem Tersucli wurde eine große Holle nandtuchpapier _: zuerst gewogen, cüdruin mit bekannter Durchsatziuenge pro vorbestiinmter Zeiteinheit ..lit einem Tiiederiii: aiittel beschichtet /und..anschließend wieder gewonni, um die ^enge des t-;-.tsachlich abgeifert en verstaubten St;^Tf.r ;:;u be-

1098307 03 46

164SÖ93

stimmen. Die v/rihrend einer bestimmten Zeitspanne tatsäch*- ;/ lieh aufgetragene Stoffmenge Wurde dann mit der theoretisch fs auf getragen en ^lon.je verglichen» Hach einer Versuchsdauer von 50 min wurde ein Ablagerungs-Z^rirkungsgrad von mehr.

als etwa 94fo erzielt.

Das erfiiidungSjTemäße Verfahren wurde auch mit einem z.Zt. industriell verwendeten herkömmlichen■- hydraulischen Sprüh- (|

system unter ]>ralct is eh. gleichen Bedingungen verglichen. Bei diesem Versuch wurde Synthapol BSP plus ;5 G-ew.-^a eines optischen Aufhellers auf das genannte frische Papierhandtuclimateri:ol aufgetragen. Die Auftrasmenge des Wiedernäßmitteis betrug etwa 0,219'-Crew*-^, die !Temperatur des Überzugstoffs v.urde auf etwa 25°G gehalten und der Abstand des Papiers vom Zerstäuber betrug etwa 178 ima. Die Bahngeschwindigkeit betrug bei einer Plattenspamiung γοη etea 60 "COO V et'.-'a 600 m/min und bei Verwendung eines hydrau- ^

lischen SprühBtralils etwa 450 m/min. Der Scheibenzerstäu-

wurde durch eine mit einem Luftdruck von etwa 2,46 kg/cm (absolut) gespeiste iDurbine angetrieben, während das hj^draulisöhe Sprühsysteiä einen Fluidumdruck von. etwa 2>46 kg/cm" (alisolut) anwandte.» B.ei diesem !leb en einander-Vergleich war die Überlegenheit des erfindun^sgemäßen Yerfalirens eindeutig. Der hydraulische Sprühstrahl zeigte klare Anzeichen für unsleichmä3ige Deelmng, Streifenbildung,

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. Spriüiscliema-Überlappung und teilweise Zerstäubung. Im Ge-, - gensatz hierzu ergab das erfindungsg einäße Verfahren gleich>

maßige Verteilung^ hohen Zerstäubungsgrad und keinerlei "Sehemaüberlappung oder Streifenbildung. Von noch größerer l/ichtigkeit war jedoch, daß beim erfindungsgemaßen "Verfahren etwa 95fa des Überzugstoffs, beim herkömmlichen Verfahren jedoch nur etwa 5Of⁰ abgelagert wurden. Beim hydraulischen System war außerdem eine Verdünnung des itberzugstoffs ™' um.etwa 5.Ofo erforderlich, so daß auch ein Crocknen nach ,

dem Auftragen nötig war.

Außerdem wurden Vergleichsversuche Unter den in einer !Papiermtihle herrsehenden Bedingungen durchgeführt, bei welchen Papierhandtuchüicterial mit einen G-rundgewicht von etrva 52Ό -■ 570 g/m mit unterschiedlichen Mengen von Larosol 2-8 unter Verwendung eines hydraulischen Sprühsystems, das zu diesem Zweck in der"Anlage industriell verv/eridet worden -war, und nach dem erf in dungsgemäß en Verfahren behandelt wurde."

Beim ersten dieser Tor suche rurcle eine "'enge von etwa . C,?10 Gew. -fo des Wiedornäßmittels bei allen herkon:ilichen ' S.i-rühverfahren ancei^andt, während eine Jinu-e von etwa 0,219 0,05 Geiv.-Js des Wiedernäßmittels sur Aurwertun·;; des erfinduiv-^vF'~emäl'Jen Verfahrens in einem vorbestiimrten Bereich -

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derselben herkömmlichen Vorrichtung angewandt wurde* Berti' fiedernäßmittel.wurde ein fluoreszierendei? farlDstoff in einer Menge, von etwa 0,5 Sw. -$■ zugesetzt* Der la^bstoff wurde dann unter yerwendüng von Methanol als !lösungsmittel in einem Exzikkator (Soxhlet) aus dem Handtuchmaterial extrahiert und zwecks Bestimmung der optischen Dichtβ in einem photοelektrischen Farbmesser analysiert. Ausdiesen Bestimmungen ergab sich der Ablagerungs-Wirkungsgrad. <|

Im Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung wurden folgende Bedingung en'aui r echt erhalt en 5 Zur AbIag erung d es Mat erials auf eine etwa 122 cm breite Papierbahn ?/urden drei Zerstäuberscheiben von jeweils etwa 44,4 mra verwendet. Die Spannung der aufgeladenen Platte wurde auf etwa 5"0"0OQ V gehalten. Der Abstand von Platte zu Zerstäuberscheibe betrug etwa 146 mm und derjenige.zwischen den Zerstäuberscheiben etwa 356 mm. Die Zerstäuber vurden durch eine · | mit einem Luftdruck von etwak,81 - 3,52 kg/cm (absolut) gespeiste Turbine angetrieben. Die Bahngeschwindigkeit betrug etwa 435 - 460 ra/min.. Da das "Jiedernäßmittel eine Yiskosität von etv/a = 350 cp bei 25⁰G besaß., war es nötig, das "= Mittel nlit V/asser zu verdünnen,; um sVin Auf sprühen mit- ; Hilfe des hydraulischen Sprühsystems zu ermöglichen.. Beim¹ erf in dung sg emäß en _; Verfahr sr war_;.Je dpoh. k eine »Verdünnung nötig, %el einer Durchsatamenge von etwa 15,1 l/h des Wie-

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dernäßmittels mußten etwa 674 l/li Wasser verwendet werden, ,um das Hittel zufriedenstellend zu verdünnen.

Die durchsGimittliolie Menge des in Versuch mit der hydraulischen Spruhvorriohtung aufgetragenen Wiedernäßnittels betrug etwa 59»4$» während beim erxxndungsgemäßen Verfah-* ren in allen Versuch en eine Ablagerungsmenge,von 'mindestens φ 90$ und durchschnittlich etwa 94,5?£ erzielt wurde. :

Bei einer zweiten Versuchsreihe unter Verwendung des genannten hydraulischen Sprühsystems und der erfindun^sgemäßen Vorrichtung zum Auftragen von Wiedernäßmittel in Hen/;en von etwa O_rO5 - G,219 Gew,-^ auf ein Papier-mit eine:n Grundgewicht zwischen etwa. 550 und 575 g/ni^" betrug die"⁵ Bahngeschwindigkeit, etva 450 - 465 m/min und la,z die Pluidumtemperatiir zwischen etwa 28,3 und et .3. ίίΡ,β G;. ^. der Abstand zwischen den Verteilerkopf und d&.i P- pier

betrug" etwa 140 mm. Bei Verwendung des erf in dun."; s£ ernten Zerstäub er 83^s t ems schwankte die Durchs at zmeii^e zwischen etv/a 4,73 und 18,3 cm^/min pro Scheibe, ."'Cirend sie-beim hydraulischen Syst en zwischen et, -a 3 "»1S und 14,5 l/min 1&«τ:.. Die den erfindüngsgemäß verwendeten Brehseheibenzerstäuber antreibende Druckluftturbine wurde mit eine.u Luftdruck-.

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von etwa £,81 - 3,52 kg/cm (absolut) betrieben. Beim erfinduhgs.^emäßen System wurde eine Plattenripuiiiuni,; von etwa

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60 000 J angewandt.

dieser Yergleiehsversuchreihe wurde der Auftragüngs·

rad ",viedermii auf. die ob en beschriebene Yie:! se gemessen. Es seilte sich hier!)ei, dai3 beim liwdrauliselien Sprühsystera et-r.a 59,6^ des WiedernaSiaitielSj dagegen bei der erfindun^ssemäßen Vorrielituiig etwa 96,05^. abgelagert worden ^a

Darüberliinaus ' ui'deii versohiedene. Yersuclie durchgeführt, um eine Z erctMub er scheibe "iron- ety/a T 6 -um Durclunesser mit der vorher vor .endeten Scheibe von\ et'.va 44.,4 ;am zu Ver*- (Tleichen. Bei diesen TersucLen zeigte es sich, daß die Scheiben_:-;ruSe bei den an^; eg eben en. Durchsotzmeiiren.nur geringen Einfluß Ii::-.t, nur- daß die größere Scheibe einen etwas höhere:-! I'urbiiieii-IiUftdruelc erforderte und einen £rÖ3eren Abstand von Scheibe au Papier zuließ. Genauer gesagt, war bei der ;~rö:^;ereii Scheibe ein luftdruck von etwa 3.»52. kg/cm' (absolut) erfü2'Ierlich, um dieselbe Zerstäubung, zu bewir-Icen v.ie bei eirtnra Luftdruck von et^a 2,61 kg/cm^ (absolut) im Foil der kleineren .Scheibe. Der : rindest ab st and sv/.ischeii _

Scheibe und tiur.'-eladencr Platte betrug dabei -etr/a 114 mn gegönüber etwa 1^£ ram. :

ITälirend der sr^ten Reihe der in der Papiermühle durchge- -.

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führten Versuche wurde die Bahnspannung mit einem Röhrenvoltmeter gemessen und wurde der Wirkungsgrad bei verschiedenen Bahnspannungen bestimmtt In Abhängigkeit von der gemessenen Aufladung der Materialbahn ergaben sich für den Wirkungsgrad der Ablagerung folgende Wertes etwa 89,7fo bei etwa 13 646 Tj etwa 93,3$ bei etwa 18 020 Vj etwa 96,3$ bei etwa 19 600 V; und etwa 98,4$ bei etwa 22 546 T. In· allen Fällen betrug die Plattenspannung etwa 500 000 T. Bei praktisch Null betragender Bahnspannung und nicht =aufgeladener Platte betrug der Wirkungsgrad etwa 41»5$, wobei Streifenbildung und Ungleichmäßigkeiten tot-' handen waren.

Die Erfindung wurde auch beim Aufbringen von funktioneilen organischen Beschichtungen, wie Stärkelösungen, Polyäthylen-

Pajpiersorten emulsionen und dgl,, auf unterschiedliche/(converting grades of paper) mit einem G-rundgewicJit von etwa 590 - 1?40 g/m angewandt* Die genannten Mittel werden als leimungsmittel benut2st und im allgemeinen mit Hilfe von !.eimungspressen oder SaUch-Beschiohtungsvorrichtungen aufgebracht, wie dies vorher in Verbindung mit dem Aufbringen von Reinigungsmitteln" beschrieben worden ist. Bei den herkömmliehen Verfahren bestehen demzufolge dieselben Schwierigkeiten wie im letssgeiiannten Fall* Darüberhinaus wurde die Materialbaha bClher normal erweise vollständig mit dem

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mittel getränkt _? selbst viewa nur eine dünne Öberflächen-"beschichtung gewünscht wurde. Zur Austragung· einer dünnen Oberflächenschicht ist es im Vorliegenden Fall wünschenswert, die Balingesehwindigkeit unterhalb etwa 75 m/min zu halten. 3i5rf in dungsgemäß lassen sich hierbei wiederum beträchtliche Einsparungen erzielen, da bei_: den herkömmlichen, Iieimungspressen und Tauoh-BesohichtungsvDrrichtungen infolge der Keigung stöm Schäumen stark herabgesetzte Bahngeschwindigkeit en nötig sind« Beim Auftragen des lieimungsmittels auf Papier sollten Spannungen von mehr als: etwa 80 ÖÖO T aufrechterhalten werden, während die Z er stäub er·- scheib-8 bei einem l'urbinen-Iäuftdruck von etwa 6,33 kg/cm (absolut) mit hoher JDrehzahl betrieben wird« Wie.bei den vorstehenden Beispielen betrug der Scheibendurchmesser miiidestans etwa 25,4 wa» Der Abstand des Papiers von der Platte sollte etwa 6,35 ~ 25_}4- mm und von der Scheibe etwa 50,8 - 101 ium. betragen. Das Iferleimungsfluidum wird auf einer !Temperatur van etwa 25°Ö gehalten. Unter diesen Betriebsbedingungen können Auftragsmengen desLeimungsmittels von ^twa 5 - 25 ß-ew,-$ erzielt werden. '

TerglBiciisver suche mit wässrigen Lösungen und nicht-wässrigen iösuagen der Heimungsmittel zeigten ziemliah augenfällig, daß äs© &rfindttngsgeiää0^ Verfahren bai Terwendung zum Auftragen ran nicht~?/ässrigen Mitteln mesentlich überlegen

ORIGINAL·

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ist. Ss wurde festgestellt» daß bei wässrigen lösungen ein Materialverlust von etwa 50$ und "bei nicht-wässrigen Lösungen von etwa. 5$ auftrat. Theoretisch wird angenommen, daß ein nicht-wässriges !Eröpfchen bei der Zerstäubung eine Oberflächenaufladung infolge von Reibung erhält, während dies bei einem wässrigen Tröpfchen nicht der Fall ist. In. jedem lall ist beim erfindungsgemäßen Verfahren ein echter Unterschied gegenüber herkömmlichen ^erfahren festzustellen*

Die Spfindung erwies sich auch als ziemlich wirksam bei der Ablagerung von Latex auf zweilagiges G-esichtstuchpapier« Es° konnten Latexmengen im Bereich von etwa 1 --2G^ ohne "Verstopfung: des Zerstäubers aufgetragen xferdea. Es \"/urde eine gute Zerstäubung des Überzugstoffs ohne merJtelicheri Hat'erialverlust und eine sehr gleichmäßige Besohiehauf der Bahn erzielt. Infolge der

ten von Latex ist in diesem Jall jedoch ein gewisses Srocfc- nen erforderlich. _s ■

Weiterhin würde ein wasserdisp erg i erb ares Lecithin auf "■".§ die matte bzw, stumpfe Seite einer Aluminlumfolienbahix !

aufgetragen. In diesem Pall wurden etwa 1>04 & des "Überzug« ^

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stoffs pro m aufgebracht,'wobei gute. Ergebnisse; wurden? solange die Aluminiuiufolie die aufgeXadens

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nicht berührte. Da es sich beim Überzugstoff um eine wässrige Lösung handelte, war der Auftragungs-Wlrkuhgsgrad gering, doch läßt sich der Wirkungsgrad durch Zugabe einer nicht-wässrigen bzw. isolierenden Flüssigkeit wesentlich verbessern.. Wie im vorherigen Fall ist aber ein Trocknen des beschichteten Produkts erforderlich.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Verfahren zum Auf !Dringen einer Oberflächenbeschichtung auf eine laufende ilaterialbahn, beispielsweise Papier-

   - bahn, bei. welchem ein Überzugstoff zerstäubt und auf die eine Seite der laufenden Bahn geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der IJähe der anderen Seite der Bahn eine elektrische Aufladung aufrechterhalten und der eine·-wesentlich geringere Dielektrizitätskonstante als Wasser besitzende zerstäubte Uberzugstoff ". auf Erdpotential gehalten vird, v-obei ein Kondensator gebildet wird, dessen Kraftfeld den zerstäubten Überzugstoff der Bahn zuführt. ■ .

   2. Yerfahren nach Anspruch 1, dadurch ,c-ekennseichnet, daß

   zunächst die--Polarität der vorhandenen elektrischen Aufladung der laufenden Materialbahn festgestellt und anschließend die Stelle an der anderen S^ite der Bahn mit derselben Polarität aufgeladen wird*

   Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet_? daß di© Q-röße der Aufladung der Bahn überwacht und die MmS» ladung der Stelle an der anderen Seite der Bahn zwecks Aufrechterhaltung einer vorbestimmten Mindestaufladung eingestellt wird»

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   4*. * Verfahren nach .Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,daß die vorbestimmte Mindestaufladung diejenige Spannung ist, die zur Hervörbringung einer wirkungsvollen Ablagerung des Überzug st of fs auf der Bahn, erforderlich

   ist. ■-■ " . :

   5. Verfahren nach Anspruch 5 oder 4s dadurch g eic ennz ei ehnet, daß die vorbestimate Mindestaufladung etwa 40Ö0 V/cm Abstand zwischen dem Zerstäubungspunkt des Über-* zugstoffs und der aufgelö,denen Stelle an der anderen Seite der Bahn beträgt.

   6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5? dadurch gekennzeichnet j daß die Stelle an der anderen Seite der Bahn, auf weniger als etwa 150 OOü V aufgeladen wird.

   7» Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der anderen Seite der Bahn eine flache Metallplatte,, ein fladies üetallmaschensieb, eine gekrümmte Metallplatte, eingekrümmtes Ketailsleb oder eine Metallwalze aufgeladen wird,

   8_e Verfahren nach ins^ruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß eine !"lache laötallplat be von etwa 150 - 510 mm Iiänge und jpraktiscit derselben Breite wie uie Materialbahn

   BAD OBIölNAL

   i§|8307034i ■ ' ■ ' ' ■

   9V Yerfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,, daß der Überzugstoff in flüssiger lorrn gehalten wird*

   10» Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da- ; durch gekennzeichnet, daß der Überzugstoff einen nichtleitenden 2usatz enthält, welcher die Dielektrizitätskonstante des Überzugstoffs auf einen wesentlich unterhalb demjenigen von Wasser liegenden Y/ert zu senken vermag. -

   11. Yerfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzugstoff durch Hindurchleiten durch eine mit hoher Drehzahl umlaufende Scheibe zerstäubt wird, die vorzugsweise mit einem üruck von etwa 0,07 *· 7_sü3 kg/cm (absolut) betrieben wird»

   12» Terfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragung des zerstäubten Über-" zugstoffs in einem Abstand von etwa 50,8 - 280 mm oberhalb der aufgeladenen Stelle an der anderen Seite der Bahn erfolgt. "

   13. Verfahren nach einem, der vorangellenden Ansprüche, da« durch gekennzeichnet, daß tier Überzugstoff ein Surfaktant

   ORIGINAL INSPECTS)

   ein Tieiehmacher, ein Schmier- bzw. Gl eitmit tely ein . Wiedei-näwiiiittelj ein Beinigungsmittelj ein die Waß·- festigkeit verbessernder chemischer Stoff,- ein die ETaßfestigkeit verbesserndes Wiedernäßmittel oder ein organisches leimungsmittel ist« .

   14« Verfahren nach eineiü der vorangeilenden JUisp-rÜGlie, da-Gureh geirennzeicliiiet, daß der Üb er zug st off in einer Ilen^e von etwa 16,2 - 595 g/m auf das Papier aufgetragen viird.

   15* Terf-aliren nacli einera der vorangehenden Mspriio.he, -dadurch." gekennzeichnet, daS die Bahngeschwindigkeit bis au etwa 900 m/inin beträgt.

   16. Torrichtiog .zur Durchführung dee Terf ahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche? dadurch gekennzeichnet, daß dicht neben der einen Seite der laufenden Materialbiüan eine gegenüber den sie unigebenden elektrisch leitenden, geerdeten feilen isolierte, elektrisch leitende · Slektrode und an der anderen Seite der laufenden Eateriäl bahn oberhalb der Elektrode eine geerdete Siariehtung zrna Zerstäuben und Dispergieren von flüssigen" land-iialb« flüssigen Xjfeersugstoffen angeordnet sind ima daß die Elektrode aa den Spannung führenden Pol -einer geerdeten G-leioustrom-Höchspannungsq.uella ist,

   ■ . ■ . « BAD OBlGlNAL

   101830/034® _: ^ΒΑυυ"-- ■ .

   17. Vorrichtung iiacli Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode eine leitfähige Platte von etwa 150 - 510 mm Länge und praktisch derselben Breite wie die HateriaIbahn ist.

   18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17» dadurch gekennzeichnet* daß die Elektrode auf mindestens etwa 4000 V/cm Abstand zwischen Elektrode und Zerstäub er einrieb-*-.-

   ™ tung,aufgeladen ist. . . V

   19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16. bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäub ereinrichtung ein vorzugsweise durch eine druckluftgetriebene Turbine angetriebener Srehscheibölzerstäuber ist.

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