DE19532387C2 - Verfahren und Vorrichtung zum rasterförmigen Beschichten von bahnförmigen flexiblen Flächengebilden mit Schmelzklebern sowie Verwendung der Flächengebilde - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum rasterförmigen Beschichten von bahnförmigen flexiblen Flächengebilden, insbesondere Einlagestoffen für Bekleidungen, mit Schmelzklebern. Die Beschichtung besteht aus zwei aufeinandersitzenden Rasterschichten: einer Basisschicht, die nicht oder nur schwach thermoaktivierbar ist und einer Deckschicht aus thermoaktivierbarem Schmelzkleber mit höherer Fließfähigkeit im Schmelzzustand als die Basisschicht. Beide Schichten werden im Siebdruckverfahren unter Anwendung von Pasten aufgedruckt und stellen eine rasterförmige Doppelbeschichtung dar.

Die bereits bekannt gewordenen Doppelbeschichtungsverfahren sind im "Handbuch der textilen Fixiereinlagen" von Sroka, 3. erweiterte Auflage 1993, Seiten 131 bis 136 beschrieben worden. Von den 4 angegebenen Verfahren ist das heute nahezu allein noch angewandte das Punkt-Riesel-Verfahren, bei dem der Pastenpunkt mit einer Siebdruckrundschablone auf eine Einlagebahn mit Schmelzkleberpulver bestreut und dann der am Aufdruck nicht haften bleibende Pulverüberschuß durch Schütteln, Blasen und Saugen wieder entfernt wird. Der Nachteil dieses Verfahrens ist, daß das Streupulver auch an den Rändern der Druckpunkte über deren Auflagefläche am Träger hinaus haften bleibt und daneben feinstkörniges Pulver zwischen den Druckpunkten nur schwer zu entfernen ist. Gewisse Griffverstrammungen sind dadurch nicht vermeidbar.

Das weiterhin angeführte Doppelpulverpunktverfahren arbeitet im Tiefdruck mit zwei hintereinander auf einer Gravurwalze aufsitzenden Trichterrakeln. Um dieses Verfahren ausführen zu können, sind zwei aufeinander abgestimmte, unterschiedliche Schmelzkleberpulversorten erforderlich, die sich unter gleichen Temperaturbedingungen von Gravur- und Heizwalze aus den Gravurvertiefungen herauslösen, was die Anwendbarkeit des Verfahrens stark einschränkt. Außerdem ist dabei nicht vermeidbar, daß sich die Pulver in den Gravurvertiefungen und im Pulverbett vor der zweiten Rakel unkontrolliert vermischen. Einen Einsatz hat das Verfahren daher kaum finden können.

Auch ein Doppelpastenpunktverfahren ist bereits beschrieben worden, bei welchem mit einer Siebdruckrundschablone mit zwei Innenrakeln zwei unterschiedliche Pasten aufgedruckt und übereinander positioniert werden. Eine zufriedenstellend arbeitende Rakelkonstruktion konnte für dieses Verfahren bisher noch nicht gefunden werden, und daher hat auch dieses Verfahren keinen Eingang in die Praxis gefunden.

Im obenerwähnten Handbuch ist schließlich noch ein Rollcoater-Beschichtungsverfahren angeführt, das einige Zeit lang praktiziert wurde. Im ersten Arbeitsgang erfolgt eine Siebdruckpastenbeschichtung der Basisschicht und im zweiten Arbeitsgang werden die getrockneten und gesinterten Pastenpunkte der Basisschicht mit den Kuppen in einen sehr gleichmäßigen Film einer Schmelzkleberdispersion oder -lösung auf einem Walzenmantel eines Rollcoaters getaucht. Der Nachteil des Verfahrens besteht darin, daß feine Raster dafür ungeeignet sind, eine hohe Exaktheit an die Gleichmäßigkeit der Filmausbildung auf dem Rollcoater gestellt wird und der machinelle und produktionstechnische Aufwand hoch ist.

In jüngerer Zeit ist nochmals aufgegriffen worden, den Doppelschichtaufbau dadurch zu erzeugen, daß zwei exakt gleiche Rundschablonen im Abstand extrem genau hintereinander angeordnet werden und mit der ersten die Basisschicht und mit der zweiten die Deckschicht aufgebracht wird. Die außerordentlich hohen Anforderungen zur Realisierung der versatzfreien Positionierung sämtlicher Druckpunkte von beiden Siebschablonen übereinander lassen eine Ausführbarkeit dieser Methode aussichtslos erscheinen. Daher konnte das Verfahren bisher keinen Einsatz erlangen und wird voraussichtlich in Zukunft nicht angewandt werden.

Die Aufgabe der Erfindung bestand daher darin, ein einfach und sicher anwendbares, rationell arbeitendes Verfahren zur Doppelbeschichtung ausfindig zu machen, das einen geringen maschinellen Mehraufwand gegenüber Einfachbeschichtungen erfordert, auch bei sehr feinen Rasterpunkten exakt und sicher ausführbar ist, Griffverhärtungen vermeidet und den Anwendungsbereich der Doppelbeschichtung erweitern soll. Außerdem soll eine Vorrichtung angegeben werden, mit der ein solches Verfahren besonders gut durchgeführt werden kann.

Überraschenderweise ist dies mit einem geeignet modifizierten Doppelpastenpunktverfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 zu erreichen. Bevorzugte Merkmale dieses Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 5 beschrieben. Eine Vorrichtung, die zur Durchführung dieses Verfahrens besonders geeignet ist, ist im Anspruch 6 beschrieben. Deren bevorzugte Merkmale sind Gegenstand der Ansprüche 7 bis 12. Das durch dieses Verfahren erhältliche Flächengebilde kann besonders günstig als Einlage für Oberbekleidungen, Hemden und Blusen verwendet werden.

Die Beschichtung dieses Doppelpunktverfahrens kann in gleicher Weise wie die Einfachpunktpastenbeschichtung in einem großen Bereich des Auftragsgewichtes und des Rasters ausgeführt werden. Der Raster kann zwischen 11 und 33 mesh und das Auftragsgewicht zwischen etwa 7 und 30 g/m² variiert werden. In allen Fällen sind Basis- und Deckschicht genau übereinander positioniert, ohne daß eine der beiden Schichten über die andere hinausragt. Das Gewichtsverhältnis von Basis zu Deckschicht ist ebenfalls leicht variierbar und soll 20 : 80 bis 50 : 50 betragen.

Das Verfahren gestattet auch Anwendungen durchzuführen, die bisher nicht oder kaum möglich waren. Die Beschichtung von Einlagen mit Niederdruckpolyethylenen für den Hemdenbereich mit dem Punkt-Riesel-Verfahren konnte bisher wegen der hohen Explosionsgefährdung des Polyethylenstaubes dicht erfolgen. Eine derartige Gefährdung entfällt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren. Auch ist es jetzt auf einfachem Wege möglich, eine Rückenverstärkung von Blusen- und Kleideroberstoffen alleine mit einer Transferbeschichtung, die nach dem Transfervorgang nicht mehr thermoaktivierbar ist, durchzuführen. Ein dafür bisher vorgeschlagenes Verfahren war zu umständlich und zu teuer und einfachere Verfahren waren nicht ausführbar.

Diese Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. In den Figuren zeigt

Fig. I ein modifiziertes Siebdruckaggregat,

Fig. II einen vergrößerten Ausschnitt von I,

Fig. III Einzelperforationen einer Siebdruckschablone im Anlieferungszustand,

Fig. IV eine außen glatt geschliffene Einzelperforation einer Siebdruckschablone, und

Fig. V eine von außen partiell mit Druckpaste gefüllte Einzelperforation einer Siebdruckschablone.

Das Verfahren kann mit den üblichen Siebdruckpastenanlagen, die mit einer Innenrakel und einer Siebdruckrundschablone im Pastendruck arbeiten, mit relativ bescheidenem Anbau ausgeführt werden. Der Anbau besteht in erster Linie aus einer auf der Außenseite einer Siebdruckrundschablone (1) aufsitzenden Rakel (6) mit vorzugsweise scharf geschliffener Streichkante, vor welche eine Paste (2) aus einer Kunststoffdispersion, die feinporig und sahnig aufgeschäumt sein kann, über eine Pastenzufuhr aufgelegt wird. Die Rakelfläche bildet mit der Rundung der Siebdruckrundschablone (1) auf der Seite der Pastenzufuhr einen stumpfen Winkel, der etwa 120° betragen kann. Die Pastenzufuhr kann über ein Rohr mit einer Reihe von Bohrungen erfolgen, deren Durchmesser sich sukzessive ändert und so abgestimmt ist, daß über die gesamte Druckbreite die Pastenaustrittsmenge möglichst gleich ist. Der Pastenaustritt aus den Bohrungen des Rohres kann in eine Vorkammer erfolgen, aus der die Paste dann über eine Breitschlitzdüse auf die Pastenvorlage vor der Rakel (6) aufläuft. Zum Befüllen der Perforationen mit der Außenrakel (6) ist es vorteilhaft, die Schablone (1) unter der als Streichkante fungierenden Berührungslinie der Außenrakel mit der Schablone (1) mit einer über die Gesamtbreite der Schablone (1) reichenden innenseitig anliegenden Stützvorrichtung (7) abzustützen, die sich an die Innenkrümmung der Schablone (1) anschmiegt und über die Schabloneninnenseite hinweggleitet. Vorzugsweise erfolgt die Abstützung mit zwei schräg und kurz nebeneinander sitzenden Rakeln (7a), deren Streichkanten die Schablone (1) unter dem Schablonenzenit berühren.

Nach dem vorzugsweise teilweisen Befüllen der Perforationen der Schablone (1) erfolgt der Druckvorgang auf dem Flächengebilde (3) mit der Innenrakel (4), welche die Paste (5) der thermoaktivierbaren Schmelzklebermasse über eine Pasteninnenzufuhr vorlegt. Die Befüllungen der Perforationen werden dabei als Basisschicht und die Paste (5) der thermoaktiven Schmelzklebermasse als Deckschicht auf das Flächengebilde (3) aufgesetzt. Nach Ablösen des nun bedruckten Flächengebildes (8) von der Schablone (1) schließt sich die Trocknung und Sinterung des doppelschichtig ausgebildeten Aufdruckes durch Umluftbeheizung und eventuell Infrarotbestrahlung an. Vor der Außenrakel (6) kann noch eine weitere Außenrakel (9) vorgesehen sein, die mit nur schwachem Andruck und annähernd tangential an die Schablone (1) anliegen soll. Etwaige auf der Schablone (1) verbleibende Pastenreste werden durch sie in die Perforationen eingedrückt.

Die Rakel (6) und die Rakel (9) können bis kurz vor ihren Rakelkanten z. B. mit Gummi oder Schaumstoff abgedeckt sein. Auf diese Weise wird zwischen den beiden Rakeln ein kleiner Pastenvorratstrichter ausgebildet, ohne daß die Biegsamkeit der Rakel behindert wird. Unter der Rakel (9) kann zusätzlich ein klappbares Scharnier (9a) mit aufsitzendem Klettenband (9b) befestigt sein. Das Klettenband (9b) streift während der Druckperiode über die Schablonenaußenseite nach dem Drucken hinweg und fängt etwaige Flusen, die vom Beschichtungsträger stammen, ab.

Die mit der Außenrakel (6) in die Perforationen der Schablone (1) eingebrachte Paste wird in Form einer Lösung oder vorzugsweise einer Dispersion aufgebracht und kann auf Polymeren wie Copolyestern, Copolyamiden oder Niederdruckpolyethylenen basieren. Die Trockensubstanzen dieser Pasten sollen im Schmelzbereich über ca. 125°C und deren Schmelzindex nach DIN 53 735 bei 21,6 N Belastung und 160°C Meßtemperatur unter ca. 7 g/10 min liegen. Bevorzugt sind jedoch Anteile an wäßrigen Dispersionen, die vernetzende oder nichtvernetzende Polyurethane, vernetzende Poly(meth)acrylate, Polybutadien-Acrylnitrile, Polybutadien­ styrol-Acrylnitrile oder Acetatcopolymere enthalten. Pasten dieser Dispersionen können auf das 1,2- bis 2fache Volumen feinstporig und sahnig aufgeschäumt werden, unter Erzeugung einer mäßig viskosen Paste mit geringer Fließneigung.

Bevorzugt wird die Paste (2) in solcher Beschaffenheit eingerakelt, daß alle Perforationen nur mit einem Teil des möglichen Füllvolumens befüllt werden. In Fig. (V) ist eine solche Teilbefüllung einer Einzelperforation dargestellt. Um eine optimale Teilbefüllung der Perforationen sicherzustellen, können die Dispersionen bevorzugt feine Pulver, wie Schmelzkleberpulver, PVC-Pulver, auch mineralische Füllstoffe und weiterhin geringe Anteile an fettsauren Salzen, Paraffinen oder Wachsen enthalten. Derartige Zusätze begünstigen einen sauberen Rakelabstrich, eine leichte und praktisch rückstandslose Ablösung des bedruckten Flächengebildes von der Schablonenwandung und eine Teilbefüllung aller Perforationen, ohne bis zur Inneseite der Schablone vorzudringen und diese zu benetzen.

Bei der Herstellung von fixierbaren Einlagestoffen für Oberbekleidungen soll die Pastenbasis für die Innenrakel auf Copolyamiden, Copolyestern oder Polyurethanen mit einem Schmelzbereich der Trockenmasse von etwa 95 bis 120°C und einem Schmelzindex nach DIN 53 735 von 15 bis 100 g/10 min bei 160°C und 21,6 N Belastung beruhen. Werden dagegen fixierbare Hemdeneinlagen gefertigt, so soll der Schmelzbereich höher und über 120°C liegen und Niederdruckpolyethylen oder Copolyester zur Anwendung gelangen.

Um mit der Außenrakel einen sauberen Abstrich auf der Schablonenaußenseite zu erhalten, ist es besonders vorteilhaft, eine Rundschablone (1) mit einem glatten Außenschliff einzusetzen. Fig. III stellt eine Einzelperforation einer Schablone (1) im Anlieferungszustand dar. Die Perforation ist am Rand mit einem Wulst versehen. In Fig. IV ist dieser Wulst glatt abgeschliffen.

Die Unterwalze (10), auf der die Rundschablone (1) aufsitzt, soll einen Weichgummiüberzug (11) besitzen. Um sie ständig sauber zu halten, kann sie mit einer Wassersprüh- und Bürsteinrichtung dauernd gereinigt werden. Zur Entfernung des Wasserfilms auf der Unterwalze (10) kann eine Rakel oder eine gummierte Preßwalze nachgeschaltet sein.

Claims (13)

1. Verfahren zum rasterförmigen Beschichten von bahnförmigen flexiblen Flächengebilden mit Schmelzklebern durch Auftragen von zwei aufeinandersitzenden rasterförmigen Pastenschichten, von denen die eine eine nicht oder nur schwach thermoaktivierbare Basisschicht und die andere eine darauf aufsitzende thermoaktivierbare Schmelzkleberschicht mit höherem Schmelzfluß als die Basisschicht bildet, im Siebdruckverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß in die Perforationen einer Siebdruckrundschablone (1) von der Außenseite her unter Befüllung jeder Perforation eine Paste (2) aus einer Lösung oder Dispersion einer am Fertigprodukt nicht oder nur schwach thermoaktivierbaren Kunststoffmasse eingerakelt und anschließend die Siebdruckrundschablone (1) mit dem Flächengebilde (3) in Kontakt gebracht und mit einer Innenrakel (4) zusätzlich zur außenseitig aufgebrachten Paste (2) mit einer weiteren Paste (5), die die thermoaktivierbare Schmelzklebermasse bildet, durch die Perforationen hindurch bedruckt wird, worauf sich nach Ablösung des bedruckten Flächengebildes (8) von der Siebdruckrundschablone eine Trocknung und Sinterung des doppelschichtig ausgebildeten Aufdruckes anschließt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bevorzugt eine teilweise Pastenbefüllung aller Perforationen der Siebdruckrundschablone (1) von außen mit einer auf der Schablonenaußenseite aufsitzenden Rakel (6) erfolgt, die schaufelnd die Befüllung aller Perforationen bewirkt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Hilfe der Außenrakel (6) als Basisschicht aufgetragene Beschichtungspaste (2) Polyurethane oder vernetzbare Polyacrylate, Polybutadienacrylnitrile, Polybutadien- Styrol-Acrylnitrile oder Acetatcopolymere enthält.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenbeschichtungspaste (2) feinkörnige Pulver aus Schmelzklebern, PVC, mineralischen Füllstoffen sowie fettsaure Salze, Paraffine oder Wachse enthält.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Innenrakel (4) aufgetragene Schmelzkleberpaste (5) auf Copolyamiden, Copolyestern, Niederdruckpolyethylenen oder Polyurethanen basiert.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die eine im Rundlauf bewegbare Siebdruckrundschablone (1) mit rasterförmig angeordneten Perforationen aufweist, die auf einer mit gleicher Geschwindigkeit im Rundlauf bewegbaren Gegenwalze (10) aufsitzt, durch deren Berührungslinie das zu beschichtende Flächengebilde (3) geführt und mit einer vor eine Innenrakel (4) vorgelegten Paste (5) einer Schmelzkleber bildenden Masse rasterförmig bedruckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite der Siebdruckrundschablone (1) in der Höhe des Schablonenzenits eine Außenrakel (6) mit scharf geschliffener Kante aufsitzt, die die Schablonenwandung mit der Rakelfläche auf der Seite der Pastenzufuhr im stumpfen Winkel berührt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Berührungslinie der Außenrakel (6) mit der Schablonenwandung eine Stützvorrichtung (7) vorgesehen ist, die mit zwei eng beieinanderstehenden und schräg sitzenden Rakelblechen (7a) bestückt ist und deren Kanten sich an die Innenwandung der Siebdruckrundschablone (1) anpassen und anschmiegen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stutzvorrichtung über die Gesamtbreite der Siebdruckrundschablone (1) reicht.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite der Siebdruckrundschablone (1) vor der Außenrakel (6) eine weitere nahezu tangential an die Schablone (1) anliegende Rakel (9) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rakel (9) auf der Unterseite mit einem umklappbaren Scharnier (9a) verbunden ist, auf dem ein Klettenband (9b) sitzt, das auf der Außenseite der Siebdruckrundschablone (1) gleitet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenrakel (6) und die Zusatzrakel (9) bis nahe an die Rakelkante mit einem Schaumstoff oder Gummipolster belegt sind und mit der Belegung ein kleiner Pastenvorlagetrichter ausgebildet wird.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite der Siebdruckrundschablone (1) glatt geschliffen ist.

13. Verwendung eines Flächengebildes, erhältlich durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, als Einlagestoff für Oberbekleidungen, Hemden oder Blusen.