DE2325649C3

DE2325649C3 - Verfahren zur Herstellung eines Beschichtungs trägers

Info

Publication number: DE2325649C3
Application number: DE2325649A
Authority: DE
Inventors: William Theodore Suffield Heyse; Jan Windsor Lock Lankhorst; Carl Bloomfield Mendoza
Original assignee: Dexter Corp
Current assignee: Dexter Corp
Priority date: 1972-05-22
Filing date: 1973-05-21
Publication date: 1979-09-20
Also published as: US3822182A; CA974104A; DE2325649B2; FR2185722B1; FR2185722A1; DE2325649A1; JPS4941610A; SE389142B; GB1374965A

Description

Die F.rfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Beschichtungsträgers mit niedrigem Densometer-Wert, im wesentlichen frei von Runzeln und Falten, sowie mit verbesserter Dimensionsstabilität durch Trocknung mit durchströmendem Gas.

Bisher wurden in der Papierindustrie nichtgewebtc poröse Papiervliese für die Weiterverarbeitung zu Vervielfältigungsmatrizen, Lebcnsmittelverpackungen, Verpackungspapier u.dgl. kontinuierlich hergestellt, indem man die Papierbahn mit wäßrigen oder anderen Lösungen imprägnierte oder beschichtete. Die Bahnen werden aus wäßrigen Faserdispersionen kontinuierlich hergestellt. Die nassen Vliese enthalten gewöhnlich über 65 Gew.-% Wasser, und ihr Feuchtigkeitsgehalt wird auf mehreren Trockentrommeln auf ungefähr 10 Gew.-°/o gesenkt, bevor sie zum Endprodukt weiterverarbeitet werden.

Obschon an dem getrockneten Fasermaterial gewöhnlich keine Obcrflächenfehler sichtbar sind, hat man festgestellt, daß mehr oder weniger stark ausgeprägte Runzeln. Falten und Wellen auftreten. Dadurch wird das nachträglich aufgebrachte Beschichtungsmaierial ungleichmäßig aufgenommen. Die Runzeln und Fallen treten bei leichten, porösen Papierbahnen mit niedrigen Densometer-Werten am stärksten in Erscheinung, und dies kann dann zu großen Schwierigkeiten beim Beschichtungsprozeß führen, besonders, wenn mehrere Lagen aufgebracht werden, die verschieden eingefärbt sind, so wie dies bei der Herstellung von Matrizen der Fall ist.

Da die Oberflächenfehler des Beschichtungsträgers meistens erst sichtbar werden, wenn das Beschichtungsmaterial aufgebracht wird, ist es ohne eingehende Kontrolle schwierig festzustellen, ob das Endprodukt den gestellten Qualitätsforderungen entsprechen wird.

Es ist ebenfalls bekannt, daß Variationen in der Dehnbarkeit der Faserbahn bei verschiedenen Anwendungen zu unerwünschten Resultaten führen könne·., so z. B. bei Lebensmittelverpackungsdosen u. dgl. Diese Verpackungen werden durch mehrmaliges Imprägnieren und Beschichten hergestellt, und in vielen Fällen werden dann die Bahnen der Länge nach geschnitten. Aus den Streifen werden Zylinder geformt, die mit Viskose beschichtet werden. Begreiflicherweise werden hierbei gewisse Zylinder aus Randstreifen gewickelt, während andere aus Mittel- oder dazwischenliegenden Streifen bestehen. Sind die Faserbahnen nicht homogen und besitzen sie über ihre Breite hinweg verschiedene Dehnungswerte, so werden die daraus fabrizierten Zylinder oder Rohre ebenfalls Qualitätsunterschiede aufweisen. Aus diesem Grund hat man öfters nur die Mittelstreifen der Bahnen verwendet; dadurch wird natürlich der Endpreis des Produktes sehr ungünstig beeinflußt.

Zum besseren Verständnis der Problematik und der Aufgabenstellung der Erfindung ist zwischen Oberflächenunregelmäßigkeiten, die durch Knittern verursacht sind, und solchen, die hier mit Runzeln, Falten und Wellen beschrieben werden, zu unterscheiden. In TAPPI 41 (1958), Nr. 1. S. 31 bis 33, insbesondere im Abschnitt unter der Überschrift «Synthetic Fibers«, geht es darum, daß in einer auf einer Papiermaschine hergestellten Bahn ein Dehnungsprofil in Querrichtung besteht, so daß im Bereich der Bahnkanten die Expansion stärker ist als in der Bahnmitte. Dieser Unterschied zwischen Mitte und Kanten bei der Maschine 'vird durch starken Zug noch verstärkt und bei reduzierter Spannung verringert. Folglich ist es beim Durchlauf des Papiers mit Minimalspannung möglich, Knitterfalten oder Kniffe im Papier zu verringern. Die Veröffentlichung befaßt sich mit dem sogenannten Querzusammenziehen des Papier unter Spannung. Dieser Effekt ist am besten zu verstehen, wenn man sich ein gestrecktes elastisches Band vergegenwärtigt und feststellt, wie sich das elastische Band beim Strecken verengt. Bei einer Papierbahn läßt die Querzusammenziehung unter Spannung das Papier sich nahe der Kante zusammenziehen und führt so beim Trocknen zu Knitterfalten. Eine Möglichkeit, diese Art von Falten zu vermeiden, besteht in der Verwendung gekrümmter oder spiralig gewundener Walzen zum Strecken des Papiers, um dadurch das Problem der Querzusammenziehurig zu vermeiden. Folgt man der in der Veröffentlichung angegebenen Lösung, nämlich die Spannung abzuschwächen, mag dies die Knitterfalten beseitigen, führt aber zu einer erheblichen und drastischen Zunahme: der Zahl von Runzeln und Falten.

Die Runzeln nehmen im allgemeinen die Form gleichförmiger, eng nebeneinander liegender Riflclun-

gen oder Wellen an, die zwar in ihrer Länge variieren, jedoch gewöhnlich etwa 1,2 cm lang sind und in statistisch verteilten Gruppen auftreten, hauptsächlich im Bereich der Bahnkante, häufig aber die gesamte Querrichtung der Bahn bedecken. Die Falten lassen sich als große Runzeln charakterisieren, die statistisch über die Bahn verteilt angeordnet sind. Es ist schwierig, diese Unzulänglichkeiten festzustellen, wenn das Bahnmaterial aus dem Trocknungsabschnitt kommt, aber sie werden nach einem Uberzugsvorgang deutlich erkennbar.

Die Knitterfalten der Veröffentlichung ergeben sich aus erhöhter Spannung in Längsrichtung. Die erfindungsgemäß zu überwindenden Unzulänglichkeiten ergeben sich nicht aus einer Längsspannung, sondern aus örtlichen Wärmegradienten und Gasblasen, die beim Trocknen des Papiers auf erhitzten Trockentrommeln entstehen. Daher trägt die Veröffentlichung nichts zur Lösung des der Erfindung zugrunde liegenden Problems bei.

Die US-PS 26 66 369 offenbart Schwerkraft-Entwässerung in Verbindung mit IR-Trocknung. Dies führt zu einem Papier, bei dem die Fasern offen und flauschiglocker bleiben. Insbesondere wird zu keiner Zeit die Bahn einem Druck ausgesetzt, so daß sie ihren lockeren Zustand beibehält. Ein Verfahren zur Herstellung einer flauschig-lockeren Bahn ist jedoch nicht Ziel der Erfindung. Solchen Bahnen fehlt der innige Faserkontakt, und sie sind ihrer Natur nach extrem schwach, was es schwierig, wenn nicht sogar unmöglich macht, sie während der Verarbeitung unter hoher Geschwindigkeit zu behandeln. Zudem sind üie Trnjknungsgeschwindigkeiten (Kilogramm entfernen Wassers pro Minute pro Quadratmeter), die durch Strahlt· gswärme erzielt werden, beträchtlich niedriger als die der Durchtrockriungstechnik. Eine so geringe Trocknungsgeschwindigkeit verbietet sich natürlich für Hochleistungsmaschinen und führt zu einer geringen Leistung und hohen Kosten pro Gewichtseinheit entfernten Wassers.

Die FR-PS 13 79 384 beschreibt die Herstellung eines verbesserten Matrizengewebes und ist hauptsächlich mit der Verwendung polynosischer Fasern im Gemisch mit Naturfasern zwecks verbesserter Dimensionsstabilität befaßt. Runzeln und Falten, die sich aus dem herkömmlichen Trocknungsvorgang ergeben, sind hier nicht erwähnt. Wenn auch bestimmte Faserzusammensetzungen zu Bahnen führen, die weniger Neigung zu Oberflächenunregelmäßigkeiten beim Trocknen zeigen, ist doch eindeutig nicht allein die Faserformation von Bedeutung. Sie ist nur ein Faktor, der bei der Papierherstellung zu berücksichtigen ist, und die spezielle Trocknungstechnik ist ebenfalls von erheblicher Bedeutung.

Die US-PS 33 03 576 betrifft einen Trommeltrockner mit Luftdurchströmung aus dem Innern der Trommel nach außen. Die Faserbahn, welche um die Trommel liegt, muß dabei, um dem Druck des aus der Trommel nach außen strömenden Gasgemisches Stand zu halten, mit Hilfe eines Trägers an die Trommel angedrückt werden. Die Faserbahn ist somit einem Druck unterworfen, welcher Spannungen und die Ausbildung von Falten, welche in der genannten TAPPI-Veröffentlichung erwähnt wurden, bewirkt. Durch die beschriebene Anlage kann jedoch die Ausbildung von Oberflächenunregelmäßigkeiten, wie Runzeln usw., keineswegs vermieden werden.

Bei dem Verfahren der US-PS 34 47 247 sind Luftdüsen über der Bahn angeordnet, die einen Luftstrahl auf eine relativ geringe Oberfläche der Bahn richten (Spalte 2, Zeilen 42 bis 46). Die US-PS beschreibt kein einfaches Durchströmungsverfahren (Zeilen 55 bis

ί 56), da das Luft- oder Gasgemisch bei größerer Geschwindigkeit auf die Papierbahn aufprallt (Spalte 4, Zeilen 34 bis 36). Auch beschreibt sie in Spülte 6, Zeilen 21 bis 24 und 45 bis 48, daß die Papierbahn zuerst durch eine Trockeneinheit geleitet wird, in der die Bahn

to vorgetrocknet wird und dann erst auf einen zweiten Trockenträger gelangt, der sie einer zweiten Trockeneinheit zuführt Ferner schließt sich an diese Trocknung eine zusätzliche Trocknung auf einer bekannten dampfbeheizten Anlage an. Aus den Fig. 4 und 7 geht

ι -j hervor, daß die in dieser US-Patentschrift beschriebene Anlage aus einer Anzahl Trockeneinheiten besteht; gemäß Fig. 4 werden drei Trockeneinheiten, gemäß Fig. 7 fünf Trockeneinheiten eingesetzt.

In Anbetracht der vorstehend dargestellten Problematik und des Standes der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, das es ermöglicht, Beschichtungsträger mit niedrigem Densometer-Wert, im wesentlichen frei von Runzeln und Falten, sowie mit verbesserter Dimensionsstabilität und somit mit verbes-

2'. serter Beschichtungsfähigkeit herzustellen.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, das sich dadurch auszeichnet, daß

a) eine nasse Fasermas.se hergestellt wird, deren Feuchtigkeitsgehalt über 50 Gew.-% und über dem Wert liegt, bei dem Faserschrumpfen beginnt, und deren Densometer-Wert im trockenen Zustand weniger als I s/100 ml beträgt.

b) die nasse Fasermasse in festen Flächenkontakt mit einer durchlöcherten Unterlage gebracht wird,

c) ein Gas zum Trocknen durch die Fasermasse geleitet wird, während sie sich in festem Flächenkontakt mit der durchlöcherten Unterlage befindet, und

d) die getrocknete Fasermasse während des gesamten Trockenvorgangs in festem Flächenkontakt mit der Unterlage gehalten wird, bis ein Feuchtigkeitsgehalt von 8 Gew.-% oder weniger, bei dem die Fasermasse stabilisiert ist, erhalten wird.

Zum Begriff »Densometer« und seiner Existenz im deutschen Sprachgebrauch wird auf W e i t ζ e I. Dultz, Technisches Wörterbuch Zellstoff und Papier. Band i, 1971, S.99, verwiesen. Arbeitsweise und V) Untersuchungsmethode sind z. B. in TAPPI T 460 os 68 und 75 und ASTM D 726 ausführlich beschrieben.

Zum besseren Verständnis der Ziele, der Vorteile, der Ausführungen, der Eigenschaften sowie der verschiedenen Zusammenhänge der Erfindung soll nachstehend η eine ausführliche Beschreibung erläutern, wie der Grundgedanke angewandt wird.

Um das Ziel dieser Erfindung zu verdeutlichen, soll ihre praktische Anwendung auf die Herstellung von Fasermaterial für Vervielfälligungsmatrizen beschrie-W) ben werden. Es soll jedoch gleich bemerkt werden, daß gemäß dieser Erfindung auch anderes hochporöses Papiermaterial, wie es bei der Herstellung von Verpackungsdosen, Verpackungspapier u. dgl. Verwendung findet, produziert werden kann.
hi Matrizenmaterial besteht aus einem leichten, porösen Produkt, welches möglichst lintfrei sein seil und eine gute Saugfähigkeit besitzt. Die leichten Vliese werden vorzugsweise von extrem langen, nicht hyclrutisierten

Naturfasern aus hochverdünnten Suspensionen oder Dispersionen auf Schrägdrahtsiebmaschinen hergestellt, so wie im US-Patent 20 45 095 beschrieben. Das Produkt wird getrocknet und nach verschiedenen Methoden beschichtet, wie z. B. durch Walzenbeschichtung, Sprühbeschicbtung u. dgl. Das Beschichtungsmaterial kann durch Krafteinwirkungen, wie sie durch die Schreibmaschine oder durch einen Stichel hervorgerufen werden, entfernt werden. Auf diese Weise werden feine Öffnungen und somit eine Durchlässigkeit für die Druckfarben geschaffen. Das Trägermaterial muß nicht nur eine ausgezeichnete Flexibilität und Festigkeit besitzen, es soll auch gute und saubere Abzüge ermöglichen. Die Fasern dürfen nicht von der Schreibmaschine beschädigt werden, und die Druckfarben sollen sie nicht angreifen.

Ein typisches Matrizenmaterial wird in der US-PS 20 45 096 beschrieben. Das getrocknete Basismaterial kann natürlich je nach dem Verwendungszweck in seinen physikalischen Eigenschaften sowie m seiner Zusammensetzung variieren. Im Zusammenhang mit dieser Erfindung werden wir uns jedoch nur mit einem Fasermaterial befassen, dessen Densometer-Wert unterhalb 1 s/100 ml liegt (gemessen nach der TAPPI-TEST-Methode T460 OS-68).

Matrizenpapiere, die gemäß der US-PS 20 45 096 hergestellt sind, besitzen diese niedrigen Densometer-Werte und bestehen aus Pflanzenfasern der Musa-Familie, wie Abaca oder Manilahanf. Die Faserlänge, 4 bis 7 mm, ist sehr gleichmäßig und größer als diejenige der meisten anderen verwendeten Papierfasern. Der Anteil an dünnen Fasern soll möglichst gering sein, weil diese im fertigen Produkt zu Lint führen. Die Fasern sind verhältnismäßig zylindrisch und leicht spitz; sie neigen wenig zum Kräuseln, wenn sie sich in einer hochverdünnten Dispersion befinden. Diese »niedrig-viskosen«

ι Fasern haben einen Durchmesser von weniger als 30 μπι, und das Verhältnis der Länge zum Durchmesser beträgt 300 bis 400.

Der niedrigste Faserdurchmesser liegt bei 5 bis 7 μπι. Die bevorzugte Faserlänge beträgt 5 mm und der

ι ο entsprechende Durchmesser 18 μπι.

Obgleich man die Abaca-Faser für die Herstellung von Matrizen vorzieht, kann sie je nach dem Verwendungszweck mit verschiedenen Mengen Naturoder Kunstfasern gemischt werden. So können unter

r. anderem Jute, Caroa, Sisal, verschiedene Holzpulpen, gebleichtes oder ungebleichtes Kraftpapier sowie Reyon, Nylon, Polyester- und Vinylcopolymere Verwendung finden.

Der Beschichtungsträger k ,,.<n nicht nur die angeführ-

-'Ii ien Fasern enthalten, sondern awh andere Natur- und Kunstfasern allein oder gemischt. Vorteilhaft können bis gegen 100% Kunstfasern verwendet werden.

Obgleich die so hergestellten Faserbahnen allgemein eine gute Permeabilität besitzen, beruht der Hauptvor-

2'< teil dieser Erfindung auf der Erzielung einer offenen Faserstruktur sowie von besonders niedrigen Densometer-Werten.

Typische Beispiele von Eigenschaften verschiedener Produkte für die Herstellung von Matrizen, Dosen,

in Bahnen und Polstermaterial werden nachstehend angeführt.

Tabelle I

	Matrizen	Dosen	Bahnen	rOlstC(
Flächengewicht (g/m²)	11,7	25,0	35,8	258
Gurley-Permeabilität (mVmin/nr	210,6	81,1	2,3	28,2
bei 1,27 cm Wasserdruckunter
schied)
Densometer-Wert (s/IOOml)*)	0,06	0,08	0,60	0,11

*) Ohne die Verwendung einer Bahn betragt die Zeit, die 100 ml Luft unter Normalbedingungen benötigen, um durch eine freie Öffnung von 6,45 cm² zu strömen, 0,05 s.

Die Fasern zur Herstellung des Papiers befinden sich normalerweise in einer hochverdünnten wäßrigen Suspension. Die Verwendung einer extremen Verdünnung erleichtert das Abfließen des Wassers durch das sich in Bewegung befindende Schrägsieb der Papiermaschine. Die Fasern bleiben als nasser Brei auf dem Sieb zurück; der Wassergehalt beträgt über 65 Gew.-%.

Wie bereits erwähnt, treten bei Vliesen, die auf normalen dampfbeheizten Trommeln bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von max. 5% getrocknet werden, häufig ungleichmäßig verteilte Oberflächenfehler auf, die meistens erst bemerkt werden, wenn die Faserbahn beschichtet ist. Diese Fehler werden als »Runzeln« und »Falten« bezeichnet. Die Runzeln treten gewöhnlich in der Form von dicht nebeneinander liegenden Wellen auf. die sich in Längsrichtung hinziehen. Diese Wellen sind verschiedet, lang, durchschnittlich 1,27 cm, in unregelmäßig vorkommenden Anhäufungen verteilt,die sich häufig am Rande der Papierbahn befinden, jedoch

auch über die gesamte Breite auftreten können. Die Falten können als große Wellen bezeichnet werden, die unregelmäßig über die gesamte Oberfläche verteilt sind. Auch sie sind schwierig festzustellen, wenn das Material aus derT'rcckenzone der Papiermaschine austritt. Diese verschiedenen Oberflächenmängtl sind die Ursache der meisten Beanstandungen.

Es wurde angenommen, daß die Runzeln und Falten durch zu hciie und/oder ungleichmäßige Temperaturen beirr. Trockenprozeß hervorgerufen werden, und ihre Häufigkeit konnte durch eine genaue Temperaturkontrolle in der Trockenzone herabgesetzt werden. Werden die Trommeln auf weniger hohe Temperaturen beheizt, so werden die Trockenzonen übermäßig lang und die Rentabilität wit d in Frage gestellt.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann angenommen werden, daß die Fehler auf ein unregelmäßiges, in Vorzugsrichtungen verlaufendes Schrumpfen des Vlieses während des Trockenprozesses

zurückgeführt werden können. Wird jedoch das Vlies während des Trocknens angrprel.!l. so wird das Auftreten der unerwünschten Spannungssiellcn \ornm¹-den. Während des kontinuicilu hen I π» k'.'innriüiMi.". wird I.lift durch die Fasermassc gelciiet. die daduri Ii aul die durchlöcherte Unterlage lesigcdnicki wird. Dieser kontinuierliche Trockenprozeß findet statt, sobald (Ik Papicrformmaschine verhissen ist und der I eiuhnu keitsgehalt noch nicht weniger als h"> Gew. "λ beirägi Dieses Verfahren kann ledoch ,hkIi ,iii! eine iroekcne Fasermasse angewandt werden, die dann bis aiii ei« ,1 "in (Jew. "Ai Wassergehalt angeleuehiei werden muH

Man isi der Ansicht, dal.! /wer, ! iauptlakiorcn heim Trockenprozeß eine wichiige KnIIe spielen, und dal.! die besten Resultate bei der Durchströmtmckenmethnde erzielt werden. Sie beslehen in einer Übertragung der Wanne auf das /u trocknende Material und in einer anschließenden Fntfcrnung des entstandenen Wasser dampfes. Dies wird erreicht, indem warme Gase durch das Material geleitet werden, wobei für eine Druckdifferenz an den beiden Oberflächen des Faservlieses gesorgt wird. Gleichzeitig lindet eine Wärmezufuhr durch Strahlung oder Konvektion stau Dieses Verfall ren wurde bereits bei der Herstellung von Kraftpapier. Handtüchern, /eitungspapier. Wellpappe u.dgl. angewandt. Die Vorteile dieses Verfahrens im Zusammenhang mit der Herstellung von porösem Heschichiungsiragcrmaierial mit extrem niedrigen Densometer-Wer ien hatte man jedoch nicht erkannt. Außerdem haben frühere Veröffentlichungen mehl erwähnt, daß während i!es ganzen Trockenprozesses die Faserbahn auf die I hitcrlage angedrückt werden soll, bis sie stabilisiert ist. d. h. bis der Feuchtigkeitsgehalt von wenigstens 50 Gew.-"1> auf 8 Gew. % oiler weniger gesunken ist.

I rhndungsgemäß ist es wichtig, dall das I asermaterial standig in seiner Lage gehalten wird. \on einem I euchtigkeitsgchalt ab. bei dem das Faserschrumpfen ¹XgIiInI. bis unterhalb eines Wassergehaltes, der der Subilisierung der Fasern entspricht. Bei einem Material. das aus einer wäßrigen Dispersion hergestellt wird. Hegt liiese spanne zwischen -jv; und ό Ciew.-"/u Fi.-ui-niigkv.ii..

Wird jedoch ein teilweise getrocknetes Vlies mit einem niedrigen Dcnsometer-Wert aus dem ersten in den /weiten Trockner geleitet und hat das Vlies auf der kurzen Strecke zwischen den beiden Trocknern f euchtigkeitswerte erreicht, bei denen das Faserschrumpfen auftreten kann, ohne daß das Fasermaterial auf seiner Unterlage festgehalten wird, so kann die Runzel- und Faltenbildung nicht vermieden werden. Außerdem wurde festgestellt, daß ein nur teilweise durchgeführter Durchströmtrockenprozeß bis zu einem Wassergehalt unterhalb 50%. jedoch bedeutend mehr als 10% und ein anschließender normaler Trockenvorgang nicht geeignet sind, zu dem erfindungsgemäßen Effekt zu führen. Wie zu erkennen, handelt es sich hierbei lediglich um die erste Stufe eines unterbrochenen Trockenvorgangs.

In den letzten Jahren wurden zahlreiche Anlagen für das Durchströmtrockenverfahren beschrieben. Alle diese Vorschläge beziehen sich jedoch hauptsächlich auf einen besseren Wirkungsgrad mit geringerem Raumbedarf und niedrigeren Investitions- und Unterhaitskosten als bei herkömmlichen Trommeltrocknern. Die Produktionsgeschwindigkeit ist größer und dementsprechend sind die Produktionskosten günstiger. Alle diese Anlagen basieren auf einem Prinzip: Warme oder kalte Luft wird auf oder durch die Fasermasse geleitet und so die darüber liegende Feuchtigkeitsschicht weggeleitet.

Gleichzeitig w ι i'd die knie 11 sehe Fncrgie aiisgenutz¹, um Wxies Wasser i'is dei ΡίΡίτη des Papiers /u entfernen sowie inn duu !!gehende Öffnungen in der Dickem ich ^1;ing di.-s liaiiiiiii.re: i,ds /\\ chaffcn und um s,. das I i'!lcrr;.'ii lcs Wassers aus dem Inneren -lurch Perki.'latinn und L'leichzeitigen Massentrarispnri zn ■!'leichtern. Ls lsi leicht verständlich, daß bei diesem V'erlahreu das Auttieien von Wärmestauungen im Vlies '.erhindert wird; die Bildung von Gasbiasen zwischen diesem und der geheizten Trommel wüd unterbunden. "id so werden Bedingungen geschaffen, unter denen keine Runzel und Faltenbildung stattfinde!.

!in Merkmal dieser Erfindung besieht dann, dall das ''ergestellte Vlies bei schwankenden Temper,i'ut und I euehtigkeitsbedingungen absolut Mach und di;nen .lonssiabil bleibt. Auch konnte festgestellt werden daß sieh erfindungsgemäß hergestellte Produkte mit niedrigen DensomeU'r-Werten schneller und gleichmäßige! imprägnieren und beschichten lassen als normal hergestellte Bahnen. Wie bereits erwähnt, eignen sie sich besonders für mehrere Beschichtungsiagen. da durch die Abwesenheit von Runzeln die Wellenbildung vermieden wird.

Die Arbeitsbedingungen für den Durchströmtrnckenprozeß sind natürlich von der Art des herzustellen Produktes sowie von dessen Anwendiings/wetk abhängig. Ls isi jedoch wichtig, daß das Fascrbahnmalenal ohne Unterbrechung auf seiner Unterlage festgehalten wird, bis der Feuchtigkeitsgehalt nur noch maximal 8°>' beträgt. Absolute Werte für die Temperaturen und die Geschwindigkeit der Trockenluft Können im allgemeinen nicht angegeben werden; in der Praxis liegen die Temperaturen jedoch zwischen 93 und 2i2 C. Der feste Kontakt mi ι der Unterlage während des frockenvorgangs wird dadurch erreicht, daß die Fasermasse durch den Luftstrom gegen den durchlöcherten Träger dei Trockenanlage gepreßt wird. Dieser Effekt kam -.och verstärkt werden, wenn gleichzeitig auf der Unterseite des Trägers ein Vakuum angelegt wird.

Das getrocknete Vlies kann aufgerollt oder ix;·

',cfc.r*. ;"'pri'^vr.:cr*. Uftd bcSCh'C^^fpt u-prrlrn ie n.ich der Zusammensetzung des Produktes und den Lagerbedingungen kann natürlich beim Lagern sein Feuchtigkeits gehalt variieren.

Bei der Herstellung von Matrizenmaterial wird die Faserbahn über Leitrollen zur Beschiehiungs.mlage geleitet, die z.B. aus einer Umkehrstrcichwalze sowie einem Abstreicher für überflüssiges Beschichtungsmaterial bestehen kann. Die Bahn durchläuft dann einen Lufttrocknungsofen, dessen Luftstrom gleichzeitig als Stütze dient. Während des Beschichtungsprozesses wurde der Beschichtungsträger dauernd überwacht, und es konnte festgestellt werden, daß Produkte, die gemäß dieser Erfindung produziert werden, einen großen Unterschied zu normal hergestellten Faserbahner, aufweisen. Es konnte keine Runzel- und Faltenbildung beobachtet werden, und der Beschichtungsstoff läßt sich äußerst gleichmäßig aufbringen, im Gegensatz zu dem faltigen, trommelgetrockneten Material. Beim Verlassen des Trockentunnels ist die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellte Bahn vollkommen flach und frei von Oberflächenfehlern, während die Runzeln und Fa'iten beim trommelgetrockneten Material ausgeprägt sind und vom Aussehen her als abzulehnen zu gelten haben.

In den nachfolgenden Beispielen wird die vorliegende Erfindung veranschaulicht.

I! e1 s ρ ι c I c 1 liis ι

I iisci \ liest-. !! g/cm-, fur Malrι/cπγτϊ.ι'<jrι:ιI wurden au¹· I'lik'r I (K)"/oigcn Manilahanffaserdispci siou herge stellt. I.in Muster A wurde din herkömmlichen Troini; . itrocknern entwässert, währci Ί die Muster 1.2 und i gfcitta;3 der in dieser Erfindung beschriebenen

to

Mclhiii.ie getrocknet wurden. Alle diese Muster besaßen einen Oensometer- Wert von 0.06 s/100 ml. Gemäß der l-'riincluny konnte bei gleichen Trockengeschwindigkeiten und -teniperaturen eine bedeutende Qualitätssteigerung festgestellt werden; Oberflächenfehler, wie Run /ein und I alten, sind nicht aufgetreten. Die folgenden Meßwerte konnten ermittelt werden:

Tabelle I!

	\	Musler 1	Muster 2	Muster .1
Trockentemperatiir ( Cl	135	104	149	204
I lächengewicht (g/m)	12.4	11.2	10.7	11,5
Vliesstärke (tim)	81.3	73.6	73.6	81,3
Spe/. Gew. (g/cm')	0.157	0.153	0.14/	Ü,i48
Permeabilität (mVmin/'m )	214.5	256,0	268.2	243,8
Anlangsfeuchtigkeit ("',.)	80	80	81	80
lindfeuchtigkeit (%)	5	8	S	1

Ui'. verschiedenen Muster wurden genau auf ihr Aussehen untersucht.

Das trornmelgetrocknete Muster war nicht flach und hatte eine beachtliche Menge Run/ein und ("alten. Im Gegensatz hierzu war das gemäß dieser Erfindung herge (eilte Vlies absolut flach und es konnten keine Oberilachenfehler bemerkt werden. Größere Muster bahnen wurden schwankenden Temperatur- und Feiich iigkci'sbedingungen unterworfen. Kino regelmäßi.; durchgeführte Kontrolle ließ keine Runzel- und Faltenbildung erkennen. Die Oberflächenfehler der trommelgetrockneten Muster waren jedoch ausgeprägter, und sie waren stärker gewellt.

Die Muster A und 3 wurden unter identischen Bedingungen mit einer Matrizenbeschichtung versehen und wurden auf ihre entsprechenden Fi.enschaften geprüft. Die Tests, einschließlich solcher /ur Stanzfestigkeit und zur Anzahl der erzielbaren Abzüge, waren die gleichen, Muster 3 hatte jedoch nach 3500 Kopien keine Dehnung erlitten, während Muster A nach 3000 Kopien 2.1% und nach 3500 Kopien 2.8% Dehnung zeigte.

Beispiel 4

Faserbahnmaterialien mit 25 g/m-¹ Flächengewicht für Verpackungsdosen wurden aus einer 100%igen Manilahanffaserdispersion hergestellt. Bei der Durch Strömtrocknung trat keine Runzel- und Faltenbildung auf, selbst dann nicht, wenn das getrocknete Produkt mittels einer Viskoselösung auf über 50% Feuchtigkeitsgehalt gebracht und dann auf einer Durchström :roekenanlage getrocknet wurde. Wurde jedoch für diese Troekenphase ein Trommeltrockner verwendet, so konnte das Auftreten der Fehler nicht verhinder: werden. Der Densometer-Wert dieser Mustc,· betrug 0.08.

H e ι s ρ i e I 5

Faservlies wurde aus einer Dispersion mit I I :>l/pul[ir und 40% Abacafasern hergestellt. Nach einem Trocken prozeß gemäß dieser Erfindung war das Produkt frei von Oberflächenfehlern. Die Testergebnissc finden sich in larjelie in.

Beispiele 6bis8

Faservliese wurden aus einer Dispersin von Abacafasern mit 80% Reyonfasern hergestellt. F.rfm dungsgemäß wurde das Material auf Durchstromtrock nern entwässert. Die typischen Meßergebnisse lauteten:

Tabelle III

	Muster 5	Muster 6	Mustei 7	Muster 8
Basisgewicht (g/m²)	49	17	17	17
Gastemperatur ("Q	171	182	127	99
Luftmenge (m³/min/m²)	34,1	39,0	32,0	34,1
Anfangsfeuchtigkeit (%)	70	77	78	79
Endfeuchtigkeit (%)	4	0	0	0
Densometer-Wert (s/100 ml)	0,13	0,05	0,05	0,05
Permeabilität (m³/min/m²)	12,2	289,5	287,7	291.0

Wurden die Muster auf Trommeln getrocknet, so entstanden Runzeln und Wellen und es traten Löcher auf. falls nicht sehr gleichmäßig getrocknet wurde. Bei erfindungsgemäßer Behandlung traten diese Fehler nicht auf, Schrumpfung und Löcherbildung wurde nicht beobachtet, das Aussehen war normal und das Vlies war zum Beschichten geeignet

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Beschichtungsträgers mit niedrigem Densometer-Wen, im wesentlichen frei von Runzeln und Falten, sowie mit verbesserter Dimensionsstabilität durch Trocknung mit durchströmendem Gas, dadurch gekennzeichnet, daß

a) eine nasse Fasermasse hergestellt wird, deren Feuchtigkeitsgehalt über 50 Gew.-% und über dem Wert liegt, bei dem Faserschrumpfen beginnt, und deren Densometer-Wert im trockenen Zustand weniger als 1 s/100 ml beträgt,

c) ein Gas zum Trocknen durch die Fasermasse geieitei wird, während sie sich in festem Flächenkontakt mit der durchlöcherten Unterlage befindet, und

d) die getrocknete Fasermasse während des gesamten Trockenvorgangs in festen Flächenkontakt mit der Unterlage gehalten wird, bis ein Feuchtigkeitsgehalt von 8 Gew.-% oder weniger, bei dem die Fasermasse stabilisiert ist. erhalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nasse Fasermasse mit einem Feuchtigkeitsgehalt von wenigstens 65 Gew.-% aus einer wäßrigen Faserdispersion auf die Unterlage aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fascrmasse, während sie sich in festem Flächenkontakt mit der Unterlage befindet, erhitzt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis J, dadurch gekennzeichnet, daß es bei einer Gasdruckdifferenz zwischen den beiden Oberflächen der Fasermasse, die den festen Flächenkontakt mit der Unterlage hervorruft, durchgeführt wird.