DE3000385C2

DE3000385C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Imprägnieren einer porösen Warenbahn

Info

Publication number: DE3000385C2
Application number: DE19803000385
Authority: DE
Inventors: Hilmer 5672 Leichlingen Vits
Original assignee: Vits Maschinenbau GmbH
Current assignee: Vits Maschinenbau GmbH
Priority date: 1980-01-07
Filing date: 1980-01-07
Publication date: 1986-10-16
Also published as: DE3000385A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Imprägnieren einer porösen Warenbahn nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 5.

Bei einer bekannten Vorrichtung zum Imprägnieren der Warenbahn, die aus einem Auftragswerk, das das Imprägniermittel unter Anwendung von Wärme in die Warenbahn eindringen läßt, und aus einem Durchlauftrockner mit Transport- und Führungsmitteln für die Warenbahn besteht, wird das Imprägniermittel mittels Auftragsrollen auf die eine Warenbahnseite aufgetragen. An der Auftragsstelle stützt sich die Warenbahn an einem Heizschuh ab. Der Auftrag und das Eindringen des Imprägniermittels in die poröse Warenbahn erfolgt dabei unter gleichzeitiger Anwendung von Wärme und Druck.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung wird die Warenbahn über Rollen geführt, durchläuft ein Bad mit Imprägniermittel und wird anschließend über ein Rakel zum Abrakeln des überschüssigen Imprägniermittels geführt

Diese herkömmlichen Vorrichtungen bzw. Verfahren ίο zum Imprägnieren einer porösen Warenbahn haben eine Reihe von Nachteilen:

1. Das von einer Auftragsrolle aufgebrachte Imprägniermittel kann von der Warenbahn nur in einem Maße aufgenommen werden, wie es die durch das Zusammenpressen der Warenbahn zwischen Heizschuh und Auftragsrolle verminderte Porösität der Warenbahn zuläßt Der überschüssige Anteil des aufgebrachten Imprägniermittels wird abgequetscht und fließt zurück in das Bad. Auch beim Durchgang von Klebestellen, Bahnenden und Abrissen fließt Imprägniermittel zurück in das Bad. Endlich muß am Bahnrand überschüssiges Imprägniermittel separiert werden, das ebenfalls in das Bad zurückfließt Dieses zurückfließende oder zurückgeförderte Imprägniermittel ist aber bereits an oder vor der Auftragsstelle erwärmt worden. Wegen der im Imprägniermittel vorhandenen thermischen Reaktionskomponenten wird das Bad durch das zurückfließende Imprägniermittel vergiftet und beginnt sich deshalb zu verfestigen. Aus diesem Grunde ist dieses Verfahren für gewünschte große Imprägniermittelmengen nicht geeignet.

2. Größere Imprägniermittelmengen lassen sich in das Bahnmaterial bei dem herkömmlichen Verfahren der Tauchimprägnierung einbringen. Bei diesem Verfahren ist aber der Lösungsmittelanteil im Imprägniermittel verhältnismäßig groß, er liegt nämlich bei mehr als 50%. Das bedeutet für die anschließende Trocknung einen hohen Energieverbrauch.

3. Selbst bei einem großen Lösungsmittelanteil kann überschüssiges Imprägniermittel nicht sehr bald nach dem Auftrag abgerakelt oder auf andere Art und Weise abgenommen werden. Auch in diesem Falle muß der Warenbahn eine verhältnismäßig lange Zeit zum Quellen gegeben werden, denn bei nicht genügend langer Quellzeit ist die Warenbahn zu uneben, um von ihr überschüssiges Imprägniermittel abrakeln zu können.

4. Vielfach ist auch erwünscht, daß auf der Oberfläche ein Film aus dem Imprägniermittel, z. B. ein Harzfilm, zurückbleibt. Wird in einem solchen Fall eine dünnflüssige Harzlösung eingesetzt, ist die Oberfläehe zu empfindlich, um mit der Blasluft bei voller Trocknerleistung beaufschlagt werden zu können. Aus diesem Grunde muß mit der Trocknung langsam begonnen werden.

5. Sowohl bei Anwendung von Wärme und Druck als auch bei herkömmlichem Tränkauftrag darf das Imprägniermittel nicht über den Siedepunkt des Lösungsmittels, der in der Regel bei 60⁰C liegt, erhitzt werden, weil sonst die mit der Erwärmung angestrebte Verminderung der dynamischen Viskosität durch Verlust an Lösungsmittel zumindest teilweise wieder aufgehoben wird.

Eine bekannte Vorrichtung nach dem Oberbegriff des

Anspruchs 5 (DE-OS 21 27 719) beschäftigt sich mit dem mische Viskosität einer Harzlösung als Imprägniermit-

Bedrucken oder Färben (Imprägnieren mit Farbstoff) tel überraschend stark vermindert werden konnte, und

von Warenbahnen, wie Teppichbahnen, schweren Plü- zwar von mehr als 1 000 cPoise auf weniger als 10 cPoi-

schen od. dgl, die auf einer Seite einen Flor tragen. Da- se. Aufgrund dieser starken Herabsetzung der dynami-

bei wird die Druckfarbe oder das den Farbstoff enthal- 5 sehen Viskosität des lösungsmittelbehafteten Imprä-

tende Imprägniermittel auf die Florseite aufgetragen. gniermittels kann dessen Lösungsmittelanteil gegen-

Bei diesem Auftrag dringt die Druckfarbe oder das Im- über herkömmlichen Verfahren um die Hälfte herabge-

prägniermittel ganz in die Teppichbahn ein. Lediglich setzt werden. Das hat zur Folge, daß bei der Trocknung

zur Entwicklung der Farbe ist eine Aufheizung erfor- der imprägnierten Bahn entsprechend weniger Energie

derlich. Diese Aufheizung erfolgt von der Rückseite der 10 benötigt wird.

Florseite nrn Wasserdampf. Hier besteht wegen der als Gute Ergebnisse erhält man bei einer Behandlung der

Teppichbahn od. dgl. ausgebildeten Warenbahn nicht Warenbahn mit Sattdampf von etwa 100⁰C und einer

das Problem, daß die auf die eine Seite aufgetragene Behandlungszeit von 0,2 bis 5 Sekunden. Als Imprä-

Farbe nicht in die Warenbahn eindringt Die Wasser- gniermittel eignen sich Harze, insbesondere Formaldeh-

dampfbehandlung der Warenbahn ist von beiden Seiten ts ydharze, und vorzugsweise Melaminharze. Mit dem er-

möglich. Sie erfolgt nur vornehmlich von der Rückseite findungsgemäßen Verfahren läßt sich das Imprägnier-

aus, um die Florseite nicht zu beeinträchtigen. mittel in einem Arbeitsgang in der gewünschten Menge,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver- sogar in einer für die Sättigung der Warenbahn ausrei-

fahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten chenden Menge auftragen.

Art zu schaffen, mit dem bzw. mit der eine Warenbahn 20 Damit während der Erwärmung des lösungsmittelbe-

besser mit einem Mittel imprägniert werden kann, das hafteten Imprägniermittels durch den von der Waren-

nicht oder nur zu einem geringen Anteil oder zu lang- bahnseite zugeführten Wasserdampf kein oder mög-

sam in die Warenbahn eindringt liehst wenig Lösungsmittel auf der freien Seite des Im-

Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs prägniermittelauftrages verdampft, wird die Waren-

genannten Art dadurch gelöst, daß zum Einbringen des 25 bahn im Bereich ihrer Beaufschlagung mit Wasser-

Imprägniermittels in die Warenbahn diese auf der der dampf auf der gegenüberliegenden Seite mit Kaltluft

Auftragsseite gegenübsrliegenden Seite mit Wasser- beaufschlagt,

dampf beaufschlagt wird. Bei einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vor-

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, richtung kann anstelle des Wasserdampfaustrittes an

welche aus einem Auftragswerk für das Imprägniermit- 30 dem in Warenbahnlaufrichtung hinten liegenden Rand

tel auf der einen Warenbahnseite, aus einer dem Auf- der Stützfläche dieser Rand mit einem Gleitschuh oder

tragswerk an der anderen Warenbahnseite nachgeord- einer Stützrolle bestückt sein. Zur Beaufschlagung des

neten Dämpfeinrichtung und einem Trockner besteht, ausgetragenen, aber noch nicht in die Warenbahn einge-

ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die drungenen, lösungsmittelbehafteten Imprägniermittels

Dämpfeinrichtung an ihrer der Warenbahn zugewand- 35 mit Kaltluft kann auf der der Dämpfeinrichtung gegen-

ten Seite mindestens einen Dampfaustrittsschlitz auf- überliegenden Warenbahnseite eine mit Kaltluft gespei-

weist dem Dampf aus Einzeldüsen zuführbar ist und der ste Luftkissendüse angeordnet sein,

aus dem Rand einer Stützplatte und einer Prallplatte Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung

gebildet ist. sind das Auftragswerk vor dem Trocknereingang und

Mit der Erfindung können im Vergleich zu bekannten 40 die Dämpfeinrichtung innerhalb des Trockners ange-

Verfahren größere Mengen Imprägniermittel schneller ordnet Bei dieser Anordnung wird der ausgeblasene

und mit geringerem Vorrichtungstechnischem Aufwand Wasserdampf von der Trockneratmosphäre aufgenom-

aufgetragen und die Warenbahn anschließend mit ge- men, so daß besondere Auffanghauben nicht erforder-

ringerem Energiebedarf getrocknet werden. Dieser Er- Hch sind,

folg beruht auf mehreren Effekten. 45 Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein

Durch die Beaufschlagung der Warenbahn mit Was- Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher er-

serdampf wird die Warenbahn erwärmt, so daß sie dem läutert. Im einzelnen zeigt

eindringenden Imprägniermittel keine Wärme entzieht, F i g. 1 einen Durchlauftrockner mit Auftragswerk wodurch die Viskosität des Imprägniermittels erhöht und Dämpfeinrichtung für die Imprägnierung einer powerden würde. Der Wasserdampf feuchtet die Waren- 50 rösen Warenbahn in schematischer Darstellung und in bahn, wodurch deren Kapillarität erhöht wird, erhitzt Seitenansicht und

die Warenbahn schnell und erhitzt das Imprägniermittel F i g. 2 eine Dämpfeinrichtung in isometrischer Dar-

auf der Auftragsseite an der Grenzschicht Imprägnier- stellung.

mittel/Warenbahn schnell, wodurch die Viskosität des In einem Trocknergehäuse 1 eines Durchlauftrock-

Imprägniermittels vermindert wird. Eine Kondensation 55 ners sind obere und untere, mit Heißluft gespeiste Luft-

von Wasser an der Grenzschicht Imprägniermittel/Wa- kissendüsen 2, 3 in an sich bekannter Art zueinander

renbahn führt zu einer Verdünnung des Imprägniermit- versetzt angeordnet. Zwischen den Luftkissendüsen 2

tels, was wiederum zu einer Verbesserung des Eindrin- und 3 wird eine Warenbahn 4 schwebend geführt. Die

gens des Imprägniermittels in die Warenbahn führt. Warenbahn gelangt über einen Einlaß 5 in das Trock-

Während bei den bekannten Verfahren aus den ge- 60 nergehäuse 1 und über einen entsprechenden, nicht dar-

schilderten Gründen das Imprägniermittel nicht über gestellten, Auslaß wieder aus dem Trocknergehäuse 1

die Siedetemperatur des Lösungsmittels erwärmt wer- heraus. Während des Durchlaufs wird die Warenbahn 4

den durfte, wirkt sich eine stärkere Erwärmung des Im- von der aus den Luftkissendüsen 2, 3 ausgeblasenen

prägniermittels mittels Wasserdampf, insbesondere Heißluft nicht nur schwebend geführt, sondern gleich-

Sattdampf, nicht negativ aus, da die Erwärmung des 65 zeitig auch getrocknet.

Imprägniermittels von der Warenbahnseite aus erfolgt, Vor dem Einlaß S ist ein Auftragswerk für lösungsmit-

in die das Imprägniermittel eindringen soll. telbehaftetes Imprägniermittel vorgesehen, das aus ei-

Es wurde gefunden, daß bei der Erfindung die dyna- ner Rolle 6 und einem damit einen Durchtritt 7 für die

5

Warenbahn 4 bildenden, mit Imprägniermittel gefüllten Behälter 8 besteht Innerhalb des Trocknergehäuses 1, hinter dessen Einlaß und unterhalb der Führungsebene der Warenbahn 4, ist eine mit Sattdampf gespeiste Dämpfeinrichtung 9 angeordnet Auf der der Dämpfeinrichtung 9 gegenüberliegenden Seite der Warenbahn ist eine in der konstruktiven Ausführung gleiche, aber von einem Gebläse 24 mit Kaltluft gespeiste Luftkissendüse 10 angeordnet

Die Dämpfeinrichtung 9 weist zwei zueinander parallellaufende Rohre 11,12 auf, denen über einen gemeinsamen Rohranschluß 13 unter Überdruck stehender Wasserdampf zugeführt wird. In jedem Rohr 11,12 ist |f

eine Reihe von Düsen 14 vorgesehen, aus denen jeweils i,

ein Dampfstrahl 15, 16 austritt Jeder Düsenreihe liegt 15 %

eine PraUfläche 17,18 gegenüber, die mit einem Rand |

19, 20 einer Stützplatte 21 einen Austrittsschlitz 22, 23 fj

für den Wasserdampf bildet Die aus den Düsen 14 austretenden einzelnen Dampfstrahlen 15 fächern sich an der PraUfläche 17 auf, werden hier umgelenkt und vereinigen sich zu einem gemeinsamen Schlitzstrahl, der aus den Austrittsschlitzen 22, 23 schräg austritt Diese Schlitzstrahlen speisen den Bereich zwischen der Stützplatte 21 und der Warenbahn 4 und bauen hier ein Dampfkissen auf.

Die Funktion der Luftkissendüse 10 ist entsprechend, ;'.':

nur mit dem Unterschied, daß an Stelle von unter Überdruck stehendem Wasserdampf dem Rohranschluß Druckluft zugeführt wird.

Die Warenbahn 4 wird im Durchlauf durch das Auf-

tragswerk 6,8 mit Imprägniermitte! beschichtet Sobald ⁽ _t

die Warenbahn 4 in den Bereich der Dämpfeinrichtung '

9 und der Luftkissendüse 10 einläuft, wird die Warenbahn 4 von der von Imprägniermittel freien Waren-

bahnseite aus mit Sattdampf erwärmt Dadurch wird das 35 ■

Eindringen des Imprägniermittels begünstigt Da die Warenbahn 4 während des Durchlaufs durch den von der Dämpfeinrichtung 9 und der Luftkissendüse 10 gebildeten Spalt schwebend geführt ist, bleibt die Porösität der Warenbahn erhalten, so daß die Warenbahn voll gesättigt werden kann. Die mit Imprägniermittel befeuchtete Warenbahn 4 gelangt dann in den Bereich der heißluftgespeisten Luftkissendüsen 2,3, wo sie getrocknet wird. Die unmittelbare Trocknung der Warenbahn 4 ist möglich, weil der Imprägniervorgang beendet ist, wenn die Warenbahn 4 den Bereich der Dämpfeinrichtung 9 verläßt Da die Warenbahn 4 von der als »Luftkissendüse« ausgestalteten Dämpfeinrichtung 9 unmittelbar in den Bereich der die Trocknung bewirkenden Luftkissendüse 2, 3 gelangt, treten bei der Erfindung keine Führungsprobleme auf, wie sie bei anderen Imprägnieranlagen mit über Rollen geführten Warenbahnen wegen der durch Quellung der Warenbahn bedingten Längung und Breitung der Warenbahn auftreten. Gewisse, nicht zu vermeidende Unebenheiten der Warenbahn führen nicht zu Qualitätsverlusten, da die Warenbahn sowohl während des Imprägnierens als auch während der Trocknung schwebend geführt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

65

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Imprägnieren einer porösen Warenbahn, bei dem das auf die eine Warenbahnseite aufgebrachte, lösungsmittelbehaftete Imprägniermittel unter Anwendung von Wärme in die Warenbahn eingebracht und danach die imprägnierte Warenbahn insbesondere durch Heißluft getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einbringen des Imprägniermittels in die Warenbahn diese auf der der Auftragsseite gegenüberliegenden Seite mit Wasserdampf beaufschlagt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Warenbahn mit Sattdampf beaufschlagt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Warenbahn im Bereich ihrer Beaufschlagung mit Wasserdampf auf der gegenüberliegenden Seite mit Kaltluft beaufschlagt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagung der Warenbahn mit Wasserdampf etwa 0,2 bis 5 Sekunden dauert

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bestehend aus einem Auftragswerk für das Imprägniermittel auf der einen Warenbahnseite, aus einer dem Auftragswerk an der anderen Warenbahnseite nachgeordneten Dämpfeinrichtung und einem Trockner, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfeinrichtung (9) an ihrer der Warenbahn zugewandten Seite mindestens einen Dampfaustrittsschlitz (22, 23) aufweist, dem Dampf aus Einzeldüsen (14) zuführbar ist und der aus dem Rand (19, 20) einer Stützplatte (21) und einer Prallplatte (17,18) gebildet ist

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei nur einem in Warenbahnlaufrichtung vorne angeordneten Dampfaustrittsschlitz (23) dem in Warenbahnlaufrichtung hinten liegenden Rand (19) der Stützplatte (21) ein Gleitschuh oder eine Stützrolle zugeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Dämpfeinrichtung (9) gegenüberliegenden Seite der Warenbahn (4) eine mit Kaltluft gespeiste Luftkissendüse (10) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Auftragswerk (6, 8) vor dem Einlaß (5) eines Trocknergehäuses (1) und die Dämpfeinrichtung (9) innerhalb des Trocknergehäuses (1) angeordnet sind.