Устройство для каширования основы с термопластичным материалом покрытия

Изобретение относится к устройству для непрерывного каширования основы (4) с термопластичным материалом покрытия (2), содержащему ИК-нагреватель (3) для расплавления поверхности термопластичного пленочного материала покрытия (2), находящееся напротив охлаждающее устройство (1), которое активно охлаждает противоположную расплавленной поверхности поверхность непрерывного термопластичного материала покрытия (2), и по меньшей мере одно нажимное роликовое устройство (5), которое прижимает друг к другу полотно основы (4) и термопластичный материал покрытия (2) для получения термоклеевого соединения. Во избежание неоднородностей в готовом изделии в изобретении выполняют охлаждающее устройство в виде вращающегося охлаждающего валика (1), по окружности которого расположены последовательно: устройство (2a) подачи термопластичного материала покрытия (2); один или несколько ИК-нагревателей (3) для нагрева поверхности лежащего на охлаждающем валике термопластичного материала покрытия (2); устройство (4a) подачи полотна основы (4); один или несколько нажимных роликов (5) для прижатия полотна основы (4) к материалу покрытия (2); и устройство (6a) выгрузки кашированного продукта (6). Изобретение обеспечивает отсутствие деформации термопластичного материала покрытия до входа в нажимное роликовое устройство и равномерную адгезию термопластичного материала покрытия к полотну основы. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к устройству для непрерывного каширования основы с термопластичным материалом покрытия, содержащему инфракрасный нагреватель, посредством которого расплавляется поверхность термопластичного материала покрытия, охлаждающее устройство напротив нагревателя, которое активно охлаждает поверхность непрерывного термопластичного материала, противоположную расплавленной поверхности, а также по меньшей мере одно нажимное роликовое устройство, с помощью которого непрерывное полотно основы и непрерывное полотно термопластичной пленки сжимаются вместе, чтобы создать соединение между полотном основы и термопластичным материалом.

Слоистые материалы, полученные с такими устройствами, полезны, в частности, для производства гигиенических изделий, пленок для упаковки пищевых продуктов, строительной пленки, пленок для сельского хозяйства и других технических слоистых материалов, поскольку при их получении клей не используется совсем или можно значительное уменьшить количество используемого клея. В качестве основы для гигиенических изделий годятся, в частности, нетканые материалы, а также тканые или трикотажные плоские изделия, а также тонкие полосы пеноматериалов. Для других приложений можно использовать и другие основы, например, из термопластичных полимеров, таких как PE, CPP и т.д.

Устройство указанного во введении типа известно, например, из заявки DE 10/2013 001826A1. В этом известном устройстве охлаждающее устройство выполнено в виде стационарного охлаждающего листа, над которым проводится непрерывное термопластичное пленочное полотно и которое охлаждает пленочное полотно снизу, когда оно одновременно расплавляется сверху посредством нагревательного устройства. Проблемой этого известного устройства является то, что непрерывное пленочное полотно из-за расплавления одной его поверхности, несмотря на охлаждение его противоположной поверхности, является сравнительно нестабильным. В результате существует опасность, что термопластичное пленочное полотно, находящееся под растягивающим напряжением, будет деформировано до достижения нажимного роликового устройства, так что в конечном продукте возникнут соответствующие неоднородности.

В принципе, аналогичная проблема возникает и в другом устройстве, также известном из уровня техники (WO 2016/026918A1), которое, правда, работает с клеем, но активация поверхности склеиваемого термопластичного пленочного полотна предусматривается также путем оплавления его поверхности. В этом известном устройстве между стационарным охлаждающим листом и охлаждаемой термопластичной пленкой находится опорная роликовая конвейерная лента. Однако эта опорная конвейерная лента оказывает существенное негативное влияние на охлаждающий эффект устройства охлаждения и не обеспечивает достаточной поддержки непрерывному термопластичному пленочному полотну в зоне перед нажимным роликовым устройством. Равномерное расплавление пленочного полотна в таком устройстве не очень важно, поскольку можно также дополнительно использовать достаточное количество клея.

Чтобы устранить проблемы, обусловленные охлаждением, в устройстве, известном из EP 3098060 A1, расплавление поверхности непрерывного термопластичного пленочного полотна пытаются осуществить без охлаждения противоположной поверхности. Чтобы это было возможно, для расплавления поверхности используется ИК-лазер, а охлаждения противоположной поверхности не проводится. Но и при этом устройстве имеется, естественно, опасность, что находящееся под растягивающим напряжением, оплавленное на своей поверхности и поэтому ослабленное термопластичное пленочное полотно будет деформироваться до входа в нажимное роликовое устройство. Кроме того, равномерно распределить сильно сфокусированную энергию лазерного луча по поверхности непрерывного термопластичного пленочного полотна сложно, особенно если учесть, что это пленочное полотно движется со скоростью до 350 м/мин. Таким образом, возникает опасность образования нерегулярностей из-за разных коэффициентов теплового расширения в поверхностной зоне пленочного полотна или опасность недостаточной локальной адгезии термопластичного пленочного полотна к основе.

Поэтому задачей изобретения является усовершенствование устройства указанного ранее типа таким образом, чтобы термопластичный материал покрытия не деформировался до входа в нажимное роликовое устройство, и чтобы обеспечивалась равномерная адгезия термопластичного материала покрытия к полотну основы.

Для решения этой задачи в изобретении предлагается, исходя из устройства указанного ранее типа, выполнить охлаждающее устройство в виде вращающегося охлаждающего валика, по окружности которого расположены последовательно:

- устройство подачи термопластичного материала покрытия,

- один или несколько инфракрасных радиационных нагревателей для нагрева поверхности термопластичного материала покрытия, лежащего на охлаждающем валике,

- устройство подачи полотна основы,

- одно или несколько нажимных роликовых устройств для прижатия полотна основы к оплавленной поверхности лежащего на охлаждающем валике термопластичного материала покрытия,

- и устройство выгрузки готового кашированного продукта.

В устройстве согласно изобретению термопластичный материал покрытия в течение всего периода между подачей на охлаждающий валик и отводом готового кашированного продукта с охлаждающего валика лежит неподвижно всей поверхностью на поверхности вращающегося охлаждающего валика и, следовательно, абсолютно свободен от напряжений, так что никаких деформаций или смещений возникнуть не может. Благодаря тому, что расплавление поверхности термопластичного материала покрытия может происходить на сравнительно большом угловом пути по окружности охлаждающего валика, даже при высоких скоростях полотна можно достичь очень равномерного нагрева подлежащей расплавлению поверхности.

Особенно предпочтительно, если по окружности охлаждающего валика в направлении вращения за устройством подачи полотна основы использовать несколько нажимных роликовых устройств для прижатия полотна основы к расплавленной поверхности лежащего на охлаждающем валике термопластичного материала покрытия. Благодаря этому можно постепенно повышать давление прижима от одного нажимного роликового устройства к следующему, что приводит к улучшению клеевого соединения.

В одном предпочтительном варианте осуществления устройства согласно изобретению предусматривается, что охлаждающий валик снабжен подсоединениями к линиям подачи и выпуска жидкого хладагента. Устанавливая соответствующий температурный режим этого жидкого хладагента, можно поддерживать точно постоянную температуру поверхности охлаждающего валика.

Кроме того, целесообразно, чтобы, с одной стороны, расплавление термопластичного материала покрытия, а с другой стороны, прижатие полотна основы к расплавленному материалу покрытия происходило на соответствующей половине окружности охлаждающего валика. Это достигается тем, что, с одной стороны, ИК-нагреватели, а с другой стороны нажимные роликовые устройства распределены по половине окружности охлаждающего валика. В результате даже при высоких скоростях полотна имеется достаточно времени для обоих процессов.

Для дополнительной защиты термопластичного материала покрытия у поверхности охлаждающего валика от неумышленного смещения предусмотрены, кроме того, зажимные приспособления по окружности охлаждающего валика вдоль боковых кромок термопластичного материала покрытия, которые закрепляют боковую кромку термопластичного материала покрытия по периметру охлаждающего валика.

Вышеупомянутые зажимные приспособления могут быть выполнены, например, как зажимы или направляющие ленты.

Наконец, если обсуждавшееся выше склеивание в расплаве считается недостаточным, устройство подачи полотна основы может быть дополнительно снабжено подводом клея.

Далее один пример осуществления изобретения подробнее поясняется с помощью чертежа, на единственной фигуре которого схематически показан вид в разрезе устройства согласно изобретению.

На фиг.1 показан охлаждающий валик, обозначенный позицией 1. Этот охлаждающий валик снабжен непоказанными подсоединениями к линиям подачи и выпуска охлаждающей жидкости, например, воды или масла, и с помощью этой охлаждающей жидкости может поддерживаться при постоянной температуре, например, от 5°C до 40°C.

Охлаждающий валик 1 приводится во вращении в направлении поворотной стрелки x. Вокруг охлаждающего валика в направлении стрелки x расположены последовательно:

- устройство 2a подачи термопластичного материала покрытия в форме пленочного полотна 2,

- несколько ИК-нагревателей 3 для нагрева поверхности термопластичного пленочного полотна 2, лежащего на охлаждающем валике 1,

- устройство 4a подачи полотна основы 4, причем указанное устройство 4a подачи при необходимости может быть дополнительно снабжено устройством подачи клея (не показано),

- три нажимным роликовых устройств 5 для прижатия полотна основы 4 к расплавленной поверхности термопластичного пленочного полотна 2, лежащего на охлаждающем валике 1,

- и устройство 6a выгрузки кашированного конечного продукта 6, который состоит из полотна основы 4 и припрессованного к нему термопластичного пленочного полотна 2.

Предлагаемое изобретением устройство работает следующим образом:

Расположенный по центру охлаждающий валик 1 приводится во вращение в направлении поворотной стрелки x. Посредством устройства подачи 2a к поверхности охлаждающего валика 1 подводится непрерывное термопластичное пленочное полотно 2. Затем подведенное термопластичное пленочное полотно 2 проводится от вращающегося охлаждающего валика 1 мимо ИК-нагревателей 3, которые расположены примерно на половине окружности охлаждающего валика 1. При этом обращенная к радиационным нагревателям 3 поверхность пленочного полотна 2 нагревается выше температуры плавления. При этом прилегающая к охлаждающему валику 1 поверхность термопластичного пленочного полотна 2 не плавится и остается незатронутой. Чтобы термопластичное пленочное полотно 2 на своем пути вдоль радиационных нагревателей 3 не могло смещаться относительно поверхности охлаждающего валика 1, оно на его пути прикреплено к охлаждающему валику зажимами, которые расположены в области его боковых кромок (на рисунке не показано).

За последним радиационным нагревателем 3 с помощью устройства подачи 4a подается полотно основы 4 и затем с помощью нажимных роликовых устройств 5 прижимается к расплавленной поверхности лежащего на охлаждающем валике 1 термопластичного пленочного полотна 2. Нажимные роликовые устройства 5 распределены по оставшейся половине окружности охлаждающего валика 1 и повышают создаваемое давление прижима при переходе от одного нажимного роликового устройства 3 к следующему. Это значительно повышает качество склеивания.

За последним нажимным роликовым устройством 5 находится устройство 6a выгрузки готового кашированного продукта 6, который в данном случае имеет форму бесконечной полосы продукта, состоящей из полотна основы и присоединенного кашированием полотна термопластичной пленки.

1. Устройство для непрерывного каширования основы с термопластичным материалом покрытия (2), содержащее ИК-нагреватель (3), посредством которого расплавляется поверхность термопластичного пленочного материала покрытия (2), охлаждающее устройство (1) напротив ИК-нагревателя (3), которое активно охлаждает поверхность непрерывного термопластичного материала покрытия (2), противоположную расплавленной поверхности, и по меньшей мере одно нажимное роликовое устройство (5), с помощью которого непрерывное полотно (4) основы и непрерывный термопластичный материал покрытия (2) сжимаются вместе для получения термоклеевого соединения между полотном (4) основы и термопластичным материалом покрытия (2), отличающееся тем, что охлаждающее устройство выполнено в виде вращающегося охлаждающего валика (1), по окружности которого расположены последовательно в указанной ниже последовательности:

- устройство (2a) подачи термопластичного материала покрытия (2),

- один или несколько инфракрасных нагревателей (3) для нагрева поверхности термопластичного материала покрытия (2), лежащего на охлаждающем валике,

- устройство (4a) подачи полотна (4) основы,

- одно или несколько нажимных роликовых устройств (5) для прижатия полотна (4) основы к оплавленной поверхности термопластичного материала покрытия (2), лежащего на охлаждающем валике (1),

- и устройство (6a) выгрузки готового кашированного продукта (6).

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что охлаждающий валик (1) снабжен присоединениями к линии подвода и линии отвода жидкого хладагента.

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что с одной стороны ИК-нагреватель (3), а с другой стороны нажимные роликовые устройства (6) распределены по соответствующей половине окружности охлаждающего валика (1).

4. Устройство по одному из пп. 1-3, отличающееся тем, что по окружности охлаждающего валика (1) вдоль боковых кромок термопластичного материала покрытия (2) предусмотрены зажимные приспособления, которые закрепляют боковую кромку термопластичного материала покрытия (2) при обращении вокруг охлаждающего валика (1).

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что зажимные приспособления выполнены в виде зажимов или направляющих лент.

6. Устройство по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что устройство подачи (4a) полотна (4) основы дополнительно снабжено подводом клея.