説明

繊維ウェブを塗装するために使用するカラー塗料を処理し塗装装置に供給する方法

本発明は繊維ウェブを塗装するために用いられるカラー塗料を処理し塗装装置(5)に供給するための方法に関する。本方法においては、カラー塗料の製造部からのカラー塗料が貯蔵タンク(1)に供給され、前記カラー塗料は貯蔵タンクより脱ガス処理部(2)に供給され、更に、脱ガス処理部より塗装装置(5)の供給タンク(4)に送出される。


【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、繊維ウェブを塗装するために使用するカラー塗料を処理し塗装装置に供給する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
当該処理産業分野において、空気のような気体と、液体と、処理に使用される成分とを混合する場合、いくつかの問題を生じる。特に、紙又は同様な繊維ウェブに塗装を施す場合、カラー塗料中のガス及び気泡が塗装される紙の表面をカラー塗料中のガス及び気泡は塗装する紙の表面を荒くする結果をもたらし、塗料が全くない領域でさえも、そのような結果をもたらす。この問題はある種の色では他の色よりもより大きな問題となり、特に、他よりも多量のガスを蓄積するカラー塗料ではより大きな問題となる。例えば、タルクを含むカラー塗料は代表的にはタルクの性質により多量のガスを含んでいる。この問題の重要性は更に使用される塗装方法により影響される。例えば、カーテンコーティングにおいては、塗料のガス含有量は多くて0−0.25体積%である。そうでないと、拘束されたガスは、紙や板のような塗装される材料において塗装されない領域を形成することになる。
【0003】
多層カーテンコー手イングにおいては、脱ガスの重要性が更に大きくなる。従って、例えば、もし、3又は4の塗膜層が存在すれば、各層を形成するのに使用される塗料は出来るだけ注意深く脱ガスがなされなければならない。
【0004】
カラー塗料中に混合又は溶解しているガスを除去するために、例えば、種々の真空脱ガス器が開発され、これらには真空容器の内部に設けられた回転ドラムを備える実例があり、このドラム内に塗料が供給されると、塗料が遠心力によりドラムの内壁を上昇し、ドラムから放出され、薄いフィルムが真空容器の内壁に衝突する。この従来の真空脱ガス器の持つ問題は、脱ガスの効率が不十分で、特に、粘性の高い材料において問題がある。これは、高い粘性のカラー塗料中に含まれる少量の気泡が、絶対圧の下の、高い真空度の下でさえ、その特有の上昇速度により、破壊又は消滅するのに十分な程度に大きくならないという事実によるものである。
【0005】
真空度を高めることによりこの問題を取り除く試みがなされてきたが、その結果として、カラー塗料中に使用されている溶媒、例えば水、が容易に極度に蒸発し、その結果、カラー塗料の固体含有濃度が増加することとなる。使用される他の方法は、処理時間を増加することであるが、その場合、脱ガス器の運転容量が減少し、このことはより多くの脱ガス器を必要とするか、或いは規模を大きくする必要がある。
【0006】
この問題の一つの解決法が本出願人により先行出願FI 20055713に示されており、ここでは、脱ガス装置に向かう塗料の流れに振動運動が与えられ、脱ガス装置に供給される塗料中でガス濃度を減少させ、及び/又は気泡を集積させ、又は気泡のサイズを大きくするようにした方法と装置が開示されている。この振動周波数は好ましくは16から60KHzの範囲内であり、この周波数は塗料中の気泡を大きくし、それによって、例えば真空作動脱ガス装置によって容易に除去し、或いは十分に大きくして破裂させることを可能とする。振動による処理により、脱ガスの効率は既知の脱ガス装置のみを使用する場合と較べて顕著に増加する。この振動の処理の作用は超音波周波数より低い周波数においても目に見えて起きる。塗料への振動の付与は標準大気圧の下でも、それより低圧の下でも、或いは高圧の下でもよい。
【0007】
この問題の他の解決法は先行する本出願人による出願FI20055704に示されており、ここでは二つの分離した室が設けられた脱ガス装置を使用するもので、一つの装置を使用して二つの異なる段階で脱ガスが行われるようしている。この装置は、内部を真空にするための手段に接続された第1容器部分、この第1容器部分に塗料を供給する手段、第1容器部分で塗料を脱ガスする手段及び第1容器部分から塗料を送出する手段、及び内部を真空にするための手段に接続された第2容器部分、第2容器部分に塗料を供給する手段、第2容器部分内で塗料を脱ガスする手段及び第2容器部分から塗料を送出する手段を備え、塗料は、先ず第1容器部分に供給され、ここで第1の脱ガスが行われ、次に第1容器部分から第2容器部分に送られ、ここで第2の脱ガスが行われる。
【0008】
好ましくは、絶対圧で略1KPa−15KPaの圧力が真空容器部分に与えられる。もし、これ以上容器内の圧力が低いと、このことは、塗料中の溶媒の蒸発点が下がり、脱ガスをした結果、塗料の品質を悪くすることを意味する。一方、容器内でより高い圧力が加わると、このことは、カラー塗料中の気泡を大きくして真空手段によって除去するのに十分な大きさに必ずしもならない。真空容器中では絶対圧で約3KPa−15KPaの圧力を与えることが好ましい。使用される絶対圧の下限値を上げることは脱ガス中にカラー塗料が蒸発することができないようになることをより良く保証する。この解決法により、高い効率で、カラー塗料中に含まれるガスが迅速に除去され、また多量のカラー塗料から十分に除去することができる。
【0009】
前述のすでに示された解決法はカラー塗料を効果的に脱ガスすることができ有用である。しかしながら、先行技術の解決法においては、脱ガスの工程は、通常は塗装装置にカラー塗料を送る直前に行われ、脱ガスの能力が塗装装置に送られる量に従って変化するという問題を起こし、このことは脱ガス装置の動作が不安定となり、また、種々のガス含量を持つカラー塗料を生み出すことを意味する。このことは、繊維ウェブ上に形成する最終的塗装に望ましくない気泡をもたらすということになる。図1はこの種の従来の形式の装置を模式的に示し、カラー塗料が生産ラインから供給タンク1に送られ、その後、例えば供給ポンプ6Aによって、好ましくは真空動作装置3を持つ脱ガス処理部2に送られる。脱ガス処理部2から、処理されたカラー塗料は、例えば供給ポンプ2Bによって塗装装置5に送られ、塗装が施される繊維ウェブの表面に供給される。脱ガス処理部2に供給されるカラー塗料の量は、塗装装置5によって所定の時間内に要求される量に依存する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
したがって、本発明の目的は、塗装装置に供給するカラー塗料中のガス含有量が変動することを避けることができる方法と装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
この目的を達成するため、本発明による方法は、カラー塗料の生産工程からのカラー塗料は貯蔵タンクに送られ、そこから脱ガス装置に取り出され、そこから、更にカラー塗料供給タンクに送るようにしたことを特徴とする方法にある。

本発明の方法によれば、カラー塗料は一定の供給割合で脱ガス処理部に供給され、この供給割合は、例えば、塗装に必要な量の0から約50%だけ多く、余剰の塗料は脱ガス処理部より前にある貯蔵タンクに戻される。この供給割合は好ましくは塗装に必要とされる量の5から15%多い値である。

脱ガス処理部から、脱ガスされたカラー塗料は再び一定の供給割合で塗装装置に設けられている供給タンクに供給され、そのときのカラー塗料の供給タンクには各時点で塗装装置が必要とする量のみが供給され、余剰の塗料は貯蔵タンクに戻される。従来の解決法においては、塗装装置はそれ自体は供給タンクを持ってなく、このことは脱ガス装置に送られるカラー塗料の量は各時点における塗装装置によって必要とされるカラー塗料の量に依存していた。本発明によれば、塗装装置が自身の供給タンクを持っており、脱ガス処理部とカラー塗料供給タンクへのカラー塗料の供給は一定量で行われ、脱ガス処理部において安定した条件を与え、したがって、脱ガスに関しては均一の品質のカラー塗料の製造が可能となる。一定の供給割合で脱ガス処理部から放出されるカラー塗料は、カラー塗料からのガスの放出のため、典型的には脱ガス処理部に入るカラー塗料の流量より少なくなる。また、塗装装置では、塗装工程からの余剰のカラー塗料が、マシンサイクルの替わりに脱ガス処理部前の貯蔵タンクに好適に戻される。
【0012】
本発明による更なる好ましい形態は従属クレーム2から11に示される。
【0013】
次に、本発明に関連する装置は、カラー塗料生産装置から貯蔵タンクに供給する手段と、カラー塗料を脱ガス装置へ供給する手段と、カラー塗料を脱ガス処理部から塗装装置に関連して設けられた供給タンクに更に供給する手段を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
本発明は以下に図面を参照してより詳細に説明される。
【0015】
図1は、従来のカラー塗料を脱ガスするための装置と塗装装置への供給法を模式的に示す図であり、
図2は、本発明によるカラー塗料を脱ガスするための装置と塗装装置への供給法を模式的に示す図である。
【0016】
図2は本発明による装置を単に模式的に示すものであり、カラー塗料製造工程からのカラー塗料が、先ず、貯蔵タンク1に送られ、そこからポンプ6Aにより脱ガス処理部2に送られるが、本実施例ではその前に予備処理工程7が設けられている。この予備処理工程は、例えば、カラー塗料の加熱、冷却、或いは濾過、予備脱ガス、超音波処理又はこれらの組み合わせのような処理を含むことができる。脱ガス処理部2は、好ましくは、真空の利用に基づくものであり、例えば、本出願人による先行の出願FI 20055704に開示されているような1又は複数の工程を含み、前記出願では、それぞれが一つの装置を使用する二つの異なる工程で脱ガスが行われるような二つ異なる容器を有する真空作動脱ガス装置が使用される。
【0017】
脱ガス処理部の後、カラー塗料はポンプ6Bにより塗装装置5のタンク4に供給され、そころからポンプ6Cにより繊維ウェブに塗布するために塗装装置に供給される。示されている装置では、ポンプ6Cの後に濾過手段9が位置し、この濾過手段は既知のどのような形式のものでもよい。
【0018】
この装置は更に、例えば、脱ガス装置から放出されるガス濃度を測定するオンライン測定装置8を使用しており、これにより、例えば、装置の始動に際して、カラー塗料が許容される下限値から外れたガス濃度を持つカラー塗料が供給タンク4に入ることを阻止し、これが貯蔵タンクに戻されるが、このことは、カラー塗料は、必要な場合は、供給タンク4に供給される前に、脱ガス装置2を経由して何度も再循環されることを意味する。オンライン測定装置8は、例えば、脱ガス処理部から出るカラー塗料の密度を測定する手段を含むことができ、測定される密度のデータは、例えば、カラー塗料中のガスの濃度を間接的に決定することを可能とする。密度測定は、例えば、作動圧力測定として行うことができる。このオンライン測定装置は、また、例えば、音波或いは超音波を使用するガス濃度の測定も含んでもよく、密度測定に基づく間接的なガス濃度に替えて使用することができる。
【0019】
カラー塗料を供給タンク4の替わりに貯蔵タンクに戻す手段は適当なバルブ手段(図示せず)でよく、脱ガス処理部2から供給される余剰のカラー塗料を通常の操作により貯蔵タンク1に戻される。
【0020】
本装置の通常の操作の間では、カラー塗料は貯蔵タンク1から一定の割合でポンプ6Aにより脱ガス処理部2に供給される。これは脱ガス装置の動作を安定させ、より均一な最終結果を与える。脱ガス処理部からは同様に脱ガスされたカラー塗料が一定の割合でポンプ6Bによってカラー塗料供給タンク4に供給される。供給タンク4は、例えば、液面計を備え、それにより得られるデータに基づき、各時点において必要とされる量のカラー塗料が供給タンクに導入され、余剰のカラー塗料が貯蔵タンク1に戻される。脱ガス処理部からのカラー塗料の供給割合は好ましくは塗装に必要とされる量より0から50%以上多いことが好ましい。
【0021】
本発明による解決法は2又はそれ以上の塗装ヘッド用の集積脱ガス装置としてもまた実現でき、その場合は、カラー塗料を脱ガス装置2から塗装ヘッドに供給するために個別のポンプ6Bを設けるか、或いはポンプ6Bを全ての塗装ヘッドで共有し、カラー塗料を一定割合で供給するようにし、これにより、各時点で必要とされる量のカラー塗料を各塗装ヘッドに供給し、また残りを共通の貯蔵タンク1に戻すようにすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】従来のカラー塗料を脱ガスするための装置と塗装装置への供給法を模式的に示す図である。
【図2】本発明によるカラー塗料を脱ガスするための装置と塗装装置への供給法を模式的に示す図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
繊維ウェブを塗装するために用いられるカラー塗料を処理し塗装装置に供給するための方法であって、カラー塗料の製造部からのカラー塗料が貯蔵タンクに供給され、前記カラー塗料は貯蔵タンクより脱ガス処理部に供給され、更に、脱ガス処理部より塗装装置の供給タンクに送出されることを特徴とする方法。
【請求項2】
カラー塗料は一定の供給割合で貯蔵タンクから脱ガス処理部に供給されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項3】
塗装に必要とされるカラー塗料の量の0から50%多い量のカラー塗料が脱ガス処理部に供給され、これにより余剰分は塗装装置の供給タンクを通過して脱ガス工程より前の貯蔵タンクに戻されることを特徴とする請求項2に記載の方法。
【請求項4】
塗装装置における塗装工程からの余剰のカラー塗料は脱ガス処理部より前に位置する貯蔵タンクに戻されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項5】
カラー塗料の密度がオンライン測定により測定されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の方法。
【請求項6】
オンライン測定が脱ガス処理部から放出されるカラー塗料のガス濃度を測定するために使用され、許容される下限値から外れたガス濃度を持つカラー塗料が供給タンクに入ることを防ぐ手段をもつことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の方法。
【請求項7】
前記測定におけるガス濃度の測定に音波又は超音波が使用されることを特徴とする請求項6に記載の方法。
【請求項8】
脱ガスは、一又は複数の工程で行われることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の方法。
【請求項9】
脱ガスは、真空を用いて行われることを特徴とする請求項8に記載の方法。
【請求項10】
脱ガス処理部は、カラー塗料の加熱又は冷却、カラー塗料の濾過、予備的脱ガス工程、超音波による処理、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される一又は複数の予備処理工程を含むことを特徴とする請求項8又は請求項9に記載の方法。
【請求項11】
カラー塗料は脱ガス処理部から一又は複数の塗装ヘッドに供給されることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の方法。
【請求項12】
繊維ウェブを塗装するために用いられるカラー塗料を処理し塗装装置に供給するための装置であって、
カラー塗料の製造部からカラー塗料を貯蔵タンクに供給する手段と、カラー塗料を脱ガス処理部に供給する手段と、カラー塗料を脱ガス処理部より塗装装置に関連して設けられた供給タンクに更に供給する手段とを有することを特徴とする装置。
【請求項13】
密度及び/又はガス濃度を測定するためのオンライン測定手段を脱ガス処理部の後に備えることを特徴とする請求項12に記載の装置。
【請求項14】
カラー塗料の加熱又は冷却手段、カラー塗料の濾過手段、予備脱ガス手段、超音波装置及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるカラー塗料の予備処理手段を脱ガス処理部の前に有することを特徴とする請求項12又は13に記載の装置。

【図1】
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【図2】
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【公表番号】特表2009−516582(P2009−516582A)
【公表日】平成21年4月23日(2009.4.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−540645(P2008−540645)
【出願日】平成19年1月3日(2007.1.3)
【国際出願番号】PCT/FI2007/050001
【国際公開番号】WO2007/085688
【国際公開日】平成19年8月2日(2007.8.2)
【出願人】(507009216)メッツォ ペーパー インコーポレイテッド (76)
【Fターム(参考)】