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Weiterentwicklung und Ausbau der Möglichkeiten zur Oberflächenbeschichtung im Technikum der PTS

Beschichtungen müssen viele Funktionen und Eigenschaften aufweisen, zum Beispiel dienen sie als Barriere gegenüber Fetten, Wasserdampf, Aromastoffen, Mineralölen oder Gasen sowie als Funktionsschicht zur Anwendung in hoch spezialisierten Produkten wie z. B. Elektronikanwendungen. Zur Entwicklung dieser Beschichtungen und deren komplexer Eigenschaften bietet die Papiertechnische Stiftung ein hervorragendes Umfeld, mit einem interdisziplinären Team für eine 360 Grad Betrachtung von Problemstellungen, modernen Messgeräten und Anlagen im Labor und Technikum.

Neben erforderlicher Technik zur Dispergierung und klassischen Filmziehgeräten stehen derzeit ein Curtain Coater mit Bogenbetrieb zum berührungslosen Beschichten in Einzelblattfahrweise und eine Jagenberg-Streichmaschine (siehe Bild 1) in Rollenfahrweise zur Verfügung. Die Jagenberg-Streichmaschine bietet durch ihre Modulbauweise Beschichtungsmöglichkeiten wie Rakeldosierung, Gussstreichzylinder und Filmpresse.

Bild 1: Jagenberg-Streichmaschine

Die gegenwärtige hohe Nachfrage nach papierbasierten Verpackungsmaterialen aus vielen Bereichen der Industrie in Er wartung einer legislativen Einschränkung von Kunststoffverpackungen verlangt nach geeigneten Beschichtungen mit Barrierefunktionen gegenüber Wasserdampf, Fetten und Gasen. Da Barrieren idealerweise eine homogene Schichtdicke haben sollten, um vollflächige homogene Performance zu liefern, ist es essenziell, einen idealen Konturstrich aufzutragen. Berührungslose Beschichtungsverfahren, wie das Curtain Coating, eignen sich hierfür besonders.

Für Entwicklungsprojekte ist es vielfach notwendig, größere Mengen Material herzustellen. Mittels rollenweiser Beschichtung ist es möglich, die Vorteile des Werkstoffs Papier vollumfänglich zu nutzen. Durch die geplante Installation eines Aggregats zur Beschichtung mittels Tensioned Web Slot Coating (Abbildung 1) an der Jagenberg-Streichmaschine kann berührungslos Beschichtungsmasse appliziert werden und trotz niedriger Laufgeschwindigkeiten ein idealer Konturstrich (Abbildung 2) mit hoher Abdeckung erzeugt werden. Die in dem Zusammenhang geplante Steuerungs- und Regelungstechnik wiederum ermöglicht die genaue Erfassung der Prozessparameter und schafft so die Basis für eine Integration der Streichanlage in den Verbund mit weiteren vorhandenen Anlagen.

Abbildung 1: Prinzipskizze Tensioned Web Slot Coating


Abbildung 2: Nivelliernder Strich (oben) und idealer Konturstrich (unten)

Der Umbau ermöglicht die Nutzung der Jagenberg-Streichmaschine zum kontaktlosen Auftrag von Beschichtungsmassen, vor allem für die Entwicklung gezielter Barrieren, und hoch abdeckender Beschichtungen. In Verbindung mit den bereits vorhandenen Auftragsaggregaten stellt die erweiterte Streichmaschine den zentralen Baustein in der Beschichtungsentwicklung und somit auf längere Sicht den elementaren Bestandteil von Forschungs- und Entwicklungsprojekten an der PTS dar.