DE2529956B2

DE2529956B2 - Verfahren zur Beschichtung von Papierbogenbahnen

Info

Publication number: DE2529956B2
Application number: DE2529956A
Authority: DE
Inventors: Neil George Douglas Marlow Buckinghamshire Robertson (Grossbritannien)
Original assignee: Wiggins Teape Ltd
Current assignee: Arjo Wiggins Ltd
Priority date: 1974-07-04
Filing date: 1975-07-04
Publication date: 1978-11-16
Also published as: BE830975A; FI57458C; ES439165A1; YU170075A; CH586322A5; DK305775A; FR2276883A1; DK140718B; DE2529956A1; SE7507657L; DD120624A5; SE413008B; ATA511175A; JPS544284B2; NL167364C; AR209309A1; GB1476787A; US4038445A; AU8242375A; FR2276883B1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Beschichtung von Papierbogenbahnen mit einer Mikrokapseln und ein partikelförmiges Gerüstmaterial enthaltenden Beschichtungszusammensetzung, insbesondere auf die Herstellung von mit Mikrokapseln beschichtetem Papier zur Verwendung in durckempfindlichen Kopiersystemen.

Ein als Transfersystem bekanntes derartiges Kopiersystem umfaßt ein oberes, als CB bezeichnetes Blatt, das auf der Unterseite mit Mikrokapseln beschichtet ist, die eine Lösung eines farblosen Farbbildners enthalten, sowie ein unteres sog. CF-Blatt, das auf der Oberseite mit einem säurebildenden Farbreaktivmaterial, wie beispielsweise einem Ton, einem Phenolharz oder bestimmten organischen Salzen beschichtet ist. Für die meisten Anwendungen wird ferner eine Anzahl von Zwischenblättern, sog. SFB-Blättern, vorgesehen, von denen jedes auf der Unterseite mit Mikrokapseln und auf der Oberseite mit dem sauren Farbreaktivmaterial beschichtet ist. Durch Schreiben oder Maschinenschrei- ω ben auf die Blätter ausgeübter Druck führt zum Bruch der Mikrokapseln, wodurch die Lösung des Farbbildners auf dem nächstunteren Blatt freigesetzt wird und eine chemische Reaktion stattfindet, die zur Farbbildung aus dem Farbbildner führt. b5

Ein weiteres, als sog. »self-contained system« bezeichnetes Kopiersystem umfaßt zumindest ein auf der Oberseite sowohl mit Mikrokapseln als auch dem säurebildenden Farbreaktivmaterial beschichtetes Blatt Ausüben von Druck durch Schreiben oder Maschinenschreiben auf derartigen Blättern führt wiederum zum Bruch der Kapseln, wodurch die Farbbildnerlösung auf das benachbarte Farbreaktivmaterial freigesetzt und so die Farbe des Farbbildners entwickelt wird.

Wie die Mikrokapseln enthält die Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung von CB- oder CFB-Material sowie von mit beiden Komponenten beschichteten Bogen im allgemeinen einen Binder und ein sog. Gerüstmaterial. Das letztere stellt ein Schutzmittel dar, um vorzeitigen Bruch der Kapseln, beispielsweise bei der Lagerung oder beim Hantieren mit dem Bogen zu verhindern. Das Gerüstmaterial ist partikelförmig. Die Partikel tragen das Blatt bei relativ leichtem Druck, beispielsweise bei der Handhabung oder der Lagerung, und verhindern so die Ausübung eines Drucks auf die Mikrokapseln und somit deren Bruch. Wenn andererseits hoher Druck, beispielsweise beim Schreiben oder Maschinenschreiben, ausgeübt wird, ist die Schutzwirkung des Gerüstmaterials nicht mehr ausreichend, um einen Bruch der Mikrokapseln zu verhindern.

Der Binder dient zur besseren Adhäsion der Mikrokapseln und des Gerüstmaterials an der Papiergrundlage.

Bei den erwähnten Kopiersystemen ist es wünschenswert, daß sich die die Mikrokapseln enthaltende Beschichtung vollständig und gleichmäßig über die gesamte Fläche der CB- oder CFB- bzw. der mit beiden Komponenten beschichteten Blätter erstreckt, um sicherzustellen, daß die gesamte Fläche der entsprechenden Blätter zur Erzeugung einer Kopie in der Lage ist. Aus wirtschaftlichen Gründen ist es außerdem wünschenswert, ein geringes Beschichtungsgewicht der die Mikrokapseln enthaltenden Zusammensetzung zu verwenden. Wie im folgenden erläutert wird, bringt die Erzielung einer vollständigen, ebenen Beschichtung mit zugleich geringem Beschichtungsgewicht große praktische und wirtschaftliche Probleme mit sich.

Es ist bisher üblich, Mikrokapseln enthaltende Beschichtungen als wäßrige Dispersionen mit niedrigem Feststoffgehalt auf Papier aufzubringen und die aufgebrachte Beschichtung anschließend mit einer Luftbürste zu egalisieren. Eine Beschichtungszusammensetzung mit niedrigem Feststoffgehalt, beispielsweise mit 18% Feststoff, erlaubt die Verwendung eines ziemlich dicken nassen Films, der eine vollständige Bedeckung gewährleistet und nach Entfernung des Wassers zum angestrebten niedrigen Beschichtungsgewicht führt. Darüber hinaus wird eine brauchbar ebene Beschichtung erhalten, da das Bemessen mit der Luftbürste zu einer Beschichtung führt, die dazu neigt, Erhöhungen und Vertiefungen im Papier zu »folgen«, als die Vertiefungen auszufüllen und die Erhöhungen mit einem niedrigeren Beschichtungsgewicht zurückzulassen. Das beschriebene Verfahren weist allerdings eine Reihe von Nachteilen auf. Die Verwendung einer Beschichtungszusammensetzung mit niedrigem Feststoffgehalt bedeutet zunächst, daß große Mengen Wasser vom beschichteten Papiergewebe entfernt werden müssen (eine Beschichtungszusammensetzung mit hohem Feststoffgehalt kann nicht zufriedenstellend mit der Luftbürste aufgetragen werden, da ihre höhere Viskosität Fließeigenschaften des Gemisches mit sich bringt, die keine adäquate Bemessung durch einen Luftstrom ermöglichen). Die Geschwindigkeit, bei der die Beschichtung ausgeführt werden kann, ist ferner durch das Problem des »Beschlagens« begrenzt, da der

Dosier-Luftstrahl die Tendenz hat Flussigkeitströpfchen vom Gewebe wegzublasen, wodurch ein »Nebel« entsteht der im folgenden entweder auf dem Papier, was zu einem ungleichen Beschichtungsbild führt, oder an der Spitze der Luftbürste wieder niedergeschlagen werden kann, was die Gleichmäßigkeit des Dosier-Luftstroms stört und somil zur Ausbildung eines ungleichmäßigen Beschichtungsbildes führt Das Problem verschlimmert sich bei höherer Beschichtungsgeschwindigkeit da der Druck des Dosierluftstrahls größer ist Durch sorgfältige Bedienung können diese Schwierigkeiten weitgehend zurückgedrängt werden, die bei Betrieb mit hoher Geschwindigkeit eine unabdingbare Forderung darstellt Die Partikel des Gerüstmaterials neigen ferner dazu, selektiv von der feuchten Beschichtung auf dem Gewebe weggeblasen zu werden, wenn auch dieses Problem in gewissem Maße durch entsprechend sorgfältig arbeitendes Bedienungspersonal beherrscht werden kann. Die Beschichtung mit der Luftbürste ist ferner, soweit bekannt nur bei Papierbahnen bis zu einer gewissen Bütte wirkungsvoll verwendbar.

Beim Versuch, die genannten Probleme durch Verwendung einer Schaberegalisie rung anstelle der Luftbürstenegalisieruing zu lösen, ist es schwierig, die erwünschte Kombination von niedrigem Beschichtungsgewicht und vollständig ebener Beschichtung mit einem guten Beschichtungsbild zu erzielen. Zur Erzeugung einer vollständigen !Beschichtung muß eine ziemlich dicke nasse Schicht aufgebracht werden, wobei jedoch ein Schaber normalerweise nicht zum Auftragen einer Beschichtung mit niedriger Viskosität verwendbar iit, beispielsweise unterhalb etwa 0,2 Pa · m-². Ein Mikrokapselgemisch mit niedrigem Feststoffgehalt von beispielsweise 18% Feststoff besitzt demgegenüber eine geringere Viskosität. Wenn zur Erzielung einer höheren Viskosität eine Beschichtungszusammensetzung mit höherem Festoffgehalt angewendet wird, führt dies entweder zu einem ungleichmäßigen Beschichtungsbild, oder es muß ein unwirtschaftlich hohes Beschichtungsgewicht aufgebracht werden, um nach der Entfernung des Wassers ein gleichmäßigeres Verteilungsbild zu erzielen. Das Problem wird noch durch den Umstand verschärft, daß die Verwendung von Auftragschabern zwar zu einer gleichmäßigen, glatten Oberfläche führt, jedoch zugleich einen ungleichmäßig dicken Film liefert, da im Gegensatz zum Luftbürsten- bzw. Luftrakelauftrag die Vertiefungen im Papier dabei ausgefüllt werden und die Erhöhung andererseits ein niedriges Beschichtungsgewicht aufweisen.

Es könnte daran gedacht werden, die Viskosität in einfacher Weise durch Zusatz eines Verdickungsmittels zu steigern. Ein Verdickungsmittel steigert allerdings nicht die Dicke des nassen Films, weshalb eine unwirtschaftlich dicke nasse Beschichtung zur Gewöhrleistung einer vollständigen Bedeckung noch erforderlich wäre.

Die Anwesenheit partikelartiger Gerüstmaterialien im Beschichtungsgemisch führt zu weiteren Problemen bei der Verwendung von Schaberbeschichtern. Der Schaber kann zunächst selektiv Gerüstmaterial entfernen, das darauf dem Beschichtungsbehälter mit vom Schaber entferntem überschüssigem Belag wieder zugeführt wird. Als Folge davon steigt die Viskosität der Beschichtungszusammensetzung im Beschichtungsbehälter, und die Kontrolle von Beschichtungen mit geringem Gewicht wird dadurch zunehmend schwieriger. Dieses Problem stellt sich dann in besonderem Maße, wenn Cellulosefaserflocken als Gerüstmateria! verwendet werden (Cellulosefaserflocken sind bisher das wahrscheinlich am meisten verwendete Gerüstmaterial, obgleich zu diesem Zweck auch andere Materialien angegeben wurden, wie beispielsweise Getreidestärke, granuläre synthetische Polymere und zahlreiche mineralische Materialien). Die Partikel des Gerüstmaterials neigen ferner dazu, unterhalb des geneigten Schabers zusammenzubacken, was zu Streifen mit niedrigem Beschichtungsgewicht in der Beschichtung führt Darüber hinaus können sich Teile des Schabers intermittierend unter Freigabe der zusammengebackenen Partikel des Gerüstmaterials heben, was zur Bildung von Streifen mit übermäßig hohem Beschichtungsgewicht führt

Der Erfindung liegt die Feststellung zugrunde, daß die genannten, bisher mit dem Auftrag von Mikrokapseln oder Mikrokapseln und partikelförmige Gerüstmaterialien enthaltenden Zusammensetzungen verbundenen Probleme dadurch gelöst oder weitgehend ausgeschaltet werden können, daß die Beschichtungszusammensetzung vor der Beschichtung geschäumt wird.

Der Erfindung liegt entsprechend die Aufgabe zugrunde, ein Beschichtungsverfahren anzugeben, das die erwähnten Nachteile nicht aufweist und auf dem Aufschäumen der Beschichtungszusammensetzung basiert.

Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, ist ein Verfahren zur Beschichtung von Papierbogenbahnen mit einer Mikrokapsel und ein partikelförmiges Gerüstmaterial enthaltenden Beschichtungszusammensetzung durch Aufbringen überschüssigen Beschichtungsmaterials auf die Bahn, Abtragen der Zusammensetzung bis zu einem gewünschten Beschichtungsgewicht mittels einer Abtragevorrichtung und Trocknen der beschichteten Bahn, mit dem Kennzeichen, daß man das Beschichtungsmaterial vor dessen Aufbringen auf die Bahn aufschäumt das Beschichtungsmaterial ohne Zusammenfall des Schaums abträgt und die aufgebrachte Beschichtung bis zum ungeschäumten trockenen Zustand auf der Bahn trocknet.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Die Erfindung umfaßt ferner Papier, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren beschichtet wurde.

Die Abtragevorrichtung ist vorzugsweise in Schaber, der beispielsweise starr oder vorzugsweise flexibel ist. Unter flexiblem Schaber wird dabei ein Schaber verstanden, der sich in der Richtung der Bahnbewegung über die ganze Schneidenbreite in im wesentlichen gleichen Ausmaß zu biegen vermag. Die der Papierbahn gegenüberstehende Oberfläche ist entsprechend konvex, wobei der Konvexitätsgrad so ist, daß sich die Bahn tangential an den Schaber bewegt und der Berührungspunkt der Bahn und des Schabers am Ende der Schneide oder in einem Abstand davon liegt. Im Gegensatz dazu biegt sich der sog. starre Schaber in lediglich geringem Maße und berührt die Papierbahn normalerweise mit der Kante.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist selbstverständlich auf Schaber jeder Flexibilität anwendbar, von sog. starren Schabern, die im Kantenkontakt mit der Papierbahn stehen, bis zu Schabern, die sich bis zur tangentialen Lage zur Papierbahn hinreichend biegen. Erforderlichenfalls kann der Schaber Teil eines sog. »flooded nip inverted blade« oder sog. Bill-blade-Beschichters (vgl. beispielsweise die GB-PS 11 15 133)

oder eines sog. Doppel- oder Twin-blade-Beschichters (vgl. beispielsweise die GB-PS 13 73 998) sein. Zum Auftrag der aufgeschäumten Beschichtungszusammensetzung auf die Papierbahn erwiesen sich Schlitzdüsen-Auftraggeräte (fountain applicator, im folgenden als Düsenauftragsvorrichtung bezeichnet), als besonders geeignet, insbesondere, wenn die Abtragevorrichtung ein elastischer Schaber ist. Obgleich es sich als vorteilhaft erwies, als Auftragvorrichtung einen Schaber bzw. ein Blatt zu verwenden, können jedoch auch andere geeignete Vorrichtungen verwendet werden; geeignete Auftragvorrichtungen sind beispielsweise ein Meyer-Stab oder die Walze eines sog. Champflex-Beschichters.

Der Gehalt der geschäumten Beschichtungszusammensetzung an Luft oder anderen Gasen kann innerhalb eines weiten Bereichs liegen, beispielsweise von etwa 25 bis zu 75%. Der Luftanteil beträgt jedoch vorzugsweise 45—70%. Die angegebenen Grenzen von 25 bzw. 75% stellen keine oberen bzw. unteren Grenzen für den verwendbaren Luftgehalt dar; wenn allerdings der Luftgehalt unterhalb des obigen niedrigsten Wertes sinkt, treten die erwähnten Nachteile der herkömmlichen Schaberbeschichtung wieder auf. Der obere und untere zulässige Luftgehalt hägt in gewissem Maße von den übrigen Parametern der Beschichtungszusammensetzung ab, beispielsweise vom Feststoffgehalt, der Viskosität sowie den übrigen Bestandteilen.

Der Feststoffgehalt der Beschichtungszusammensetzung erwies sich im allgemeinen als nicht kritisch, da Zusammensetzungen innerhalb eines weiten Bereichs des Feststoffgehalts mit gutem Ergebnis aufgetragen werden können. Die Verwendung einer geschäumten Beschichtungszusammensetzung erlaubt die Anwendung von Zusammensetzungen mit höherem als bisher üblichem Feststoffgehalt, beispielsweise mit 50% oder mehr Feststoff. Es erwies sich allgemein als vorteilhaft, bei Beschichtungszusammensetzungen mit hohem Feststoffgehalt einen höheren Luftgehalt anzuwenden.

Obgleich die Viskosität der Beschichtungszusammen-Setzung fast jeden Beschichtungsschritt beeinflußt, wurde festgestellt, daß das erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren mit ausgezeichnetem Ergebnis für Beschichtungszusammensetzungen von sehr unterschiedlicher Viskosität anwendbar ist, beispielsweise für Viskositäten von 0,2—3,5 Pa · m-², d. h. etwa im selben Bereich wie normalerweise bei der Schaberegalisierung in der Papierindustrie. Eine Veränderung der Viskosität kann beim erfindungsgemäßen Verfahren durch geeignete Wahl des Luftgehalts erreicht werden. Die bei der Herstellung der Mikrokapseln und der Beschichtungszusammensetzung verwendeten Verfahren und Materialien sind ebenso von Bedeutung. So kann beispielsweise eine Beschichtungszusammensetzung mit Mikrokapseln aus Gelatine und Carboxymethylcellulose (CMC) eine höhere Viskosität aufweisen als eine Zusammensetzung mit Harnstoff-Formaldehyd-Kapseln.

Die mittlere Blasengröße des Schaums sowie die Blasengrößenverteilung um die mittlere Größe beeinflüssen die Viskosität oder Beschichtbarkeit des Gemischs. Eine enge Verteilung der Blasengröße um die mittlere Blasengröße ist daher zu bevorzugen. Die Blasengröße der in den nachstehend beschriebenen Beispielen verwendeten geschäumten Beschichtungszusammensetzungen liegen überwiegend im Bereich von 10—100 μπι bei einer mittleren Blasengröße von etwa 30—50 um.

Die Art des zu beschichtenden Papiers scheint die Eigenschaften der erzeugten Beschichtung in etwa derselben Weise wie bei der herkömmlichen Schaberbeschichtung zu beeinflussen. Der Einfluß der Papierbasis auf die Beschichtungseigenschaften ist gut bekannt und wird daher nicht weiter erläutert.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann innerhalb eines weiten Bereichs von Beschichtungsgeschwindigkeiten, beispielsweise von etwa 250 m/min bis zu etwa 725 m/min durchgeführt werden, wobei die angegebenen Zahlenwerte keine verfahrenstechnischen Grenzwerte darstellen.

Als Schäumer können zahlreiche Produkte herangezogen werden, wobei jedoch darauf zu achten ist, daß der Schäumer nicht mit den Wänden der Mikrokapseln reagiert. Derartige Reaktionen können mit Gelatine/ CMC-Kapseln auftreten, wenn synthetische Schäumer verwendet werden; natürliche Schäumer sind entsprechend für diese und ähnlich aufgebaute Kapseln bevorzugt. Zu den geeigneten Schäumern gehören folgende wasserlösliche Polymere: Polyvinylalkohol (PVA), Naturprodukte, beispielsweise Proteine wie Gelatine, Casein und Sojabohnenextrakt, Saponin sowie ferner für Kapseln mit Harnstoff-Formaldehyd-Wänden synthetische, insbesondere nichtionische grenzflächenaktive Substanzen. Die aufgeführten Schäumer sind nicht notwendig sämtlich für alle Mikrokapseltypen geeignet. Es ist ferner festzustellen, daß einige Beschichtungszusammensetzungen auch ohne Verwendung eines zusätzlichen Schäumers zufriedenstellend geschäumt werden können. So kann beispielsweise das eingesetzte Bindemittel selbst einen geeigneten Schaum erzeugen. Beispiele von Bindemitteln dieser Kategorie sind etwa die erwähnten Proteine sowie Polyvinylalkohol.

Die geschäumte Dispersion kann in jeder geeigneten Weise hergestellt werden. Dazu wurde festgestellt, daß, obgleich Mirkokapseln im trockenen Zustand durch mechanischen Druck leicht zu Bruch gehen, eine wäßrige Suspension von Mirkokapseln der hohen Scherbeanspruchung zahlreicher hochtouriger Mixer oder Rührer ausgesetzt werden kann, ohne daß eine Beschädigung der Mikrokapseln in nennenswertem Umfang eintritt. Derartige Mixer können entsprechend bei der zum Aufschäumen dienenden Vorrichtung verwendet werden. Zwei Typen schaumerzeugendet Geräte, die beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendbar sind, werden bei den nachfolgenden Beispielen näher erläutert.

Die in den zu schäumenden Zusammensetzungen eingesetzten Gerüstmaterialien können beispielsweise aus Cellulosefaserflocken, granulären Stärkepartikeln granulären synthetischen Polymeren, hohlen odei flüssigkeitshaltigen Kapseln von größerem Durchmesser als die Mikrokapseln der Zusammensetzung odei partikelförmigen mineralischen Materialien wie beispielsweise Talk oder Pigmenten oder anderen teilchen förmigen Materialien geeigneter Größe, die keim schmirgelartigen Eigenschaften besitzen und leicht voi dem Schäumen in das Gemisch eingebracht werdei können, bestehen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand dei Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

F i g. 1 ein Blockdiagramm der allgemeinen Anord nung einer Papierbeschichtungsmaschine,

F i g. 2 ein Fließbild, aus dem die Stufen dej Beschichtens sowie des Aufschäumens bei eine derartigen Maschine hervorgehen.

F i g. 3 ein Fließbild einer alternativen Aufschäumvorrichtung sowie

F i g. 4 ein Diagramm, aus dem die Art der Einstellung eines elastischen Schabers zur Anpassung an Beschichtungszusammensetzungen mit verschiedenen Eigenschaften hervorgeht.

Die in F i g. 1 dargestellten Papierbeschichtungsmaschine umfaßt eine Abwickelstufe I₁ bei der das Papier 2 von einer Rolle 3 abgewickelt wird. Das Papier 2 wird durch die Rollen 3 zu einer Schaberbeschichtungsvorrichtung 5 geführt, bei der eine aufgeschäumte wäßrige Beschichtungszusammensetzung, die die Mikrokapseln, ein partikelförmiges Gerüstmaterial sowie einen Binder enthält, auf das Papier 2 aufgebracht wird. Nach dem Auftrag der Beschichtung wird das beschichtete Papier 7 in einem Trockner 8 getrocknet und gelangt anschließend über die Rollen 9 zu einer Rolle 10, auf die es in der Aufwickelstufe 11 wieder aufgewickelt wird. Die aufgeschäumte Beschichtungszusammensetzung wird in einer Aufschäumvorrichtung 6 erzeugt, zu der im folgenden zwei alternative Ausführungsformen beschrieben werden. Die geschäumte Beschichtungszusammensetzung wird der Beschichtungsvorrichtung durch eine Leitung 6a zugeführt, überschüssige Beschichtungszusammensetzung wird durch die Leitung 6b zum Wiederaufschäumen rückgeführt.

Fig.2: Die Bahn 2 des zu beschichtenden Papiers wird um die Unterseite einer Trägerwalze 12 geführt, wobei ein Überschuß an Beschichtungszusammensetzung 13 mit einer Düsenauftragsvorrichtung 14 aufgebracht wird. Durch einen elastischen Schaber 15, der gegen die Walze 12 anliegt, wird die Beschichtung geglättet, wobei durch Abschaben überschüssiger Beschichtungszusammensetzung ein Belag von erwünschter Dicke erzeugt wird. Die beschichtete Bahn 7 gelangt anschließend in den Trockner. Die abgetragene überschüssige Beschichtungszusammensetzung wird in einem schräg angebrachten Trog 29 gesammelt und gelangt durch eine Leitung 29a in einen Sammeltank 17 zum Wiederaufschäumen sowie zur Wiederverwendung.

Im folgenden wird das Aufschäumen der erfindungsgemäß verarbeiteten Zusammensetzung näher beschrieben. Frische Beschichtungszusammensetzung gelangt von einem Vorratstank 16 in den Sammeltank 17, von wo sie mit einer Pumpe 18 in den Tangentialeinlaß eines Abscheiders 19 gepumpt wird, bevor sie auf das Sieb einer Papiermaschine gelangt; als Abscheider 19 dient ein üblicherweise zur Reinigung der Ausgangsmaterialien bei der Papierherstellung verwendeter Abscheider. In den Abscheider wird am Boden mit einem perforierten Rohr Luft eingeleitet; die Luftleitung ist mit 20 bezeichnet In der Luftleitung ist ein Durchflußmesser 21 zur Anzeige der eingeleiteten Luftmenge eingeschaltet Mit einem Ventil 22 kann die Einleitung der Luft eingestellt werden, von der entsprechend der Luftgehalt und somit die Viskosität des erzeugten Schaums abhängen. Das aus dem Abscheider 19 austretende Gemisch von Beschichtungszusammensetzung und Luft gelangt zu einem mit hoher Schergeschwindigkeit arbeitenden Mixer 23 (z. B. Oakes in-Linie rotating shaft-Mixer). Auf diese Weise wird ein Schaum mit großen Blasen erzeugt Der Schaum wird anschließend zur Erzeugung kleinerer Bläschengrößen durch Durchleiten durch eine Anordnung von Düsen 24 und Schaumrohren 25 feiner gemacht Die gezeigte Anordnung besteht aus drei parallel angeordneten Vorrichtungen, von denen jede aus einer Düse und einem in Reihe angeordneten Schaumrohr besteht. Die so hergestellte aufgeschäumte Zusammensetzung gelangt anschließend zur Düsenauftragsvorrichtung 14 zum Auftrag auf die Papierbahn 2. Eine mit einem Ventil versehene Zweigleitung 26 führt zu einer Meßzelle 27 für den Luftgehalt und erlaubt so die Anzeige und Überwachung des Luftgehalts der aufgetragenen Zusammensetzung. Die zur Messung des Luftgehalts abgezogene Beschichtungszusammensetzung wird zum

ίο Wiederaufschäumen und zur Wiederverwendung mit einer Leitung 28 in den Sammeltankt 17 zurückgeführt.

In Fig.3 ist eine alternative Weiterbildung der Schaumerzeugungsvorrichtung dargestellt, die einen geschlossenen, in der Leitung befindlichen Mixer 30 umfaßt, beispielsweise einen geschlossenen Tank mit einem drehbaren Rührer, in dem eine wäßrige Beschichtungszusammensetzung, die die Mikrokapseln, Bindemittel und partikelförmiges Gerüstmaterial enthält, aufgeschäumt wird. Die Dispersion wird vom Mixer 30 mit einer Pumpe 31 unter einem Druck von etwa 1,75 — 2,1 kp/cm² über ein Zuführungsrohr 32 zum Einlaßverteiler 33 eines Schaumerzeugers gepumpt.

Die aufgeschäumte Beschichtungszusammensetzung verläßt einen Auslaßverteiler 34 durch ein Auslaßrohr 35 und gelangt zu einer Düsenauftragsvorrichtung 36, mit der ein mit einem 'elastischen Schaber arbeitender Beschichter verbunden ist. Überschüssige Beschichtungszusammensetzung wird in einen Behälter 37 geleitet und mit einer Pumpe 38 durch ein Rohr 39 dem

jo Mixer 30 zur Wiederverwendung zugeführt. Weitere Beschichtungskomponenten können sowohl in trockener Form als auch als Dispersion über eine Leitung 40 dem Mixer 30 zur Dispersion in der rückgeführten Beschichtungszusammensetzung zugeführt werden.

Von einem Kompressor 42 od. dgl. erzeugte Preßluft wird einer Dosiereinrichtung 41 zugeführt, durch die eine bestimmte Luftmenge in das Rohr 40 eingeleitet wird. Die eingeführte Luftmenge wird von der Dosiereinrichtung 41 angezeigt und auf einem erwünschten Wert gehalten.

In F i g. 4 ist ein an einer Trägerwalze 44 anliegender elastischer Schaber 43 dargestellt. Der Schaber wird von einer mit 45 bezeichneten Haltevorrichtung gehalten. Da derartige Haltevorrichtungen in der Papierbeschichtungsindustrie allgemein bekannt sind, wird die Konstruktion der Haltevorrichtung 45 nicht näher erläutert. Die Position der Haltevorrichtung 45 sowie die Position des Schabers im Halter sind einstellbar, so daß der sog. Schaberwinkel /x sowie die

so Schaberlänge variiert werden können, wie ebenfalls in der Papierbeschichtungsindustrie üblich. Der Schaberwinkel oc ist dabei der Winkel zwischen der Tangente an die Trägerwalze im Berührungspunkt des Schabers und der Richtung des Schabers an dem Punkt, an dem er aus dem Halter austritt Die Schaberlänge ist der Abstand zwischen dem Ende des Hlaters 45 und dem Ende des Schabers in nicht gebogener Stellung.

Schaberwinkel und -länge können je nach der zu beschichtenden Zusammensetzung geeignet eingestellt

eo werden. Es ist im allgemeinen wünschenswert, den Schaberwinkel mit steigender Viskosität der aufgeschäumten Beschichtungszusammensetzung zu vergrößern. Die bevorzugte Schaberlänge hingegen scheint nicht sehr von der Viskosität abzuhängen; es ist lediglich wünschenswert, sie für Gemische mit höherer Viskosität einzustellen (zu verringern). Die Dicke des Schabers ist andererseits nicht kritisch und liegt üblicherweise in der Größenordnung von 0,254 mm.

ίο

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen näher erläutert.

Beispiele 1-70

Die Beispiele beziehen sich auf Beschichtungsläufe, die zur Veranschaulichung der breiten Anwendbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt wurden, wobei gezeigt werden soll, daß das erfindungsge- ι ο mäße Verfahren insbesondere anwendbar ist für

a) Zusammensetzung mit verschiedenen Luftgehalten und Viskositäten,

b) Zusammensetzung mit Kapseln aus unterschiedlichen Wandmaterialien,

c) Zusammensetzung mit unterschiedlichem Feststoffgehalt,

d) die Beschichtung unterschiedlicher Trägerpapiere,

e) die Beschichtung bei verschiedenen Geschwindigkeiten,

f) die Anwendung verschiedener Beschichtungsgewichte sowie

g) Zusammensetzungen mit verschiedenen Gerüstmaterialien.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt.

I Tabelle I 1	Beschich-	% Luft	Viskosität	Beschich-	Beschichtungsbild	Bemerkungen
J Beispiel	tungszusam-			tungsgewicht
I	mensetzung
I	Typ		(Pa · m"²)	g/m²
I	A	58	0,430	6,1	ausgezeichnet
1 ^l	A	57	0,520	6,8	ausgezeichnet
i 2	A	60	0,520	3,8	sehr gut
I ³	A	58	0,455	5,4	ausgezeichnet
■M A. %	A	59,5	0,457	5,4	ausgezeichnet
« 5	A	47,5	0,175	5,4	sehr gut
i 6	A	57,7	0,515	6,2	ausgezeichnet
1 7	A	63	0,610	5,8	ausgezeichnet
1 8	A	59,5	0,550	6,4	ausgezeichnet
1 9	B	55	0,700	6,4	ausgezeichnet
I 10	B	50	0,500	7,0	sehr gut	Beschichtungs-
I ii						geschwindigkeit
I						550 m/min
I	B	55	0,850	6,0	sehr gut	Beschichtungs-
I 12						geschwindigkeit I
I						725 m/min I
I	B	65	1,560	6,6	sehr gut
I ⁱ³	B	37	0,440	6,6	gut
! 14	B	27	0,320	6,1	gut
I 15	B	56	0,910	5,6	ausgezeichnet
I 16	B	59	1,120	6,9	sehr gut
1 17	B	62,5	0,900	6,7	sehr gut
1 18	B	62,5	0,700	6,7	gut
1 19	B	56	0,600	6,4	gut
f 20	B	70	1,820	7,0	sehr gut
I 21	B	70	1,580	6,9	ausgezeichnet
1 ²²	B	67	1,080	7,4	gut
23	B	55,0	1,200	5,7	sehr gut
24	B	55	1,200	5,9	sehr gut
25	B	55	1,200	5,0	gut
26	B	55	1,200	5,5	gut
27	B	55	1,500	5,6	gut
28	B	55	1,100	3,7	mäßig
29	B	55	1,100	3,5	mäßig
30	B	57	1,070	3,8	mäßig
31	B	52,5	0,520	4,9	mäßig	PVA-Binder I
32	B	61,5	0,530	5,6	gut.	PVA-Binder I

12

Fortsetzung

Beispiel Bcschich- % Luft

tungszusammcnsctzung Typ

Viskosität Beschielt- Beschichtuiigsbild

tungsgewicht

(Pa · m ³) g/m²

Bemerkungen

B 13 B B

B B B

64 66,5

57,5 53

56,5 54,5 60,5

62,5

42	C	40
43	C	55
44	D	62
45	D	61,5
46	C	66
47	E	50
48	E	55
49	F	50
50	F	60
51	F	37
52	F	60
53	F	50
54	F	53
55	F	62
56	F	57
57	F	57
58	F	60
59	F	25
60	F	53
61	F	70
62	F	56
63	F	48
64	F	53
65	F	63
66	F	59,5
67	F	57
68	F	56,5
6.9	F	50
70	G	51

0,640 0,625 0,700 0,440

0,920 1,350 2,740 3,100 1,440 0,880 1,000 1,220 2,200 1,700 2,900 2,100 2,840 3,400 2,900 2,800 3,400 1,680 3,120 2,860 2,200 1,760 1,600 2,500 2,460 2,600 2,350 2,560 2,680

6,7 6,4 6,8 6,9

6,8 7,1 6,1

6,2

6,3 6,1 6,5 5,9 6,9 8,0 7,6 7,9 5,9 6,5 6,1 6,3 6,4 5,7 5,8 5,3 6,1 5,8 6,1 4,0 6,1 6,0 6,5 6,1 5,7 3,2 6,2 6,0 4,4

sehr gut sehr gut ausgezeichnet ausgezeichnet

mäßig gut sehr gut

gut

mäßig

gut

mäßig

sehr gut

gut

sehr gut

mäßig

gut

mäßig

gut

mäßig

gut

sehr gut

ausgezeichnet

mäßig

gut

sehr gut

ausgezeichnet

PVA-Binder PVA-Binder

schaumgeripptes Papier von 38 g/m² Gewicht

MG-Basis, glatte Seite

MG-Basis, rauhe Seite schaumgeripptes Papier von 38 g/m² Gewicht

Gerüstmaterial Weizenstärke

PVA-Binder PVA-Binder

Wenn nicht unter »Bemerkungen« anders angegeben, 65 wird; die Beschichtung geschah bei einer Geschwindig-

war die verwendete Papierbasis ein Bogenmatenal von keit von 250 m/min auf einer Beschichtungsvorrichtung

49 g/m² und herkömmlicher Art, das bei der industriel- im Technikumsmaßstab; mit Ausnahme der im folgen-

len Erzeugung von CB-Bogen üblicherweise verwendet den erläuterten Beschichtungszusammensetzungen der

Typen E und F wurde Casein als Binder und Schäumer verwendet

Der Schaum wurde in allen Fällen, wie bei F i g. 2 erläutert erzeugt; die Beschichtung wurde in allen Fällen mit einer Düsenauftragsvorrichtung aufgebracht und mit einem elastischen Schaber egalisiert Die Variation des Beschichtungsgewichts geschah durch entsprechende Veränderung des Schaberwinkels und der Schaberlänge. Die Viskosität wurde in allen Fällen unter Verwendung eines Brookfield-Viskosimeters bei 100 U/min gemessen. In manchen Fällen wurde festgestellt, daß bei einem bestimmten Luftgehalt bei derselben Beschichtungszusammensetzung verschiedene Viskositäten auftraten; als ein Grund hierfür wird der Einfluß unterschiedlicher Bläschengrößen im Schaum angesehen, was im gewissen Maße durch die manuelle Kontrolle des Luftgehalts bedingt ist

Die in der Tabelle verwendeten Bezeichnungen der Typen der Beschichtungszusammensetzungen entsprechen folgenden Zusammensetzungen:

A -

B -

C -

D -

E -

F -

G -

Zusammensetzung mit 18% Feststoff gehalt; Herstellung der Kapseln durch Koazervation aus einem wäßrigen Gemisch von Gelatine, Carboxymethylcellulose und Polyvinylmethyläther-Maleinsäureanhydrid-Copolymer (zum Verfahren vgl. Beispiel 1 der GB-PS 10 53 935, wobei dort anstelle von Carboxymethylcellulose Gummiarabicum eingesetzt ist);
Zusammensetzung mit 23% Feststoffgehalt, gleiche Kapseln wie in A;
Zusammensetzung mit 28% Feststoffgehalt,

mit 33% Feststoffgehalt,

Kapseln wie in A;
Zusammensetzung
Kapseln wie in A;
Zusammensetzung mit 33% Feststoffgehalt, Kapselwandungen aus Harnstoff-Formaldehyd-Harz;

Zusammensetzung mit 38% Feststoff gehalt, Kapseln wie in E;
Zusammensetzung
Kapseln wie in E.

mit 26% Feststoffgehalt,

Die Beschichtungszusammensetzung wurden folgendermaßen hergestellt:

Typen A—D:	Kapseln Solkaflocken Casein oder PVA	% Trocken gewicht 82,2 14,8 3,0
Typen A—D:	Kapseln Weizenstärke Casein oder PVA	84,4 12,6 3,0
Typen E und F:	Kapseln Solkaflocken Stärke (als Binder)	81,5 14,7 3,8

(Jalan EH, Vertrieb durch Laing-National Limited). t>o

In den Zusammensetzungen der Typen E und F wurde ferner ein nichtionisches Alkylarylpolyätheralkohol-Oberflächenaktivmittel in einer Menge von 4% Aktivgewicht, bezogen auf den Gesamtfeststoffgehalt μ des Gemischs, als Schäumer verwendet.

Unter schaumgeripptem Papier ist ein in der GB-PS 13 29 409 beschriebenes Papier verstanden.

Einige bei den der Tabelle 1 zugrundeliegenden Versuchen typische Schaberparameter sind im folgenden angegeben:

1) Zusammensetzung Typ A

Geschäumte Zusammensetzung mit 58% Luft und einer Viskosität von 0,43 Pa · m-², beschichtet mit 6,1 g/m*;

Schaberparameter:	36,5 mm
Länge:	0,254 mm
Dicke:	26°
Winkel:

15

20

2) Zusammensetzung Typ B

Geschäumte Zusammensetzung mit 58% Luft und einer Viskosität von 0,7 Pa · m~²; beschichtet mit 6,8 g/m²;

Schaberparameter:	36,5 mm
Länge:	0,254 mm
Dicke:	38°.
Winkel:

30

3) Ausammensv czung Typ C

Geschäumte Zusammensetzung mit 67% Luft und einer Viskosität von 1,64 Pa · m~²; beschichtet mit 6,5 g/m²;

Schaberparameter:

Länge: 36,5 mm

Dicke: 0,254 mm

Winkel: 43°.

4) Zusammensetzung Typ D

Geschäumte Zusammensetzung mit 51% Luft und einer Viskosität von 2,56 Pa · m-²; beschichtet mit 4,4 g/m²;

Schaberparameter:

Länge:

Dicke:

Winkel:

25,4 mm
0,254 mm
52,5°.

Beispiel 71

Das Beispiel bezieht sich auf die Beschichtung einet Papierbahn mit einer Beschichtungszusairmensetzung die unter Verwendung der in Fig.3 dargestellter Vorrichtung aufgeschäumt worden war.

Es wurden zwei Beschichtungszusammensetzunger hergestellt; die Mikrokapseln der einen Zusammensetzung enthielten Gummiarabicum, die der anderer Carboxymethylcellulose als eines der Wandbildungsmaterialien (die übrigen Materialien waren Gelatine sowie das Polyvinylmethyläther-Maleinsäureanhydrid-Copolymer).

Das Gerüstmaterial bestand aus Cellulosefaserflok ken, als Binder wurde Casein verwendet.

Die Zusammensetzung war in allen Fällen:

Mikrokapseln

Cellulosefasern

Casein

82,2 Teile Trockengewicht
14,8 Teile Trockengewicht
3,0 Teile Trockengewicht

Anschließend wurde mit jeder der Beschichtungszu sammensetzungen folgendes Verfahren durchgeführt.

Die Beschichtungszusammensetzung wurde auf einen Feststoffgehalt von 18% hergestellt und der pH-Wert mit Natriumhydroxidlösung oberhalb pH 10,5 eingestellt

Das Beschichtungsgemisch wurde in einer Schäumvorrichtung, wie in F i g. 3 dargestellt, zum erwünschten Luftgehalt aufgeschäumt Der Luftgehalt des Schaums wurde dabei mit einer Vorrichtung überwacht, mit der der durch eine Schaumsäule erzeugte hydrostatische Druck gemessen wurde, deren Höhe durch ein Überlaufwehr kontrolliert wurde.

Während der Durchführung der Beschichtung wurde keine Zunahme des Feststoffgehalts der Beschichtungszusammensetzung festgestellt

10

Die aufgeschäumte Beschichtungszusammensetzung wurde mit einer Düsenauftragsvorrichtung auf eine Papierbahn aufgebracht, wobei überschüssige Beschichtungszusammensetzung mit einem elastischen Schaber abgetragen wurde.

Es wurde ferner ein Vergleichsversuch unter Verwendung einer nicht aufgeschäumten Beschichtungszusammensetzung durchgeführt die mit einem Walzenauftragsystem mit darauffoigender Luftbürste aufgebracht wurde.

Das beschichtete Papier wurde anschließend in der unter Vergleichsbeispiel 1 beschriebenen Weise auf seine funktionellen Eigenschaften hin geprüft; die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle II dargestellt

Tabelle II	Auftragsystem	Vol.-% Luft	Viskosität cP (Brookfield Spindle 3 bei 100 U/min)	Beschich- tungs- gewicht, g/m²	Kalander- Intensität %*)	Schmier festigkeit %*)
Wandmaterial	Düsenauftrag, Walze Düsenauftrag, Walze Luftbürsten- Beschichtung	55 46 41 48 ungeschäumt	600 290 250 305 50	6,0 7,0 4,6 6,1 6,0	62 66 64 52 63	89 85 88 87 87
Gummi- arabicum Carboxymethyl cellulose Gummi- arabicum

*) Tests im nachstehenden Vergleichsbeispiel I beschrieben.

Die Ähnlichkeit der funktionellen Eigenschaften bei den obigen Beispielen sowie das Fehlen einer Steigerung des Feststoffgehalts des Beschichtungsgemischs im Rückführungskreis erweisen, daß in diesen Fällen keine Anhäufung von Cellulosefasern unter dem Schaber stattfindet. Das erzeugte Papier zeigte gleichmäßige Verteilung der Beschichtung und besaß eine ebene Blattoberfläche. 4

Beispiel 72

_ j · η ι_· L. -u-rij *) Durchfuhrung der Tests wie im nachfolgenden Ver-

Es wurde ein Beschichtungsgemisch mit folgender _{50 g}|_ei_chsbeispiel I. Zusammensetzung hergestellt:

Tabelle III	% Luft	Beschich- tungs- gewicht, g/m²	Kalander- Intensität, %*)	Schmier festigkeit %)
Viskosität Pa · m"² (Brookfield Spindle 3, 100 U/min	48 58	6,2 6,0	63 58	88 89
0,260 0,970

Mikrokapseln
Cellulosefasern
Casein

Natriumhydroxid
(20%ige Lösung)

82,2 Gew.-Teile Trockengewicht

14,8 Gew.-Teüe Trockengewicht

3.0 Gew.-Teile Trockengewicht

0,4 Gew.-Teile Trockengewicht

55

der Feststoff gehalt betrug 24,5%.

Das Gemisch wurde wie in Beispiel 71 zum Schäumen von 48 und 58% Luftgehalt aufgeschäumt. Die Schäume wurden mit einer Düsenauftragsvorrichtung auf eine Papierbahn aufgebracht, wobei überschüssige Beschichtung mit einem flexiblen Schaber abgetragen wurde. Das so hergestellte beschichtete Papier besaß ein gutes Beschichtungsbild und gute Glattheit. Das Papier wurde auf seine funktionellen Eigenschaften geprüft; die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle III angegeben.

Beispiel 73

Es wurde ein Beschichtungsgemisch derselben Formulierung wie in Beispiel 72 mit einem Feststoffgehalt von 23% hergestellt. Das Gemisch wurde mit dem in Beispiel 71 beschriebenen System zu einem Luftgehalt von 54% aufgeschäumt. Die Viskosität wurde zu 0,47 Pa ■ m~² ermittelt. Das aufgeschäumte Beschichtungsgemisch wurde mit einer Walzenauftragvorrichtung auf die Papierbahn aufgebracht, wobei überschüssige Beschichtung mit einem flexiblen Schaber abgetragen wurde, wodurch ein Beschichtungsgewicht von 6,3 g/m² erhalten wurde. Das beschichtete Gemisch ergab eine Kalander-Intensität von 60% und eine Schmierfestigkeit von 86%.

Vergleichsbeispiel I

Zur Erläuterung der funktionellen Eigenschaften von nach erfmdungsgemäßen Verfahren beschichteten Papieren sind in der nachstehenden Tabelle IV Versuchsergebnisse hinsichtlich der Kalander-Intensität (CI) und der Schmierfestigkeit von Papieren angegeben, die nach

Tabelle IV

einem der Beispiele von Tabelle 1 hergestellt bzw. nach herkömmlichen Verfahren erhalten wurden.

In jedem Fall enthielt die Zusammensetzung Casein als Bindemittel, Ceilulosefaserflocken als Gerüstmaterial sowie kapseln aus Gelatine/Carboxymethylcellulose/Polyvinylmethyläther-Maleinsäureanhydrid-Copolymer; ferner wurde ein flexibler Schaber verwendet

Feststoffgehalt	Auftragsverfahren	Beschich-	Kalander-	Schmier
		tungs-	Intensität, %	festigkeit, %
		gewicht, g/m²
18%	Walze/Luftbürste	5,5	56	89,6
23%	Walze/Schaber (geschäumt)	(i,3	49,4	90,0
23%	Walze/Schaber	5,4	51,4	74,0
	(ungeschäumt)
23%	Düsenauftr./Schaber	6,4	45,5	87,0
	(geschäumt)
23%	Düsenauftr./Schaber	5,7	47,0	77,4
	(ungeschäumt)

Aus den erhaltenen Ergebnissen geht hervor, daß die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten Papiere vergleichbare Eigenschaften wie durch herkömmliche Luftbürstenbeschichtung erzeugte Papiere aufweisen sowie daß die erfindungsgemäß beschichteten Papiere brauchbare funktionell Eigenschaften aufweisen. Die beiden Beispiele, die sich auf die Verwendung eines flexiblen Schabers mit einer ungeschäumten Zusammensetzung beziehen, liefern allerdings hinsichtlich der Schmierfestigkeit ungünstige Ergebnisse, woraus hervorgeht, daß das Gerüstmaterial nicht ausreichend und gleichmäßig auf das Papier aufgebracht worden war.

Der obenerwähnte Kalander-Intensitätstest dient als Standard-Test für druckempfindliche Kopierprodukte und beruht darauf, daß ein Streifen eines kapselbeschichteten Papiers auf einen Streifen eines mit einem Co-Reaktanten beschichteten Papiers (z. B. CF-Papier) aufgelegt und die aufeinandergelegten Streifen unter Ausüben eines zum Bruch der Kapseln ausreichenden Drucks (beispielsweise 15kp/cm) durch einen erhaltenen Kalander geschickt werden. Die Intensität des erhaltenen Druckbilds nach 48 h sowie der Untergrund werden anschließend mit einem Opacimeter gemessen und die sog. Kalander-Intensität als

Reflexionsvermögen des Druckbilds
Reflexionsvermögen des Untergrunds

■- χ 100

in % angegeben. Je niedriger der Wert der Druckintensität ist, desto intensiver ist entsprechend der Druck bzw. die Kopie.

Der Schmierfestigkeit ist ebenfalls ein Standard-Test für druckempfindliche Kopierprodukte und dient zur Bestimmung der Beständigkeit der Kapseln gegenüber vorzeitigem Bruch; dabei werden ein mit einem Gewicht belastetes und mit einem Co-Reaktanten beschichtetes Blatt über ein mit Kapseln beschichtetes Blatt gezogen und Reflexion und Untergrund für die erhaltene Kopie auf dem mit dem Co-Reaktanten Zunahme versehenen Blatt ermittelt. Das Ergebnis wird wie bei der Kalander-Intensität als prozentualer Wert angegeben. Bei der Schmierfestigkeit ist allerdings die Beständigkeit gegenüber vorzeitigem Bruch um so besser, je höher der Resultatwert liegt.

Vergleichsbeispiel II

Wie bereits erwähnt, führt die Verwendung der

jo Schaberbeschichtungstechnik bei einer ungeschäumten Beschichtungszusammensetzung zu einer selektiven Entfernung von Gerüstmaterial aus der Beschichtungszusammensetzung durch den Schaber und zu anschließender Rückführung des Gerüstmaterials in den Behälter der Auftragvorrichtung für die Beschichtungszusammensetzung mit vom Schaber abgetragener überschüssiger Beschichtungszusammensetzung. Das Beispiel dient der Erläuterung dieses Effekts.
Für zu Beginn identische geschäumte sowie nichtgeschäumte Beschichtungszusammensetzungen mit Cellulosefaserflocken als Gerüstmaterial wurden jeweils JO min lange Beschichtungsläufe durchgeführt. Die Zusammensetzung wurde mit einer Düsenauftragsvorrichtung aufgebracht und mit einem flexiblen Schaber abgetragen. Der anfängliche Feststoffgehalt der Zusammensetzungen betrug 23%. Nach der Beschichtung lag bei der aufgeschäumten Zusammensetzung keine meßbare Zunahme des Feststoffgehalts vor, während der Feststoffgehalt der nichtgeschäumten Zusammen-Setzung 27% betrug. Diese Zunahme des Feststoffgehalts ist durch den erwähnten Effekt einer selektiven Entfernung von Gerüstmaterial und dessen Rückführung in die zu beschichtende Zusammensetzung bedingt. Das Beispiel wurde unter Verwendung von Weizenstärke als Gerüstmaterial an Stelle von Cellulosefaserflocken wiederholt, wobei wiederum eine Steigerung von 23 auf 27% Feststoff gehalt im Fall des nich tauf geschäumten Gemisches beobachtet wurde, während der Feststoffgehalt des aufgeschäumten Gemischs unverändert blieb.

Vergleichsbeispiel IH

Das Beispiel dient der Veranschaulichung des Umstands, daß die selektive Entfernung von Gerüstmaterial bei Verwendung einer nichtgeschäumten Beschichtungszusammensetzung auftritt.

Es wurde eine Zusammensetzung vom Typ B verwendet und mit einer Düsenauftragsvorrichtung und einem starren, frei hängenden bzw. Schleppschaber zum Abtrag überschüssiger Beschichtungszusammensetzung in geschäumter sowie ungeschäumter Form verwendet. Als Gerüstmaterial wurden Cellulosefaserflocken eingesetzt. Das erhaltene Papier wurde anschließend wie

beschrieben auf seine Schmierfesügkeit geprüft Für die geschäumte Beschichtungszusammensetzung betrug die Schmierfestigkeit 89%, für die nichtgeschäumte Zusammensetzung 84%, woraus hervorgeht, daß letztere gegenüber einem vorzeitigen Bruch der Kapseln empfindlicher war, also weniger Gerüstmaterial enthielt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Beschichtung von Papierbogenbahnen mit einer Mikrokapseln und ein partikelförmiges Gerüstmaterial enthaltenden Beschichtungszusammensetzung durch Aufbringen überschüssigen Beschichtungsmaterials auf die Bahn, Abtragen der Zusammensetzung bis zu einem gewünschten Beschichtungsgewicht mittels einer Abtragevorrichtung und Trocknen der beschichteten Bahn, dadurch gekennzeichnet, daß man das Beschichtungsmaterial vor dessen Aufbringen auf die Bahn aufschäumt, das Beschichtungsmaterial ohne Zusammenfall des Schaums abträgt und die aufgebrachte Beschichtung bis zum ungeschäumten trockenen Zustand auf der Bahn trocknet

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Abtragevorrichtung ein Schaber verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Abtragevorrichtung ein elastischer Schaber verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die geschäumte Zusammensetzung mit einer Düsenauftragsvorrichtung auf die Bahn aufgebracht wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine geschäumte Beschichtungszusammensetzung mit einem Gasgehalt von 25 bis 75% verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine geschäumte Beschichtungszusammensetzung mit einem Gasgehalt von 45 bis 70% verwendet wird.