DE3321681A1 - Process for the removal of volatile substances from layers - Google Patents

Process for the removal of volatile substances from layers

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DE3321681A1 DE19833321681 DE3321681A DE3321681A1 DE 3321681 A1 DE3321681 A1 DE 3321681A1 DE 19833321681 DE19833321681 DE 19833321681 DE 3321681 A DE3321681 A DE 3321681A DE 3321681 A1 DE3321681 A1 DE 3321681A1
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    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/007—After-treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F23/00—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M7/00—After-treatment of prints, e.g. heating, irradiating, setting of the ink, protection of the printed stock
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B5/00—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat
    • F26B5/16—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by contact with sorbent bodies, e.g. absorbent mould; by admixture with sorbent materials

Abstract

Published without abstract.

Description

Verfahren zum Entfernen von flüchtigen Substanzen aus SchichtenProcess for removing volatile substances from layers

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von flüchtigen Substanzen aus Schichten, insbesondere zum Entfernen von Lösemittelresten aus Druck- oder Lackschichten. The invention relates to a method for removing volatile substances from layers, in particular for Removal of solvent residues from printing or varnish layers.

Beim Beschichten (z.B. Bedrucken oder Lackieren)von Materialien oder bei der Herstellung freitragender Schichten lassen sich flüchtige Beimischungen oft nur unvollkommen austreiben. Dies kann die Qualität des Produkts beeinträchtigen, insbesondere, wenn es sich bei dem Produkt um ein Verpackungsmaterial handelt und die flüchtigen Substanzen geruchsaktive Stoffe sind. Als flüchtige Stoffe kommen im allgemeinen -solche Substanzen in Betracht, die zuvor die flüssige Verarbeitung des Materials ermöglichten, dann aber bei der Verfestigung des Materials unerwünscht sind.When coating (e.g. printing or painting) materials or when manufacturing self-supporting Volatile admixtures can often only be driven out imperfectly in layers. This can affect the quality of the Affect the product, especially if the product is a packaging material and the volatile substances are odoriferous substances. The volatile substances generally include -such Consider substances that previously made it possible to process the material in liquid form, but then are undesirable in the solidification of the material.

Eine Trocknung unter Energiezufuhr, etwa durch Aufblasen erwärmter Luft, bringt meist nur einen Teilerfolg, da die Temperatur nicht so hoch sein darf, daß es zur Blasenbildung in der Schicht oder zu einer Schädigung des beschichteten Materials (etwa Papier oder Folie) kommt; ist die Temperatur andererseits niedrig, so läuft der Vorgang zu langsam ab und ist für eine hohe Produktionsgeschwindigkeit ungeeignet.Drying with the addition of energy, for example by inflating heated air, usually only brings partial success, since the temperature must not be so high that it leads to the formation of bubbles in the layer or to one Damage to the coated material (e.g. paper or film) occurs; is the temperature on the other hand low, the process is too slow and unsuitable for high production speeds.

Während der Trocknung entweichen die flüchtigen Komponenten aus der Schicht in Abhängigkeit von ihrer Verfügbarkeit in der Oberfläche und vom Partialdampfdruck, den sie dort besitzen. Dafür ist einerseits dieDuring the drying, the volatile components escape from the layer depending on their Availability in the surface and the partial vapor pressure that they have there. For this, on the one hand, is the

Diffusionsgeschwindigkeit maßgebend, die u.a. eine Funktion der sich während des Trocknens allgemein und lokal ändernden Viskosität der Schicht ist, und .andererseits die Wechselwirkung, die zwischen den MolekülenDiffusion rate decisive, which among other things is a function of the general and during drying locally changing viscosity of the layer, and on the other hand the interaction that takes place between the molecules

r) der flüchtigen Substanzen und den benachbarten Schichtmolekülen besteht (Dispersionskräfte, Kräfte polarer Wechselwirkung, Wässerstoffbrücken-Bindungen). r ) the volatile substances and the neighboring layer molecules (dispersion forces, forces of polar interaction, hydrogen bonds).

Wegen der Bildung einer Oberflächenhaut und aufgrund der Wechselwirkungskräfte gelingt es bei der üblichen Trocknung normalerweise nicht, die flüchtigen Substanzen vollständig zu verdampfen. Erst bei der anschließenden Lagerung wird die Haut durch langsam eindiffundierende flüchtige Substanzen wieder aufgeweicht, die ·> so erneut aus der Oberfläche austreten können. Da das Produkt während der Lagerung jedoch in der Regel dicht gepackt ist und die entstehenden Dämpfe von der Oberfläche nicht abgeführt werden, bleibt der Anteil an flüchtigen Stoffen weitgehend erhalten.Because of the formation of a surface skin and because of the interaction forces normally do not succeed in the usual drying, the volatile substances to evaporate completely. It is only during the subsequent storage that the skin is slowly diffusing in volatile substances are softened again, which can then escape from the surface again. Since that Product during storage, however, is usually tightly packed and the resulting fumes from the surface are not discharged, the proportion of volatile substances is largely retained.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ohne größeren Energieaufwand und ohne die Gefahr einer thermischen Beschädigung der Schicht die darin enthaltenen flüchtigen Substanzen zu entfernen. 2'jThe invention is now based on the object, without major expenditure of energy and without the risk of thermal Damage to the layer to remove the volatile substances contained in it. 2'j

Diese Aufgabe.wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die vorgetrocknete Schicht vor der Weiterverarbeitung eine Zeitlang in Berührung mit einem flächigen Sorptionsmittel gehalten wird.
οAccording to the invention, this object is achieved in that the predried layer is kept in contact with a flat sorbent for a while before further processing.
ο

Als flächige Sorptionsmittel finden solche Stoffe Verwendung, die zu den flüchtigen Substanzen in der Schicht starke Wechselwirkungskräfte aufweisen. Geeignet ist insbesondere ein schichtförmiges Material, vorzugsweise aus Papier, in das AdsorbentLen, wie Aktivkohle oder Kieselgel, oder absorbierende Bindemittel, wie Acrylate, eingelagert sind.Such substances are used as flat sorbents, which have strong interaction forces with the volatile substances in the layer. Suitable is in particular a layered material, preferably made of paper, in the AdsorbentLen, such as activated carbon or Silica gel or absorbent binders such as acrylates are incorporated.

Bei einer kontinuierlichen Betriebsweise werden die von flüchtigen Substanzen zu befreiende Schicht und das flächige Sorptionsmittel zweckmäßig in sandwichartiger Berührung eine Zeitlang parallel geführt.In the case of continuous operation, the layer to be freed from volatile substances and the flat sorbents are expediently guided in parallel for a while in sandwich-like contact.

Bei einer diskontinuierlichen Betriebsweise werden die 5 von flüchtigen Substanzen zu befreiende Schicht und das flächige Sorptionsmittel zweckmäßig eine Zeitlang sandwichartig in Form eines Wickels oder Stapels gemeinsam gelagert.In the case of discontinuous operation, the 5 layers to be freed from volatile substances and the flat sorbent is expediently shared for a time in a sandwich-like manner in the form of a roll or stack stored.

2v Das flächige Sorptionsmittel kann nach Trennung von der Schicht vor Wiederverwendung vorteilhaft durch Austreiben der flüchtigen Substanzen, vorzugsweise mittels Ausheizens, reaktiviert werden. 2v After separation from the layer, the flat sorbent can advantageously be reactivated before reuse by expelling the volatile substances, preferably by means of heating.

Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in den Fig. 1 und 2 in zwei Ausführungsvarianten veranschaulicht .The implementation of the method according to the invention is illustrated in FIGS. 1 and 2 in two embodiment variants.

Gemäß Fig. 1 läuft eine von einer (nicht dargestellten) Beschichtungsanlage und Vortrocknungszone kommende beschichtete Bahn 1 über eine Anzahl von Umlenkwalzen 2 und steht hierbei mit einem flächigen Sorptionsmittel 3According to FIG. 1, a coated one coming from a coating installation (not shown) and a predrying zone runs Web 1 over a number of deflection rollers 2 and is here with a flat sorbent 3

in Berührung, das als Endlosband umläuft. Solange die beschichtete Bahn 1 mit dem flächigen Sorptionsmittel 3 in sandwichartiger Berührung steht, werden die in
der Beschichtung der Bahn 1 enthaltenen flüchtigen
Substanzen vom Sorptionsmittel 3 aufgenommen und abgeführt. In einer Ausheizzone 4 wird das Sorptionsmittel 3 vor seiner Wiederverwendung mittels Heißluft (Pfeile 5) reaktiviert.in contact, which runs around as an endless belt. As long as the coated web 1 is in sandwich-like contact with the flat sorbent 3, the in
the coating of the web 1 contained volatile
Substances absorbed by the sorbent 3 and removed. In a heating zone 4, the sorbent 3 is reactivated by means of hot air (arrows 5) before it is reused.

Bei dem Ausführungsbeispxel gemäß Fig. 2 wird die beschichtete Bahn 1 und das flächige Sorptionsmittel 3
zu einem Wickel 6 gewickelt, so daß die Bahn 1 und das Sorptionsmittel 3 eine Zeitlang sandwichartig gemeinsam gelagert werden. Sind auf diese Weise die flüchtigen Substanzen aus der beschichteten Bahn entfernt, so wird das Sorptionsmittel 3 beim Abwickeln des Wickels 6 (Fig. 2, rechts) wieder abgezogen und zu einem Wikkel 7 aufgerollt. Bei einer Wiederverwendung durchläuft dann das vom Wickel 7 abgezogene flächige Sorptionsmittel zunächst die Ausheizzone 4 und wird hier
reaktiviert.In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the coated web 1 and the flat sorbent 3
wound into a roll 6 so that the web 1 and the sorbent 3 are sandwiched together for a while. Once the volatile substances have been removed from the coated web in this way, the sorbent 3 is pulled off again when the roll 6 is unwound (FIG. 2, right) and rolled up to form a roll 7. In the event of reuse, the flat sorbent withdrawn from the roll 7 then first passes through the heating zone 4 and is here
reactivated.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung dienen folgende Beispiele:The following examples serve to further explain the invention:

Die Durchführung der nachstehenden Versuche geschah
jeweils wie folgt: In den Proben wurde durch Mehrfach-Gasextraktionen der Gehalt an der jeweiligen flüchtigenThe following experiments were carried out
in each case as follows: The content of the respective volatile in the samples was determined by multiple gas extractions

Substanz gaschromatographisch bestimmt (bezogen auf 1 m Fläche). Dann wurden die Proben mit bei 115°C aktivierten Sorptionsmittel-Schichten sandwichartig zusammengepackt und verschlossen bei Raumtemperatur bzw. im Trock-Substance determined by gas chromatography (based on 1 m area). Then the samples were activated with at 115 ° C Sorbent layers packed together like a sandwich and sealed at room temperature or in the dry

nungsschrank eine gewisse Zeit gelagert. Abschließend wurde in den Proben (bzw. bei Beispiel 4 in der adsorbierenden Schicht) der Gehalt an flüchtigen Stoffen erneut ermittelt.storage cabinet for a certain period of time. Finally, in the samples (or in example 4 in the adsorbent Layer) the volatile content is determined again.

Beispiel 1:Example 1:

Probe: Tiefdruck auf PapierSample: gravure printing on paper

2 flüchtige Stoffe: Toluol, 52 mg/m Lagerung: 9 Stunden bei Raumtemperatur zusammen mit2 volatile substances: toluene, 52 mg / m Storage: 9 hours at room temperature together with

aktivkohle-haltigem Papier Restgehalt an flüchtigen Stoffen: Toluol <C 5 mg/mPaper containing activated carbon Residual volatile substances: Toluene <C 5 mg / m

Beispiel 2:
15Example 2:
15th

Probe: Tiefdruck auf Papier flüchtige Stoffe: Toluol, 55 mg/m2 Sample: Gravure printing on paper Volatile substances: Toluene, 55 mg / m 2

Lagerung: 150 Sekunden bei 400C, zusammen mit aktivkohle-haltigem Papier (Endlosband)Storage 150 seconds at 40 0 C, (endless belt) containing activated carbon together with paper

2 Restgehalt an flüchtigen Stoffen: Toluol, 17 mg/m2 Residual content of volatile substances: toluene, 17 mg / m

Beispiel 3:Example 3:

Probe: Tiefdruck auf Plastikfolie (bedrucktes Lebensmittel-Verpackungsmaterial) Sample: Gravure printing on plastic film (printed food packaging material)

2 flüchtige Stoffe: Alkohol-Ester-Gemisch, 68 mg/m Etha-2 volatile substances: alcohol-ester mixture, 68 mg / m etha-

2 nol und 62 mg/m Essigsäureethy!ester2 nol and 62 mg / m ethyl acetate

Lagerung: 9,5 Stunden bei Raumtemperatur, zusammen mitStorage: 9.5 hours at room temperature, together with

aktivkohle-haltigem Papierpaper containing activated carbon

Restgehalt an flüchtigen Stoffen: 11 mg/m Ethanol undResidual content of volatile substances: 11 mg / m ethanol and

<2 6mg/m Essigsäure-<2 6mg / m acetic acid

ethylesterethyl ester

Beispiel 4:Example 4:

Probe: Offsetdruck auf PapierSample: offset printing on paper

flüchtige Stoffe: Mineralöle (die in einem fertigen Offsetdruck vorhandenen Mineralöle führen häufig dazu, daß bei einer Weiterverarbeitung mit Hotmeltklebern, wie man sie z.B. bei der Herstellung von Taschenbüchern einsetzt, die Klebebindung zerstört wird) Lagerung: 14 Stunden bei 75°C, zusammen mit aktivkohle-volatile substances: mineral oils (the mineral oils present in a finished offset print often lead to further processing with hotmelt adhesives, how they are used e.g. in the production of paperbacks, the adhesive binding is destroyed) Storage: 14 hours at 75 ° C, together with activated carbon

haltigem Papier
Mineralöl-Aufnahme des aktivkohle-haltigen Papiers:containing paper
Mineral oil absorption of the paper containing activated carbon:

2
87 mg/m Probe2
87 mg / m sample

Beispiel 5:Example 5:

Probe: Lackschicht auf Aluminiumfolie (Lebensmittel-Verpackungsmaterial) Sample: lacquer layer on aluminum foil (food packaging material)

2 flüchtige Stoffe: Lösemittelgemisch 112 mg/m Lagerung: 8 Stunden bei 400C, zusammen mit kieselgel-2 volatile substances: solvent mixture 112 mg / m Storage: 8 hours at 40 0 C, together with silica gel

haltigem Papiercontaining paper

2 Restgehalt an fLüchten Stoffen: Lösemittelgemisch <C8 mg/m2 Residual content of volatile substances: solvent mixture <C8 mg / m

Beispiel 6:Example 6:

Probe:freitragende LackschichtSample: self-supporting lacquer layer

flüchtige Stoffe: Lösemittelgemisch 4,63 g/m Lagerung: 11 Stunden bei 400C, zusammen mit kieselgelhaltigem Papiervolatiles: solvent mixture 4.63 g / m Storage 11 hours at 40 0 C, together with paper kieselgelhaltigem

Restgehalt an flüchtigen Stoffen: Lösemittelgemisch : Residual content of volatile substances: Solvent mixture :

0,71 g/m2 0.71 g / m 2

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: / 1. Verfahren zum Entfernen von flüchtigen Substanzen ^—/aus Schichten, insbesondere zum Entfernen von Lösemittelresten aus Druck- oder Lackschichten, dadurch gekennzeichnet,/ 1. Procedure for removing volatile substances ^ - / from layers, especially for removing solvent residues of printing or lacquer layers, characterized in that daß die vorgetrocknete Schicht vor der Weiterverarbeitung eine Zeitlang in Berührung mit einem flächigen Sorptionsmittel gehalten wird.that the pre-dried layer is in contact with a flat surface for a while before further processing Sorbent is held. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als flächiges Sorptionsmittel ein schichtförmiges Material, vorzugsweise aus Papier, Verwendung findet, in das Adsorbentien, wie -Aktivkohle oder Kieselgel, oder absorbierende Bindemittel, wie Acrylate, eingelagert sind.2. The method according to claim 1, characterized in that a layered sorbent is used as the flat sorbent Material, preferably made of paper, is used in the adsorbents, such as activated carbon or Silica gel or absorbent binders such as acrylates are incorporated. 3. Verfahren nach Anspruch 1 für eine kontinuierliche Betriebsweise, dadurch gekennzeichnet, daß die von flüchtigen Substanzen zu befreiende Schicht und das flächige Sorptionsmittel in sandv/ichartiger Berührung eine Zeitlang parallel geführt sind.3. The method according to claim 1 for a continuous mode of operation, characterized in that the of volatile substances to be liberated layer and the flat sorbent in sandv / ich-like contact run in parallel for a while. Verfahren nach Anspruch 1 für eine diskontinuierliche Betriebsweise, dadurch gekennzeichnet, daß die von flüchtigen Substanzen zu befreiende Schicht und das flächige Sorptionsmittel eine Zeitlang sandwichartig in Form oines Wickels oder Stapels gemeinsam gelagert sind.Method according to claim 1 for a discontinuous mode of operation, characterized in that the Layer to be freed of volatile substances and the flat sorbent sandwich-like for a while are stored together in the form of a roll or stack. BAD ORIGINAL COFVBAD ORIGINAL COFV 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Sorptionsmittel nach Trennung von, der Schicht vor Wiederverwendung durch Austreiben der flüchtigen Substanzen, vorzugsweise mittels Ausheizens, reaktiviert wird.5. The method according to claim 1, characterized in that the flat sorbent after separation of, the layer before reuse by driving off the volatile substances, preferably by means of Bakeout, is reactivated.
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