NO814380L - Corona-utladningsvalse - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en bæretrommel eller- valse for under-støttelse av plastfilm under elektrisk behandling av denne, eksempelvis under Corona-utladningsbehandling av plastfilmer for å bedre vedheftingen av farger, adhesiver etc. på film-flaten.

En vanlig bæretrommel eller- vasle som benyttes under slike behandlinger består av en elektrisk ledende sylinder som er montert på en konsentrisk aksel og har et kontinuerlig belegg av et elektrisk isolerende materiale på sin ytterflate, hvilket belegg får kontakt med plastfilmen under behandlingen. Ingen av de hittil anvendte isolerende belegg har vist seg fullt ut tilfredsstillende. Glass og ildfast keramikk er dyre materialer og er utsatt for sprekking og avskalling som følge av den iboende sprøhet, og de fleste av de poly-mere belegg ødelegges raskt i Corona.utladningsmiljøet,

særlig som følge av varmepåvirkningen og påvirkningen av ozon og andre korrosive damper som oppstår under utladningen, og som følge av at den behandlede plastfilm utøver en slite-r virkning.

Det er således en hensikt med foreliggende oppfinnelse

å tilveiebringe en forbedret behandlingsvalse, som kan benyttes overbetydelig lengre tidsperioder før det elektrisk isolerende materiale må byttes.

Nok en hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en økonomisk fremgangsmåte for behandling av plastfilm for å forbedre overflatespenningen i filmen.

Bæretrommelen eller- valsen ifølge oppfinnelsen består

av en elektrisk ledende ytre sylinder for understørreIse av plastfilmen, en elektrisk ledende innersylinder som er montert på en sentral aksel og er anordnet konsentrisk med og i en avstand fra yttersylinderen, og et dielektrisk lag som er plassert i rommet mellom innersylinder og ytter-

sylinder.

På tegningene viser

Fig. 1 et snitt gjennom en egnet utførelse av en behandlingsvalse, og

fig. 2 viser et perspektivriss av en behandlingsvalse for

Corona-utladningsbehandling av en plastfilm.

I fig. 1 er den ene enden av en behandlingsvålse vist og behandlingsvalsen består som vist av en elektrisk ledende innersylinder 1, hvilken innersylinder kan være fremstilt av et hvilket som helst egnet metall som ikke nødvendigvis behøver å være korrosjonsmotstandsdyktig, fordi innersylinderen ikke vil være utsatt for Corona-rutladningsmiljøet.

På grunn av de lave kostnader og den lave vekt vil aluminium være et foretrukket materiale for denne komponent. Tykkelsen til sylinderen 1 kan variere fra ca. 6 mm til ca. 25 mm. Sylinderen 1 er montert på en aksel 2 som vist i fig. 1,

men andre monteringsmåter kan naturligvis også benyttes.

I det viste utførelseseksempel er hver ende av innersylinderen 1 krympet på en sylinder 3 som er utført av et elektrisk ledende metall, eksempelvis aluminium eller et annet metall som kan være det samme som benyttes for sylinderen 1. Kompor nentene 3 gir konstruktiv stabilitet til valsen og skikkelig innretting av den sentrale aksel, idet forbindelsen med denne fortrinnsvis også skjer ved hjelp av krymping.

I en avstand fra innersylinderen 1 er det plassert en yttersylinder 4. Denne er fremstilt av et korrosjonsmotstandsdyktig, elektrisk ledende materiale, såsom rustfritt stål eller en annen egnet stållegering. Tykkelsen til yttersylinderen kan variere fra ca. 6 mm til ca. 20 mm. Rommet 6 mellom innersylinderen 1 og yttersylinderen 4 er i størst mulig grad utfylt med et elektrisk isolerende materiale som har en tilstrekkelig høy dielektrisitetskonstant og høy dielektrisk styrke, slik at det kan motstå de høye potensialer som er nødvendige for utladningsbehandlingen. Avstanden mellom innersylinder og yttersylinder, dvs. tykkelsen til det dielektriske materiale, holdes mellom 0,75 mm og ca.

3,8 mm, fortrinnsvis mellom ca. 2 og ca. 3,2 mm.

Isolerende endedeksler 7, som er forankret til komponentene

3 ved hjelp av skruer 8 (to av åtte anvendte skruer er vist i fig. 1) tjener til å beskytte det indre av valsen mot den korrosive virkning til ozon og til å bære den sentrale aksel uten fare for elektriske kortslutninger. Teflon er et egnet konstruksjonmateriale for endedekslene, men mange andre isolerende materialer med tilstrekkelig konstruktiv styrke kan benyttes med samme gode virkning. Yttersylinderen 4 er i hver ende forankret til de isolerende deksler 7 ved hjelp av skruer 9.

Med hensyn tilisolasjonen i rommet 6, så vil egnede materialer her, med de ønskede dielektriske egenskaper, innbefatte epoksy, kombinasjoner av fiberglass med epoksy, hypalon, teflon, polyester, silikongummi (rå eller behandlet) silikat eller keramiske kormaterialer. Dielektrisitetskonstanten til slike isolasjonsmaterialer ligger vanligvis mellom ca.

2,5 og ca. 5 og dielektrisitetsstyrken ligger fra ca. 250

til ca. 500 volt/mil. Isolasjonen kan tilveiebringes ved hjelp av ulike teknikker, alt avhengig av type dielektrisk materiale. Eksempelvis kan pulverformet uorganisk materiale helles inn i rommet etter at valsekomponentene er satt sammen. På lignende måte kan viskøst fluidummateriale helles eller sprøytes inn i rommet etter valsesammensetningen. Alternativt kan prefabrikerte hylser av dielektrisk isolasjonsmateriale trekkes over den indre valse før yttersylinderen monteres. Materialer som kan sprøytes eller males på en flate før herding, kan påføres hele ytteroverflaten til den indre sylinder. Fiberglassforsterkede epoksybelegg kan fordelaktig påføres ved at man først vikler på glassfilament rundt innersylinderen og så sprøyter på epoksymaterialet for å utfylle

tomrommene mellom filamentene.

Uavhengig av hvilken teknikk som benyttes for å plassere

det isolerende lag 6 bør man i størst mulig grad unngå luft-inklusjoner i isolasjonen. Hvis ikke vil man få problemer med buedannelse på disse steder, dvs. der hvor de elektrisk materiale forefinnes i utilstrekkelige mengder. Man bør derfor sørge for å unngå dannelse av luftbobler under hylse-belegg og i påsprøytede og påmalte belegg. En foretrukken metode for montering av yttersylinderen 4 på den med isolasjon belagte indre sylinder er å benytte en påkrympingsmetodikk, under minimalisering av luftinnfanging mellom isolasjonen og yttersylinderen. Er isolasjonen et hardt materiale, eksempelvis epoksy eller glassfylt epoksy, så vil det være en ekstra fordel å slipe ned isolasjonens overflate slik at den blir glatt, idet slipingen foretas etter at isolasjonen er lagt på innersylinderen. Ytterflaten til yttersylinderen 4 kan fordelaktig etter sammensettingen slipes slik at den blir så glatt som mulig.

Bruk av behandlings valsen i fig. 1 ved Corona-rutladnings-behandling av plastfim er vist i fig. 2. Plastfilmen 10, styrt av valser 11 og 12, går over behandlingsvalsen. Behandlingsvalsen er jordet ved hjelp av en ledning 13 som er festet til akselen 2. Ved 14 er det vist en elektrode som er elektrisk forbundet med en egnet høyfrekvens-, høyvolt-strømkilde. Elektroden er plassert i en avstand fra behandlingsvalsen og forløper parallelt med valseaksen. Derved dannes det et jevnt luftgap mellom elektroden og filmen som går over valsen. Dette gap holdes vanligvis under ca. 6 mm, fortrinnsvis mellom ca. 0,5 og 1,5 mm. Potensialet mellom elektroden og behandlingsvalsen holdes fordelaktig mellom ca. 3000 og 30.000 volt, og behandlingen foretas vanligvis med en frekvens på ca. 0,6 til ca. 25 KHz.

Ved en spesiell utforming av behandlingsvalsen i hovedsaken som vist i fig. 1 og 2, har valsen en total lengde på 1.651 mm, og ytterdiameteren er 165 mm. Innersylinderen 1, er fremstilt av aluminium og har en veggtykkelse på 3,2 mm. Tykkelsen til

den isolasjon (fiberglassforsterket epoksy) som helt fyller ut rommet 6, er 2,5 mm, og tykkelsen til yttersylinderen 4, fremstilt av rustfritt stål, er 3,2 mm.

Flere ulike typer piastfilmmaterialer kan behandles med Corona-utladning ifølge oppfinnelsen, herunder polyolefiner, såsom polyetylener, polypropylener, polybuten-1 og sampolymerer av to eller flere olefiner som har fra 2-8 karbon-atomer. Andre filmplaster herunder polystyren, polyvinyl-klorid, vinylklorid-sampolymer, polyamider og andre, kan benyttes. Uttrykkene "plast" og "polymer" som her anvendt innbefatter homopolymerer, sampolymerer, terpolymerer, blokk-sampolymerlaminater og lignende. Tykkelsen til en film holdes vanligvis mellom ca. 0,1 og ca. 20 mils (tusendels tommer).

Fordelene med foreliggende oppfinnelse er mange. Brenninger og valsefeil reduseres i betydelig grad og linjehastigheten kan økes uten at dette byr på noen problemer som følge av den nødvendig høyere strømtilførsel.

Claims (5)

1. Behandlingsvalse i en innretning for Corona-utladningsbehandling av plastfilm, karakterisert ved at den innbefatter en elektrisk ledende yttersylinder for understøttelse av plastfilmen, en elektrisk ledende innersylinder som er konsentrisk med og plassert i en avstand fra yttersylinderen og er montert på en sentral aksel, og et dielektrisk materiale plassert i rommet mellom innersylinder og yttersylinder.

2. Valse ifølge krav 1, karakterisert ved at tykkelsen av det-dielektriske materiale er mellom ca.

0,75 og ca. 3,8 mm.

3. Valse ifølge krav 1, karakterisert ved at den dielektriske konstanten til det dielektriske materiale er mellom 2,5 og ca. 5 og at den dielektriske styrke er mellom ca. 250 og ca. 500 volt/mil.

4. Valse ifølge krav 1, karakterisert ved at deni <i> hver ende er forsynt med isolerende endedeksler.

5. Fremgangsmåte ved fremstilling av plastfilm med forbedret overflateadhesjon for belegg frembragt ved å føre filmen gjennom en Corona-utladning, karakterisert ved at Corona-utladningen tilveiebringes mellom en elektrode og en jordet behandlingsvalse ifølge et av de foregående krav.