Nano, Mikro Oberfl=E4chenbehandlung und Perforation von Substraten und Warenbahnen
F=FCr unterschiedlichste Applikationsbereiche werden Materialbahnen wie Zigaretten-, Mundst=FCckbelag-, Filter-, beschichtete Spezial-, Kraft-, Sack- oder Verpackungspapiere, Vliesstoffe, spun bonded Non-Woven, technische Textilien, Fabrics, Laminate usw. mit Fl=E4chengewichten von
20 g/m2 bis zu 150 g/m2 Elektrostatisch - ESP - Nano/Mikro oder Laser- oder mechanisch Mikro oder Makroperforiert.
Unter Elektrostatischer - ESP - NANO/MIKRO PERFORATION sind statistisch unregelm=E4=DFig verteilte, in der Gr=F6=DFe um ca. 50 % variierende und analog hierzu unter LASER oder Mikro/Makro mechanische PERFORATION, gleichm=E4=DFig angeordnete und im Durchmesser etwa gleichgro=DFe, nach M=F6glichkeit runde, gradfreie L=F6cher und Lochreihen verschiedenster Anordnung zu verstehen.
Die mit dem menschlichen Auge unsichtbaren, elektrostatischen ESP Nano oder Mikroperforationen k=F6nnen fl=E4chen- wie auch zonenf=F6rmig in bestimmten Abst=E4nden innerhalb der Bahnen verteilt sein, wobei erzielbare Lochgr=F6=DFen sich im Bereich von 1 - 120 um Durchmesser und Lochsequenzen von 1.5 - 16 Million Poren pro Sekunde bewegen. Zonenanordnungen sind in der Regel in Breiten von 2 bis 6 mm und mit Porendichten von 150 - 250 Poren pro cm2 ausgef=FChrt, wobei Fl=E4chenperforationen Lochdichten bis zu 2 Million Poren pro m2 generieren. ESP Perforationen erm=F6glichen Porosit=E4tsbereiche von 80 -
2500 C.U., Bahnbreiten von 100 bis 2000 mm bei Bahngeschwindigkeiten bis zu 500 m/min, abh=E4ngig von der Porosit=E4t und Materialkonsistenz zur Perforierbarkeit.
Respektive durch gepulste oder auf geweitet sowie fokussierte Laserstrahlen sind Lochgr=F6=DFen von 60 - 200 um bei Lochdichten von typischer Weise 10 - 30 L=F6cher pro cm, Lochsequenzen von 100.000 bis
500.000 L=F6cher pro Sekunde, bei maximal 32 Laserlochreihen =FCber die Bahnbreite verteilt, m=F6glich.
Deren Porosit=E4tsbereiche bewegen sich zwischen 100 - 3000 C.U., in der Regel mit Bahnbreiten von 100 - 500 mm bei Bahngeschwindigkeiten bis
600 m/min, abh=E4ngig von der Porosit=E4t und Materialkonsistenz zur Perforierbarkeit.
Eine wesentliche Kardinalforderung, die f=FCr viele Applikationsbereiche und Produkte mit Vliesstoffen, Sack- oder Verpackungsbahnen, Non-Woven usw. mit einer Gas- oder Wasserdampfdurch- ABER Wasserundurchl=E4ssigkeit verbunden ist, finden sich im Anwendungsbereich der ELEKTROSTATISCHEN NANO/MIKRO PERFORATIONSTECHNIK wieder, da Wasser aufgrund der h=F6heren Oberfl=E4chenspannung die relativ kleinen Nano- oder Mikroporen nicht durchdringen kann. Diese und weitere physikalische Vorteile der relativ kleinen Poren fordern regelrecht den Einsatz der ESP Perforationsmethode, da die Applikationserf=FCllungen mit anderen Perforations- oder Prozessverfahren NICHT machbar, zu teuer oder unwirtschaftlich sind.
Perforation von Mundst=FCckbelag- oder Zigarettenpapierbahnen zur Ventilation von Filterzigaretten Die elektrostatische ESP Perforation ist seit mehr als 25 Jahren zur Ventilation von Nichtfilter - oder Filterzigaretten eingesetzt, um einen gezielten und gesteuerten Luft Bypass, zu erzeugen. Hierzu wird das Zigarettenpapier f=FCr wenige Nichtfilter- oder bei fast allen Filterzigaretten das Mundst=FCckbelagpapier elektrostatisch ESP OFFLINE oder mit Laserstrahlen in Zonen oder Lochreihen OFFLINE oder ONLINE perforiert, um Schadstoffanteile wie Nikotin und Kondensate f=FCr die Raucher auf vorgegebene Werte zu reduzieren und im Weiteren den Ventilationsgrad der Zigaretten gesteuert zu beeinflussen.
IPM - International Perforation Management - hat verschiedene Laser- und Elektrostatische Perforationsverfahren, insbesondere auch f=FCr neue Produkteigenschaften, entwickelt, deren Systeme und Produktionsmaschinen weltweit im Einsatz sind.
Optische online Permeabilit=E4ts- oder Porosit=E4tsmessung
Da die naturpor=F6sen oder zu perforierenden Bahnmaterialien mit Bahngeschwindigkeiten bis zu 600 m/min bewegen und in Bahnbreiten bis zu 2000 mm und mehr vorhanden sind, gestaltet sich eine pneumatische, also bahn ber=FChrende Porosit=E4tsmessung, exorbitant schwierig. Hinzukommend sind diese Messmethoden mit den Nachteilen der Bahnzugserh=F6hung, des Materialabriebs, Faltenbildung, Undichtigkeit im Messkopfbereich, starken Verschmutzungen, Nichtlinearit=E4ten und Kalibrierungsschwierigkeiten stets verbunden.
Daher bieten sich optische Messverfahren zur Transmissionsmessung als Funktion der pneumatisch-statischen Gasdurchl=E4ssigkeit f=FCr naturpor=F6se oder Nano, Mikro bzw. Makro perforierte Bahnen an. Dabei sind die gestellten Anforderungen aufgrund der eingangs genannten Produktverarbeitung und online Kontrolle, extrem kleinen geometrischen Porenabmessungen, relativ hohen Bahngeschwindigkeiten und guter Messwertreproduktion mit der optischen Porosit=E4tsmesstechnik in idealer Weise zu l=F6sen.
Hierzu hat IPM - International Perforation Management - eine Reihe neuer, patenangemeldeter optischer Messverfahren und Systeme in station=E4rer oder traversierender Ausf=FChrung entwickelt, die weltweit im Markt eingef=FChrt sind.
Zukunftsperspektive
Die elektrostatische ESP Nano- oder Mikroperforation findet vorzugsweise ihre Anwendung in Bereichen der Veredelung von Feinpapieren, Verpackungsbahnen, Vliesstoffen, Non-Woven, Filter-, Sack- oder Kraft- sowie Spezialpapiere verschiedenster Art, insbesondere bei der zus=E4tzlichen Behandlung von Bahnmaterialien zur Erzielung besonderer Eigenschaften, welche aus physikalischen oder prozesstechnischen Gr=FCnden NICHT mit anderen Verfahrenstechniken erreichbar sind.
Die state-of-the-art, industrietaugliche und im Dreischichtbetrieb zuverl=E4ssig arbeitende ESP Perforationstechnik, deren Integrationsm=F6glichkeit in vorhandene Umroller- oder sonstige Bahnlaufanlagen sowie auch als v=F6llig eigenst=E4ndig arbeitende Perforationsmaschinen m=F6glich sind, wird zuk=FCnftig neue Anwendungsbereiche erschlie=DFen und Produkte mit besonderen Eigenschaften entstehen lassen.
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IPM - International Perforation Management high-tech engineering - China - Germany - Thailand
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