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Title:
PROCESS FOR PROCESSING AN ADHESIVE AND A DEVICE THEREFOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/101894
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a process for processing an adhesive, where the process comprises applying an adhesive-precursor material to an adhesive-carrier and activating and crosslinking the adhesive-precursor material by treating the adhesive-precursor material with water vapour and heat in a reaction chamber, and where the process is characterized in that air displaced by reaction gases arising during the activation and crosslinking in the reaction chamber is conducted away from the reaction chamber and is used as recirculation air for recirculation into the reaction chamber, where a proportion of the air used as recirculation air is discharged and replaced by fresh air. The invention further relates to a device appropriate for processing a pressure-sensitive hot-melt adhesive.

Inventors:
JOSTEN ANDRE (DE)
ROBELING DIRK (DE)
TIEDTKE FREDERIC (DE)
Application Number:
PCT/DE2015/100539
Publication Date:
June 22, 2017
Filing Date:
December 17, 2015
Export Citation:
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Assignee:
OLBRICH GMBH (DE)
International Classes:
C08J3/24; B05B7/00; C08J9/30
Domestic Patent References:
WO2012090151A22012-07-05
WO2012090151A22012-07-05
Foreign References:
EP0259689A11988-03-16
US20070090130A12007-04-26
EP2354740A22011-08-10
DE102004003227A12005-06-23
Attorney, Agent or Firm:
BOEHMERT & BOEHMERT (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Verfahren zur Verarbeitung eines Klebstoffs, wobei das Verfahren das Auftragen eines Klebstoffvorläuferprodukts auf einen Klebstoffträger und das Aktivieren und Vernetzen des Klebstofrvorläuferprodukts durch Beaufschlagung des

Klebstoff vorläuferprodukts mit Wasserdampf und Wärme in einer Reaktionskammer umfasst, und wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass mit während des Aktivierens und des Vernetzens entstehenden Reaktionsgasen versetzte Luft in der Reaktionskammer aus der Reaktionskammer ausgeleitet und als Umluft in die Reaktionskammer rezirkuliert wird, wobei ein Abluftanteil der als Umluft

rezirkulierten Luft durch Frischluft ersetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem der durch Frischluft ersetzte Abluftanteil danach bestimmt wird, dass bei einer erwarteten Entstehung des Reaktionsgases eine

Reaktionsgaskonzentrationsgrenze zumindest für eine Mindestprozessdauer nicht erreicht wird, wozu der durch Frischluft ersetzte Abluftanteilanteil zumindest so groß gewählt wird, dass unter Zugrundelegung einer rechnerisch bestimmten oder nach oben abgeschätzten Reaktionsgasentstehung eine Obergrenze einer

Reaktionsgaskonzentration nicht erreicht wird.

3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem an mindestens zwei lateral voneinander beabstandeten Positionen in der Reaktionskammer periodisch oder kontinuierlich eine lokale Reaktionsgaskonzentration bestimmt wird und als

Regelgröße in einem Regelkreis zur Bestimmung des Abluftanteils der aus der Reaktionskammer ausgeleiteten und durch Frischluft ersetzten Umluft verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, das weiterhin eine

Feuchteregulierung aufweist, bei der eine Wasserdampfkonzentration in der

Reaktionskammer entsprechend einem erwarteten oder gemessenen

Wasserdampfverlust aufgrund der aus der Reaktionskammer ausgeleiteten und durch Frischluft ersetzten Abluft nachgeregelt wird, sodass die Wasserdampfkonzentration in der Reaktionskammer im Wesentlichen konstant bei einem vorgegebenen

Prozesspunkt für die Aktivierung und/oder die Vernetzung des

Klebstofrvorläuferprodukts gehalten wird.

5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, das weiterhin eine

Feuchteregulierung aufweist, bei der im Falle einer Überhöhung einer

Wasserdampfkonzentration in der Reaktionskammer, insbesondere in einer in Vorschubrichtung des Klebstofrvorläuferprodukts durch die Reaktionskammer hinteren Unterkammer der Reaktionskammer, eine Feuchteregulierung der rezirkulierten Umluft durch eine Variation des durch Frischluft ersetzten Abluftanteils erfolgt.

6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem die

Reaktionskammer in mehrere Unterabschnitte oder Unterkammern unterteilt ist, durch die das Klebstoffvorläuferprodukt auf dem Klebstoffträger nacheinander durchgeleitet wird, wobei in zumindest zwei der Unterabschnitte das Klebstoffvorläuferprodukt auf dem Klebstoffträger von einer separaten Prozessluftzufuhr beaufschlagt wird, und wobei kontinuierlich jeweils eine lokale Reaktionsgaskonzentration in den

Unterabschnitten gemessen und mit einem lokalen Sollwert verglichen wird, wobei zur Prozesskontrolle der Abluftanteil der aus der Reaktionskammer ausgeleiteten und durch Frischluft ersetzten Umluft entsprechend den bestimmten Abweichungen zwischen den Sollwerten und den gemessenen Istwerten zur Wiederherstellung der lokalen Sollwerte nachgeregelt wird.

7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem die

Reaktionskammer in mehrere Unterabschnitte oder Unterkammern unterteilt ist, durch die das Klebstoffvorläuferprodukt auf dem Klebstoffträger nacheinander durchgeleitet wird, wobei in einer in Vorschubrichtung des Klebstofrvorläuferprodukts auf dem Klebstoffträger ersten Teilkammer der Reaktionskammer eine

Wasserdampfbeaufschlagung des Klebstoffvorläuferprodukts bei gleichzeitiger Temperaturerhöhung erfolgt, und wobei in einer in Vorschubrichtung des

Klebstofrvorläuferprodukts auf dem Klebstoffträger zweiten Teilkammer der Reaktionskammer bei Aufrechterhaltung der Temperatur oder weiterer Temperaturerhöhung die Wasserdampfbeaufschlagung unterbrochen wird.

8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei bei dem Aktivieren und Vernetzen des Klebstoffvorläuferprodukts eine in Luft leicht entzündliche Verbindung, beispielsweise Methanol, freigesetzt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Reaktionskammer in mehrere

Unterabschnitte oder Unterkammern unterteilt ist, durch die das

Klebstoffvorläuferprodukt auf dem Klebstoff träger nacheinander durchgeleitet wird, wobei in mehreren der Unterabschnitte oder Unterkammern ein Methanolgehalt in der Luft gemessen wird, und wobei anhand einer bekannten Vorschubgeschwindigkeit des KlebstoffVorläuferprodukts auf dem Klebstoffträger durch die Reaktionskammer und einer erwarteten Gesamtmethanolfreisetzung bei dem Aktivieren und Vernetzen die Beaufschlagung des Klebstoffvorläuferprodukts mit Wasserdampf und Wärme in der Reaktionskammer so gesteuert wird, dass das Klebstoffvorläuferprodukts auf dem Klebstoffträger nach dem Verlassen der Reaktionskammer zu einem bestimmten Mindestmaß aktiviert und vernetzt ist.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei dem die Reaktionskammer in mehrere

Unterabschnitte oder Unterkammern unterteilt ist, durch die das

Klebstoffvorläuferprodukt auf dem Klebstoffträger nacheinander durchgeleitet wird, wobei zumindest in einer in Vorschubrichtung des Klebstoffvorläuferprodukts auf dem Klebstoffträger letzten Unterkammer eine Konzentration der in Luft leicht entzündlichen Verbindung in der Kammerluft ermittelt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Vorschub des KlebstoffVorläuferprodukts auf dem Klebstoffträger verlangsamt oder unterbrochen wird, wenn die Ermittlung der Konzentration der in Luft leicht entzündlichen Verbindung in der Kammerluft ergeben hat, dass ein bestimmter oberer Schwellwert überschritten ist.

12. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem eine

Vorschubgeschwindigkeit des KlebstoffVorläuferprodukts auf dem Klebstoffträger so eingeregelt wird, dass eine Methanolkonzentration oder ein bestimmter Methanolkonzentrationsbereich in der Reaktionskammerluft eingehalten wird, so dass eine Gleichgewichtsreaktion zur Aushärtung eines aus dem Klebstoffvorläuferprodukt gebildeten Klebstoffs anhand der Methanolkonzentration in der Reaktionskammerluft gesteuert werden kann.

13. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem auf den aus der Reaktionskammer ausgeleiteten und durch Frischluft ersetzten Abluftanteil eine oxidative, vorzugsweise thermisch-chemische oder biologische, oder eine filternde und/oder waschende Abgasnachbehandlung angewendet wird.

14. Vorrichtung zur Verarbeitung eines Klebstoffes, wobei die Vorrichtung dazu

eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche auszuführen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, die eine in mehrere Unterkammern unterteilte

Reaktionskammer aufweist, wobei in mehreren oder sämtlichen Unterkammern jeweils eine separate Wärmequelle vorliegt, über die das Klebstoffvorläuferprodukt mit Wärme beaufschlagt werden kann, wobei in einigen der Unterkammern jeweils eine Wasserdampfquelle vorliegt, über die das KlebstoffVorläuferprodukt mit

Wasserdampf beaufschlagt werden kann, und wobei mindestens eine in

Vorschubrichtung des Klebstoffvorläuferprodukts durch die Reaktionskammer letzte Unterkammer eine Wärmequelle, jedoch keine Wasserdampfquelle, aufweist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14, die für das Auftragen des Klebstoffvorläuferprodukts auf den Klebstoffträger eine Breitschlitzdüse mit oder ohne einem Rollstab, einem Rollcoater oder einer alternativen Walzenvorrichtung aufweist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der der Klebstoffträger in Transportrichtung vor und hinter einer Station für das Auftragen des Klebstoffvorläuferproduktes mittels Kontakt- oder Strahlungswärme temperiert, insbesondere vorgewärmt bzw. aufgeheizt ist.

18. Vorrichtung nach Ansprach 14, bei der das auf dem Klebstoff träger aufgetragene Klebstoffvorläuferprodukt in einem Bereich zwischen einer Station für das Auftragen des Klebstoffvorläuferproduktes und einer Reaktionskammer eingekapselt und/oder klimatisiert transportiert ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der als bahnflihrende Gegenwalze im Bereich einer Station für das Auftragen des Klebstoffvorläuferproduktes auf einem

Klebstoffträger eine Gummiwalze mit einer Härte zwischen 20 Shore A und 80 Shore D, insbesondere zwischen 60 Shore A und 95 Shore A verwendet wird.

20. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der in einer Reaktionskammer der Klebstoffträger mit aufgebrachtem Klebstoffvorläuferprodukt mit Unter- und/oder Oberluft beaufschlagt ist, wobei der Klebstoffträger mithilfe von Unterluftdüsen nach dem Coanda- oder Venturi-Prinzip auf in der Reaktionskammer für den Transport vorgesehenen Leitwalzen fixiert ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der die Reaktionskammer als Schwebekanal mit Schwebedüsen ausgebildet ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der die Reaktionskammer eine Einhausung aus korrosionsbeständigem Material, insbesondere aus Edelstahl aufweist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der die Reaktionskammer, die Unterabschnitte der Reaktionskammern und die Verbindungsabschnitte der Unterabschnitte gegen Wärmeverlust isoliert sind.

24. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der Feuchtigkeit in der Reaktionskammer bzw. in Unterabschnitten der Reaktionskammer in Form von Dampf, Aerosol, Wasser oder Zuluft mit Luft hoher Feuchte bereitgestellt ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der der Klebstoffträger mit aufgebrachtem

Klebstoffprodukt nach Verlassen der Reaktionskammer auf Temperaturen kleiner 60 °C, insbesondere kleiner 30 °C gekühlt ist.

Description:
Verfahren zur Verarbeitung eines Klebstoffes und eine entsprechende Vorrichtung

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Verarbeitung eines Klebstoffes, beispielsweise eines Haftschmelzklebstoffes oder eines anderen

Flüssigklebstoffes, wobei das Verfahren das Auftragen eines Klebstoffvorläuferprodukts auf einen Klebstoffträger und das Aktivieren und Vernetzen des Klebstoffvorläuferprodukts durch Beaufschlagen des Klebstoffvorläuferprodukts mit Wasserdampf und Wärme in einer Reaktionskammer umfasst. Ein derartiges Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung sind aus der WO 2012/090151 A2 bekannt.

Es ist weiterhin bekannt, dass bei der Aktivierung und Vernetzung von

Klebstoffvorläuferprodukten mitunter stark exotherm reaktionsfähige Verbindungen freigesetzt werden, etwa Methanol. Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen schlagen zur Vermeidung reaktionsfähiger Konzentrationen vor, die in der Reaktionskammer vorliegende Luftatmosphäre im Wesentlichen ständig mit Frischluft zu versorgen, wobei die

reaktionsfähige Abluft gegebenenfalls nach geeigneter Vorreinigung in die Atmosphäre entlassen wird.

Bei der Verarbeitung von Si-haltigen Klebstoffen blieb bislang die Bildung von Methanol (MeOH) sicherheitstechnisch unberücksichtigt, wobei dies sogar Prozesse umfasst hat, die ohne Abluft und Frischluftzufuhr gefahren wurden. Bei der Verarbeitung derartiger

Klebstoffe ergibt sich jedoch die Notwendigkeit zur Abführung von Abluft. Die Abführung von Abluft wiederum nimmt jedoch entscheidenden Einfluss auf die im Verarbeitungsprozess einzuhaltenden Prozesspunkte. Es ergibt sich somit eine Notwendigkeit zur Optimierung des Gesamtprozesses, wenn dieser mit Abluft und Frischluftzufuhr betrieben werden.

Ein mit Abluft und Frischluftzufuhr betriebener Prozess bedingt zum Beispiel, dass mit erhöhter Wasseiriampfzufuhr gearbeitet werden muss, um trotz der hohen Rate abgeleiteter Abluft und zugeleiteter Frischluft eine für die Aktivierung und Vernetzung des

Klebstoffvorläuferprodukts erforderliche Wasserdampfkonzentration in der Reaktionskammer aufrechterhalten wird. Durch den hohen Austausch von Abluft durch Frischluft ist weiterhin eine entsprechend höhere Wärmezufuhr erforderlich, um die Aktivierungs- und Vernetzungsreaktionen aufrechtzuerhalten. Für die Aktivierung und Vernetzung von

Klebstoffvorläuferprodukten ist es zwingend erforderlich, dass die Prozessparameter, insbesondere die Prozesstemperaturen und die Wasserdampfkonzentration in der

Prozesskammer, innerhalb enger Grenzen eingehalten werden.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine

entsprechende Vorrichtung derart weiterzuentwickeln, dass diese bei der Verarbeitung von Si- haltigen Klebstoffen, insbesondere in Bezug auf die Wasserdampf- und Wärmezufuhr, effizient ausgestaltet sind und dennoch eine effektive Reaktionsgaskontrolle erlauben. Sie sollten es weiterhin erlauben, dass eine erforderliche Abluftbehandlung in die

prozesstechnische Optimierung einbezogen werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des

Anspruchs 1 gelöst. Der nebengeordnete Anspruch 12 betrifft eine entsprechende

Vorrichtung. Die abhängigen Ansprüche betreffen jeweils vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.

Demgemäß ist vorgesehen, dass die mit während des Aktivierens und des Vernetzens entstehenden Reaktionsgasen versetzte Luft der Reaktionskammer aus der Reaktionskammer ausgeleitet und als Umluft in die Reaktionskammer rezirkuliert wird, wobei ein Abluftanteil der als Prozessluft rezirkulierten Umluft durch Frischluft ersetzt wird. Es kann dabei vorgesehen sein, dass die aus der Reaktionskammer ausgeleitete Luft auf die Konzentration eines reaktionsfähigen Gases, etwa Methanol, untersucht wird, um bei Überschreiten eines bestimmten, etwa nach Gefährdungspotentialgesichtspunkten bestimmten Schwellwertes eine Frischluftbeimischung bereitzustellen, die darauf abgestimmt ist, die Konzentration des reaktionsfähigen Gases auf ein unbedenkliches Niveau abzusenken. Dabei kann auch die Entstehungsrate des reaktionsfähigen Gases in der Reaktionskammer in Betracht gezogen werden, so dass die Konzentration des reaktionsfähigen Gases in der Kammer stets unterhalb eines bestimmten Schwellwertes liegt. So kann erreicht werden, dass nur soviel Frischluft zugeführt wird, wie es nach Sicherheitsaspekten zwingend erforderlich ist, wobei gleichzeitig erreicht wird, dass der Aktivierungs- und Vernetzungsprozess durch die ungewollte

Abführung von Wasserdampf und Wärme nur um ein geringstmögliches Maß beeinflusst wird oder sogar völlig unbeeinflusst durch die Frischluftbeimischung betrieben kann.

Dementsprechend müssen auch die Wasserdampf- und Wärmezufuhr nur insoweit über das Maß, welches für die Aufrechterhaltung der Reaktionen erforderlich ist, erhöht werden, wie es zum Ausgleich des vergleichsweise geringen verlustigen Wasserdampf- und Wärmegehalts aufgrund des durch Frischluft ersetzten Umluftanteils erforderlich ist.

Bei der Verarbeitung von Si-haltigen Klebstoffen kann insofern eine optimierte

Prozessführung erreicht werden, als dass sich auch das MeOH in der Prozessluft in einer Gleichgewichtsreaktion befindet, wobei durch eine gezielte Abluft- und Zuluftsteuerung, beispielsweise durch gezielte Unterschreitung eines bestimmten Grenzwertes, eine bessere Prozess-Performance, beispielsweise in Bezug auf die Energienutzung und Produktqualität, erreicht werden kann.

Die Bestimmung der Konzentration des Reaktionsgases in der Reaktionskammerluft, beispielsweise die Bestimmung eines Methanolgehalts, kann mit Hilfe gängiger Sensorik erfolgen. Dazu sind aus dem Stand der Technik beispielsweise FID-Sensoren (FID = Flame Ionisation Detector) des Herstellers Sick Benath Atomic, oder FTA-Sensoren (FTA =

Flammentemperaturanalyse) des Herstellers Scima bekannt.

Es kann vorgesehen sein, dass der durch Frischluft ersetzte Abluftanteil danach bestimmt wird, dass bei einer erwarteten Entstehung des Reaktionsgases eine

Reaktionskonzentrationsgrenze zumindest für eine Mindestprozessdauer in der

Reaktionskammer nicht erreicht wird. In Kenntnis der Zusammensetzung des

Klebstoffvorläuferprodukts ist in der Regel exakt vorbestimmbar, in welchen Mengen dieses bei der Aktivierung und Vernetzung Reaktionsgase freisetzen wird. Ist darüber hinaus die Verweildauer des Klebstoffvorläuferproduktes in der Reaktionskammer bekannt, woraus sich in Kenntnis der übrigen Prozessparameter, wie Wasserdampfkonzentration und Wärmezufuhr, errechnen lässt, zu welchem Grad das Produkt bei Verlassen der Reaktionskammer aktiviert und vernetzt ist, so kann exakt bestimmt werden, wie viel Reaktionsgas das Klebstoffvorläuferprodukt während seiner Verweildauer in der Reaktionskammer freisetzt. In Kenntnis des abgeführten und rezirkulierten Luftvolumens lässt sich exakt bestimmen, welcher Frischluftanteil der Prozessluft zugeführt werden muss, damit eine bestimmte Reaktionsgaskonzentrationsobergrenze in der Reaktionskammer nicht überschritten wird.

Der durch Frischluft ersetzte Abluftanteil kann zumindest so groß sein, dass unter

Zugrundelegung einer rechnerisch bestimmten oder nach oben abgeschätzten

Reaktionsgasentstehung pro Zeiteinheit eine Obergrenze für die Reaktionsgaskonzentration nicht erreicht wird.

Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass an mindestens zwei lateral voneinander

beabstandeten Positionen in der Reaktionskammer periodisch oder kontinuierlich eine lokale Reaktionsgaskonzentration bestimmt wird und als Regelgröße in einen Regelkreis zur Bestimmung des Abluftanteils der aus der Reaktionskammer ausgeleiteten und durch

Frischluft ersetzten Umluft verwendet wird.

Das Verfahren kann weiterhin eine Feuchteregulierung aufweisen, bei der eine

Wasserdampfkonzentration in der Reaktionskammer entsprechend einem erwarteten oder gemessenen Wasserdampfverlust aufgrund der aus der Reaktionskammer ausgeleiteten und durch Frischluft ersetzten Abluft nachgeregelt wird, sodass die Wasserdampfkonzentration in der Reaktionskarnmer im Wesentlichen konstant bei einem vorgegebenen Prozesspunkt für die Aktivierung und/oder die Vernetzung des KlebstoffVorläuferprodukts gehalten wird.

Das Verfahren kann darüber hinaus oder alternativ eine Feuchteregulierung aufweisen, bei der im Falle einer Überhöhung einer Wasserdampfkonzentration in der Reaktionskammer, insbesondere in einer in Vorschubrichtung des KlebstoffVorläuferprodukts durch die

Reaktionsammer hinteren Unterkammer der Reaktionskammer, eine Feuchteregulierung der rezirkulierten Umluft durch eine Variation des durch Frischluft ersetzten Abluftanteils erfolgt.

Die Reaktionskammer kann in mehrere Unterabschnitte oder Unterkammern unterteilt sein, durch die das Klebstoffvorläuferprodukt auf dem Klebstoffträger nacheinander durchgeleitet wird, wobei in zumindest zwei der Unterabschnitte das Klebstoffvorläuferprodukt auf dem Klebstoffträger von einer separaten Prozessluftzuführ beaufschlagt wird, und wobei kontinuierlich oder periodisch zumindest eine lokale Reaktionsgaskonzentration in den Unterabschnitten gemessen und mit einem lokalen Sollwert verglichen wird, wobei zur Prozesskontrolle der Anteil der aus der Reaktionskammer ausgeleiteten und durch Frischluft ersetzten Abluft entsprechend den bestimmten Abweichungen zwischen den Sollwerten und den gemessenen Istwerten zur Wiederherstellung der lokalen Sollwerte nachgeregelt wird.

Wenn die Reaktionskammer in mehrere Unterabschnitte oder Unterkammern unterteilt ist, durch die das KlebststofrVorläuferprodukt auf dem Klebstoffträger nacheinander durchgeleitet wird, so ist ebenfalls denkbar, dass zumindest in einer in Vorschubrichtung des

Klebstoff vorläuferproduktes auf dem Klebstoffträger ersten Teilkammer der

Reaktionskammer eine Wasserdampfbeaufschlagung des Klebstoftvorläufe^cdukts bei gleichzeitiger Temperaturerhöhung erfolgt und wobei zumindest in einer in Vorschubrichtung des Klebstoffvorläuferprodukts auf dem Klebstoffträger zweiten Teilkammer der

Reaktionskammer bei Aufrechterhaltung der Temperatur oder bei weiterer

Temperaturerhöhung die Wasserdampfbeaufschlagung unterbrochen wird. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass mit dem Verlassen des KlebstofrVorläuferprodukts der

Vernetzungs- und Aktivierungsprozess des KlebstofrVorläuferprodukts rechtzeitig vorab unterbrochen worden ist, und so nach dem Verlassen der Reaktionskammer allenfalls noch eine nach Sicherheitsaspekten unwesentliche weitere Freisetzung von Reaktionsgasen erfolgt.

Weiterhin kann die Vorschubgeschwindigkeit des Klebstoffvorläuferprodukts auf dem Klebstoffträger danach eingeregelt werden, dass in der Reaktionskammer eine

Methanolkonzentration oder ein bestimmter Methanolkonzentrationsbereich eingehalten wird, so dass eine Gleichgewichtsreaktion zur Aushärtung eines aus dem Klebstoffvorläuferprodukt gebildeten Klebstoffs anhand der Methanolkonzentration in der Reaktionskammerluft gesteuert werden kann. Auf diese Weise kann ebenfalls Einfluss auf die Produktqualität genommen werden.

Das Verfahren eignet sich insbesondere für die Verarbeitung von

KlebstoftVorläuferprodukten, die bei der Aktivierung und Vernetzung eine in Luft leicht entzündliche Verbindung, beispielsweise Methanol freisetzen. Zur Vermeidung übermäßiger Reaktionsgaskonzentrationen kann vorgesehen sein, dass in mehreren der Unterabschnitte oder Unterkammern der Reaktionskammer ein Methanolgehalt in der Luft gemessen wird, wobei anhand einer bekannten Vorschubgeschwindigkeit des Klebstoffvorläuferprodukts auf dem Klebstoffträger durch die Reaktionskammer und anhand einer erwarteten

Gesamtmethanolfreisetzung bei der Aktivierung und Vernetzung die Beaufschlagung des Klebstoffvorläuferprodukts mit Wasserdampf und Wärme in der Reaktionskammer so gesteuert wird, dass das Klebstoffvorläuferprodukt auf dem Klebstoffträger nach dem

Verlassen der Reaktionskammer zu einem bestimmten Mindestmaß aktiviert und vernetzt ist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass durch nachträgliche Aktivierungs- und

Vernetzungsreaktionen nach dem Verlassen der Reaktionskammer zumindest sichergestellt ist, dass die dabei freigesetzten Methanolmengen zumindest eine bestimmte Obergrenze nicht überschreiten.

Wenn die Reaktionskammer in mehrere Unterabschnitte oder Unterkammern unterteilt ist, durch die das Klebststoffvorläuferprodukt auf dem Klebstoffträger nacheinander durchgeleitet wird, so kann auch vorgesehen sein, dass zumindest in einer in Vorschubrichtung des

Klebstoffvorläuferprodukts auf dem Klebstoffträger letzten Unterkammer eine Konzentration der in Luft leicht entzündlichen Verbindung in der Kammerluft ermittelt wird. Dies kann dazu genutzt werden, dass der Vorschub des Klebststoffvorläuferprodukts auf dem Klebstoffträger verlangsamt oder sogar unterbrochen wird, wenn die Ermittlung der Konzentration der in Luft leicht entzündlichen Verbindung in der Kammerluft ergeben hat, dass ein bestimmter oberer Schwellwert überschritten wird.

In Kenntnis der Frischluftzufuhr in die Reaktionskammer sowie in Kenntnis der aktuellen Reaktionsgaskonzentration in der letzten Unterkammer ist die Reaktionsgasfreisetzung des Klebstoffvorläuferproduktes in der letzten Unterkammer, mithin unmittelbar vor dem

Verlassen der Reaktionskarnmer, abschätzbar, so dass der Prozess entsprechend bei zu hoher Reaktionsgasfreisetzung in der letzten Unterkammer angepasst werden kann, beispielsweise indem die Vorschubgeschwindigkeit des Klebstoffvorläuferproduktes auf den Klebstoffträger verlangsamt oder unterbrochen wird, bis in der letzten Unterkammer bestimmte Obergrenzen für die Reaktionsgaskonzentration eingehalten werden.

Gemäß einem anderen Aspekt beschreibt die Erfindung eine Vorrichtung zur Verarbeitung eines Klebstoffs, beispielsweise eines HaftschmelzklebstofTs, wobei die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, ein Verfahren der zuvor beschriebenen Art auszuführen. Dabei kann die Vorrichtung eine in mehrere Unterkammern unterteilte Reaktionskammer aufweisen, wobei in mehreren oder sämtlichen Unterkammern jeweils eine separate Wärmequelle vorliegt, über die das Klebstoffvorläuferprodukt mit Wärme beaufschlagt werden kann, wobei in einigen der Unterkammern jeweils eine Wasserdampfquelle vorliegt, über die das

Klebststoffvorläuferprodukt mit Wasserdampf beaufschlagt werden kann, und wobei mindestens eine in Vorschubrichtung des Klebstoffvorläuferproduktes durch die

Reaktionskammer letzte Unterkammer eine Wärmequelle, jedoch keine Wasserdampfquelle aufweist.

Weiterhin kann die Vorrichtung, wie auch das zuvor beschriebene Verfahren, dazu

eingerichtet sein, das Klebstoffvorläuferprodukt mit rezirkulierter Umluft einer bestimmten absoluten Feuchte, Temperatur und auch Turbulenz zu beaufschlagen

Auf den aus der Reaktionskammer ausgeleiteten und durch Frischluft ersetzten Abluftanteil kann eine oxidative, vorzugsweise thermisch-chemische oder biologische, oder eine filternde und/oder waschende Abgasnachbehandlung angewendet werden.

Die Regelung der Vorrichtung kann derart erfolgen, dass vorab eine notwendige Mindesttemperatur der rezirkulierenden Umluft sowie eine erwartete mögliche Vorschubgeschwindigkeit eingestellt werden. Es können die Umlufttemperatur, die Luftgeschwindigkeit, die Umluftfeuchte, der Abluftvolumenstrom, der Zuluftvolumenstrom und die Oberflächentemperatur des Produkts sensorisch erfasst werden. Auf diese Weise kann ein stabiler Prozess mit den oben genannten Einflussfaktoren für ein bestimmtes Produkt (Klebstoffrezeptur, Auftragsgewicht) voreingestellt werden. Ist nun die Methanolkonzentration in der Unterkammer unwirtschaftlich niedrig, werden Frischluftzufuhr und der entsprechende Abluftanteil in der Reaktioskammer bzw. nur in einer bestimmten Unterkammer dieser soweit reduziert, wie es sicherheitstechnisch zulässig ist, d.h. eine Obergrenze für die Methanolkonzentration nicht erreicht wird. Temperatur und Feuchte werden dabei konstant belassen. Soweit sich die Produkteigenschaften nicht ändern, ist der zulässige Schwellwert auch die Größe, auf die geregelt wird, je nach Unterkammer kann sich aber ein individueller Schwellwert einstellen, der die Qualität des Prozesses signifikant beeinflusst und unterhalb des zulässigen Schwellwertes liegen kann. In diesem Fall wird der sich als ideal herausstellende Schwellwert festgeschrieben und die notwendige Abluft über die Regelelemente Zuluft und Abluft nachgeregelt. Durch die Veränderung der Abluftmenge aufgrund einer nicht optimalen Methanolkonzentration wird ein Nachregeln der Feuchte notwendig. Für jede Unterkammer wird ein optimales Prozessfenster in dieser Reihenfolge gesucht.

Die Vorrichtung kann weiterhin für das Auftragen des Klebstoffvorläuferprodukts auf den Klebstoffträger eine Breitschlitzdüse mit oder ohne einem Rollstab, einem Rollcoater oder einer alternativen Walzenvorrichtung aufweisen. Der Klebstoffträger kann in Transportrichtung vor und hinter einer Station für das Auftragen des Klebstoffvorläuferproduktes mittels Kontakt- oder Strahlungswärme temperiert, insbesondere vorgewärmt bzw. aufgeheizt sein. Es kann insbesondere auch vorgesehen sein, dass das auf dem Klebstoffträger aufgetragene Klebstoffvorläuferprodukt zwischen einer Station für das Auftragen des Klebstoffvorläuferproduktes und einer Reaktionskammer eingekapselt und/oder klimatisiert transportiert wird.

Die als barmführende Gegenwalze im Bereich einer Station für das Auftragen des Klebstoffvorläuferproduktes auf einem Klebstoffträger kann eine Gummiwalze mit einer Härte zwischen 20 Shore A und 80 Shore D, insbesondere zwischen 60 Shore A und 95 Shore A sein.

In der Reaktionskammer kann der Klebstoffträger mit aufgebrachtem Klebstoffvorläuferprodukt mit Unter- und/oder Oberluft beaufschlagt werden, wobei der Klebstoffträger mithilfe von Unterluftdüsen nach dem Coanda- oder Venturi-Prinzip auf in der Reaktionskammer für den Transport vorgesehenen Leitwalzen fixiert wird. Die Reaktionskammer kann als Schwebekanal mit Schwebedüsen ausgebildet sein. Weiterhin kann die Reaktionskammer eine Einhausung aus korrosionsbeständigem Material, insbesondere aus Edelstahl aufweisen. Die Reaktionskammer, die Unterabschnitte der Reaktionskammern und die Verbindungsabschnitte der Unterabschnitte können gegen Wärmeverlust isoliert sein. Die Feuchtigkeit in der Reaktionskammer bzw. in den Unterabschnitten der Reaktionskammer kann in Form von Dampf, Aerosol, Wasser oder Zuluft mit Luft hoher Feuchte bereitgestellt werden. Weiterhin kann der Klebstoffträger mit aufgebrachtem Klebstoffprodukt nach dem Verlassen der Reaktionskammer auf Temperaturen kleiner als 60 °C, insbesondere kleiner als 30 °C gekühlt werden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der nachstehenden Figur erläutert. Diese zeigt schematisch eine beispielhafte Verarbeitungsanlage zur Implementierung des

Verfahrens zur Verarbeitung eines Klebstoffes, wie es zuvor beschrieben worden ist.

In einem Schmelztrog 1 wird flüssiges SchmelzklebstofTvorläuferrnatrial 5 bereitgestellt und über eine Düse 2, die beispielsweise eine Nordson-TrueCoat-Düse sein kann, auf einen Klebstoffträger 4 aufgetragen. Der Klebstoffträger 4 kann ein beschichtetes Papier oder eine unbehandelte oder behandelte Folie wie PET oder PMMA sein. Sie wird über ein

Walzensystem transportiert, das eine temperierte Walze 3 aufweist, die sicherstellt, dass das flüssige Scrimelzklebstoffvorläufermaterial 5 bei einer Temperatur gehalten wird, welche es erlaubt, dass dieser auf dem Klebstoffträger 4 als dünne Schicht aufgetragen werden kann. Das Schmelzklebstoffvorläufermaterial 5 bildet ein Klebstoffvorläuferprodukt, welches über das Walzensystem auf dem Klebstoffträger 4 aufgetragen durch die Reaktionskammer 6 geleitet wird, um dort durch Wärme- und Wasserdampfbeaufschlagung aktiviert und vernetzt zu werden.

Die Reaktionskammer 6 ist in Unterkammern 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 unterteilt. Es ist vorgesehen, dass die Reaktionskammern 6.1 und 6.2 zur Aktivierung und Vernetzung des

Klebstoffvorläuferproduktes 5 dienen, wozu die Unterkammer 6.1 und 6.2 jeweils eine separate Wasserdampfzufuhr 8 und separate Wärmezufuhr (nicht dargestellt) aufweisen. Die Unterkammern 6.3 und 6.4 weisen keine Wasserdampfzufuhr auf. Sämtliche der

Unterkammern 6.1-6.4 weisen voneinander unabhängige Wärmequellen auf, um zu einer feineren Abstimmung des Prozesses die Prozesstemperatur unterkammerabhängig einstellen zu können. Die Unterkammern 6.1-6.4 können jeweils eine Sensorik zur Bestimmung eines Reaktionsgases, hier MeOH, aufweisen, so dass entsprechend der gemessenen

Reaktionsgaskonzentration der Prozess durch Einflussnahme auf die Wasserdampfzufuhr und/oder durch Einflussnahme auf die Wännezufuhr eingeregelt werden kann.

Die Unterkammern 6.1-6.4 weisen jeweils eine Abluftableitung 7 und separate

ProzessluftzufÜhrungen 9.1-9.4 auf, wobei die Prozessluftzuführungen 9.1-9.4 in die

Unterkammern 6.1-6.4 entsprechend gemessenen Reaktionsgaskonzentrationen in den Unterkammern 6.1-6.4 nachgeregelt werden kann.

Insbesondere kann der Prozess damit so gesteuert werden, dass nach Verlassen der in

Vorschubrichtung des Klebstoffträgers 4 mit dem Klebststoffvorläuferprodukt 5 letzten Unterkammer 6.4 die frei werdende Restmethanolmenge auf ein unbedenkliches Minimum reduziert wird. Nach dem Verlassen der Reaktionskammer 6 wird das aktivierte und vernetzte Klebstoffprodukt noch mit einer Deckschicht 9 kaschiert, so dass es zwischen der

Deckschicht 9 und der Klebstoffträgerschicht 4 eingeschlossen ist. Die Deckschicht 9 ist jedoch nur optional und nicht zwingend erforderlich. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das verarbeitete Produkt aus Klebstoffträger 4 und Klebststoffvorläuferprodukt 5 nach dem Verlassen der Reaktionskammer und ggf. einer gewissen Abdampfstrecke in sich gewickelt wird.

Zur Prozesssteuerung kann vorgesehen sein, dass Vorschubgeschwindigkeit, Temperatur der rezirkulierten Luft, Dampfkonzentration der rezirkulierten Luft (also die relative Feuchte der Luft, die mit dem Klebstoff in Berührung kommt) und der Zu- und Abluftvolumenstrom geregelt werden. Mit der Vorschubgeschwindigkeit wird in Abhängigkeit der anderen Parameter die grobe Voreinstellung der Prozessgeschwindigkeit vorgenommen. Über die Temperatur und die Luftgeschwindigkeit können der Wärmeübergang und die Reaktionsgeschwindigkeit festgelegt werden. Die Temperatur selbst kann über einen Wärmetauscher (WT), beispielsweise einen Öl-Luft- WT, einen Wasser-Luft- WT, einen Dampf-Luft- WT, oder einen elektrisch beheizten WT, eingestellt werden. Alternativ kann auch eine direkte Beheizung der Reaktionskammer 6 vorgesehen sein, etwa mit Hilfe eines Gasbrenners.

Die Dampfkonzentration kann über einen kapazitiven Luftfeuchtesensor gemessen oder über eine Feuchtekugelmessung bestimmt werden. Weicht der Istwert vom Sollwert ab, kann z.B. über eine Dampflanze zusätzliche Feuchtigkeit in eine der Unterkammern 6.1, 6.2 eingeleitet werden. Bei Überschreitung der Dampfkonzentration muss durch sensible Anpassung (Erhöhung) des Abluftvolumenstroms, und korreliert des Zuluftvolumenstroms, die Dampfmenge reduziert werden.

Die Abluftregelung kann mit Hilfe korrelierter Zu- und Abluftklappen separat für jede der Unterkammern 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 erfolgen. Bei Überschreitung der Dampf- oder MeOH- Konzentration werden die Abluftklappen weiter geöffnet und die Zuluftklappen entsprechend mit verändert, so dass der Einfluss der Klappenpositionsveränderung auf die jeweilige Unterkammer begrenzt bleibt. Die quantifizierte Menge an Zu- und Abluft wird z.B. als Differenzdruckwert über Pitotrohre oder als Blendendifferenzdruckwert oder vergleichbar ermittelt.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger

Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.