In bestimmten Applikationsbereichen werden Zigaretten-, RYO, Mundst=FCckbelag-, Filter-, beschichtete Spezial-, Kraft-, Sack- oder Verpackungspapierbahnen, Vliesstoffe, spun bonded nonwoven, technische Textilien, Fabrics und Laminate mit Fl=E4chengewichten von 20 g/m2 bis zu 140 g/m2 elektrostatisch ESP Nano, Mikro oder Laser- oder mechanisch Mikro oder Makro perforiert. Unter elektrostatischer ESP NANO, MIKRO PERFORATION sind statistisch unregelm=E4=DFig verteilte, in der Gr=F6=DFe um ca. 40 % 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, durch Bl=FCmlein- und Mikroendladungen erzeugte elektrostatische 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 0.1 - 80 =B5m Durchmesser und Lochsequenzen von 1.5 - 16 Million Poren pro Sekunde bewegen.
Zonen Anordnungen sind in Breiten von 2 bis 6 mm und mit Porendichten von 120 - 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. ( Coresta Units ml/2cm2/min ), Bahnbreiten von 100 bis 2000 mm bei Bahngeschwindigkeiten bis zu 500 m/min, abh=E4ngig von der Porosit=E4t und Materialkonsistenz zur Perforierbarkeit.
Anforderungsprofile Einer der Kardinalforderungen die f=FCr viele Applikationsbereiche und Produkte mit Vliesstoffen, Sack- oder Verpackungsbahnen mit einer Gas- oder Wasserdampfdurch- aber Wasserundurchl=E4ssigkeit verbunden sind, finden sich im Anwendungsbereich der ELEKTROSTATISCHEN NANO MIKRO PERFORATIONSTECHNIK wieder, da Wasser aufgrund der h=F6heren Oberfl=E4chenspannung die relativ kleinen Nano- oder Mikroporen von z.B. < 0.5 - 5 =B5m Durchmesser nicht durchdringen kann.
Diese und weitere physikalische Vorteile der kleinen Poren fordern regelrecht den Einsatz der ESP Perforationsmethode heraus, da Erf=FCllungen zur Atmungsforderung und Wasserdampfdurchl=E4ssigkeit z.B. nach der ASTM E96-80 oder E96-84 Messmethode mit 100 - 800 g/m2/Tag mit anderen Perforations- oder Prozessverfahren nur =E4u=DFert schwierig machbar, zu teuer, zu unwirtschaftlich oder bei derart hohen Lochdichten technologisch nicht erreichbar sind.
Produktanwendungen Elektrostatisch mikro perforierte Packmittel und Folienverbunde der verschiedensten Art lassen sich f=FCr folgende Applikationen und Produkte verwenden bzw. nur durch deren Veredelung realisieren.
* atmungsaktive Wanddekorationen aus PVC Verbunden
* Wandtapeten wie z.B. Venyl Tapeten oder anderen PE coating mit Feuchtigkeitsaustausch des aufgetragenen Klebers
* Papiere zum Verkleben von Gipsplatten f=FCr den Haus Innenausbau zur Blasenaufl=F6sung der Klebemittel
* Kanten- oder Eckenschutzkraftpapiere mit Luftblasendiffusion der Auftragskleber
* Vliesverbunde mit PE-Schichten zum Au=DFenschutz und Gasaustausch von Holzh=E4usern
* Unterdachspannbahnen aus Verbundmaterialien mit Gasaustausch zur Vermeidung von Kondenswasserbildung
* atmungsaktive Overalls oder Einmalberufskleidung aus spun-bonded PE Vliese
* coatierte Papiere als F=FCllguts=E4cke, Zements=E4cke oder andere Verpackungseinheiten, die einen Luft Auslass zur Bef=FCllung ben=F6tigen
* Bekleidungs inlets mit atmungsaktiven und angenehmen Trageigenschaften
* Seifen, Deo oder body care Produkte oder Verpackungen mit Duftstoffsuggerierung als erstklassiges Marketinginstrument
* Trage-, Gem=FCse- oder Blumenverpackungen aus Papier mit Gasaustausch
* Brot- oder Br=F6tchenverpackungen aus Papierverbunden zur Erhaltung des Frischheitgrades
* technische Industrieverbundfolien oder Papierersatzmaterialien f=FCr Filtrationszwecke
Vorteile f=FCr Produkte und Anwendungen
* Reduktion der Sack- oder Beutelbef=FCllungszeiten um bis um 100 %, wobei attraktive Luftdurchl=E4ssigkeitsbereiche bei 200 - 350 C.U., was
6.5 bis 3.5 Guerley bzw. 14 - 6 Guerley s/100ml entspricht.
* Vollst=E4ndig nach au=DFen erhaltener Schutz des Verpackungsproduktes
* Luft Auslass ohne Beeintr=E4chtigung verpackter Produkt oder elementarer Eigenschaften
* Duft =DCbertragung an den K=E4ufer ohne die Packung zu =F6ffnen
* Atmungsaktivit=E4t von Wandtapeten oder anderen Wandverkleidungen, um Schimmelbildung und F=E4ulnis zu vermeiden
* Brotpapierverpackungen zur l=E4ngeren Haltbarkeit
* Atmungsaktivit=E4t und Tragkomfort von Bekleidung inlets, Einwegindustriekleidung, Kesselanz=FCge, usw.
* Unterdachspannbahnen zur Luftaustausch von Innen nach Au=DFen, kein Tropfsteinh=F6hleneffekt
Perforation von Mundst=FCckbelag- oder Zigarettenpapierbahnen zur Ventilation von Filterzigaretten Die ESP Perforation ist seit 30Jahren zur Ventilation von Nichtfilter
- oder Filterzigaretten eingesetzt, um gesteuerte Luft Bypass Eigenschaften, dem so genannten Lindstr=F6mprinzip, zu erzeugen. Hierzu wird das Zigarettenpapier f=FCr wenige Nichtfilter-, z.B. auch Roll-your- own RYO, oder bei fast allen Filterzigaretten das Mundst=FCckbelagpapier elektrostatisch in offline Verfahren Zonen, oder mit Laserstrahlen in Lochreihen offline aber auch online direkt an der Filteransetzmaschine perforiert, um so den Ventilationsgrad der Zigaretten sehr pr=E4zise zu steuern und die Nikotin und Kondensatanteile f=FCr den Raucher auf strikt vorgegebene Werte zu reduzieren.
Resumee Nur die elektrostatische Mikroperforation erm=F6glicht durch eine sehr pr=E4zise Energiekopplung, Filamentierung, dielektrisch gef=F6rderte Mikro- und Plasma Entladung eine nano oder mikrofeine Ventilation von Packmitteln mit Barriereeigenschaften, Vliesstoffen und insbesondere Papierbahnen verschiedenster Art bei gro=DFen Bahnbreiten und Geschwindigkeiten. Dieser Trend wird sich f=FCr neue Produkte und Anwendungen weiter fortsetzen.
Durch Neuentwicklungen in der Schaltungstopologie zur Erzeugung sehr feiner, stromgesteuerter Hochspannungsentladungsimpulse im Zeitfenster von 0.5 - 15 =B5s und einzelner Ladungsenergien von 0.2 bis 1 mJ hat die Nanotechnologie zur Submikroperforation auch im diesem Bereich der Feinpapierveredelung und Verpackungsindustrie Einzug gehalten. Patenterteilung DE10328937.
Traditionelle Kunststofffolien lassen sich auch zuk=FCnftig besser mit hot oder micro needle oder anderen mechanischen oder Gasendladungs- oder Festk=F6rperlaser gesteuert perforieren. In diesem weiten Applikationsbereich ist es denkbar auch dahingehend entwickelte, angepasste Laserperforationssysteme f=FCr Breitbahnen einzusetzen.
Konventionelle Laserperforationstechnik Durch gepulste auf geweitete sowie fokussierte Laserstrahlen sind mit im Markt angebotenen KONVENTIONELLEN Anlagen Lochgr=F6=DFen von 60 - 200 um bei Lochdichten von typischer Weise 10 - 30 L=F6cher pro cm, Lochsequenzen von 100.000 bis 300.000 L=F6cher pro Sekunde, bei maximal
16 oder 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.
Neue Laserperforationstechniken von IPM Mit Entwicklung eines Dual Hochleistungslasermultiplexers und optischen Eingangsleistungen von 2*4KW ist es erstmalig gelungen, bis zu 200 einzelne optische Laserstrahlausg=E4nge zu realisieren mit denen nunmehr Papierperforationen in breiten Bahnen bis zu 2000 mm m=F6glich sind.
Dies jetzt mit Lochsequenzen bis zu 2 Millionen pro Sekunde, Lochgr=F6=DFen von 60 - 100 =B5m, Lochdichten von typisch 10 - 30 L=F6cher p= ro cm, Porosit=E4ten im Bereich von 100 bis 1000 C.U., Bahngeschwindigkeiten bis zu 400 m/min und non stopp 25.000 Meter Jumbo Rollenbetrieb auf der Ab- und Aufwicklung, was eine j=E4hrliche Ausbringung von 1000 - 2000 Tonnen von laserperforierten Feinpapieren an nur einer dieser high Automation LPM-1 Produktionsmaschine bei einem exorbitant geringen Papierausschuss erm=F6glicht. Patenterteilung DE102004001327.
Hierbei ist das optische online Porosit=E4tsmesssystem OPSS-1 zur pr=E4zisen Positionskontrolle aller Laserperforationslinien sowie die permanente Erfassung der Porosit=E4tsprofile ein integraler Bestandteil der kontinuierlichen Qualit=E4tskontrolle und Datenauswertung. Patentanmeldung DE10251610 und Erteilung in China 200310104764.
Eine weitere Entwicklung in der Micro Laser Perforation generiert einen nicht geradlinigen Lochreihenanordnung auf den Produkten. Z.B. sind auf Tipping Bl=E4ttchen der Zigarettenfilter, RYO usw. jetzt losgel=F6st von den seit 20 Jahren traditionell koaxial verlaufenden Perforationen, wellenf=F6rmige, Zick Zack, Rechteck, Dreieck, gewundene Lochreihenlinien oder Paare, Firmenlogos, Kryptogramme, anti- counterfeiting Merkmalen oder andere Perforationsausf=FChrungsformen mit zeitlich sehr schnell, pr=E4zise aus gelenkten Laserstrahlen m=F6glich.
Alles dies bei Lochgr=F6=DFen von 60 - 120 =B5m, Lochdichten von typisch 10
- 30 Mikrol=F6cher pro cm in einer jeder Lochreihe, Lochsequenzen von
100.000 bis 300.000 L=F6cher pro Sekunde bei Porosit=E4tsbereichen von 100
- 800 C.U. Verfahrens-, Vorrichtung und Produktschutzanmeldung DE102004012081.
Verpackungs- und Kunststofffolienprodukte verschiedenster Art lassen sich mit dem neuen Mikrolaserperforationsverfahren veredeln.
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MLL-1 - Micro Laser Line Perforation for holes pattern, perforation design, e.g. waves, zigzag lines, line packages, cryptograms, company logos, holograms, anti counterfeiting product indicators. patent pending for process, device and product property DE102004012081.
LPM-1 - nano micro laser perforation at wide web material with high power CO2 dual laser beam multiplexers and splitters, patent grant for process and device DE102004001327.
ESP electrostatic nano micro perforation machines for cigarette, tipping, filter, packaging, plug-wrap and other paper products, patent grant for process and device DE10328937 of IGBT power switching unit.
Optical online OPSS-1 porovision control/scanning system for ESP or LASER perforation machines, patent pending for process and device DE10251610 - China patent grant
200310104764.
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IPM - International Perforation Management high-tech engineering - China - Germany - Thailand
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EU technology links
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