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APV : optische online Porositätsmessung
Mikroperforation für Warenbahnen - Plastik Magazine 1993

DABEI-2/2003 - Geschäftsführer als Erfinder
Röhrendstufenkonzept - T380-1 - 1KW-30MHz
China Perforation Trainee - Kunming 2004
OPSS-1 - optisches Porositätsmesssystem - Manual
PS-1200 - MEGA-POWER - Perforationsmaschine - Manual
OPSS-1 - Patentanmeldung - DE10251610 - 2004.05
IGBT - Dual Schaltung - Patent DE10328937
ODSTM-1 - optische DYNE Oberflaechenspannungsmessung - Patentanmeldeschrift DE19543289
LPM-1 Breitbahn Laser Perforationsmaschine - Patent DE102004001327
MLL-1 Mikro Laser Line Perforation - Patentanmeldung DE102004012081
online Perforation an Zigarettenmaschinen - Patentanmeldung DE4018209 - EP0460369
PORTFOLIO in Spanisch - IPM-SPANISH
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Nano, Mikro Oberflächenbehandlung und Perforation von Warenbahnen
Für unterschiedlichste Applikationsbereiche werden Materialbahnen wie Zigaretten-, Mundstückbelag-, Filter-, beschichtete Spezial-, Kraft-, Sack- oder Verpackungspapiere, Vliesstoffe, spun bonded non-woven, technische Textilien, Fabrics, Laminate usw. mit Flächengewichten 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 unregelmäßig verteilte, in der Größe um ca. 40 % variierende und analog hierzu unter LASER oder Mikro/Makro mechanische PERFORATION, gleichmäßig angeordnete und im Durchmesser etwa gleichgroße, nach Möglichkeit runde, gradfreie Löcher und Lochreihen verschiedenster Anordnung zu verstehen.

Die mit dem menschlichen Auge unsichtbaren, elektrostatischen ESP Nano oder Mikroperforationen können flächen- wie auch zonenförmig in bestimmten Abständen innerhalb der Bahnen verteilt sein, wobei erzielbare Lochgrößen sich im Bereich von 0.1 - 80 µm Durchmesser und Lochsequenzen von 1.5 – 16 Million Poren pro Sekunde bewegen. Zonen Anordnungen sind in der Regel in Breiten von 2 bis 6 mm und mit Porendichten von 120 - 250 Poren pro cm2 ausgeführt, wobei Flächenperforationen Lochdichten bis zu 2 Million Poren pro m2 generieren. ESP Perforationen ermöglichen Porositätsbereiche von 80 – 2500 C.U. ( Coresta Units ml/2cm2/min ), Bahnbreiten von 100 bis 2000 mm bei Bahngeschwindigkeiten bis zu 500 m/min, abhängig von der Porosität und Materialkonsistenz zur Perforierbarkeit.

Eine wesentliche Kardinalforderung, die für viele Applikationsbereiche und Produkte mit Vliesstoffen, Sack- oder Verpackungsbahnen, non-woven usw. mit einer Gas- oder Wasserdampfdurch- ABER Wasserundurchlässigkeit verbunden ist, finden sich im Anwendungsbereich der ELEKTROSTATISCHEN NANO, MIKRO PERFORATIONSTECHNIK wieder, da Wasser aufgrund der höheren Oberflächenspannung die relativ kleinen Nano- oder Mikroporen von z.B. < 0.5 - 5 µm Durchmesser nicht durchdringen kann. Diese und weitere physikalische Vorteile der relativ kleinen Poren fordern regelrecht den Einsatz der ESP Perforationsmethode heraus, da die Applikationserfüllungen wie Atmungsforderung und Wasserdampfdurchlässigkeit z.B. nach der ASTM E96-80 oder E96-84 Messmethode mit 100 – 800 g/m2/Tag mit anderen Perforations- oder Prozessverfahren nur äußert schwierig machbar, zu teuer, zu unwirtschaftlich oder mit derart hohen Lochdichten technologisch nicht erreichbar sind.

Produktanwendungen für elektrostatische Perforationsbehandlungen
Elektrostatisch mikro perforierte Packmittel und Folienverbunde der verschiedensten Art lassen sich nach den Erfahrungen für folgende Applikationen und Produkte verwenden bzw. nur durch deren Veredelung realisieren
 
Vorteile für Produkte und Anwendungen
 
Resumee - elektrostatische Mikroperforation
Nur die elektrostatische Perforation ermöglicht eine mikrofeine Perforierung von Packmitteln mit Barriereeigenschaften, Vliesstoffen und insbesondere Papierbahnen verschiedenster Art in großen Bahnbreiten und Geschwindigkeiten. Dieser Trend wird sich für neue Produkte und Anwendungen weiter fortsetzen.

Durch Neuentwicklungen ( Patenterteilung einer effizienten Hochfrequenz-Dual-Leistungsschaltung DE 10328937 ) in der Schaltungstopologie zur Erzeugung sehr feiner, stromgesteuerter Hochspannungsentladungsimpulse mit kurzer zeitlicher Dauer im Bereich von 0.5 - 20 µs und einzelner Ladungsenergien von 0.2 bis 1 mJ hat die Nanotechnologie zur Submikroperforation auch im diesem Bereich der Feinpapierveredelung und Verpackungsindustrie Einzug gehalten.

Details http://www.microperforation.com/igbt-esp-unit.html

Traditionelle Kunststofffolien lassen sich auch zukünftig besser oder nur mit hot-needle oder anderen mechanischen oder Laser Perforationssystemen gesteuert perforieren. In diesem weiten Applikationsbereich ist es denkbar, auch dahingehend entwickelte, angepasste Laserperforationssysteme für Breitbahnen einzusetzen.

Konventionelle Laserperforationstechnik
Durch gepulste, auf geweitete sowie fokussierte Laserstrahlen sind mit im Markt angebotenen Anlagen Lochgrößen von 60 - 200 um bei Lochdichten von typischer Weise 10 – 30 Löcher pro cm, Lochsequenzen von 100.000 bis 300.000 Löcher pro Sekunde, bei maximal 16 oder 32 Laserlochreihen über die Bahnbreite verteilt, möglich. Deren Porositätsbereiche bewegen sich zwischen 100 – 3000 C.U., in der Regel mit Bahnbreiten von 100 – 500 mm bei Bahngeschwindigkeiten bis 600 m/min, abhängig von der Porosität und Materialkonsistenz zur Perforierbarkeit.

Neue Laserperforationstechniken von IPM
Mit Entwicklung eines Dual CO2 10.6 µm Hochleistungslasermultiplexers und optischen Eingangsleistungen von 2*4KW ( Patenterteilung DE 10 2004 001 327 ) ist es IPM erstmalig gelungen, bis zu 200 einzelne optische Laserstrahlausgänge zu realisieren mit denen nunmehr Papierperforationen in breiten Bahnen bis zu 2000 mm möglich sind. Dies jetzt mit Lochsequenzen bis zu 2 Millionen pro Sekunde, Lochgrößen von 60 - 100 µm, Lochdichten von typisch 10 – 30 Löcher pro cm, Porositäten 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 jährliche Ausbringung von 1000 – 2000 Tonnen von laserperforierten Feinpapieren an nur einer dieser high-automation LPM-1 Produktionsmaschine bei einem exorbitant geringen Papierausschuss ermöglicht. Hierbei ist das optische online Porositätsmesssystem OPSS-1 zur präzisen Positionskontrolle aller Laserperforationslinien sowie deren Porositätsprofile ein integraler Bestandteil der kontinuierlichen Qualitätskontrolle und Datenauswertung.
 
Details http://www.microperforation.com/lpm-1.html

Eine weitere Entwicklung in der Micro-Laser-Line Perforation MLL-1 generiert einen nicht geradlinigen Lochreihenanordnung auf den Produkten, was IPM mit der Patentanmeldung zum Verfahrens-, Vorrichtungs- und Produktschutz der DE 10 2004 012 081 initiierte. Z.B. sind auf Tipping Blättchen der Zigarettenfilter, jetzt losgelöst von den seit 20 Jahren traditionell koaxial verlaufenden Perforationen, wellenförmige, Zick Zack, Rechteck, Dreieck, gewundene Lochreihenlinien oder Paare, Firmenlogos, anti counterfeiting Merkmalen oder andere Perforationsausführungsformen mit zeitlich sehr schnell, präzise aus gelenkten Laserstrahlen möglich. Alles dies bei Lochgrößen von 60 - 120 µm, Lochdichten von typisch 10 – 30 Mikrolöcher pro cm in einer jeder Lochreihe, Lochsequenzen von 100.000 bis 300.000 Löcher pro Sekunde bei Porositätsbereichen von 100 – 800 C.U.

Details http://www.microperforation.com/mll-1-laser-perforation.html

Verpackungs- und Kunststofffolienprodukte verschiedenster Art lassen sich mit dem neuen Micro-Laser-Line Perforationsverfahren MLL-1 veredeln.

Perforation von Mundstückbelag- oder Zigarettenpapierbahnen
Die 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 für wenige Nichtfilter- oder bei fast allen Filterzigaretten das Mundstückbelagpapier elektrostatisch ESP offline Zonen, oder gleichermaßen offline mit Laserstrahlen zu Lochreihen oder mit Laser online direkt an der Filteransetzmaschine perforiert, um Schadstoffanteile wie Nikotin und Kondensate für die Raucher auf vorgegebene Werte zu reduzieren und den Ventilationsgrad der Zigaretten gesteuert zu beeinflussen.

Vor vielen Jahren hat IPM auch zur online Perforation an der Zigarettenherstellungsmaschine ein Verfahren entwickelt und seinerzeit unter der EP0460369 sowie DE4018209 zum Patent angemeldet, was das Einbringen von Perforationsprofilen über die Zigarettenlänge sowie in deren Umfang und an beliebigen Stellen des Zigarettenpapiers erlaubt.

http://www.freepatentsonline.com/EP0460369.html

Details http://www.microperforation.com/online-perforation-cigarette.html

Optische online Permeabilitäts- oder Porositätsmessung
Da die naturporösen oder zu perforierenden Bahnmaterialien sich mit Bahngeschwindigkeiten bis zu 600 m/min und in Bahnbreiten bis zu 2000 mm bewegen, gestaltet sich eine pneumatische, also bahn berührende Porositätsmessung, exorbitant schwierig. Hinzukommend sind diese Messmethoden mit Nachteilen der Bahnzugserhöhung, des Materialabriebs, Faltenbildung, Undichtigkeit im Messkopfbereich, starken Verschmutzungen, Nichtlinearitäten und Schwierigkeiten stets verbunden. Daher bieten sich optische Messverfahren zur Transmissionsmessung als Funktion der pneumatisch, statischen Gasdurchlässigkeit für naturporöse 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 Porositätsmesstechnik in idealer Weise zu lösen.

Hierzu hat IPM eine Reihe neuer, patenangemeldeter optischer Messverfahren und Systeme in stationärer oder traversierender Ausführung als OPSS-1 und OPRL-1, entwickelt, weltweit im Markt eingeführt und mit der DE 10251610 sowie auch in China zur Patentanmeldung geführt.

Details http://www.microperforation.com/opss-1-optical-online-porosity.html

Porositätsmessbereiche von 80 C.U. bis 5000 C.U. mit Multicolour Sensoren, Perforationslochreihenerfassungen mit Auflösungen < 0.1 mm mit Präzisionslinienlaser, Scanning Speeds von 20 bis zum 300 mm/Sek., intelligente Multicontroller Elektronik im Sensorkopf, high-speed RS-232 Link sowie Auswerteeinheiten sichern die qualitative, quantitative online Kontrolle nach ISO 9001/9002 an verschiedenen Produktionsmaschinen.

IPM – International Perforation Management – hat verschiedene laser- und elektrostatische Perforationsverfahren, insbesondere auch für neue Produkteigenschaften, entwickelt, deren Systeme und Produktionsmaschinen weltweit im Einsatz

Zukunftsperspektiven
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 zusätzlichen Behandlung von Bahnmaterialien zur Erzielung besonderer Eigenschaften, welche aus physikalischen oder prozesstechnischen Gründen NICHT mit anderen Verfahrenstechniken erreichbar sind.

Die state-of-the-art, industrietaugliche und im Dreischichtbetrieb zuverlässig arbeitende ESP Perforationstechnik, deren Integrationsmöglichkeit in vorhandene Umroller- oder sonstige Bahnlaufanlagen sowie auch als völlig eigenständig arbeitende Perforationsmaschinen möglich sind, wird zukünftig neue Anwendungsbereiche erschließen und Produkte mit besonderen Eigenschaften entstehen lassen.

Perforationsmaschinen PS-1000 - PS-1200 - PS-1600 - DB-150 - PS-250

  

LPM-1 wide web Laser perforation machine for running substrates
Details http://www.microperforation.com/lpm-1.html 
MLL-1 micro laser line perforation
   
Details http://www.microperforation.com/mll-1-laser-perforation.html
dual IGBT dual high frequency high power switching unit
 
Details http://www.microperforation.com/igbt-esp-unit.html 
OPSS-1 optical porosity control at running substrates
  
  
Details http://www.microperforation.com/opss-1-optical-online-porosity.html