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WO2013017441A1 - Verfahren und vorrichtung zur trocknung eines auf ein substrat aufgetragenen fluidfilms - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur trocknung eines auf ein substrat aufgetragenen fluidfilms Download PDF

Info

Publication number
WO2013017441A1
WO2013017441A1 PCT/EP2012/064305 EP2012064305W WO2013017441A1 WO 2013017441 A1 WO2013017441 A1 WO 2013017441A1 EP 2012064305 W EP2012064305 W EP 2012064305W WO 2013017441 A1 WO2013017441 A1 WO 2013017441A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
temperature
heat source
transport
substrate
fluid film
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/064305
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Franz Durst
Original Assignee
Fmp Technology Gmbh Fluid Measurements & Projects
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE201110080222 external-priority patent/DE102011080222A1/de
Application filed by Fmp Technology Gmbh Fluid Measurements & Projects filed Critical Fmp Technology Gmbh Fluid Measurements & Projects
Priority to RU2014107511A priority Critical patent/RU2647192C2/ru
Priority to EP12741294.8A priority patent/EP2739923B1/de
Priority to CN201280038430.1A priority patent/CN103814266B/zh
Priority to JP2014523279A priority patent/JP2014527148A/ja
Priority to US14/234,708 priority patent/US9851144B2/en
Priority to KR1020147005107A priority patent/KR20140068039A/ko
Priority to CA2843492A priority patent/CA2843492A1/en
Priority to BR112014002515A priority patent/BR112014002515A2/pt
Publication of WO2013017441A1 publication Critical patent/WO2013017441A1/de

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/18—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by conduction, i.e. the heat is conveyed from the heat source, e.g. gas flame, to the materials or objects to be dried by direct contact
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B13/00—Machines and apparatus for drying fabrics, fibres, yarns, or other materials in long lengths, with progressive movement
    • F26B13/10—Arrangements for feeding, heating or supporting materials; Controlling movement, tension or position of materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B13/00—Machines and apparatus for drying fabrics, fibres, yarns, or other materials in long lengths, with progressive movement
    • F26B13/06—Machines and apparatus for drying fabrics, fibres, yarns, or other materials in long lengths, with progressive movement with movement in a sinuous or zig-zag path
    • F26B13/08—Machines and apparatus for drying fabrics, fibres, yarns, or other materials in long lengths, with progressive movement with movement in a sinuous or zig-zag path using rollers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/18—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by conduction, i.e. the heat is conveyed from the heat source, e.g. gas flame, to the materials or objects to be dried by direct contact
    • F26B3/20—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by conduction, i.e. the heat is conveyed from the heat source, e.g. gas flame, to the materials or objects to be dried by direct contact the heat source being a heated surface, e.g. a moving belt or conveyor

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for drying a fluid film applied to a substrate which contains a vaporizable liquid.
  • the web-shaped goods may be, for example, paper, plastic films, textiles or metal strips.
  • a fluid film is applied, which is a
  • the object of the invention is to eliminate the disadvantages of the prior art.
  • a method and a device are to be specified with which a fluid film applied to a substrate can be dried while avoiding mottling phenomena and with improved efficiency, without having to move large amounts of air.
  • This object is solved by the features of claims 1 and 16.
  • Advantageous embodiments of the invention will become apparent from the features of claims 2 to 15 and 17 to 26.
  • Discharging the vaporized liquid by creating a flow directed from the fluid film towards the heat source.
  • the liquid is substantially evaporated by means of a heat source provided opposite the substrate. This eliminates the effort to heat the drying gas. The further effort for cleaning or regeneration of the drying gas can be significantly reduced.
  • drying rates of up to 20 g / m 2 s can be achieved. This corresponds to about 10 times those drying rates, which are achieved by the methods known in the prior art.
  • the heating surface of the heat source is arranged in a further departure from the prior art only at a distance of 0.1 mm to 15.0 mm, preferably 0.2 to 5.0 mm, opposite the substrate surface, the heat in the inventions ⁇ to the invention Method essentially supplied by direct heat conduction to the fluid film.
  • the fluid film facing the heating surface of its boundary surface from being heated in the direction of Substratoberflä ⁇ surface.
  • a particularly effec ⁇ tive evaporation or diffusion of the liquid can be achieved.
  • the vaporized liquid is removed in the direction of the heat source by the applied temperature gradient. Ie. the evaporated liquid flows Wesentli ⁇ chen perpendicular from the interface, and then passes into egg nen by the boundary surface and the heating surface formed Ka ⁇ nal. It is largely avoided within the fluid film, the generation of a substantially parallel to the interface directed flow with high amounts of air. As a result, no mottling phenomena occur in the fluid film in the method according to the invention.
  • a gas flow is generated in the ge ⁇ formed between the heating surface and the interface channel for discharging the evaporated liquid opposite to the transport direction of the substrate.
  • the gas flow may be generated, for example, by a suction device which is provided at the upstream end of the channel.
  • the evaporated liquid is moved in the direction of each upstream upstream heat source.
  • a Strömungsgeschwindig ⁇ ness of the guided in the opposite direction to the transport direction of the substrate flow of gas is preferably 2 cm / s to 30 m / s, preferably 10 cm / s to 10 m / s.
  • the Strömungsgeschwin ⁇ speed of the gas depends on the length of the channel and the quantitative ge of liquid to be evaporated. If the evapora- to ⁇ Fende liquid is flammable, should be selected as a gas, an inert gas.
  • a first temperature-temperature T G is controlled as a function of the heating surface in an interfacial ⁇ temperature Ti of the fluid film.
  • the first temperature T G is adjusted so that the required Abtrans ⁇ port of the liberated fluid vapor from the surface ge is ensured.
  • the heat is advantageously transferred from the heating surface to the fluid film essentially by direct heat conduction.
  • the first temperature T G is suitably controlled in the range of 50 ° C to 300 ° C, preferably in the range of 80 ° C and 200 ° C.
  • the transport surface is heated by means of a further heat source.
  • a generated by the heat source further second temperature T H of the transport surface is advantageously regulated depending ⁇ ness of the interface temperature ⁇ .
  • the second temperature T H can be regulated in particular such that the following relationship is fulfilled:
  • the transport surface is heated to a second temperature T H ⁇ structure by means of a wide ⁇ ren heat source.
  • the second temperature T H is set so that it is greater than the interface temperature Ti.
  • a particularly large mass flow of the evaporated liquid is advantageously achieved when the Dif ⁇ difference ⁇ between the interface temperature ⁇ and the second temperature T H is in the range of 2 ° C to 30 ° C.
  • the evaporation of the liquid egg in ⁇ ner non-combustible gas atmosphere, preferably nitrogen or carbon dioxide atmosphere ⁇ performed. This allows safe and reliable to avoid the ignition of vaporized within the trock ⁇ voltage device flammable liquid.
  • the heating surface facing the substrate is at a distance from
  • a thickness of the fluid film issverapt ⁇ Lich selected so that it is smaller than the aforesaid distance.
  • the fluid film may have a thickness in the range of 5 ym to 200 ym, preferably 10 ym to 50 ym.
  • the second temperature T H is controlled so that it is always smaller than the first temperature T G.
  • a temperature difference between the first and the second temperature T G T H can in particular be regulated so that along the conveying device ⁇ a predetermined temperature difference profile provides a ⁇ .
  • the temperature gradient or the temperature difference between the first T G and the second temperature T H can change along the transport direction in a predetermined manner. This takes into account the fact that the amount of liquid to be evaporated decreases in the transport direction.
  • the change of the temperature gradient can be achieved by suitable regulation of the first T G and / or second temperature T H or also be effected by changing the distance of the heating surface from the interface.
  • a flow-through heat source is used as the heat source, and the vaporized liquid is performed by the heat source to pass from ⁇ .
  • the evaporated liquid in ⁇ We sentlichen can be discharged vertically from the surface of the fluid film and the interface.
  • a heat source is suitably an electrical heating ⁇ source, preferably a heating source equipped with resistance heating wires used. In this case can for example be arranged lattice-like, the resistance heating ⁇ wires.
  • a heat exchanger may be designed to be flowed through like a radiator for motor vehicles. It is also possible to provide a plurality of heat exchangers in succession in the transport direction, it being possible for a gap to be provided between the heat exchangers in each case. Through the gap, the vaporized liquid can be removed from the surface of the fluid film.
  • At least one rotatable roller is used as a transport device, whose lateral surface forms the transport surface.
  • the heat source is configured corresponding to the lateral surface of the roller, that is, a heating surface of the heat source is at a predetermined small distance from the Mantelflä- arranged.
  • the further heat source is arranged inside the roller.
  • the transport surface is heated by an underside of the transport device opposite the substrate, preferably by means of direct heat conduction.
  • the transport surface can be electrically heated by means of resistance heating elements.
  • Such an electric heater allows a particularly simple control of the temperature of the trans ⁇ port surface.
  • an apparatus for drying a fluid film containing a vaporizable liquid applied to a substrate surface comprising: a transport device for transporting the substrate on a transport surface along a transport direction, a heat source provided with a heating surface opposite the substrate; which is located at a distance of 0.1 mm to 15.0 mm opposite to the substrate surface, and means for generating a directed from the fluid film in the direction of the heat source flow.
  • the proposed device enables efficient drying of a fluid film applied to a substrate.
  • the liquid is evaporated by a heat source provided opposite the substrate.
  • the heat source is in departure from the prior art only at a distance of 0.1 to 15.0 mm, preferably 0.1 to 5.0 mm, arranged from the substrate surface.
  • the evaporated liquid is dissipated by generating a directed from the substrate in the direction of the heat source flow.
  • a device for discharging the evaporated liquid is provided.
  • a further heat source for heating the transport surface is provided.
  • the further heat source is suitably provided at a tung the sub ⁇ strat opposite "bottom" of the Transportvorrich-. It may be, for example, a resistance heater.
  • a first control means for controlling a testified to the heating surface ER- first temperature T G is provided in response to a Grenzflä ⁇ chentemperatur Ti of the fluid film.
  • the controlled variable namely, the first temperature T G of the heating surface is Bennett- according to a predetermined algorithm in dependence of the Grenzflä ⁇ chentemperatur Ti which constitutes the command variable represents.
  • the first temperature T G can for example be controlled so that a predetermined temperature gradient is formed between the boundary surface tempera ture ⁇ Ti and the first temperature T G.
  • a second control device is advantageously provided for controlling a second temperature T H of the transport surface as a function of the interface temperature ⁇ . In this case, the interface temperature ⁇ is measured as a reference variable. Depending on the measured interface temperature ⁇ is the second by means of the control device
  • Temperature T H set or tracked.
  • the adjustment or the tracking of the second temperature T H occurs expediently such that a predetermined interface temperature ⁇ Ti is kept substantially constant.
  • the first T G and the second temperature T H can be measured, for example, by means of conventional thermocouples.
  • the interface temperature ⁇ can contactlessly be detected by means of an infrared measuring device Example ⁇ example.
  • the first control device can also be omitted.
  • the first temperature T G is kept constant.
  • the first and second control means may also be gekop ⁇ pelt.
  • a temperature gradient between the first T G and the second temperature T H can be regulated in accordance with a further predetermined algorithm so that along the transport direction a predetermined temperature difference profile is established between the transport surface and the heating surface.
  • FIG. 3 shows the interface temperature over the transport surface temperature at a given gas temperature
  • 4 shows the mass diffusion rate over the gas temperature at a predetermined transport surface temperature
  • FIG. 5 shows the mass diffusion rate over the transport surface temperature at a given gas temperature
  • Fig. 8 is a schematic sectional view through an exemplary embodiment of an inventive diffusion ⁇ dryer
  • FIG. 9 shows a schematic detail view according to FIG. 8 and FIG. 10 shows a schematic sectional view through a further one
  • Embodiment of a Diffu ⁇ sionstrockners invention Embodiment of a Diffu ⁇ sionstrockners invention.
  • the interface temperature Tj ie the temperature at the free surface of the fluid film
  • the mass diffusion rate per unit area based on the temperature gradient at the free surface can be calculated as follows:
  • the drying time for the material to be coated can be calculated as follows:
  • a L 0.6 W / (mK)
  • p L 1000 kg / m 3
  • a / i iH 2260 KJ / kg
  • the drying of the fluid film according to the invention is determined in Wesent ⁇ union by a control of the second temperature T H to the conveying surface and by the first temperature T G of the heat source.
  • the heat source is at a distance ⁇ G of the gas phase facing interface of the fluid film ⁇ introduced .
  • FIG. 2 shows the interface temperature T j above the first temperature T G of the heat source or gas phase.
  • 3 shows the interface temperature T j above the temperature T H of the transport surface.
  • the mass diffusion rate can be achieved by increasing the first temperature Tem ⁇ T G. It can also be seen that an increase in the second temperature T H causes a reduction in the mass diffusion rate. As can be seen in particular from FIGS. 6 and 7, a reduction of the drying time can be achieved if the second temperature T H is small and the first temperature T G is selected to be high. Both temperatures T G and T H are adjustable so that T ⁇ can be controlled. T j can z. B. be kept at room temperature.
  • Fig. 8 shows a schematic sectional view of an exporting ⁇ approximately example of a diffusion dryer according to the invention.
  • a housing 1 In a housing 1 is a supply roller 2, on which the substrate 3 to be coated is received. The substrate 3 is guided over first tension rollers 4a, 4b on a transport roller 5.
  • a cladding or transport surface 6 of the transport roller 5 is ⁇ sections, preferably surrounded over an angle of 180-270 °, by a drying device. 7
  • a slot nozzle tool designated by the reference numeral 8 is provided for applying a fluid film F to the substrate 3.
  • the drying device 7 is situated at least one further tension roller 9, over which the substrate is wound onto a roll 10.
  • Reference numeral 11 designates a roller cleaning device, which is arranged downstream of the drying device 7 and upstream of the coating tool 8.
  • the drying device 7 has a further housing 12.
  • the further housing 12 is provided with suction devices 14, with which a liquid vapor escaping from the fluid film F is extracted.
  • a heat source 13 accommodated in the further housing 12 can be formed, for example, from resistance heating wires, which are arranged like a lattice.
  • the heating wires form one Heating surface G, which is arranged at a distance 6 G, for example, 0.1 mm to 1.0 mm opposite the interface I of the fluid film F. 9, a substantially perpendicular to the transport surface 6 forming flow, which is indicated in Fig. 9 by arrows.
  • a negative pressure in the space between the interface I and the heating surface H is advantageously generated. This avoids the escape of any combustible liquid vapors into the environment.
  • the housing 1 can also be flushed with a protective gas atmosphere in order to avoid a risk of fire or explosion due to the escape of the combustible liquid vapors.
  • the apparatus shown in Fig. 8 according to the invention is constructed be ⁇ Sonders compact. Instead of a transport roller 5, a plurality of transport rollers 5 can be used. Thus, a drying section can be increased, which is a
  • the device according to the invention can also be used in combination with conventional convection dryers.
  • the device according to the invention is expediently used upstream of a conventional convection dryer.
  • FIG. 10 Shown in the embodiment shown in FIG. 10 schematic sectional view through a further embodiment of an inventive ⁇ SEN diffusion dryer and a further drying device 15.
  • the substrate 3 is in turn received on a supply roll 2; it is done with an Benen roller 16 transported.
  • the reference numeral 8 again denotes a slot nozzle tool for applying a fluid film to the substrate 3, which is arranged upstream of a further drying device 15.
  • the further drying device 15 comprises in transport ⁇ direction T heating elements 17, which may be in the transport direction T successively arranged plate-shaped resistance heating.
  • the heating elements 17 form a substantially closed heating surface H which is arranged at a distance ⁇ G of 2 to 10 mm from a substrate surface.
  • the further drying device 15 thus has a rectangular channel K with the height ⁇ G , through which the substrate 3 is guided in the transport direction T.
  • a flow rate is for example 30 cm / s to 3 m / s.
  • a further transport surface 18 of the further drying device 15 is embodied here. It can also be configured ⁇ heated (not shown here). Reference sign list

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Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Trocknung eines auf eine Substratoberfläche eines Substrats (3) aufgetragenen, eine verdampfbare Flüssigkeit enthaltenden Fluidfilms (F) mit folgenden Schritten: Transportieren des Substrats (3) auf einer Transportfläche (6) einer Transportvorrichtung (5) entlang einer Transportrichtung (T) durch eine Trocknungseinrichtung (7), Verdampfen der Flüssigkeit mittels einer eine Heizfläche (G) aufweisenden Wärmequelle (13), wobei die Heizfläche (G) in einem Abstand (δG) von 0,1 mm bis 5,0 mm gegenüberliegend der Substratoberfläche angeordnet ist, und Abführen der verdampften Flüssigkeit in Richtung der Wärmequelle (13).

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Trocknung eines auf ein Substrat aufgetragenen Fluidfilms
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Trocknung eines auf ein Substrat aufgetragenen Fluidfilms, der eine verdampfbare Flüssigkeit enthält.
Nach dem Stand der Technik ist es bekannt, die Oberflächen bahnförmiger Güter zu beschichten. Bei den bahnförmigen Gütern kann es sich beispielsweise um Papier, Kunststofffolien, Textilien oder Metallbänder handeln. Zur Beschichtung der Oberfläche wird ein Fluidfilm aufgetragen, der eine
verdampfbare Flüssigkeit und nicht-verdampfbare Komponenten enthält. Der Fluidfilm wird durch Verdampfen der
verdampfbaren Flüssigkeit verfestigt. Dieser Prozess wird als Trocknung der Fluidschicht bezeichnet.
Zur Verfestigung bzw. Trocknung des Fluidfilms ist es bei- spielsweise aus der DE 39 27 627 AI bekannt, sowohl eine Un¬ terseite des Substrats als auch eine mit dem Fluidfilm verse¬ hene gegenüberliegende Oberseite mit einem erwärmten Trock¬ nungsgas anzuströmen. Bei einem aus der DE 39 00 957 AI bekannten Verfahren wird ein entlang der Oberfläche des Fluid- films strömendes Trocknungsgas in Stromrichtung beschleunigt. - Die vorgenannten Trocknungsverfahren haben den Nachteil, dass es durch die Einwirkung des Trocknungsgases auf der Oberfläche des Fluidfilms zu unerwünschten Meliererscheinungen kommt .
Zur Überwindung dieses Nachteils ist es aus der WO 82/03450 bekannt, in einem Abstand oberhalb des Fluidfilms eine durchströmbare Filterschicht vorzusehen. Durch die Wirkung der Filterschicht wird die Strömung des Trocknungsgases im Bereich oberhalb der Fluidschicht verlangsamt und turbulente Strömungen werden so vermieden. Infolgedessen kann allerdings ein aus dem Fluidfilm entweichender Flüssigkeitsdampf nicht besonders schnell abgeführt werden. Dieses Trocknungsverfah¬ ren ist nicht besonders effizient.
Bei den nach dem Stand der Technik bekannten Trocknungsverfahren werden große Volumina an Trocknungsgas benötigt, die anschließend aufwändig gereinigt und/oder regeneriert werden müssen .
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es sollen insbesondere ein Verfah- ren und eine Vorrichtung angegeben werden, mit denen ein auf ein Substrat aufgetragener Fluidfilm unter Vermeidung von Meliererscheinungen und mit verbesserter Effizienz getrocknet werden kann, ohne dass große Luftmengen bewegt werden müssen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 16 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 15 und 17 bis 26.
Nach Maßgabe der Erfindung wird ein Verfahren zur Trocknung eines auf eine Substratoberfläche eines Substrats aufgetrage¬ nen, eine verdampfbare Flüssigkeit enthaltenden Fluidfilms mit folgenden Schritten vorgeschlagen:
Transportieren des Substrats auf einer Transportfläche einer Transportvorrichtung entlang einer Transportrichtung durch eine Trocknungseinrichtung, Verdampfen der Flüssigkeit mittels einer eine Heizfläche auf¬ weisenden Wärmequelle, wobei die Heizfläche in einem Abstand von 0,1 mm bis 15,0 mm gegenüberliegend der Substratoberflä¬ che angeordnet ist, und
Abführen der verdampften Flüssigkeit durch Erzeugen einer vom Fluidfilm in Richtung der Wärmequelle gerichteten Strömung.
Beim vorgeschlagenen Verfahren wird, in Abkehr vom Stand der Technik, die Flüssigkeit im Wesentlichen mittels einer gegenüberliegend des Substrats vorgesehenen Wärmequelle verdampft. Damit entfällt der Aufwand zum Aufheizen des Trocknungsgases. Der weitere Aufwand zur Reinigung oder Regenerierung des Trocknungsgases kann erheblich reduziert werden. Mit dem er- findungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren können Trocknungsraten von bis zu 20 g/m2s erreicht werden. Das entspricht etwa dem 10-Fachen derjenigen Trocknungsraten, welche mit den nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren erreicht werden. Indem die Heizfläche der Wärmequelle in weiterer Abkehr vom Stand der Technik lediglich in einem Abstand von 0,1 mm bis 15,0 mm, vorzugsweise 0,2 bis 5,0 mm, gegenüberliegend der Substratoberfläche angeordnet ist, wird die Wärme beim erfin¬ dungsgemäßen Verfahren im Wesentlichen durch direkte Wärme- leitung dem Fluidfilm zugeführt. Damit wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass der Fluidfilm von seiner der Heizfläche zugewandten Grenzfläche aus in Richtung der Substratoberflä¬ che aufgeheizt wird. Im Gegensatz zum Eintrag von Wärme mit¬ tels Wärmestrahlung, welche im Wesentlichen an der Substrat- Oberfläche absorbiert wird, kann damit eine besonders effek¬ tive Verdampfung bzw. Diffusion der Flüssigkeit erreicht werden . Des Weiteren wird die verdampfte Flüssigkeit in Richtung der Wärmequelle durch den angelegten Temperaturgradienten abgeführt. D. h. die verdampfte Flüssigkeit strömt im Wesentli¬ chen senkrecht von der Grenzfläche ab und gelangt dann in ei- nen durch die Grenzfläche und die Heizfläche gebildeten Ka¬ nal. Es wird innerhalb des Fluidfilms die Erzeugung einer im Wesentlichen parallel zur Grenzfläche gerichteten Strömung mit hohen Luftmengen weitgehend vermieden. Infolgedessen treten beim erfindungsgemäßen Verfahren keine Meliererscheinun- gen im Fluidfilm auf.
Nach einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird zum Abführen der verdampften Flüssigkeit entgegensetzt zur Transportrichtung des Substrats eine Gasströ- mung in dem zwischen der Heizfläche und der Grenzfläche ge¬ bildeten Kanal erzeugt. Die Gasströmung kann beispielsweise durch eine Absaugeinrichtung erzeugt werden, welche am stromaufwärtigen Ende des Kanals vorgesehen ist. Damit wird die verdampfte Flüssigkeit in Richtung der jeweils stromaufwärts benachbarten Wärmequelle bewegt. Eine Strömungsgeschwindig¬ keit des in Gegenrichtung zur Transportrichtung des Substrats geführten Gasstroms beträgt zweckmäßigerweise 2 cm/s bis 30 m/s, vorzugsweise 10 cm/s bis 10 m/s. Die Strömungsgeschwin¬ digkeit des Gases hängt von der Länge des Kanals und der Men- ge der zu verdampfenden Flüssigkeit ab. Falls die zu verdamp¬ fende Flüssigkeit brennbar ist, ist als Gas ein Inertgas zu wählen .
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird eine erste Tempe- ratur TG der Heizfläche in Abhängigkeit einer Grenzflächen¬ temperatur Ti des Fluidfilms geregelt. Die erste Temperatur TG wird dabei so eingestellt, dass der erforderliche Abtrans¬ port des frei werdenden Fluiddampfs von der Oberfläche ge- währleistet wird. Die Wärme wird von der Heizfläche auf den Fluidfilm vorteilhafterweise im Wesentlichen mittels direkter Wärmeleitung übertragen. Die erste Temperatur TG wird zweckmäßigerweise im Bereich von 50°C bis 300°C, vorzugsweise im Bereich von 80°C und 200°C, geregelt .
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die Transportfläche mittels einer weiteren Wärmequelle beheizt.
Eine durch die weitere Wärmequelle erzeugte zweite Temperatur TH der Transportfläche wird vorteilhafterweise in Abhängig¬ keit der Grenzflächentemperatur ΤΊ geregelt. Dabei kann die zweite Temperatur TH insbesondere so geregelt werden, dass folgende Beziehung erfüllt ist:
TH = Ti + ΔΤ, wobei
Ti im Bereich von 10°C bis 50°C und
ΔΤ im Bereich von 10°C bis 40°C, vorzugsweise 20°C bis 30°C, liegt .
Bedingt durch die Verdampfung der Flüssigkeit kommt es zu ei- ner Abkühlung der Transportfläche. Zur Erhöhung des Masse¬ stroms der verdampften Flüssigkeit wird mittels einer weite¬ ren Wärmequelle die Transportfläche auf eine zweite Tempera¬ tur TH aufgeheizt. Dabei wird die zweite Temperatur TH so eingestellt, dass sie größer als die Grenzflächentemperatur Ti ist. Ein besonders großer Massestrom der verdampften Flüssigkeit wird vorteilhafterweise dann erreicht, wenn die Dif¬ ferenz ΔΤ zwischen der Grenzflächentemperatur ΤΊ und der zweiten Temperatur TH im Bereich von 2°C bis 30°C liegt. Zweckmäßigerweise wird die Verdampfung der Flüssigkeit in ei¬ ner nicht-brennbaren Gasatmosphäre, vorzugsweise Stickstoff¬ oder Kohlendioxidatmosphäre, durchgeführt. Damit kann sicher und zuverlässig eine Entzündung einer innerhalb der Trock¬ nungseinrichtung verdampften brennbaren Flüssigkeit vermieden werden .
Nach einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die dem Substrat zugewandte Heizfläche in einem Abstand von
0,2 mm bis 5,0 mm, vorzugsweise 0,2 bis 1,0 mm, gegenüberlie¬ gend der Substratoberfläche angeordnet. Der vorgeschlagene geringe Abstand zwischen der Heizfläche und der Substratober¬ fläche ermöglicht eine besonders homogene Erwärmung des
Fluidfilms und damit eine gleichmäßige Verdampfung der Flüs¬ sigkeit. Eine Dicke des Fluidfilms ist dabei selbstverständ¬ lich so gewählt, dass sie kleiner als der vorgenannte Abstand ist. Der Fluidfilm kann beispielsweise eine Dicke im Bereich von 5 ym bis 200 ym, vorzugsweise 10 ym bis 50 ym haben.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die zweite Temperatur TH so geregelt, dass sie stets kleiner als die erste Temperatur TG ist. Eine Temperaturdifferenz zwischen der ersten TG und der zweiten Temperatur TH kann insbe- sondere so geregelt werden, dass sich entlang der Transport¬ vorrichtung ein vorgegebenes Temperaturdifferenzprofil ein¬ stellt. Der Temperaturgradient bzw. die Temperaturdifferenz zwischen erster TG und zweiter Temperatur TH kann sich entlang der Transportrichtung in vorgegebener Weise ändern. Da- mit wird dem Umstand Rechnung getragen, dass die Menge der zu verdampfenden Flüssigkeit in Transportrichtung abnimmt. Die Änderung des Temperaturgradienten kann durch eine geeignete Regelung der ersten TG und/oder zweiten Temperatur TH oder auch durch eine Änderung des Abstands der Heizfläche von der Grenzfläche bewirkt werden.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, dass als Wär- mequelle eine durchströmbare Wärmequelle verwendet wird und die verdampfte Flüssigkeit durch die Wärmequelle hindurch ab¬ geführt wird. Damit kann die verdampfte Flüssigkeit im We¬ sentlichen senkrecht von der Oberfläche des Fluidfilms bzw. der Grenzfläche abgeführt werden.
Als Wärmequelle wird zweckmäßigerweise eine elektrische Heiz¬ quelle, vorzugsweise eine mit Widerstandsheizdrähten bestückte Heizquelle, verwendet. Dabei können die Widerstandsheiz¬ drähte beispielsweise gitterartig angeordnet sein. Ferner ist es möglich, als Wärmequelle zumindest einen Wärmetauscher zu verwenden. Ein solcher Wärmetauscher kann ähnlich einem Kühler für Kraftfahrzeuge durchströmbar ausgestaltet sein. Es können auch mehrere Wärmetauscher in Transportrichtung hintereinander vorgesehen sein, wobei zwischen den Wärme- tauschern jeweils eine Lücke vorgesehen sein kann. Durch die Lücke kann die verdampfte Flüssigkeit von der Oberfläche des Fluidfilms abgeführt werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird als Transportvorrichtung zumindest eine rotierbare Walze verwendet, deren Mantelfläche die Transportfläche bildet. Ei¬ ne solche Transportvorrichtung kann relativ kompakt ausgestaltet werden. Sie kann ferner mit einem Schlitzdüsenwerkzeug zum Auftragen des Fluidfilms kombiniert werden. Im Falle der Verwendung einer rotierbaren Walze als Transportvorrichtung ist die Wärmequelle korrespondierend zur Mantelfläche der Walze ausgestaltet, d. h. eine Heizfläche der Wärmequelle ist in einem vorgegebenen geringen Abstand von der Mantelflä- che angeordnet. Die weitere Wärmequelle ist innerhalb der Walze angeordnet. - Mittels der weiteren Wärmequelle wird die Transportfläche von einer dem Substrat gegenüberliegenden Unterseite der Transportvorrichtung her, vorzugsweise mittels direkter Wärmeleitung, aufgeheizt. Beispielsweise kann die Transportfläche mittels Widerstandsheizelementen elektrisch beheizt werden. Eine solche elektrische Heizung ermöglicht eine besonders einfache Regelung der Temperatur der Trans¬ portfläche .
Nach weiterer Maßgabe der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Trocknung eines auf eine Substratoberfläche eines Substrats aufgetragenen, eine verdampfbare Flüssigkeit enthaltenden Fluidfilms vorgeschlagen, umfassend: eine Transportvorrichtung zum Transportieren des Substrats auf einer Transportfläche entlang einer Transportrichtung, eine gegenüberliegend des Substrats vorgesehene Wärmequelle mit einer Heizfläche, welche in einem Abstand von 0,1 mm bis 15,0 mm gegenüberliegend der Substratoberfläche angeordnet ist, und eine Einrichtung zum Erzeugen einer vom Fluidfilm in Richtung der Wärmequelle gerichteten Strömung.
Die vorgeschlagene Vorrichtung ermöglicht eine effiziente Trocknung eines auf einem Substrat aufgetragenen Fluidfilms. Dabei wird die Flüssigkeit durch eine gegenüberliegend des Substrats vorgesehene Wärmequelle verdampft. Die Wärmequelle ist in Abkehr vom Stand der Technik lediglich in einem Abstand von 0,1 bis 15,0 mm, vorzugsweise 0,1 bis 5,0 mm, von der Substratoberfläche angeordnet. Die verdampfte Flüssigkeit wird durch Erzeugen einer vom Substrat in Richtung der Wärmequelle gerichteten Strömung abgeführt. Zu diesem Zweck ist eine Einrichtung zum Abführen der verdampften Flüssigkeit vorgesehen .
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine weitere Wärmequelle zum Beheizen der Transportfläche vorgesehen. Die weitere Wärmequelle ist zweckmäßigerweise an einer dem Sub¬ strat gegenüberliegenden "Unterseite" der Transportvorrich- tung vorgesehen. Es kann sich dabei beispielsweise um eine Widerstandsheizung handeln.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist eine erste Regeleinrichtung zur Regelung einer von der Heizfläche er- zeugten ersten Temperatur TG in Abhängigkeit einer Grenzflä¬ chentemperatur Ti des Fluidfilms vorgesehen. Die Regelgröße, nämlich die erste Temperatur TG der Heizfläche, wird gemäß einem vorgegebenen Algorithmus in Abhängigkeit der Grenzflä¬ chentemperatur Ti, welche die Führungsgröße bildet, einge- stellt. Dabei kann die erste Temperatur TG beispielsweise so geregelt werden, dass sich zwischen der Grenzflächentempera¬ tur Ti und der ersten Temperatur TG ein vorgegebener Temperaturgradient ausbildet. Ferner ist vorteilhafterweise eine zweite Regeleinrichtung zur Regelung einer zweiten Temperatur TH der Transportfläche in Abhängigkeit der Grenzflächentemperatur ΤΊ vorgesehen. In diesem Fall wird die Grenzflächentemperatur ΤΊ als Führungsgröße gemessen. In Abhängigkeit der gemessenen Grenzflächen- temperatur ΤΊ wird mittels der Regeleinrichtung die zweite
Temperatur TH eingestellt bzw. nachgeführt. Dabei erfolgt die Einstellung bzw. das Nachführen der zweiten Temperatur TH zweckmäßigerweise derart, dass eine vorgegebene Grenzflächen¬ temperatur Ti im Wesentlichen konstant gehalten wird.
Die erste TG und die zweite Temperatur TH können beispiels- weise mittels herkömmlicher Thermoelemente gemessen werden. Die Grenzflächentemperatur ΤΊ kann berührungslos beispiels¬ weise mittels eines Infrarot-Messgerätes erfasst werden.
Die erste Regeleinrichtung kann auch weggelassen werden. In diesem Fall wird die erste Temperatur TG konstant gehalten. - Die erste und die zweite Regeleinrichtung können auch gekop¬ pelt sein. Ein Temperaturgradient zwischen der ersten TG und der zweiten Temperatur TH kann gemäß einem weiteren vorgegebenen Algorithmus so geregelt werden, dass sich entlang der Transportrichtung ein vorgegebenes Temperaturdifferenzprofil zwischen der Transportfläche und der Heizfläche einstellt.
Wegen der vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung wird auf die Beschreibung der Ausgestaltungen zum Verfahren ver- wiesen. Die verfahrensmäßig beschriebenen Ausgestaltungsmerkmale bilden sinngemäß auch Ausgestaltungen der Vorrichtung.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der in den Formel verwendeten Größen,
Fig. 2 die Grenzflächentemperatur über der Gastemperatur bei vorgegebener Transportflächentemperatur,
Fig. 3 die Grenzflächentemperatur über der Transportflächentemperatur bei vorgegebener Gastemperatur, Fig. 4 die Massendiffusionsrate über der Gastemperatur bei vorgegebener Transportflachentemperatur, Fig. 5 die Massendiffusionsrate über der Transportflächentemperatur bei vorgegebener Gastemperatur,
Fig. 6 die Trocknungsdauer über der Gastemperatur bei vorgegebener Transportflächentemperatur,
Fig. 7 die Trocknungsdauer über der Transportflächentemperatur bei vorgegebener Gastemperatur,
Fig. 8 eine schematische Schnittansicht durch ein Ausfüh- rungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Diffusions¬ trockners,
Fig. 9 eine schematische Detailansicht gemäß Fig. 8 und Fig. 10 eine schematische Schnittansicht durch ein weiteres
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Diffu¬ sionstrockners .
Nachfolgend werden die theoretischen Grundlagen des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eindimensionaler Gleichungen für den diffusiven Massentransport in Abhängigkeit der Tempe ratur kurz erläutert.
Aus Fig. 1 sind die in den nachfolgenden Gleichungen verwen- deten Größen im Wesentlichen ersichtlich. Der Temperaturgradient im Luftspalt oberhalb der Grenzfläche des Fluidfilms erfüllt die Energiegleichung, die für die Gas¬ phase wie folgt angegeben werden kann: d2T mCp\ dT
dy2 ÄG ) dy
Löst man diese Diffusionsgleichung, so erhält man folgende, allgemeine Lösung:
T = c1 + c2exp (^ΓΥ), wobei C-L und c2 zwei noch zu definierende Integrationskonstan¬ ten darstellen. Diese können über geeignete Randbedingungen bestimmt werden. Diese Randbedingungen sind wie folgt:
Figure imgf000014_0001
y = δα , T = TG
Löst man die obigen Gleichungen durch Einsetzen der Randbe- dingungen nach c und c2 auf, so erhält man für diese Größen Werte, die das Temperaturprofil in der Gasphase wie folgt an geben lassen:
Figure imgf000014_0002
Für y = 0 erhält man 7 = 7^. Damit lässt sich die Grenzflächentemperatur Tj , d. h. die Temperatur an der freien Oberfläche des Fluidfilms, wie folgt errechnet:
(1 - f) * TH - T,) * [exp 5G) - l}
Die Massendiffusionsrate pro Flächeneinheit auf Grund des vorliegenden Temperaturgradienten an der freien Oberfläche lässt sich wie folgt errechnen:
Figure imgf000015_0001
Die Trocknungszeit für das zu beschichtende Material kann wie folgt berechnet werden:
Figure imgf000015_0002
Durch den obigen Satz von Gleichungen kann das eindimensionale Diffusions-Wärmeübertragungsproblem und das Problem der zugehörigen Massenfreisetzung und des Massentransports analy¬ tisch gelöst werden. Unter Verwendung der nachfolgend beschriebenen Randbedingungen wurden u. a. die Massendiffusionsrate der verdampften Flüssigkeit und die Trocknungszeit berechnet. Die Berechnung ist unter folgenden Annahmen erfolgt: H = 300 ym, h = 10 ym, 5G = 300 ym
f = 0.2, TQ = 350 K, Tfj = 295 K
Die folgenden Materialeigenschaften wurden, trotz der Tempe- raturänderungen, als konstant angenommen: μα = 1.8 x 10"5 kg/ (ms), AG = 0.024 W/ (mK) , CP = 1.012
KJ/ (KgK)
AL = 0.6 W/ (mK) , pL = 1000 kg/m3, A/iiH = 2260 KJ/Kg
As = 0.12 W/ (mK)
Die erfindungsgemäße Trocknung des Fluidfilms wird im Wesent¬ lichen durch eine Kontrolle der zweiten Temperatur TH auf der Transportfläche und durch die erste Temperatur TG der Wärme- quelle bestimmt. Die Wärmequelle ist in einem Abstand ÖG von der der Gasphase zugewandten Grenzfläche des Fluidfilms ange¬ bracht .
Fig. 2 zeigt die Grenzflächentemperatur Tj über der ersten Temperatur TG der Wärmequelle bzw. Gasphase. Fig. 3 zeigt die Grenzflächentemperatur Tj über der Temperatur TH der Transportfläche .
Wie insbesondere aus den Fig. 3 bis 5 ersichtlich ist, kann die Massendiffusionsrate durch eine Erhöhung der ersten Tem¬ peratur TG erreicht werden. Ferner ist ersichtlich, dass eine Erhöhung der zweiten Temperatur TH eine Reduktion der Massendiffusionsrate bewirkt. Wie insbesondere aus den Fig. 6 und 7 ersichtlich ist, kann eine Reduktion der Trocknungszeit dann erreicht werden, wenn die zweite Temperatur TH klein und die erste Temperatur TG hoch gewählt wird. Dabei sind beide Temperaturen TG und TH so einstellbar, dass T} kontrolliert werden kann. Tj kann z. B. auf Raumtemperatur gehalten werden.
Fig. 8 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Ausfüh¬ rungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Diffusionstrockners. In einem Gehäuse 1 befindet sich eine Vorratswalze 2, auf der das zu beschichtende Substrat 3 aufgenommen ist. Das Substrat 3 wird über erste Spannrollen 4a, 4b auf eine Transportwalze 5 geführt. Eine Mantel- bzw. Transportfläche 6 der Transport¬ walze 5 ist abschnittsweise, vorzugsweise über einen Winkel von 180-270°, von einer Trocknungseinrichtung 7 umgeben.
Stromaufwärts der Trocknungseinrichtung 7 ist ein mit dem Be- zugszeichen 8 bezeichnetes Schlitzdüsenwerkzeug zum Auftragen eines Fluidfilms F auf das Substrat 3 vorgesehen. Stromab¬ wärts der Trocknungseinrichtung 7 befindet sich zumindest eine weitere Spannrolle 9, über welche das Substrat 3 auf eine Walze 10 aufgewickelt wird. Mit dem Bezugszeichen 11 ist eine Walzenreinigungsvorrichtung bezeichnet, welche stromabwärts der Trocknungseinrichtung 7 und stromaufwärts des Beschich- tungswerkzeugs 8 angeordnet ist.
Die Trocknungseinrichtung 7 weist ein weiteres Gehäuse 12 auf. Das weitere Gehäuse 12 ist mit Absaugeinrichtungen 14 versehen, mit denen ein aus dem Fluidfilm F entweichender Flüssigkeitsdampf abgesaugt wird.
Wie insbesondere in Zusammensicht mit Fig. 9 ersichtlich ist, kann eine im weiteren Gehäuse 12 aufgenommene Wärmequelle 13 beispielsweise aus Widerstandsheizdrähten gebildet sein, wel¬ che gitterartig angeordnet sind. Die Heizdrähte bilden eine Heizfläche G, welche in einem Abstand 6G von beispielsweise 0,1 mm bis 1,0 mm gegenüberliegend der Grenzfläche I des Fluidfilms F angeordnet ist. Durch die in Fig. 9 nicht näher gezeigte Absaugeinrichtungen 14 entsteht eine im Wesentlichen senkrecht zur Transportfläche 6 sich ausbildende Strömung, welche in Fig. 9 durch Pfeile kenntlich gemacht ist. Durch die Absaugeinrichtungen 14 wird vorteilhafterweise ein Unterdruck im Zwischenraum zwischen der Grenzfläche I und der Heizfläche H erzeugt. Damit wird ein Entweichen eventuell brennbarer Flüssigkeitsdämpfe in die Umgebung vermieden. Das Gehäuse 1 kann außerdem mit einer Schutzgasatmosphäre gespült werden, um eine Brand- oder Explosionsgefahr durch Entweichen der brennbaren Flüssigkeitsdämpfe zu vermeiden.
Die in Fig. 8 gezeigte erfindungsgemäße Vorrichtung ist be¬ sonders kompakt aufgebaut. Anstelle einer Transportwalze 5 können auch mehrere Transportwalzen 5 verwendet werden. Damit kann eine Trocknungsstrecke vergrößert werden, was eine
Trocknung auch relativ dicker Fluidfilme F ermöglicht. Ferner kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch in Kombination mit herkömmlichen Konvektionstrocknern verwendet werden. Zu diesem Zweck wird die erfindungsgemäße Vorrichtung zweckmäßigerweise stromaufwärts eines herkömmlichen Konvektionstrockners eingesetzt. Durch einen Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Kombination mit einem herkömmlichen Konvektions- trockner kann die zum Betrieb des herkömmlichen Konvektionstrockners verwendete Energie drastisch reduziert werden.
Bei der in Fig. 10 gezeigten schematischen Schnittansicht durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemä¬ ßen Diffusionstrockners bzw. einer weiteren Trocknungseinrichtung 15 gezeigt. Dabei ist das Substrat 3 wiederum auf einer Vorratswalze 2 aufgenommen; es wird mit einer angetrie- benen Walze 16 transportiert. Mit dem Bezugszeichen 8 ist wiederum ein Schlitzdüsenwerkzeug zum Auftragen eines Fluid- films auf das Substrat 3 bezeichnet, welches stromaufwärts einer weiteren Trocknungseinrichtung 15 angeordnet ist.
Die weitere Trocknungseinrichtung 15 umfasst in Transport¬ richtung T Heizelemente 17, bei denen es sich um in Transportrichtung T hintereinander angeordnete plattenförmige Widerstandsheizelemente handeln kann. Die Heizelemente 17 bil- den bei dieser Ausgestaltung eine im Wesentlichen geschlossene Heizfläche H, welche in einem Abstand ÖG von 2 bis 10 mm von einer Substratoberfläche angeordnet sind. Die weitere Trocknungseinrichtung 15 weist also einen rechteckigen Kanal K mit der Höhe ÖG auf, durch welchen das Substrat 3 in Trans- portrichtung T geführt wird.
Mittels der Absaugeinrichtung 14 wird am stromaufwärtigen Ende der weiteren Trocknungseinrichtung 15 Luft L in den Kanal K eingesaugt und entgegen der Transportrichtung T in Richtung der Absaugeinrichtung 14 im Gegenstrom bewegt. Dabei beträgt eine Strömungsgeschwindigkeit beispielsweise 30 cm/s bis 3 m/s .
Eine weitere Transportfläche 18 der weiteren Trocknungsein- richtung 15 ist hier eben ausgebildet. Sie kann ebenfalls be¬ heizbar ausgestaltet sein (hier nicht gezeigt) . Bezugs zeichenliste
1 Gehäuse
2 Vorratswalze
3 Substrat
4a, 4b Spannrolle
5 Transportwalze
6 Transportfläche
7 Trocknungseinrichtung
8 Schlitzdüsenwerkzeug
9 weitere Spannrolle
10 Walze
11 Walzenreinigungsvorrichtung
12 weiteres Gehäuse
13 Wärmequelle
14 Absaugeinrichtung
15 weitere Trocknungseinrichtung
16 angetriebene Walze
17 Heizelement
18 weitere Transportfläche
5G Abstand
F Fluidfilm
G Heizfläche
I Grenzfläche
L Luft
T Transportrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Trocknung eines auf eine Substratoberflä¬ che eines Substrats (3) aufgetragenen, eine verdampfbare Flüssigkeit enthaltenden Fluidfilms (F) mit folgenden Schrit¬ ten :
Transportieren des Substrats (3) auf einer Transportfläche (6) einer Transportvorrichtung (5) entlang einer Transport- richtung (T) durch eine Trocknungseinrichtung (7),
Verdampfen der Flüssigkeit mittels einer eine Heizfläche (G) aufweisenden Wärmequelle (13), wobei die Heizfläche (G) in einem Abstand (5G) von 0,1 mm bis 15,0 mm gegenüberliegend der Substratoberfläche angeordnet ist, und
Abführen der verdampften Flüssigkeit in Richtung der Wärmequelle (13) .
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine erste Temperatur TG der Heizfläche (G) in Abhängigkeit einer Grenzflächentem¬ peratur Ti der Fluidfilms (F) geregelt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Temperatur TG im Bereich von 50°C bis 300°C, vor¬ zugsweise im Bereich zwischen 80°C und 200°C, geregelt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wärme von der Heizfläche (G) auf den Fluidfilm (F) im We- sentlichen mittels direkter Wärmeleitung übertragen wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche , wobei die Transportfläche (6) mittels einer weiteren Wärmequel¬ le beheizt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine durch die weitere Wärmequelle erzeugte zweite Temperatur TH der Transportfläche (6) in Abhängigkeit der Grenzflächen¬ temperatur Ti geregelt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Temperatur TH so geregelt wird, dass folgende Be¬ ziehung erfüllt ist:
TH = Ti + ΔΤ, wobei
Ti im Bereich von 5°C bis 40°C und
ΔΤ im Bereich von 2 bis 30°C, vorzugsweise 5 bis 10°C, liegt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verdampfung der Flüssigkeit in einer nicht brennbaren
Gasatmosphäre, vorzugsweise Stickstoff- oder Kohlendioxidat¬ mosphäre, durchgeführt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die dem Substrat (3) zugewandte Heizfläche (G) in einem Ab¬ stand (5G) von 0,2 mm bis 5,0 mm gegenüberliegend der Sub¬ stratoberfläche angeordnet ist.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Temperatur TH so geregelt wird, dass sie stets kleiner als die erste Temperatur TG ist.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Temperaturdifferenz zwischen der ersten TG und der zweiten Temperatur TH so geregelt wird, dass sich entlang der Transportvorrichtung (5) ein vorgegebenes Temperaturdiffe- renzprofil einstellt.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Wärmequelle (13) eine durchströmbare Wärmequelle verwen¬ det wird und die verdampfte Flüssigkeit durch die Wärmequelle (13) hindurch abgeführt wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Wärmequelle (13) eine elektrische Heizquelle verwendet wird .
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Wärmequelle (13) ein Wärmetauscher verwendet wird.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Transportvorrichtung zumindest eine rotierbare Walze (5) verwendet wird, deren Mantelfläche die Transportfläche (6) bildet .
16. Vorrichtung zur Trocknung eines auf eine Substratober- fläche eines Substrats (3) aufgetragenen, eine verdampfbare
Flüssigkeit enthaltenden Fluidfilms (F) , umfassend: eine Transportvorrichtung (5) zum Transportieren des Substrats (3) auf einer Transportfläche (6) entlang einer Trans- portrichtung (T) , eine gegenüberliegend des Substrats (3) vorgesehene Wärme¬ quelle (13) mit einer Heizfläche (G) , welche in einem Abstand (5G) von 0,1 bis 15,0 mm gegenüberliegend der Substratober¬ fläche angeordnet ist, und eine Einrichtung (14) zum Abführen der verdampften Flüssig- keit (F) in Richtung der Wärmequelle (13) .
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei eine weitere Wärmequelle zum Beheizen der Transportfläche (6) vorgesehen ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 oder 17, wobei eine erste Regeleinrichtung zur Regelung einer von der Heizfläche (G) erzeugten ersten Temperatur TG in Abhängigkeit ei¬ ner Grenzflächentemperatur ΤΊ des Fluidfilms (F) vorgesehen ist .
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei eine zweite Regeleinrichtung zur Regelung einer zweiten Temperatur TH der Transportfläche (6) in Abhängigkeit der Grenz¬ flächentemperatur Ti vorgesehen ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei mittels der ersten und/oder zweiten Regeleinrichtung eine Temperaturdifferenz zwischen der ersten TG und der zweiten Temperatur TH so geregelt wird, dass sich entlang der Trans- portrichtung (T) ein vorgegebenes Temperaturdifferenzprofil einstellt .
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, wobei eine Einrichtung zum Spülen eines die Transportvorrichtung (5) umgebenden Gehäuses (1) mit einem nicht brennbaren Gas, vorzugsweise Stickstoff- oder Kohlendioxidatmosphäre, vorge¬ sehen ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 21, wobei die dem Substrat (3) zugewandte Heizfläche (G) in einem Ab¬ stand (5G) von 0,2 mm bis 5,0 mm gegenüberliegend der Sub¬ stratoberfläche angeordnet ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 22, wobei die Wärmequelle (13) eine durchströmbare Wärmequelle ist, so dass die verdampfte Flüssigkeit durch die Wärmequelle (13) hindurch abführbar ist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 23, wobei die Wärmequelle (13) eine elektrische Heizquelle ist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 24, wobei die Wärmequelle (13) ein Wärmetauscher ist.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 25, wobei die Transportvorrichtung eine rotierbare Walze (5) umfasst, deren Mantelfläche die Transportfläche (6) bildet.
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