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Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Blättern oder Häuten aus Zellulose- estern oder Zelluloseäthern.
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Blättern oder Häuten (und zwar besonders dünner Films) aus einer Zelluloseester oder Zelluloseäther enthaltenden Masse, wie z. B. Acetylzellulosen, durch Ausgiessen einer Lösung dieser Verbindungen in einem flüchtigen Lösungsmittel auf einer Unterlage, Abdunstenlassen des Lösungsmittels und Abheben des Blättchens oder der Haut (im nachfolgenden einheitlich als Film bezeichnet) von der provisorischen Unterlage.
Es zeigt sich, dass bei dieser Art der Herstellung nach dem Ablösen der erstarrten Filmmasse von der Unterlage Spuren des Lösungsmittels im Film zurückbleiben. Wegen dieses Lösungsmittelrestes zeigt der Film manchmal die Neigung, sich zu wellen oder zu falten ; auch verleihen diese Rückstände an Lösungsmittel dem Produkt einen unerwünschten Geruch.
Es wurde ferner festgestellt, dass ein solches Produkt eine elektrische Ladung trägt, die eine Quelle von Gefahr und Unannehmlichkeiten bildet.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird der Film nach dem Ablösen von der provisorischen Unterlage durch einen mit Wasserdampf erfüllten Raum geführt, und zwar bei einer Temperatur, die vorteilhaft beträchtlich oberhalb Zimmertemperatur liegt. Es hat sich gezeigt, dass durch diese Behandlung der Rest des Lösungsmittels gleichmässig abgetrieben und das Welligwerden oder Verziehen des Films vermieden wird, welche Übelstände infolge ungleichmässiger und unvollständiger Austrocknung eintreten, wenn das Produkt, solange es noch Spuren des Lösungsmittels enthält, bloss zur Lagerung aufgerollt oder in Planfilms geschnitten und aufgestapelt wird.
Ausserdem befreit der im besagten Raum gebildete Nebel oder Dunst die Filmoberfläche sehr wirksam von der ganzen elektrischen Ladung und beseitigt dadurch die Gefahr einer Funkenbildung, welche eine Entzündung der Lösungsmitteldämpfe oder sonstiger in der Nähe befindlicher entzündlicher Stoffe verursachen könnte.
Zweckmässig wird das Produkt während der Behandlung mit feuchter Luft oder Dampf in gestrecktem oder mehr oder minder straff gespanntem Zustand erhalten.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in seiner Anwendung auf die kontinuierliche Herstellung von Blättern oder Films. Ein solcher Apparat besteht aus einer Haube (einem langgestreckten Kasten ohne Boden), innerhalb welcher Walzen für die Führung der Blätter oder Films angeordnet sind, aus einer Einrichtung, um den Film dauernd unter Spannung zu halten, und aus irgendeiner Einrichtung zur Zufuhr von Wasserdampf unterhalb der Haube.
In der Zeichnung ist eine praktische Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes beispielsweise veranschaulicht, u. zw. zeigt Fig. 1 schematisch einen Aufriss im Längsschnitt, Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie 2-2 in vergrössertem Massstab und Fig. 3 Einzelheiten einer abweichenden Ausführung.
Die Erzeugung des Films geht in der Weise vor sich, dass die Giesslösung kontinuierlich auf ein bewegliches Band ohne Ende gegossen und der erstarrte Film praktisch trocken fortlaufend abgenommen wird.
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Eine der Trommeln, über welche das endlose Band läuft, ist in Fig. 1 dargestellt und mit 10 bezeichnet. Das Produkt wird in der Form eines Films 11 von der Trommel abgestreift und über Walzen 12 geführt. Die Haube 13, deren Querschnitt aus Fig. 2 ersichtlich ist, erstreckt sich in der Richtung von der Trommel weg und besteht zweckmässig aus zwei Teilen, die, wie in Fig. 1 gezeigt, gegeneinander geneigt sind, kann aber auch von einem Ende bis zum anderen horizontal verlaufen.
Innerhalb der Haube sind Walzen 14 von kleinem Durchmesser (beispielsweise 5 cam) der Quere nach und parallel zueinander angeordnet. Die Walzen sind durchweg in gleichen Abständen placiert ; man kann beispielsweise 28 Stück in einer Haube von 12 m Länge unterbringen.
Der Film läuft von der Trommel in die Haube und bewegt sich innerhalb der letzteren zwischen den Walzen in einer Zick-Zack-Linie, d. h. unter der einen, dann über die nächste Walze usw. Die Spannung erhält der Film am Auslaufende der Haube durch irgendeine geeignete Anordnung, z. B. durch den Zuführungsmechanismus eines Apparates zum Zerschneiden des Films in Blätter und Aufstapeln (Aufschlichten) der letzteren. In Fig. 1 ist die Spannvorrichtung schematisch durch eine Rolle 15 dargestellt. Wenn erforderlich, kann ungefähr in der Mitte des Kastens ein mit Kautschuk überzogenes Spannwalzenpaar, das irgendwie angetrieben wird, vorgesehen werden.
Der Dampf wird der Haube unter geringem Druck und in kleinen Mengen durch die Rohre 17 zugeführt. Diese Rohre sind ungefähr 50 em unterhalb der Haube angebracht und an ihrer Unterseite mit Löchern versehen. Man kann beispielsweise zwei solche Rohre vorsehen, eines beim Einlauf und das zweite ungefähr in der Hälfte der Haubenlänge, und unter jedem einen Trog 19 zum Auffangen des Kondenswassers vorsehen.
Der Dampf steigt aus den Rohren 17 auf, bestreicht. die Unterseite des Films und dringt dann in die Haube, so dass die Luft, durch welche der Film gezogen wird, befeuchtet und erwärmt wird ; dabei wird der Dampf zum Teil kondensiert, so dass er als Dunst oder Nebel sichtbar wird. Die Menge des zugeführten Dampfes wird so geregelt, dass sich dieser Effekt ergibt, ohne dass der Film oder die Walzen nass werden ; es wird also nur so viel Dampf zugeführt dass die Luft in und unterhalb der Haube in einem warmen, dunstigen Zustand erhalten wird.
Es hat sich gezeigt, dass der aus der Haube austretende Film völlig oder doch nahezu geruchlos ist und dass er, in Stücke geschnitten und aufgeschlichtet, sich nicht wirft oder verzieht. Auch die elektrische Ladung, die sonst auf dem Film verbleiben würde, wird durch die mit Feuchtigkeit beladene Luft zur Erde abgeleitet.
Fig. 3 zeigt eine nach oben ragende Erweiterung 20 der Haube, welche den Zweck hat, den Weg des Films durch die feuchte Luft zu verlängern. Dieser Aufsatz enthält nahe seinem oberen Ende eine Walze 21, über welche der Film in der dargestellten Weise geführt wird und wird zweckmässig unmittelbar oberhalb des Dampfzuführungsrohres 17 am Zulaufende der Haube angebracht. Ein zweiter derartiger Aufsatz kann gegebenenfalls oberhalb des zweiten Dampfrohres in der Mitte vorgesehen werden.
Das Verfahren kann selbstverständlich auch mit Hilfe andersartiger Einrichtungen ausgeführt werden, z. B. in der Weise, dass die Haube durch einen Kanal ersetzt wird, in welchen warme, feuchte Luft durch ein oder mehrere Gebläse eingeführt wird. Auch eine Kammer mit Walzen nahe dem Deckel und dem Boden, über und unter welchen der Film in einer Anzahl von Schleifen geführt wird, so dass in einem verhältnismässig beschränkten Raum eine beträchtliche Weglänge erzielt wird, kann an Stelle der Haube treten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Behandlung von Blättern oder Häuten aus Zelluloseestem oder Zellulose- äthern zwecks Entfernung von Lösungsmittelresten und elektrischen Ladungen, dadurch gekennzeichnet, dass das Blatt oder der Film nach dem Ablösen von der Formunterlage durch einen mit Wasserdampf beladenen Raum geführt wird, und zwar zweckmässig bei einer Temperatur, die beträchtlich oberhalb der Zimmertemperatur liegt.
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Method and device for treating leaves or skins made from cellulose esters or cellulose ethers.
The invention relates to the production of leaves or skins (and particularly thin film) from a mass containing cellulose ester or cellulose ether, such as. B. acetyl celluloses, by pouring a solution of these compounds in a volatile solvent on a pad, allowing the solvent to evaporate and lifting the leaflet or the skin (hereinafter uniformly referred to as a film) from the temporary pad.
It can be seen that with this type of production, after the solidified film compound has been detached from the substrate, traces of the solvent remain in the film. Because of this residual solvent, the film sometimes tends to curl or wrinkle; these solvent residues also give the product an undesirable odor.
It has also been found that such a product carries an electrical charge which is a source of danger and inconvenience.
According to the present invention, after the film has been detached from the temporary support, it is passed through a space filled with water vapor, specifically at a temperature which is advantageously considerably above room temperature. It has been shown that this treatment removes the rest of the solvent evenly and avoids the curling or warping of the film, which inconveniences occur as a result of uneven and incomplete drying if the product, as long as it still contains traces of the solvent, is simply rolled up for storage or cut into sheet films and stacked.
In addition, the mist or haze formed in said space very effectively frees the film surface from the entire electrical charge and thereby eliminates the risk of sparks which could cause the solvent vapors or other inflammable substances in the vicinity to ignite.
The product is expediently kept in a stretched or more or less taut state during the treatment with moist air or steam.
The invention also relates to an apparatus for carrying out the method in its application to the continuous production of sheets or film. Such an apparatus consists of a hood (an elongated box without a bottom) within which rollers are arranged for guiding the sheets or film, a device to keep the film under constant tension and some device for supplying water vapor below the hood.
In the drawing, a practical embodiment of the subject invention is illustrated, for example, u. Between FIG. 1 shows a schematic elevation in longitudinal section, FIG. 2 shows a cross section along the line 2-2 on an enlarged scale, and FIG. 3 shows details of a different embodiment.
The production of the film takes place in such a way that the casting solution is continuously poured onto a moving belt without end and the solidified film is continuously removed practically dry.
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One of the drums over which the endless belt runs is shown in FIG. 1 and designated 10. The product is stripped off the drum in the form of a film 11 and guided over rollers 12. The hood 13, the cross section of which can be seen in FIG. 2, extends in the direction away from the drum and expediently consists of two parts which, as shown in FIG. 1, are inclined towards one another, but can also be from one end to the others run horizontally.
Inside the hood, rollers 14 of small diameter (e.g. 5 cam) are arranged transversely and parallel to one another. The rollers are placed at equal intervals throughout; for example, 28 pieces can be accommodated in a 12 m long hood.
The film runs from the drum into the hood and moves inside the latter between the rollers in a zigzag line, i.e. H. under one, then over the next roller, etc. Tension is provided to the film at the exit end of the hood by any suitable arrangement, e.g. By the feeding mechanism of an apparatus for cutting the film into sheets and piling (sizing) the latter. In Fig. 1 the clamping device is shown schematically by a roller 15. If necessary, a pair of rubber-covered tensioning rollers which are somehow driven can be provided approximately in the middle of the box.
The steam is fed to the hood through the pipes 17 under low pressure and in small quantities. These tubes are attached about 50 em below the hood and have holes on the underside. For example, two such pipes can be provided, one at the inlet and the second approximately halfway along the length of the hood, and a trough 19 under each to collect the condensed water.
The steam rises from the pipes 17 and is coated. the underside of the film and then penetrates the hood so that the air through which the film is drawn is humidified and heated; the steam is partially condensed so that it becomes visible as mist or mist. The amount of steam supplied is regulated so that this effect occurs without the film or the rollers getting wet; so only enough steam is supplied that the air in and below the hood is kept in a warm, hazy state.
It has been shown that the film emerging from the hood is completely or at least almost odorless and that it, cut into pieces and sized, does not warp or warp. The electrical charge that would otherwise remain on the film is also carried away to earth by the moisture-laden air.
Fig. 3 shows an upwardly extending extension 20 of the hood, which has the purpose of extending the path of the film through the moist air. This attachment contains a roller 21 near its upper end, over which the film is guided in the manner shown and is conveniently attached directly above the steam supply pipe 17 at the inlet end of the hood. A second such attachment can optionally be provided above the second steam pipe in the middle.
The method can of course also be carried out with the help of other types of equipment, e.g. B. in such a way that the hood is replaced by a duct into which warm, moist air is introduced by one or more fans. A chamber with rollers near the top and bottom, over and under which the film is guided in a number of loops so that a considerable path length is achieved in a relatively limited space, can also take the place of the hood.
PATENT CLAIMS:
1. A method for the treatment of sheets or skins made of cellulose esters or cellulose ethers for the purpose of removing solvent residues and electrical charges, characterized in that the sheet or the film is passed through a steam-laden space after it has been detached from the mold support at a temperature which is well above room temperature.