CH442719A - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoff-Folien nach dem Extrudierverfahren mit anschliessender Walzbehandlung - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren und Vorrichtung zur   llerstellung    von   Kunststoff-Folien    nach dem Extrudierverfahren mit anschliessender Walzbehandlung
Es ist bekannt, Folien aus Kunststoffen, insbesondere aus Polymerisaten und Mischpolymerisaten der Vinylhalogenide, auf einem 3- bis   5-Walzenkalander    herzustellen, durch Aufgabe von Kunststoff-Fellen, welche vorher auf einem Mischwalzwerk gebildet wurden.



  Dabei können in der Regel nur Folien von 0,6 mm Dicke und weniger hergestellt werden. Sowohl die Foliendicke als auch die Oberflächenbeschaffenheit werden letzlich durch den von der Folie durchlaufenen letzten Walzenspalt bestimmt, wobei letztere weitgehend von dem auf die Folie im Walzenspalt ausgeübten Druck und auch von der an dem Material aufgewendeten Plastifizierarbeit abhängig ist. Der Druck im Walzenspalt baut sich dabei aus   den      Enzugskräften      der    rotierenden Kalanderwalzen plus dem   Verformur4gswwdlerlsband    des Kunststoffes auf. Mit zunehmender Foliendicke nimmt aber der   uuf    die   Mengeneinheit    durchlaufenden Kunststoffes ausgeübte Druck wegen verringerten Verformungswiderstandes des Kunststoffes ab.

   Infolgeldessen verschlechtert sich die   Oberflächenbeschaffenheit    der Folie, und so ergibt sich die genannte maximale Dicke für die praktische Fertigung von Kalanderfolie.



   Es ist anderseits bekannt, Folien im Extruderverfahren aus Breitschlitzdüsen auszupressen. Derartige   extrudierte    Folien, die nach dem heutigen Stand der apparativen Technik   Breiten    bis zu 2000 mm haben können, zeigen häufig mehr oder weniger ungleichmässige oder unebene Oberflächen. Die extrudierten Folien müssen daher nachträglich geglättet werden, indem man die Folien durch ein Glättwalzwerk hindurchführt. Dies ist schwierig und bringt meist nicht den gewünschten Erfolg. Die aus Breitschlitzen extrudierten Folien zeigen verhältnismässig grosse Dickenunterschiede über ihre Flächen, so dass im   Glättwalzwerk    an der bereits mehr oder weniger abgekühlten Folienbahn keine gleichmässige   Walzenberührung    und auch kein gleichmässiger Walzendruck zu erreichen ist.

   Ein Ausgleich durch Steigerung des Walzenanpressdruckes ist wegen der geringen   Walzensltabffliltät    und   der      Materialtelmperl$tur    nur bis zu einer bestimmten Grenze möglich, wenn man nicht eine Apparatur vom Typ eines Kalanders herstellen will. Erstellt man aber einen Kalander, so würde das Arbeiten mit dem Extruder sinnlos und ausserdem wäre dann wieder die Herstellung dickerer Folien nicht möglich.



     Gegensltanld    der   Erfindung    ist ein Verfahren, welches bei wesentlicher Vereinfachung der Arbeitsweise und des apparativen Aufwandes die vorstehend gekennzeichneten Nachteile vermeidet bzw. verbessert. Insbesondere gestattet das Arbeitsprinzip des neuen Verfahrens sowohl die Herstellung   Idünnster    Folien von 5-10   cl,    wie auch von dicken Folien von mehr als 0,6 mm mit vorzüglicher Dickenverteilung und Oberflächenbeschaffen  heizt   
Das Verfahren der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das aus der Breitschlitzdüse einer Extru  deranlage      ausltretelndze      gelierte    Material derart unmittelbar in den   Spalt eines    rotierenden Walzenpaares eingeführt wird,

   dass das Material im Spalt unter einem sich aus den Einzugskräften des Walzenpaares und dem Förderdruck der Extruderschnecke   summierenden    Press-druck steht. Die Erfindung beruht demnach darauf, dass Extruderarbeit und Walzenpaar gleichzeitig und gemeinsam auf die   durch      die      Extruderdüse      passierende    gelierte Kunststoffmasse einwirken.



   Man   kann    zur Ausführung des eben   gekennzeichne-    ten Verfahrens eine Arbeitsvorrichtung verwenden, in welcher die Schlitzdüse des Extruders und das Walzenpaar miteinander funktional   eine      Einheit    bilden.



   Eine Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens der Erfindung ist gekennzeichnet durch ein rotierendes Walzenpaar und eine   Exttmderaulage    mit Breitschlitzdüse, deren Düsenlippen an ihren den beiden Walzenumfängen zugekehrten Flanken parallel zu den Walzenumfängen konkav   ausgearbeitet    und so weit in den Wal  zenspalt eingeschoben sind, ; dass der lichte Abstand zwi-    schen den   Düsenlippenflanken    und Walzenumfangsflächen keine   Knetbildung    im Walzenspalt zulässt.  



   Dabei können die beiden Enden des Düsenschlitzes mit über den Walzenspalt hinausragenden und in einem Abstand von   0,1-0,5    mm von den   Waizenstiruflächen    angeordneten Begrenzungsblechen abgedeckt sein.



  Durch diese Begrenzungsbleche wird verhindert, dass geliertes Kunststoffmaterial an den Schlitzenden seitlich austreten kann.



   Der Walzenspalt kann je nach den Dicken des herzustellenden Produktes Höhen von   0,02-10    mm oder mehr aufweisen. Der Spalt zwischen den Düsenlippen muss jeweils mindestens die gleiche Höhe, vorzugsweise aber eine etwas grössere Höhe, die beispielsweise um 100   O/o    und mehr grösser sein kann, besitzen. Der lichte Abstand zwischen den konkaven Flanken der Breitschlitzdüse und den Umfangsflächen des Walzenpaares kann auf   0,1-1,0    mm eingestellt werden. Die Vorderkanten der Düsenlippen können der die beiden Walzenmittelpunkte vereinigenden Ebene im Spalt so weit angenähert werden, dass ihr Abstand zu dieser Ebene nur etwa 5-15 Bogengrade, gerechnet zur Verbindungslinie Wal  zenachse-Düsenvorderkante,    ausmacht.



   Die Ausdehnung der Flanken der Düsenlippen kann so bemessen werden, dass aus dem Walzenspalt kein Kunststoff entgegen der Bewegungsrichtung der extrudierten Folienbahn austreten und nie wieder abbröckeln oder einen Knet bilden kann. Hierfür genügt im allgemeinen, dass die konkaven Flanken der Düsenlippen die Umfangsflächen der Walzen auf einem Bogen von etwa 45 bis etwa   90"    abdecken.



   Eine oder vorzugsweise beide Walzen des Walzenpaares können beheizbar eingerichtet sein.



   Das Verfahren der Erfindung kann sowohl mit echten   Thermoplasten,- beispielsweise    Polymerisaten und Mischpolymerisaten des Vinylchlorids und anderer Vinylverbindungen, wie auch mit Polyolefinen und Polyamiden, mit weichmacherfreien und mehr oder weniger stark weichmacherhaltigen Kunststoffen ausgeführt werden. Je nach dem Typ der zu verarbeitenden Kunststoff   masse und dem Typ des anlgestrebte, ntto, eformben Pro-    duktes werden die Höhen von Walzenspalt, Düsenlippenspalt, Abstand der Düsenlippenflanken von den Walzenumfängen, Arbeitsgeschwindigkeit und Walzentemperatur abgestimmt, um jeweils optimale Produkte zu erzielen.



   Wenn Folien in der den Kalanderfolien entsprechenden Qualität nach dem Verfahren der Erfindung hergestellt werden sollen, muss die ganze Plastifizierarbeit, die bisher von mehreren Walzenspalten eines Mehrwalzenkalanders geleistet wurde, im einzigen   Welzenspalt    des Walzenpaares im Zusammenwirken mit der herangeschobenen Extruderanlage geleistet werden. Infolgedessen müssen die beiden Walzen der Apparatur in diesem Fall nach Dimensionen und Stabilität ähnlich den Walzen eines Mehrwalzenkalanders gestaltet werden, damit in und vor dem Walzenspalt ein hoher Materialdruck aufgebaut werden kann.



   Sollen nach dem Verfahren Folien in der den Extruderfolien entsprechenden Qualität hergestellt werden, so können die Walzen leichter sein, da sie nur die Dimensionen und die Stabilität der bekannten Glättwalzen benötigen und mit einem geringeren Druck im Walzenspalt auskommen. In diesem Fall wird gegenüber dem herkömmlichen Extruder-Verfahren eine Verbesserung der   Folienqualität e, rrevichlt,    wobei vor allem eine   bessere       Dickenver teilung    und   niedrigere      Schrumpfwerte    erreicht werden.



   Als Spritzwerkzeug können sowohl Breitschlitzdüsen wie auch Koaxialdüsen verwendet werden, sofern nur m beiden Fällen die Flanken der Düsenlippen im Sinne der Erfindung gestaltet werden.



   Eine beispielsweise Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung ist in der beigefügten Zeichnung schematisch dargestellt. Fig. 1 ist ein senkrechter Schnitt durch die Längsmittelachse der Vorrichtung. Fig.



  2 ist eine Seitenansicht, der Vorrichtung von Fig. 1.



   Die an sich bekannte Extrudervorrichtung besteht aus Schnecke (1), Zylinder (2), Verbindungsflansch (3) Spritzdüse (4) und Düsenlippen (5).   Erfindungsgemäss    sind die   Düsenlippenflanken    (8) konkav ausgearbeitet und weit in den Spalt des rotierenden Walzenpaares (6, 6) hineingeschoben, wobei die konkave Ausarbeitung der   Düsenlippenflanken    parallel zu den Umfangsflächen der beiden Walzen (6, 6) gestaltet ist. Der lichte Abstand zwischen den   Düsenlippenflanken    und den Walzenumfangsflächen ist, wie der in der Figur dargestellte Fluss des Kunststoffmaterials erkennen lässt, so eng gewählt, dass eine Knetbildung im Walzenspalt nicht eintreten kann.



   Über die Umlenkwalze (7) wird die Folie zu einer Sammelvorrichtung oder Nachbearbeitungsmaschine weitergeleitet.



   In der Seitenansicht von Fig. 2 sind zusätzlich die   Beg, ren2ugsplatben (9) dargestellt, welche ! den Düsen-      lippenschlitz    und den Walzenspalt auf beiden   S, tirnflächen    gegen ein   Ausbre, ten    von   Kunststoffmaterial      sichern.      

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Herstellung von Kunststoff-Folien nach dem Extrudierveriahren mit anschliess ender Walzbehandlung, dadurch gekennzeiclmet, dass das ans der Breitschlitzdüse einer Extruderanlage austretende gelierte Material derart unmittelbar in den Spalt eines rotierenden Walzenpaares eingeführt wird, dass das Material im Spalt unter einem sich aus den Einzugskräften des Walzenpaares und dem Förderdruck des Extruders surrimierenden Pressdruck, steht.

   II. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch ein rotierendes Walzenpaar und eine Extruderanlage mit Breitschlitzdüse, deren Düsenlippen an ihren den beiden Walzenumfängen zugekehrten Flanken parallel zu den Walzenumfängen konkav ausgearbeitet und so weit in den Walzenspalt eingeschoben sind, dass der lichte Abstand zwischen den Düsenlippenfianken und Walzenumfangsflächen keine Knetbildung im Walzenspalt zulässt.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der lichte Abstand zwischen den Düseelippenflanken und den Walzenumfangsflächen 0,1 bis 1 mm beträgt.

   2. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass die Spitzen der Düsenlippen bis etwa 5-150 der die Walzenachsen verbindenden Ebene ge nähert sind.

   3. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Walze des Walzen paares beheizbar ist.

   4. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die konkaven Flanken der Düsen lippen die Umfangsflächen der Walzen auf einem Bogen von 45090" überdeckt.

   5. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass die beiden Enden, des Düsenschlitzes mit senkrechten Begrenzungspiatten abgeschirmt sind, die über die Spaltmitte des Walzenpaares hinausragen und deren Abstand von den Walzenstirnflächen 0,1 bis 0,5 mm beträgt.