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Verfahren zum kontinuierlichen Verstrecken von thermoplastischen
Poligen Viele Kunststoffolien können - durch V,ers,trecken in die Längs- und Querrichtung
in ihren mechanischen Eigenschaften wesentlich verbessert werden. Dies gilt z. B.
für Folien aus Polyamid, Polyurethanen.
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Polyäthylen und insbesondere für Folien aus Polyterephthalsäureestern.
z. B. Polyterephthalsäur-eglylçolestern.
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I;ür die Breitverstreckung von thermoplastischen Folienbahnen keilnt
man Vorrichtungen, welche die Ränder der Bahnen fortlaufend fassen, bis zum Erreichen
der gewünschten Verstreckung in die Breite nach außen führen und danach wieder freigeben.
Beim kontinuierlichen Verstrecken einer Bahn aus Kunststoffolie kommt es aber außer
auf den Verstreckvorgang an sich auch noch darauf an, günstige Verstreckungsbedingungen,
z. B. eine besonders geeignete Temperatur, einzuhalten. Wie vom Erfinder erkannt
wurde. ist dabei von Wichtigkeit, diese Temperatur sowohl über die ganze Breite
der Folienhaln äußerst gleichmäßig einzustellen als auch sehr genau auf einer bestimmten
Höhe zu halten.
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Es wurde nun gefunden, daß man zum VerstreclSen von Folienbahnen
aus thermoplastischen Kunststoffen. bei dem die in ihrer Längsrichtung bewegte Folienbahn
von Greifvorrichtungen fortlaufend an ihren Rändern gefaßt, unter Erwärmen in die
Breite gestreckt und dann wieder freigegeben wird, vortei.lhaft so verfährt, daß
als Erwännungsmittd heiße Flüssigkeiten oder heiße gesättigte Dämpfe auf die Folie
einwirken. Als Erwännungsruittel kommen dahei heißes Wasser, heiße organische Flüssigkeiten
sowie Gemische daraus, wie heißer verd.ünnter Alkohol, und aus den eben genannten
heißen Flüssigkeiten entwickdte Dämpfe in Betracht. Verwendet man beispielsweise
siedende wasserhaltige organische Flüssigkeiten um die ihnen entsteigenden gesättigten
Dämpfe als Erwärmungsmittel auf die Folien einwirken zu lassen, so ist damit der
Vorteil verbunden, daß man die gewünschte Temperatur durch geeignete Wab des Mischuiigsverhältnisses
zwischen Wasser und organischer Flüssigkeit einstellen kann.
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Oft ist es von Vorteil. die Erwärmungsmittel auf die Folienbahíl
auch dann schon einwirken zu lassen. wenn ihre Rändern von den Kluppen bereits ergriffen
sind, aber das eigentliche Strecken in die Breite noch nicht begoiineii hat. Desgleichen
kann man das Einwirken der Erwärmungsmittell auf die Folie auch noch fortsetzen.
wenn der eigentliche Breitstreckvorgang schon beendet ist.
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Bei Einwirken der Erwärmungsmittel vor dem eigentlichen Breitverstrecken
kann ihre Temperatur verschieden sein von ihrer Temperatur bei der Einwirkung während
des eigentlichen Breitverstreckens, und diese Temperatur kann wieder verschieden
sein
von der beim Einwirken nach der eigentlichen Breitverstreckung. Auch während
der eigentlichen Breitverstreckung, wie überhaupt in irgendeinem Stadium des Einwirkungsprozesses,
kann die Temperatur der Erwärmungsmittel verschieden sein von der Temperatur in
einem anderen Stadium.
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Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist unter Bezugnahme
auf die Abb. 1 bis 3 bescllrieben. Von diesen zeigt Abb. 1 die Grundansicht einer
Streckvorrichtung mit darübergezogener Folíenbahn; in Abb. 2 ist ein in Abb. 1 von
der Folienbahn verdeckter Teil der gezeigten Vorrichtung für sich allein dargestellt;
Abb. 3 zeigt in größerem Maßstab einen Teil eines Querschnitts durch die Vorrichtung
an der in Abb. 1 n it III-III bezeichneten Stelle.
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Das Verfahren wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
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Die Greifvorrichtungen zum Auseinanderziehen der Folienbahnen können
z. B. kluppenähnlich sein, wie sie für Kunststoffolien schon vorgeschlagen worden
sind. Vorteilhaft wird man es so einrichten. daß die Greifvorrichtungen und die
von ihnen erfaßten oliesnränder gegen die Einwirkung dezr Erwärmungsmittel geschützt
sind, da letztere dann nicht erweichen und dadurch sehr hohe Verstreckungskräfte
angewandt werden können, ohne daß die Folienränder aus ihrer Halterung herausgezogen
oder durch die scharf aufeinandergepreßten Greifvorrichtungen verletzt werden, selbst
wenn diese mit Rillen versehen sind.
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Dieser Schutz der Kluppen und Folienränder ist besonders leicht zu
verwirklichen, wenn die Erwärniungsmittel nur auf die Unterseite der Folienbahn
einwirken.
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Das Streckverfahren wird vorteilhaft so ausgeführt. daß man die zu
streckende Folie 1 horizontal dicht über eine oben offene, sich verbreiternde
Wanne
2 mit waagerechtem Rand 3, die mit der erwärmten Behandlungsflüssigkeit 4 gefüllt
ist, derart führt, daß die Kluppen 5, welche die Folienränder eingespannt haben,
seitlich am Rand der Wanne 2 entlanggeführt werden und dabei die Folie während ihres
Vorbeigehens an der Verbreiterung der Wanne dehnen. Gegen die untenliegende Oberfläche
der Folie sprudelt währenddessen als Erwärmungsmittel eine heiße Flüssigkeit 4 aus
der Wanne. Das Besprudeln kann beispielsweise dadurch geschehen, daß man die Flüssigkeit4
durch Rohre 6, welche in der Wanne 2 in oder über der darin befindlichen Flüssigkein
4 in horizontaler Lage angebracht sind und an ihrer Oberseite Öffnungen 7 besitzen,
pumpt, durch die Öffnungen 7 gegen die Unterseite der Folie 1 auspreßt, wodurch
auch noch aus der Wanne Flüssigkein 4 gegen die Unterseite der Folie 1 wallt, wenn
die Rohre 6 in der Flüssiigkeit 4 liegen. Die von der Folie abfallende Flüssigkeit
gelangt in die Wanne 2 zurück, aus der sie durch Übedäufe abfließt, um dann einen
außerhalb der Wanne gelegenen Thermostaten zwecks genauer Einstellung auf die gewünschte
Temperatur zu durchlaufen und mittels einer Pumpe in die Rohre 6 und durch die Öffnungen
7 wieder gegen die Folie gedrückt zu werden. Um gesättigte Dämpfe als Erwärmungsmittel
einwirken zu lassen, bringt man beispielsweise ein der gewünschten Siede; temperatur
entsprechend zusammengesetztes Flüssigkeitsgemisch kurz unterhalb der Folie zum
Sieden.
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Die Dämpfe kondensieren an der Folienunterseite unter Abgabe ihrer
Kondensationswärme, und das Kondensat tropft wieder in die Wanne zurück. Die Folie
1 deckt die Wanne 2 zweckmäßig nach oben hin möglichst dicht ab und verhindert das
Entweichen von Dampfschwaden.
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Es empfiehlt sich, die in die Querrichtung zu verstreckende Rohe
1 im Breitstreckrahmen zunächst eine Strecke8 weit mit parallelen Rändern zu führen
und dabei auf die gewünschte Temperatur oder Erweichung zu bringen, ehe sie den
auseinandergehenden Teil 9 des Breitstreckrahmens durchläuft, und sie nach der Querstreckung
wieder eine Strecke 10 mit parallelen Rändern zu führen, dabei eventuell abzu kühlen
und dann erst aus der Greifvorrichtung freizugegeben und aus dem Breitstreckrahmen
herauszuführen. Das Verhältnis, in weichem die Folie in die Querrichtung verstreckt
wird, ist bis zu hohen Verstreckungsverhältuissen wählbar. So kann es 1:3, aber
auch mehr oder weniger betragen.
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Unterteilt man die Wanne 2 in quer zur Bewegungsrichtung der Folie
1 begrenzte Zonen, in denen man Erwärmungsmittel von unterschiedlicher Temperatur,
gegebenenfalls auch unterschiedlicher Zusammensetzung auf die Folie einwirken lassen
kann. dann ist man in der Lage, die Verstreckbarkeit während der einzelnen Stadien
des Breitverstreckens genau abzustufen, was in manchen Fällen vorteilhaft ist.
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Ein wesentlicher Vorteil des Verfahrens ist es, daß bei Einwirkenlassen
der Erwärmungsmittel auf nur
eine Oberfläche der Folie, insbesondere auf ihre Unterseite,
ein rasches Erneuern des Erwärmungsmittels an der Folienoberfläche und damit eine
sehr schnelle, genaue und gleichmäßige Temperierung der Folie ermöglicht wird. Diese
vorteilhafte Einwirkung des Erwärmungsmittels erfolgt beispielsweise dadurch, daß
eine heiße Flüssigkeit von bestimmter Temperatur in sehr vielen Einzelströmen gegen
die Folienunterseite geführt wird, oder dadurch, daß heißer gesättigter Dampf auf
die Unterseite der Folie einwirkt.
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Ein anderer Vorteil des Verfahrens liegt darin, daß die Folie sehr
schnell und außerordentlich gleichmäßig über die gesamte Bahnbreite von einer Temperatur
auf eine andere Temperatur gebracht werden kann. Man kann daher die Erwärmung der
Folie auf verschiedene Temperaturen in einzelnen Stadien des Einwi rkungsprozesses
innerhalb enger Grenzen sehr genau einhalten.
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Bei der zweckmäßig anzuwendenden Einwirkung der Erwärmungsmittel
gemäß der Erfindung nur auf die Unterseite der Folie ist es möglich, auf ihre andere
Oberfläche in an sich bekannter Welse andere die Temperatur der Folie beeinflussende
Mittel als die Erwärmungsmittel gemäß der Erfindung anzuwenden, wie z. B. Infrarotstrahlen,
Kühlluft oder mehr oder weniger wirksame Isolierung gegen Wärmeverlust. Diese anderen
die Temperatur beeinflussenden Atlittel dienen dann lediglich der Feinregulierung
der Verstreckbarkeit und sollen im Vergleich zur Einwirkung des erflndungsgemäßen
Erwärmungsmittels nur in geringfügigem Maß einwirken.
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PATENTANSPR8CHE 1. Verfahren zum kontinuierlichen Verstrecken von
thermoplastischen Folien, bei dem die in ihrer Längsrichtung bewegte Folienbahn
von Greifvorrichtungen fortlaufend an ihren Rändern gefaßt, unter Erwärmten in die
Breite gestreckt und danach wieder freigegeben wird, gekennzeichnet durch die Einwirkung
von heißen Flüssigkeiten (4) oder heißen gesättigten Dämpfen auf die Folie (1) als
Erwärmungsmittel.