DE1273795B

DE1273795B - Method and device for producing film webs from regenerated cellulose

Info

Publication number: DE1273795B
Application number: DEP21471A
Authority: DE
Inventors: James Albert Mitchell
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1957-10-11
Filing date: 1958-10-06
Publication date: 1968-07-25

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Filmbahnen aus regenerierter Cellulose Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Filmbahn aus regenerierter Zellulose, bei welchem es möglich wird, derartige Filmbahn mit sehr hoher Geschwindigkeit von beispielsweise 183 m/min und mehr ohne ungünstige Beeinflussung der Filmeigenschaften zu gießen.Method and device for the production of film webs from regenerated Cellulose The invention relates to a method for producing film web from regenerated cellulose, in which it becomes possible to use such film web with very high speed of, for example, 183 m / min and more without adverse effects of the film properties to cast.

Beim Gießen von Filmen aus regenerierter Zellulose wird eine filmbildende Viskoselösung durch die Öffnung eines Filmgießers in ein schwefelsaures Fällbad ausgepreßt. Wird dann der gebildete Film schnell durch die Badflüssigkeit gezogen, so wird Flüssigkeit mitgerissen, wodurch in der Nähe der Schlitze des Filmgießers eine schnelle Badbewegung hervorgerufen wird. Um die Zusammensetzung des Fällbades und dessen Temperatur auch bei erhöhter Abzugsgeschwindigkeit des Filmes konstant zu halten, muß man mit erhöhter Badzirkulationsgeschwindigkeit arbeiten. Dadurch wird aber die Badbewegung in der Nähe des Gießerspaltes zusätzlich gesteigert. Es entstehen Wirbelbewegungen, die die Eigenschaften des durchlaufenden Filmes ungünstig beeinflussen. Die Wirbelbewegungen dehnen und verzerren den frisch entstandenen Film und verursachen oft einen Bruch oder ein Abreißen des Filmes. Man erhält bei dieser Arbeitsweise im allgemeinen streifige, in der Filmbreite geschrumpfte und in ihren physikalischen Eigenschaften verschlechterte Zellulosehydratfilme. Zusätzliche Spannungen werden während des Filmdurchganges durch das Fällbad infolge der hemmenden Wirkung der Badflüssigkeit hervorgerufen. When casting films from regenerated cellulose, a film-forming Viscose solution through the opening of a film caster into a sulfuric acid precipitation bath squeezed. If the film formed is then quickly drawn through the bath liquid, so liquid is entrained, causing near the slots of the film caster a rapid bath movement is caused. About the composition of the felling bath and its temperature is constant even with increased film take-off speed to maintain, one must work with increased bath circulation speed. Through this however, the bath movement in the vicinity of the casting gap is additionally increased. It vortex movements arise, which adversely affect the properties of the film passing through it influence. The vortex movements stretch and distort the newly created Film and often cause the film to break or tear. One receives at this procedure is generally streaky, shrunk in the film width and cellulose hydrate films deteriorated in physical properties. Additional Tensions are created during the passage of the film through the precipitation bath as a result of the inhibitory effects Effect caused by the bath liquid.

Es ist ein Verfahren zur Herstellung von Filmbahnen aus regenerierter Zellulose bekannt, bei welchem man die Viskose zunächst in die Luft zu einem Film extrudiert und diesen dann mit strömender Fälfflüssigkeit in Berührung bringt. Dabei bewegt sich diese mit einer der Extrusionsgeschwindigkeit gleichen Geschwindigkeit, beispielsweise über eine abwärts geneigte Rinne, so daß die fließende Flüssigkeit den frisch extrudierten Film trägt und transportiert (vgl. USA-Patentschrift 2 254 203). It is a process for making webs of film from regenerated Cellulose is known, in which the viscose is first in the air to form a film extruded and this then brings it into contact with flowing fall liquid. Included it moves at a speed equal to the extrusion speed, for example, a downwardly sloping channel so that the flowing liquid carries and transports the freshly extruded film (see US Pat. No. 2,254 203).

Es konnte festgestellt werden, daß der nach den Angaben der USA-Patentschrift zwischen Extruderschlitz und Fällbadoberfläche liegende Luftzwischenraum sich sehr ungünstig auf die Festigkeitseigenschaften der fertigen Filmbahn auswirkte, insbesondere wenn mit hohen Abzugsgeschwindigkeiten gearbeitet werden soll. It was found that according to the information in the USA patent The air gap between the extruder slot and the surface of the precipitation bath is very large adversely affected the strength properties of the finished film web, in particular if you want to work with high take-off speeds.

Nach einem anderen Verfahren zur Herstellung von Filmbahnen aus regenerierter Zellulose durch Extrudieren einer Viskoselösung wird letztere zwar unmittelbar unter die Oberfläche einer Fällbadflüssigkeit extrudiert (vgl. britische Patentschrift 654 783). Das Abziehen erfolgt jedoch nicht in Berührung mit einer ablaufenden Fällmittelschicht, sondern durch eine in einem Behälter befindliche nicht bewegte Fällbadflüssigkeit hindurch. Dabei muß zwingend in der Flüssigkeit eine unerwünschte Turbulenz entstehen, die um so stärker wird, je schneller man den Film durch die Flüssigkeit zieht. Another method of making webs of film from regenerated Cellulose by extruding a viscose solution is the latter immediately under extruded the surface of a precipitation bath liquid (see British patent specification 654 783). However, the removal does not take place in contact with a falling layer of precipitant, but by a non-moving precipitation bath liquid located in a container through. An undesirable turbulence must arise in the liquid, which becomes stronger the faster you pull the film through the liquid.

Die Wirbelbewegungen der Flüssigkeit wirken sich besonders auf die frisch entstandene Filmbahn ungünstig aus und können Bruch oder ein Abreißen bewirken.The swirling movements of the liquid particularly affect the freshly formed film web is unfavorable and can cause breakage or tearing.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die auf den frisch gegossenen Film bei den bekannten Verfahren ausgeübten Spannungen, wie sie durch die Wirbelbewegungen innerhalb der Badflüssigkeit entstehen, stark herabzusetzen und gleichzeitig die Herstellung hochwertiger Filme aus regenerierter Zellulose unter Anwendung sehr hoher Filmabzugsgeschwindigkeit zu ermöglichen. The invention is based on the object on the freshly poured Film stresses exerted in the known method as caused by the vortex movements arise within the bath liquid, greatly reduce and at the same time the Manufacture of high quality films from regenerated cellulose using very enable high film take-off speed.

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Herstellung von Filmbahnen aus regenerierter Zellulose, die durch Extrudieren eines Viskosefilms in ein schwefelsaures Fällbad unter anschließender Regenerierung und Auswaschung des gelartigen Films gebildet werden, wobei eine dünne Schicht des Fällmittels zusammen mit dem frisch extrudierten Film über eine geneigte Rinne abwärts geführt wird, deren Neigung die Geschwindigkeit des auf ihr ablaufenden Fällmittels bestimmt, ünd wobei der Film in Berührung mit der bewegten Fällflüssigkeit bis zur wesentlichen Beendigung der Koagulation weiterbewegt wird. Dieses Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Viskosefilrn unter die Oberfläche der Fällbadflüssigkeit extrudiert und in Berührung mit der ablaufenden Fällmittelschicht, jedoch unabhängig von deren Ablaufgeschwindigkeit, abgezogen wird. The invention is based on a method for producing film webs from regenerated cellulose, which is obtained by extruding a viscose film into a sulfuric acid Precipitation bath with subsequent regeneration and washing out of the gel-like film be formed, taking a thin layer of the precipitant along with the fresh extruded film is passed down an inclined channel, the Tilt determines the speed of the precipitant running down on it, and where the Film in contact with the agitated precipitating liquid until substantial completion the coagulation is moved further. This method is in accordance with the invention characterized in that the viscose filrn is below the surface of the precipitation bath liquid extruded and in contact with the falling layer of precipitant, but independently is deducted from their running speed.

Der Erfolg des Verfahrens der Erfindung ist an eine Kombination dieser beiden Maßnahmen gebunden. Einerseits schaltet das Extrudieren des Viskosefilms unter die Oberfläche der Fällbadflüssigkeit die Entstehung von störenden Wirbelbewegungen in der Nähe des Gießerschlitzes aus, wie sie sich gerade auf die Festigkeitseigenschaften des frisch gegossenen Filmes sehr ungünstig auswirken. Wird nun der auf diese Weise gerade nach dem Extrudieren besonders schonend behandelte Film in Berührung mit ablaufender Fällmittelschicht, jedoch unabhängig von deren Ablaufgeschwindigkeit abgezogen, so entfällt jegliche hemmende Wirkung der Fälfflüssigkeit auf die Filmbewegung, weshalb zusätzliche Spannungen bei dieser besonderen Art der Weiterbeförderung des Films nicht entstehen können. Beide Maßnahmen, gemeinsam angewandt, führen zu Filmbahnen mit sehr guten Festigkeitseigenschaften, wobei es von besonderer Wichtigkeit ist, daß man sie unter bisher nicht erreichbaren Abzugsgeschwindigkeiten von beispielsweise 183 m/min und mehr herstellen kann. The success of the method of the invention is due to a combination of these bound to both measures. On the one hand, the extrusion of the viscose film switches Underneath the surface of the precipitation bath liquid, disturbing vortex movements develop near the foundry slot as it affects the strength properties of the freshly cast film have a very unfavorable effect. Now becomes of this way especially gently treated film in contact with after extrusion falling layer of precipitant, but regardless of the rate at which it runs off withdrawn, then there is no inhibiting effect of the falling liquid on the film movement, which is why additional tension in this particular type of onward transport of the Films cannot arise. Both measures, applied together, lead to film webs with very good strength properties, whereby it is of particular importance that you can take them under previously unattainable take-off speeds of, for example Can produce 183 m / min and more.

Nach einer Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung stellt man die Ablaufgeschwindigkeit der Fällmittelschicht von der geneigten Rinne auf 80 bis 125 O/o der Firmabzugsgeschwindigkeit ein. According to one embodiment of the method of the invention, one provides the run-off speed of the precipitant layer from the inclined channel to 80 to 125 O / o of the company withdrawal speed.

Für die Durchführung der Arbeitsweise der Erfindung hat sich besonders eine Filmgießvorrichtung bewährt, die aus einem Filmgießer zum filmförmigen Auspressen einer iilmbildenden Viskoselösung unter die Oberfläche einer in einer Kammer befindlichen Fällflüssigkeit besteht. Diese Filmgieß vorrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer einen in ihrem Boden angeordneten Schlitz aufweist, dessen Abmessungen mindestens der Breite und Dicke des ausgepreßten Films entsprechen und an den sich eine abwärts geneigte Rinne zur Überführung der Fällflüssigkeit und des Films aus der Kammer in einen mit der gleichen Fällflüssigkeit gefüllten größeren Badbehälter mit gegenüber der Kammer wesentlich größerem Volumen anschließt. For the implementation of the operation of the invention has particularly a film caster has proven its worth, consisting of a film caster for film-shaped extrusion a film-forming viscose solution beneath the surface of a chamber Precipitation liquid exists. This film casting device is according to the invention characterized in that the chamber has a slot located in its bottom, the dimensions of which are at least equal to the width and thickness of the extruded film and to which there is a downward sloping channel for transferring the precipitating liquid and the film from the chamber into one filled with the same precipitating liquid larger bath tank with a much larger volume compared to the chamber.

Nach einer Ausführungsform der neuen Vorrich tung ist innerhalb des Badbehälters ein in die Badflüssigkeit eintauchendes, über Walzen laufendes, sich mit der Badflüssigkeit belegendes endloses Band angeordnet, dessen oberes Trum nahe am unteren Ende der abwärts geneigten Rinne vorbeiführt. Nach einer weiteren sehr zweckmäßigen Ausführungsform ist innerhalb des Badbehälters eine mit elastischen Kanten versehene Abstreichvorrichtung angeordnet, durch die die Menge der vom endlosen Band mitgenommenen Badflüssigkeit einstellbar ist. Innerhalb der beschriebenen Vorrichtung wird der koagulierte, also ausgefällte Film bis zu jener Stelle geschützt und unterstützt, an der die Koagulation beendet ist. According to one embodiment of the new Vorrich device is within the Bath container is an immersed in the bath liquid, running over rollers arranged with the bath liquid covering endless belt, the upper run of which is close at the bottom of the downward sloping channel. After another very An expedient embodiment is one with elastic inside the bath tank Edged scraper arranged through which the amount of the endless Band entrained bath liquid is adjustable. Within the device described the coagulated, i.e. precipitated, film is protected and supported up to the point where at which the coagulation has ended.

F i g. 1 zeigt einen schematischen vertikalen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße V orrichtung; Fig.2 zeigt ebenfalls einen schematischen vertikalen Längsschnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform. F i g. 1 shows a schematic vertical longitudinal section through a device according to the invention; Fig.2 also shows a schematic vertical Longitudinal section through a modified embodiment.

Gemäß Fig. 1 und 2 wird eine 4 bis 15 O/o Zellulose und 4 bis 15 O/o Natriumhydroxyd enthaltende Viskoselösung in Fort eines abwärts gerichteten gelartigen Films 10 durch die Austrittskanten 11 des Gießers 12 in die koagulierende Fällflüssigkeit 13 ausgepreßt. Diese befindet sich in der Kammerl4. According to FIGS. 1 and 2, a 4 to 15% cellulose and 4 to 15% Viscose solution containing o / o sodium hydroxide in a downward direction gel-like film 10 through the trailing edges 11 of the pourer 12 into the coagulating Precipitation liquid 13 pressed out. This is located in Kammerl4.

Die Fällnüssigkeit besteht im allgemeinen aus einem schwefelsauren, 4 bis 15 0/0 Schwefelsäure und 5 bis 20 O/o Natriumsulfat enthaltenden Bad. Sie wird der Kammer 14 aus den Rohrleitungen 15 und 16 unter Vermittlung der Behälter 17 und 18 zugeführt.The precipitate generally consists of a sulfuric acid, Bath containing 4 to 15% sulfuric acid and 5 to 20% sodium sulphate. she is the chamber 14 from the pipes 15 and 16 through the intermediary of the container 17 and 18 supplied.

Letztere Behälter sind gegenüber dem Gießerabschnitt der Kammer 14 durch zwei Sperrplatten 19 und 20 abgetrennt. Die Badflüssigkeit kann daher nur unterhalb dieser Sperrplatten fließen, so daß jede Wirbelbewegung in der Nähe des Gießerschlitzes unterbunden wird. fm Boden der Kammer 14 befindet sich ein Schlitz 21, dessen Abmessungen mindestens der Dicke und Breite des ausgepreßten Films entsprechen müssen. Eine abwärts geneigte Rinne 22 ist mit dem Schlitz 21 unmittelbar verbunden, wobei der Schlitz 21 und die Rinne so ausgebildet sind, daß sie die Fälfflüssigkeit weiterleiten und den Film 10 zum Behälter 23 hinführen.The latter containers are opposite the pourer section of the chamber 14 separated by two locking plates 19 and 20. The bath liquid can therefore only flow underneath these blocking plates, so that any vortex motion near the Gießerschlitzes is prevented. There is a slot in the bottom of the chamber 14 21, the dimensions of which are at least equal to the thickness and width of the extruded film have to. A downwardly inclined channel 22 is directly connected to the slot 21, wherein the slot 21 and the channel are formed so that they the falling liquid forward and guide the film 10 to the container 23.

Die koagulierende Fällflüssigkeit 13, die in ihrer Zusammensetzung der Flüssigkeit in der Kammer 14 entspricht, kann zusätzlich zu der durch die Rinne 22 zufließenden Flüssigkeitsmenge in den Behälter 23 eingeführt werden, und zwar durch eine Öffnung 33. Im Behälter 23 angebrachte Zwischenwände 34 und 35 verhindern die Ausbildung etwa durch die eintretende Badflüssigkeit hervorgerufener Wirbel bewegungen. Verbrauchte Flüssigkeit wird aus dem Behälter 23, beispielsweise durch eine Abffußöffiiung 3(;, abgeffihrt. The coagulating precipitation liquid 13, which in its composition corresponds to the liquid in the chamber 14, in addition to that through the channel 22 inflowing amount of liquid are introduced into the container 23, namely through an opening 33. Partitions 34 and 35 attached in the container 23 prevent the formation of eddies caused by the entering bath liquid movements. Used liquid is from the container 23, for example by a discharge opening 3 (;, discharged.

Claims

Claims: 1. A method for producing film webs from regenerated cellulose, which is produced by extruding a viscose film into a sulfuric acid Precipitation bath with subsequent regeneration and washing out of the gel-like film be formed, with a thin layer of the precipitant co-mingling with the fresh extruded film is passed over a downward sloping channel, the slope of which the Determines the speed of the precipitant running down on it, and the film in contact with the agitated precipitating liquid until the substantial termination of the Moving coagulation; is, adurchgekennzeiG, that the viscose film is under the surface of the Fäflbadiquidkefr extruded and in contact with the draining The layer of precipitant, however, is removed regardless of the rate at which it runs off will.

2. The method according to claim 1, characterized in that the The run-off speed of the layer of precipitant on the inclined channel is 80 to 1256 / o the film take-off speed.

3. Apparatus for performing the process according to claim 1 or 2 with a film caster for extruding a film-forming viscose solution in the form of a film under the surface a precipitation liquid located in a chamber, characterized in that the chamber (14) has a slot located in its bottom (21), the dimensions of which are at least the width and thickness of the pressed Films correspond and to which a downwardly inclined channel (22) for transfer the precipitation liquid (13) and the film (10) from the chamber (14) into one with the the same precipitating liquid filled larger bath container (23) opposite the chamber (14) adjoins a much larger volume.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that within of the bath container (23) is immersed in the bath liquid, over Rollers (37, 38) running endless belt (29), which is covered with the bath liquid is, the upper run of which passed near the lower end of the downwardly inclined channel (22) is.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that within of the bath container (23) a scraper device provided with elastic edges (39) is arranged, through which the amount of the endless belt (29) entrained Bath liquid is adjustable.

References considered: U.S. Patent No. 2,254 203; British Patent No. 654783.