DE1404348A1

DE1404348A1 - Guide and cooling ring for use in the blown film blow molding process for the production of thermoplastic film

Info

Publication number: DE1404348A1
Application number: DE19581404348
Authority: DE
Inventors: Habowski Eugene F; Ahlich Harolf G
Original assignee: Dow Chemical Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1956-08-16
Filing date: 1958-10-30
Publication date: 1968-10-03

Description

Führungs-und Kühlring zur Verwendung bei dem Schlauchfolien-Blasverfahren zur Herstellung thermoplastischer Folie Die Erfindung betrifft einen Führungs-und Kühlring zur Verwendung bei dem Schlauchfolien-Blasverfahren zur Herstellung thermoplastischer Folie.Guide and cooling ring for use in the blown film blow molding process for the production of thermoplastic film The invention relates to a guide and Cooling ring for use in the blown film blow molding process for the manufacture of thermoplastic Foil.

Zur Herstellung von Polystyrolfolie gibt es zwei Hauptwege. Der eine enthält das Strangpressen des Polymerisats als flachen Streifen durch eine Spaltöffnung und das anschließende Verstrecken, um die Orientierung und die sich daraus ergebende Verbesserung der Zugfestigkeit zu bewerkstelligen. Eine erhebliche Beschränkung dieses Verfahrens liegt in der Schwierigkeit, das biaxiale Verstrecken durchzuführen. Infolgedessen hat das Produkt in der einen Richtung meistens viel größere Festigkeit als in der Querrichtung, so daß ein derartiges Produkt für viele Zwecke weniger brauchbar ist als eins, das sowohl sowohl in der Laufrichtung als auch in der dazu rechtwinkligen Richtung etwa in gleichem Maße gestreckt worden ist. There are two main ways to make polystyrene film. The one contains the extrusion of the polymer as a flat strip through a gap opening and the subsequent stretching for orientation and the resultant To achieve improvement in tensile strength. A significant limitation this method lies in the difficulty of performing the biaxial stretching. As a result, the product tends to have much greater strength in one direction than in the transverse direction, so that such a product for many purposes less is useful as one that is both both in the running direction and has also been stretched roughly to the same extent in the direction perpendicular to it is.

Das andere Verfahren ergibt das erwünschte biaxiale Verstrecken. Das Verfahren enthält das Strangpressen des Polystyrols in schlauchartiger Form. Der frisch ausgepreßte Schlauch wird kurz nach dem Verlassen des Pressenmundstücks aufgebläht und die Luft oder ein anderes zum Aufblasen verwendetes Gas wird zwischen dem Pressenmundstück und einem Paar Quetsc9ilzen eingeschlossen. Die Menge des eingeschlossenen Gases wird so gewählt, daB sie die gewünschte radiale Ausdehnung des Schlauches bewirkt, und die Quetschwalzen werden mit einer solchen Umfangsgeschwindigkeit angetrieben, daB sie in dem gleichen Maß die Längaverstreckung der sohlauchartigen Folie bewirken. Dieses Verfahren ergibt ein Folienprodukt, das in der Laufrichtung und quer dazu im wesentlichen den gleichen Orientierungsgrad und somit die gleiche Festigkeit hat. The other method gives the desired biaxial stretching. The process involves extruding the polystyrene into a tube-like form. The freshly squeezed tube is shortly after leaving the press mouthpiece inflated and the air or other gas used for inflation is between the press mouthpiece and a pair of squeezers. The amount of included Gas is chosen so that it has the desired radial expansion of the hose causes, and the nip rollers are driven with such a peripheral speed, that they cause the lengthwise stretching of the tube-like film to the same extent. This process results in a sheet product that is in the machine direction and across it essentially the same degree of orientation and thus the same strength Has.

Das letztere Verfahren bietet aber einige Schwierigkeiten, besonders hinsichtliah der Erziolung einer Folie mit gleichmäßiger StSkc. Linge und Durchmesser des gedehnten Schlauches sind nämlich derart, da8 der Schlauch Sahwankungen unterworfen ist, die durch jede geringe Bewegung in der Umgebung ontetehn. Jede solche Ablenkung oder Verbiegung der 3chlauchachae aus dem gerade Wege Wege zwischen dem Pressenmundstück und den Quetschwalzen belastet einen Teil der heißen, das Mundstück verlassenden Plastikmasse. Das fGhrt zu einer Schwächung in der Dicke dieses Schlauchteils und zu einem entsprechenden Ansteigen in der Wandstärke von anderen Teilen, in denen die normale Zugspannung zeitweilig nachläßt. Demzufolge hat die fertige Folie Bereiche, die dünner als gewünscht und andere Bereiche, die dicker als gewünscht sind. Diese Mängel können auch durch die Vorrichtungen zur Durchfiihrung des Verfahrens hervorgerufen werden. The latter method, however, presents some difficulties, particularly with regard to the formation of a film with even StSkc. Length and diameter of the stretched hose are such that the hose is subject to fluctuations in the sight which occurs through every slight movement in the environment. Any such distraction or bending of the 3chlauchachae out of the straight path Ways between the press mouthpiece and the squeegee rollers burden a part of the hot ones, the mouthpiece leaving plastic mass. This leads to a weakening of the thickness of this part of the hose and to a corresponding increase in the wall thickness of other parts in which the normal tensile stress temporarily decreases. As a result, the finished film has areas those thinner than desired and other areas that are thicker than desired. These Defects can also be caused by the devices used to carry out the method will.

Man hat schon Vorrichtungen zum Kühlen und Führen der im sogenannten Blasverfahren herstellbaren thermoplastischen Folien oder Schläuche benutzt, bei denen es bekannt ist, die thermoplastische Masse durch eine Ringdüse in Schlauchform auszupressen, die ausgepreßte Schlauchfolie zwecks Molekularorientierung aufzublasen und durch ein Quetschwalzenpaar abzuziehen, wobei zwei Sätze voh prallelen Walzen die orientierte Schlauchfolie zu dem Spalt des Quetschwalzenpaares hinleiten. One already has devices for cooling and guiding the so-called Blown process manufacturable thermoplastic films or tubes used, at which it is known, the thermoplastic mass through an annular nozzle in the form of a hose to squeeze out, to inflate the extruded tubular film for the purpose of molecular orientation and withdrawn by a pair of nip rollers, two sets of plucking rollers guide the oriented tubular film to the nip of the pair of nip rollers.

Bei diesem Schlauchfolien-Blasverfahren für thermoplastische, Kunststoffe sind auch bereits Vorrichtungen zum Kühlen und/oder Führen der ausgepreßten und aufgeblasonen Schlauchfolie, u. a. auch in Form von Kühlringen od. dgl., bekannt. With this blown film blow molding process for thermoplastics are also already devices for cooling and / or guiding the pressed and inflated tubular film, including Also in the form of cooling rings or the like. Known.

Ein solcher bekannter hohler Metallring hat einen gröBeren Durchmesser als das Mundstück (Ringdüse) der der Schlauchstrangpresse und einen Einlaß und einen AuslaS für das Umwälzen eines flussigen Kühlmittels sowie einen glatten Teil, der auf dem Umfang der Innenfläche des Ringes angeordnet ist, wobei der Ring koaxial mit dem Mundstück der Schlauchstrangspresse und in kurzem Abstand zu ihm angeordnet ist, so daB er während der Arbeit der Vorrichtung für den aufgeblasenen Folieschlauch als Führung dient Die Erfindung verbessert einen solchen Führungs- und Kühlring, der aus den vorerwähnten Griinden mit sehr wesentlich für den Ausfall des Produktes ist, dadurch, daB er einen glatten Metallwulst peripher längs einer Kante der Innenfläche des Ringes zur Bildung einer einzigen Ufangsberührungslinie zwischen dem Ring und dem aufgeblähten Folienschlauch hat und daß ferner ein Umfangsstreifen aus aufnahmefähigem Material um die Innenfläche . des Ringes herum an den glatten Metallwulst angrenzend angeordnet ist. Such a known hollow metal ring has a larger diameter than the mouthpiece (ring nozzle) of the the hose extruder and one Inlet and an outlet for the circulation of a liquid coolant and one smooth part, which is arranged on the circumference of the inner surface of the ring, wherein the ring coaxial with the mouthpiece of the hose extruder and at a short distance is arranged to him, so that he during the work of the device for the inflated Foil tube serves as a guide The invention improves such a guide and cooling ring, which, for the reasons mentioned above, is very essential for failure of the product is, in that it has a smooth metal bead peripherally along a Edge of the inner surface of the ring to form a single circumferential line of contact between the ring and the inflated film tube and that also has a circumferential strip made of absorbent material around the inner surface. of the ring around the smooth Metal bead is arranged adjacent.

Hierdurch wird die Fiihrung und störungsfreie Bewegung des Schlauches wesentlich verbessert. This ensures the guidance and trouble-free movement of the hose much improved.

Nachfolgend sind die Ausbildung des Ringes und im Zusammenhang damit die Arbeitsweise des Verfahrens anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Below are the formation of the ring and in connection with it the method of operation of the method is described using the drawing, for example.

In der Zeichnung zeigen : Fig. 1 ein Fließschaubild des Verfahrens und die Anordnung des Ringes gemäß Erfindung, Fig. @ ist eine Draufsicht des Führungsrings, und und Fig. 3 ist ein Schnitt nach Linie 3-3 von Fig. 2. The drawings show: FIG. 1 a flow diagram of the method and the arrangement of the ring according to the invention, Fig. @ is a plan view of the guide ring, and and FIG. 3 is a section along line 3-3 of FIG.

Bei dem in Fig. l abgebildeten Verfahren wird Polystyrol bei etwa 15o° durch ein den Schlauch formendes Mundstück lo stranggepresst, das nach unten gerichtet ist und eine senkrechte Achse hat. Der Schlauch wird durch die Lücke (nip) zwischen den Streckwalzen 11 vorgeschoben und durch Luft aufgeblasen, die von einer mit Ventilen versehenen Leitung 12, die durah das Mundstück lo geht, zugeführt wird. Der Führungsring 13 liegt unter dem Mundstück lo und pcallel und koaxial mit ihm. Im Ring 13 wird ein flüssiges Kühlmittel umgewälzt, dessen Temperatur unterhalb des Erweichungs-oder des Übergangspunktes zweiter Ordnung des filmbildenden Materials liegt. In the process shown in Fig. 1, polystyrene is at about 15o ° extruded through a mouthpiece lo forming the hose, the downward is directed and has a vertical axis. The hose goes through the gap (nip) advanced between the stretching rollers 11 and inflated by air supplied by a valved conduit 12 passing through the mouthpiece lo is fed. The guide ring 13 lies under the mouthpiece lo and pcallel and coaxial with it. In the ring 13, a liquid coolant is circulated, the temperature of which is below the softening point or the second order transition point of the film-forming material lies.

Der aufgeblasene Schlauch 14 steht mit dem Ring 13 in gleitender Berührung und wird von ihm schnell auf eine Temperatur heruntergekühlt, bei der das plastische Material nicht länger flüssig ist und bei der es zuseiner vollständigen Aufweitung eine zwangsweise Kraftanstrengung erfordert. Der Ring 13 ist starr befestigt und hat die zuitzliche Aufgabe, das aufgeblasene Rohr 14 symmetrisch zur Ausstossmittelachse zu halten. Um das aufgeblasene Rohr 14 weiter zu führen und zu stabilisieren, können zwei Sätze von parallelen Walzen 15 vorgesehen sein, die gegen die Lücke zwischen den Streckwalzen 11 hin zusammenlaufen, so daß sie die Querschnittsform des Schlauches 14 von der kreisrunden allmählich zur alliptischen mit mit ansteigender Exzentrizität verändern können, bis das zusammengefallene Rohr von den Walzen 11 flachgedrückt wird. Das flache Rohr 16 kann, wenn nötig nach weiterer Kühlung, aufgeschlitzt werden, um einen oder mehr flache Filme vorzusehen, oder es kann in seinem schlauchartigen Zustand verwendet werden.The inflated tube 14 is in sliding contact with the ring 13 and is quickly cooled down by him to a temperature at which the plastic Material is no longer fluid and in the process of being completely expanded requires a compulsory effort. The ring 13 is rigidly attached and has the additional task of keeping the inflated tube 14 symmetrical to the center axis of the ejection to keep. In order to continue to guide and stabilize the inflated tube 14, can two sets of parallel rollers 15 may be provided which against the gap between the stretching rollers 11 converge so that they have the cross-sectional shape of the hose 14 from the circular gradually to the alliptical with with increasing Can change eccentricity until the collapsed pipe from the rollers 11 is flattened. The flat tube 16 can, if necessary after further cooling, slit be to provide one or more flat films, or it can be in its tubular form State to be used.

Der Führungsring 13 wird in den Figuren 2 und 3 im einzelnen gezeigt. Er ist hohl und mit einem EinlaS 17 und einem AuslaB 18 für ein flüssiges Kühlmittel versehen. Vorzugsweise ist der Ring 13 mit einem polierten, abgerundeten Metallwulst 19 ausgestattet, der auf dem Umfang eines Rands der Innenfläche 2o des Ringes liegt. Ein Band oder Ring 21 aus aufsaugendem Material, geeigneterweise Filz oder Gewebe, liegt gegen den Wulst 19 und bedeckt das meiste der restlichen Innenfläche 2o des Ringes 13. The guide ring 13 is shown in detail in FIGS. It is hollow and has an inlet 17 and an outlet 18 for a liquid coolant Mistake. Preferably, the ring 13 is with a polished, rounded metal bead 19 equipped, which lies on the circumference of an edge of the inner surface 2o of the ring. A band or ring 21 of absorbent material, suitably felt or fabric, lies against the bead 19 and covers most of the remaining inner surface 20 of the Ring 13.

Das Kühlmittel kann praktisch jede feststehende Temperatur zwischen 15° und etwa 60° haben. Bevorzugt werden Temperaturen nahe 30. Der Filmschlauch 14 behält gleitende Beruhrung mit dem Wulst 19 des Rings 13* Alle Feuchtigkeit aus der Luft oder den aus der heissen Plastikmanse abdampfenden Stoffen die sich etwa auf den verhältnismäBig kthlen oberen und inneren Fldchan des Rings niederzuschlagen euoht, wird vom Schutzstreifen aus dem Material 21 aufgenommen und daran gehindert, auf die Ober-, fläche des Filmschlauds 14 zu fallen, während letzterer letzterer noch radial und in Längsrichtung verstreokt wird. The coolant can be practically any fixed temperature between 15 ° and about 60 °. Temperatures close to 30. The film tube 14 keeps sliding contact with the bead 19 of the ring 13 * All moisture the air or the substances evaporating from the hot plastic sleeve, for example on the relatively cool upper and inner surface of the ring euoht, is taken up by the protective strip made of the material 21 and prevented from to fall on the surface of the film slug 14 while the latter the latter is still spread radially and longitudinally.

Wird bei Einschlussblasenverfahren der Führungsring 13 nicht benutzt, ist es die bekannte Erfahrung, daB Pd-xtyrolfilme mit einer Nennwandstärke von 0,025 mm in Wirklichkeit eine solche von 0,025 - 0,035 mm haben. If the guide ring 13 is not used in the inclusion bubble procedure, It is known experience that Pd-xtyrene films with a nominal wall thickness of 0.025 mm actually have a range of 0.025-0.035 mm.

Wird dagegen der Ring benutzt, so betrdgt für einen Film der gleichen Nennstärke ertahrungsgem§ß die wirkliche Dicke etwa 0,023 - 0,028 mm, und normalerweise herrschen sogar kleinere Abweichungen vor.If, on the other hand, the ring is used, it is the same for a film Nominal thickness has shown that the real thickness is about 0.023-0.028 mm, and normally there are even minor deviations.

PatentansprücheClaims

Claims

P a t e n t a n t a n t s p e c h e 1. Guide and cooling ring for the blown film blow molding process for the production of thermoplastic film, in which in connection with a hose-forming Plastic extrusion press and a pair of nip rollers that cross with their clamping point centered on the discharge centerline, a hollow metal ring is used whose inner diameter is greater than that of the opening of the hose-forming press, but smaller than that of an inflated film tube to be produced in the device and the one inlet and outlet for the internal circulation of a liquid coolant has, characterized in that a smooth metal bead (19) peripherally along a Edge of the inner surface of the ring (13) to form a single circumferential contact line arranged between the ring and the inflated film tube, and furthermore a peripheral strip (21) of absorbent material around the inner surface of the ring. around the smooth metal bead is arranged adjacent.

2. Apparatus according to claim 1, characterized by a strip made of absorbent material (21) on the circumference of the inner surface of the ring is arranged near the smooth metal bead.