DE1504414A1 - Verfahren zur Waermebehandlung von Polymerfilmen - Google Patents

Description

• Besohre ibung VERFAHREN ZUR WÄRMEBEHANDLUNG VON PO@@MERFILMEN +++ PRIOR@TÄT: 7. Oktober 1963 - GROSSBRITANNIEN +++ Die Erfindung betrifft einVerfahren tur Wärmebchandlung doppelachsig orientierter Filme aus einem organischen thermoplastischen kristallisierbaren Polymermaterial.
• Wenn ein Film aus organischem thermoplastischen kristallisierbaren Polymermaterial, beispielswcise Polypropylen, gedehnt wird, entsteht in allgemsinen ein Druchhang, nämlich Unterschiede in den Längsdimensionen des Filmes; hierfür sind wahrscheinlich geonetrische Faktoren und eine thormische Ungleichförmigkeit bet der Dchnung des filmen lassgebend. Ein Film mit einem Durchhang liegt nicht glatt, d.h. ohne Falten, auf einr abenen Fläche auf.
• Zwock der Befindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von @@@ wesentlichen durchbangfreiem oder faltenfreiem orientierten Filn aus organischem thertoplastischen kristallisierbaran Polymermaterial, welcher in der Wärne geschrumpft werden kann und somit für Schrumpfverpackungszwecke anwendbar i3t. Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Entwicklung oines Verfharens, walches keine aufwendige Vor richtung zu seiner Druchfürhung erfordert. Erreciht wird dies im wosentlicheu durch stetiges Vorbeileiten dca Filmes in Wärmeübertragung rund um ein rotierende zylinderfläche, seitliches andrücken des Filmes, wobei die Breite des Filmes im wesentlichen konstant bleibt, Aufrechterhaltung einer Temperatur an der Zylinderfläche unterhalb dos Schmelzpunktes des Filmes dergestalt, das der Film sich selbst gen2gend egalisiert, tun im wosentlichen einen Durchhang und Falten zu beseitigen, wobei jedoch die Temperatur nicht genügend hooh ist, um eine wesentliche Wärmefixierung des Filmes zu bewirken, welche die gewünschten Schrumpfungseigenschaften bei während einen Schrumpfverpackungsvorganges herrschenden Temperaturen beseitigen würde, und schliesslich Abkühlung des warmebehandelten Filmes.
• Unter einer Orientierung des Filmes ist ein Ausziehen in einer Richtung zu verstehen, ul ein molekulare Orientierung in dieser Richtung oder doppalachsig in zwei Richtungen in der Filmebene zu erzeugen, nämlich normalerweise in längs- und Querrichtung. In dem Falle eines doppel achsig gezogenen Filmes kann der langsgerichtete und quergerichtate Zug gleichzeitig oder aufeinanderfolgend ausgeübt werden, und der Grad des Zuges in jeder dieser Richtungen knnn gleich oder in einer Richtung grösser sein Lin Verfahren zur seitlichen Festhaltung eines Filmes besteht darin, dessen Ränder ßegen eine rotierende Zylinderfläche mit Hilfe zweier elastischer Flächen zu halten, welche sich in gleicher Richtung und niit der gleichen Geschwindigkeit wie der Film bewegen; die elastischen Flächen sind hierbei gegenüber der Längsachse der Filuse seitlich voneinander getrennt. die elastischen Flächen weisen vorzugsweise keinen unabhangigen Antrieb auf, sondern werden durch die rotierendo Zylinder@lache über den Film angetrieben. Endlose V-förmige Gummiriemen oder R@eren mit Rechteckquerschnitt sind se hr gesignet zur Herstellung der elastischen Flächen.
• Ein sehr zweckmässiger wahlweiser Weg vur seitlichen Festhaltung des Filmes bestcht darin, die rotierende zylindefläche elektrisch su erden und eine elektrostatische ladung an der oberen Filafläche autzubringen. Die elektrische Ladung kann längs der Ränder des Filzes zumindest iiber den anfänglichen Teil seines Weges rund ul die rotierende Zylinderiläche aufgebracht werden oder auf einer quer zu der Filmbreite verlaufenden Linie an oder nahe dom Punkt, wo der Film zuerst in BErührung mit der rotierenden Zylinderfläche kommt.
• Nach dem Vorbeilaufen über die rotierende Zylinderfläche wird die obere Filmfläche entladen, indom sie mit einem Erdungselement in Berührung gebracht wird, bevor eie zu deit nächsten verfahrensstufe läuft. Das Erdungselement kann zweckmässig eSn Erdungsdraht sein, welcher qur zu dem Film gehalten wird und zahlreiche gegen die gloedene Filmoberflächr lagende spitze Glieder umfasst, die gerade nach im Abstand zo dem film gehalten sild; an diese Glieder wird die Laoung des Fiomes abgegeben.
• Bei einer herkömmlichen Schrumfpverpackungsmaschine wird eine einen wickolte und gesiegelte Packung einem hoissen zirkulierenden Luftstrom in eines Schrumpftunnel ulltertorfen, wobei die Temperatur an einem Punkt des Zirkulierungsaystems geregelt wird. Wegen unvollständiger Regelung und schlechter Vermischung nimmt gleichwohl die Packung normalerweise Temperaturen in einem bestimmten Bereich auf. es ist üblich, die Umgebunstemperatur, in anderen Worten die Temperatur der in dem Schrumpftunnel zirkulierenden Luft, anzugeben. Die tatsächliche Filmtemperatur während der Schrumpfverpackung hängt auch von anderen Variablen beispielsweise der Verweilzeit in da Schrumpftunnel und der Gestalt des zu verpackenden Artikele, ab und liegt normalerweise unterhalb der Umgebungstemperatur.
• Wenn allgemein die Temperatur, bei welcher die Wärmobchandlung nach der vorliegende Erfindung durchgeführt wird, eins Steigerung erfährt, so muse die Temperatur des nachfolgenden Schrumpfverpackgungsvorgange umso hdher sein. Die ober Grenze für die letztere Temepratur wird durch die Entwicklung einer weissen Verfärbung in dem Film und/oder durch das Schmelzen des Filoms vorgegeben. Normalerweise soll die Temperatur in des Schrumpftunnel so niedrig wie möglich gehalten werden; aus diesem Grund soll die Wärmebchandlung vorzugeweise bei niedrige Tenperaturen durchgeführt werden.
• Temperaturen bs hinab zu 800C worden zweckmässig bei der Durchfhrung dea erfindungsgemässen Verfahrens mit Polypropylenfilmen angewendet.
• Die Wärmebshandlungstemperatur soll allgemein nicht sehr als 20°C unterhalb der erwarteten niedrigsten Schrumpfverpackungstomperatur liegen. Das Optimum der Wärmebchandlungstemporatu für Polypropylen filme liegrt somit in dem Boroeich von 80 @ 100°C.
• Weitere Einzelbeiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung. Es zeigt: Fig. 1 ein Ausf2hrungsbeispiel oiner Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens in schematischer Darstellung, Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2 @ 2' von Fig. 1 in -rergröseerter Darstellung.
• Gemäss Fig.lwird ein endloser Film 1 teilweise um eine angetriebene, von innen beheizte Walze 2 geführt, nachdem der Film durch einen Schaluchherstellungsvorgang beidachsig orientiert und danach aufgeschlitzt wurde. Ein Paar endloser V-Riemen 3, deren nur einer gezeigt ist, laufen ständig rund um Umlenkrollen 4, 5, 9 und halten die Ränder der Filmes gegen die Wal=e 2. Der Film wird danach durch eine Kühlwalze 6 abgekühlt, weiche sich in dichter Nähe zu der Walze 2 befindet. die nie jedoch nicht berührt. Die Walze 6 wird mit der gleichen Linear geschwindigkeit wie die Walze 2 gedreht. Der Film Wird durch. Andruckrollen 7, 8 abgezogen.
• Aus Fig. 2 ist ersichtlich, auf welche Weise die beiden V-Riemen 3, 11 die Filmrxander an der Walze 2 halten.
• Ausführunsbeispiel Polypropylenfilm (aus bei Gegenwart von Wasserstoff hergestelltem Polypropylen mit einem Schmelzflussindex zwischen 30 und 45, gemessen bei 190°C unter Verwendung einer Belastung von 10 kg wurde a) durch einen Schlauchherstellungsvorgang mit einem Dehnungsverhältmis von 7,0 in beiden Richtungen gedehnt, b) danach zum Zusammenfallen gebrackt, geschlitzt sowie geöffnet, no dass ein Filom von 35 cm (14 Inch) Breite entstand, c) der Vorrichtung nach Fig. t zugeführt, wobei die Walze 2 einen Durchmesser von 60 cm (2 Fuss) und eine Umfangsgeschwindigkeit von 60 m (180 Fuss) pro Minute aufwies; die Oberflächentemperatur der Walze betrug 900C, die V-Riemen hatten über t20 Bogengrade Berührung mit dem Filn: auf der Walze 2. tm Ergebnis wurde hierdurch der Durchhang des Filmes von 0,9 % auf einen nicht mehD messbaren werk reduziert. Der erzeugte Film konnte bei siner Bchrumpfverpackung Artikeln bei 130 - 1350C und darüber vorzäglich verwendet werden.
• Das erfindungsgemässe Verfahren ist auch auf zweiachsig orientierte Filme aus anderen organischen thermoplastischen kristallisierbaren Polymerstoffen anwendbar, welche durch ein Schlauchhorstellunsverfahren erzeugt wurden, beispielsweise auf lineare Polythen von hoher Dichte, Poly-4-Mothylpenten-1 und andere linear. Polyolefine, ferner lineare Polyester, beispielsweise Polyäthylenterephthalat.

Claims (15)

1. Patentansprüche t. Verfahren zur Wärmebehandlung eines orientierten Filmes aus organischem thermoplastis ehen kris tallisierbaron Polymermaterial, gekennzeichnet durch stetige Zuführung des Filmes in Wärmeberührung um eine rotierende zylinderfläche, Anlegung eines seitlichen Zuges auf den Film, wobei die Breite des Filomes in wesentlichen konstant bleibt, Aufrechterhaltung einer Temperatur der Zylinderfläche unterhalb des Schmelzpunktes des Filmes in solcher Höhe, dass der Film sich selbst genügend egalisiert, ul im wesentlichen einen Durchhang und Falten zu beseitigen, jedoch nicht genügend hoch, um eine wesentliche Wärmafixierung des Filmes zu verursachen, wobei die gewünschten Schrumpfeigenschaften bei Schrumpfverpackungstemperaturen verlorengingen, irnd schlieselich Ahkühlung des wärmebehandelten Filmes.
2. 2. Verfahren mach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, dass die Maximaltemperatur der rotierenden Zylinderfläche niedriger als eine spezifizierte Temperatur 13t welche 200C unterhalb der erwarteten niedrigatem bei der Schrumpfverpackung des Filmes verwendeten Temepratur liegt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der orlentierte Film aus Polypropylen besteht.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dio Temperatur der rotierenden Zylinderfläche Sn dem Bereich von 80 - 100°C liegt.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, das der orientierte Film ein linearer Polyester ist.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenzneichnet, daes der orientiarte Film aus Polyäthylentemphthalat besteht.
7. ?. Verfharen nach Anspruch 2, dadurch gekenzneichnet, dass der orientierte Film aus linearen Polythen von hoher Dichte besteht.
8. 8, Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das seitliche Festhalten des Filmes zum Andrücken der Ränder des Filmes an die rotierende. Zylinderfläche mit Hilfe zweier elastischer Flächen bewirkt wird, welche sich in der gleichen Richtung und Bit der gleichen Geschwindigkeit wie der Film bewegen, wobei die elastischen Flächen gegenüber der Längsachse des Filmes seitlich im Abstand zueinander versetzt sind.
9. 9. Vorfahren nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekenzneichnet, dass das seitliche Festhalten des Filmes zum drücken an die rotierende Zylinderfläche durch elektrische Erdung der rotierenden Zylinder fläche und Aufbringung einer elektrischen Ladung auf die Filmoberfläche ausser Berührung mit der rotierenden Zylinderfläche hervorgerufen wird.
10. 10. Verfahrcn nach einen der Ansprüche 1 7 und 9. dadurch gekennzeichnet, dass die geladene Oberfläche des Filmes nach dom Verlassen der rotierenden Zylinderfläche durch Berührung mit einer Erdungseinrichtung entladen wird.
11. Ii. Verfahren nach Anspruch 1t dadurch gekenzneichnet. dass zweiachsig orientierter Film verwendet wird.
12. 12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 - 11, gekenzneichnet durch eine drehbare zylinderfläche, Bauelemente zur Drehung der drehbaren zylinderfläche mit einer geeigneten Geschwindigkeit, Bauelemente zur Aufrechterhaltung der Temperatur der dreh baren zylidnerfläche auf einem Wert unterhalb des Schmelzpunktes des Filmes dergestalt dass der Film sich selbst genügend egalisiert, um im wesentlichen einen Durchhang und Falten zu beseitigen, jedoch nicht genügend hoch, um eine wesentliche Wärmefixierung des Filmes zu be wirken wobei dessen gewünschte Schrumpfungseigenschaften bei Schrumpfungstemperaturen verlorengingen, Bauelemente zum seitlichen Festhalten des Filmes, während sich dieser in Berührung mit der zylinderfläche befindet, und Bauelemente zur Abkühlung des erwärmten Filmes.
13. 13. Vorichtung nach Anspruch 12., dadurch gkenn?.eic}inet dass die Bauelementée zur seitlichen Festlialtung ds Filmes zrzei. elastische Flächen umfassen, welche sich in gleicher Richtung bewegne, mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Film laufen und seitlich zueinander sowie gegenüer der Langsachse des Filmes versetzt sind, so dass sie an den Rändern des Filmes angreifen.
14. 14, Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekenzneichnet, dass die beiden elestischen flächen endlose V-Riemen oder Rienen mit recht eckigem querschnitt aus Gummi @mfassen
15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenzneichnet, dass die Rauelemente zum meitlichen Festhalten des Filmes eine Hochspannungsquelle nahe, jedoch atsserhalb einer Berührung mit d Film und eine Erdungsverbindung g mit der ersten rotierenden Zylinderfläche unfassen, so dass eine elektrostatische ladung auf die obere Fläche des Filmes aufgebracht wird. Lee r s e i.t e