DE1504432B2

DE1504432B2 - Verfahren zum herstellen von polyolefinen flachfolien

Info

Publication number: DE1504432B2
Application number: DE19611504432
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr Como Cernobbio Kesseler (Italien)
Original assignee: Kalle AG, 6202 Wiesbaden Biebnch
Priority date: 1961-04-20
Filing date: 1961-04-20
Publication date: 1971-08-05
Also published as: US3277227A; AT257917B; DE1504432A1; DE1504432C3

Description

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Die Verarbeitung von Polyolefinen zu Flachfolien Gelöst wird die vorstehend genannte Aufgabe bei mit Hilfe von Schneckenpressen und Breitschlitz- .. einem . Verfahren zum Herstellen von Polyolefindüsen ist bekannt. Man läßt den die Schlitzdüse ver- Flachfolien durch Extrudieren von geschmolzenen lassenden geschmolzenen Film auf eine temperierte Polyolefinen aus einer Breitschlitzdüse auf die Ober-Walze auflaufen und beschleunigt dadurch die Ab- 5 fläche einer sich in Folienlaufrichtung drehenden kühlung des Films. Die Oberflächenbeschaffenheit Walze, die auf einer Temperatur unter dem Ereiner auf diese Weise hergestellten Polyolefin-Folie weichungspunkt des Polymeren gehalten wird, bei hängt von der Oberfläche der Walze ab, auf die dem auf die der Walzenoberfläche abgewandte Seite extrudiert wird. Man erhält oberflächlich glatte der noch plastischen Folie im Bereich ihrer Auftreff-Folien, wenn hochglanzpolierte Walzen benutzt io linie auf die Walze mittels eines schmalen Gaswerden. Strahles ein die Folie auf die Walzenoberfläche an-

Es ist notwendig, daß die Folie nach ihrem Auf- pressender Staudruck erzeugt wird, erfindungsgemäß

treffen auf die Walze sich in sattem Kontakt mit dadurch, daß mittels des Gasstrahles die Auftrefflinie

dieser befindet. Dann erhält man Folien mit optimaler auf der Walze in Richtung auf die Breitschlitzdüse

Transparenz und wegen des schnellen Abschreck- 15 hin verschoben wird.

effektes auch mit optimalen physikalischen Eigen- Der Staudruck, welchen der Luftstrahl an seiner

schäften. Beim Überschreiten einer gewissen Abzugs- Auftreffstelle auf dem Film hervorruft, liegt vorteil-

geschwindigkeit, beispielsweise von etwa 10 bis haft zwischen 25 und 1000 mm Wassersäule. Er wird

20 m/min, ist es jedoch sehr schwer, den erforder- erzeugt mittels einer mit einem Gebläse beschickten

liehen satten Kontakt der Folien auf den Walzen zu 20 Schlitzdüse mit einer Spaltweite von 0,1 bis 1,5 mm.

erhalten, weil zwischen beiden Luft eingezogen wird, Der erforderliche Staudruck hängt von der Art des

die bei mittleren Geschwindigkeiten fleckenförmig, Polymeren, von der Temperatur der geschmolzenen

bei höheren Geschwindigkeiten über die gesamte Masse, der Temperatur der Aufspritzwalze, der

Fläche der Folie den direkten Kontakt mit der Walze Folienstärke und der Abzugsgeschwindigkeit ab. Bei

verhindert. Bei der Extrusion von Polypropylen 25 der Herstellung von Folien aus Polypropylen genügen

erhält man bei einer Abzugsgeschwindigkeit von Staudrucke von 50 bis 100 mm Wassersäule, während

weniger als 10 m/min klare Folien, bei einer Abzugs- sie bei Folien aus Polyäthylen mit hoher Dichte

geschwindigkeit von 10 bis 20 m/min wegen mindestens doppelt so hoch sein müssen. Man kann

lokaler Lufteinschlüsse Folien mit mehr oder neben der Verwendung von Luft von Raumtempe-

weniger sichtbaren trüben Flecken und bei noch 30 ratur auch mit beheizter Luft arbeiten in einem

höheren Abzugsgeschwindigkeiten insgesamt trübe Temperaturbereich bis zur Massentemperatur des

Folien. Polymeren. An Stelle von Luft sind andere gas-

Zur Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeiten unter förmige Medien anwendbar, die nicht mit Polyolegleichzeitiger Vermeidung einer Lufteinziehung zwi- finen reagieren. Bei Verwendung von Inertgasen, wie sehen Film und Walze ist ein Verfahren zur Her- 35 Stickstoff oder Kohlendioxyd, wird die oberflächliche stellung dünner Folien aus thermoplastischen poly- Oxydation der geschmolzenen Polyolefinmasse vermeren Kunststoffen in einer älteren Patentanmeldung ringert. Ein Staudruck unter 25 mm Wassersäule wird vorgeschlagen worden, bei dem ein Schmelzfilm des nur ausnahmsweise den Film ausreichend fest gegen Polymeren auf die Oberfläche einer rotierenden die Walze pressen. Staudrücke über 1000 mm Walze extrudiert wird, die auf einer Temperatur 40 Wassersäule bieten gegenüber niedrigeren Stauunter dem Erstarrungspunkt des Polymeren gehalten drücken keinen Vorteil.

wird, und bei dem auf die freie Oberfläche des an Der durch den Luftstrahl auf der Folie erzeugte der Walze anliegenden Films, während dieser sich Staudruck muß genügen, um den satten Kontakt der noch im plastischen Zustand befindet, der Druck heißen Folie mit der Walze herbeizuführen und Lufteines gegenüber dem Polymeren chemisch neutralen 45 einschlüsse auch noch beim Arbeiten mit hohen GeGases ausgeübt wird. Dabei wird der Druck durch schwindigkeiten von beispielsweise 50 m/min und einen Gasstrom ausgeübt, der sich im wesentlichen mehr zu vermeiden. Man erhält so bei hohen Gegleichmäßig in einer schmalen Zone über die Folien- schwindigkeiten Folien von ausgezeichneter Oberbreite erstreckt und eine ausreichende Geschwindig- flächenbeschaffenheit und damit größter Klarheit,
keit aufweist, um den Einschluß von Luft zwischen 50 Die Anwendung eines breitgestreckten Luftstrahls Film und Walze zu verhindern. zur Behandlung von Materialoberflächen ist in der

Diese Arbeitsweise hat den erheblichen Mangel, Technik an sich bekannt. Man hat für einen solchen

daß der Luftstrahl erst auf den auf die Walze auf- oberflächlich einwirkenden breitgezogenen Luftstrahl

gelaufenen Film einwirkt, wodurch Verzerrungen des die Bezeichnung Luftbürste eingeführt und versteht

Films infolge partieller Haftung der Folie an der 55 darunter einen strichförmigen Luftstrahl, der durch

Walze auftreten, die sich nicht mehr entfernen eine Schlitzdüse. erzeugt wird. Luftbürsten werden

lassen. Hierdurch werden die Folien in ihren physika- beispielsweise benutzt zum Abblasen überschüssiger

lischen Eigenschaften, z. B. hinsichtlich des er- Flüssigkeit beim Lackieren oder Imprägnieren von

wünschten Glanzes, unvorteilhaft beeinflußt. Papier oder Folienbahnen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es nun, 60 Es ist wichtig, den Luftstrahl von der sogenannten ein Herstellungsverfahren für Flachfolien zu schaffen, Frostlinie der Folie auftreffen zu lassen. Unter Frostbei dem mit hohen Abzugsgeschwindigkeiten ge- linie ist die Verbindung der Punkte der Folie zu verarbeitet werden kann und bei dem die wünschens- stehen, welche den Erweichungsbereich des Materials werten physikalischen Eigenschaften, insbesondere gerade unterschritten haben. In manchen Fällen ist hinsichtlich der Klarheit, wie sie sonst nur bei lang- 65 die Frostlinie visuell durch eine leichte Trübung der samen Maschinengeschwindigkeiten erreicht werden Folie auf der Walze zu erkennen. Die Behandlung konnten, nicht in irgendeiner Form nachteilig ver- der Folie nach der Frostlinie, d. h. dort, wo die ändert werden. Folientemperatur unter den Erweichungspunkt abge-

sunken ist, hat keine Wirkung. Außer der Frostlinie ist die Auftrefflinie der Folie auf der Walze zu beachten. Dies ist die parallel zur Walzenachse liegende Linie, auf der die Folie die Walze kontaktiert. Bei höheren Abzugsgeschwindigkeiten läuft die Folie im wesentlichen tangential auf die Walze auf. Der Abstand der Frostlinie von der Auftrefflinie hängt von der Massentemperatur, der Folienstärke und der Abzugsgeschwindigkeit ab.

Die Wirkung, welche mit der erfindungsgemäßen Behandlung der Polyolefin-Folie mittels eines aus einer Schlitzdüse austretenden Luftstrahls erreicht wird, ist am größten, wenn der Strahl nahe bei der Auftrefflinie auf die Folie auftrifft. Es ist am vorteilhaftesten, ihn auftreffen zu lassen, kurz bevor die Folie die Auftrefflinie erreicht, die sich eingestellt hätte, wenn nicht schon zuvor der Luftstrahl eingewirkt hätte.

In diesem Falle wird eine gegenüber der Auftreffiinie, die sich ohne Luftanblasung einstellt, neue Kontaktlinie geschaffen, welche näher zur Extrusions-■Jüse liegt. Der Vorteil dieser »düsennäheren« Aufrefflinie leigt in ihrer exakten Strichform.

Es wurde weiter gefunden, daß es vorteilhaft ist, ■ien durch die Schlitzdüse gebildeten Luftstrahl nicht senkrecht auf die Folie auftreffen zu lassen, sondern :n einem Winkel von 5 bis 20° zur Foliennormalen geneigt, und zwar so, daß der Winkel zur freien, noch nicht mit der Walze in Berührung gekommenen Folie )5 bis 110° beträgt. Der Luftstrahl ist demnach ί eicht gegen die Extruderdüse hin gerichtet.

Der Abstand der Luftdüse von der Folie kann zwi-.chen 1 und 50 mm betragen. Vorteilhaft hält man lin so klein wie möglich, damit der bandförmige luftstrahl noch gut gebündelt ist und noch keine vesentliche Verwirbelung aufweist. Die Anordnung ler Extruderdüse zur Aufspritzwalze kann grund-•ätzlich beliebig erfolgen. Sie kann so sein, daß der ;"ilm senkrecht extrudiert wird und die Walze senkecht tangential berührt. Es ist jedoch auch möglich, inen anderen Ort zu wählen, so daß die freie, noch licht im Kontakt mit der Walze befindliche Folie inen beliebigen Winkel zur Vertikalen bildet. Am »esten geeignet ist jedoch das senkrechte tangentiale /erfahren.

Um eine vorschnelle Abkühlung der heißen Folie lurch die Luft zu vermeiden, kann es vorteilhaft sein, in Ablenkblech zwischen Extruder und Luftdüse inzubringen, welches die Luft kurz nach ihrem Aufreffen auf die heiße Folie seitlich abführt und so las Vorbeiströmen der Luft an dem heißen Folieneil und der Extrusionsdüse unterdrückt.

Die Breite des Luftstrahls soll im wesentlichen nit der Breite der Folie übereinstimmen. Arbeitet nan mit breiteren Luftbürsten, so muß der Schlitz eitlich abgedeckt werden, um ein Einströmen der .uft in den Raum zwischen der heißen Folie und der ■Valze zu verhindern. Dieses Einströmen erzeugt eine latterbewegung der Folie und führt zu unerwünschen Dickenschwankungen. Ein weiterer großer Voreil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, laß durch den Luftstrahl die Folienränder eindeutig ixiert werden und nicht wie sonst, vor allem bei lohen Abzugsgeschwindigkeiten, seitlich auswandern.

Beispiel

Zur Veranschaulichung des Ausführungsbeispiels für das erfindungsgemäße Verfahren dient die Zeichnung, auf welche im folgenden Bezug genommen wird. Polypropylen-Granulat mit einem RSV-Wert von 2,8 (0,1% Dekahydroxynaphthalin bei 135° C) wird über eine Schneckenpresse mit einer Schnecke von 90 mm Durchmesser aufgeschmolzen und einer 1000 mm breiten Schlitzdüse 1 zugeführt. Die Massentemperatur der Schmelze in der Düse beträgt 260° C. Die Breitschlitzdüse ist so angebracht, daß der geschmolzene Film 2 senkrecht tangential auf eine mit Wasser auf 20° gekühlte, verchromte und hochglanzpolierte Walze mit einem Durchmesser von 515 mm aufläuft. Der freie Folienweg beträgt 135 mm. Die Folie berührt an sich die Walze auf der Auftrefflinie 5. Die mit Gebläseluft beschickte Schlitzdüse 3, deren Schlitz 4 eine Spaltweite von 0,4 mm besitzt, ist so angeordnet, daß der Luftstrahl 2 mm oberhalb der Auftrefflinie 5, welche sich ohne Luftanblasung eingestellt hätte, auf der Folie auftrifft. Der Winkel des Luftstrahls zur Foliennormalen beträgt 10°. Die Frostlinie 6 der Folie auf der Walze befindet sich 35 mm unterhalb der Auftrefflinie 5. Der Abstand des Luftdüsenschlitzes von der Folie beträgt 5 mm, der Druck in der Düse 250 mm Wassersäule. Die Breite der Luftdüse ist 800 mm und entspricht der Folienbreite am Auftreffpunkt. Die Extruderdrehzahl wird so abgestimmt, daß bei einem Abzug von 50 m/min eine 30 μ starke Folie entsteht. Die erhaltene Folie ist von ausgezeichneter Brillanz und Klarheit. Sie weist eine Vorwärtsstreuung als Trübungsmaß von 2,6 % auf. Die Festigkeit in Längsrichtung ist 6,3, in Querrichtung 3,8 kg/mm². Die Reißdehnung beträgt in Längs- und Querrichtung 750 ^o/o.

Beim Arbeiten ohne Luftbürste entsteht eine trübere Folie mit vielen Flecken und Verzerrungen. Die Vorwärtsstreuung liegt dann bei 7,1 %. Bei einer Längsdehnung von 600% ist die Querdehnung nur noch 15%. Die ohne Luftbürste hergestellte Folie zeigt eine starke Spleißneigung in Längsrichtung.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Polyolefm-Flachfolien durch Extrudieren von geschmolzenen Polyolefinen aus einer Breitschlitzdüse auf die Oberfläche einer sich in Folienlaufrichtung drehenden Walze, die auf einer Temperatur unter dem Erweichungspunkt des Polymeren gehalten wird, bei dem auf die der Walzenoberfläche abgewandte Seite der noch plastischen Folie im Bereich ihrer Auftrefflinie auf die Walze mittels eines schmalen Gasstrahles ein die Folie auf die Walzenoberfläche anpressender Staudruck erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Gasstrahles die Auftrefflinie auf der Walze in Richtung auf die Breitschlitzdüse hin verschoben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrahl gegen die Folienoberfläche unter einem Winkel von 95 bis 110° gerichtet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen