DE1504450C

DE1504450C - Vorrichtung zum Herstellen von Folien bahnen

Info

Publication number: DE1504450C
Authority: DE
Inventors: 6202 Wiesbaden Biebrich Barth Julius O Aurora 111 Gehrke Paul Dr (V St A) B29d 7 16
Original assignee: Kalle AG 6202 Wiesbaden Biebnch
Publication date: 1971-08-26

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung tung" dadurch erreicht, daß man die Schmelze mittels

zum Herstellen von Folienbahnen aus thermo- . Luft gegen die Walze drückt. So werden in der Lite-

plastischen Massen mit einer zu einer gekühlten ratur sogenannte Luftbürsten oder -messer beschrie-

Gießwalze in einem Abstand angeordneten Breit- ben, mit deren Hilfe eine Anlage der Schmelze an.

schlitzdüse und einem eier dem Folienabzug abge- 5 die Walze erreicht wird. Solche Luftbürsten besitzen

kehrten Seite der Breitschlitzdüse zugeordneten eva- jedoch den Nachteil, daß der aus ihnen austretende

kuierbaren Gehäuse, dessen beide Seitenwände dicht starke Luftstrahl auf der Walzenoberfläche eine Ab-

mit der Gießwalze abschließen. lenkung erfährt, wodurch es zu einer unerwünschten

Unter thermoplastischen Massen sind folgende Abkühlung der Schmelze zwischen Düse und Auf-

Kunststofre wie z.B. Polyäthylene verschiedener io trefTlinie auf der Kühlwalze und der Düsenlippen

Dichte, Polypropylen, Polybuten, Mischpolymerisate kommt. Außerdem läßt es sich nicht vermeiden, daß

der Polyolefine, Polyester, Polycarbonate, Polyvinyl- auf dem langen freien Weg zwischen Düsenlippen

idenchlorid und Polyformaldehyd zu verstehen. und Auftreffpunkt auf der Walze die Schmelze in

Die mechanischen Eigenschaften von Folien, ins- Querrichtung kontrahiert, wodurch verminderte besondere ihr Zug-Dehn-Verhalten, hängen weit- 15 mechanische Eigenschaften in Querrichtung entgehend von der thermischen Vorgeschichte des ther- . stehen. Weiterhin erfolgt bei diesem bekannten Vermoplastischen Kunststoffs ab. Unter thermischer fahren eine gewisse Verstreckung, die sich in gleicher Vorgeschichte versteht man die Temperaturbedin- Weise ungünstig auswirkt. Ferner oxydiert die heiße gütigen, die beim Übergang vom geschmolzenen zum Schmelze an der Luft.

festen Zustand des thermoplastischen Materials 20 Es sind weiterhin ein Verfahren und eine Vorherrschen, hauptsächlich die Zeit, in der ein be- richtung zur Herstellung von Folienbahnen bekannt, stimmtes Temperaturintervall durchschritten wird. bei dem eine Lösung nach dem Verlassen einer Brcit-

Es ist nun im allgemeinen möglich, diese Bedin- schlitzdüse auf eine Walze aufgebracht wird, wobei gungen, nämlich die Abkühlzeit und das Temperatur- man das formbildende Material mittels Vakuum an Intervall, so zu wählen, daß bei partiell kristallinen 25 die Walze zur Anlage bringt. Die Vorrichtung besitzt thermoplastischen Kunststoffen, wie sie beispielsweise einen Kasten, der an seiner Grundfläche offen ist durch die Polyolefine verkörpert werden, die Kristal- und der durch. die Walzenoberfläche abgedichtet !isation der Schmelze weitgehend unterdrückt wird, wird. In ihm wird in üblicher Weise mittels einer wodurch das Polymere in eine vorwiegend amorphe Absaugvorrichtung ein Unterdruck erzeugt. Dadurch, Form übergeführt wird. Von dem auf diese Weise 30 daß der Unterdruck in dem verhältnismäßig kleinen einstellbaren Verhältnis zwischen amorphen und Kasten selbst erzeugt wird, entsteht ein erhebliches kristallinen Anteilen hängen weitgehend die mecha- Druckgefälle, was zur Folge hat, daß sich ein benischen Eigenschaften ab. stiminter Unterdruck an der Folienoberfläche nicht

Es ist nun bekannt, Folienbahnen, beispielsweise genau einstellen und auch nicht konstant halten

aus Polyäthylen hoher Dichte, herzustellen, indem 35 läßt. Hierdurch werden die Folienoberflächen, bei-

man die 201) bis 300° C heiße Schmelze aus geeig- spiclsweise infolge entstehender Unebenheiten, in

neten Werkzeugen, wie Breitschlitzdüse!!, auf rotie- ungünstiger Weise beeinflußt. Eine Abkühlung des

rende Walzen auspreßt, die sich auf einer unter dem (Umbildenden Materials wird nicht vorgenommen,

. Schmel/bereich des Kunststoffes liegenden Tempe- da lediglich die Verdunstung des Lösungsmittels

ratur, beispielsweise auf ¹X)O⁰C, befinden und von +·' beschleunigt werden soll,

denen man die erstarrten Folien abzieht. Es stellte sich somit die Aufgabe, eine Vorrichtung

Auf diese Weise erhält man Folien mit hoher zum Gießen von Folienbahnen aus thermoplastischen

Kristallinität, die eine geringe Dehnbarkeit in Massen auf einer Gießwalze zu entwickeln, die es

Maschinenrichtung und eine nahezu völlige Undehn- ermöglicht, die auf die Walze aufgebrachte thermo-

barkeit in der dazu senkrechten Richtung besitzen. 45 plastische Masse, bei guter Haftung des erstarrenden

Eine solche Folie läßt sich beispielsweise sehr Films, rasch abzukühlen,

schlecht in Längsrichtung verstrecken. . Gelöst wird die vorstehend genannte Aufgabe

Bei einem solchen Verfahren ist es nicht möglich, erfindungsgeinäß dadurch, daß zur Evakuierung des die Schmelze auf Walzen abzuschrecken, die eine Gehäuses in diesem eine Injektordüse angeordnet noch niedrigere Temperatur aufweisen, um so eine 5° ist, die in einen Spalt mündet, der von einer Gehäusemehr amorphe Folie zu erhalten, da bei Erniedrigung wand und der Oberfläche der Gießwalze gebildet der Walzentemperatur auf eine Temperatur unter wird.

90° C die auflaufende Schmelze, wie beispielsweise Durch die Injektordüse läßt sich im Gehäuseraum des Polyäthylens hoher Dichte, auf Grund vermin- ein gleichmäßiger Unterdruck erzeugen, der auch derter Haftung auf der Walzcnoberfläche schrumpft, 55 über lange Zeiträume konstant gehalten werden kann, was zur Verwerfung der Filmoberfläche führt. Man Durch den mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhält Folien mit stark genarbter, strukturierter erzielbaren Unterdruck wird die aus der Düse ausOberfläche und unterschiedlicher Dicke. Ähnliche tretende Schmelze in einen äußerst engen Kontakt Schwierigkeiten bestehen bei den anderen thermo- mit der Abzugswalze gebracht. Das Abkühlen der plastischen Kunststoffen mit höherem kristallinem 6° Schmelze zwischen Düse und Gießwalze wird verAnteil, mieden. Es ist daher möglich, ohne den Kontakt zu

Es ist daher nur möglich, die genannten Schwierig- verlieren, die Temperatur dieser Walze zu erniedkeiten zu vermeiden, wenn es gelingt, die Schmelze rigen. Das hat zur Folge, daß die Schmelze weitestauch bei Temperaturen, die niedriger als die Tempe- gehend abgeschreckt werden kann, wodurch man ratur sind, bei der noch eine Haftung des Polymeren 65 erwünschtermaßen Folien mit mehr amorphem Chaauf dem Untergrund stattfindet, zur Anlage auf der rakter erhält. Zusätzlich erreicht man eine Verkür-Gießwalze zu bringen. zung des Weges zwischen Düsenlippen und Auftrefi-

Bei einer bekannten Maßnahme wird diese Haf- punkt auf der Walze, indem die Schmelze durch die

Saugwirkung entgegen der Maschinenrichtung senkrecht zum Walzenmittelpunkt gezogen wird. Durch die Verkürzung des freien Weges der Schmelze wird die nachteilige Querkontraktion vermieden. Außerdem wird mit Hilfe des aus der Injektordüse austretenden Gasstromes gleichzeitig gekühlt, was notwendig ist, um die extrudierte Schmelze schnell abzuschrecken. Weiterhin ergibt sich der Vorteil, daß der austretende Luftstrom die Folienbahn auch nach Verlassen der Walze kühlt, so daß eine erheblich schnellere Abkühlung auf Raumtemperatur erfolgt, was wiederum beispielsweise zur Aufwicklung oder zur Weiterverarbeitung notwendig ist.

Die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellten Folien sind nicht wie üblich nur in Maschinenrichtung dehnbar, sondern auch in der dazu senkrechten Richtung, während die Festigkeiten unvermindert erhalten bleiben. Durch diese Eigenschaften wird sowohl die Stoßfestigkeit als auch die Transparenz erheblich verbessert. Darüber hinaus wurde überraschenderweise gefunden, daß die auf diesem Wege hergestellten Folien auch einer. KaIt-Längsverstreckung zugänglich sind. Eine solche Längsverstreckung ist nicht möglich, wenn kein oder nur geringes Qucrddiiumgsvermögen vorhanden ist.

Bei der Herstellung von Folienbahnen aus Polypropylen erreicht man mit der erfindimgsgemäßen Vorrichtung ebenfalls eine ausreichende Anlage der Schmelze an die Gießwalze, wobei gasförmige Abbauprodukte des Polymeren, die gleichzeitig mit der Schmelze die Düse verlassen, vollständig abgesaugt werden, so daß eine Kondensation der Dämpfe, die zu einer störenden Belagbildung auf der Walze führt, vermieden wird.

Beispiel

Aus einem Polyäthylen mit einer Dichte von 0,96 g/cm¹ und einem Molekulargewicht von etwa 100 000 wurde zunächst in üblicher Weise durch Plastifizieren mittels eines Extruders und darauffolgenden Auspressen^ des plastischen Materials aus dem Extruder durch eine Breitschlitzdüse ein geschmolzener Film hergestellt. Durch Verwendung der oben beschriebenen Vorrichtung konnte der geschmolzene Film auf einer Abzugswalze bei verschiedenen' Temperaturen zur Anlage gebracht und abgeschreckt werden. Die so erhaltenen Folien sind durch folgende Daten gekennzeichnet, wobei die ersten drei Folien mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, das vierte Beispiel nach dem Stand der Technik hergestellt wurde.

Walzen-	Dehnung	quer	Stoßfestig keit Beutel-	Trübung
temperutur	längs	»Ό	fallhöhe	nach ASTM
°C	°/o	1200	CITl	D 1003-52
85	750	1200	90	62
65	750	1200	105	50
45	750	10	• UO	45
95	700	70	80

In der Abbildung ist im Schnitt schematisch die erfmdungsgemäße Vorrichtung dargestellt, ohne jedoch auf die dort gezeigte Ausführungsform beschränkt zu sein.

Aus einer Extrusionsdüsc E läuft die Schmelze auf eine Gießwalze F auf. D stellt ein evakuierbares Gehäuse, D eine schwenkbare Injektordüse dar, die in einen Spalt C mündet, der von einer Gehäusewand und der Oberfläche der Gießwalze /·' gebildet wird. Das Gehäuse D ist seitlich gegenüber der Gießwalze F mit Dichtungen G abgedichtet.

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung zum Herstellen von Folienbahnen aus thermoplastischen Massen mit einer zu einer gekühlten Gießwalze in einem Abstand aiigeordneten Breitschlitzdüse und einem, der dem Folienabzug abgekehrten Seite der Breitschlitzdüse zugeordneten evakuierbaren Gehäuse, dessen beide Seitenwände dicht mit tier Gießwalze abschließen, dadurch gekennzeichnet,

jo daß zur Evakuierung des Gehäuses (D) in diesem eine Injektordüse (Z?) angeordnet ist, die in einen Spalt (C) mündet, der von einer Gehäusewand und der Oberfläche der Gießwalze (F) gebildet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen