DE1504619A1

DE1504619A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Strangpressen von Kunststoff-Folien

Info

Publication number: DE1504619A1
Application number: DE19641504619
Authority: DE
Inventors: Kincaid Joseph Robert
Original assignee: National Destillers and Chemical Corp
Current assignee: Millennium Petrochemicals Inc
Priority date: 1963-10-02
Filing date: 1964-09-29
Publication date: 1969-12-04
Also published as: BE653675A; NL6411268A; LU47071A1

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Strangpreasen von Kunststoff-Folien nie Erfindung besieht sich auf ein Strangpreßwerkzeug und aur ein Verfahren zul Strangpressen von polymeren Elastomeren zur Herstellung von geschichteten Gebilden und insbesondere auf die Schichtung von zwei oder mehreren Schmelzetrömen von polymeren Elastomeren vor dem Austreten aus inei Strangpreßwekzeug.
Es besteht ein großes Bedürfnis für geschichtete Kunststoffmaterialien in flachen Folien oder Schäuchen b.i vielen verschiedenen $Anwendungen.
Beispielsweise ist der abdichtungsbereich bisher verwendeter Verpackungsfolien mit niedriger Dichte und hohem Schielzindex verhältnismäßig kritisch. Erfindungsgemäß kann Jedoch eine Seite der Folie mit einer Folie hoher Dichte und niedrigem schmelzindex beschichtet sein. Als weiteres Beispiel können zwei getrennte Strömungen aufeinander geschichtet werden. um ein Produkt zu gewährleisten, welches frei von Durchbrüchen oder Löchern ist. Auch Materialien verschiedener Zusammenxsetzung und verschiedener Farbe können in irgendeiner gewünschten För. aufeinandergeschichtet werden, um irgendein gewünschtes Muster zu bilden.
Bisher wurden zusammengesetzte Strangpressungen mit ungleichen und/oder gefärbten Polymeren, insbesondere in flachen Folien durchgeführt, um ein Produkt mit marmoriertem Aussehen zu erzeugen. Es waren Jedoch zusammengesetzte Strangpreßwerkzeuge erforderlich. Solche Werkzeuge besitzen eine komplizierte Bauweise und enthalten gewöhnlich eine oder mehrere getrennte Durchführungen zu getrennten, neeneinasnderliegenden oder konzentrischen Mündungen und die geschmolzenen Polymerisate werden im Bereich außerhalb der Strangpreßlippen des Verk,eugs miteinander verbunden, versiegeit oder zusammengeklebt.
Die Erfindung schafft ein Strangpreßwerkzeug und ein Verfahren, bei welchen gleiche und ungeliche polymere Elastomere, von welchen einige gefärbt sein können, vor den austreten aus einer gemeinsamen Strangpreßmündung verbunden werden und wärhend sie sich. noch in einei geschmolzenen Zustand befinden. D. b. a die Erfindung beseitigt das Erfordernis getrennter Strangpreßuündungen fYir die jeweiligen Polymerisatströme und mützt den Vorteil der laminaren Strömungseigenschaft der polymeren schmelze ausO Dadurch können ungleiche, gleiche und gefärbte Thermoplaste unter Druck in das gleiche Strangpreßwerkzeug eingeleitet und oberhalb, unterhalb und zwischen dem Grundextrudat sur Färbung benützt swerden, wenn gewünscht. Dies gilt auch Nr ungleiche Polymerisate, d.h. Polyäthylen, Polypropylen und Vinylarten und praktisch alle Kombinationen von extrudierbaren Thermoplasten. Die Steuerung dieses Verfahrens kann sehr leicht durchgeführt werden, da Jeder Thermoplast durch eine eigene Einzelstrangpresse gepreßt wird und die verschiedenen geschmolzenen Ströme innerhalb eines gemeinsamen Strangpreßwerkzeuges zusammengefaßt oder verbunden werden.
Dies kann durch Verwendung von zwei Strangpressen, welche in ein einziges Werkzeug einspeisen, Durchgeführt werden.
Die Schichtung kann etwa 6 mm (1/4 ineh) innerhalb des Werkzeuge auftreten und gewährleistet eine gute Verbindung zwischen den zwei Schichten.
Das Verkzeug kann mit vollständig unabhängigen, vom Ende her eingespeisten Zuführkanälen ausgebildet sein, wobei die äußeren Düsenlippen zur unabhängigen Steuerung der Menge und Dicke der Harze einstellbar ist. Wie oben bemerkt, vereinigen sich die Düsenschlitze an irgendeiner Stelle innerhalb des Werkzeuge, um die Schichtung unter Druck durchzuführen.
Dementsprechend ist es ein Hauptziel der Erfindung, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Erzeugung von geschichteten Folien zu schaffen.
Ein weiteres Ziel ar Erfindung ist die Schaffung eines Strangpreßwerkzeugss, welches zwei oder mehrere Ströme aus geschmolzenem Kunststoff unter Druck vereinigt und danach die schichtweise miteinander verbundenen Ströme durch eine gemeinsame Mündung austreten läßt.
Anhand der Figuren wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Ea teigt Figur 1 eine Schrägansicht eines Strangpreßwerkzeugs, wobei Teile weggebrochen sind, um die zwei Kanäle darzustellen, welche vor einer gemeinsamen Düsenmündung gebildet sind, Figur 2 einen senkrechten Schnitt eines Strangpreßwerkzeuges. welches zur Verbindung von drei Strömungen vor einer gemeinsamen Düsenmündung geeignet ist, wobei die Strangpreßquellen für die drei Strömungen schematisch dargestellt sind, Figur 3 eine Draufsicht auf den Boden des in Figur 2 dargestellten Werkzeugs, Figur 4 eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles der Erfindung in Form eines flachen Werkzeugs im Gegensatz zu den kreisförmigen Werkzeugen gemäß Figuren 1, 2 und 3 und Figur 5 eine Vorderansicht des in Figur 4 dargestellten flachen Werkzeuges.
In Figur 1 ist ein Strangpreßwerkzeug mit einem Mitteldorn 10 innerhalb eines äußeren Werkzeugkörpers 11 dargestellt, welcher einstellbar mit einer Werkzeugbasis 12 durch Bolsen 11a verbunden ist, die vom Flansch 13 in der üblichen Weise in den Körper 12 geführt sind. Ein innerer Ring 14 und ein äußerer Ring 15 sind mit dem Dorn 10 bzw. dem äußeren Körper 11 verbunden, um eino kreisförmige Düsenmündung 16 zu bilden.
Die Mündung ko kommuniziert mit einem Ringkanal 17, wobei der Kanal 17 mit einer ersten, nicht dargestellten Strangpresse verbunden ist, welche das Werkzeug aufnimmt und ein geschmolzenes Produkt unter Druck durch die Bahn 18 und in den Kanal 17 drückt, Bis zu dieser Stelle ist das beschriebene Werkzeug von bekannter Art und arbeitet so, daß es einen in geeigneter Weis aufgeblasenen Schlauch aus einem geeigneten Polyolefin durch die Mündung 16 drückt.
Erfindungsgemäß ist eine Leitung 20 durch den Körper 12 geführt und konununiziert mit einer geetgnsten Ringmündung 20a, welche das Äußere des Kanals 17 umgibt und mit diesem kommuniziert. Die Leitung 20 ist sodann mit einer zweiten Strangpresse oder zweiten Quelle von Kunststoff, welcher gleich oder ungleich dem ersten Material ist, verbunden.
Infolge der laminaren strömung von geschmolzenem Material im Kanal 17 tiberzieht das Material aus dem Kanal 20 die Außenseite, des durch die Bahn 18 kommenden Materials, wodurch die zwei Strömungen vor dem Austreten aus der Mündung 16 unter Druck verbunden werden. Wenn das geschmolzen. Material zuletzt durch die Mündung 16 geführt wird, besteht das sich ergebende Produkt aus zwei Schichten, welche in ihren jeweiligen Außenflächen die gewünschten Eignschaften aufweisen.
Ein zweites Ausführuingsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren 2 und 3 dargestellt, wo denjenigen der Figur 1 gleiche Elemente mit gleichen Bezugazeichen versehen und die Einxselheiten ausführlicher dargestellt sind.
Erfindungsgemäß werden zwei zusätzliche geschmolzene Produkte in das werkzeug durch Kanäle 31 bzw 32 eingespritzt, welche jeweils mit Strangpressen verbunden bind, die schematisch als Strangpressen 33 bzw. 34 dargestellt sind. Die Kanäle 31 und 32 kommunizieren mit Ringmttndungen 35 bzw. 36, welche mit der Außenseite des Kanals 17 in verschiedener Höhe kommunizieren Bei Betrieb des in Figuren 2 und 3 dargestellten Werkzeuges wird ein Gas unter Druck über den Kanal 37 im Dorn 10 ins Innere des Kunststoffschlauches geleitet, welcher durch Strangpressen aus der Düsenmündung 16 gebildet wirdO Wenn sich die Strangpressen 30 und 33 in Betrieb befinden, wird das Material aus der Strangpresse 33 und dem Kanal 33 auf der Außenfläche des aus der Strangpresse 30 kommenden und nach oben durch den Kanal 17 strömenden geschmolzenen Materials aufgebracht. Das geschichtete Produkt wird sodann durch die Mündung 16 gedrückt, wobei der erhaltene Schlauch aus zwei gleichen oder ungleichen Schichten besteht, welche innig miteinander verbunden sind.
Wenn sich die Strangpresee 34 ebenfalls im Betrieb befindet, bringt sie eine Schicht ihres Materials auf das Material aus der Strangpresse 30, wobei die Strangpresse 33 eine weitere Schicht auf der Außenseite der von der Strangpresse 34 aufgebrachten Schicht aufbringt. Der erhaltene, aus der Mündung 16 austretende Schlauch besteht dann aus einem "dreifachen" Material, wobei Jede Schicht ihre eigenen besonderen Eigenschaften aufweist.
In den Figuren 4 und 3 ist die Anwendung der Erfindung auf ein flaches Werkzeug zum Strangpressen von flachen Kunststoff-Folien mit geschichteter Struktur dargestellt.
Insbesondere zeigen die Figuren 4 und 3 ein W.rkzeug, welches aus einer ersten und zweiten werkzeughälfte 50 bzw. 51 gebildet ist, die geeignet zusammengeklemmt sind und drei Kanäle 53, 54 und 55 bilden, welche sich über ihre ganze Länge rstrecken. Diese Kanäle sind mit geeigneten Strangpressen oder Quellen von, unter Druck stehenden Kunststoff verbunden, wie schematisch durch die Quellen 36, 37 bzv. 38 in Figur 4 dargestellt ist. Es ist klar, daß die Kanäle 53, 34 und 55 an Jedem Ende geschlossen sind, indem entweder Einspeiseinrichtungen von den Quellen 56, 57 bzw. 558 an ihren beiden Enden angebracht sind oder idnem ein Ende blockiert ist und vom anderen eingespeist wird oder indem ein mittlerer zuführkanal vorgesehen wird und beide Enden blockiert werden.
Die Werkzeughälften 30 und 31 weisen nach innen gebogene Arme 60 bzw 61 auf, welche sich silber die ganze Länge der Hälften erstrecken können und vier langgestreckte, Kanäle bildende Querstücke 62, 63, 64 bzw. 65 umschließen. Insbesondere bildet das Querstück 62 teilweise den Kanal 66, welcher vom Kanal 53 ausgeht. Das Querstück 63 bildet teilweise den Kanal 67, welcher vom Kanal 55 ausgeht und die Querstücke 64 und 65, welche die Dtisenlippen darstellen, bilden die Auslasßmündung 68. Ein weiterer Kanal 69 geht vom Kanal 54 aus und vereint sich mit den Kanälen 66 und 67 oberhalb des Auslaßkanales 68.
Die querstücke 62 und 63 werden mittels geeigneter, wahlweise in zw.i Richtungen arbeitender Bolzen, wie der Bolzen 80 bzw.
81 (Figur 5), genau in ihrer lage gehalten, welche sich in abwechselnder Weise über die ganze Länge der Arme 60 bzw, 61 erstrecken. Das Querstück 64 ist sodann fest mit dem Arm 60 verbunden, beispielsweise durch den Bolzen 82, während das Querstück 63 einstellbar am Arm 61 befestigt ist, Beispielsweiae durch in zwei Richtungen arbeitende Bolzen, wie die Bolzen 83 bzw. 84.
Bei Betrieb wird das Grundmaterial für das zu bildende geschichtete Produkt in den Kanal 54 gegeben und nach unten durch den Kanal 69 zum Auslaßkanal 68 gedrückt, um dadurch sine stranggepreßte Kunststoff-Folie su bllderl. Gleichzeitig werden jedoch gseignete Kunztstoffprodukte aus einem der oder beiden Kanälen 53 und 55 durch die Kanäle 66 und 67 gedrückt, wodurch die hauptkunstsrtoff-Folie, die aus dem Kanal 69 austritt, auf einer oder beiden Seiten beschichtet wird. Diese Beschichtung ist mit dei Hauptteil der Folie fest verbunden, wenn die geschichtete Folie durch die auslaßmündung 68 tritt.
Die Folie wird sodann geeignet gekühlt und sonst in der üblichen Weise behandelt.
Natürlich kann die Beschichtungsdicke leicht durch Steuerung der Lage der Querstücke 62 und 63 gesteuert werden.

Claims

Patentansprüche 1. Strangpreßwerkzeug, gekennzeichnet durch einen Mittelkörper und einen äußeren Körper, welcher den Mittelkörper umgibt und einen radialen Abstand von diesem aufweist, um einen Ringkanal zu bilden, wobei ein Ende des Ringkanals in einer Auslaßmündung an einer Oberfläche des Werkzeugs endet, durch einen ersten Strangpreßkanal und einen zweiten Strangpreßkanal, welcher vom ersten Strangpreßkanal abgetrennt ist, wobei sich der erste und zweit Strangpreßkanal von des Ringkanal eu Bereichen außerhalb des Werkzuges erstrecken und der erste und zweite Strangpreßkanal mit einer ersten bzw. zweiten Strangpresse verbunden ist, welche geschmolzene Produkte in den Ringkanal drücken.
2. Strangpreßwerkmeng nach Anspruch 1, dadurch gekennazeichnet, daß die erste und zweite Strangpresse ungleiche Produkte enthalten.
3. Strangpreßwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Kanal an in axialer Richtung verschobenen Stellen in den Ringkanal münden.
4, Stranspreßwerkzeug nach Anspruch 1. gekennzeichnet durch einen dritten Kanal in demselben, welcher von dem Ringkanal zu einer dritten Strangpresse verläuft.
3. Strangpreßwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste, zweite und dritte Kanal an in axialer Richtung verschobenen Stollen in den Ringkanal mtlnden.
6. Strangpreßwerkzeug zum Strangpressen einer geschichteten Folie durch eine einzige Auslaßmündung, gekennzeichnet durch einen ersten Strangpreß-Eingangskanal, welcher mit der Auslaßmundung kommuniziert, und durch mindestens einen weiteren Strangpreß-Eingangskanal. welcher mit dem ersten Strangpreß-Eingangskanal über eine innere Oberfläche desselben kommuniziert.
7v Strangpreßwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der weitere Strangpreß-Eingangekanal Jeweils mit Strangpressen für unterschiedliches Material verbunden sind.
8. Strangpreßwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßuündung auf einer geraden Linie liegt.
9. Verfahren zum Strangpressen von geschichteten thermoplastischen Folien, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht aus einem ersten geschmolzenen Thermoplasten unter Druck an einer Quelle eines anderen geschmolzenen Thermoplasten unter Druck vorbeigeleitet wird, eine Schicht des anderen gesohmolzenen Thermoplasten auf mindestens einer Oberfläche der bewegten Schicht des ersten geschmolzenen Thermoplasten aufgebracht wird und daß die erste und die weiteren Schichten durch eine gemeinsame Auslaßöffnung in einem Strangpreßwerkzeug geleitet werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und die weiteren Thermoplasten verschieden sind.