DE1573426C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung und Kontrolle der Blockneigung von Folienschläuchen aus thermoplastischen Kunststoffen - Google Patents

Description

Folienschläuche aus thermoplastischen Kunststoffen, die nach bekannten Folienblasverfahren hergestellt werden, zeigen häufig eine mehr oder weniger starke Neigung zum Blocken. Unter Blocken versteht man das Zusammenkleben oder Aneinanderhaften der flach aufeinander liegenden Innenseiten des Folienschlauches infolge von Adhäsionskräften. Die aus einem solchen Folienschlauch hergestellten Beutel lassen sich nur sehr schwer öffnen, was z. B. beim Füllen zu Schwierigkeiten führt.

Eine der Ursachen für das Blocken der Folien ist die Temperatur der Kunststoffschmelze im Extruder beim Blasen des Folienschlauches. Je höher die Temperatur, umso stärker blocken die Folien. Man wird also beim Herstellen der Folien stets darauf bedacht sein, bei einem Produkt, das zum Blocken neigt, den Durchsatz zwar so hoch wie möglich, aber zugleich auch die Temperatur so niedrig wie möglich zu halten. Dabei ist allerdings bei der Temperatur nach unten dadurch eine Grenze gesetzt, daß die Transparenz und die Oberflächenbeschaffenheit der Folie mit sinkender Blastemperatur schlechter werden. Die Folien werden trübe und unansehnlich. Es ist also wichtig, für alle Produktionsbedingungen das Optimum der Massetemperatur zu finden, bei weicher die Blockneigung der fertigen Folien möglichst gering und die optischen Eigenschaften noch ausreichend sind.

Die Bestimmung des sogenannten Blockwertes, d. h. der Adhäsionskraft, mit der die Folienoberflächen aneinander haften, erfolgt nach verschiedenen Methoden (siehe z.B.: »ASTM-Standards«, 1961, Part 9, S. 334 ff; Zeitschrift »Materialprüfung«, 1963,

S. 177ff.; Nitsche-Wolf, »Kunststoffe«, Bd. 2, Springer Verlag 1961, Seite 512 ff).

Gemeinsam haben diese Methoden, daß aus dem fertigen Folienschlauch ein Stück herausgeschnitten wird, und daß dieses Stück über mindestens eine StUIi(Ic bei erhöhten Temperaturen zwischen beispielsweise 40 und 80° C durch Beschweren zwischen beheizten Platten mit einem Flächendruck von beispielsweise 50 bis LOO g/cm² belastet wird. Die Beharxllung verstärkt das Zusammenhaften der Folientnncnseiten, sofern die Folie überhaupt eine Blockneigung zeigt und führt zu reproduzierbaren Prüfergebnisscn. Anschließend werden aus dem verblockten Folienstück kleinere Teüslüeke in quadratischer oder

¹A rechteckiger Form herausgeschnitten und an diesen miticls geeigneter Prüfmaschinen die Zusammenhai)j!.kraft der verblockten Flächen in g/cm" gemessen.

Diese Prüfinethodcn haben den Nachteil, daß die

Vorbereitung, die Wärmebehandlung unrer Druck uihI die Reißprüfuisg mindestens I¹Z₂ bis 2 Stunden in Anspruch nehmen, so daß es nicht möglich ist, an Hand dieser Blockwertmessungen die Extruder-Temperiiiur zu steuern und zugleich die optimalen Produkiionsbedingup.gen. wie Schneckendrehzahl und Durchsatz, zu finden, da das Prüfergebnis für die laufende Folienproduktion viel zu spät komm!. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile auf neuartige Weise zu vermeiden.

I is wurde dazu ein Verfahren entwickelt zur kontinuu-rlichen Bestimmung und Kontrolle der Blockneiguiij· von nach dem Blasverfahren hergestellten Folienschläuchen aus thermoplastischen Kunststoffen, das (.-rfindungsgemäß nach dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs ausgestcltet ist.

/.11 r Durchführung des Verfahrens nach dem Hauptansprueh ist eine Vorrichtung nach den Patentansprüchen 2 und 3 entwickelt worden.

Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt

1- i g. 1 in der schematischen Seitenansicht den Vorgang der Blockwertbestimmung. Hierbei werden Stahlkugel!! als magnetische Körper zum Aufspreizen des Folienschlauches verwendet und die Messung der diiv.ii notwendigen Kraft mittels an der Feder bcfestigtor Dehnungsmeßstreifen vorgenommen,

l-"ig. 2 den außerhalb des Folienschlauches, um seine Achse drehbar angeordneten, als Walze ausgebüdeien Magneten in der Vorderansicht mit den in den Folienschlauch eingeführten Kugeln,

1^; i g. 3 statt der Kugeln einen Rundstab als magnetischen Körper, der in den Folienschlauch eingeführt ist.

Der aus der Ringspaitdüse des Extruders austretende Schlauch wird durch den Blaskopf hindurch in üblicher Weise mit Luft zu einem Folienschlauch 1 von größerem Durchmesser aufgeblasen (F ig. 1). Der Folienschlauch wird auf dem Weg zu den Quetschwalzen 2 entweder durch die umgebende Außenluft oder bei hohen Abzugsgeschwindigkeiten durch eine Kühllufningdüse bekannter Ausführung auf Raumtemperatur abgekühlt. Bei dem Durchlaufen der Quetschwalzen 2 werden die Innenseiten des flach gelegten Folienschlauches durch einen meß- und regelbaren Durek fest gegeneinandergepreßt. Je nach ihrer Blockneigung haften die Folieninnenflächen mehr odor weniger stark aneinander. Der flach zusammengelegte Folienschlauch wird weiter über die Umlenkrollo 3, über die Magnetwalze 4 zum zweiten Quetsch-

walzenpaar 6 und schließlich zum Aufwickler (nicht gezeichnet) geführt.

Zu Beginn werden in den Folienschlauch eine oder zwei Stahlkugeln 5 von 10 bis 20 mm Durchmesser gemäß F i g. 1 und Fig. 2 so eingebracht, daß sie durch die untere Folienbahn hindurch von der Magnetwalze 4 gehalten werden. Wird der Folienschlauch in Abzugsrichtung bewegt, werden die Kugeln in Rotation versetzt, weil die Magnetkraft der Magnetwalze den Anpreßdruck der Kugeln gegen die untere Folienbahn verstärkt. Dabei gleitet die obere Folienbahn entgegen dem Drehsinn der Kugeln über sie hinweg. Je höher der Biockwert der Folie ist, umso schwerer lassen sich die beiden Foiienbahnen von den Kugeln aufspreizen, umso größer ist also der Kraftbedarf, mit dem die Magnetwalze die Kugeln festhalten muß. Diese Kraft wirkt nun bei diesem Ausfiihrungsbeispiel über die Haltevorrichtung 7 der Magnetwalze auf die Feder 8, auf welche beidseitig Dehnungsmeßstreifen 9 aufgebracht sind. Die Durchbiegung der Feder bewirkt eine Änderung des ohmschen Widerstandes der Dehnungsmeßstreifen, die in bekannter Weise am Meßinstrument 10 angezeigt wird. Der durch die Dehnungsmeßstreifen fließende Strom kann über einen Regler in an sich bekannter Weise zur Steuerung des elektrischen Heizstromes des Folienblaskopfes am Extruder verwendet werden und zwar in der Weise, daß die Temperatur immer dicht über der unteren Grenztemperatur und so der Blockwert des Folien-Schlauches möglichst niedrig und weitgehend konstant gehalten wird.

Die Magnetwalze 4 ist, wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, aus vier magnetischen Teilen 4a und drei unmagnetischen Teilen 4b zusammengesetzt.

ίο Wird für die Bestimmung des Blockwertes als magnetischer Rotationskörper ein Rundstab 5a verwendet, so muß dieser gemäß Fig. 3 die gleiche Einteilung in magnetische und unmagnetische Teile aufweisen und die gleiche Gesamtlänge besitzen wie die Magnetwalze, da sonst die Gefahr des Verkantens oder Schrägstellens gegenüber der Magnetwalze besteht. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ohne zeitraubende Vorbereitungsarbeiten unmittelbar nach dem Blasen und Abkühlen des Folienschlauches dessen Blockneigung bestimmt und mit Hilfe der so gewonnenen Meßwerte die Massetemperatur der Kunststoffschmelze gesteuert werden kann. Dadurch lassen sich Folienschläuche herstellen, die bei guter Oberflächenbeschaffenheit eine möglichst geringe Blockneigung aufweisen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur kontinuierlichen Bestimmung und Kontrolle der Blockneigung von nach dem Blasverfahren unter Verwendung von Quetschwalzen und Extruder hergestellten Folienschläuchen aus thermoplastischen Kunststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß der Folienschlauch nach Verlassen der Quetschwalzen mit seiner Innenseite an magnetischen oder magnetisierbaren Rotationskörpern vorbeigeführt wird, die von einem der Außenseite des Folienschlauches anliegenden, an einer Feder aufgehängten Magneten gehalten werden, und mittels des dabei auf die Feder ausgeübten Zuges die Blockneigung bestimmt und in Abhängigkeit von der Größe des Zuges die Massetemperatur des Kunststoffes im Extruder gesteuert wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch magnetische Rotationskörper, insbesondere Kugeln (5) oder Rundstäbe (5a). einen, diesen gegenüber an einer Feder (8) aufgehängten Magneten (4) und an der Feder befestigte Dehnungsmeßstreifen (9) und ein Steuerorgan für die Temperatur der Kunststoff schmelze.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan den elektrischen Strom für die Beheizung des Folienblaskopfes einstellt.