DE1704425B2 - Verfahren zum glaetten von filmraendern und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens - Google Patents
Verfahren zum glaetten von filmraendern und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Glätten von Filmrändern, die im Zuge einer Verstreckung eines
Filmes aus einem organischen Polymeren durch die Filmränder ergreifende Spannkluppen deformiert
wurden, wobei bei der Verstreckung der Film zunächst In Längsrichtung und dann in Querrichtung verstreckt
Und die Filmränder nach dem Lösen der Spannkluppen in Anschluß an die Querverstreckung auf eine
Temperatur erwärmt werden, die zwischen der Temperatur beim Längsverstrecken und der Schmelztemperatur
des Polymeren liegt.
Bei der herkömmlichen Herstellung von in zwei Richtungen orientierten organischen Polymerfilmen,
Wie z. B. Polyäthylenterephthalatfilmen, wird der zunächst
in einem weitgehend amorphen Zustand vorliegende Film zwischen Walzen, die sich mit unterschiedlichen
Drehzahlen drehen, zunächst in Längsrichtung in dem gewünschten Ausmaße verstreckt
bzw. gereckt. Dann wird der Film in einer Vorrichtung mit Spannkluppen bzw. Mitnehmern, welche die
Filmränder ergreifen und längs eines divergierenden Weges führen, in Querrichtung verstreckt bzw. gereckt.
Nach der Querverstreckung wird der Film dann
wärmefixiert.
Wenn die Spannkluppen bzw. Mitnehmer, die den Film in der Querreckzone ergreifen, zusammen mit
dem Film in die Wärmefixierungszone wandern, erstehen beim Ergreifen der Filmränder keine Schwierigkeiten.
Wenn jedoch die Spannkluppen bzw. Mitnehmer, die den Film in der Reckzone festhalten, nach
der Reckzone geöffnet und von dem Film entfernt werden, so daß der Film in der Wärmefixierungszone
von einer anderen Spannkluppengruppe erfaßt werden
muß, ergeben sich Schwierigkeiten beim Ergreifen der Filmränder in der Wärmefixierungszone.
Diese Schwierigkeiten sind darauf zurückzuführen, daß die Seitenränder des Filmes während des Ver-Streckens
bzw. Reckens länger geworden sind als der Mittelteil des Filmes, so daß die Filmränder wellig
werden und fich krümmen. Wenn diese Filmränder dann ein zweites Mal ergriffen werden müssen, werden
sie nur unvollständig von den Spannkluppen der Mitnehmer erfaßt, da diese sich nur wenig öffnen lassen
und die gekrümmten und gewellten Filmränder teilweise gegen die Stirnseiten der Spannkluppen anstoßen,
anstatt sich ungehindert zwischen ihre Backen zu schieben.
Die Filmränder müssen beispielsweise dann ein zweites Mal ergriffen werden, wenn der Polymerfilm
nachdem in der bekanntgemachten niederländischen Patentanmeldung Nr. 66/16692 beschriebenen Verfahren
hergestellt wird. Bei diesem Verfahren wird
der Film, der aus einem orientierbaren organischen Polymeren besteht, in zwei Richtungen verstreckt
bzw. gereckt und dann in entgegengesetzter Richtung durch eine Wärmefixierungszone geführt, so daß das
freie Ende des Filmes zuerst in die Wärmefixierungszone eintritt.
Ein zweimaliges Ergreifen des Filmes ist auch bei einem herkömmlichen Verfahren erforderlich, bei
dem die Reckung und Wärmefixierung in getrennten Einheiten durchgeführt werden, zwischen denen eine
Trennzone liegt, die der Film durchläuft, ohne daß dabei die Filmränder festgehalten werden. Häufig ist
eine ähnliche Einrichtung bevorzugt, bei dem zum Recken des Filmes eine erste Gruppe von Mitnehmern
und bei der Wärmefixierung eine zweite Gruppe von Mitnehmern bevorzugt wird, da die Anforderungen
an die Mitnehmer bei der Querreckung des Filmes höher sind als die Anforderungen, denen die Mitnehmer
bei der Wärmefixierung des Filmes genügen müssen. Zudem unterscheiden sich die Temperaturen in
beiden Zonen beträchtlich voneinander (z. B. 80 bis 150° C in der Reckzone und 195 bis 240° C in der
Wärmefixierungszone), so daß sich die Mitnehmer bei einem kontinuierlichen Durchlauf durch beide Zonen
jedesmal erwärmen und wieder abkühlen müssen.
Schwierigkeiten entstehen auch beim Aufspulen solcher Filme, das durch die wellenförmigen Filmränder
erschwert wird. Um ein zufriedenstellendes Aufspulen des Filmes zu ermöglichen, werden die Filmränder
normalerweise beschnitten, wobei an beiden Rändern des Filmes ein Verlust in Kauf genommen werden
muß, wenn der Film nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt wird.
Das Beschneiden der Filmränder nach der Wärmefixierung
oder nach der Wärmeentspannung wird auch aus einem anderen Grunde durchgeführt. In der Praxis
ist man nämlich bestrebt, Filme mit einer gleichmäßigen Dicke oder mit über die gesamte Breite gleichmäßigen
mechanischen Eigenschaften herzustellen. Die-
solche Filmränder
,en Anforderungen genüge
iedoch nicht.
iedoch nicht.
Aus der USA.-Patentschrift 3 261903 ist bereits ein
Verfahren zum Glätten der Filmränder bekannt, die im Zuge einer Verstreckung des Filmes aus einem or-
nischen polymeren durch die Filmränder ergreifende
Spannkluppen deformiert wurüen, bei dem der Film zunächst in Längsrichtung und dann in Querrichtung
verstreckt und die Filmränder nach dem Lösen der Spannkluppen im Anschluß an die Querverstrekfcung
auf eine Temperatur erwärmt werden, die zwischen der Temperatur beim Längsverstrecken und der
Schmelztemperatur des Polymeren liegt. Bei diesem Verfahren werden die Filmränder, deren Dicke von
innen nach außen zunimmt, über ihre gesamte Breite cleichmäßig durch Heißluft erwärmt. Damit ist es jedoch
nicht möglich, die Wellenbildung in den Filmrändern in dem gewünschten Maße zu beseitigen, so
daß auch bei nach diesem Verfahren behandelten Filmen noch mindestens zum Teil die vorstehend getchilderten
Schwierigkeiten auftreten.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein verbessertes Verfahren zum Glätten der Filmränder, die im
Zuge einer Verstreckung des Films aus einem organischen Polymeren durch die Filmränder ergreifende
Spannkluppen deformiert wurden, anzugeben, mit dessen Hilfe es möglich ist, die durch die Verstreckung
gewellten Filmränder einwandfrei zu glätten, so daß der Film bei den nachfolgenden Verfahrensschritten
völlig einwandfrei gehandhabt werden kann, ohne daß Randverluste in Kauf genommen werden müssen.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren des eingangs geschilderten Typs erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß die Erwärmung der Filmränder zu den Kanten hin intensiviert wird.
Auf diese Weise ist es möglich, die durch das Verstrecken gewellten bzw. gekrümmten Filmränder auf
technisch einfache und dennoch wirksame Weise einwandfrei zu glätten, so daß ein Film erhalten wird,
der sich in den nachfolgenden Verfahrensschritten störungsfrei handhaben läßt. Besonders vorteilhafte
Ergebnisse werden erzielt, wenn die Erwärmung der Filmränder vor der Wärmefixierung des Filmes
durchgeführt wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird als organisches Polymeres ein
Polyester verwendet, der zu mindestens 80% aus sich wiederholenden Äthylenterephthalateinheiten besteht.
. ,, . ,
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vornchtung
zur Durchführung des vorstehend geschilderten Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, daß im
Anschluß an die Querverstreckungszone zu beiden Seiten des Filmes Heizeinrichtungen für die differentielle
Erwärmung der Filmränder angeordnet -sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist diese Vorrichtung als Heizeinrichtungen Infrarotstrahler
auf, die vorzugsweise mit einer Verkleidung versehen sind, die eine schlitzähnliche Öffnung (Lippen)
zur Aufnahme der Filmränder aufweist.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
die angestrebte Glättung der Filmränder mit der gewünschten Perfektion erzielt, weil dabei die maximale
Wärme auf den Bereich des Filmrandes einwirkt, der 6s die größte Dicke aufweist, während auf den dünneren
Filmteil eine geringere Wärme einwirkt.
Die Erfindung wird durch die folgende Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher
erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Anordnung
zur Herstellung eines orientierten Polymerfilmes und Fig. 2 einen Querschnitt durch die Anordnung zur
Schiumpfung der Fümränder.
Nach dem in Fig. 1 erläuterten Verfahren wird ein Polyäthylenterephthalatfilm 9 durch einen Extruder
10 extrudiert und über Kühlwalzen 11 durch eine Längsrtxkzone 12, eine Querreckzone 13, in der die
Fümränder von mehreren Spannkluppen bzw. Mitnehmern ergriffen werden, die dicht hintereinander
angeordnet sind und divergierenden Wegen folgen, durch eine Zone 14 zum Glätten der Fümränder und
von dort zu einer Aufspulstation IS geführt.
Wenn eine genügende Fümlänge aufgespult ist, wird der Film durchgetrennt. Die Filmspule 16 wird
aus der Aufspulstation herausgenommen und in eine Abspulstation 19 eingesetzt. In dieser wird der Film
kontinuierlich abgespult und längs des in der Zeichnung gestrichelt dargestellten Weges durch eine Wärmefixierungszone
17 und eine Wärmeentspannungszone 18 zu einer Aufspulstation 20 geführt. Die herausgenommene Spule 16 wird in der Aufspulstation
IS sofort durch eine leere Spule ersetzt, so daß die verschiedenen Fertigungsvorgänge kontinuierlich
verlaufen. Das erwähnte Verfahren zur Wärmefixierung des Filmes in entgegengesetzter Richtung ermöglicht
die Herstellung eines orientierten, linearen Polymerfilmes von großer Breite, wobei die Anisotropie
in jedem Punkt des Filmes unter 1,10 liegt.
In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch die Zone 14 dargestellt. Zu beiden Seiten des Filmes 9 ist ein Infrarotstrahler
21 angeordnet. Die Strahler sind mit einer länglichen, rohrförmigen Strahlungsquelle 22, die
elektrisch beheizt ist, und mit einem Reflektor 23 ausgerüstet, die beide in einem Metallgehäuse 24 untergebracht
sind.
Das Gehäuse 24 ist auf der dem Film zugewandten Seite mit einer durch Lippen 25 und 26 gebildeten
Längsöffnung versehen. Die Randteile des Filmes werden in der Mitte zwischen den Lippen hindurchgeführt.
Die Kanten des Filmes werden auf die höchstmögliche Temperatur erwärmt, da sie der Strahlung der
Quelle 22 direkt ausgesetzt sind. Die Temperatur des Filmes nimmt in Richtung von den Kanten weg allmählich
ab, da der Betrag der direkten Strahlung entsprechend kleiner wird. Die Lippen 25 und 26 reflektieren
einen bestimmten Betrag der Strahlung und führer, die von der Strahlung erwärmte Luft derart,
daß die Erwärmung des Filmes auf einen bestimmten Randteil des Filmes beschränkt wird.
Das folgende Beispiel soll die Erfindung veranschaulichen.
Ein nicht orientierter Polyäthylenterephthalat-FiIm,
der durch einen Schlitz von einer Länge von 480 mm und einer gleichförmigen Breite von 2 mm
extrudiert wird, wird zunächst bei einer Temperatur von 85° C in Längsrichtung um das 3,7fache und dann
bei einer Temperatur von 88° C in Querrichtung um das 3,4fache gereckt. Wenn der Film die zu der Querrcckvorrichtung
gehörenden Mitnehmer verläßt, läuft er mit einer Geschwindigkeit von 8 m/min.
Die Dehnung der Fümränder nach der in zwei Richtungen erfolgten Reckung, die in aufeinanderfolgenden Abständen von der Filmkante über eine Länge
von einem Meter gemessen wurde, zeigte auf jeder
Seite folgende Werte:
Dehnung: 14 mm Abstand von der Kante: Ü cm
12 mm 1 cm
7 mm 2 cm
2 mm 3 cm
0 mm 4 cm
Wenn der Film nach Verlassen der Querreckzone dem Verfahren gemäß der Erfindung unterworfen
wurde, indem seine Ränder durch die in Fig. 2 dargestellte
Vorrichtung geführt werden, bei der die Länge der Lippen 1 m, die Breite 3 cm und die Temperatur
der Heizkörper 22 etwa 120° C beträgt, ist die Welligkeit der Filmränder verschwunden, und es treten
keine Schwierigkeiten auf, wenn die Mitnehmer in der Wärmefixierungszone die Filmränder ergreifen oder
wenn der Film aufgespult wird, bevor er in entgegengesetzter Richtung durch die Wärmefixierungszone
geführt wird.
Die Erwärmung der Filmränder kann auch zwischen dem Reckvorgang und der Wärmefixierung des
Filmes vorgenommen werden, wenn die Filmkanten zwischen der Reck- und Wärmefixierungszone von
den Mitnehmern erfaßt bleiben, um nach der Wärmefixierung des Filmes glattere Ränder zu erzielen.
Die Erwärmung der Filmränder kann auch nach der Wärmefixierung des Filmes erfolgen, bevor die Kanten
beschnitten werden.
Mit dem beschriebenen Verfahren lassen sich Filme mit größerer nutzbarer Breite herstellen, da nur ein
geringerer Teil des Kantenmaterials, welcher nicht genügend glatt und eben ist, entfernt werden muß.
Es sei darauf hingewiesen, daß der obenerwähnte Gewinn an nutzbarer Breite des Filmes sich auf die
lrrles
Ebenheit des Filnfes in Querrichtung bezieht.
Bei bestimmten Anwendungsfällen, wie z. B. in der Verpackungsindustrie und besonders in der Fotoindustrie,
beziehen sich die an den Film gestellten Forderungen außer auf die Ebenheit des Filmes besonders
auch auf die Gleichmäßigkeit der mechanischen Eigenschaften des Filmes.
Die Gleichmäßigkeit der mechanischen Eigenschaften an den Filmrändern wird durch die erfindungsgemäße
Behandlung nicht oder nur in geringem Ausmaß verbessert, so daß ein beträchtlicher Gewinn
an nutzbarer Filmbreite in dieser Hinsicht nicht erwartet werden kann.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Die Heizkörper für die
Filmränder können auch anders als in der Zeichnung dargestellt gestaltet sein. Die Erwärmung kann auch
vorgenommen werden, indem man einen heißen Luftstrom mit Hilfe eines Gebläses auf die Filmränder
richtet, indem ein elektrischer Strom durch die Lippen 25 und 26 zur Erzeugung Joulscher Wärme geschickt
wird oder durch beliebige andere Mittel. Die Erfindung kann auch bei der Glättung von Filmen mit
wulstartigen Rändern Anwendung finden, welche das Ergreifen der Filmränder durch die Mitnehmer in der
Querreckvorrichtung erleichtern. In dieser Hinsicht ist es interessant zu erwähnen, daß die Dehnung der
Filmränder auch dann vor sich geht, wenn ein Film mut wulstartigen Rändern in Querrichtung in einer
Vorrichtung gereckt wird, in der eine Kante des Filmes von einem schmalen Längsschlitz aufgenommen wird
und der Wulst des Filmes von den den Längsschlitz bildenden Längswänden geführt wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Verfahren zum Glätten von Filmrändern, die im Zuge einer Verstreckung eines Filmes aus einem
organischen Polymeren durch die Filmränder ergreifende Spannkluppen deformiert wurden,
Wobei bei der Verstreckung der Film zunächst in
Längsrichtung und danach in Querrichtung verf treckt und die Filmränder nach dem Lösen der
Spannkluppen im Anschluß an die Querverstreklcung auf eine Temperatur erwärmt werden, die
zwischen der Temperatur beim Längsverstrecken lind der Schmelztemperatur des Polymeren liegt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung der Fiimränder zu den Kanten hin intensiviert
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung der Filmränder
vor der Wärmefixierung des Filmes durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als organisches Polymeres ein
Polyester verwendet wird, der zu mindestens 80% aus sich wiederholenden Äthylenterephthalateinheiten
besteht.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß im Anschluß an die Querverstreckungszone zu beiden Seiten des Filmes Heizeinrichtungen
(21) für die differentielle Erwärmung der Filmränder angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtungen (21) als
Infrarotstrahler ausgebildet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtungen
(21) mit einer Verkleidung (24) versehen sind, die eine schlitzähnliche öffnung (Lippen 25, 26) zur
Aufnahme der Filmränder aufweist.
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---|---|
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BE698010A (de) | 1967-11-06 |
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