DE1704573A1

DE1704573A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Filmherstellung

Info

Publication number: DE1704573A1
Application number: DE19671704573
Authority: DE
Inventors: Havens Carl Bradford; Heisterkamp Herbert Walter
Original assignee: Dow Chemical Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1966-04-27
Filing date: 1967-04-27
Publication date: 1972-02-24
Also published as: NL6705688A; DE1704573B2; BE697572A; GB1188817A

Description

Düpl.-Ing. RWeickmann, Dr. Ing. A-Weickmann, Dipl.-Ing.H.Weickmann-D1PL.-PHYS. Dr. K. FiNCKE Patentanwälte

8 MÜNCHEN 27, MDHLSTRASSE 22, RUFNUMMER «3921/22 I / U H b /

Case 11 809-I¹

THE DOW CHEMICAL COMPANY, Midland, Michigan / U.S.A.

Verfahren und Vorrichtung zur Filmherstellung

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Filmmaterial aus synthetischem, thermoplastischem Harzmaterial, insbesondere ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von thermoplastischem Harzfilm in Röhrenform.

Das verbesserte Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung ermöglichen die Herstellung eines synthetischen, thermoplastischen Harzfilms nach dem Verfahren der eingeschlossenen Blase (trapped bubble) mit hoher Produktionsgeschwindigkeit und hoher Kühlkapazität sowie eine enge und genaue Temperaturregelung und ein wirksames Kühlen und Formen des frisch extrudierten Films vor oder gleichzeitig mit dem Recken.

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Diese und andere Vorteile werden erfindungsgemäß erzielt durch ein Verfahren zur Herstellung eines thermoplastischen Harzfilmes nach dem Verfahren mit eingeschlossener Blase, welches darin besteht, daß ein flüssiges Kühlmittel durch einen Wärmeaustauscher zirkulieren gelassen wird, welcher im Inneren der eingeschlossenen Blase angeordnet ist, ein gasförmiges Wärmeaustauschmedium über den Wärmeaustauscher geleitet und in einer im wesentlichen gleichmäßigen Weise auf die innere Oberfläche der Blase gerichtet wird.

Die Produktionsgeschwindigkeit und die Kühlkapazität werden weiter verbessert, indem auf die äußere Oberfläche des Rohrs bzw. Schlauchs unmittelbar nach seinem Extrudieren und vor dem Expandieren auf seinen Maximaldurchmesser kontinuierlich ein rundum einhüllender, gasförmiger Kühlmittelstrom mit einer Temperatur, die unter der Temperatur des frisch extrudierten Ulmes liegt, angewandt wird. Am vorteilhaftesten wird das gasförmige Wärmeaustauschmedium auf die innere Oberfläche der Blase in einer im wesentlichen gleichmäßigen Weise durch eine rotierende, im allgemeinen ringförmige Düse mit einer Geschwindigkeit von 5 bis 20 m/sec und einem Volumen von-

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23 Ms 94 l/sec/lineare 2,54 cm Rohrdurchmesser an dem Strangpreßmundstück gerichtet.

Das Verfahren der Erfindung wird vorteilhaft unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt, welche eine zusammenwirkende Kombination einer 'Röhrenform, die zum Extrudieren eines nahtlosen Filmrohres eingerichtet ist, Mitteln zur Abflachung, die in einem Abstand von der Form angeordnet sind und zum Abflachen des frisch extrudierten Rohres dienen, einer inder Form angeordneten Einlaßleitung und einer Auslaßleitung, die durch diese in den Raum, der von dem frisch extrudierten Rohr umgeben ist, hinein und hinaus verlaufen, eines. Flüssigkeit-G-as-Wärmeaustauscher^ der in dem vom extrudierten Rohr umhüllten Raum angeordnet und von der Form getragen ist und der mit der Einlaß- und der Auslaßleitung verbunden ist, und Mitteln zur Bewegung eines gasförmigen Kühlmittels über den Wärmeaustauscher in einem symmetrischen Muster, welches symmetrisch zur Achse der Form und des frisch extrudierten Rohres verläuft, aufweist, wobei die Mittel zur Bewegung' des Wärmeaustauschgases so gebaut und angeordnet sind, daß sich das Gas symmetrisch· um die Achse der Form bewegt.

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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung. In dieser stellen dar:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Verfahrens und der Vorrichtung der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Kühlvorrichtung, und

Fig. 3 eine Darstellung einer Verteileranordnung .

In Fig. 1 wird eine Filmherstellungsvorrichtung gezeigt, die allgemein durch die Bezugszahl 10 bezeichnet wird. Die Vorrichtung 10 enthält in zusammenwirkender Kombination eine Quelle für durch Wärme plastifiziertes, synthetisches, thermoplastisches Harzmaterial oder einen Extruder 11. Der Auslaß des Extruders 11 steht mittels einer Leitung 13 in Betriebsverbindung mit einer Röhrenform 12. Die Röhrenform 12 begrenzt ein röhrenförmiges Strangpreßmundstück (nicht gezeigt), welches in Betriebsverbindung mit der Leitung 13 steht. Der äußere Luftring oder das Ge-

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häuse 15 erstreckt sich, um das ringförmige Strangpreßmundstück unmittelbar benachbart zur Form 12. Der luftring 15 dient zur Zufuhr eines peripher nach innen fließenden Kühlgasstroms zur äußeren Oberfläche eines Rohres oder einer Blase 16, die aus dem ringförmigen Strangpreßmundstück austritt. Zwei Haitewalzen 18 und 19 sind in einiger Entfernung vom Strangpreßmundstück auf der Strangpreßmittellinie angeordnet. Eine Zusammenfaltkonstruktion, die allgemein durch die Bezugszahl 20 bezeichnet wird, ist angrenzend an die Haltewalzen 18 und 19 angeordnet. Die Zusammenfaltkonstruktion weist eine Vielzahl von Walzen 21 auf. Die Walzen 21 sind in zwei sich gegenüberliegenden, im allgemeinen parallelen Gruppen angeordnet, die gegen den Spalt zwischen den Haltewalzen 18 und 19 zu konvergieren und in Richtung auf die Form 12 divergieren. Ein Paar Schlitzgeräte 22 sind neben den Haltewalzen 18 und 19 angeordnet, welche in die Kantenteile der abgeflachten Blase 16 eingreifen und Folien bzw. Filme 16a und 16b bilden. Zwei Walzen 24 und 25 sind ebenfalls nahe den Haltewalzen 18 und 19 und parallel zu ihnen angeordnet. Die Walzen 24 und 25 liegen auf der von der Form 12 entfernten Seite und dienen als Halter für die Folien 16a und 16b, die aus der zusammengefalteten

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SAD ORfG)NAL

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Blase geschnitten werden. Die Folien 16a und 16b werden auf Walzen 28 und 29 aufgewickelt. Die Blase 16 wird durch den Innengasdruck in aufgeblähter Form gehalten. Innerhalb der Blase und an der Form 12 befestigt, befindet sich eine Kühlvorrichtung, die im allgemeinen durch die Bezugszahl 30 bezeichnet wird. Die Kühlvorrichtung 30 weist einen Träger und einen Verteiler 32 auf. Eine erste Kühlvorrichtung 33 ist am Träger und Verteiler 32 befestigt,und eine zweite Kühlvorrichtung 35 ist an der ersten Kühlvorrichtung 33 entgegengesetzt zur Form 12 angebracht. Der Träger und Verteiler 32 und die Kühlvorrichtungen 33 und 34 sind im allgemeinen koaxial in Bezug auf die ringförmige Formöffnung und axial innerhalb der Blase 16 angeordnet. Der Verteiler 32 und die Kühlvorrichtungen 33 und 35 dienen zur Zirkulation eines Gases im Kaum 36, der durch die Blase 16 begrenzt wird. Eine Gasquelle 38 steht mit dem Raum 36 über eine Leitung 39 und einen nicht gezeigten Durchlaß in der Form 12 in Verbindung. Eine Kraftquelle 40 ist mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Kraftregler 41 bzw. 42 und 43 verbunden. Die Kraftregler 41, 42 und 43 stehen mit Motoren in Verbindung, die innerhalb des Verteilers 32 und der Kühlvorrichtungen 33 bzw. 34 angeordnet sind, und zwar mittels der Leitungen

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6AD ORiGINAl.

45, 46 und 47, welche durch die Form 12 in einem nicht gezeigten Kanal verlaufen. Eine Quelle 50 für flüssiges Kühlmittel steht mit den Kühlvorrichtungen 32 und 35 mittels einer Einlaßleitung 51 und einer Auslaßleitung 52 in Verbindung.

Beim Betrieb der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung wird durch den Extruder 11 über die Leitung 13 der Form 12 ein wärmeplastifiziertes, synthetisches Harzmaterial zugeführt. Das wärmeplastifizierte Material wird aus der form als Rohr 16 extrudiert. Bas Rohr 16 läuft zu den haltewalzen 18 und 19· Ein geeignetes Gas wie Luft wird aus der Gasquelle 38 über die Leitung 39 in den Raum 36 eingeführt, damit innerhalb der Blase 16 ein ausreichender Druck entsteht, um die Blase im gewünschten Ausmaß zu weiten oder zu recken. Die gereckte Blase wird mittels der Zusammenfaltkonstruktion 20 zusammengefaltet unter Bildung eines flachen Rohres oder Schlauche, welcher anschließend unter Bildung der Filme 16a und 16b zerschnitten wird. Innerhalb der Kühlvorrichtungen 33 und 35 wird durch die Kühlmittelquelle 50 ein Kühlmittel in Umlauf gehalten. Nicht gezeigte Gebläse, die innerhalb der Kühlvorrichtungen 33 und 35 angeordnet sind, bewirken, daß das

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Gas innerhalb der Blase ringförmig wirbelnd oder kreisend neben, jeder der Kühlvorrichtungen strömt. Der Verteiler rotiert um die Extrusionsach.se, und der Luftring 15 führt , der äußeren Oberfläche der Blase an die Form angrenzend Kühlluft zu. Unter der Bezeichnung "ringförmig wirbelnder oder kreisender Fluß" wird ein ringförmiges Strömungsbild verstanden, bei dem die Hauptrichtung der Strömung auf der Peripherie eines Ringquerschnittes verläuft, der in einer Ebene liegt, durch welche die Achse des Rings verläuft.

In Fig. 2 wird ein Paar Kühlvorrichtungen gezeigt, die-durch die Bezugszahl 60 bezeichnet sind. Die Kühlvorrichtungen 60 umfassen eine erste Kühlvorrichtung 61 und eine zweite oder abschließende Kühlvorrichtung 62. Die erste Kühlvorrichtung 61 weist einen Rahmen und Träger oder Dorn 64 auf. Der Dorn 64 ist zentral angeordnet und zylindrisch geformt. Der Träger oder Dorn 64 wird durch eine P Verteiler- und Trägeranordnung wie die Trägeranordnung 32 von Fig. 1 getragen. Um den. Dorn 34 ist koaxial ein Außengehäuse 65 angeordnet, welches die Form eines hohlen Zylinders aufweist. Der Dorn 64 und das Gehäuse 65 bilden zwischen sich einen ringförmigen Raum 67 mit einem ersten Ende 68 und einem zweiten Ende 69. Eine Vielzahl von mit Kühl-

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rippen versehenen, röhrenförmigen Wärmeaustauschelementen 70, 71 und 72 ist im ringförmigen Raum 67 schraubenförmig angeordnet. Die Wärmeaustauschelemente 70, 71 und 72 weisen erste Enden 73, 74 bzw. 75 auf. Ein Kühlkopf 80 steht mit den ersten Enden 73, 74 und 75 der Wärmeaustauschelemente oder Rohre 70, 71 und 72 über die Leitungen 81, 82 bzw. 83 in Verbindung. Ein Filter 85 ist im ringförmigen Durchlaß 67 angrenzend an dessen zweites Ende 69 angeordnet. Ein Rahmen 86 grenzt an das erste Ende 68 des Außenteils 65 koaxial zu diesem an. Der Rahmen 86 ist perforiert und trägt einen Motor 88, der ein Gebläserad 89 aufweist, welches der Bewegung von Gas durch den ringförmigen Durchlaß 67 und über die Wärmeaustauschelemente 70,71 und 72, wie durch die Pfeile angedeutet wird, dient. Die Kühlmittelleitung 90 steht mit den zweiten Enden 76> 77 und 78 der Wärmeaustauschelemente 70, 71 bzw. 72 in Verbindung.

Der Rahmen 86 dient zur starren Befestigung der ersten Kühlvorrichtung 61 an der zweiten Kühlvorrichtung 62, die koaxial zur ersteren angeordnet ist.

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- ίο -

Die zweite Kühlvorrichtung 62 weist einen zylindrischen Träger oder Dorn 92 auf, der am Rahmen 86 befestigt ist. Um den Dorn 92 verläuft koaxial zu diesem ein zylindrisches Gehäuse 93. Das Gehäuse 93 und der Dorn 92 bilden zwischen sich einen ringförmigen Durchlaß 94 mit einem ersten Ende 95 und einem zweiten Ende 96. Eine Vielzahl von schraubenförmig angeordneten, mit Kühlrippen ver- ^ sehenen, röhrenförmigen Wärmeaustauschelementen 98, 99 und 100 ist im Ringraum 94 angeordnet. Die Wärmeaustauschelemente 98, 99 und 100 weisen erste Enden 101, 102 bzw. 103 auf. Die ersten Enden 101, 102 und 103 sind mit der Leitung 90 verbunden, die im Dorn 92. verläuft. Die Wärmeaustauschelemente 98, 99 und 100 weisen ferner zweite Enden 105, 106 bzw. 107 auf. Die zweiten Enden 105, 106 und 107 sind mit einer Leitung 108 verbunden, die längs des Rahmens 86 durch die erste Kühlvorrichtung 61 verläuft und mit einer Kühlmittel-Auslaßleitung, die nicht gezeigt ist, verbunden ist. Ein Gasfilter 109 ist innerhalb des ersten Endes 95 des Ringraums 94 angeordnet. Am Rahmen 86 ist ein Motor 110 befestigt,und ein Gebläserad 111 wird vom Motor 110 so angetrieben, daß es Gas durch den Ringraum 94 und über die Wärmeaustauschelemente 98, 99 und 100 bewegt, wie

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durch die Pfeile angedeutet ist. Ein Endverteiler 112 ist an der Kühlvorrichtung 62 "befestigt und steht mit dem zweiten Ende 96 des inneren Durchlasses 94 in Verbindung. Der Endverteller 112 weist ein im allgemeinen zentral angeordnetes Trägerteil 114 und eine flexible gewellte Leitung 1-15 auf, die am Gehäuse 93 befestigt ist und an dem diesem gegenüberliegenden Ende eine Vielzahl von Öffnungen 116 j aufweist, die symmetrisch um den Träger 114 herum angeordnet sind. Die Leitung 115 1st auf der vom Gehäuse 93 entfernten Seite mittels des Rings oder Befestigungsmittels 118 einstellbar am Träger 114 befestigt.

Beim Betrieb des in Pig. 2 gezeigten Kühlteils wird ein Kühlmittel dem Stutzen 80 zugeführt, der das Kühlmittel durch die Wärmeaustauschelemente 70, 71 und 72 und weiter in die Leitung 90 fließen läßt, die wiederum die

Kühl- oder Wärmeaustauschflüssigkeit den mit Kühlrippen ^ versehenen Röhreneiefaes-teH. 98, 99 und 100 der zweiten Kühlvorrichtung 62 zuführt. Die Wärmeaustauschlüssigkeit oder das Kühlmittel wird durch die Leitung 108 abgelassen und wieder zum Vorrat zurückgeleitet. Die Gebläseräder 89 und 111 fördern Gas durch die ringförmigen Durchlässe 67 und 94,

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und wenn die Kühlvorrichtungen innerhalb einer sie umgebenden, .röhrenförmigen Hülle angeordnet werden, wie sie durch die Filmblase 16 von Pig. 1 geschaffen wird, erzeugt jede ' der Kühlvorrichtungen eine ringförmig kreisende Strömung.

Fig. 3 zeigt eine Ansicht einer Träger- und Verteileranordnung, die wiederum von einer Form getragen wird. Die Träger- und Verteileranordnung wird durch die Bezugszahl 125 bezeichnet. Die Anordnung 125' ist starr mit einer Frontseite 126 einer ringförmigen Strangpreßform 127 verbunden, welche ein ringförmiges Strangpreßmundstück 128 aufweist. Die Anordnung 125 weist einen mit ihr zusammenwirkenden Rahmen 130 auf. Der Rahmen 130 ist mit der Formfrontfläche 126 mittels der Bolzen 132 starr verbunden. Der Rahmen 130 begrenzt einen ersten Kühlmitteldurchlaß 133 und einen zweiten Kühlmitteldurchlaß 134. Eine Leitung 135 dient zur Durchführung einer Anzahl elektrischer Stromfeiter P von der Formfrontfläche zu dem Teil des Rahmens, der der Form entfernt liegt, wobei der Teil 135 dazu eingerichtet ist, eine Kühlvorrichtung wie die Kühlvorrichtung 60 von Fig. 2 zu tragen. Ein Lager 139 ist am Umfang des Rahmens 130 neben der Formfrontfläche 126 angeordnet. Das Lager 139 trägt einen drehbaren, zylindrischen Verteiler HO. Der

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Verteiler 140 weist ein ringförmiges Außengehäuse 14-1 auf. Das Außengehäuse 141 begrenzt einen nach innen vorspringenden, ringförmigen Flansch 142, der an das Lager 139 angrenzt. Ein Innengehäuse 144 umgibt den Mittelteil des Rahmens 13O. Das Gehäuse 144 ist ringförmig und mit dem Außengehäuse 141 durch eine Anzahl erster Arme 146 und eine Anzahl zweiter Arme 147 verbunden. Das Innengehäuse 144 und das Außengehäuse 141 bilden einen ringförmigen Durchlaß 149. Das Gehäuse 144 weist einen sich nach außen erstreckenden Flansch oder Ansatz 151 auf, der dem Lager 139 benachbart ist und vom Flansch 142 des Außengehäuses 141 einen Abstand aufweist. Durch die Flansche 142 und 151 und das Inneiigehäuse 144 wird ein sich radial erstreckender Durchlaß 153 gebildet. Der Durchlaß 153 steht in Verbindung mit dem Durchlaß 149. An das Lager 139 angrenzend und innerhalb des Gehäuses 144 befindet sieh ein Ringzahnrad 155.

Das Ringzahnrad 155 steht in Eingriff mit einem ersten Zwi-

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schenzahnrad 156, welches auf dem Gehäuse 130 drehbar befestigt ist. Das erste Zwischenzahnrad 156 steht wiederum in Eingriff mit einem zweiten Zwischenzahnrad 157, welches ebenfalls auf dem Gehäuse 13O drehbar befestigt ist. Das zweite Zwischenzahnrad 157 greift in ein Ritzel 159 ein. Das Ritzel wird durch einen Getriebekopfmotor 151 angetrie-

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ben, welcher im Gehäuse 130 befestigt ist. Der Getriebekopfmotor 161 hat vorteilhaft eine variable Geschwindigkeit. Der in Fig. 3 gezeigte Verteiler eignet sich besonders zur Verwendung mit einer Strangpreßvorrichtung, die ■ dazu bestimmt ist, senkrecht nach oben zu extrudieren. Eine Abänderung des Lagers 139 ermöglicht jedoch den Betrieb in jeder gewünschten Ebene. Der Getriebekopfmotor, dreht den Verteiler, der durch das innere und äußere Gehäuse 144 bzw. 141 gebildet wird, und der eine gleichmäßige Verteilung von Luft oder einem anderen Kühlgas, welches aus einer Kühlvorrichtung wie der Kühlvorrichtung 61 von Fig. 2 eintritt, ergibt. Das Kühlgas tritt durch das Drehkreuz 137 des Rahmens 130 ein, strömt in den Durchlaß 149 und durch den ringförmig sich nach außen erstrekkenden Durchlaß 153. Der Verteiler 140 ergibt bei einer Geschwindigkeit von 135 Upm bei einer 30,48 cm Form (eine Form, deren ringförmiges Strangpreßmundstück etwa 30,48 cm Durchmesser aufweist) eine ausreichende Verteilung aller kleineren Unregelmäßigkeiten im Luftstrom, so da# der erhaltene, daraus extrudierte Film eine gleichmäßige Dicke aufweist, wenn er auf die Aufwicke!walze gelangt.

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Wesentlich für das erfiridungsgemäße Verfahren ist die Verwendung eines flüssigen Wärmeaustauschermediums, welches durch die Form strömt. Dies ermöglicht eine Innenkühlung des FiIms mit viel größerer Geschwindigkeit als sie erhalten werden kann, indem man ein Kühlgas in die Filmblase einführt und das Gas zur Kühlung und Eezirkulation in der Blase absaugt.

Der ringförmig kreisende Fluß des Wärmeaustauschgases innerhalb der Blase ergibt eine gleichmäßige rasche Kühlung derselben,und besonders günstig wird an die Form angrenzend ein gleichlaufender, ringförmig kreisender Strom angewendet, wie die pfeile von Fig. 1 zeigen. Der gleichgerichtete Strom ergibt eine hervorragende Gleichmäßigkeit, da es dadurch möglich ist, einen rotierenden ausgleichenden Strom am Umfang der Blase direkt neben der Formfrontfläche, wo das thermoplastische Material der

Blase in seinem fließfähigsten Zustand ist und am meisten der Bildung von Unregelmäßigkeiten infolge von ungleichen Temperaturen unterliegt, zu erzeugen.

Die Anordnung eines zweiten Kühlabschnittes vergrößert die Kühlkapazität deutlich, und die ringförmig

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kreisende Strömung.des zweiten Kühlmittels erfolgt vorteilhaft entgegengesetzt zu der des ersten Kühlmittels, welches an die Form angrenzt. Bei den meisten Film-Strangpreßarbeitsgängen ist es äußerst günstig, in den Kühlabschnitten ein Filter oder einen ähnlichen Sammler vorzuziehen, um jedes Kondensat zu entfernen, welches von flüchtigen Stoffen stammen kann, die aus der extrudierten Kunststoffschmelze entweichen. Beispielsweise können äußerst geringe Wassermengen in der Kunststoffschmelze zur eventu-

Ansammlunc solchen
eilen jtafisxaiHHg einer aasaseJxaEembeoc Wassermenge innerhalb der Blase führen, daß Wasser auf den Kühlelementen kondensiert und auf die Formfrontfläche des Gehäuses neben der formfrontfläche tropft und eine ungleichmäßige Temperatur der Form hervorruft. Ein solches Kondensat kann auch auf die innere Oberfläche der Blase tropfen, wenn das Extrudieren anders als senkrecht nach oben durchgeführt wird. Innenkühler gemäß der Erfindung ermöglichen im allgemeinen eine Erhöhung der Strangpreßgeschwindigkeit auf etwa das 2- bis 3fache der ohne Kühler erzielbaren Geschwindigkeit. Derartige Strangpreßgeschwindigkeiten können nicht durch Verwendung einer Kühlgaszufuhr aus einer außerhalb der Blase liegenden Quelle erzielt werden. Eine Regelung der

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G-asströme mit der erforderlichen Strömungsgeschwindigkeit und den notwendigen Drücken scheint technisch undurchführbar.

Die Formung der Blase in der Kühlzone neben dem Formmundstück läßt sich leicht erhalten durch Regelung von Luftgeschwindigkeit und Luftmenge, die aus dem äußeren, ringförmigen Auslaß neben der Form austreten. Eine derartige Formung ermöglicht ein rasches oder allmähliches Rekken des extrudierten Rohres, je nach dem speziell herzustellenden Produkt.

Ui ein geeignete Formung und Kühlung der extrudierten Blase zu erzielen, insbesondere wenn Polyolefine extrudiert werden, ist es wesentlich und kritisch, daß die durch den Verteiler oder ringförmigen Auslaß erzielte Luftgeschwindigkeit im Bereich von 508 bis 2032 cm/sec und das Volumen zwischen etwa 23,5 und 94 l/sec/2,54 cm Umfang der Strangpreßform liegen. Der ringförmige Luftstrom muß an der Formoberflache oder in einer Entfernung von nicht mehr als etwa 6,35 cm oberhalb oder entfernt von den Formansätzen und vorzugsweise in einer Entfernung von etwa 3»17 cm von diesen angewandt werden. Damit die Blase oder das ex-

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trudierte Rohr durch den Hochgeschwindigkeitsluftstrom richtig gekühlt und geformt wird, ist es notwendig, daß der Durchmesser des ringförmigen Auslasses, d.h. die 'l'ei-Ie, welche den ringförmigen Durchlaß 153 von Fig. 3 bil- . den, einen Durchmesser aufweisen, der 0 bis 5 cm geringer ist als der Foriavorsprung-Durchmesser, vorzugsweise etwa 2,54 cm weniger Durchmesser aufweist als der Durchmesser m des Strangpreßmundstücks. Es ist wesentlich und kritisch, daß der Verteiler wie der Verteiler HO oder das unmittelbar an die ringförmigen Vorsprünge angrenzende Gehäuse eine Form aufweist, die in den Abmessungen ungefähr gleich der Form ist, welche die sich nach außen öffnende, ringförmige Auslaßöffnung aufweist, damit ein Venturi-Effekt vermieden wird, der eine Verringerung des Blasendurchmessers verursacht.

Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, einen Polyäthylenfilm mit den gewünschten Eigenschaften herzustellen und bestimmte gewünschte Eigenschaften je nach der beabsichtigten Verwendung des Filmes maximal auszubilden. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in allen Fällen Durchhangs- und Durch-

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biegungs- oder Flachliegeeigenscliaften des Filmes deutlich verbessert, und solche Merkmale wie Glanz und Klarheit und Schlagzähigkeit werden durch Veränderung von Luftgeschwindigkeit und -volumen merklich beeinflußt.

Zur weiteren Erläuterung wird ein Polyäthylen mit einem Schmelzindex von 3 mit einer Geschwindigkeit von etwa 90 kg/Stunde aus einer Form extrudiert, die einen Durchmesser von-30,48 cm und eine Temperatur von 177°C aufweist. Die Form weist eine Kühlvorrichtung wie in Fig. 3 gezeigt auf und auch einen ringförmigen Verteiler,wie iii Fig. 3 gezeigt. Die sich radial nach außen erstreckende Düse weist einen Durchmesser von 27194 cm und rotiert mit einer Geschwindigkeit von 14,6 Upm.

Die Ergebnisse der verschiedenen Versuche zeigt die nachstehende Tabelle.

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Tabelle I

Versuch. Strangpreßgeschwind.
kg/Std.

Aufwickelgeschwind.

m/sec

d.erhaltenen Pi Ims Erstarrungs- äußerer · Innenkiihhöhe - cm Luftring- lerzuvolumen' stand

60

90

0,23 38

0,23

0,35

0,35 38.

47

38

216 l/sec bei Linearge s chw. von 11,75 m/sec

320 l/sec bei Linearg es chw. von 16,5 m/sec

150 l/sec bei Lineargeschw. von 8,0 m/sec

320 l/sec bei Linearge s chw. von 16,5 m/sec

abgeschaltet

115 l/sec bei Linearge s chw. von 9,0 m/sec

abgeschal· tet

94 l/sec bei Linearge s chw. von 7,5 m/sec

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Fortsetzung Tabelle I

2 ' "5 '
Versuch. Glanz Grabung Durchsich- Dart

Durch.- Bemerkungen tigkeit n. Schlag- hang⁶' Gardner^- zähigk. cm ■

g⁵ -

67 5,& . ■

72 5,6

74

78

4,7

3,6

27

72

4,2

14·

84 87

91

80

107

1,9
0,32

2,54

0,32

Regelung der Blasenform verbessert Glanz,Schlagzähigkeit, Durchsichtigkeit

Film blockt (unerwünschtes Kleben) und hängt durch

Regelung der Blasenform verbessert Glanz,Trübung und Durchsichtigkeit, PiIm blockt nicht und ist nicht

Blasenform wird modifiziert und Schlagzähigk. auf 107 g erhöht gegenüber 91g bei Versuch 3

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Fußnoten:

1 Durchmesser des äußeren Luftrings ist 31 cm unter Bildung eines ringförmigen, nach innen gerichteten Schlitzes von 1,5 cm Breite.

2 45° Spiegelglanz ASTM D-H71-57T p 3 ASTM D-1003-61

4 ASTM D-1746-62T

5 ASTM D-17O9-62T

6 Längenunterschied zwischen 2,54 cm Streifen, die aus der Maschinenrichtung des Films abgetrennt sind

+ etwa 2,54 cm Durchhang pro 30,48 cm Breite bei 1,5m Länge

++ etwa 0,32 cm Durchhang auf 30,48 cm breite bei k 1,5m Länge.

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Claims

- 23 - ...'. ' ■ '. : P A I E Έ I A K S P E Ü C H E

/ 1. J Yerfahren zur Herstellung eines thermoplastischen Harzfilms nach dem Blaseneinschließverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß ein flüssiges Kühlmittel durch einen Wärmeaustauscher-zirkuliert wird, der im Innern der eingeschlossenen Blase angeordnet ist, ein gasförmiges Wärmeaus— tausciiinittel über' den Wärmeaustauscher geleitet und gleichmäßig auf die innere Oberfläche der Blase gerichtet wird.
2. Yerfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Kühlmittel in der Blase in mindestens einer im allgemeinen ringförmig kreisenden^ Strömung zirkuliert wird.
3· Yerfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom des gasförmigen Kühlmittels an einer S-telle, die an das ringförmige Strangpreßmundstück angrenzt, radial nach außen gerichtet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche T bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Kühlmittel in zwei

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im allgemeinen benachbarten Kreisströmen zirkuliert wird, wobei jeder der Ströme im allgemeinen zur Hittellinie des extrudierten Rohrs, welches die Blase bildet, koaxial verläuft.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom des Kühlmittelgases, der an die Blase angrenzt, in der Nähe der Form die Strangpreßrichtung aufweist und entfernt von der Form entgegengesetzte dichtung aufweist.
6. Verfahren'nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Wärmeaustauschmittel auf die Innenoberfläche der Blase durch eine rotierende Ringdüse mit einer Geschwindigkeit von 5 bis 20 m/sec und in einem Volumen von 23 bis 94 1/sec/linearem 2,54 cm Rohrdurchmesser am Strangpreßmundstück gerichtet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als thermoplastisches Harz ein Polyolefin verwendet wird.

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8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als thermoplastisches Harz ein Polyäthylen verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Wärmeaustauschmittel auf die innere Oberfläche des Rohrs in radialer Richtung nach außen in einer Entfernung von nicht mehr als 6,35 cm von der Form gerichtet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 91 dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Kühlmittel in einer Entfernung von etwa 3,18 cm von der Form zugeführt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Kühlmittel an die Form angrenzend aus einem ringförmigen Bauteil zugeführt wird, dessen Durchmesser zwischen dem Durchmesser der Form und etwa 5 cm darunter schwankt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Kühlmittel zwischen der inneren Oberfläche des Rohrs und einer in dieser angeordneten zylindrischen Form geführt wird.·

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13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein äußerer, ringförmiger Luftstrom auf das extrudierte Rohr angrenzend an die Rohrform. angewendet wird.
14. Rohrextruder, gekennzeichnet durch eine Röhrenform, fe * ein filmabflachungsmittel, welches in einer gewissen .Entfernung von der form angebracht ist und zum Abflachen des frisch extrudierten Rohrs dient, wobei in der form eine Einlaßleitung und eine Auslaßleitung angeordnet sind, die durch dieselbe in den vom frisch extrudierten Rohr umschlossenen Baum hinein- und herausführen, einen Flüssigkeit-Gas*Wär&eaustauscher, der in dem Raum angeordnet ist, welcher durch das extrudierte Rohr eingeschlossen wird und der von der Form getragen wird und mit der Einlaß- und der Auslaßleitung verbunden ist, Mittel zur Bewegung eines gasförmigen Kühlmittels über den Wärmeaustauscher und über die innere Oberfläche de» frisch extrudierten. Rohres und Mittel zur Drehung des Wärmeaustauschers.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14» dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauscher eine ringförmig angeordnete WärmeaustauBchoberflache aufweist, die symmetrisch um die Strangpreßmittellinie angeordnet ist.

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16. Vorrichtung nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß zwei ringförmige Wärmeaustauscher koaxial Side an jiin.de zueinander angeordnet sind.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15» gekennzeichnet durch einen ringförmigen Verteiler, der um die Mittellinie der Form rotiert und einen Gasstrom radial nach außen abgibt,

und Mittel zum Drehen des Verteilers. - ™
18. Vorrichtung naoh Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Bewegung des gasförmigen Kühlmittels ein Elektromotor mit einem axial angeordneten Gfebläserad ist.·

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