DE1779859C2

DE1779859C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einheitlich molekular orientierter Filme aus Polystyrol

Info

Publication number: DE1779859C2
Application number: DE1779859A
Authority: DE
Inventors: Ahlich Harold George
Original assignee: Dow Chemical Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1956-07-11
Filing date: 1957-07-08
Publication date: 1974-01-03
Also published as: DE1181394B

Description

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Das erfindungsgemäße Verfahren ist mit gleichem führung des Verfahrens nach der Erfindung in der Erfolg auf die Herstellung eines einheitlich molekular Seitenansicht schematisch dargestellt,

orientierten Films aus polymeren Homologen des Eine Pumpe 6 drückt das auf 170 bis 200° C er-Styrols, z. B. Polyvinyltoluol, oder aus Mischpoly- hitzte Polymerisat durch einen Rotationskühler 1, in

merisaten des Styrols oder Vinyltoluols miteinander 5 dem es auf 130 bis 170° C, vorzugsweise auf 140 bis

oder mit a-Methylstyrol oder Acrylnitril anwendbar. 155° C, abgekühlt wird, und anschließend durch eine

; Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Ringspaltdüse 2. Die so ausgeformte heiße Schlauch-

j Durchführung dieses Verfahrens, bestehend aus einer folie 7 wird in üblicher Weise mittels Luft, die unter

Strangpreßvorrichtung mit einer Ringspaltdüse und geringem Überdruck von 0,0098 bis 0,0231 atü steht,

! einer davor angeordneten Kühlvorrichtung zum Aus- io aufgeblasen und radial verstreckt. Die Außenatmo-

pressen des polymeren Materials in Schlauchform, sphäre kann jede beliebige, vorzugsweise nahezu

einer Einrichtung zum Aufblasen des ausgepreßten konstante Temperatur haben, wenn sie nur ge-

: Schlauches zu einer Schlauchfolie, einer konzen- nügend, d. h. 40 bis 60° C, unter der Wärmeverfor-

; trischen Führungseinrichtung zur Bestimmung des mungstemperatur liegt.

f Durchmessers der Schlauchfolie und einem Walzen- 15 Ein Führungsring 3, der gegen die Schlauchfolie 7 j paar zum Abquetschen und Abziehen der Schlauch- eine glatte, zentralkonische Oberfläche aufweist, ist in ! folie. ' Achsenrichtung verschiebbar, wodurch der größte Die Vorrichtung ist gekennzeichnet durch einen in Durchmesser der aufgeblasenen Schlauchfolie 7 Auspreßrichtung in Abstand hinter der Ringspalt- innerhalb gewisser Grenzen verändert werden kann. Ί düse und vor dem größten Durchmesser der 20 Der Ring 3 kann gegebenenfalls so ausgebildet sein, j Schlauchfolie liegenden Führungsring als Führungs- daß er von innen gekühlt werden kann, um das Auseinrichtung. maß der Verstreckung der Schlauchfolie 7 zu vari-Um die aus dem heißen Schlauch austretende ieren. Der Führungsring 3 ist auf seiner Außenseite Flüssigkeit aufzunehmen, die auf der Schlauchober- mit einem absorptionsfähigen Filz oder Gespinst fläche Schlieren bilden und die Dehnungseigenschaf- 25 überzogen, das aus der heißen Schlauchfolie 7 austen des Films ungünstig beeinflussen kann, ist vor- tretende Flüssigkeit aufnimmt, da sonst die Flüssigzugsweise der Führungsring auf seiner Außenseite keit auf der Schlauchoberfläche Schlieren bildet und mit einem Streifen aus absorptionsfäbigem Filz oder die Dehnungseigenschaften der Folie ungünstig verGespinst versehen. ändert.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß zu 30 Die Schlauchfolie 7 läuft schließlich über eine

einer ausreichenden konzentrischen Führung des Reihe von Führungswalzen 8 und wird durch eine

Schlauches in dem verwendeten Temperaturbereich Strahlungs- oder Konvektionseinrichtung 4 auf eine

eine schmale Ringfläche völlig ausreicht, um das Temperatur nahe der Wärmeverfonnungstemperatur

Aufblasen des Schlauches entsprechend zu steuern. erwärmt. Abschließend passiert die Schlauchfolie 7

So kann mit der erfindungsgemäßen Anordnung 35 Abquetschwalzen 5, durch die sie zusammengedrückt

durch einfache Axialverstellung des Ringes gegen- und in Längsrichtung verstreckt wird,

über der Ringspaltdüse bzw. den Quetschwalzen der Nach Durchlaufen der Abquetschwalzen 5 kann

Durchmesser des aufgeblasenen Schlauches und da- die zusammengedrückte, einheitlich orientierte

mit die Umfangsverstreckung beeinflußt werden. Schlauchfolie 7 den üblichen Nachverarbeitungsver-

In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Durch- 40 fahren zugeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 der Wärmeverstreckungstemperatur liegt, bei der das Patentansprüche: polymere Material nur noch mit großer Schwierigkeit verstreckt werden kann.

1. Verfahren zur Herstellung einheitlich mole- Diesem bekannten Verfahren haftet der entscheikular orientierter Filme aus Polystyrol und dessen 5 dende Nachteil an, daß der hergestellte Film nicht polymeren Homologen sowie Mischpolymerisaten einheitlich verstreckt ist, d. h., einzelne Bereiche des daraus durch Auspressen des Materials nach Films weisen gegenüber anderen Stellen unterschied-Kühlung auf eine Temperatur von 130 bis 170⁰C liehe Dehnungs- und Festigkeitseigenschaften auf, da nach unten, Aufblasen des ausgepreßten Schlau- es bei der technischen Durchführung des Verfahrens ches unter Führung des Umfanges zu einer axial io unmöglich ist, jedes Teilbereich des Films genau molekular orientierten Schlauchfolie sowie Ab- gleichen Abkühlungs- und Streckbedingungen zu quetschen und Abziehen der Schlauchfolie, da- unterwerfen. Die Folge davon ist eine Herabsetzung durch gekennzeichnet, daß die auf ge- der Dehnungs- und Festigkeits-Durchschnittswerte blasene Schlauchfolie in einem schmalen Ring- des gesamten Films, die häufig nicht einmal den für bereich an ihrem Umfang vor Erreichen ihres 15 viele Gebrauchszwecke erforderlichen Mindestwerten größten Durchmessers geführt wird. entsprechen.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- Die unterschiedlichen Dehnungs- und Festigkeitsrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer eigenschaften entstehen bei bekannten Folien unter Strangpreßvorrichtung mit einer Ringspaltdüse anderem dadurch, daß trotz Verwendung eines und einer davor angeordneten Kühlvorrichtung 2° Schmiermittels die Reibung der Folie gegen die Fühzum Auspressen des polymeren Materials in rungsflächen ungleichförmig werden kann. Da das Schlauchform, einer Einrichtung zum Aufblasen Folienmaterial aber sehr dünn und infolge der Verdes ausgepreßten Schlauches zu einer Schlauch- formungstemperatur weich ist, führen schon außerfolie, einer konzentrischen Führungseinrichtung ordentlich geringe Reibungsunterschiede entlang den zur Bestimmung des Durchmessers der Schlauch- *5 sich bei bekannten Verfahren und Vorrichtungen folie und einem Walzenpaar zum Abquetschen über eine große Länge der aufgeblasenen Schlauch- und Abziehen der Schlauchfolie, gekennzeichnet folie erstreckenden Führungsflächen zu einem undurch einen in Auspreßrichtung in Abstand hinter gleichförmigen Verstrecken.

der Ringspaltdüse (2) und vor dem größten Es ist die der Erfindung zugrunde liegende AufDurchmesser der Schlauchfolie liegenden Füh- 3° gäbe, eine Folie mit wesentlich gleichförmigeren rungsring (3) als Führungseinrichtung. Dehnungs- und Festigkeitseigenschaften und damit

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- insgesamt wesentlich höheren Dehnungs- und Festigkennzeichnet, daß der Führungsring (3) auf seiner keits-Durchschnittswerten zu schaffen.
Außenseite mit einem Streifen aus absorptions- Die Aufgabe wird bei dem eingangs dargelegten fähigem Filz oder Gespinst versehen ist. 35 Verfahren dadurch gelöst, daß die aufgeblasene

Schlauchfolie in einem schmalen Ringbereich an ihrem Umfang vor Erreichen ihres größten Durch-

messers geführt wird.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die 40 Reibungsfläche und damit der Gesamtreibungswider-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her- stand an den Führungsflächen wesentlich herabgestellung einheitlich molekular orientierter Filme aus setzt, so daß gegenüber bekannten Einrichtungen die Polystyrol und dessen polymeren Homologen sowie Gefahr eines ungleichen Verstreckens durch Rei-Mischpolymerisaten daraus durch Auspressen des bungsunterschiede entscheidend herabgesetzt ist.
Materials nach Kühlung auf eine Temperatur von 45 Die nach den Verfahren des Standes der Technik bis 170° C nach unten, Aufblasen des ausge- hergestellten orientierten Folien haben im allgemeipreßten Schlauches unter Führung des Umfanges zu nen durchschnittliche Bruchfestigkeiten von etwa einer axial molekular orientierten Schlauchfolie sowie 1,05 kg/cm² je 0,0254 cm Wandstärke. Die durch-Abquetschen und Abziehen der Schlauchfolie. schnittlichen Dehnungswerte derartiger Folien liegen

Die Herstellung von Kunststoffolien nach dem so- 50 in der Größenordnung von 4%. Im Gegensatz hierzu genannten Blasverfahren ist seit langem bekannt. Im sind die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren her-Falle des Polystyrols wird nach den bekannten Ver- gestellten Folien einheitlicher und gleichmäßiger in fahren das Polymerisat auf etwa 190 bis 210° C auf- ihren Eigenschaften; die durchschnittlichen Bruchgeschmolzen und bei dieser Temperatur durch eine festigkeiten liegen bei etwa 1,75 kg/cm² und die Deh-Ringspaltdüse zu einem Schlauch ausgepreßt. Dieser 55 nungswerte bei annähernd 28 ⁰Zo.
heiße, noch verformbare Schlauch wird mit Hilfe In einem Vergleichsversuch wurden aus einem

eines Gases zu einer Schlauchfolie aufgeblasen, um Polystyrolfilm, der nach herkömmlichen Verfahren gleichzeitig das Material abzukühlen, die Wandstärke hergestellt und verstreckt war, achtzehn Probemuster des Schlauches zu verringern und eine Verstreckung an verschiedenen Stellen des Films herausgeschnitten in radialer Richtung herbeizuführen. Anschließend 60 und mit sechzehn Probemustern, die einem erfinpassiert die Schlauchfolie eine Reihe von Führungs- dungsgemäß hergestellten Polystyrolfilm entnommen walzen und wird schließlich durch Abquetschwalzen waren, verglichen. Der nach Verfahren des Standes flachgedrückt. Die Abquetschwalzen üben zusätzlich der Technik hergestellte Film hatte eine durchschnitteinen Zug in longitudinaler Richtung auf den zusam- liehe Bruchfestigkeit von 1,05 kg/cm² je 0,0254 cm mengedrückten Schlauch aus, wodurch eine Verstrek- 65 Wandstärke und eine Bruchdehnung von durchkung in Längsrichtung bewirkt wird. Während dieses schnittlich 4 °,·Ό. Im Vergleich dazu wies der erfin-Vorganges kühlt sich die Schlauchfolie fortwährend dungsgemäß hergestellte Film Durchschnittswerte ab und erreicht schließlich eine Temperatur, die unter von 1,75 kg'cm² bzw. von 27 ⁰Zo auf.