DE2012602B2 - Aufwickelbare materialbahn, insbes. thermoplastische kunststoff-folienbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine aufwickelbare Materialbahn, insbesondere thermoplastische Kunststoff-Folienbahn, wobei die einzelnen Wickellagen durch jeweils einen im Bereich der Bahnkanten vorgesehenen schmalen Abstandhalterstreifen voneinander getrennt sind.

Bei der Lagerung aufgewickelter Folienrollen, wie sie bis zur Weiterverarbeitung vorgenommen werden muß, sind immer wieder sowohl Verdehnungen innerhalb der Bahnen als auch die Verblockung oder Teleskopierung einzelner Lagen festzustellen. Hierdurch erfahren die z. T. mit erheblichem Aufwand an Verfahrensbedingungen, Maschinen und Kosten, in guter Qualität hergestellten Folien meist in kurzer Zeit Qualitätseinbußen, beispielsweise in ihrer Planlage, in ihren optischen Eigenschaften usw. Zum Teil werden, insbesondere sehr dünne Folienbahnen, wie sie beispielsweise als Elektroisolier- oder Tcribandfolie eingesetzt werden, so stark in ihrer Qualität gemindert, daß sie als Ausschußware betrachtet werden müssen, was einen beträchtlichen Verlustfaktor darstellt. Die Ursache für die negative Veränderung der Folie liegt in dem durch das Wickeln, durch Relaxation der Folie und durch die hohen Radialkräftc innerhalb des Wickels hervorgerufenen Entweichen der zwischen den einzelnen Folienlagen befindlichen Luftschichten. Da sich maschinenbedingt keine Folien herstellen lassen, die eine völlige Dickengleichmäßigkeit aufweisen, rufen die Dickstellen nach dem Entweichen der Luftschichten bleibende Verdehnungen in der Folie hervor. Durch das Fehlen der Luftschicht kommt es weiterhin zu Verblockungen einzelner Lagen, wodurch bei der Weiterverarbeitung Abrisse entstehen.

Zusätzlich entstehen durch das Zusammenfallen des Wickels erhebliche Querwellen, die durch die hohen Radialkräfte bleibend eingeprägt werden. Man spricht dabei von Verprägungen. Um das Zusammenfallen des Wickels und damit das Entstehen von Querwellen zu vermeiden, hat man schon versucht, mit der sogenannten Kontaktwicklung zu arbeiten. Dabei wird entsprechend der Wickelgeschwindigkeit und der Zugspannung eine Kontaktwalze gegen den Wickel gepreßt, wodurch das Einziehen von größeren Luftmengen und damit dickerer Luftschichten vermieden werden soll. Der Nachteil der Kontaktwicklung liegt darin, daß die Kontaktrollen die Dickstellen so stark aufeinanderpressen, daß es zu den unerwünschten bleibenden Verdehnungen kommt. Weiterhin entstehen bei der Kontaktwicklung in vielen Fällen Kratzer auf der Oberfläche der Folienbahn.

Es ist also einerseits, um Verdehnungen durch die Dickstellen zu verhindern, erwünscht, daß sich geringe Luftschichten zwischen den Folienlagen, sozusagen als Polster befinden, andererseits ist es aber bisher nicht möglich, das Entweichen der Luftschichten beim Wickeln und Lagern völlig zu vermeiden, bzw. die Zeitspanne in der das Entweichen stattfindet, in erheblichem Maße zu verzögern.

Es sind zwar Verfahren bekannt, bei denen durch aufwendige Einstellung bestimmter Zugspannungen die Luftschichtstärke optimiert werden kann, jedoch hai dies keinen Einfluß auf das spätere Entweichen der Lufi beim Lagern. In richtiger Erkenntnis, daß die bleibenden Verdehnungen auf das Aufeinanderpressen der nicht /u vermeidenden Dickstellen zurückzuführen sind, hat man durch Kordierung versucht, die Dickstellen voneinander auf Distanz zu halten. Unter Kordierung versteht man die Schaffung künstlicher Dickstellen, vorzugsweise in der Nähe der Bahnkanten. Wenn auch durch die Kordierung eine kurzzeitige Verzögerung in dein Entweichen der Luftschichten erzielt werden kann, so ist diese Zeitspanne in den allermeisten Fällen keinesweg ausreichend, um die geschilderten Qualitätsminderungen bis zur Weiterverarbeitung auszuschalten.

Ein weiterer Nachteil der Kordierung besteht darin, daß zusätzliche Maschinenaggregate die Dickstellen erzeugen müssen.

Des weiteren ist ein Verfahren bekannt (DT-OS 14 35 064), bei dem beim Aufwickeln einer Materialbahn im Bereich der Bahnkanten schmale Abstandhalterstreifen aus Pappe oder Wellpappe miteingewickelt werden, wodurch die einzelnen Wickellagen voneinander getrennt sind. Auch hiermit ist ein Entweichen der Luftschichten zwischen den Wickellagen auf längere Zeit nicht vermeidbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für die Aufwicklung und Lagerung geeignete Materialbahn zu schaffen, bei der sowohl beim Aufwickeln als auch bei der späteren Lagerung die zwischen den Materiallagen befindlichen Luftschichten über längere Zeiträume, beispielsweise über einige Wochen, zumindest teilweise erhalten bleiben.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Abstandhalterstreifen von dünnen Auftragungen auf die Ober- oder Unterseite der Bahn eines Mittels gebildet sind, das einerseits beim Aufwickeln der Bahn die einzelnen Wickellagen derart miteinander verklebt, daß die zwischen diesen befindliche Luft beim Lasern des

Wickels nicht oder nur sehr langsam entweicht, andererseits die Wickellagen nur soweit verklebt, daß sie sich beim Abwickeln ohne Beschädigungen trennen lassen.

Die erfindungsgemäße Materialbahn zeichnet sich S dadurch aus, daß sowohl beim Aufwickelvorgang selbst als auch bei der späteren Lagerung die Luftschichten zwischen den Wickellagen nicht in kurzer Zeit entweichen und somit die optimal eingestellte Bahnqualität bis zur späteren Weiterverarbeitung keine Ver- «o schlechterung erfährt

Als Materialbahnen, die mit Aufsagungen versehen werden, sind grundsätzlich alle Materialien geeignet, die beim Wickeln und/oder Lagern Veränderungen erfahren, doch werden die Auftragungen vorzugsweise bei solchen Materialbahnen angebracht, deren Quaiitätserfordernisse besonders hoch sind. Vor allem dünne thermoplastische Folienbahnen, beispielsweise auch in laminierter, beschichteter oder bedampfier Form, sind besonders geeignet mit den Auftragungen versehen zu werden. Beispielsweise hat sich der Einsatz bei Polyolefin- und Polyesterfolien, an die in der Praxis oft hohe Qualitätsanforderungen gestellt werden, bewährt.

Die Auftragungen auf der Materialbahn müssen zwei Bedingungen erfüllen. Einerseits sollen sie die Einzellagen so dicht verkleben, daß beim Wickeln und/oder Lagern das Ausströmen der Luft weitgehend verhindert wird, zum anderen dürfen die Einzellagen nicht so stark miteinander verbunden werden, daß Beschädigungen der Materialbahnen beim Abwickeln zur Weiterverarbeitung, beispielsweise zum Auftrennen in Schmalschnitte, auftreten.

Welche Auftragungen man verwendet, hängt weitgehend von dem Bahnmaterial, von den Wickelbedingungen, beispielsweise hinsichtlich der Wickelgeschwindigkeit und der Zugspannung und νοη den Lagerbedingungen, beispielsweise hinsichtlich der notwendigen Lagerzeit, der Temperatur- und Klimabedingungen ab. Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß verschiedenartige Mittel sofern sie natürlich mit dem Bahnmaterial oder eventuell auf diesem aufgebrachter Laminate, Beschichtungen, Lackierungen usw. verträglich sind, für die Auftragungen Verwendung finden können. Eine wichtige Voraussetzung für die Auswahl der Mittel ist jedoch, daß diese neben einer bestimmten Haftung auf dem Material auch eine möglichst hohe Scherfestigkeit aufweisen, da sie durch das Bestreben der Luftschichten, entweichen zu wollen, insbesondere auf Scherung beansprucht werden.

Verschiedenartige Kleber, die die angegebenen so Voraussetzungen mitbringen, können zum Einsatz gebracht werden. Insbesondere sind jedoch Wachse, auch Abmischungen verschiedener Wachstypen, erfolgreich eingesetzt worden.

Die Auftragungen sind in ihrer Breite zwar nicht beschränkt, um jedoch den Randverschnitt möglichst gering zu halten, liegt die Breite der Auftragungen bevorzugt zwischen 0,5 und 10 mm, insbesondere zwischen 1 und 5 mm.

Die Stärke der Auftragungen ist ebenfalls keiner besonderen Grenze unterworfen, aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und um keine übermäßige Volumen-Annahme der Wickel in Kauf nehmen zu müssen, liegt die Stärke im allgemeinen unter 5 μ. Die Stärke ist auch abhängig von der Stärke des aufzuwickelnden Materials.

In einer Variation der erfindungsgemäGen Materialbahn sind in die Aufsagungen dünne schmale Bändchen oder Fäden eingelassen. Dieser Typ ist in den Fällen von Vorteil, in denen wegen der Verträglichkeit zwischen Bahnmaterial und Auftragung, Mittel mit niedrigeren Scherfestigkeiten genommen werden müssen. Durch die Einlage wird die Scherfestigkeit in Querrichtung unterstützt.

Wenn auch, wie eingangs dargelegt, an und für sich keine Beschränkung auf eine bestimmte Materialstärke besteht, so treten die geschilderten unerwünschten Effekte vor allem bei dünnen Folien gravierend zu Tage. Aus diesem Grund liegen die bevorzugten Stärken der erfindungsgemäßen Materialbahnen unter 200 μ, insbesondere unter 30 μ.

Die Auftragungen werden mittels bekannter Vorrichtungen, z. B. fein einstellbaren Druckwerken oder mit Hotmelt-Auftragsdüsen mit besonders feinen Düsenquerschnitten, etwa mit Austrittsöffnungen von 0,05 bis 0,1 mm, vorgenommen. Ebenfalls kann man die mit dem Auftragungsmittel versehenen Bändchen oder Fäden aus separaten Einrichtungen beim Aufwickeln der Materialbahn zwischen die Einzellagen einlaufen lassen. In manchen Fällen hat es sich außerdem als zweckmäßig erwiesen, zusätzlich noch eine Kontaktrolle einzusetzen.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele nochmals näher erläutert.

Beispiel 1

Auf eine 25 μ starke Polypropylenfolie wurde mittels eines Auftragegerätes, dessen Düse einen Querschnitt von 0,07 mm aufwies, eine Paraffinwachsmischung an beiden Folienbahnrändern aufgetragen. Die Breite der Auftregung betrug 3 mm, die Stärke 3 μ. Die aufgewikkelte Folie zeigte auch nach einer Lagerungszeit von mehreren Wochen kein Zusammenfallen und datr.it auch keine Querwellen. Verprägungen und Verdehnungen konnten nicht festgestellt werden. Die Folienbahn ließ sich ohne einzureißen mit einer Geschwindigkeit von 300 m/min wieder abwickeln. Folienwickel ohne die Auftragung wiesen nach kurzer Zeit Querfalten und Wellen auf. Durch Verdehnungen und Verprägungen erlitt die Folienbahn eine starke Qualitätsminderung.

Beispiel2

Auf eine 50 μ starke Polyäthylenterephthalatfolie wurde mittels eines Rasterdruckwerkes an beiden Folienbahnrändern ein Haftkleber aufgetragen. Die Schichtstärke betrug 8 μ, die Breite der Auftragung 10 mm und die Rasterung 60 Raster/cm. Der Folienwikkel zeigte nach mehreren Wochen Lagerzeit keine Veränderung, während ein normal hergestellter Wickel bereits nach wenigen Tagen Querwellen zeigte. Durch Verprägungen und Verdehnungen war die Folienbahn stark in ihrer Qualität gemindert.

Die mit den Auftragungen versehene Folienbahn ließ sich ohne Beschädigung bei einer Geschwindigkeit von 200 m/min wieder abwickeln.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Aufwickelbare Materialbahn, insbesondere thermoplastische Kunststoff-Folienbahn, wobei die einzelnen Wickellagen durch jeweils einen im Bereich der beiden Bahnkanten vorgesehenen schmalen Abstandhalterstreifen voneinander getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandhalterstreifen von dünnen Auftragungen auf die Ober- oder Unterseite der Bahn eines Mittels gebildet sind, das einerseits beim Aufwickeln der Bahn die einzelnen Wickellagen derart miteinander verklebt, daß die zwischen diesen befindliche Luft beim Lagern des Wickels nicht oder nur sehr langsam entweicht, andererseits die Wickellagen nur soweit verklebt, daß sie sich beim Abwickeln ohne Beschädigungen trennen lassen.

2. Materialbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragungen eine Breite zwischen 0,5 und JO mm, bevorzugt zwischen I und 5 mm, aufweisen.

3. Materialbahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragungen eine Stärke von 1 bis 50 μ haben.

4. Materialbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragungen aus einem Kleber bestehen.

5. Materialbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragungen aus einem Wachs oder aus einer Wachsabmischung bestehen.

6. Materialbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Auftragungen schmale Bändchen oder Fäden eingelassen sind.