DE2151071A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einachsig verstreckter,nur schwer in Laengsrichtung schlitzbarer Erzeugnisse - Google Patents

Description

DR. ING. B. HOFFMANN · DIPL. ING. W. JRJITLE · Dn. RSR. NAT. K. HOFFMANN

PATENTANWÄI/ΓΚ D-8000 MDNCHEN 81 · ARABELLASTRASSE 4 ■ TELEFON (0811) 911087

Chisso Corporation, Osaka / Japan

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einachsig verstreckter, nur schwer in Längsrichtung schlitzbarer Erzeugnisse

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen einer einachsig verstreckten schlauchförmigen, nur schwer in Längsrichtung schlitzbaren Folie aus thermoplastischem Harz aus einer unverstreckten schlauchförmigen Folie, und insbesondere auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, sowie auf eine Verbesserung des Verfahrens zur Herstellung einachsig verstreckter Bänder oder flacher Fäden aus thermoplastischen Harzen.

Einachsig verstreckte Erzeugnisse aus thermoplastischen Harzen wurden bisher als Bindeschnüre zum Verpacken oder als Rohfäden zum Weben oder Stricken von Beuteln oder Säcken verwendet,

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wie sie beispielsweise für Getreide, Düngemittel usw. anstelle von Schnüren aus Stroh, Jute oder dgl. angewendet werden. Jedoch haben einachsig verstreckte Erzeugnisse, beispielsweise Folien aus thermoplastischen Harzen den Nachteil, daß sie leicht spleißen. Beispielsweise werden bei einem Verfahren, bei dem einachsig verstreckte Erzeugnisse in Bandform mit kleiner Breite zu Geweben verarbeitet werden, die Erzeugnisse mit Führungsstangen, Vorrichtungen zum Steuern der Spannung, Webkämmen usw. in einem Zustand beträchtlicher Spannung in Berührung gebracht. Ein Scheuern führt in diesem Stadium zu einer Flockenbildung, was nicht nur die Wirksamkeit verschiedener Arbeitsgänge, beispielsweise das Aufwickeln auf Spulen, das Aufziehen auf den Garnbaum, das Weben usw., verringert, sondern auch die Stärke der Bänder herabmindert. Werden verstreckte Erzeugnisse als Schnüre für automatische Abbindemaschinen verwendet, so werden in das Innere des automatischen Schneide- und Abbindemechanismus Flocken gebracht, was zu einer Minderung ihrer Funktion führt.

Um diesen Nachteil zu überwinden, wurden verschiedene Untersuchungen angestellt. Bei den praktisch verwendeten Verfahren gibt es eines, bei dem verschiedene Arten von Harzen, inorganische Substanzen, usw. zu einem Harz als Ausgangsbasis vermischt werden, jedoch ist der jetzige Stand der Technik so gelagert, auch wenn der Nachteil des leichten Spleißens durch das erfindungsgemäße Verfahren vermieden werden kann, daß bezüglich der Tatsache, daß die Herstellung der Folien, das Verstrecken usw. schwierig werden, neue Probleme auftauchen. Als ein Verfahren zur mechanischen Lösung dieses Problems des leichten Spleißens kann ein Versuch gewertet werden, bei dem das Material zweiachsig verstreckt wird, jedoch haben Bänder, die durch Schlitzen einer zweiachsig verstreckten Folie hergestellt wur den den Nachteil, daß ihre Festigkeit weit mehr reduziert wird als bei einachsig verstreckten Bändern, und daß sie beim Falzen

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leicht brechen. Somit können solche Bänder kaum als Schnüre, Rohfäden für Gewebe usw. für einachsig verstreckte Erzeugnisse verwendet werden.

Das Prinzip, daß ein Verstrecken in Längsrichtung von Folien aus thermoplastischem Harz, insbesondere Folien aus kristallinem Polypropylen, wobei das Verstrecken ohne Einlaufen in Querrichtung durchgeführt wird, zu verstreckten Erzeugnissen führen kann, die spleißfest sind, wurde bereits auf die Herstellung von Bändern angewendet, wie auch die Herstellung einachsig verstreckter Schnüre, Rohfäden für Gewebe usw., unter Verwendung einer Maschine zum zweiachsigen Verstrecken theoretisch möglich ist, jedoch wurde ein solches Herstellungsverfahren niemals in die Praxis umgesetzt.

Bei einem typischen Verfahren für eine zweiachsige Verstreckung einer schlauchförmigen Folie, wie es bisher durchgeführt wurde, wurde eine schlauchförmige Folie durch Einleiten von Gas, Verschließenvon deren Innerem gegenüber der Luft an beiden Enden der Folie mittels Preß- oder Führungswalzen, um eine Blase zu bilden, durch Einleiten von Druckgas in die Blase und Verstrecken der Folie nach Erwärmung hergestellt. Wird jedoch dieses Verfahren zum einachsigen Verstrecken einer schlauchförmigen Folie aus thermoplastischen Harzen angewendet, so läuft der erwärmte Teil oft gleichzeitig bei Verstrekkung in Längsrichtung ein. Somit nimmt der Druck innerhalb der Blase zu.

Damit die Folie gedehnt wird, wird ihr weicher Teil nacheinander in die Heizzone eingeführt. Zu diesem Zeitpunkt tritt der oben erwähnte Schrumpfvorgang wieder bei dem nach und nach austretenden Film auf, da der Innendruck in der Blase kleiner wird. Wegen dieser Erscheinung wurde niemals ein Verfahren zum Verstrecken einer schlauchförmigen Folie in Längsrichtung, bei dem keine Schrumpfung in Querrichtung auftrat, durch Einleiten

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von Druckgas in das innere der Blase praktisch verwirklicht.

Als eine Verbesserung des oben beschriebenen Verfahrens kann ein Verfahren (1) angesehen werden, bei dem in das Innere einer schlauchformigen Folie ein Dorn eingeführt wird, entlang welchem die Folie verstreckt wird. Zu diesen Verfahren gehört das in der japanischen Patentschrift 18 537/1963 beschriebene, bei welchem eine schlauchförmige Folie fortlaufend dadurch hergestellt und verstreckt wird, daß ein mit einer Ringdüse verbundener Dorn verwendet wird. Jedoch wird gemäß diesem Verfahren die geschmolzene Folie nach dem Extrudieren in eine ringförmige Form langsam durch Luft oder durch den Dorn abgekühlt. Somit ist ein solches Verfahren für eine mit großer Geschwindigkeit ablaufende Massenproduktion ungeeignet. Als weiterer Vorschlag kann ein in der US-Patentschrift 3 3I3 870 beschriebenes Verfahren (2) angesehen werden, bei dem eine schlauchförmige Folie durch Schneiden geöffnet und ein Dorn durch den ausgeschnittenen Teil in dieselbe eingesetzt, wird. Jedoch wirkt bei diesem Verfahren an den ausgeschnittenen Teil der Folie in Vorwärtsrichtung derselben eine Spannung auf sie ein, und somit bildet sich an der ausgeschnittenen öffnung ein Einschnitt, der sich nach oben fortsetzt, was dazu führt, daß die Breite der Folie wechselt oder daß beim Verstrecken ein Bruch auftritt. Dies sind die Nachteile bei den bisher bekannten Verfahren.

Als eine dritte Möglichkeit kann das in der japanischen Patentschrift 15 483/1962 beschriebene Verfahren (3) angesehen werden, bei dem in das Innere einer schlauchformigen Folie ein Dorn zum Verstrecken derselben eingeführt wird, ohne daß die Folie aufgeschnitten wird. Jedoch kann ein solcher Dorn nicht für die einachsigai Verstreckungsvorgange verwendet werden, da bei diesem Verfahren die den Dorn stützenden Walzen an dem zu verstreckenden Teil der Folie oder an dem bereits verstreckten

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Teil derselben gelagert sind. Da einachsig verstreckte Folien in Querrichtung im Vergleich zu zweiachsig verstreckten Folien viel schwächer sind, und da auf dieselben nach dem Verstrecken eine lokale Spannung einwirkt, neigen sie leicht zum Spleißen, weshalb eine fortlaufende Verstreekung unmöglich wird.

Bei bereits bekannten Verfahren zur Herstellung verstreckter Bänder mit kleiner Breite wurde das Verstrecken nach dem Aufschlitzen der Folie durchgeführt. Jedoch nimmt in diesen Fällen mit kleiner werdender Schlitzbreite die Häufigkeit zu, mit der Brüche beim Verstrecken aufgrund von Materialfehlern oder wegen Fremdstoffen, die unter das Harz gemischt wurden, oder wegen stumpfer Kanten des Schlitzwerkzeugs zu. Somit wurde es schwierig, die Arbeitsleistung über einem gewissen Maß zu halten. Um dieser Schwierigkeit aus dem Weg zu gehen, gibt es die Möglichkeit, eine Folie mit großer Breite sowie sie ist zu verstrecken und danach die verstreckte Folie aufzuschlitzen. Da jedoch das durch einachsiges Verstrecken einer Folie mit großer Breite mittels Heizwalzen, Heißwasser oder Heißluftöfen, wie in bisher bekannten Verfahren üblich, hergestellte Material leicht spleißt, ist die Flockenbildung an der Schlitzkante unvermeidlich; ebenso ist der Bereich der auf die Folie während des fortlaufenden Schützens mittels Schlitzkanten einwirkenden Spannungen sehr eng, wie auch die Folie leicht in schräger Richtung spleißt und bricht. Aus diesem Grund wurde das im vorhergehenden beschriebene Verfahren, bei dem eine Folie mit großer Breite in diesem Zustand verstreekt und danach die entstehende verstreckte Folie aufgeschlitzt wurde, niemals praktisch angewendet. Zudem wird bei diesem bekannten Verfahren die Breite der Folie so verringert, beispielsweise auf weniger als 50 % der ursprünglichen Breite, daß es schwierig wurde, die Folie zu verstrecken, ohne daß Falten auf derselben auftraten. Um die Folie eirachsig zu verstrecken, während das Schrumpfen der Folie in Querrichtung begrenzt wird, war es notwendig, ein so aufwendiges Verfahren anzuwenden, bei dem beide Enden der Folie durch Greifer gehalten v/erden.

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Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches und wirksames Verfahren und eine Vorrichtung zum einachsigen Verstrecken einer schlauchförmigen Folie in Längsrichtung zu schaffen, durch die das Einlaufen in Querrichtung weitestgehend verhindert wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein einfaches und nicht kostspieliges Verfahren zum einachsigen Verstrecken einer Folie mit großer Breite in diesem Zustand zu schaffen, ohne daß Falten gebildet werden, und daß danach die entstehende verstreckte Folie aufgeschlitzt wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Verfahren und einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß diese ein Paar von Zuführwalzen für die sehlauchförmige Folie sowie zwei zueinander parallele erste Waisen innerhalb der schlauehförmigen Folie aufweist, wobei die Walzen jeweils drehbar an einem Tragkopf einer Aufhängung für einen Dorn befestigt sind, daß außerdem ein Paar zueinander paralleler zweiter Walzen außerhalb der schlauchförmigen Folie vorgesehen sind, welche an den Jeweiligen ersten Rollen anliegen und diese tragen, daß der Dorn mit kreisförmigem Querschnitt einen Umfang aufweist, der gleich oder etwas kleiner als der Umfang des unverstreckten Abschnittes der schlauchförmigen Folie ist, wobei der Dorn an der Aufhängung hängend angeordnet, und die Aufhängung durch di· anliegenden und einander stützenden ersten und zweiten Walzen getragen ist, daß weiterhin ein Heizorgan zum Erwärmen der schlauchförmigen Folie in dem nahe dem Dorn liegenden Abschnitt und ein Paar Abzugswalzen für die einachsig verstreckte Folie vorgesehen sind, deren Umfangsgeschwindigkeit größer ist als die der Zuführwalzen, daß die ersten beiden Walzen mit den zweiten beiden Walzen längs zweier zueinander paralleler durchgehender oder unterbrochener Berührungslinien in Berührung stehen, wobei die Gesamtsumme der beiden Berührungslinien zumindest ein Drittel der Umfangslänge des Dorns beträgt; daß das Innere der schlauchförmigen Folie zwischen dem Dorn und den Abzugswalzen durch ein Druckgas

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beaufschlagt ist, daß sich die schlauchform!ge Folie vertikal nach unten durch die Zuführwalzen durch die Berührungslinien der ersten und zweiten Walzen über die äußere Fläche des Dorns, den sie dabei umhüllt, durch die Abzugswalzen erstreckt.

Einachsig verstreckte Bänder oder flache Fasern können durch Aufsehlitzen der erfindungsgemäß hergestellten einachsig verstreckten Folie hergestellt werden.

Als thermoplastische Harze, die erfindungsgemäß für die schlauchförmige Folie zu verwenden sind, kommen kristalline Polyolefine, beispielsweise kristallines Polypropylen, kristallines Polyäthylen, kristalline Propylen-Ä'thylen-Copolymere, usw., Polyamide, Polyester usw. in Frage.

Wird eine schlauchförmige Folie aus kristallinem Polyolefin hergestellt, so liegt das Verstreckungsverhältnis der Folie in deren Längsrichtung zwischen j5 und 8, vorzugsweise bei 4 bis 6, während das Verhältnis der Breite der verstreckten Folie zur Breite der unverstreckten Folie zwischen 60 bis 95 %, vorzugsweise 65 bis 85 % beträgt. Ist dieses Verhältnis zu klein, neigt die verstreckte Folie zum Spleißen in ihrer Längsrichtung, während bei zu großem Verhältnis die verstreckte Folie wegen Kerbeffekte auslösender Stellen im Material bricht. Das Verhältnis der Breite der verstreckten Folie zu der der unverstreckten Folie kann durch Verändern des Verhältnisses des Umfangs der unverstreckten Folie zu dem des Dorns verändert werden, wie auch dieses Verhältnis durch Verändern der Stellung des Dorns und der Heizzone der Folie zueinander und/oder des Gasdruckes innerhalb der schlauchförmigen Folie zwischen dem Dorn und den Abzugsrollen, verändert werden kann. Liegt nämlich die Heizzone relativ hoch oberhalb des Dorns, so kann das Verhältnis der Breite der verstreckten Folie zu der der unverstreckten Folie vergrößert werden, liegt die

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Heizzone relativ niedrig unterhalb des Dorns, so kann das vorgenannte Verhältnis verkleinert werden.

Der Dorn hält den zu verstreckenden Abschnitt der schlauchformigen Folie in einem Zustand, in dem sie einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, verhindert, daß die Folie in seitlicher Richtung einläuft und hält den zu verstreckenden Abschnitt der Folie in seiner Stellung.

Wird die Folie in eine Form verstreckt, in der sie einen elliptischen Querschnitt aufweist, so können zwischen der Richtung der kurzen Achse der Ellipse und der langen Achse derselben verschiedene Spannungen auftreten, die eine gleichmäßige Verstrekkung der Folie erschweren. Somit sollte die Folie in kreisförmigem Zustand oder in einer Form, die diesem Zustand sehr nahe kommt, verstreckt werden.

Wird die Folie verstreckt, während sich innerhalb derselben nur Luft und kein Dorn befindet, so wird auf die Folie von innen eine große Belastung am Verstreckungspunkt ausgeübt. Somit läuft die Folie an diesem Abschnitt häufig ein, und die Luft bewegt sich zu einer anderen schwachen Stelle der Folie, um dieselbe zu verstrecken. Tritt diese Erscheinung in gewissen Abständen auf, so kann der zu verstreckende Abschnitt nicht mehr befestigt werden, und ein Verstrecken wird unmöglich.

Nachdem eine schlauchförmige Folie über den Dorn geführt wurde, neigt sie zum Einlaufen. Um solch ein Einlaufen zu verhindern, muß ein Druckgas zwischen dem Dorn und den Abzugswalzen innerhalb der schlauchformigen Folie abgedichtet werden.

Im folgenden wird nun die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, wobei zeigen:

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Pig. 1 eine schematische Schnittansicht in vertikaler Richtung durch die erfindungsgemäße Vorrichtung;

Fig. 2a eine vergrößerte Ansicht eines Teils (der auf einem Tragkopf befestigten Stützwalzen) der Vorrichtung aus Pig. Ij

Fig. 2b die Seitenansicht des Ausschnittes aus Fig. 2a;

Fig. 2c eine Querschnittansicht des Teiles entlang der Linie Hc-IIc aus Fig. 2b;

Fig. 3a eine Vorderansicht der auf einem anderen Dorn befestigten StUtzwalzen;

Fig. 3b eine Seitenansicht der Stützwalzen aus Fig. 3a;

Fig. 3c einen Querschnitt desselben Teiles entlang der Linie IIIc-IIIc aus Fig.. 3b.

In Fig. 1 ist unter der Bezugsziffer 1 eine große Rolle einer schlauchförmigen Rohfolie dargestellt (die entfällt, wenn die Folie direkt von einem Extruder zur Herstellung einer Folie zugeführt wird); unter der Bezugsziffer 2 sind Vorheizwalzen (Infrarotstrahler, Heißluftofen usw. können stattdessen verwendet werden) und unter der Bezugsziffer 3 die Zuführwalzen dargestellt.

Die schlauchförmige Rohfolie wird zu den Zuführwalzen 3 geleitet, wobei sie halbiert gefalzt wird, worauf die gefalzte Folie gespannt wird, so daß sie einen elliptischen Querschnitt r-rhält; daraufhin wird sie vertikal nach unten geführt, wobei Gio den Dorn 12 umhüllt, viorauf die Folie auf eine Temperatur im Bereich ihrer Oriontierungiitemperntur mittels eines Heis-

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BAD ORIGINAL

organs I5 auf ihrem Weg über den Dorn 12 erwärmt und dabei verstreckt wird; anschließend wird sie mittels Führungsplatten 17 und PUhrungswalzen 18 gefalzt und mittels einer Gruppe von Heißfixierungswalzen I9 fixiert; danach wird die Folie mittels einer Gruppe von Kühlwalzen 20 gekühlt und auf eine Wickelwalze 22 aufgespult.

Vorzugsweise werden die Zuführwalzen j3 mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die der Umfangsgeschwindigkeit der Vorheizwalzen entspricht oder bis zu 5$ über dieser liegt, während die Aufnahmewalzen 6 und 6' mit einer Geschwindigkeit angetrieben werden, die gleich der Umfangsgeschwindigkeit der Zuführwalzen ist oder bis zu 5$ über dieser liegt. Außerdem werden die Aufnahmewalzen 6 und 6' vorzugsweise zwangsläufig angetrieben, da bei Beginn des Verstreckungsvorganges die schlauchförmige Folie zwischen den Stützwalzen 5, 5^f und den Aufnahmewalzen 6, 6' durchgeführt werden muß.

Nach oben vom Dorn 12 aus erstreckt sich Stab 9, während oben auf diesem ein Tragkopf 4 befestigt ist, auf welchem die Stützwalzen 5 und 5' drehbar angebracht sind. Die Art und Weise, in der die Stützwalzen 5 und 5¹ auf dem Tragkopf befestigt sind, geht aus den Fig. 2a, 2b und 2c hervor, Fig. 2c zeigt " einen Tragestock, dessen Umriß aus zwei parallelen Linien und ζ wei Halbkreisen besteht, jedoch ist es nicht immer notwendig, daß seine Endteile halbkreisförmig gestaltet sind. Die Aufnahmewalzen 6, 6' sind jeweils zumindest teilweise unterhalb der Stützwalzen 5 und 5' angeordnet und nehmen zwischen sich die Stützwalzen auf, zwischen welchen die Folie läuft. Die Stützwalzen 5 und 5¹ werden durch ihr Eigengewicht gegen die Aufnahrnewalzen 6 und 6^f gepreßt, sowie ^egeri den Dorn usw., wie auch gegen die Verstreckspannung der Folie, weshalb sie mit. gleicher Geschwindigkeit wie die Aufnahrnewalzen 6 und u'

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gedreht werden. Somit wird der Dorn frei hängend gehalten, während die Folie gezwungenermaßen nach unten läuft. Werden auf dem Dorn Rollen befestigt und sind außerhalb der Folie weitere Rollen vorgesehen und mit den bereits genannten paarweise angeordnet, so wird der Dorn in horizontaler Stellung gehalten, während die Folie gezwungenermaßen in seitlicher Richtung verläuft, wobei das Gewicht des Dorns nur auf die untere Berührungsfläche konzentriert ist und eine gleichmäßige Verstreckung -unmöglich wird. Dementsprechend sollte die axiale Richtung des Dorns horizontal verlaufen. Ebenso wird, wenn man die Folie nach oben laufen läßt, eine Kraft, die bewirkt, daß der Dorn nach oben drängt, ausgeübt, wodurch der Dorn in seitliche Richtung geschwenkt und nicht in stabiler Lage gehalten werden kann. Dementsprechend sollte der Verlauf der Folie um den Dorn von oben nach unten erfolgen.

Die Rohfolie wird fest zwischen den Stützwalzen 5, 5¹ und den Aufnahmewalzen 6, 6'gehalten, weshalb die Folie leicht beschädigt werden kann, wenn nur an einem einzigen Punkt eine Berührung hergestellt wurde, wodurch die Folie beim Verstrekken bricht. Somit ist es notwendig, daß die Berührung beider Walzen entlang einer Linie verläuft, wobei die Berührungslinie zwei feste oder unterbrochene und parallel zueinander verlaufende Linien darstellen sollte und es außerdem notwendig ist, daß die Gesamtsumme der Längen dieser Linien zumindest l/j5 des Umfanges der Folie an dieser Berührungszone beträgt. Da der Umfang des Dorns gleich oder etwas kleiner als der Umfang des unverstreckten Folienabschnittes ist, muß die Gesamtsumme der Längen dieser Berührungslinien zwischen den Stützwalzen 5, 5¹ und den Aufnahmewalzen 6, 6' mindestens l/j5 des Dornumfanges betragen.

Wenn die oben erwähnten Berührungslinien auch nur um einen kleinen Betrag von der Parallelen abweichen, oder wenn die Radien der Walzen 5, 5' und 6, 6' auch nur etwas kleiner

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bezüglich ihrer axialen Richtungen sind, so neigen die Walzen 5 und 5' zu einer Abweichung in ihrer axialen Richtung. Es ist jedoch praktisch unmöglich, die I&?allelbeZiehung der Berührungslinien aufrechtzuerhalten, wie auch die Radien der Walzen relativ zu ihrer axialen Richtung ganz genau gleich zu halten. Somit werden vorzugsweise, um zu verhindern, daß die Walzen 5 und 5¹ relativ zu ihren axialen Richtungen abweichen, in ihrer Nähe weitere Walzen befestigt, deren jeweilige Achsen senkrecht zur jeweiligen axialen Richtung der !falzen 5 und 5' verlaufen, beispielsweise am Ende des Tragkopfes 4, welche von einem wei-

k teren Satz äußerer Walzen aufgenommen werden. Diese Walzen sind in den Fig. 2b und 2c unter den Bezugsziffern ¹J und 8 dargestellt, jedoch wurde die Walze 8 in Fig. 1 und 2a weggelassen, um zu vermeiden, daß diese Figuren zu komplex werden. Da die Walzen 5 und 5¹ dazu neigen, daß sie immer nur in eine Richtung abweichen, genügt es, wenn nur ein Paar Walzen 7 und 8 vorgesehen wird, wenn durch Versuche die jeweilige Abweichrichtung bestimmt wurde. Vorzugsweise weist der obere Abschnitt des Doms eine, wie in Fig. 1 dargestellte gebogene Form auf, wie die Bezugsziffer IJ zeigt. Vorzugsweise wird auch die Länge des Dorns in Längsrichtung klein gehalten. Ist die Länge zu groß, wird die Temperatur des Dorns durch die Wärme des Heizorgans 15 höher. Somit verlagert sich der Punkt, an dem die Ver-

) Streckung der Folie einsetzt, leicht nach oben, wodurch der Abstand von diesem Punkt zum unteren Ende des Dorns größer und die Reibung zwischen dem Dorn und der Folie größer wird. Aus diesem Grunde wird der schwache Abschnitt der Folie in seitlicher Richtung gespannt, während der starke Abschnitt einläuftund eine Kraft ausgeübt wird, die den Dorn in seitlicher Richtung schiebt und damit die Verstreckung unstabil macht, wodurch die ungleiche Dicke der Folie noch verstärkt wird. Eine derartige Erscheinung tritt besonders dann auf, wenn das Verstreckungsverhältnis höher als 5 ist. Insbesondere wird auf die Folie in einer nach innen verlaufende Richtung kurz nach dem Punkt, an dem die Verstreckung beginnt, eine große

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Belastung ausgeübt. Dementsprechend ist der Reibungswiderstand zwischen dem Dorn und der Folie größer, wenn die Folie auf der Fläche des Dorns verstreckt wird, wodurch eine gleichmäßige Verstreckung schwer zu erreichen ist. In solch einem Fall wird es notwendig, daß der innerhalb der schlauchförmigen Folie herrschende Druck erhöht wird, um zu verhindern, daß die Folie nach innen zu einläuft, wodurch der Reibungswiderstand so klein wie möglich wird. Es ist außerdem notwendig, daß die Lage der Heizzone und des Dorns relativ zueinander so eingestellt ist, daß der Punkt*, an dem die Verstreckung einsetzt, kurz unterhalb des Dorns liegt.

Ist auf der anderen Seite die Länge des Dorns in Längsrichtung verkürzt, so wird das Gewicht desselben klein und die Folie wird zwischen den Stützwalzen 5* 5¹ und den Aufnahmewalzen 6, 6¹, zwischen denen sie festgeklemmt ist, kaum verändert.

Um zu verhindern, daß der Dorn während des Verstreckungsvorgangs verschwenkt wird, werden vorzugsweise Rollen 10 und 10' auf beiden Seiten des oben erwähnten Stabs 9 in gleicher axialer Richtung wie die Walzen 5 und 6 zur Verhinderung einer Verschwenkung befestigt, wobei sie außerdem frei schwingbar angeordnet sind, sowie Rollen 11 und II¹ vorzusehen, die mit den vorigen Rollen Paare bilden und die schlauchform!ge Folie zwischen sich festklemmen.

Es ist notwendig, den Reibungswiderstand auf der Oberfläche des Dorns so klein wie möglich zu halten, beispielsweise durch Anbringung einer rauhen Fläche auf der Dornfläche mit einer Siebfeinheit von 50 bis 400 Einheiten gemäß ASTM-Norm, oder durch Überziehen der Oberfläche mit einem hitzebeständigen Kunstharz oder dgl. Ist die Oberfläche spiegelglatt, so wird der Reibungswiderstand größer, wodurch die Folie manchmal schmelzen und wegen der Reibungswärme brechen kann. Weist im Gegensatz dazu die Fläche eine Siebfeinheit mit weniger als 50 Einheiten auf, so wird die Oberfläche der Folie beschädigt, was zu einem Bruch beim Verstrecken führt. Auch wenn beim Ver-

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strecken kein Bruch auftritt, so entstehen leicht Folien mit Kratzern auf ihrer Fläche, wodurch sie leicht spleißen. Somit ist solch eine rauhe Fläche nicht erstrebenswert.

Vorzugsweise weist der Dorn 12 eine öffnung 14 auf, damit ermöglicht wird, daß das Oberhalb und unterhalb des Dorns befindliche Gas ungestört durch diesen hindurchströmen kann. Der erste Grund für diese öffnung besteht darin, daß beim Einleiten eines Gases in das Innere der schlauchförmigen Folie bei Arbeitsbeginn ein Durchlaß für das Gas notwendig ist, damit es zur Oberseite des Dorns fließen kann, wenn zwischen dem Dorn 12 und der Folie kein Spielraum vorgesehen ist. Der zweite Grund besteht darin, daß sich bei Arbeitsbeginn oft auf der schlauchförmigen Folie ein abnormal erweiterter Abschnitt bildet, und ist keine öffnung, wie sie oben erwähnt wurde, vorgesehen, so nimmt der Gasdruck unterhalb des Dorns rasch zu, und führt damit zu einem Bruch des Folienschlauchs, besonders dann, wenn der erweiterte Abschnitt durch die Führungsplatten I7 verengt wird. Ist wie oben erwähnt, eine öffnung vorgesehen, so entweicht das Gas oberhalb des Dorns und der Druckanstieg des Gases kann verringert werden. Der dritte Grund liegt in der Tatsache, daß beim Verstrecken die Luft oberhalb des Dorns zusammen mit der sich bewegenden Folie zu einem Abschnitt unterhalb des Dorns durch den Spielraum zwischen der Fläche des Dorns und der der Folie mitgenommen wird, ist jedoch keine solche Öffnung vorgesehen, so wird der Gasdruck im Abschnitt oberhalb des Dorns verringert; die schlauchförmige Folie oberhalb des Dorns kann nicht in voll aufgeweitetem Zustand in radialer Richtung gehalten werden und ein fortlaufender Betrieb wird unmöglich.

Die Stützwalzen 5 und 5' können auch an zwei Stäben 9' und 9" befestigt sein, die sich vom Dorn 12' aus nach oben erstrecken, wie die Pig. ~$a. und yo zeigen.

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Als Heizorgan I5 kann jede zur gleichmäßigen Erwärmung der schlauchförmigen Folie geeignete Vorrichtung verwendet werden. Als Beispiel dafür können ein Infrarotstrahler, ein Ofen mit Heißluftzirkulation usw. angeführt werden. Unter der Bezugsziffer l6 ist eine Vorrichtung zum Einblasen eines Kühlgases oder von Kühlwasser auf die Folie dargestellt. Mittels dieser Vorrichtung wird die verstreckte Folie verfestigt, während ein Einlaufen verhindert wird. Die Führungsplatteri I7, die denen bei herkömmlichen Vorrichtungen zum Herstellen verstreckter Folien mittels Aufblasen verwendeten ähnlich sind, führen die Folie zu Abzugswalzen 18, so daß die Folie beim Durchlaufen der Abzugswalzen keine Falten bildet. Vorzugsweise bestehen diese Führungsteile I7 aus Gruppen von Rollen, die plattenförmig angeordnet sind, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Die Abzugswalzen sind angetriebene Walzen, und einachsig verstreckte schlauchförmige Folien aus thermoplastischen Harzen mit jedem beliebigen Verstreckungsverhältnis können durch Verwendung dieser Vorrichtung hergestellt werden, in welcher das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit der Abzugswalzen zu der der Zuführwalzen beliebig verändert werden kann. Die aus den Abzugswalzen 18 kommende verstreckte Folie ist wellenförmig, heißfixiert und durch eine Gruppe von Heißfixierungswalzen I9 geglättet, wobei diese Walzen durch andere Heizvorrichtungen als Walzen ersetzt werden können.

Die somit hergestellte einachsig verstreckte Folie kann auf eine Breite von bis zu 0,5 mm mit herkömmlichen Verfahren aufgeschlitzt werden.

Im folgenden werden nun zur näheren Erläuterung der Erfindung Beispiele angeführt, die jedoch nicht als einschränkend anzusehen sind.

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Beispiel^!

Ein kristallines Polypropylen mit einer Schmelzflußrate von 3,5 (entsprechend der ASTM-Norm D-12J58-57T) wurde durch einen Extruder mit einem Innendurchmesser von 65 mm extrudiert und mit Wasser gekühlt, um eine schlauchform!ge Folie mit einer gefalzten Breite von 300 mm und einer Dicke von 100 ax zu erhalten, die durch die Verstreckungsvorrichtung aus Pig. I fortlaufend geführt und verstreckt wurde.

Die dabei verwendeten Arbeitsbedingungen waren wie folgt:

Durchmesser des Dorns 12 : I90 mmj Länge des Dorns 12: 50 mm Zuführgeschwindigkeit: 5 rn/minj Abzugsgeschwindigkeit 65 m/min Berührungslänge der Stützwalze 5 mit der Aufnahmewalze 6 : 205 mm Berührungsfläche der Stützwalze 5¹ mit der Aufnahmewalze 6': 205 mm

Die Aufnahmewalzen wurden mit einer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben, die ~% höher lag als die der Zuführwalzen 3. Ein Satz Rollen 7 und 8 zur Verhinderung einer Abweichung und von Rollen 10, 10¹, 11, II¹ zur Verhinderung einer Schwingbewegung wurde verwendet.

Als Heizorgan I5 wurde ein Ofen mit zirkulierender Heißluft ί verwendet.

Die auf diese Weise hergestellte verstreckte schlauchförmige Folie hatte eine gefalzte Breite von 240 mm und eine Dicke von 19/u. Auch wenn diese Folie zwischen die Handflächen gelegt und 20 mal gerieben wurde, so trat kein Spleißen auf. Andererseits spleißten einachsig verstreckte Folien, die gemäß den herkömmlichen Verfahren hergestellt wurden, nach zwei- oder dreimaligem Reiben.

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- 17 Beispiel 2

Unter Verwendung derselben sohlauchförmigen Folie, wie sie in Beispiel 1 verwendet wurde, und der in Beispiel 1 verwendeten Verstreckungsvorrichtung wurden Folien hergestellt,
deren Verhältnis von der Breite der verstreckten Folie zu der der unverstreckten Folie, und deren Verstreckungsverhältnis
in Längsrichtung so hoch waren, wie aus der Tabelle 1 hervorgeht. Die so erhaltene Folie wurde anschließend in Bänder mit einer Breite von 5 tnm aufgeschlitzt, und ihre Bruchfestigkeit wurde gemessen (Maßeinheit: g/denier). Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 ersichtlich:

Tabelle 1

Verstreckungs- verhältnis	(Breite der verstreck ten Folie)	70 %	/ (Breite der ten Folie)	unverstreck-
	60 %	3,7	80 %	90 %
VJi	3,8	4,9	3,4	3,3
6	4,7	5,9	4,6	3,5
7	5,15		5,6	4,3

Beispiel 3

Unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 1 wurde eine einachsig verstreckte schlauchförmige Folie hergestellt, nur
betrug die Berührungslinie der Stützwalze 5 mit der Aufnahmewalze 6 und die der Stützwalze 5' mit der Aufnahmewalze 6' jeweils 120 mm.

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In diesem Pall beträgt, wie bereits erwähnt, die Gesamtsumme der Berührungsflächen 2/5 des Umfangs der sehlauchförmigen Folie in diesem Abschnitt.

Die Folie wurde ohne weitere Schwierigkeiten verstreckt.

Beispiel 4

Die wie in Beispiel 1 aus Polypropylen hergestellte, einachsig verstreckte schlauchförmige Folie wurde über 100 m bei einer Geschwindigkeit von J500 m/min auf eine Breite von 1 mm aufgeschlitzt. Als Ergebnis konnten 460 Bänder ohne Flockenbildung hergestellt werden. Während des SchiitζVorgangs trat keinerlei Brucherscheinung bei den Bändern auf.

Zusammenfassend bezieht sich die Erfindung auf eine einachsig verstreckte, nur schwer in Längsrichtung schlitzbare schlauchförmige Folie aus thermoplastischem Harz, die aus einer unverstreckten schlauchförmigen Folie aus thermoplastischem Harz in einem Verfahren hergestellt wurde, bei dem die unverstreckte schlauchförmige Folie durch Zuführwalzen und dann vertikal nach unten entlang der Außenseite eines Dorns geführt wird, wobei sie diesen umhüllt und von außen erwärmt wird, während der Dorn durch den Klemmpunkt zueinander paralleler Paare von aneinander anliegender Walzen frei hängend gehalten wird, worauf die entstehende Folie durch Abzugswalzen abgezogen wird, deren Umfangsgeschwindigkeit höher ist als die der Zuführwalzen, um eine Verstreckung in Längsrichtag zu bewirken, wobei der Dorn einen Umfang aufweist, der gleich oder etwas kleiner ist als der Umfang der unverstreckten schlauchförmigen Folie, während die Innenseite der schlauchförmigen Folie zwischen dem Dorn und denAbzugsrollen mit einem Druckgas gefüllt ist.

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Claims (7)

1. Patentansprüche

   f1.Vorrichtung zum Herstellen einer einachsig verstreckten sehlauchformigen, nur schwa? in Längsrichtung schlitzbaren Folie aus thermoplastischem Harz aus einer unverstreckten schlauchförmigen Folie, dadurch gekennzeichnet, daß diese ein Paar von Zuführwalzen (3) für die schlauchförmige Folie, sowie zwei zueinander parallele erste Walzen (5, 5') innerhalb der schlauchförmigen Folie aufweist, wobei die Walzen (5, 5' ) jeweils drehbar an einem Tragkopf (^) einer Aufhängung (9, 9', 9") für einen Dorn ( 12, 12') befestigt sind, daß außerdem ein Paar zueinander paralleler zweiter Walzen (6, 6') außerhalb der schlauchförmigen Folie vorgesehen sind, welche an den jeweiligen ersten Rollen (5) anliegen und diese tragen; daß der Dorn (12, 12') mit kreisförmigem Querschnitt einen Umfang aufweist, der gleich oder etwas kleiner als der Umfang des unverstreckten Abschnittes der schlauchförmigen Folie ist, wobei der Dorn an der Aufhängung (9) hängend angeordnet und die Aufhängung (9, 9¹) durch die anliegenden und einander stützenden ersten und zweiten Walzen (5, 5'* 6* 6') getragen ist, daß weiterhin ein Heizorgan (I5) zum Erwärmen der schlauchförmigen Folie in dem nahe dem Dorn (12) liegenden Abschnitt und ein Paar Abzugswalzen (18) für die einachsig verstreckte Folie vorgesehen sind, deren Umfangsgeschwindigkeit größer ist als die der Zuführwalzen (j5)j daß die ersten beiden Walzen (5, 5^!) mit den zweiten beiden Walzen (6, 6') längs zweier zueinander paralleler durchgehender oder unterbrochener Berührungslinien in Berührung stehen, wobei die Gesamtsumme der beiden Berührungslinien zumindest ein Drittel der Umfangslänge des Dorns (12, 12') beträgt; daß das Innere der schlauchförmigen Folie zwischendam Dorn (12, 12') und den Abzugswalzen (18) durch ein Druckgas beaufschlagt ist; daß sich die schlauchförmige Folie vertikal nach unten durch die Zuführwalzen (j5) durch die Berührungslinien der ersten und zweiten Walzen (5, 5',6, 6¹) über die äußere Fläche des Dorns (12, 12'), den sie dabei umhüllt, durch die Abzugswalzen (18) erstreckt.

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2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese zusätzlich zwei Sätze von aneinanderliegenden Rollen (10, 11, 10¹, 11') zwischen den ersten (5, 5¹) und zweiten (6, 6') Walzenpaaren und dem Dorn (12,12') aufweist, welche verhindern, daß die schlauchförmige Folie verschwenkt wird, wobei die Rollen (10, 10') innerhalb der schlauchförmigen Folie und die Rollen (11, 11') außerhalb derselben angeordnet sind.
3. 3>. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Walzen (6, 6') mittels einer Antriebsvorrichtung antreibbar sind.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (12, 12') eine Öffnung (14) aufweist, durch die ein Austausch des im Inneren der Folie befindlichen Druckgases zwischen Oberseite und Unterseite des Dorns erfolgen kann.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkopf (4) für den Dorn (12, 12') zumindest einen Satz aneinander anliegender Rollen (7, 8) aufweist, die verhindern, daß die ersten Walzen (5, 5') sich in Richtung ihrer Achsen bewegen.
6. 6. Verfahren zum Herstellen einer einachsig verstreckten schlauchförmigen, nur schwer in Längsrichtung schlitzbaren Folie aus thermoplastischem Harz unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unverstreckte schlauchförmige Folie durch Zuführwalzen, dann durch den Berührungspunkt zweier zueinander paralleler Sätze von aneinander anliegenden Stützwalzen für einen Dorn und anschließend vertikal nach unten über die Außenfläche des Dorns geführt wird, wobei sie von außen erhitzt und die Folie durch Abzugswalzen mit einer größeren Abzugs- als Zuführgeschwindigkeit abgezogen wird, wobei der Dorn einen Umfang aufweist, der gleich oder

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   etwas kleiner ist als der Umfang der unverstreckten schlauchförmigen Folie und das Innere derselben zwischen dem Dorn und den Abzugswalzen mit einem Druckgas gefüllt ist, wodurch ein Schrumpfen der schlauchförmigen Folie quer zur Abzugsrichtung verhindert wirdj und daß die Summe der Berührungslinien der zwei zueinander parallelen Sätze aneinander anliegender Walzen zum Stützen des Dorns zumindest ein Drittel der Umfangslänge des Dorns beträgt.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Harz ein kristallines Polyolefin ist, wobei die Breite der verstreckten Folie 60 bis 95$ der Breite der unverstreckten Folie beträgt.

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