DE2158141A1 - Verfahren und vorrichtung zum strecken von schlauchgeblasenen kunststoffolien - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum strecken von schlauchgeblasenen kunststoffolien

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DE2158141A1 DE2158141A DE2158141A DE2158141A1 DE 2158141 A1 DE2158141 A1 DE 2158141A1 DE 2158141 A DE2158141 A DE 2158141A DE 2158141 A DE2158141 A DE 2158141A DE 2158141 A1 DE2158141 A1 DE 2158141A1
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Description

2158H1
FARBWERKE HOECHST AG.vormals Meister Lucius & Brüning Werk Gendorf
Gendorf, den 17.11.1971 Gd 1531 Z
Hoe 71/F 912 Aktenzeichen:
Dr.Schm/Ed
"Verfahren und Vorrichtung zum Strecken von schlauchgeblasenen Kunststoffolien" ' ■ r-
(Zusatz zu DT-PS Nr ; Patentanmeldung P 20 24 308.7)
Gegenstand des Hauptpatentes ist ein Verfahren zum Verstrecken von thermoplastischen Kunststoffolien unter Verwendung von drehbaren Scheiben als Halterung für die Folienbahnränder, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Folie in bekannter Weise auf Strecktemperatur aufheizt und beim Auflaufen der Folienbahnränder auf die Umfangsflachen der Scheiben die Ränder derart auf die Flächen aufpreßt, daß Lufteinschlüsse zwischen Folien und Scheiben vermieden werden und man die Scheiben auf eine solche Temperatur aufheizt, daß sich die auflaufenden Folienbahnränder der Oberfläche der Umfangsflächen der Scheiben anpassen, wodurch die Bahnränder von den Scheiben während des Verstreckens kraftschlüssig gehalten werden.
Gegenstand des Hauptpatentes ist ferner eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, bestehend aus wenigstens einem beheizten Eingangswalzenpaar, wenigstens einer Heizeinrichtung zur Aufrechterhaltung bzw. Regelung der Folientemperatur in der Streckzone, einem Paar drehbarer Scheiben, auf die die Folienbahnränder auflaufen und wenigstens einem Abzugswalzenpaar, die dadurch gekennzeichnet ist, daß an den Stellen dea
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Auflaufens der Folienbahnränder auf die Scheiben Einrichtungen
angeordnet sind, die unter Verhinderung von Lufteinschlüasen die Folienbahnränder auf die Umfangsflachen der Scheiben anpressen und daß Einrichtungen zur Beheizung der Scheiben angeordnet sind.
Die vorliegende Erfindung betrifft in weiterer Ausgestaltung des Hauptpatentes ein Verfahren zum Verstrecken von Folien, die nach dem Schlauchblasverfahren hergestellt/wurden, sowie die weitere Ausgestaltung der Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß ein in rotierender oder oszillierender Bewegung extrudierter Polienblasschlauch nach kurzer Wegstrecke nach Verlassen der Extruderdüse in noch heissem Zustand flachgelegt, zu einer einbahnigen Plachfolie verschweißt, gleichzeitig auf Strecktemperatur
gebracht und danach nach dem Verfahren gemäß DT-PS Nr
(Patentanmeldung P 20 24 308.7) verstreckt wird.
Dieser Verstreckungsvorgang kann dann, wie im Hauptpatent beschrieben, z.B. in einer Breitstreckung bestehen, in dem die drehbaren Scheiben dieser Verstreckungseinrichtung schräg in einem in Folienlaufrichtung zunehmenden Winkel eingestellt sind. Ein solcher Breitstreckvorgang kann gegebenenfalls auch stufenweise durchgeführt werden, wenn die Verstreckungseinrichtung aus mehreren nacheinander derart schräg eingestellten Scheibenpaaren besteht. Mit dem Breitstreckvorgang kann auch eine Längsverstreckung kombiniert werden. Dies kann entweder nach dem Breitverstrecken durch nach dem Stand der Technik bekannte Maßnahmen erfolgen, aber es kann auch ein gleichzeitiger biaxialer Streckvorgang dadurch erreicht werden, daß das Abzugswalzenpaar der Breitverstreckungsvorrichtung mit einer höheren Geschwindigkeit läuft als das Eingangswalzenpaar.
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Mit der eriindungsgemäßen Kombination eines Blasextruders mit der im Hauptpatent beschriebenen Verstreckungsvörrichtung ist ferner die Möglichkeit gegeben, die Eingangsbreite der zu verstreckenden Blasfolie in einfacher Weise zu regeln, indem diese vor dem Flachlegen mehr oder weniger stark aufgeblasen wird.
Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß der VerStreckungsvorrichtung gemäß DT-PS Nr. . ... ... (Patentanmeldung P 20 24 3O8.7-) ein um seine Mittelachse rotierender oder oszilliernnder Folienblaskopf vorgeschaltet wird und daß das unmittelbar vor der Streckzone befindliche beheizte Eingangswalzenpaar als Abquetschwalzen- | paar ausgebildet ist. Im allgemeinen wird nicht nur der Blaskopf, sondern auch der Extruder-Zylinder gedreht.
Die weitere Ausgestaltung des Verfahrens und der Vorrichtung des Hauptpatentes bietet neben den Vorteilen, die bereits ■ dort für die Verstreckungsvörrichtung dargelegt worden sind, eine Reihe von zusätzlichen Vorteilen. Bei den bisher bekannten Verfahren zur Herstellung verstreckter thermoplastischer Kunststoffolien mittels Extruder und Runddüse, erfolgt die .Querverstreckung durch Aufblasen des Schlauches auf einen größeren Durchmesser; eine gleichzeitige Längsverstreckung f kann dadurch erreicht werden, daß. die Schlauchblase mit einer größeren Geschwindigkeit als die Austrittsgeschwindigkeit der Schmelze abgezogen wird. Eine derartige Verstreckung zu einer schrumpfenden oder einer nichtschrumpfenden Eolie, d.h. eine Verstreckung im elastischer oder plastischen Bereich muß in einem bestimmten, meist sehr engen Temperaturbereich durchgeführt werden. Dabei ergeben sich aus den Erfordernissen eines kontrollierten WärmetauscheB erhebliche verfahrensteca-
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nische Schwierigkeiten. Da im erfindungsgemäßen Verfahren v die gezielte Verstreckung erst nach dem Flachlegen des Blasschlauchs erfolgt, kann die Wegstrecke zwischen Extruder und Abquetschwalzenpaar außerordentlich kurz gehalten werden, . Dadurch bringt auch die Temperaturführung hier keine Probleme mit sich. Diese Wegstrecke soll so bemessen sein, daß je nach Foliendicke und Art des thermoplastischen Materials der Folienblasschlauch das Abquetschwalzenpaar mit einer Temperatur erreicht, bei der er noch verschweißbar, d.h. plastisch ist. Diese Wegstrecke beträgt je „nach Art des Materials das o,5 bis 10-fache, vorzugsweise 1 bis 3-^aClIe des Düsenaustrittsdurchmessers. Da auch die angeschlossene Verstreckungsvorrichtung gegenüber den früher benutzten Breitreckrahmen mit umlaufenden Kluppenketten eine wesentlich geringere Baulänge benötigt, ist insgesamt ein außerordentlich verringerter Raumbedarf der ganzen Anlage gegeben. Bei der Herstellung dünner Polyvinylchloridfolien beträgt diese Länge einschließlich des Extruders, dessen Größe ja unverändert ist, nur ca. 5m, während für eine bisher übliche Anlage ca. 20 m veranschlagt werden müssen.
Der kurze Weg zwischen Extruder und Abquetscheinrichtung hat des weiteren den Vorteil, daß die AnTage horizontal angeordnet werden kann, ohne daß irgendwelche Stützeinrichtungen für den Blasschlauch erforderlich sind. Bei den bisher üblichen Anlagen zum Verstrecken von Blasfolien wurde diese Schwierigkeit meist dadurch umgangen, daß die gesamte Anlage vertikal angeordnet wurde, was aber wiederum erhebliche .Gebäudehöhen bedingt.
Da sich außerdem der Blasschlauch beim Eintreten in. das Abquetschwalzenpaar noch in heissem Zustand befindet, werden dadurch vor allem Faltenbildungen und Planlagefehler beim Flachlegen ausgeschlossen, und· , es wird auch das Verschweißen der Folienbahnen erheblich erleichtert. Bei den bisher üblichen Schlauchblasverfahren wurde der flachgelegte
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Schlauch im allgemeinen anschließend zu zwei Flachfolienbahnen aufgeschnitten, wobei dann auch zwei getrennte Aufwickelanlagen eingesetzt werden mußten. Andererseits war eine im elastischen Zustand biaxial verstreckte Schlauchfolie nur noch mit größten Schwierigkeiten oder überhaupt nicht mehr verschweißbar. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann von den Vorteilen des Schlauchblasverfahrens von Folien Gebrauch gemacht werden, ohne daß die genannten Nachteile in Kauf genommen werden müssen. Diese Vorteile sind darin, zu sehen, daß einmal die beim Extrusionsprozeß unvermeidlichen Dickenschwankungen in der Folie durch die drehende Bewegung über die Breite verteilt werden können, sodaß die sogenannten "Kolbenringe" oder Wülste vermieden werden,, die die Planlage der Folie verschlechtern und das Aufwickeln erschweren. Zum anderen wird durch das Ver-■ schweißen von zwei Lagen eine absolut« porendichte verstreckte Kunststoffolie erzeugt. Dies war für den Fall von bereits vorher verstreckten Flachfolien bisher meist nur dadurch möglich, daß diese in einem aufwendigen Arbeitsgang doubliert wurden, wobei eine zusätzliche Schicht aufgebracht werden mußte, die das Schweißen überhaupt erst ermöglicht.
Verfahren und Vorrichtung dieser Erfindung können für alle thermoplastischen Kunststoffolien eingesetzt werden, wie insbesondere solche aus Polyvinylchlorid, aus Polyolefinen oder Polyestern.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist in Fig. 1 in der Seitenansicht und in Fig. 2 in der Draufsicht wiedergegeben, wobei diese Darstellung die horiajntaTe Anordnung der gesamten Vorrichtung wiedergeben soll. Die Anlage kann Jedoch prinzipiell in gleicher Weise auch vertikal mit Extrusionsrichtung nach unten angeordnet sein, wobei als Variante ein vertikal nach
.oder oben
unteiy'gerichteter Extruder in Frage kommt, an den sich eine horizontal im rechten Winkel dazu angeordnete Verstreckungseinrichtung anschließt. ' *
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An einem nicht gezeichneten Extruder ist eine rotierende . oder oszillierende Blasdüse 1 befestigt, aus der eine Kunststoff schmelze ringförmig austritt und durch Innendruck zu einer Schlauchblase 2 aufgeblasen wird. Unmittelbar darauf wird sie durch ein Walzenpaar, bestehend aus einer beheizten glatten Stahlwalze 3 und einer elastischen Anpreßwalze 4, flachgedrückt, sodaß beide Schlauchhälften miteinander verschweißen. Die dabei entstandene Flachfolie läuft dann mit ihren Rändern auf die Umfangsflächen der beiden beheizten rotierenden Scheibenränder 6 auf und wird durch"elastische Rollen 5 fest aufgepreßt. Nach Durchlaufen der durch die beiden Scheiben 6 gebildeten Breitreckzone kann die Folie wie im Hauptpatent dargestellt, von einem üblichen Abzugswalzenpaar übernommen werden. In der hier wiedergegebenen Darstellung (Fig. 1 und 2) ist' der Pail berücksichtigt, daß sich ein Walzensystem 7 und 8 anschließt, in dem wahlweise • eine zusätzliche Längsverstreckung vorgenommen verden kann. Es besteht aus mehreren (in dieser Darstellung aus 3) beheizten bzw. wahlweise auch gekühlten glatten Stahlwalzen.7; jeder dieser Stahlwalzen 7 ist ferner je eine elastische Anpreßwalze 8 zugeordnet. In den Walzenspalten zwischen den jeweiligen Walzen 7 dieses Systems kann eine zusätzliche Längsverstreckung erfolgen. Anschließend wird - was in Fig.1 und 2 nicht mehr dargestellt ist - die Folie gegebenenfalls noch weiter abgekühlt, randbeschnitten und aufgewickelt.
Der Durchmesser der Schlauchblase 2 kann durch Wahl des Innendruckes konstant gehalten oder auf einen grösseren Durchmesser geregelt werden. Hierdurch: ergibt sich für den Fall der nachfolgenden Verstreckung im elastischen Bereich folgender zusätzlicher Vorteil: Zunächst kann durch Wahl des Innendruckes die Einlaufbreite der Torfolie im plastischen Bereich eingestellt werden; zusammen mit der Variation von Scheibenabstand und Scheibenwinkel in der Verstreckungsvorrichtung beim elastischen Recken kann somit Reckverhältnis
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und Endbreite der Folie unabhängig voneinander geregelt werden. Ähnliches gilt auch für die Folienstärke, die wie bereits im Hauptpatent beschrieben - durch Wahl der Drehzahl des Walzenpaares 3/4 und Scheiben 6 oder des WaL-zensystems 7/8 geregelt werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist wie bereits erwähnt, nicht auf die abgebildete horizontale Anordnung beechränkt; wenn mit einem senkrecht nach unten oder oben gerichteten Extruder; gearbeitet wird, kann das Walzenpaar 3/4, gegebenenfalls durch eine weitere Walze verstärkt, horizontal angeordnet:sein und dann in eine horizontal angeordnete Yerstreckungseinrichtung überleiten.
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Claims (5)

  1. —ö—
    Patent- bzw. Schutzansprüche:
    Verfahren zum Verstrecken von thermoplastischen Kunststoffolien gemäß DT-PS Nr (Patentanmeldung
    P 20 24 308.7), dadurch gekennzeichnet, daß ein in rotierender oder oszillierender Bewegung extrudierter Folienblasschlauch nach kurzer Wegstrecke nach Verlassen der Extruderdüse in noch heissemi Zustand flachgelegt, zu einer ,einbahnigen Flachfoliev verschweißt, gleichzeitig auf Strecktemperatur gebracht und danach verstreckt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Folienblasschlauch nach der Extrusion, aber vor der Flachlegung zur Einstellung der Vorfolienbreite im plastischen Zustand aufgeweitet wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die flachgelegte verschweißte Folie einen Breitstreckprozeß, der gegebenenfalls in mehreren Stufe durchzuführen ist, gemäß Hauptpatent zugeführt wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die flachgelegte verschweißte Folie einem kombinierten Längs- und Breitstreckprozeß gemäß Hauptpatent zugeführt wird.
  5. 5. Vorrichtung zum Verstrecken von thermoplastischen Kunststoffolien gemäß DT-PS Nr (Patentanmeldung
    P 20 24 308.7), dadurch gekennzeichnet, daß der Ver- "~ Streckungsvorrichtung ein um seine Achse rotierender oder oszillierender Folienblaskopf vorgeschaltet ist und daß das unmittelbar vor der Streckzone befindliche beheizte Eingangswalzenpaar als Abquetschwalzenpaar ausgebildet ist.
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DE2158141A 1971-11-24 1971-11-24 Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer verstreckten Folienbahn aus thermoplastischem Kunststoff Expired DE2158141C3 (de)

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