DE2229924C2 - Breitschlitzdüse als Teil einer Vorrichtung zum Herstellen von biaxial gereckten thermoplastischen Folien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft den im Oberbegriff des Hauptanspruchs wiedergegebenen Gegenstand.

Während das gleichmäßige Straagpressen von thermoplastischen Folien technisch im allgemeinen ohne Schwierigkeiten erfolgt, ist es beim biaxialen Recken der Folie nach dem Strangpressen, wobei der Folie die gewünschten Festigkeitseigenschaften verliehen werden, kaum möglioii, eine gereckte Folie mit gleichmäßiger Dicke über deren gesamte Brei': herzustellen. Zwar beschreibt die US-PS 33 41 ?88 bereits die Herstellung thermoplastischer Folien von gleich-näßiger Dicke, indem die richtige Einstellung der Lage der Düsenbacken ausgenutzt und die Wärmemenge, die man jeder einzelnen einer Vielzahl von aneinanderstoßenden Zonen längs der Breite des Düsenkörpers zuführt, geregelt wird. Diese Regelung erfolgt über den gesamten Düsenkörper parallel zur Breite des Schlitzes durch Messung der Dicke der stranggepreßten Folie, während die Dikke der Folie an einer Vielzahl von Stellen die Wärmemenge bestimmt, die den Heizkörpern des Düsenkörpers zugeführt wird. Diese Arbeitsweise ist aber lediglich befriedigend für das Kaschieren von Papier mit Polyäthylen oder Polypropylen. Für die Herstellung von gleichmäßigeren gereckten Folien beispielsweise aus Polyestern, Nylon oder Polypropylen läßt das bekannte Verfahren noch zahlreiche Wünsche offen.

Aus der GB-PS 9 29 306 ist eine Breitschlitzdüse der eingangs genannten Art bekannt, bei der der Düsenaustritt in seiner Gesamtheit beheizt wird, indem innerhalb der Wände dieses Düsenaustritts ein einziges Heizelement angeordnet ist, das eine Zone festgelegter Höhe aufheizt.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, biaxial gereckte thermoplastische Folien von gleichmäßiger Dikke über die gesamte Breite herzustellen, und zwar Folien in einer vorher festgelegten Standarddicke, indem eine Breitschlitzdüse mit längs der Breite der Düse angeordneten elektrischen Heizelementen als Teil einer Vorrichtung zum Herstellen derartiger Folien entsprechend Oberbegriff des Hauptanspruchs verfügbar gemacht wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ist die im Kennzeichen des Hauptanspruchs definierte Breitschlitzdüse.

Mit dieser Breitschlitzdüse als Teil der beschriebenen Vorrichtung ist es möglich, im Gegensatz zur bekannten Vorrichtung eine feinfühligere Beeinflussung und Regelung des Stroms der stranggepreßten thermoplastischen Massen zu erreichen und Abweichungen der Foliendikke über die Wärmemenge direkt am Düsenaustritt zu kompensieren. Bevorzugt werden Heizelemente, die 12,7 bis 76 mm, vorzugsweise 12,7 bis 51 mm breit sind.

Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit den Abbildungen beschrieben.

F i g. 1 zeigt ein Fließschema des Strangpreß- und Reckverfahrens, das mit der Vorrichtung durchgeführt

ίο wird, die in den F i g. 2 und 3 im Detail dargestellt ist;

Fig.2 zeigt perspektivisch eine Teilansicht der Breitschlitzdüse und F i g. 3 eine Vorderansicht des Düsenkörpers.
Beim Einsatz der Vorrichtung wird geschmolzenes thermoplastisches Material durch die Leitung 11 in den Düsenkörper 12 eingeführt und als Folie 21 durch den Düsenaustritt 24, ausgepreßt, an dem eine Vielzahl von Heizelementen 13 angeordnet ist, die nebeneinander über die Breite des Düsenaustritts 24 angeordnet sind und insgesamt der Breite der stanggepreßten Folie 21 entsprechen. Die auf eine Aufnahmerolle 14 ausgepreßte Folie 21 wird dann im Falle von Polyäthylenterephthalatfolien durch die Reckstufen 15 und 16 geführt, die hintereinander in Maschinenrichtung und dann in Querrichtung oder umgekehrt angeordnet sein können. Die Dicke der gereckten Folie 21 wird an verschiedenen Stellen über eine Breite mit Hilfe eines hin- und hergehenden handelsüblichen Meßgeräts 17 gemessen, das ein Signal abgibt, das der Dicke der Folie 21 proportional ist Das Ausgangssignal des Meßgeräts 17 wird auf eine Regelstation 18 übertragen und steuert über geeignete Mittel 19 das jeweilige Heizelement Die Dickenmessungen dienen der Bestimmung der Abweichung der Dicke der Folie von einer vorher festgelegten Standarddicke, wobei die Größe der Abweichung, in eine erforderliche Wärmemenge umgerechnet wird, die über die mit jedem Heizelement verbundenen Stromquellen mit veränderlicher Spannung diesen 'Heizelementen zuzuführen ist Ist beispielsweise die Dicke in einem Bereich zu groß, wird die Wärmemenge, die dem entsprechenden Heizelement zugeführt wird, entsprechend verringert, wodurch auch die Dicke verringert wird. Ist andererseits die Dicke in einem Bereich der Folie unzureichend, wird die dem entsprechenden Heizelement zugeführte Wärmemenge entsprechend erhöht, wodurch die Dicke auf den gewünschten Wert gebracht wird. Auf diese Weise wird die Wärmemenge, die dem thermoplastischen Material in den den Meßstellen der Foliendicke entsprechenden Bereichen des Düsenaustritts zugeführt

so wird, so geregelt, daß die Dicke der Folie im wesentlichen konstant bleibt. Die fertige Folie 21 wird dann zwecks weiterer Verarbeitung auf eine Rolle 20 gewikkelt
F i g. 2 zeigt die verschiedenen Heizelemente 13 des Düsenaustritts 24 längs der Kante dieses Düsenaustritts angeordnet. Die Stromzuführungen 25 dieser Heizelemente sind, wie in Fi g. 1 dargestellt, mit der Steuereinheit 19 der Heizelemente des Düsenaustritts verbunden. Bei dem in F i g. 3 dargestellten Düsenkörper 12 sind in diesem Zonenerhitzer 27 angeordnet, die im allgemeinen bei konstanten Temperaturen gehalten werden. Ferner zeigt der Düsenkörper 12 den Düsenkanal 22 für die Schmelze, den Führungskanal 23 und den Düsenaustritt 24. Die Weite des Düsenaustritts 24 wird durch mehrere Düsenschrauben 26 grob eingestellt, während das Schmelzflußprofil durch die verschiedenen Heizelemente 13 am Düsenaustritt, denen der Strom durch Leitungen 25 von den Reglern 19 zugeführt wird, feingere-

gelt wird.

Die Temperatur der Heizelemente, die am Düsenaustritt höher sein muß als die Temperatur des Düsenkörpers, um die gewünschte Wirkung zu erzielen, hängt von der Art des für die Folienherstellung verwendeten biaxial reckbaren Thermoplastischen Materials ab. Als thermoplastische Materialien kommen beispielsweise Polyalkylenterephthalate, vorzugsweise Polyäthylenterephthalat. Polyamide, wie Polyamid 66 und Polyamid 6, sowie Polypropylen infrage.

Beispiel

Polyethylenterephthalat mit einer in o-Chlorphenol gemessenen Grenzviskosität von 0,62 dl/g wird zu einer Folie von 71 cm Breite und 0,28 mm Dicke stranggepreßt, die auf eine Kühlwalze abgelegt und auf das 3,5fache ihrer Abmessungen in Maschinen und in Querrichtung gereckt wird, wobei eine Folie von 23,4 mm Dicke erhalten wird. Die Dickenmessung erfolgt mit einem Meßinstrument, das Signale abgibt, die die Heizelemente am Düsenaustritt unter Bildung einer biaxial gereckten Folie mit gleichmäßiger nur etwa 2 bis 3% über die gesamte Breite der Folie schwankenden Dicke, steuert Die Schmelze wird mit Hilfe von aneinandergrenzenden Heizelementen erhitzt, die eine Länge von je 38,1 mm haben und am Düsenaustritt angeordnet sind. Die Heizelemente können unter diesen Bedingungen so ausgebildet werden, daß sie einen verhältnismäßig geringen Bereich von etwa 38 bis 51 mm der gegossenen Folie und etwa 12,7 bis 15,2 cm der endgültigen biaxial gereckten Folie beeinflussen. Durch Verwendung von Heizelementen am Düsenaustritt mit einer Länge von mehr als 76 mm z. B. 102 mm, wird dagegen die Dicke in einem verhältnismäßig großen Bereich von 10,2 bis 15,2 cm der gegossenen Folie und etwa 38 bis 51 cm der endgültigen gereckten Folie in jeder Reckzone lediglich grob geregelt, und die Schwankungen in der Dicke beträgt etwa 5 bis 12% bei eir^r Foliendicke von 23,4 mm. Bei Verwendung von Düsenaustritts-Heizelementen einer Länge von mehr als etwa 76 mm wird somit die gleiche Regelung wie gemäß der US-PS 33 41 388 erzielt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (2)

Patentansprüche:

1. Breitschlitzdüse mit längs der Breite der Düse angeordneten elektrischen Heizelementen als Teil einer Vorrichtung zum Herstellen von biaxial gereckten thermoplastischen Folien von gleichmäßiger Dicke über der gesamten Breite, bei der bei Betrieb der Vorrichtung die Temperatur am Düsenaustritt durch die Heizelemente in Abhängigkeit von der über der Breite der abgezogenen Folie gemessenen Foliendicke geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizelemente am Düsenaustritt angeordnet sind und jeweils, längs des Düsenaustritts gemessen, nicht breiter als 76 mm sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizelemente 12,7 bis 76 mm, vorzugsweise 12J bis 51 mm breit sind.