DE2245244A1

DE2245244A1 - Verfahren zum recken von kunststofffolien zur herstellung von folienstreifen

Info

Publication number: DE2245244A1
Application number: DE2245244A
Authority: DE
Inventors: Cornelis Maat; Johannes Cornelis Rieke
Original assignee: Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO
Current assignee: Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO
Priority date: 1971-09-22
Filing date: 1972-09-15
Publication date: 1973-03-29
Also published as: AU4606772A; ATA802072A; IT975042B; BE789078A; FR2153300A1; FR2153300B1; JPS4842068A; GB1377011A; NL7113047A; ZA726210B

Description

PATENTANWÄLTE

ng. AMTIIOR
DIPPING. WOLF

D . β FHANKPUHT AM MAIN

D-B JE¹BANIiPITKT A. M; 12,9.72 TELcros (Q811) 55 20 23 1 "]

EOSTSCIILIESBiACH *8« ***

Hederlandse Organisatie voor Toegepast—Natuurwetenschappelijk Onderzoek ten behoeve van Nijverheid, Handel en Verkeer, Juliana van Stolberglaan 1'48_r Haag /Holland

Verfahren zum Recken von Kunststoff-folien zur Herstellung von Folienstreifen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, Folien in Filmstreifen, wobei der Film durch zwei oder mehr der Walzen mit einer geringeren Umlaufgeschwindigkeit angetrieben wird als das folgende und der Film erhitzt wird im Streckweg zwischen diesen beiden Paaren.

Soweit Verfahren bekannter Art in ihrer Anwendung auf Filme gewisse spezielle Kunststoffe als geeignet befunden wurden für eine Rechnung in angemessen aufspleißbare Filme, so ergeben doch plastische Stoffe, wie z.B. Polyester und Polyamide, unbefriedigende Ergebnisse, die in der Praxis nicht brauchbar sind und gel ton deshalb als zumindest schwierig aufspaltbar.

Ks ist ''ii-.'Tfmstand der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren •/aw Verfügung zu stellen, mit Hi iff* dessen auch Filme von der-

3 O 9 813/1072 _BAD ORiG»N^ÄL

artigen Kunststoffen, die ⁿ.ehr schwer auf spaltbar sind, gereckt werden können in angemessen aufspaLtbare Filme.

Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Film in zwei Stufen gereckt wird und im Streckweg der ersten Stufe erhitzt wird, indem man ihn überleitet über die Kante eines beheizten prismatischen Körpers.

Beim Strecken des Filmes in der zweiten Stufe nach dem Verfahren nach vorliegender Erfindung wird der Film erhitzt in einer ansich nach dem Stand der Technik bekannten Weise, 7.¹^. du rf.· h VJa" r^ebeauf sch lagung, durch Bestrahlung oder durch Beaufschlagung des Filmes mit heißer Luft oder einer heißen Flüssigkeit oder mit einer heißen Oberfläche.

Die Temperatur des prismatischen Körpers, über dessen Kante der Film geführt wird im ersten Streckgang, wird so gewählt, daß der Film eine Temperatur von beispielsweise 100 - 150 C aufnimmt während des kurzen Kontaktes mit der Kante. Die Temperatur, die der prismatische Körper für diesen Zweck haben muß, ist höher im Verhältnis als die Geschwindigkeit des Filmes größer ist und ist auch abhängig von der Hitze, die in dem Film selbst beim Strecken erzeugt wird. Da jedoch die Temperatur, die der Film beim übergang über die Kante variieren kann innerhalb weiten Grenzen ohne einen gegenteiligen Kffekt auf das endgültige Produkt, so bildet die Anpassung der, prismatischen Körpers auf eine geeignete Temperatur kein Problem.

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Tm Streckweg während der zweiten Stufe des Filmes, wird dieser vorzugsweise bis dicht unterhalb seiner Schmelztemperatur erhitzt. Dafür wurde gefunden, daß nach dem ersten Streckvorgang nacl· der Erfindung der Film in der zweiten Stufe gestreckt werden kann, bei einer Temperatur, die sehr dicht ist unterhalb seines Schmelzpunktes.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verfahren nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche des prismatischen Körpers, die hinter der Kante in Richtung auf die Filmbewegung liegt, in eine Stellung gebracht wird zwischen der in welcher die grade den Film berührt und der in welcher sie einen spitzen Winkel mit dem Film einschließt. Die Stellung dieser Ebene ist in Relation mit der Temperatur des prismatischen Körpers und so auch mit der Geschwindigkeit des Filmes bestimmend für das Ausmaß, bis zu welchem der Film abkühlt nach Überlauf über die Kante und wird so eingestellt, daß auf der einen Seite die Neigung zu einer Faltenbildung bei zu schneller Abkühlung und auf der anderen Seite die Reduzierung der Breite des Filmes aufgrund einer zu schnellen Abkühlung in gleicher V/eise unterdrückt werden.

Nach einer weiteren Eigenschaft des Verfahrens nach der Erfindung, wird der Film in der ersten Stufe in einem größeren Reckausmaß als in der zweiten Stufe gestreckt, d.h. in der ersten

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Stufe, bei einem Verhältnis von ungefähr 1 : 4 und in der zweiten Stufe bei einem Verhältnis von ungefähr 1 : 1 1/2. Infolgedessen wird das Recken hauptsächlich in der ersten Stufe durch kurzzeitige, vorzugsweise mäßige Erwärmung erreicht, während in der zweiten Stufe bei einer höheren Temperatur nur ein geringes Nachstrecken vorsichgeht.

Das Verfahren nach der Erfindung kann auch Anwendung finden für gut spleißbare Kunststoffe ur<i ^t narm den Vorteil, daß man ein Erzeugnis von sehr gleichmäßiger Dicke erhält und eine Schrumpfung, die bis zu einer hohen Temperatur - beispielsweise für Polyester bis über 150°C gering ist und jedenfalls geringer als wenn man den Film in üblicher Weise gestreckt haben würde.

Zur weiteren Erläuterung des Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung, wird auf die Zeichnung Bezug genommen, die rein schematisch einen.Aufbau einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung zeigt und ferner auf zwei Beispiele zur Durchführung des Verfahrens mit einer solchen Einrichtung.

Der zu reckende Film 1 wird entweder von einer Vprratsspulet oder direkt von einem Extruder, einem Walzenpamr 2» 3 zugeleitet, von dem die Walze 2 in Richtung des Pfeiles 4 Angetrieben wird und die freidrehende obere Walze 3 auf die untere Walze 2 unter Preßsitz aufritzt.

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Hinter den Walzen 2 und 3 läuft der Film über die festangeordneten Leitstäbe 5 und 6, die den Film straff in Längsrichtung halten und damit das Auftreten von Faltenbildungen verhindern; dann läuft der Film über die obere Kante 7 des viereckigen oder prismatischen Körpers 8 zu einem Walzenpaar 9, 10. Auf diesem Walzenpaar 9, 10 wird der. Film, wie bei dem Walzenpaar 2,3 die Unterwalze 9 in Richtung des Pfeiles 11 gedreht, die Walze 10 dagegen als freidrehende Walze gegen Walze 9 angedrückt. Die Umdrehungsgeschwindigkeit von Walze 9· ist jedoch etwa vier mal so groß, wie die von Walze 2, so daß der Film 1 während seines Durchganges zwischen den beiden Walzenpaaren gereckt wird.

Der Block 8 wird erwärmt, so daß der über die Kante 7 laufende Film 1 schnell auf eine für das Recken geeignete Temperatur gebracht wird. Als Folge dessen wird das Recken des. Filmes 1 vollkommen konzentriert auf diese Kante 7.

Im Betrieb wird der Film 1 einerHerabsetzung in der Dicke aber kaum einer Verminderung in seiner Breite unterworfen.

Die Temperatur des Blockes 8 ist nicht sehr kritisch und wird so gewhält, daß der Film auf eine beispielsweise zwischen 1Oü - 15O⁰C liegende Temperatur erwärmt wird, aber die Temperatur auch bis dicht an den Schmelzpunkt des Filmmateriales gehen kann«

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Die sonach für den Block 8 erforderliche Temperatur hängt von der Pilmlaufgeschwindigkeit ab und die kann bei hohen Geschwindigkeiten sogar bis zu 35O°C betragen.

Es ist bedeutsam, daß der Film nicht etwa die Fläche des Blockes ,8 vor der Kante 7 berührt, damit eine vorzeitige und zu hohe Erhitzung des Filmes eintreten könnte. Wichtig ist auch die Stellung der Ebene 16 des Blockes 8» die jenseits der Kante 7 liegt, da diese bestimmend ist für die Abkühlüngsgeschwindigkeit des von der Kante 7 ablaufenden Filmes 1 » in diese*· Hinsicht wurde gefunden, daß ein zu schnelles Abkühlen au Faltenbildungen des Filmes führt und zu langsames Abkühlen ein Teil des Reckvorganges nach dem Passieren der Kante 7 stattfindet und zu einer Verringerung der Filmbreite Anlaß gibt.

Die genaue Lage der Ebene 16 zum Film 1 bangt von der Temperatur von Block 8 und der Laufgeschwindigkeit des Filmes 1 ab. Bei hoher Geschwindigkeit und hoher Temperatur muß dei* Winkel zwischen Film 1 und Fläche 16 weit, z.B. 30°, sein, wogegen bei niederer Geschwindigkeit und bei einer Temperatur die noch unter Schmelztemperatur liegt, der Film gerade noch die Fläche 16 berühren kann.

Anschließend an den vorbeschriebenen ersten ReCkvorganjJ wird der Film 1 über eine gebogene und beheizte Unterlage und dann durch ein Walzenpaar I3, 14 gesojen, von dem die Ünterwalze

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13 in Richtung des Pfeiles 15 angetrieben ist und die freiumlaufende obere Walze 14 gegen die untere 13 angedrückt ist.

Die Umlaufgeschwindigkeit des Walzenpaares 13, I4 verhält sich zu der des Walzenpaares 9, 10 wie etwa 1 : 1 1/2, so daß der Film gemäß diesem Verhältnis beim überlaufen der Unterlage 1 gereckt wird.

Zu diesem Zweck ist dieser Bahnabschnitt 12 auf einer Temperatur gehalten, die nur wenig geringer ist als der Schmelzpunkt des Filmmateria3.es und danach beispielsweise für Polyester annähernd 250⁰C beträgt.

Film 1 ist nach Ablaufen von dem Walzenpaar 13, 14, d*h. dem zweistufigen Reckprozess ein einwandfrei spaltbarer Film, auch wenn er aus einem Kunststoff besteht, der nach bisheriger Erfahrung so schwierig spaltbar ist wie Polyester.

Mit einer Versuchsreihe gemäß obiger Beschreibung wurden die in nachstehenden Beispielen angegebenen Resultate erzielt.

Beispiel I

Ein Film von Po lyä thyl ent erephthal at von 25 /um Dicke wird in der ersten Stufe gestreckt über die Kante eines schmalen

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recht flach Metallblockes, dessen Temperatur 93⁰C erreichte und bei einem Streckverhältnis von 1 : 4. In der zweiten Stufe wurde die Reckung ausgeführt über einer Oberfläche einer gekurvten Metallbahn bei einer Temperatur von 258°Cj das Reckverhältnis war 1 : 1,5. Die Auslaufgeschwindigkeit des Filmes betrug bis 1,5 m/men. Der Film erwies sich als sehr gut spleißbar. Nach Fibriliierung der Folie erhielt man ein Garn mit einer Zugfestigkeit von 39 g/tex und einer Bruchlängung von 10%.

Beispiel II

In gleicher Weise wie nach Beispiel I wurde ein Film von PoIyäthylenterephthalat von 20 /um Dicke gestreckt. In der ersten Stufe betrug die Temperatur des schmalen Blockes 10O⁰C und das streckverhältnis war 1 : 3,3. In der zweiten Stufe war die Temperatur auf der gekurvten Ebene 25O°C und das Streckverhältnis 1 : 1,7. Die Auslieferungsgeschwindigkeit betrug 13 m/min. Man erhielt einen gut ^pleißbaren Film, von dor dur^h FibrillJenmg ein Garn hergestellt wurde mit einer Zugfestigkeit von 42 g/tex und einer Bruchlängung von 7%.

Beispiel III

Mach Strecken eines Polyäthylenterephthaiatfilmes von 20/um Dicke betrug das Streckverhältnis in der ersten Stufe 1 : 3,5. Die Temperatur des schmalen Blockes bis zu 100⁰C, das Streck-

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verhältnis der zweiten Stufe bis 1 : 1,6, die Temperatur der gebogenen Fläche bis 250⁰C und die Abgabegeschwindigkeit bis 34 m/min. Von dem sehr gut spleißbaren Film wurde ein Garn hergestellt mit einer Zugfestigkeit von 55 g/tex ^Jund einer Ausdehnbarkeit bis zum Bruch von 9, 5%. .'

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Claims

Ansprüche

j/i j Verfahren zum Recken von Kunststoff-folien zur Herstellung von Folienstreifen, insbesondere aus Polyestern und Polyamiden, dadurch gekennzeichnet, daß die abgespulte oder extrudierte Folienbahn durch mindestens zwei Paare von Förderwalzen geführt wird, von denen das zweite mit höherer Umlaufgeschwindigkeit als das vorangehende umläuft und erhöhter Temperatur zwischen je zwei der aufeinanderfolgenden Walzenpaare ausgesetzt und die Folienbahn in zwei Stufen gereckt wird, wobei die Folienbahn im Reckbereich der ersten Stufe über die Kante eines beheizten prismatischen Körpers geleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Filmlauf der hinter der Kante liegenden Fläche des prismatischen Körpers zwischen gerade Filmberührung und in einem spitzen Winkel zum Film angeordnet ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Reckstufe der Reckungsgrad größer ist, als in der zweiten Stufe.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten

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Reckstufe die Folie im Verhältnis etwa 1 : 4 gereckt wird«
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch . g e k e η η -zeichnet, daß in der zweiten Reckstufe die Folie in einem Verhältnis von etwa 1 : 1 1/2; gereckt wird.

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