DE2332480A1 - Verfahren zum behandeln von kunststoffpapier bei dessen herstellung - Google Patents

Description

• Verfahren zum Behandeln von Kunststoffpapier bei dessen Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verküzren der Bearbeitungszeit beim Iierstellen von Kunststoffpapier in der Weise, daß die Kunststoffolie zwecks Bilduiig von Blasen in der Folie in eine Badlösung eingeleitet wird.
• Beim Erzielen papierähnlicher Eigenschaften gebührt die I<auptaufmerksamkeit einer biaxialen Orientierung und der Verbesserung der Opazität. Verbessern der Opazität kann auf mehrere verschiedene Weisen stattfinden und ist nicht davon abhängig, auf welche Weise die Folie hergestellt ist. Das Prinzip ist jedoch, daß man im Inneren der Folie oder auf inrer Oberfläche optische Grenzflächen erzeugt, die eine Streureflexion des Lichts bewirken uns damit die Opazität verbessern.
• Das Verbessern der Opazität kann auf mannigfache Weise erfolgen. Ein Verfahren ist, die Folie zu schäumen, wobei man im Inneren der in geschmolzenem oder gequollenem Zustand vorliegenden Folie Gasblasen erzeugt. Das die Schaumblasen bildende Gas kann von einem dem Polymeren beigemischten Schäummittel herstammen, oder von einer Reaktion, an der sich das Polymere beteiligt, oder man verwendet dabei ein Lösungsmittel. Das Lösungsmittel kann an der Folienherstellung bereits an sich beteiligt sein und es wird dann abgedunstet; oder man wendet ein externes Lösungsmittel an, das auf irgendeine Weise dazu gebracht wird, in die Folie einzudringen. Beispielsweise wird ein die Folie quellendes polares Lösungsmittel benutzt, mit Hilfe dessen das die Folie eigentlich schäumende apolare Lösungsmittel in die Folie eindringt. Um quellen zu können, muß die Folie amorph oder in nur geringem Maß kristallin sein. Gemäß der französischen Patentschrift Nr. 1 501 127 wird dem Folien-Rohmaterial wasserlösliches Polyäthylendioxyd zugesetzt, das aus der fertigen Folie weggelöst wird. In die gewonnene poröse Folie hinein wird dann das Schäummittel absorbiert. In der Regel diffundiert das Schäummittel in der Lösungsmittelschäumung aus der Folie heraus und hinterläßt z.ß. keinen Geruch in der Folie.
• In einem bekannten Verfahren werden ferner als Hilfssubstanz anorganische Pigmente benutzt, welche Lösungsmittelmoleküle auf ihre Oberfläche adsorbieren und damit der Entstehung winziger Blasen behilflich sind. Das Schäumen wird weiterhin durch Recken der Folie vor der Wärmebehandlung gefördert. Es ist vom optischen Gesichtspunkt äußerst günstig, wenn man Pigment/Luft-Grenzflächen erzielt, wo kräftige Lichtbrechung stattfindet.
• Wesentlich mit Rücksicht auf die fortlaufende Herstellung von Kunststoffpapier ist bei sämtlichen Verfahren mit Lösungsmittelschäumung, daß man hinreichend schnelle und gleichmäßige Diffusion des quellenden bzw. schäumenden Mittels in die Folie hinein und aus dieser heraus erzielt.
• Es versteht sich, daß bei allen Kunststoffpapier-Schäumverfahren, die sich der Lösungsmittelschäumung bedienen, die langsame Diffusion des Lösungsmittels bzw. des Schäummittels dazu beiträgt, die Produktionsgeschwindigkeit und die Rentabi lität des Kunststoffpapier-Herstellungsprozesses einzuschränken.
• Die Lösungsdiffusion ist als physikalische Erscheinung bekanntlich langsam. Andererseits hat die Erzeugungsgeschwindigkeit des Kunststoffpapiers einen entscheidenden Einfluß auf den Preis und damit u.a. auf die Konkurrenzfähigkeit des Kunststoffpapiers.
• Es ist bekannt, daß die Moleküle und Ionen in einen kräftigen Bewegungszustand gebracht werden müssen, damit sie in ein Medium diffundieren können. Indem man den in Frage stehenden Molekülen kinetische Energie zuführt, kann man die Diffusionserscheinung beschleunigen oder das Diffusionsereignis aktivieren. Man kann dem Diffusionssystem Energie z.B. durch Erwärmen desselben zuführen, oder auch indem man in dasselbe Ultraschall einleitet (M. E. Arkkangeliskii und G. N. Pinns: Investigation of the effect of Ultrasonic Oscillations on the Diffusion of an Electrolyte in a Gelatin Gel; Akusticheskii Zhurnal, Vol. 6, No. 3, S. 178-283).
• Das letztgenannte Verfahren hat den Vorzug, daß man ein übermäßiges Erwärmen der Lösung verhindert. Dies hat dann eine besonders große Bedeutung, wenn es sich um Stoffe mit niedrigem Siedepunkt handelt.
• Aufgabe der Erfindung ist es, ein schnelleres Herstellungsverfahren von Kunststoffpapier als zuvor zu erzielen.
• Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß in der Badlösung, in der sich in der Kunststoffolie Blasen bilden, während der Be andlungszeit ein Ultraschallfeld vermittels mindestens eines Ultraschallkristalls hervorgerufen wird. Es ist vorteilhaft, wenn der Ultraschallerzeuger eine Frequenz von 22-80 kHz hat. Den Ultraschallerzeuger bzw. die -Erzeuger taucht man entweder in das Badbecken ein oder man befestigt sie an der Außen- oder Innenfläche der Wand desselben.
• Der Ultraschall kann auf die Diffuision erhöhend einwirken, entweder indem er die zu diffundierenden Moleküle selbst oder die Polymermoleküle der Folie aktiviert, die ihrerseits weiter die diffundierenden Moleküle erregen; oder es findet gleichzeitige Aktivierung sowohl der Polymermoleküle als auch der diffundierenden Moleküle statt.
• Mittels des Verfahrens nach der Erfindung kann die Schäumzeit entscheidend herabgedrückt werden. In ausgeführten Versuchen (auf die Folie quellendem polarem Lösungsmittel) wurde festgestellt, daß die Baddauer ohne Ultraschallbehandlung etwa 2-3 in. betrug, und daß bei Einsatz einer Ultraschallbehandlung die Baddauer auf 20 Sek. zurückging. Dies bedeutet, daß man ohne Ultraschallbehandlung in einem fortlaufenden Prozess ein Becken mit einem Fassungsvermögen von 200-300m Bahnlänge benötigen würde, falls die Kunststoffpapiermaschine eine Geschwindigkeit von 100 m/Min. hätte. Die letztgenannte Geschwindigkeit ist indessen so gering, daß die Produktion von Kunststoffpapier nicht wirtschaftlich ist, und man müßte sogar noch mehr Kunststoffband im Becken unterbringen können. Wenn dagegen die Badzeit 20 Sekunden beträgt, ist die auf einmal im Becken unterzubringende Menge der Bahn nur ein Bruchteil der vorherigen. Dies wiederum verkleinert die Ausmaße des Beckens und setzt die Erzeugungskosten des Kunststoffpapiers herab.
• Der Ultraschall hat auch den Vorzug, daß die Lösung und die Folie keine Erwärmung erfahren, wie es sich verhalten würde, wenn man die #iffusion mittels Wärmeenergie aktivieren würde.
• Die Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert, die die in der Erfindung benutzte Apparatur darstellt.
• Von einer Roh-Kunststoffolienrolle 1 wird die Roh-Kunststoffolie 6a in ein Badbecken 2 geleitet, welches Badlösung enthalt. Das Badbecken ist mit Umlenkwalzen 3 versehen, die in zwei übereinander angeordneten Reihen gegeneinander versetzt liegen. Die Kunststoffolie muß zickzackförmig das Badbecken 2 durchlaufen und verläßt es als behandelte Kunststoffolie. An die Vertikalwand des Badbeckens ist ein Ultraschallerzeuger 5 angeschlossen, der an einen Ultraschallgenerator 4 angeschlossen ist. Die Frequenz des Ultraschallgenerators liegt zwischen 22 und 80 kHz. Die Leistung des Ultraschallgenerators ist von der Größe des Badbeckens abhängig. Sie kanal etwa 1,5 kW betragen. In Badbecken entsteht somit ein Ultraschallfeld. Dies hat zur Folge, daß man eine wesentlich kürzere Behandlungszeit der Kunststoffolie erzielt als ohne Ultraschallfeld.
• Die Erfindung beschränkt sich keineswegs nur auf das oben dargestellte Beispiel. So kann die Zahl der Ultraschallerzeuger größer als eins sein und sie können entweder im Badbecken eingetaucht oder an der Außen- oder Innenfläche des Badbeckens angebracht sein.

Claims (2)

1. Patentansprüche

   Verfahren zum Behandeln von Kunststoffpapier bei dessen erstellung, bei dem man eine Kunststoffolie in eine Badlösung einleitet, um Blasen in der Folie zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß in der Badlösung während der Dauer der Behandlung ein Ultraschalifeld mittels mindestens eines Ultraschallerzeugers herbeigeführt wird.
2. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschallerzeuger bzw. die -Erzeuger entweder in das Badbecken eingetaucht oder an der Außen- oder Innenfläche von dessen Wand angebracht werden.

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