DE2542507A1 - Zonewise film thickness control in biaxially oriented film prodn. - using hot air shafts to produce zonewise heating prior to transverse stretching - Google Patents

Zonewise film thickness control in biaxially oriented film prodn. - using hot air shafts to produce zonewise heating prior to transverse stretching

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Abstract

A large number of elongated, pref. rectangular, air shafts are mounted in the longitudinal direction of the thermoplastic film above and/or below the film strip, and are pref. mutually parallel. The air shafts each have inlet and outlet for the hot air supplied, the outlet opening being directed towards the film strip. Individually movable louvre-type sheets are provided in the air shafts perpendicular to the direction of flow of the hot air and located upstream of the outlet opening, for the control of the quantity of hot air supplied. System enables the transverse variations in film thickness which normally results after transverse stretching to be very considerably reduced using a much simpler and more easily operated appts. than those currently used.

Description

Vorrichtung zum zonenweisen Regeln der Dicke einerDevice for zone-wise regulation of the thickness of a

streckbaren, thermoplastischen Folienbahn Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum zonenweisen Regeln der Dicke einer streckbaren, thermoplastischen Folienbahn, wobei die Folienbahn vor und/oder während der Streckung quer über die Bahnbreite zonenweise erwärmt wird.stretchable thermoplastic film web The invention relates to a Device for regulating the thickness of a stretchable thermoplastic in zones Film web, the film web before and / or during the stretching across the Web width is heated zone by zone.

Es ist bekannt, zur Herstellung thermoplastischer Folienbahnen mit hoher Festigkeit diese bei erhöhter Temperatur in Längs- und Querrichtung zu strecken. Das thermoplastische Material besteht z.B. aus Polyester oder Polyolefin. Die in Querrichtung gemessene Dicke dergestreckten Folienbahn ist jedoch nicht einheitlich. Vielmehr weist die gestreckte Folienbahn zahlreiche Bereiche unterschiedlicher Dicke auf, die in Längsrichtung streifenförmige Erhebungen bilden. Beim Aufwickeln der Folienbahn addieren sich die Dickenabweichungen, was zu bleibend.en Verprägungen und Verdehnungen der Folienbahn führt.It is known for the production of thermoplastic film webs with high strength to stretch these in the longitudinal and transverse direction at elevated temperature. The thermoplastic material consists, for example, of polyester or polyolefin. In the However, the thickness of the stretched film web measured in the transverse direction is not uniform. Rather, the stretched film web has numerous areas of different thicknesses on, which form strip-shaped elevations in the longitudinal direction. When winding the The thickness deviations add up to the film web, which leads to permanent embossing and stretching of the film web leads.

Es sind bereits Verfahren bekannt, die zu verringerten Dickenabweichungen der Folienbahn von einem Millimeter führen. Auch Verfahren, bei denen eine kontinuierliche Anderung des Dickenprofils quer zur Folienbahn erfolgt, sind Stand der Technik. Bei beiden Verfahren wird jeweils die Folienbahn vor und/oder während der Streckung zonenweise mit variablen Heizelementen verschieden stark erhitzt.Processes are already known which lead to reduced deviations in thickness lead the film web of one millimeter. Even processes in which a continuous Changes in the thickness profile transversely to the film web are state of the art. In both processes, the film web is in each case before and / or during the stretching heated in different zones with variable heating elements.

Gemäß dem zuerst genannten Verfahren wird die zonenweise Wärmezufuhr durch eine Dickenmeßvorrichtung gesteuert, wobei die Dickstellen stärker erwärmt und folglich stärker gestreckt werden als die kühleren Stellen geringerer Dicke. Nach dem zweiten Verfahren wird der zonenweise verschieden starke Erwärmungszustand der Folienbahn in zeitlichen Abständen periodisch verändert, so daß eine Changierung der Dickstellen quer zur Folienbahn erfolgt.According to the first-mentioned method, the zonal heat supply controlled by a thickness measuring device, the thick places heated more strongly and consequently are stretched more than the cooler areas of lesser thickness. According to the second method, the zone-wise differently strong heating state becomes the film web changed periodically at time intervals, so that a traversing the thick places take place transversely to the film web.

Die bekannten Vorrichtungen zur Durchführung dieser Verfahren bestehen aus einer Vielzahl über die Breite der Folienbahn parallel zueinander angebrachten Infrarotstrahlern. Die Temperaturen, auf die die einzelnen Zonen der Folienbahn aufgeheizt werden sollen, werden beispielsweise durch an jedem Strahler angebrachte Spannungskontrolleinheiten geregelt.The known devices for performing these methods exist from a plurality attached parallel to one another across the width of the film web Infrared emitters. The temperatures at which the individual zones of the film web are to be heated, for example by attached to each radiator Voltage control units regulated.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Durchführung der genannten Verfahren vorzuschlagen, #die gegenüber den bekannten Vorrichtungen technisch einfacher gebaut und leichter zu handhaben ist und die einen schnelleren Wärmeübergang ermöglicht.It is now the object of the invention to provide a device for performing of the above-mentioned methods to propose # those compared to the known devices technically more simply built and easier to handle and some faster Allows heat transfer.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum zonenweisen Regeln der Dicke einer streckbaren, thermoplastischen Folienbahn. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Vielzahl von länglichen, vorzugsweise quaderförmigen, Luftschächten besteht, die in Längsrichtung zur Folienbahn sowie oberhalb und/oder unterhalb der Folienbahn angeordnet sind und die mindestens jeweils einen Ein- und Auslaß für die zugeführte Heißluft aufweisen, wobei die Auslaßöffnung zur Folienbahn hingerichtet ist, und daß in den Luftschächten senkrecht zur Strömungsrichtung der Heißluft und vor der Auslaßöffnung jalousieähnliche individuell bewegbare Lamellen zur Steuerung der zugeführten Heißluftmenge vorgesehen sind.This object is achieved by a device for zone-wise regulation the thickness of a stretchable, thermoplastic film web. The device is thereby characterized in that it consists of a large number of elongated, preferably cuboid, There are air shafts in the longitudinal direction of the film web as well as above and / or are arranged below the film web and the at least one input and Have an outlet for the supplied hot air, the outlet opening to the film web is executed, and that in the air shafts perpendicular to the direction of flow of the Hot air and blind-like individually movable slats in front of the outlet opening are provided to control the amount of hot air supplied.

Die Auslaßöffnung ist vorteilhaft so gebaut, daß die Heißluft senkrecht auf die Folienbahn auftrifft.The outlet opening is advantageously constructed so that the hot air is vertical impinges on the film web.

Die Luftschächte befinden sich vorzugsweise ober- und unterhalb der Folienbahn, wobei die gesamte Breite der Folienbahn mit Heißluft beblasen werden kann. The air shafts are preferably located above and below the Foil web, the entire width of the foil web being blown with hot air can.

Die Zuführung der Heißluft in die Luftschächte erfolgt mit bekannten Vorrichtungen, z.B. einem Ventilator. The hot air is fed into the air shafts with known ones Devices such as a fan.

Die Vorrichtung wird vorzugsweise in den üblicherweise zur Querstreckung thermoplastischer# Folien verwendeten Streckrahmen eingebaut. Hierbei befinden sich die Luftschächte entweder unmittelbar vor den Streckfeldern des Querstreckrahmens und sind parallel zueinander angeordnet oder sie sind in den Streckfeldern des Querstreckrahmens angebracht. Insbesondere bevorzugt befinden sich die Luftschächte parallel zur Folienbahn. The device is preferably used in the conventional manner for transverse stretching thermoplastic # foils built into stretch frames. Here are the air shafts either directly in front of the stretching fields of the transverse stretching frame and are arranged parallel to one another or they are in the stretching fields of the transverse stretching frame appropriate. The air shafts are particularly preferably located parallel to the film web.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung sind die Luftschächte quer zur Folienbahn verschiebbar angeordnet, Mit drehbaren Lamellen wird die Luftgeschwindigkeit und Luftpenge der zur Aufheizung vor und/oder während der Querstreckung verwendeten Heißluft in der Weise geregelt, daß an dickeren Längsstreifen ein höherer Wärmeübergang als an dünneren Stellen erzielt wird oder daß ein Changieren der Dickstellen über die Bahnbreite erreicht wird. In a preferred embodiment of the device, the air shafts are Arranged transversely to the film web, the air speed is adjusted with rotatable slats and the amount of air used for heating before and / or during the transverse stretching Hot air regulated in such a way that a higher heat transfer to thicker longitudinal strips than is achieved in thinner places or that a traversing of the thick places over the web width is reached.

Die Lamellen bestehen vorzugsweise aus rechteckigen Blechen, deren Grundfläche der Querschnittsform der Luftschächte angepaßt ist. Sie sind an ihren Schmalseiten drehbeweglich in den Luftschächten befestigt. The slats are preferably made of rectangular sheets, their Base area is adapted to the cross-sectional shape of the air shafts. You are at theirs The narrow sides can be rotated in the air shafts.

Im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen wird die Wärmezufuhr nicht mit regelbaren Heizstrahlern erreicht, sondern durch die regelbare Zuführung von Heißluft, vorzugsweise konstanter Temperatur, wobei die Geschwindigkeit und die Menge der zonenweise zugeführten Heißluft durch die drehbaren Lamellen gesteuert wird Die Vorrichtung zeichnet sich somit durch eine einfache Bauweise und leichte Handhabung aus und ermöglicht ferner einen schnellen Wärmeübergang.In contrast to the known devices, the heat supply is not achieved with adjustable radiant heaters, but through the adjustable supply of Hot air, preferably constant temperature, with the speed and the The amount of hot air supplied in zones is controlled by the rotatable slats The device is thus characterized by a simple design and light weight Handling and also enables rapid heat transfer.

Die Erfindung wird anhand der Figuren 1 bis 4 erläutert: Figur 1 zeigt die Längs- und Querstreckung einer Folie in der Draufsicht.The invention is explained with reference to FIGS. 1 to 4: FIG. 1 shows the longitudinal and transverse extension of a film in plan view.

Figur 2 zeigt den gleichen Vorgang in der Seitenansicht.Figure 2 shows the same process in side view.

Figur 3 u. 4 zeigen die Vorrichtung gemäß der Erfindung im Querschnitt bzw. Längsschnitt.3 and 4 show the device according to the invention in cross section or longitudinal section.

In Figur 1 und 2 wird eine Folie F aus einer Breitschlitzdüse 1 extrudiert und über die Abzugswalze 2 geführt.In FIGS. 1 and 2, a film F is extruded from a slot die 1 and guided over the take-off roller 2.

Die Folie wird mit den Walzen 3, 4, 5, 6, 7 und 8 in Längsrichtung gestreckt, anschließend mit der Vorrichtung 9, 9a zonenweise mit Heißluft erhitzt, wobei die Folienränder von der Kluppenkette 10 erfaßt werden. Nach der Streckung in Querrichtung werden die Folienränder mit den Säummessern 11 beschnitten, und die Folie zu einem Wickel 12 aufgerollt.The film is fed with rollers 3, 4, 5, 6, 7 and 8 in the longitudinal direction stretched, then heated zone by zone with hot air with the device 9, 9a, the film edges being grasped by the clip chain 10. After the stretch in the transverse direction, the edges of the film are trimmed with the hemming knives 11, and the film rolled up to form a roll 12.

In Figur 3 und 4 wird die mit der Kluppenkette 10 geführte Folie F mit der Vorrichtung 9, 9a zonenweise verschieden stark erhitzt. Die mit dem Lüfter 14, 14a zugeführte Heißluft trifft durch die Auslaßöffnung 15, 15a zonenweise und senkrecht auf die Folienoberfläche auf. Die auftreffende Luftmenge wird durch die individuell drehbaren Lamellen 16, 16a geregelt.In FIGS. 3 and 4, the film F guided with the clip chain 10 heated with the device 9, 9a zone by zone to different degrees. The one with the fan 14, 14a supplied hot air hits through the outlet opening 15, 15a in zones and perpendicular to the film surface. The amount of air impinging is determined by the individually rotatable slats 16, 16a regulated.

Die verbesserte Dickengleichmäßigkeit einer in Gegenwart dieser Vorrichtung biaxial gestreckten Folie wird im folgenden erläutert.The improved thickness uniformity of one in the presence of this device biaxially stretched film is explained below.

Beispiel Isotaktisches Polypropylen mit ataktischem Anteil und einem Schmelzindex von 8 bis 12 g/10 Min. (2300C, 5 g Belastung) wird bei 250 bis 3000C aus einer Breitschlitzdüse extrudiert und auf einer Kühlwalze (10 bis 200C) abgekühlt. Dann wird die abgekühlte Vorfolie auf 130 bis 1400C vorgeheizt und bei 140 bis 145ob im Verhältnis 1 : 5,5 längsgestreckt. Nach dem Abkühlen wird die Folie dann in einen Kluppenrahmen zur Vorheizung, Querstreckung im Verhältnis 1 : 9,5 und Dimensionsstabilisierung eingeführt, anschließend gesäumt und aufgerollt.Example isotactic polypropylene with atactic content and a Melt index of 8 to 12 g / 10 min. (2300C, 5 g load) is at 250 to 3000C from a slot nozzle extruded and on a chill roll (10 to 200C) cooled. Then the cooled prefilm is preheated to 130 to 1400C and at 140 to 145ob in a ratio of 1: 5.5 elongated. After cooling it will then put the film in a clip frame for preheating, transverse stretching in proportion 1: 9.5 and dimensional stabilization introduced, then hemmed and rolled up.

Dicke der biaxial gestreckten Folie: 30/um.Thickness of the biaxially stretched film: 30 µm.

Breite der biaxial gestreckten Folie (gesäumt): 4.500 mm Diese ohne zusätzliche Vorrichtung gemäß der Erfindung hergestellte Folie zeigt eine sehr ungleichmäßige Dicke mit relativ großen Abweichungen vom gewünschten Wert.Width of the biaxially stretched film (hemmed): 4,500 mm This without Additional device produced according to the invention shows a very uneven film Thickness with relatively large deviations from the desired value.

Die 2-S-Grenzen dieser Folie, das ist die Abweichung der äußersten Meßpunkte von der Solidicke, betragen 2,2 bzw.The 2-S limits of this slide, that is the deviation of the outermost Measuring points from the solid thickness are 2.2 resp.

2,6 zum für die +Abweichung bzw. -Abweichung.2.6 to for the + deviation or -deviation.

Wird hingegen die erfindungsgemäße Vorrichtung unmittelbarfvor dem Querstrecken der Folie eingesetzt, wie es z.B. aus den Figuren 1 bis 4 hervorgeht, so erhält man eine Folie mit verbesserter Dickengleichmäßigkeit. Die 2-S-Grenzen betragen in diesem Fall 0,5 bzw. 018#um für die +Abweichung bzw. -Abweichung.If, however, the device according to the invention immediately before the Used transverse stretches of the film, as can be seen, for example, from Figures 1 to 4, a film with improved thickness uniformity is thus obtained. The 2-S limits in this case are 0.5 or 018 # um for the + deviation or -deviation.

Die im Beispiel genannten Temperaturbereiche und Streckverhältnisse können im üblichen Bereich variiert werden: Kühlwalzentemperatur 10 bis 500C, Vorheizung der Vorfolie auf 125 bis 150ob, Längsstreckung bei 140 bis 150 0C im Verhältnis 1 : 4,5 bis 1 : 6,5, Querstreckung im Verhältnis 1 : 8,5 bis 1 : 12,0. Je nach Herstellungsbedingung resultiert eine 20 bis 60 um dicke biaxial gestreckte Folie.The temperature ranges and stretching ratios mentioned in the example can be varied in the usual range: chill roll temperature 10 to 500C, preheating the prefilm to 125 to 150ob, longitudinal stretching at 140 to 150 0C in the ratio 1: 4.5 to 1: 6.5, transverse stretching in a ratio of 1: 8.5 to 1: 12.0. Depending on the manufacturing conditions the result is a 20 to 60 µm thick biaxially stretched film.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims (5)

PATENTANSPRüCHE Vorrichtung zum zonenweisen Regeln der Dicke einer streckbaren, thermoplastischen Folienbahn, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Vielzahl von länglichen, vorzugsweise quaderförmigen Luftschächten besteht, die in Längsrichtung zur Folienbahn sowie oberhalb und/oder unterhalb der Folienbahn angeordnet sind und die mindestens jeweils einen Ein- und Auslaß für die zugeführte Heißluft aufweisen, wobei die Auslaßöffnung zur Folienbahn hingerichtet ist, und daß in den Luftschächten senkrecht zur Strömungsrichtung der Heißluft und vor der Auslaßöffnung jalousieähnliche, individuell bewegbare Lamellen zur Steuerung der zugeführten Heißluftmeng vorgesehen sind. PATENT CLAIMS Device for regulating the thickness of a zone by zone stretchable, thermoplastic film web, characterized in that it consists of a There is a multitude of elongated, preferably cuboidal air shafts that in the longitudinal direction of the film web and above and / or below the film web are arranged and the at least one inlet and outlet for the supplied Have hot air, the outlet opening being directed towards the film web, and that in the air shafts perpendicular to the direction of flow of the hot air and in front of the Outlet opening blind-like, individually movable slats to control the supplied amount of hot air are provided. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftschächte unmittelbar vor den Streckfeldvern des Querstreckrahmens und parallel zueinander angeordnet sind.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the air shafts immediately in front of the stretching fields of the transverse stretching frame and parallel to each other are arranged. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftschächte parallel zur Folienbahn angeordnet sind.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the air shafts are arranged parallel to the film web. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftschächte in den Vorheizfeldern und/oder in den Streckfeldern des Querstreckrahmens angeordnet sind.4. Apparatus according to claim 1 or 3, characterized in that the air shafts in the preheating fields and / or in the stretching fields of the transverse stretching frame are arranged. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftschächte quer zur Folienbahn verschiebbar angeordnet sind.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the air shafts are arranged displaceably transversely to the film web.
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