DE2542507C3 - Device for removing thick spots from a thermoplastic film web to be stretched - Google Patents

Device for removing thick spots from a thermoplastic film web to be stretched

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beseitigung von Dickstellen einer auf einem Querstreckrahmen zu streckenden thermoplastischen Folienbahn mit Elementen zur zonenweisen Zuführung von Heißluft.The invention relates to a device for removing thick spots on a transverse stretching frame Thermoplastic film web to be stretched with elements for the zonal supply of hot air.

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 der gestreckten 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 bleibenden Verprägungen und Vcrdehnungen der Folienbahn führt.It is known that for the production of thermoplastic film webs with high strength, these with increased strength To stretch temperature in the longitudinal and transverse directions. The thermoplastic material consists e.g. B. off Polyester or polyolefin. However, the thickness of the stretched film web measured in the transverse direction is not uniformly. Rather, the stretched film web has numerous areas of different thicknesses, which are shown in FIG Form strip-shaped elevations in the longitudinal direction. When the film web is wound up, the thickness deviations add up, which leads to permanent embossing and stretching of the film web.

Es sind bereits Verfahren bekannt, die zu verringerten Dickenabweichungen der Folienbahn von einem Millimeter führen. Auch Verfahren, bei denen eine kontinuierliche Änderung 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 I leizelementen verschieden stark erhitzt.Processes are already known which reduce the thickness deviations of the film web by one millimeter to lead. Even processes in which there is a continuous change in the thickness profile across the Foil web is state of the art. In both processes, the film web is in front of and / or during the stretching, heated in different areas with variable exercise 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 Erwärniungszustand der Folienbahn in zeitlichen Abstanden periodisch verändert, so daß eine Changierung der Dickstellen quer zur 1 olienbahn erfolgt.According to the first-mentioned method, the zonal heat supply is carried out by a thickness measuring device controlled, whereby the thick places are heated more and consequently more stretched than the cooler places of reduced thickness. According to the second method, the zone is of different strength The heating state of the film web changes periodically at time intervals, so that traversing the thick spots are transverse to the 1 olienbahn.

Die bekannten Vorrichtungen zur Durchführung dieser Verfahren bestehen aus einer Vielzahl über die Breite der Folienbahn parallel zueiander angebrachten Infrarotstrahlern. Die Temperaturen, auf die die einzelnen Zonen der*-Folienbahn aufgeheizt werden sollen, werden beispielsweise durch an jedem Strahler angebrachte Spannungskontrolleinheiten geregeltThe known devices for performing this method consist of a large number of the Width of the film strip attached parallel to one another Infrared emitters. The temperatures to which the individual zones of the * film web are to be heated, for example by on each radiator attached voltage control units regulated

Es ist auch bekannt, die Erwärmung der Folienbahn mittels Heizelementen in Form von offenen Flammen durchzuführen, wobei dieses Verfahren wegen derIt is also known to heat the film web by means of heating elements in the form of open flames carry out this procedure because of the

Gefahr der örtlichen Überhitzung der Folie und vor allem aus Sicherheitsgründen von Nachteil ist.Risk of local overheating of the film and, above all, it is a disadvantage for safety reasons.

Die aus der US 23 39 451 bekannte Vorrichtung istThe device known from US 23 39 451 is

ίο nur für den Einsatz von offenen Flammen geeignet und dementsprechend aufgebaut. Mit dieser Vorrichtung ist aber das Problem, nämlich durch zonenweises Erhitzen Dickstellen einer Folie zu erwärmen, die im nachfolgenden Querstreckprozeß beseitigt werden, nicht lösbar.ίο only suitable for the use of open flames and constructed accordingly. The problem with this device is that of heating in zones To heat thick parts of a film, which are eliminated in the subsequent transverse stretching process, not detachable.

Die Heizintensität der Brenner ist zwar durch eine mit Schieber variierbare Gaszufuhr steuerbar, doch ist mit dieser Maßnahme wegen der aus bestimmten Gründen erforderlichen Zickzackanordnung der Brenner kein zonenweises, auf die Dickstellen abzielendes Erhitzen der Folienbahn möglich. Vielmehr werden durch die Zickzackanordnung bestimmte Folienbereiche von zwei benachbarten Brennerreihen erfaßt. Ferner hat die von einer einzelnen Brennerreihe erfaßte Folienfläche die Form eines quer zur Folienbahn relativ breiten Streifens, da die Heizelemente nicht in Längsrichtung, sondern in verschiedenen Winkeln dazu angebracht sind.The heating intensity of the burner can be controlled by a gas supply that can be varied with a slide, but is with this measure because of the zigzag arrangement of the burner required for certain reasons Zone-wise heating of the film web aimed at the thick areas is possible. Rather, the Zigzag arrangement detected certain film areas of two adjacent rows of burners. Furthermore, the von a single row of burners covered film surface the shape of a relatively wide transverse to the film web Stripes, as the heating elements are not attached lengthways, but at different angles to it are.

Die DEAS 20 30 718 betrifft Polyamidfolien, die durch gleichzeitig biaxiales Verstrecken hergestellt werden. Das dieser Druckschrift zugrundeliegende Problem, nämlich, daß das Gleichgewicht zwischen den Verstreckungsbedingungen in Längsrichtung und in Querrichtung während des simultanen Verstreckens nur schwierig aufrechtzuerhalten ist, ist spezifisch für die Polyamidfolienherstellung und tritt bei dem allgemein durchgeführten Zweistufen-Biaxial-Verstreckungsverfahren nicht auf. Das aufgezeigte Problem der Polyamidfolienherstellung wird gemäß DE-AS 20 30 718 dadurch gelöst, daß man die extrudierte, noch amorphe Folie in ihren Seitenbereichen, d. h. nur an den Rändern, mit heißer Luft behandelt. Die Zufuhr der heißen Luft erfolgt kontinuierlich und nur auf einen bestimmten Teil der Folienoberfläche.DEAS 20 30 718 relates to polyamide films that can be produced by simultaneous biaxial stretching. The one on which this publication is based Problem that the balance between the stretching conditions in the longitudinal direction and in Cross direction is difficult to maintain during simultaneous stretching is specific to that Polyamide film production and occurs in the generally performed two-stage biaxial stretching process not on. The identified problem of polyamide film production is according to DE-AS 20 30 718 solved by the fact that the extruded, still amorphous film in its side areas, d. H. only to the Edges treated with hot air. The hot air is supplied continuously and only at one time certain part of the film surface.

Dagegen befaßt sich der Gegenstand der DE-AS 10 07 052 ebenfalls mit dem Problem, die meist erheblichen Unregelmäßigkeiten des quer zur Folienbahn vorhandenen Dickenprofils zu beseitigen. Hierzu wird vorgeschlagen, diese im Querschnitt der Folie vorhandenen Dickenunterschiede auf einen engen Toleranzwert dadurch zu reduzieren, daß die heiße Folie vor dem Querrecken einer Kühlung unterworfen wird, welche für die den einzelnen Querschnittselementen entsprechenden Längsstreifen unterschiedlich ist und von diesen selbsttätig nach Maßgabe ihrer Dicke in dem Sinne gesteuert wird, daß Streifen größerer Dicke eine schwächere und solche geringerer Dicke eine stärkere Kühlung erfahren.In contrast, the subject of DE-AS 10 07 052 also deals with the problem, which is mostly to eliminate significant irregularities in the thickness profile present transversely to the film web. For this it is proposed to reduce these differences in thickness present in the cross section of the film to a narrow one Reduce tolerance value in that the hot film is subjected to cooling before transverse stretching which is different for the longitudinal strips corresponding to the individual cross-sectional elements and is automatically controlled by these according to their thickness in the sense that strips of greater thickness a weaker and such a smaller thickness experience a stronger cooling.

Diese zuletzt genannte Vorrichtung besteht aus einem quer zur Laufrichtung der Folie angeordneten und ihre volle Breite deckenden Kühlluftverteiler mit einer durchgehenden oder in einzelne Elemente unterteilten Breitschlitzdüse oder einer Gruppe unmittelbar nebeneinanderliegender einzelner Düsen. Diese bekannte Vorrichtung zeigt somit den Nachteil, daß dieThis last-mentioned device consists of a device arranged transversely to the direction of travel of the film and its full-width cooling air distributor with a continuous or in individual elements subdivided slot nozzle or a group of individual nozzles directly next to each other. These known device thus shows the disadvantage that the

(15 zugeführte Luft nicht über eine längere Strecke, d. h. über einen längeren Zeitraum, mit der Folienbahn in Berührung bleiben kann.(15 not supplied air over a longer distance, i.e. can remain in contact with the film web over a longer period of time.

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegendeThe underlying of the present invention

Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung vorzuschlagen, die für das im Prinzip bekannte Verfahren der Beseitigung von Dickstellen einer zu streckenden thermoplastischen Folienbahn durch zonenweises Erhitzen der Folienbahn mittels Heißluft geeignet ist.The task is to propose a device for the method known in principle of Removal of thick spots in a thermoplastic film web to be stretched by means of zone-wise heating the film web is suitable by means of hot air.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs dargelegten Art dadurch gelöst, daß unmittelbar vor und/oder in den Streckfeldern des Querstreckrahmens und parallel zueinander längliche Luftschächte in Längsrichtung und parallel zur Folienbahn angeordnet sind, daß die Luftschächte oberhalb und/oder unterhalb der Folienbahn angebracht sind und jeder Luftschacht zur Zu- und Abführung der Heißluft mindestens eine Ein- und eine Auslaßöffnung aufweist, wobei die Auslaßöffnung so zur Folienbahn hingerichtet ist, daß die Heißluft auf einen Streifen längs der Folienbahn senkrecht auftrifft, daß außerdem in den Luftschächten senkrecht zur Ausstrümrichtung der Heißluft und vor der Auslaßöffnung jalousieähnliche, individuell bewegbare Li..nellen zur Steuerung der zugefährten Heißluftmenge vorgesehen sind.According to the invention, this object is achieved in a device of the type set out in the introduction solved that immediately before and / or in the stretching fields of the transverse stretching frame and parallel to each other elongated air shafts are arranged in the longitudinal direction and parallel to the film web that the air shafts are attached above and / or below the film web and each air shaft for supply and Removal of the hot air has at least one inlet and one outlet opening, the outlet opening so to Film web is executed that the hot air strikes a strip along the film web perpendicularly that also in the air shafts perpendicular to the outflow direction of the hot air and in front of the outlet opening Blind-like, individually movable slats for Control of the supplied amount of hot air are provided.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weisen die Luftschächte Quderform auf.In an advantageous embodiment of the invention, the air shafts have a square shape.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Luftschächte quer zur Folienbahn verschiebbar angeordnet.In a further preferred embodiment of the invention, the air shafts are transverse to the film web arranged displaceably.

Mit den bewegbaren Lamellen wird die ! uftgeschwindigkeit und Luftmenge 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.With the movable slats the! air speed and air volume for heating and / or hot air used during the transverse stretching controlled in such a way that thicker ones Longitudinal stripes a higher heat transfer is achieved than at thinner areas or that a traversing the thick places is reached across the width of the web.

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 amount of the zonal supplied hot air is controlled by the rotatable slats. The device is thus distinguished characterized by a simple design and easy handling and also enables rapid heat transfer.

Die Erfindung wird anhand der F i g. 1 bis 4 erläutert.The invention is illustrated by means of FIGS. 1 to 4 explained.

F i g. 1 zeigt die Längs- und Querstreckung einer Folie in der Draufsicht.F i g. 1 shows the longitudinal and transverse extension of a film in plan view.

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

Fig. 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 and longitudinal section, respectively.

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

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

In Fig. 3 und 4 wird die mit der Kluppenkette 10 geführte Folie F mit der Vorrichtung 9, 9a zonenweise verschieden stark erhitzt. Die mit einem Lüfter 14, 14a zugeführte Heißluft trifft durch eine Aus'aßöffnung 15, 15a zonenweise und senkrecht auf die Folienoberfläche auf. Die auftreffende Luftmenge wird durch individuell drehbare Lamellen 16, 16a geregelt Die Lamellen 16, 16a bestehen vorzugsweise aus rechteckigen Blechen, deren Grundfläche der Querschnittsform der Luft-In FIGS. 3 and 4, the film F guided with the clip chain 10 is heated to different degrees by zone with the device 9, 9a. The hot air supplied by a fan 14, 14a hits the film surface through an outlet opening 15, 15a in zones and perpendicularly. The amount of air impinging is regulated by individually rotatable slats 16, 16a. The slats 16, 16a preferably consist of rectangular metal sheets, the base of which corresponds to the cross-sectional shape of the air

T5 schächte angepaßt ist. Sie sind an ihren Schmalseiten drehbeweglich in den Luftschächten befestigt.T5 slots is adapted. They are on their narrow sides rotatably mounted in the air shafts.

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

Beispielexample

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 145°C im Verhältnis 1 :5,5 längsgestreckt. Nach dem Abkühlen wird die Folie dann in einen Kluppenrahmen zur Vorheizung, Querstreckung im Verhältnis I : 9,5 und Dimensionsstabilisierung eingeführt, anschließend gesäumt und aufgerollt. Dicke der biaxial gestreckten Folie: 30μηι. Breite der biaxial gestreckten Folie (gesäumt):4500 mm.Isotactic polypropylene with atactic fraction and a melt index of 8 to 12 g / 10 min. (230 0 C, 5 g load) is extruded at 250 to 300 0 C from a T die and cooled on a chill roll (10 to 20 0 C). Then, the cooled pre-film is preheated to 130 to 140 0 C and at 140 to 145 ° C in the ratio 1: longitudinally stretched 5.5. After cooling, the film is then introduced into a clip frame for preheating, transverse stretching in a ratio of I: 9.5 and dimensional stabilization, then hemmed and rolled up. Thickness of the biaxially stretched film: 30μηι. Width of the biaxially stretched film (hemmed): 4500 mm.

Diese ohne zusätzliche Vorrichtung gemäß der Erfindung hergestellte Folie zeigt eine sehr ungleichmäßige Dicke mit relativ großen Abweichungen vom gewünschten Wert. Die 2-S-Grenzen dieser Folie, das ist die Abweichung der äußersten MeßpunMe von der Solldicke, betragen 2,2 bzw. 2,6 μιη für die + Arjweichungbzw. —Abweichung.This film, produced according to the invention without an additional device, is very uneven Thickness with relatively large deviations from the desired value. The 2-S limits of this slide, that is the deviation of the outermost measuring points from the nominal thickness, are 2.2 or 2.6 μm for the + Arjoftwareungbzw. -Deviation.

Wird hingegen die erfindungsgemäße Vorrichtung unmiltelbar vor dem Querstrecken der Folie eingesetzt, wie es z. B. aus Fig. 1 bis 4 hervorgeht, so erhält man eine Folie mit verbesserter Dickengleichmäßigkeit. Die 2-S-Grenzen betragen in diesem Fall 0,5 bzw. 0,8 μηι für die + Abweichung bzw. —Abweichung.If, however, the device according to the invention used immediately before the transverse stretching of the film, how it z. B. from Fig. 1 to 4, one obtains a film with improved thickness uniformity. The 2-S limits in this case are 0.5 and 0.8 μm for the + deviation or - deviation.

Die im Beispiel genannten Temperaturbereiche und Streckverhältnisse können im üblichen Bereich variiert werden: Kühlwalzenteniperaliir 10 bis 500C, Vorheizung der Vorfolie auf 125 bis 150 C, Längsstrcekung bei 140 bis 150'C im Verhältnis 1 :4,5 bis I : 6,5, Querstreckung im Verhältnis 1 :8,5 bis 1 : 12,0. Je nach Herstellungsbedingung resultiert eine 20 bis 60 μπι dicke biaxial gestreckte Folie.The temperature ranges and stretch ratios mentioned in the example may be varied within the usual range: Kühlwalzenteniperaliir 10 to 50 0 C, preheating of the pre-film to 125 to 150 C, Längsstrcekung at 140 to 150'C in the ratio 1: 4.5 to I: 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.

Hierzu 2 Blatt ZeichniiimenFor this 2 sheets of drawing

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Vorrichtung zur Beseitigung von Dickstellen einer auf einem Querstreckrahmen zu streckenden thermoplastischen Folienbahn mit Elementen zur zonenweisen Zuführung von Heißluft, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar vor und/ oder in den Streckfeldern des Querstreckrahmens und parallel zueinander längliche Luftschächte in Längsrichtung und parallel zur Folienbahn angeordnet sind, daß die Luftschächte oberhalb und/oder unterhalb der Folienbahn angebracht sind und jeder Luftschacht zur Zu- und Abführung der Meißluft mindestens eine Ein- und Auslaßöffnung aufweist, wobei die Auslaßöffnung so zur Folienbahn hingerichtet ist, daß die Heißluft auf einen Streifen längs der Folienbahn senkrecht auftrifft, daß außerdem in den Luftsciiächten senkrecht zur Ausströmrichtung der Heißluft und vor der Auslaßöffnung jalousieähnliche, individuell bewegbare Lamellen zur Steuerung der zugeführten Heißluftmenge vorgesehen sind.1. Device for removing thick spots of a to be stretched on a transverse stretching frame thermoplastic film web with elements for the zonal supply of hot air, thereby characterized in that immediately before and / or in the stretching fields of the transverse stretching frame and arranged parallel to one another elongated air shafts in the longitudinal direction and parallel to the film web are that the air shafts are attached above and / or below the film web and each Air shaft for supply and discharge of the cutting air has at least one inlet and outlet opening, wherein the outlet opening is directed towards the film web that the hot air on a strip longitudinally of the film web strikes perpendicularly, that also in the Luftsciiächten perpendicular to the outflow direction the hot air and blind-like in front of the outlet opening, individually movable slats are provided to control the amount of hot air supplied. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftschächte Quaderform aufweisen. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the air shafts have a parallelepiped shape. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftschächte quer zur Folienbahn verschiebbar angeordnet sind.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the air shafts transversely to Foil web are arranged displaceably.
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