DE2553069A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von folien oder filmen aus polymeren - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur herstellung von folien oder filmen aus polymerenInfo
- Publication number
- DE2553069A1 DE2553069A1 DE19752553069 DE2553069A DE2553069A1 DE 2553069 A1 DE2553069 A1 DE 2553069A1 DE 19752553069 DE19752553069 DE 19752553069 DE 2553069 A DE2553069 A DE 2553069A DE 2553069 A1 DE2553069 A1 DE 2553069A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- nozzle
- thickness
- temperature
- film
- polymer melt
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/78—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
- B29C48/86—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling at the nozzle zone
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
- B29C48/07—Flat, e.g. panels
- B29C48/08—Flat, e.g. panels flexible, e.g. films
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/30—Extrusion nozzles or dies
- B29C48/305—Extrusion nozzles or dies having a wide opening, e.g. for forming sheets
- B29C48/31—Extrusion nozzles or dies having a wide opening, e.g. for forming sheets being adjustable, i.e. having adjustable exit sections
- B29C48/313—Extrusion nozzles or dies having a wide opening, e.g. for forming sheets being adjustable, i.e. having adjustable exit sections by positioning the die lips
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/78—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
- B29C48/86—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling at the nozzle zone
- B29C48/865—Heating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/92—Measuring, controlling or regulating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92009—Measured parameter
- B29C2948/92114—Dimensions
- B29C2948/92152—Thickness
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92009—Measured parameter
- B29C2948/92209—Temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92009—Measured parameter
- B29C2948/92314—Particular value claimed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92504—Controlled parameter
- B29C2948/92571—Position, e.g. linear or angular
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92504—Controlled parameter
- B29C2948/92609—Dimensions
- B29C2948/92647—Thickness
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92504—Controlled parameter
- B29C2948/92704—Temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92504—Controlled parameter
- B29C2948/92809—Particular value claimed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92819—Location or phase of control
- B29C2948/92857—Extrusion unit
- B29C2948/92904—Die; Nozzle zone
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
- B29C48/09—Articles with cross-sections having partially or fully enclosed cavities, e.g. pipes or channels
- B29C48/10—Articles with cross-sections having partially or fully enclosed cavities, e.g. pipes or channels flexible, e.g. blown foils
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
Description
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Folien oder Filmen aus Polymeren
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Folien oder Filmen
aus Polymeren und "betrifft insbesondere ein Verfahren und
eine Vorrichtung zur Herstellung von Polyrnerfolien mit dem kennzeichnenden Merkmal, daß die Temperatur einer Polymersehrr.elze
unmittelbar vor der Extrusion aus einem Dlisenschlitz
längs der gesamten Breite der Düse geregelt wird, um eine Polymerfolie zu erzielen, die Über ihre gesamte Breite
eine gleichförmige Dicke aufweist.
Wenn der lichte Abstand zwischen den Düsenlippen am DUsenschlitz längs der gesamten Breite der Düse in dem Bestreben
konstant gehalten wird, Folien mit gleichförmiger Dicke durch Extrudieren einer thermoplastischen Polymerschmelze zu erzielen,
lassen sich nicht immer Folien mit der gewünschten gleichförmigen
Dicke erreichen. Die Ursache hierfür liegt darin, daß die Fließfähigkeit der Polymerschmelze örtlichen Schwankungen innerhalb
der Düse unterworfen ist. Es wurden daher verschiedene Verfahren vorgeschlagen, um durch Extrudieren Folien ir.it gleichförmiger
Dicke herzustellen.
6 09823/092 1
ORIGINAL INSPECTED
Bei dem ersten vorgeschlagenen Verfahren wird der lichte Lippenabstand durch mechanische Einrichtungen eingestellt,
indem beispielsweise eine Einstellschraube verwendet wird, um die Dicke der Folie über deren gesamte Breite gleichförmig zu
machen. Diese Maßnahme ist jedoch nicht in der Lage, kleine Änderungen der Dicke in Richtung der Breite wegen einer struk-'turellen
Einengung des Materials auszugleichen, welches die Diisenlippen bildet. Insbesondere, wenn die Änderungen der Dicke
in kurzen Abständen stark a.uftreten, ist die Einstellung des lichten Abstandes der Lippen durch das Anziehen oder Lösen einer
Mutter auf einem Schraubenbolzen ungeeignet. Darüberhinaus läßt sich diese Maßnahme nicht auf das Einstellen des lichten Lippenabstandes
bei einem kontinuierlichen automatischen Betrieb und bei einem ferngesteuerten Betrieb anwenden.
-1O v
Um diesen Nachteil des bekannten Standes der Technik zu beheben, wurden in den japanischen Offenlegungsschriften
1β975/73 und 45964/7^ verbesserte Verfahren vorgeschlagen, um
die Dicke der extrudierten Folie liber deren gesamte Breite gleichförmig zu machen. Eei diesem "Verfahren wird die Temperatur
der Düse im Schlitzabschnitt durch Heizeinrichtungen örtlich geregelt, um hierdurch die Temperatur der aus dem Düsenschlitz
zu extrudierenden Polymerschmelze zu ändern. Bei diesem Verfahren wird daher die scheinbare Viskosität der Polymerschmelze
örtlich geändert, um.die Extrusionsmenge örtlich einzustellen.
Diese Verfahren stellen eine erhebliche Verbesserung gegenüber der zuerst genannten, herkömmlichen Maßnahme und Technik dar,
sie haben jedoch noch eine Reihe von Nachteilen. Es tritt beispielsweise
bisweilen eine diesen Verfahren anhaftende Unebenheit oder Ungleichmäßigkeit in der Dicke von neuem auf, und diese
Verfahren reichen nicht aus, um kleine, in kurzen Abständen auftretende Ungleichmäßigkeiten in der Dicke auszugleichen. Darliberhinaus
tritt bei einer automatischen Herstellung eine Zeitverzögerung zwischen der Feststellung einer Ungleichmäßigkeit :
in der Dicke und dem Zeitpunkt auf, bei welchem die Heizeinrich-
b O 9 ö 2 3 / fJ- 9 2 1 ·
ο π -
tung wirksam arbeitet, um die Poliendicke entsprechend der
festgestellten Ungleichmäßigkeit in der Dicke auszugleichen und einzustellen. Diese Nachteile werden im Nachstehenden näher
"beschrieben.
Erstens, da das Einstellen oder Ausgleichen nach diesen bekannten Verfahren ausschließlich von der Heizeinrichtung abhängt,
ist es äußerst schwierig, die Dicke de.r Folie zu verringern. Gemäß diesem Verfahren wird der Heizeinrichtung
an allen Stellen eine vorbestimmte Wärmemenge zugeführt, und während eine Polymerschmelze in eine Folie extrudiert wird,
wird die Wärmemenge an der StelLe in der Nähe des Düsenschlitzes verringert, die einem dickeren Abschnitt des Filmes entspricht,
und an der Stelle in der Nähe des Düsenschlitzes erhöht, die einem dünneren Abschnitt des Filmes entspricht, um die Dicke
des extrudierten Filmes gleichförmig zu machen. In diesem Fall ist neben der Hauptheizeinrichtung eine Hilfsheizeinrichtung zum
Ausgleichen der ungleichmäßigen Dicke in der Nähe des DUsenschlitzes
vorgesehen. Die Hilfsheizeinrichtung dient teilweise dazu, den Düsenschlitz auf einer festgesetzten Normtemperatur
(Grundtemperatur) zu halten. Wenn ein Abschnitt mit einer grösseren Dicke in der extrudierten Folie mit Hilfe eines Dickenmeßgerätes
festgestellt wird, muß die Wärmemenge, die von der in der Nähe des Düsenschlitzes liegenden Hilfsheizeinrichtung ausgeht,
verringert werden, bis dieser Abschnitt die gleiche Dicke wie die gewünschte Dicke aufweist. Um die Wärmemenge um einen
ausreichenden Betrag zu verringern, ist es erforderlich, die ursprünglche Wärmemenge (beispielsweise die Menge des
elektrischen Stroms) an allen Stellen der Hilfsheizeinrichtung so festzusetzen, daß die sich ergebende Temperatur etwas höher
als die festgesetzte Temperatur der Düse wird. Wenn jedoch die Wärmemenge durch die Hilfsheizeinrichtungen erhöht wird,
ORIGINAL INSPECTED
b 0 9 H 2 3 I 0 Ί;η
entsteht von neuem eine Ungleichmäßigkeit in der Dicke in den
Abschnitten, die den Stellen dieser Hilfsheizeinrichtungen entsprechen. Dies ist darauf zurUckzufUhren-· daß die Erwärmung
an den Zwischenstellen zwischen den benachbarten Hilfsheizeinrich tungen unzureichend ist. Die neue Ungleichmäßigkeit in der
Dicke tritt umsornehr auf, je größer die den Hilfsheizeinrichtungen
zugeführte Wärmemenge ist und je geringer der Abstand zwischen den Hilfsheizeinrichtungen und dsr Bewegungsbahn der
Polyraerschmelze ist.
Es wird alternativ ein Verfahren angewandt, bei welchem die Ungleichförmigkeit der Temperatur verringert -und die Dicke
der Folie gleichförmig gemacht wird, indem die den Hilfsheizeinrichtungen zugeführte Wärmemenge verringert wird oder die
Hilfsheizeinrichtungen möglichst weit von der Bewegungsbahn der Polymerschmelze entfernt angeordnet werden. Das zuerst genannte
Verfahren führt dazu, daß der Bereich der ausgleichbaren Ungleichmäßigkeiten der Dicke enger wird. Das zuletzt genannte
Verfahren macht' ein genaues Einstellen oder Ausgleichen einer örtlichen Ungleichmäßigkeit in der Dicke aufgrund der Wärmeausbreitung
schwierig und hat den Nachteil, daß die Ansprechgeschwindigkeit zum Einstellen oder Ausgleichen gering wird, d. h,
daß die Zeit von der Feststellung der Ungleichmäßigkeit der Dicke bis zum wirksamen Ansprechen der Einstelleinrichtungen
lang ist.
Um den dickeren Abschnitt einer Folie zu verringern, ist auch ein Verfahren angewandt worden, bei welchem die
Wärmemenge nur in der Hilfsheizeinrichtung erhöht wird, die dem dünneren Abschnitt des Filmes entspricht, ohne daß die
dem dickeren Abschnitt entsprechende Hilfsheizeinrichtung ein- oder nachgestellt wird. Bei diesem Verfahren dürfen
jedoch nur andere Hilfsheizeinrichtungen als die entsprechenden Hilfsheizeinrichtungen erhitzt werden, um die Dicke des dickeren
Abschnittes einzustellen. Der Nachteil dieses "Verfahrens liegt
609823/0 92 1
in einem komplizierten Betrieb, einer geringen Genauigkeit und
einem langsamen Ansprechen. Da die Wärmemenge über einen weiten Bereich erhöht wird, tritt darUberhinaus von neuem eine
ungleichmäßige Dicke entsprechend der Anordnung der Hilfsheizeinrißh
tungen auf.
Zweitens, die herkömmlichen Verfahren können im Grunde
nicht frei von einer langsamen Ansprechgeschwindigkeit beim Einstellen der Dicke eines Abschnittes mit einer großen Dicke
sein. Bei diesen Verfahren hängt die Erniedrigung der Temperatur zum Einstellen eines Abschnittes mit einer größeren Dicke nur
vom Ausmaß der Verringerung der den Hilfsheizeinrichtungen zugeführten Wärme oder vom Unterbrechen des Heizvorganges ab.
Ein tatsächliches Kühlen mit einer Kuhleinrichtung wird niet
vorgenommen. Da ein Kühlen durch spontane Aufhebung der Erwärmung zeitraubend ist, wird die Ansprechgeschwindigkeit
stark herabgesetzt. Dies behindert die Bildung einer automatischen
Steuerschleife bei einer automatischen Herstellung.
Drittens, bei den herkömmlichen Verfahren ist die Genauigkeit
der Einstellung begrenzt. Da die Verfahren auf einem plötzlichen Kühlen ohne die Verwendung einer Kühleinrichtung beruhen,
tritt eine Wärmediffusion auf, und es kann das örtliche Temperaturgefälle nicht größer gemacht werden. Dies stellt ein
Problem beim Einstellen oder Ausgleichen von kleinen Ungleichmäßigkeiten in der Dicke dar, die in kurzen Zeitabständen in
Breitenrichtung der Folie auftreten.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Polymerfolie durch Extrusion zu schaffen, die über ihre
gesamte Breite eine gleichförmige Dicke aufweist.
609823/0921
Ferner ist es Zweck der Erfindung, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Herstellung einer Polymerfolie zu schaffen, deren Ungleichmäßigkeit in der Dicke sehr rasch in Abhängigkeit
von der Messung eines Dickenmeßgerätes eingestellt oder ausgeglichen werden kann.
Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Extrudieren einer Polymerfolie, die Über ihre gesamte Breite eine gleichförmige
Dicke aufweist, wobei die Ungleichmäßigkeit der Dicke geregelt wird. Bei dem erfindungsgenäßen Verfahren wird eine Poüymerschmelze
kontinuierlich aus einem Schlitz einer Düse zu einer Folie extrudiert, während die Temperatur der Polymerschmelze
innerhalb der Düse im wesentlichen konstant gehalten wird.' Die Dicke der extrudierten Folie wird Über deren gesamte Breite
mit Hilfe eines Dickenmeßgerätes kontinuierlich gemessen. Wenn ein Abschnitt mit einer größeren als der gewünschten Dicke festgestellt
wird, wird die in der Nähe des Dtisenschlitzes liegende
Stelle, die dem festgestellten Abschnitt entspricht, örtlich gekühlt, und wenn ein Abschnitt mit einer geringeren als der
gewünschten Dicke festgestellt wird, wird die in der Nähe des Düsenschlitzes liegende Stelle, die dem festgestellten Abschnitt
entspricht, örtlich erhitzt, um die Menge der aus dem Düsenschlitz
extrudierten Polymerschmelze Über die gesamte Breite der Büse gleichmäßig zu verteilen.
Die Erfindung schafft auch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Polymerfilmes, der Über seine gesamte Breite keine Unebenmäßigkeit
in der Dicke aufweist. Die Vorrichtung besitzt zwei DUsenlippen, welche den Schlitz einer Düse bilden, eine Hauptheizeinrichtung,
welche die Temperatur der Polymerschmelze innerhalb der Düse im wesentlichen konstant hält, eine Hilfsheizeinrichtung,
welche die Temperatur der Polymerschmelze unmittelbar
vor der Extrusion durch den Düsenschlitz örtlich erhöht, und eine Kühleinrichtung, welche die Temperatur der Polymerschmelze
unmittelbar vor der Extrusion durch den Düsenschlitz örtlich herabsetzt. Die Hauptheizeinrichtung ist in einem
ausreichenden Abstand vom DUsenschlitz angeordnet,
6 09&-2.3/0 92 1 ■
553069
Die Hilfsheizeinrichtung und die Kühleinrichtung sind in einer Vielzahl von Löchern untergebracht und unabhängig voneinander
betätigbar. Die Löcher sind Über die gesamte Breite der Düse in mindestens einer Reihe in im wesentlichen gleichen Abständen
angeordnet.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf Verfahren zur
Herstellung von Üblichen Polymerfilmen unter Verwendung einer Düse angewandt werden, die so ausgelegt ist, daß eine Polymerschmelze
aus einem Düsenschlitz durch ein Paar von Düsenlippen extrudiert wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann grundsätzlich auf ;Jedes thermoplastische Polymer angewandt werden. Derartige
Polymere sind beispielsweise Polyolefine, wie Polyäthylen oder Polypropylen, Polyester, wie Polyäthylenterephthalat, PoIytetraäthylenterephthalat
oder Po Iy äthylen-2 ^-naphtha la t, Polyamide, wie Nylon-6, Nylon-66 oder Nylon-10, Polycarbonat
und Polyacetal.
- Eine Polymerschmelze, die innerhalb der Düse auf einer vorbestimmten Temperatur gehalten wird, fließt bei dem erfindungs
gemäßen Verfahren nach unten zwischen zwei DUsenlippen hindurch und wird aus dem Düsenschlitz extrudiert. Wenn die Temperatur
in der Nähe des DUsenschlitzes örtlich so eingestellt wird,
daß die Menge der extrudierten Polymerschmelze Über die gesamte
Breite der Düse konstant wird, wird die Temperatur der Polymer- ■ schmelze unmittelbar vor der Extrusion örtlich gsändert. Die
Temperatur der Polymerschmelze wird entweder durch Erhitzen erhöht oder durch Kühlen herabgesetzt. Eine erforderliche Anzahl
von Hilfsheizeinrichtungen und KUhleinrichtungen ist Über die gesamte Breite der Düse in der Nähe des Düsenschlitzes vor-
609823/0921
25^3069
gesehen. Eine Hilfsheizeinrichtung oder-eine Kühleinrichtung
an einer Stele,die dem Abschnitt einer extrudierten Folie entspricht,
die eine Ungleiclmäßigkeifcin der Dicke aufweist, wird
betätigt, um die Temperatur der Polymerschmelze unmittelbar vor der Extrusion örtlich zu ändern. Dies bedingt eine Änderung
der laminaren Strömung der Polymerschmelze und macht die Menge der extrudierten Polymerschmelze über die gesamte Breite des
Dlisenschlitzes konstant. Es lassen sich daher Folien erzielen, die über ihre gesamte Breite eine gleichmäßige Dicke haben.
Ein Heizmedium oder eine elektrische Heizung kann als Hauptheizeinrichtung verwendet werden. Die Hauptheizeinrichtung
erhitzt die gesamte Düse gleichförmig an einer vom Düsenschlitz entfernten Stelle. Die der Polymerschmelze zugeführte Wärmemenge
bleibt daher über die gesamte Breite der Düse im wesentlichen gleich, so daß die polymere Schmelze im wesentlichen
auf einer konstanten Temperatur gehalten wird.
Die Hilfsheizeinrichtungen und die KUhleinrichtungen zum
Einstellen der Dicke der Folie sind so ausgelegt, daß die
Wärmemenge zum Erhitzen oder Kühlen auf ein Minimum gebracht werden kann. Die Hilfsheizeinrichtungen und KUhleinrichtungen
sind so nahe wie möglich an der Innenfläche der Düse angeordnet, Über welche die Polymerschmelze nach unten fließt. Das örtliche
Erhitzen oder Kühlen der Polymerschmelze kann daher leicht und
raech durchgeführt werden. Eine elektrische Heizung ist als Heizquelle für die Hilfsheizung geeignet. Ein für kiefe
Temperaturen geeignetes Strömungsmedium, wie Luft oder Wasser,
eignet sich als Kühlmedium. Es ist im Rahmen der Erfindung wesentlich, daß die Zeit möglichst kurz ist,.die zum Erhitzen
oder Kühlen des in der Nähe des DUsenschlitzes liegenden Abachritbes
erforderlich ist, welcher der Ungleichmäßigkeit in der Dicke der Folie entspricht. Um dieses Ziel zu erreichen, ist eine
Anzahl von Löchern über die gesamte Breite der_ Düse in der Nähe des Düsenschlitzes angeordnet. Diese Löcher nehmen die Hilfs-
6098 23/0 9 21
heizeinrichtungen-und KUh!einrichtungen auf. Die Löcher können
in mindestens einer Reihe längs der Breite der Düse in verschiedenen Formationen, beispielsweise in einer geraden Linie oder
in Zick-Zack-Form ,vorgesehen sein. Das Ende eines jeden Loches
nähert sich der Polymerschmelze bis zu einer Stelle, die einige Millimeter von der Lippenfläche entfernt ist, so daß ein
leichtes örtliches Einstellen der Temperatur des Polymeren möglich ist.
Es ist wesentlich, daß die Hilfsheizeinrichtungen und die
Klihleinrichtungen unabhängig voneinander betätigbar sind. Wenn
ein dünner Abschnitt in der extrudierten Folie festgestellt wird wird die Stelle in der Nähe des Düsenschlitzes, die dem festgestellten
Abschnitt entspricht, erliitzt, um den Durchsatz der
Polymerschmelze an dieser Stelle zu erhöhen und auf diese Weise
die Ungleichmäßigkeit der Dicke von der anschließend extrudierten Folie zu entfernen. Wenn ein dickerer Abschnitt in der
extrudierten Folie festgestellt wird, wird die Stelle in der Nähe des Düsenschlitzes, die dem festgestellten Abschnitt entspricht,
gekühlt, um den Durchsatz der Polymerschmelze an dieser Stelle zu verringern und hierdurch die ungleichmäßige Dicke
von der anschließend extrudierten Folie zu entfernen.
Aufgrund der Kühleinrichtung ist es möglich, eine größere Dicke der extrudierten Folie tatsächlich zu verringern. Bei
Beginn des Herstellungsvorganges, wo noch keine Korrekturbzw. Einstellmaßnahme getroffen worden ist, kann die Temperatur
der Polymerschmelze allein von der Hauptheizeinrichtung aufrechterhalten werden. Da die Hauptheizeinrichtung an einer
Stelle vorgesehen ist, die vom Extrusionsausgang für die Polymerschmelze ausreichend entfernt ist, können die Temperaturen der
DUse von der DUsenöffnung durch die Wärmediffusion im wesentlichen
konstant gehalten werden, ohne daß eine örtliche Ungleichförmigkeit in der Temperatur auftritt.
Ö09823/0921
- ίο -
Die extrudierte Folie kann möglicherweise vor dem Beginn
des Einstellvorganges aufgrund der Ungleichförmigkeit der Polymerschmelze in der Düse oder aufgrund von leichten, am
Düsenschlitz ausgeübten Belastungen verschiedene UngleiclmßigkeitB
in der Dicke haben. Die Verwendung der Hauptheizeinrichtung kann bei der Erfindung die Polymerschmelze innerhalb der Düse
auf einer im wesentlichen konstanten Normaltemperatur (Anfangstemperatur) halten. Die Folie wird bei einer Temperatur in der
Nähe der Normaltemperatur extrudiert. Wenn ein dickerer Abschnit in der extrudierten PoHe festgestellt wird, kann die Dicke
der Folie durch tatsächliches Kühlen der in der Nähe des DUsenschlitzes liegenden Stelle gleichförmig gemacht werden, die
dem festgestellten Abschnitt entspricht. Wenn dagegen ein dünner Abschnitt'in der extrudierten Folie festgestellt wird, kann
die Dicke der Folie durch Erhitzen der in der Nähe des Düsenschlitzes
liegenden Stelle gleichförmig gemacht werden, die dem festgestellten Abschnitt entspricht.
Beim Erfindungsgegenstand ist die Ansprechgeschwindigkeit zum Einstellen der Dicke soxnohl beim Erhitzen als auch beim
Kühlen hoch. Aufgrund der erfindungsgemäßen Verwendung einer tatsächlichen Erhitzung und KUhlung erstreckt sich die Wirkung
der Temperatureinstellung über einen weiteren Bereich und kann die Einstellung so genau sein, daß sie auch mit kleinen Änderungen
in der Dicke der R>lie Über deren Breite gewachsen
Da beim Erfindungsgegenstand die Temperatur der Düse durch die Hauptheiz einrichtung gleichförmig gehalten wird und
diese Temperatur eine Normal- bzw. Bezugsgröße beim Ausgleichen der Ungleichmäßigkeit in der Dicke der Folie darstellt,können die
B09823/0 92
Hilfsheizeinrichtungen und Kühleinrichtungen ausreichend nahe
an den Lippenfläctenvorgesehen sein, über welche die Polymerschmelze
hinwegläuft. Darüberhinaus tritt keine Schwierigkeit mit der Ungleichmäßigkeit in 'der Dicke auf.
Die Erfindung wird im Nachstehenden anhand von Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Herstellung einer Polymerfolie,
Fig. 2 einen Querschnitt durch ein die Temperatur einstellendes
Element als ein Beispiel für eine Hilfsheizeinrichtung und eine Kühleinrichtung,
Fig. 3 ein Diagramm mit der Darstellung der Beziehung zwischen dem Ausmaß der Erhitzung und Kühlung sowie den Änderungen
in der Dicke d er Folie,
Fig. 4 ein Diagramm mit der Darstellung des Ausmaßes der Erhitzung und Kühlung,
Fig. 5 eine schematische Darstellung der Änderungen der Foliendicke
beim erfindungsgemäßen Verfahren und beim herkömmlichen
Verfahren, und
Fig. 6 einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung einer
Folie.
•Wie aus Figur 1 hervorgehet, ist eine Hauptheizeinrichtung 33 zum Erhitzen einer DUse 31 in ihrer Gesamtheit an einer
Stelle angeordnet, die von einem DUsenschlitz 32 ausreichend entfernt ist. Eine Polymerschmelze P wird auf einer im wesentlichen
konstanten Temperatur gehalten und nach dem Herabfliessen zwischen zwei DUsenlippen 30 aus dem Düsenschlitz 32 zu eines
Film oder einer Folie extrudiert. Die Temperatur der Polymerschmelze P wird mit Hilfe einer nicht dargestellten Hilfsheiz-,einrichtung
und einer ebenfalls nicht dargestellten Kühleinrichtung eingestellt. Die Hilfsheiζeinrichtung und die Kühlein-
'609823/0 921
2B53Q69
richtung sind in Löcher 3^-^33 und 36 eingesetzt,die in der
Nähe des Däsenschlitzes in einer oder mehreren Reihen längs
der gesamten Breite der Düse vorgesehen sind. In der Zeichnung
sind drei Reihen von Löchern gezeigt.
Ein Beispiel für eine in die Löcher 34, 35 und J>6 einzusetzende
Hilfsheizeinrichtung und Kühleinrichtung ist in Figur 2 gezeigt. Figur 2 zeigt ein die Temperatur einstellendes
Element"40, das in seinem Inneren eine elektrische Heizung 43
aufweist und in seinem Mittelpunkt mit einem Loch 4l und an seinem Umfang mit Nuten 42 versehen ist. Das die Temperatur
einstellende Element 40 xvird im Nachstehenden als "Heizpatrone" bezeichnet. Wenn die Heizpatrone 40 in die Löcher 34, 35 und
36 eingesetzt wird, bilden das Loch 41 und die Nuten 42
einen Strömungsweg für ein Kühlmedium.
Es wurde ein Versuch mit einer Düse durchgeführt, über deren gesamte Breite Löcher 34 und J>6 in einem Abstand von
15 mm und Löcher 35 in einem Abstand von 40 mm angeordnet waren. Die erzielten Ergebnisse werden im Nachstehenden beschrieben.
Bei diesem Versuch wurde ein übliches Polyäthylenterephthalat bei einer Temperatur von 280° C geschmolzen und mit
einem Durchsatz von 15 kg/h zu einer ungereckten Folie mit einer Breite von 410 mm und einer Dicke von l60 Mikron extrudiert.
Die Abzugsgeschwindigkeit betrug 3 m/min.
Eine in Figur 2 dargestellte Heizpatrone wurde in jedes Loch eingesetzt. Die elektrische Heizung 43 in jeder Heizpatrone
diente als Hilfsheizeinrichtung, während als Kühlmittel Luft bei Raumtemperatur (25° C) verwendet wurde, die von einer
Düse in die Löcher 41 und die Nuten 42 geblasen wurde. Das
609823/09 :
graduelle Ausmaß des Erhitzens und KUhlens in diesen Löchern
ist in Figur 3 Über den sich ergebenden Änderungen in der Folienüieke
aufgetragen. Die Ordinaten in Figur 3 stellen die Änderung deribliendicke in Prozent, bezogen auf die durchschnittliche
Dicke der gesamten Folie dar. Die Abszissen stellen das Ausmaß des Erhitzens oder Kuhlens dar, wobei die rechte
Hälfte die elektrische Energie (Watt) zeigt, welche die elektrische Heizung 43 als Hilfsheizeinrichtung verbraucht.
und wobei die linke Hälfte? die Menge der als Kühlmedium hindurchgeblasenen
Luft von 25° C in Litern/Minute angibt. Die geraden Linien J>k\ 35* und J>6'in Figur 3 entsprechen den
Löchern 32J-, 35 und 36 in Figur 1. Wie aus Figur 3 hervorgeht,
ist die Einstellwirkung im Loch J>6 am größten und dann in
absteigender Reihenfolge in den Löchern JA und 35. Diese
Unterschiede in der Einstellwirkung scheinen auf die unterschiedlichen Bedingungen, wie Form . oder Lage der Löcher, zurückzuführen
zu sein. Diese Bedingungen haben auch etwas mit dem Bereich zu tun, über welchen die Einstellung wirksam ist,
d. h. sie haben mit dem Genauigkeitsgrad der Einstellung zu schaffen. Das Loch 36 ist daher zum Einstellen oder Ausgleichen
der UngleiGhmäßigkeiten der Dicke geeignet, die in kurzen Abständen auftritt. Das Loch 35 eignet sich zum Einstellen oder
Ausgleichen einer Ungleichmäßigkeit»die in längeren·Abständen
auftritt (grobe Einstellung). Wenn die grobe Einstellung
durch das Loch 35 allein unzureichend ist, kann sie auch von der Hauptheizeinrichtung 33 durchgeführt werden.
Aus Figur 3 ist ersichtlich, daß das Durchblasen von Luft bei Raumtemperatur die Dicke der Folie örtlich vermindern kann
und daß das Kuhlen durch einen Luftstrom mit einem Durchsatz von 10 l/min mit dem Heizen durch eine 30-Viatt-Heizung vergleichbar
ist,und daß eine Einstellwirkung erzielt wird, die
603323/0 921
im wesentlichen proportional dem Ausmaß des Erhitzens und KUhlens ist.
Figur 4 zeigt annähernd die AnsprechCharakteristiken
die Ungleichmäßigkeit ausgleichenden Einstellvorganges, der mit dem Loch 36 beim Extrudieren von Folien unter den gleichen,
vorstehenden Betriebsbedingungen durchgeführt wurde. Die Ordinate in Figur 4 zeigt das Verhältnis der Änderung in der
Foliendicke nach dem Ende des Einstellvorganges, bei welchem das Ausmaß der Änderung in der Foliendicke dann mit 1 angenommen
wird, wenn die Wirkung des Einstellvorganges gesättigt ist. Die Kurve 10 zeigt die Ergebnisse, die erzielt wurden, als
Luft mit 25° C und einem Durchsatz -von 10 l/min aus einem
Kupferrohr mit einem Innendurchmesser von 2 mm in das Loch 36
Über einen Strömungsweg geblasen wurde, der durch das Loch 41 und die Nuten 42 der Heizpatrone 40 gebildet worden ist. Die
Kurve 11 zeigt die Ergebnisse, die erzielt wurden, als die elektrische Energie der elektrischen Heizung 43 in der Heizpatrone
auf 30 V/att geändert wurde. Die Kurve 12 zeigt die Ergebnisse, die erzielt wurden, als nur eine einzige der in
eine Anzahl von Löchern 36 eingesetzten elektrischen 30-Watt-Heizungen
abgeschaltet wurde, um die Zufuhr von elektrischem Strom zu unterbrechen und die Folie von selbst abkühlen zu lassen,
wie dies bei einem herkömmlichen Verfahren zur Verminderung der Foliendicke üblch ist.
Der Einstellvorgang bei dem herkömmlichen Verfahren umfaßt eine Kombination aus einer durch die Kurve 11 dargestellten
Einstellung durch Erhitzen und aus einer durch die Kurve 12 dargestellten Einstellung durch Kühlen. Wie jedoch aus Figur
hervorgeht, unterscheiden sich die Ansprechcharakteristiken der
Einstellvorgänge durch Erhitzen und Kühlen stark voneinander.
609823/0921
Da befoErfindungsgegenstand eine Kombination aus einer durch
die Kurve 11 dargestellten Einstellung durch Erhitzen und aus einer durch die Kurve 10 dargestellten Einstellung durch
Kühlen verwendet wird, wird im Gegensatz zum herkömmlichen
Verfahren der EinstellungsVorgang rasch durchgeführt, wobei
kein Unterschied in der Ansprechzeit besteht.
Figur 5 zeigt eine Skizze eines Modellversuches zur Untersuchung der Grenze für ein genaues Einstellen oder Ausgleichen
der Ungleichmäßigkeit in der Dicke über die Breite der Folie. In Figur 5 stellen die Buchstaben A, B, C, D und E
fünf nebeneinander liegende Löcher dar, die in Richtung der
Breite der in Figur 1 gezeigten Düse in Abständen von 15 mm angeordnet sind. Die Kurve 13 zeigt ein Muster einer Ungleichmäßigkeit
in der Dicke der Folie, die durch den Versuch erzeugt wurde.
Die Änderungen (R %) der Foliendicke bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren und dem herkömmlichen Verfahren wurden vergleichsweise untersucht. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden
Tabelle I zusammengestellt. Die Betriebsbedingungen,
soweit sie nicht in der Tabelle I aufgeführt sind, waren die gleichen wie vorstehend angegeben.
Einstellung für die Löcher | A | B | C | D | E | R# | |
Versuch 1 | 30 W | 30 W | 0 W | 30 W | 30 W | etwa 3,5 % | |
Versuch 2 | 15 W | 15 W | 5 l/min | 15 W | 15 W | weniger als ■*-*D 7° |
60 9 823/0921
■- 16 -
Die in Tabelle I gezeigten Ergebnisse eines Versuches, bei welchem die Einstellung an der Stelle des Loches C vorgenommen
wurde, lassen erkennen, daß das Einstellverfahren des Versuches 2, bei welchem ein tatsächliches Kühlen durchgeführt
wurde, dem Einstellverfahren des Versuches 1, bei welchem die Abkühlung von selbst und ohne äußere Einwirkung
erfolgte, weit überlegen ist und das Einstellen bzw. Ausgleichen kleiner Ungleichmäßigkeiten- in der Dicke möglich
macht, die über die Breite der Folie auftreten.
Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Polymerschmelze, die durch die Hauptheizeinrichtung
33 auf einer im wesentlichen konstanten Temperatur gehalten wird, zu einer Folie extrudiert, während die in die
Anzahl der Löcher 35 eingesetzten Heizpatronen 40 so betrieben
werden, daß eine Heizmaßnahme im Gleichgewicht mit einer Kühlmaßnahme steht. Wenn ein Abschnitt mit einer Ungleichmäßigkeit
in der Dicke in Richtung der Breite festgestellt wird, wird das Gleichgewicht zwischen Heizen und Kühlen bei
der Heizpatrone 4o aufgehoben, die sich an einer Stelle befindet, die dem festgestellten Abschnitt entspricht, um hierdurch
die extrudierte Folie auf eine gleichförmige Dicke zu bringen. Das . Aufheben des Gleichgewichtes zwischen Heizen und Kühlen
bedeutet, daß eine der Heiz- und Kühlmaßnahmen vermindert oder unwirksam- gemacht wird. Die Ergebnisse einer R^-Messung
gemäß dieser Ausführungsform sind in Tabelle II zusammengestellt,
Bedingungen für die Heizpatronen | B | C | D | . E | R'% | |
Versuch 1 | A | 30 W 10 l/min |
30 W 20 l/min |
30 W 10 l/min |
30 ¥ 10 l/min |
4,8 |
Versuch 2 | 30 W 10 l/min |
30 W | 0 W | 30 W | 30 W | 2,1 |
30 W |
609823/092 1
Der Versuch 1 in Tabelle II bezieht sich auf das erfindungsgemäße
Verfahren, bei welchem die Menge der in das Loch C geblasenen Luft erhöht wird, um die Folie zu kühlen. Der Versuch
in Tabelle II bezieht sich auf ein herkömmliches Verfahren, bei welchem eine Luftkühlung nicht vorgenommen wird, sondern die
Wärmemenge geändert wird. Das Zeichen R'^stellt das Verhältnis
der Verminderung in der Foliendicke dar.
Gemäß einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist eine Anzahl von Strömungswegen für ein die Wärme übertragendes Medium in im wesentlichen gleichen Abständen
längs der gesamten Breite der Düse in der Nähe des Düsenschlitzes vorgesehen. Die Ungleichmäßigkeit in der Dicke der Folie kann
dadurch eingestellt oder ausgeglichen werden, daß die Temperatur des die Wärme übertragenden Mediums in den Strömungswegen
geändert wird. Diese Maßnahme ersetzt das Einsetzen der Heizpatrone 40 in eine Anzahl von Löchern J55* die längs der gesamten
Breite der Düse vorgesehen sind, sowie das Heizen durch elektrische Heizungen und das Kühlen durch Luft mit Raumtemperatur.
Wenn bei dieser Ausilihrungsform ein Abschnitt mit einer Ungleichmäßigkeit
in der Dicke in der extrudierten Folie festgestellt wird, wird ein die Wärme übertragendes Medium mit einer höheren
oder niedrigeren Temperatur durch den Strömungsweg hindurchgeschickt, welcher an der Stelle liegt, die dem festgestellten
Abschnitt entspricht. Durch die Wirkung des Wärmeaustausches wird die Temperatur der Polymerschmelze unmittelbar vor der
Extrusion höher oder niedriger gemacht. Die Menge der pro Zeiteinheit aus dem Düsenschlitz extrudierten Polyrnerschmelze kann
daher über die gesamte Breite der Düse gleichförmig gemacht
werden.
Ein Beispiel für eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dieser AusfUhrungsform ist in Figur β gezeigt.
60982 3/0921
Figur 6 zeigt eine Düse 31 niit einem Düsenschlitz 32, der
durch zwei Düsenlippen 30 begrenzt ist, zwischen denen eine •Polymerschmelze P hindurchfließt. Die Düse 31 besitzt eine
Hauptheizeinrichtung 33 und einen Strömungsweg 35" für ein die Wärme übertragendes Medium. Die Hauptheizeinrichtung 33
überdeckt den oberen Teil der Düse an einer Stelle, die vom Düsenschlitz 32 ausreichend entfernt ist. Die Polymerschmelze P
wird auf einer vorbestimmten Temperatur gehalten, fließt nach unten zwischen den Düsenlippen 30 hindurch und wird aus dem
Düsenschlitz 32 extrudiert. Die Polymerschmelze P ist durch
das die Wärme übertragende Medium einem Wärmeaustausch ausgesetzt.
Das die Wärme Übertragende Medium läuft durch den Strömungsweg 35"hindurch, der innerhalb des Körpers der Düsenlippe
in der Nähe der Innenflächen der DUsenlippen 30 vorgesehen ist. Die Innenflächen der Düsenlippen 30 stellen die
Eührungs^.flachen, der Düse dar, über welche die Polymerschmelze
nach unten fließt. Die Menge der extrudierten Polymerschmelze ändert sich daher örtlich, so daß eine Folie mit einer gleichförmigen
Dicke über die gesamte Breite der Düse extrudiert werden kann.
Die Strömungswege 35"für das die Wärme übertragende Medium
sind in im wesentlichen gleichen Abständen innerhalb des Körpers der DUsenlippe 30 vorgesehen, so daß die Strömungswege 35"in
der Nähe der Abquetschfläche der Düse liegen und im wesentliche parallel zu ihr verlaufen. Dies dient zur Erhöhung der Wirkung
des Wärmeaustausches. Das die Wärme übertragende Medium kann beispielsweise ein Gas oder eine Flüssigkeit, wie Luft, Dämpfe,
oder Siliconöle, sein. Die Temperatur des die Wärme übertragenden Mediums kann mit Hilfe einer die Temperatur regelnden Heizeinrichtung
51 je nach Wunsch auf eine Temperatur eingestellt
werden, die gleich, höher oder niedriger als die festgesetzte Temperatur ist. Eine Umwälzeinrichtung 52, wie eine Pumpe,
609823/0 92 1
kann zum Umwälzen des die Wärme Übertragenden Mediums vorgesehen
sein.
Die nachfolgenden Beispiele und ein Vergleiehsbeispiel zeigen die Vorteile der Erfindung anhand von Versuchen, bei
welchen eine Vorrichtung zur Herstellung von großflächigen
Polyesterfolien verwendet wurde.
Es wurdseine Düse zum Extrudieren einer Folie verwendet,
die eine Breite von 60 mm und eine lichte Schlitzweite von 1,5 nun hatte und mit einer Anzahl von Löchern 35 der in Figur
gezeigten Art längs der gesamten Breite der Düse versehen war. Die Normaltemperatur wurde auf 275° C eingestellt. Ein übliches
Poly äthylenterephthalat wurde geschmolzen und bei einer Temperatur von 285° C mit einem Durchsatz von 200 kg/h extrudiert.
Die extrudierte Folie wurde sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung mit einem Reckverhältnis von 1 : 3,6
gereckt und wärmefixiert, so daß eins biaxial gereckte Folie mit einer Dicke von 12 Mikron entstand.
Die Dicke der Folie wurde mit Hilfe einer Heizpatrone eingestellt, die in ein Loch eingesetzt war, das sich an einer
Stelle befand, die dem Abschnitt der- Folie entsprach, deren Ungleichmäßigkeit in der Dicke mit Hilfe eines ß-Strahlen
verwendenden Dickenmeßgerätes festgestellt wurde. Die Heizpatrone hatte den in Figur 2 gezeigten Aufbau und einen Außendurchmesser
von 15 mm und eine Länge von 90 mm. Das Loch 41 der Heizpatrone hatte einen Durchmesser von 1 mm und die Nuten
43 hatten eine Tiefe von 2 mm. Die Heizpatrone enthielt eine
elektrische Heizung 43 (100 Volt, 50 Watt) als Hilfsheizeinrichtung.
Als Kühlmittel wurde Luft von 25° C durch eine Düse
609823/0921
- 20 in das Loch 41 und die Nuten 4-2 geblasen.
Die Zeit, die von Beginn des Vorganges zur Einstellung
der Dicke "bis zur erfolgten Korrektur der Uhngleichmäßigkeit
in der Dicke und zur Erzielung einer zufriedenstellenden Folie erforderlich war, betrug 20 bis 40 Minuten. Die durchschnittliche
Ungleichmäßigkeit der Dicke, die schließlich nach einem Betrieb von einem Monat erreicht wurde, betrug 1,5 bis 2 %,
gemessen mit einem γ-Strahlen verwendenden Dickenmeßgerät,
welches das gerollte Produkt als Ganzes gemessen hat.
Zum EinsteEen der Foliendicke mußten fünf Blasdüsen und
acht Heizungen betätigt werden. Das Ausmaß der erforderlichen Einstellung betrug höchstens 7 Liter/Minute für die KUhleinrichtungen
und höchstens 12 Watt für die Hilfsheizeinrichtungen.
Es wurde die gleiche Extrusionsdtise wie in Beispiel 1
verwendet. Eine Polyäthylenterephthalat-Schmelze mit einer
spezifischen Viskosität [~Vj^ von °-»6 wurde mit einem Durchsatz
von 200 kg/h extrudiert, wobei die Schmelze auf einer Temperatur von 280° C gehalten wurde. Die extrudierte Folie wurde sowohl
in Längsrichtung als auch in Querrichtung mit einem Streckverhältnis von 1 : 3,6 mit Hilfe eines bekannten Verfahrens biaxial
gereckt und wärmefixiert, so daß eine Rjlie mit einer Dicke
von 12 Mikron entstand.
Es wurde eine elektrische Heizenergie von 30 Watt und
Kühlluft von 25° C (10 l/min) jeder Heizpatrone zugeführt, so daß in allen Löchern, in welche die Heizpatronen eingesetzt
waren, die Heizmaßnahme im Gleichgewicht mit der KUhlmaßnahme stand, um ein thermisches Gleichgewicht zu schaffen. Es wurde
die Zufuhr der elektrischen' Energie oder der Luft entsprechend
6 0 9823/0921
2353069
der Unglei chniäßigkei t in der Dicke der Folie vermindert, die
von einem ß-Strahlen verwendenden Dickenmeßgerät festgestellt wurde. Die Dicke der Folie wurde auf diese Weise im gewünschten
Ausmaß an den gewünschten Stellen eingestellt.
Die Zeit, die von Beginn des Vorganges zum Einstellen der Dicke bis zur Erzielung einer Folie mit einer zufriedenstellenden
gleichförmigen Dicke erforderlich war, betrug 20 bis 40 Minuten. Nach einer weiteren Produktion der Folie über fünf Tage betrug
die durchschnittliche Ungleichmäßigkeit der Dicke der hergestellten Folie 1,8 %, gemessen mit einem γ-Strahlen verwendenden
Dickenmeßgerät. Dies zeigt, daß das erzielte Produkt eine sehr gute Qualität hatte.
Es wurde eine Düse zum Extrudieren einer Folie verwendet, die eine Breite von 7βθ mm und eine lichte Schlitzweite von
1,5 mm hatte und mit einer Anzahl von Strömungswegen 55"der in
Figur β gezeigten Art für ein die Wärme übertragendes Medium längs der gesamten Breite der Düse versehen war. Die Normaltemperatur
wurde auf 270° C eingestellt. Ein übliches Polyethylenterephthalat
wurde mit einer Temperatur von 285° C und mit einem Durchsatz von 200 kg/h extrudiert. Die extrudierte
Folie wurde durch ein bekanntes Verfahren sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung mit einem Reckverhältnis von 1 : 3,6
gereckt und wärmebehandelt, so daß eine biaxial gereckte Folie mit einer Dicke von 12 Mikron entstand.
Es wurde unterdessen Luft mit 270° C als ein die Wärme
Übertragendes Medium in jeden Strömungsweg mit einem Durchsatz von 20 l/min geblasen. Die Temperatur der eingeblasenen Luft
wurde nur in dem Strömungsweg entweder erhöht oder herabgesetzt, der sich an einer Stelle befand, die einem Abschnitt mit
B09823/0921
einer Ungleichmäßigkeit in der Dicke entsprach, die von einem ß-S.trahlen verwendenden Dickenmeßgerät festgestellt wurde,
um hierdurch die Dicke der Folie einzustellen. Die Zeit, die von Beginn des Vorganges zum Einstellen der Dicke bis
zur Erzielung einer Folie mit einer zufriedenstellenden Gleichförmigkeit
in der Dicke erforderlich war, betrug 20 bis 4o Minuten. Nach einer Weiterführung der Folienproduktion über
einen Monat betrug die durchschnittliche Ungleichmäßigkeit der Dicke der hergestellten Folie 1,5 bis 2 %, gemessen von
einem γ-Strahlen verwendenden Dickenmeßgerät, welches das gerollte Produkt als Ganzes gemessen hat.
Das Verfahren des Beispiels 1 wurde mit der Ausnahme
wiederholt, daß Heizpatronen in alle Löcher 35 eingesetzt wurden und alle Heizungen von Beginn der Folienherstellung
an mit elektrischer Energie von 25 Watt versorgt wurden. Die Dicke der extrudierten Folie wurde dadurch eingestellt,
daß die elektrische Energie der Heizungen entsprechend den Änderungen der Meßwerte eines ß-Strahlen verwendenden Dickenmeßgerätes
geändert wurde. Die Bedienungsperson, welche die Einstellung vornahm, war die gleiche Person, wie in Beispiel
Die Zeit, die von Beginn des Vorganges zur Einstellung der Dicke bis zur Erzielung eines ersten Produktes erforderlich
war, betrug 2 bis 3 Stunden. Nachdem die Folienproduktion über 5 Tage weitergeführt war, betrug die durchschnittliche Ungleichmäßigkeit
in der Dicke der hergestellten Folie zu diesem Zeitpunkt 2 bis 4 %, gemessen mit einem γ-Strahlen verwendenden
Dickenmeßgerät. Die Ergebnisse waren den in den vorherigen Beispielen erzielten Ergebnissen deutlich unterlegen.
609823/0921
Während des Vorganges zum Einstellen der Dicke mußte jeder Heizung in den 5 nebeneinanderliegenden Löchern eine
hohe elektrische Energie von 40 bis 50 Watt zugeführt werden. Die Abschnitte der Folie, welche diesen Löchern entsprachen,
wurden größer in der Dicke. Eine Messung mit einem ß-Strahlen
verwendenden Dickenmeßgerät zeigte, daß von neuem eine Ungleichmäßgkeit in der Dicke von etwa 1,5 bis 2,2 % auftrat.
Diese von neuem auftretende Ungleichmäßigkeit in der Dicke konnte nicht korrigiert werden.
60 9823/0921
Claims (4)
- - 24 -PatentansprücheVerfahren zur Herstellung einer Polymerfolie, die Über H&re gesamte Breite frei von Ungleichmäßigkeiten in der Dicke ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Polymerschmelze aus einem Düsenschlitz zu einer Folie extrudiert wird, während die PolymerschmeIze innerhalb der Düse auf einer im wesentlichen konstanten Temperatur gehalten wird, und daß die Dicke der extrudierten Folie Über deren gesamte Breite mit Hilfe eines Dickenmeßgerätes gemessen wird, und daß bei Feststellen eines Abschnittes mit einer größeren als der gewünschten Dicke die dem festgestellten Abschnitt entsprechende Stelle in der Nähe des Düsenschlitzes örtlich gekühlt wird, und daß bei Feststellen eines Abschnittes mit einer geringeren als der gewünschten Dicke die dem festgestellten Abschnitt entsprechende Stelle in der Nähe des Düsenschlitzes örtlich erhitzt wird, um die Menge der aus dem Düsenschlitz extrudierten Polymerschmelze über die gesamte Breite der Düse gleichmäßig zu verteilen.
- 2. Vorrichtung zur Herstellung einer Polymerfolie, die über ihre gesamte Breite frei von Ungleichmäßigkeiten in der Dicke ist, gekennzeichnet durch ein Paar von Düsenlippen (30), die einen Düsenschlitz (32) begrenzen, eine Hauptheizeinrichtung (33), welche eine Polymerschmlze (P) innerhalb der Düse (31) auf einer im wesentlichen konstanten Temperatur hält, Hilfsheizeinrichtungen, welche die Temperatur der Polymerschmelze (P) unmittelbar vor der Extrusion durch den Düsenschlitz (32) örtlich erhöhen, und Kühleinrichtungen, welche die Temperatur der PοIymerschmeIze unmittelbar vor der Extrusion durch den Düsenschlitz (32) örtlich herabsetzen, wobei die Hauptheizeinrichtung (33) in einem ausreichenden Abstand vom Düsenschlitz (32) angeordnet ist und die Hilfsheizeinrichtungen und die Kühleinrichtungen in einer Vielzahl von Löchern (3^, 35* 36) längs der gesamten Breite der. Düse (31) in mindestens einer60982 3/0921Reihe mit im wesentlichen gleichen Abständen angeordnet und unabhängig voneinander betätigbar sind.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsheizeinrichtungen und die Kühleinrichtungen Heizpatronen (40) sind, die in ihrem Inneren eine elektrische Heizung (43), in ihrem Mittelpunkt ein Loch (41) und an ihrem Umfang eingeschnittene Nuten (42) aufweisen.
- 4. Vorrichtung zur Herstellung einer Polymerfolie, die über ihre gesamte Breite frei von Ungleichmäßigkeiten in der Dicke ist, gekennzeichnet durch ein Paar von Düsenlippen (30), die einen Düsenschlitz (32) begrenzen, eine Hauptheizeinrichtung (33)* welche eine Polymerschmelze (P) innerhalb der Düse (31) auf einer im wesentlichen konstanten Temperatur hält, und eine Einrichtung zur Einstellung der Temperatur, welche die Temperatur der Polymerschmelze (P) unmittelbar vor der Extrusion durch den Düsenschlitz örtlich änderti wobei die Hauptheizeinrichtung (33) in einem ausreichenden Abstand vom Düsenschlitz (32) angeordnet ist und die Einrichtung zum Einstellen der Temperatur eine Vielzahl von Strömungswegen (3^*) für ein die Wärme übertragendes Medium aufweist und wobei die Strömungswege (3^') im Körper der Düsenlippen (30) mit im wesentlichen gleichen Abständen in der Nähe der und im wesentlichen parallel zu den Innenflächen der Düsenlippen (30) längs der gesamten Breite der Düse vorgesehen sind, und wobei eine Heizeinrichtung (51) zum Einstellen der Temperatur des die Wärme übertragenden Mediums und eine Pumpe (52) zum Umwälzen des die Wärme übertragenden "Mediums durch die Strömungswege (35") vorgesehen sind.609823/0921
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP49135565A JPS5161562A (en) | 1974-11-27 | 1974-11-27 | Jugotaifuirumuno seizohoho |
JP49135564A JPS5759050B2 (de) | 1974-11-27 | 1974-11-27 | |
JP49144555A JPS5171361A (en) | 1974-12-18 | 1974-12-18 | Jugotaifuirumuno seizohoho |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2553069A1 true DE2553069A1 (de) | 1976-08-12 |
DE2553069B2 DE2553069B2 (de) | 1980-08-14 |
DE2553069C3 DE2553069C3 (de) | 1981-05-27 |
Family
ID=27317105
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2553069A Expired DE2553069C3 (de) | 1974-11-27 | 1975-11-26 | Schlitzdüse zum Herstellen einer Polymerfolie gleichmäßiger Dicke |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
BR (1) | BR7507892A (de) |
CA (1) | CA1060172A (de) |
DE (1) | DE2553069C3 (de) |
FR (1) | FR2292570A1 (de) |
GB (1) | GB1523629A (de) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2950003C2 (de) * | 1979-12-12 | 1983-08-11 | Windmöller & Hölscher, 4540 Lengerich | Verfahren zur Regelung der Foliendicke an einer Blasfolien-Extruderanlage |
DE3002903C2 (de) * | 1980-01-28 | 1986-12-04 | Windmöller & Hölscher, 4540 Lengerich | Verfahren zur Regelung der Foliendicke an einer Blasfolienextruderanlage |
DE3006566A1 (de) * | 1980-02-21 | 1981-08-27 | Windmöller & Hölscher, 4540 Lengerich | Verfahren zur regelung der foliendicke von in flachfolien-extrusionsanlagen hergestellten flachfolien |
JP2002096370A (ja) * | 2000-09-26 | 2002-04-02 | Toray Ind Inc | 口金、シートならびにその製造装置および製造方法 |
US8124241B2 (en) | 2006-03-01 | 2012-02-28 | Kaneka Corporation | Process for producing multilayer polymide film |
US20130154142A1 (en) * | 2011-12-19 | 2013-06-20 | Warren Paul Ripple | Conicity correction for rubber component extrusion |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3341388A (en) * | 1964-05-20 | 1967-09-12 | Phillips Petroleum Co | Method and apparatus for the uniform extruding of thermoplastic film |
DE2229924A1 (de) * | 1971-06-28 | 1973-01-18 | Celanese Corp | Verfahren zur herstellung von biaxial gereckten thermoplastischen folien |
DE2232930A1 (de) * | 1971-07-06 | 1973-02-01 | Hepworth Plastics Ltd | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von rohren unbedingt gleichmaessiger wandstaerke im strangpressverfahren |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL7109900A (de) * | 1971-07-16 | 1973-01-18 |
-
1975
- 1975-11-26 GB GB48592/75A patent/GB1523629A/en not_active Expired
- 1975-11-26 CA CA240,492A patent/CA1060172A/en not_active Expired
- 1975-11-26 DE DE2553069A patent/DE2553069C3/de not_active Expired
- 1975-11-27 FR FR7536305A patent/FR2292570A1/fr active Granted
- 1975-11-27 BR BR7507892*A patent/BR7507892A/pt unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3341388A (en) * | 1964-05-20 | 1967-09-12 | Phillips Petroleum Co | Method and apparatus for the uniform extruding of thermoplastic film |
DE2229924A1 (de) * | 1971-06-28 | 1973-01-18 | Celanese Corp | Verfahren zur herstellung von biaxial gereckten thermoplastischen folien |
DE2232930A1 (de) * | 1971-07-06 | 1973-02-01 | Hepworth Plastics Ltd | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von rohren unbedingt gleichmaessiger wandstaerke im strangpressverfahren |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA1060172A (en) | 1979-08-14 |
BR7507892A (pt) | 1976-08-10 |
DE2553069B2 (de) | 1980-08-14 |
FR2292570B1 (de) | 1978-05-12 |
GB1523629A (en) | 1978-09-06 |
FR2292570A1 (fr) | 1976-06-25 |
DE2553069C3 (de) | 1981-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2229924C2 (de) | Breitschlitzdüse als Teil einer Vorrichtung zum Herstellen von biaxial gereckten thermoplastischen Folien | |
DE2702221C3 (de) | Verfahren zum Herstellen eines orientierten Kunststoffnetzes | |
DE2152168C3 (de) | Vorrichtung zum kontinuierlichen Längsrecken einer Filmbahn aus einem thermoplastischen Kunststoff | |
DE2848157A1 (de) | Vorrichtung zum aufbringen von fluessigkeit auf ein gewebe | |
DE1277553B (de) | Vorrichtung und Verfahren zum fortlaufenden Laengsrecken von synthetischen Polymerfilmbahnen | |
DE2830882A1 (de) | Verfahren zum strangpressen von kunstharz und strangpresswerkzeug zur durchfuehrung dieses verfahrens | |
DE2448217A1 (de) | Verfahren zur herstellung von faserverstaerkten thermoplastischen materialien | |
DE2537556A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung oder behandlung von flachglas | |
DE2553069A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von folien oder filmen aus polymeren | |
DE2341127C2 (de) | Schlitzdüse zum Extrudieren eines thermoplastischen Kunststoffes | |
DE1479887A1 (de) | Verfahren zum bi-axialen Orientieren einer thermoplastischen Filmbahn | |
DE4110060A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum vergleichmaessigen der dicke einer folie | |
DE3731961A1 (de) | Vorrichtung zur spalteinstellung einer duese | |
DE3417597A1 (de) | Verfahren zur herstellung von beschichtetem flachglas | |
DE1948797C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum biaxialen Recken einer Schlauchfolie | |
EP0944467A2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur folienaufheizung sowie messeinrichtung zur messung der folientemperatur | |
DE3635302C2 (de) | ||
DE2612575A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von polymerfolien | |
DE2036624C2 (de) | Verfahren zum Recken einer Folienbahn aus Polyäthylenterephthalat in Längsrichtung | |
EP0133188A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines warmverformten Mehrlagenkunststoffverbundes, sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE10242175B4 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung selbstreinigender Folien im Blasverfahren | |
DE2542507A1 (de) | Vorrichtung zum zonenweisen regeln der dicke einer streckbaren, thermoplastischen folienbahn | |
DE2461340B2 (de) | Spritzkopf für Hohlkörper-Blasmaschinen zur Erzeugung von zwei Hohlsträngen aus thermoplastischem Kunststoff | |
DE1504954C (de) | Verfahren zum biaxialen Verstrecken von Folienbahnen aus Polypropylen | |
DE1479904C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen durchsichtiger Folienbahen aus polymeren Themoplasten |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: KOHLER, M., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |