DE2951419A1

DE2951419A1 - Vorrichtung zur herstellung biaxial gestreckter roehrenfoermiger folien

Info

Publication number: DE2951419A1
Application number: DE19792951419
Authority: DE
Inventors: Kohtaro Hayashi; Ko Morihara; Kohji Nakamura
Original assignee: Chisso Engineering Co Ltd
Current assignee: JNC Engineering Co Ltd
Priority date: 1978-12-25
Filing date: 1979-12-20
Publication date: 1980-07-03
Also published as: JPS5586719A; JPS6246337B2; FR2445215A1; DE2951419C2; IT1164102B; US4341729A; IT7951190A0; FR2445215B1

Description

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BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung biaxial gestreckter röhrenförmiger Folien aus thermoplastischem Kunstharz. Insbesondere bezieht sie sich auf eine Vorrichtung zur stabilisierten Herstellung derartiger Folien unter effektiver Verwendung einer Wärmequelle.

Als Vorrichtung zur Herstellung biaxial gestreckter röhrenförmiger Folien bzw. Filmen aus thermoplastischem Kunstharz ist im wesentlichen ein Verfahren bekannt« bei dem eine nichtgestreckte Rohfolie, die von Förderwalzen zugeführt wird, auf eine Ziehbzw. Strecktemperatur mittels verschiedener Verfahren aufgeheizt wird, ein Gas mit ausreichendem Druck zum abdichtenden Aufblasen der Rohfolie in deren Inneres gefüllt wird und die Folie von Streckförderwalzen mit einer höheren Umlaufgeschwindigkeit als die Zufuhrförderwalzen aufgenommen wird.

Als Heizvorrichtungen für eine Rohfolie sind ein Infrarotstrahlungssystem oder ein Heißluftzirkulationssystem und zum Kühlen nach dem Strecken ein Wasserkühlsystem und ein Luftkühlsystem bekannt.

Bei einer Streck- bzw. Blasvorrichtung, die auf den Innendruck einer Blase aufbaut, nimmt beim Erhitzen einer nichtgestreckten bzw.-gedehnten Rohfolie und beim Erreichen einer hohen Temperatur ihre Zugfestigkeit ab, und es beginnt ein Aufblasen in Richtung des Umfangs durch den Gasdruck innerhalb der Blase, und wenn an diesem Punkt die Temperatur für das Strecken bzw. Streckziehen geeignet ist, wird die Folie gestreckt, ihre Zugfestigkeit nimmt zu, und das Aufblasen endet an einem Punkt, an dem die Zugfestigkeit die durch den Innendruck der Blase erzeugte Ausdehnungskraft Oberschreitet. Es ist auch ein Verfahren bekannt, in dem das Aufblasen durch Anheben der Zugfestigkeit mittels zwangsweisen Kühlens einer sich im Aufblasen befindlichen Blase geregelt wird.

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Beim Ausführen eines biaxialen Streckens bzw. Dehnens unter Verwendung dieser Vorrichtungen auf stabilisierte Weise sind das gleichförmige Erwärmen einer Rohfolie, die Gleichförmigkeit der Temperatur an dem streckenden Teil und die Gleichförmigkeit der Temperatur an dem das Strecken abschließenden Teil unerläßlich. Bei herkömmlichen Vorrichtungen bestehen, sogar bei Aufrecht erhaltung des gleichförmigen Erwärmens eines Rohfilms und der Gleichförmigkeit der Temperatur an dem zu streckenden Teil Nachteile dahingehend, daß die Gleichförmigkeit der Temperatur an dem das Strecken abschließenden Teil und die Stabilität der Umgebungsatnosphäre nicht geregelt werden können und die Qualität und die Form einer Blase durch den Einfluß der Temperaturänderung und der Luftdurchflufiänderung innerhalb eines Raumes, in dem die Vorrichtung arbeitet, instabil sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Herstellung biaxial gestreckter röhrenförmiger Folien zu schaffen, die die beschriebenen Nachteile beseitigt, und durch die ein stabilisierter Streckzustand erzielt werden kann und gleichzeitig die thermische Effizienz des erwähnten Heizteils erhöht wird.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die gemäß der Erfindung gekennzeichnet ist durch einen Saugring, der in dem Bereich, in dem eine erhitzte Rohfolie durch ein in ihr Inneres unter Druck eingefülltes Gas aufgeblasen wird und der Durchmesser der resultierenden gedehnten Blase sein Maximum während des biaxialen Streckens der röhrenförmigen Folie erreicht, vorgesehen ist, und der Saugring derart ausgeführt ist, daß er gleichzeitig die zum Erwärmen des zu strekkenden Teils der Folie verwendete Luft und die zum Abkühlen nach dem Strecken verwendete Luft absaugt, wodurch eine thermische Trennung zwischen dem zu streckenden Teil und dem abkühlenden Teil nach dem Strecken und ein gleichmäßiger Luftstrom um die sich dehnende Blase geschaffen ist.

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Insbesondere wird In der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Erhitzen einer Rohfolie und Aufblasen durch den Innendruck einer Blase und vor Zufuhr zu der nächsten Stufe der Kühlvorrichtung eine bestimmte Saugvorrichtung zum dosierten FIuB erwärmender Luft entlang der Blase und auch zum Absaugen kühlender Luft von der Seite der Kühlvorrichtung vorgesehen, wodurch die entsprechenden Endpunkte der Luftströme in dem Heizteil und in dem Kühlteil und den thermisch trennenden Teilen festgelegt werden. Durch diese Saugvorrichtung ist es möglich, die sich dehnende Blase aus biaxial gestreckten röhrenförmigen Folien extrem zu stabilisieren, die aufgrund des störenden Einflusses wie etwa Änderung des Luftflusses bzw. Luftzuges innerhalb eines Raumes, Änderung der Raumtemperatur usw. instabil war,und dadurch eine gute gestreckte Folie mit weniger Schwankungen der gefalteten Breite und weniger Schwankungen der Stärke herzustellen. Ferner ist es, da die abgesaugte Hochtemperaturluft wieder als Quelle zum Vorheizen einer Rohfolie verwendet werden kann, möglich, die Effizienz der Erwärmung zu erhöhen und die Produktionskosten zu reduzieren.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 einen schematischen vertikalen Querschnitt einer herkömmlichen Vorrichtung zur Herstellung biaxial gestreckter röhrenförmiger Folien vom Strahlenheizunge-, Innendruck einschließenden und luftkühlenden Typ; und

Fig. 2 eine Vorrichtung nach Fig. 1, zu der die erfindungsgemäße Vorrichtung hinzugefügt ist.

Eine ungestreckte Rohfolie 1 wird durch Zuführförderwalzen 2, die sich mit einer bestimmten Umfangsgeschwindigkeit drehen, in das Innere eines Heizofens zugeführt, und nach dem Erwärmen auf eine zum Strecken geeignete Temperatur durch Heizvorrichtungen 3 und 4, wird sie in Längsrichtung durch Streckförderwalzen 8 gestreckt»

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die sich mit einer Umfangsgeschwindigkeit drehen/ die einige Male schneller als die der Zufuhrförderwalzen 2 ist, während sie in Omfangerlchtung durch den Druck des im Inneren eingeschlossenen Gases aufgeblasen wird. Nach Vollendung des Aufblasens wird der Rohfilm, d.h. die Blase 7, auf eine Temperatur annähernd der Raumtemperatur durch Kaltluft, die aus Kühlluftringen 5 und einen Kühlgebläse 6 ausgestoßen wird, zur Vermeidung eines übermäßigen Aufblasens abgekühlt. Die Luftströme innerhalb des Heizofens und die kühlende Luft in dieser Vorrichtung werden durch den Reflektionsstrom kühlender Luft bewirkt und laufen innerhalb des Heizofens, wie es durch die Pfeile gezeigt ist, um, und die Luft innerhalb des Heizofens nimmt einen instabilen Zustand an, ohne geregelt zu sein. Daher ist die Menge und die Temperatur der innerhalb des Ofens aufsteigenden Luft für den Einfluß der Raumtemperaturschwankung der die Streckvorrichtung umgebenden Atmosphäre, der Schwankungen der Richtung des Luftstroms und der Geschwindigkeit und der Temperatur- und Mengenschwankung der Kühlluft anfällig. Daher kann ein gleichmäßiges Erwärmen und gleichmäßiges Abkühlen, das zur Stabilisierung der Blase 7 notwendig ist, nicht aufrechterhalten werden. Ferner wird beim weiteren Herunterdrehen des Auslasses des Kühlluftrings 5, da die Luft hoher Temperatur innerhalb des Heizofens verstärkt wird, die Grenze zwischen den Sektionen des Heizteils bzw. -bereichs und des Kühlteils bzw. -bereichs nicht nur unklar sondern auch die Kühlwirkung selbst reduziert. Diese Erscheinungen üben einen nachteiligen Einfluß direkt auf die Schwankungen der gefalteten Breite und Stärke aus und erschweren so die Herstellung eines zufriedenstellenden Produkts.

Im Gegensatz dazu zeigt Fig. 2 ein Heiz- und Kühlsystem der Vorrichtung zur Herstellung biaxial gestreckter Folien nach dem erfindungsgemäßen Innendruckeinschluß-Typ. Der Saugring 9 für Heißluft saugt sowohl Luft hoher Temperatur von oben und den Reflexionsstrom aus dem Kühlluftring 5 ab, und wenn die Luftmengen eines Sauggebläses 10 und eines Kühlgebläses 6 auf konstanten Volumen gehalten werden, verschiebt sich der Trennpunkt

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der Sektionen der Heißluftzone und der Kühlluftzone nicht, sondern ist an einer konstanten Position festgelegt. Ferner kann durch Entladen eines Teils oder der ganzen abgesaugten Heißluft in eine Vorheizleitung 11, d.h. das Heißluftzirkulationssystem, In dem der Einfluß der Außenstörung aufgrund der Schwankung der AtmosphSrentemperatur und der Schwankung des Flusses bzw. Stroms fast vernachlässigbar 1st, erhalten werden, was zu einer Blase 7 BiIt extrem stabilisiertem Zustand führt. Folglich ist es möglich, ausgezeichnet biaxial gestreckte Folien mit weniger Schwankungen in der Faltbreite und Stärke und gleichzeitig eine zusammengefaßte perfekte Vorrichtung zu erhalten, weil der Heißluftstrom, der bis jetzt eine Wärmeübertragung in den Raum ermöglichte, ohne weiteres für das Vorheizen verwendet werden kann und dies die Heizeffizienz der Heizteile 3 und 4 der erfindungsgemäßen Vorrichtung verbessert hat. Zusätzlich kann die Erfindung in einem weiten Bereich ungeachtet der Heizsystem- und Kühlsystemarten, wie etwa Strahlungsheizung, Heißluftheizung usw. angewandt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nun genauer durch ein nichtbeschränkendes spezifisches Beispiel und ein Vergleichsbeispiel beschrieben.

Spezifisches Beispiel und Vergleichsbeispiel

Biaxial gestreckte Folien aus Polypropylen werden unter den folgenden Bedingungen (1) hergestellt,und die Ergebnisse (2) werden erhalten:

(1) Bedingungen

Verwendetes Rohmaterial: Polypropylen Durchmesser einer Rohfolie: 60 Durchmesser der Blase: 600 Folienstärke: 20 /a Streckverhältnis: 6 mal die Länge

6 mal die Breite

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Streckgeschwindigkeit: 40 m/min Innendurchmesser des Saugrings: 700 iranjf (Dieser Ring

wird im Vergleichsbeispiel nicht

verwendet.)

Distanz vom oberen Ende des Saugrings bis zum Endpunkt des Streckens der Blase: 80 mm

Distanz vom oberen Ende des Saugrings bis zum oberen Ende des Kühlrings: 100 mm Innendurchmesser des Kühlrings: 700

Sauggebläse: 6 m /min, -200 mm ag.

(Dieses Gebläse ist nicht im Vergleichsbeispiel angebracht.)

Kühlgebläse: 5 m /min, 200 mm ag. Heizart der Rohfolie: Heißluft 180⁰C

(170°C beim Vorheizen) Raumtemperatur: 25°C

(2) Ergebnisse

Verglichen mit einem Vergleichsbeispiel/ in dem die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht angewandt wurde, wurden die folgenden Vorteile gemäß den Ergebnissen des spezifischen Beispiels, In dem die erfindungsgemäße Vorrichtung angewandt wurde» erzielt.

(a) Die Abweichung des Aufblasens der Blase und die Abweichung

in der Längs- und Querrichtung werden kleiner, und die Stabilität des Streckens wird extrem gut. Als Ergebnis liegen die folgenden Verbesserungen vor:

Unebenheit der flachen Breite der Folie: -9 nun-* -2 mm Schwankung der Folienstärke: -20 ~ 25%-» ±10-5%

(b) Durch Vorheizen der Rohfolie mit abgesaugter Heißluft wird ein Arbeiten mit einer Heißlufttemperatur zum Aufheizen der Rohfolie von 170°C, die niedriger als 180°C ist, möglich. Dies führt zu einer Ersparnis an elektrischer Energie.

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(c) Da 100% der Kühlluft Raumluft wird und ihre Temperatur ebenfalls Raumtemperatur von 25°C annimmt, wurde der Kühleffekt erhöht. Das Einsacken einer flachen Folie an ihrem Mittelteil, welches ein fataler Nachteil beim Röhrenstrecken war, da die Längn des Mittelteils länger als die der beiden Enden wird, wird durch die Differenz der Folienlänge zwischen beiden Enden und dem Mittelteil in der Längsrichtung festgestellt.

Diese Differenz war 5 mm/m , und es wurde eine Verbesserung durch eine Reduzierung auf 2 mm/m erzielt.

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Claims

295U19 Chisso Engineering Co., Ltd., Tokyo / Japan Vorrichtung zur Herstellung biaxial gestreckter röhrenförmiger Folien PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zur Herstellung biaxial gestreckter röhrenförmiger Folien aus thermoplastischem Kunstharz, gekennzeichnet durch einen Saugring (9), der in dem Bereich, in dem eine erhitzte
Rohfolie (1) durch ein in ihr Inneres unter Druck eingefülltes
Gas aufgeblasen wird und der Durchmesser der resultierenden gedehnten Blase (7) sein Maximum während des biaxialen Streckens
der röhrenförmigen Folie erreicht, vorgesehen ist, und der Saugring (9) derart ausgeführt ist, daß er gleichzeitig die zum Erwärmen des zu streckenden Teils der Folie verwendete Luft und
die zum Abkühlen nach dem Strecken verwendete Luft absaugt, wodurch eine thermische Trennung zwischen dem zu streckenden Teil und dem abkühlenden Teil nach dem Strecken und ein gleichmäßiger Luftstrom um die sich dehnende Blase geschaffen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Erwärmen des sich streckenden Teils der Folie verwendete Luft durch den Saugring (9) abgesaugt und zum Erwärmen der Rohfolie
wiederverwendet wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ring (5) zum Ausstoß der Kühlluft am unteren Teil des Saugrings (9) mit einem geeigneten Abstand zueinander vorgesehen ist.

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ORIGINAL INSPECTED