DE3802095A1 - Vorrichtung zur gleichmaessigen, beidseitigen und schockartigen abkuehlung von thermoplasten mit kristallinem gefuege, z. b. tiefziehfolien und tafeln aus pp, hd-pe etc. - Google Patents

Vorrichtung zur gleichmaessigen, beidseitigen und schockartigen abkuehlung von thermoplasten mit kristallinem gefuege, z. b. tiefziehfolien und tafeln aus pp, hd-pe etc.

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Description

Vorrichtung zur gleichmäßigen beidseitigen schockartigen Abkühlung von Thermoplasten mit kristallinem Gefüge z. B. Tiefziehfolien und Tafeln aus PP, HD-PE etc. Thermoplaste mit kristallinem Gefüge bedürfen einer von den übrigen Thermoplasten abweichenden Verfahrenstechnik, z. B. der Abkühlung, um die gewünschten physikalischen Eigenschaften in idealer Form zu erhalten.
Durch die Kristallgröße, deren Gleichmäßigkeit und deren An­ teil am Strukturbild werden Festigkeit, Oberflächenglanz, Transparenz, etc. beeinflußt. Bei der Weiterverarbeitung z. B. durch Tiefziehen zu dünnwandigen Verpackungen ist die Gleichmäßigkeit der Struktur von entscheidender Bedeutung z. B. von Oberseite und Unterseite.
Zur Abkühlung, Glättung und Kalibrierung durchläuft eine extrudierte Folie ein Glättwerk nach der bisher üblichen Form (Skizze b). Um eine max. Transparenz und einen max. Oberflächenglanz zu erzielen, müssen die Walzen unterschied­ lich temperiert werden und zwar so kalt wie möglich. Dabei sind Walze II und III an eine minimale Temperatur gebunden, da sonst der Kontakt der Folie zur Walzenoberfläche verloren geht. Zum Beispiel
Walze I 5-10°C
Walze II 50-60°C
Walze III 65-75°C
Die Walzentemperatur bzw. das Temperaturgefälle von Masse­ temperatur T zur Walzentemperatur T w bestimmt entscheidend die Kristallisation besonders der Randzonen und damit die Transparenz, Oberflächenglanz und Festigkeit (siehe Lit. Foto 1).
Die feinkristalline z. T. amorphe Struktur der Randzonen wird erwünscht aber nur z. T. und unterschiedlich an Ober- und Unterseite erreicht. Sie entsteht im Kontakt mit Walze I bei einem Temperatur-Gefälle von T M /T w 1 = ca. 260/15°C, nimmt zum Folienkern stark ab (grobkörnige Struktur) und zur anderen Seite (Oberseite) leicht zu. An der Folienober­ seite besteht dann ein Temperatur-Gefälle: ca. 260/65°C = T m /T w II.
Der Temperaturgradient beträgt dann an der Oberseite ca. 245°C/sec und an der Unterseite ca. 195°C/sec.
Durch eine zusätzliche Kühlwalze (Walze 0), die mit der Walze I einen Glättspalt bildet, wird ein relativ kurzzeitiger Kontakt, auf beiden Seiten gleich, der Schmelze mit der Walzenoberfläche bewirkt. Dadurch läßt sich eine relativ niedrige Temperatur der Walzenoberfläche einstellen (ca. 10°C, T w 0, T w I).
Der Temperaturgradient beträgt dann für beide Seiten ca. 250°C/sec und bewirkt somit eine beidseitig gleiche Gefüge­ struktur der Randzonen (siehe Skizze a).
Zur weiteren Abkühlung der Folie werden dann die Walzen­ durchmesser (D) auf die Foliengeschwindigkeit abgestimmt.
Zur Erhaltung der beidseitig gleichen Gefügestruktur und der Planlage werden zusätzliche Kühlrollen in beliebiger Anzahl eingesetzt, die von Ober- und Unterseite gleichmäßig umschlungen werden.
Literatur: Einfluß der Abkühlgeschwindigkeit auf die Morphologie, die Dichte und den Elastizitäts­ modul von extrudierten Folien und Tafeln aus Polypropylen
Prof. G. Menges und Dipl. Ing. E. Winkel, Aachen

Claims (6)

1. Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kunststoff­ schmelze einer an sich bekannten Glätt- und Kühl-Vorrichtung nach Skizze b, vorzugsweise vertikal oder horizontal zuge­ führt wird. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze einem der Glätt- und Kühl-Vorrichtung vorgeschalteten Walzenpaar I und 0, nach Skizze a, zugeführt wird. Das Walzenpaar I und 0, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Walzenspalt nach Skizze a bildet, in dem die Schmelze kalibriert und kurzzeitig (schockartig) gekühlt wird. Die Anordnung des Walzenpaares ist so angeordnet, daß die Schmelze vorzugsweise gradlinig oder auch durch leichte Umschlingung der Walze 0 oder I den Glättspalt passiert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Glättspalt zwischen Walze 0 und I nach Skizze a stufenlos verstellbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Walze 0, I, II und III, der Vorrichtung, nach Skizze a, durch ein separates Heiz- und Kühlgerät temperiert wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesser der Walzen und deren Anordnung beliebig sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß den Glätt- und Kühlwalzen 0, I, II und III eine beliebige An­ zahl Zusatzkühlwalzen nachgeschaltet werden.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen II und III einen stufenlos einstellbaren Walzenspalt bilden.
DE3802095A 1988-01-26 1988-01-26 Vorrichtung zur gleichmaessigen, beidseitigen und schockartigen abkuehlung von thermoplasten mit kristallinem gefuege, z. b. tiefziehfolien und tafeln aus pp, hd-pe etc. Withdrawn DE3802095A1 (de)

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