DE3915057C2

DE3915057C2 -

Info

Publication number: DE3915057C2
Application number: DE3915057A
Authority: DE
Inventors: Guenther Dr.-Ing. 5927 Erndtebrueck De Kaupert; Wolf-Ruediger Dr.Med. 3550 Marburg De Gercke-Kaupert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-05-09
Filing date: 1989-05-09
Publication date: 1991-04-04
Also published as: DE3915057A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung dünnwandiger Kunststoffolien gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a method for manufacturing thin-walled plastic films according to the preamble of Claim 1.

Bei der Chill-Roll-Methode, die z. B. in der DE-OS 34 08 613 und der DE-OS 36 09 842 beschrieben ist, wird das die Breitschlitzdüse eines Schneckenextruders verlassende Kunststoffband unmittelbar einer Abkühlwalze zugeführt. Dies hat gegenüber dem Kalanderverfahren, bei dem ein Kunststoffstrang eine Mehrzahl hintereinander geschalteter Kalibrierwalzenpaare durchläuft, den Vorteil eines geringeren apparativen Aufwands. Andererseits läßt es sich bislang nicht vermeiden, daß sich bei der Chill-Roll-Methode beim Ausstoßen des Kunststoffbandes aus der Breitschlitzdüse unkontrollierbare, örtliche Materialanhäufungen ausbilden, die beim Strecken des Bandes durch die Abkühlwalze zu einem unregelmäßigen Wellenmuster führen. Da die dünnen Stellen auf der Abkühlwalze schneller erstarren als die dickeren Stellen, weist die Kunststoffolie nach dem Verlassen der Abkühlwalze hinsichtlich ihrer Dicke sowohl in Längs- als auch in Querrichtung ein inhomogenes Profil auf. Dies ist insbesondere bei einer Weiterverarbeitung der Kunststoffolie unerwünscht. So führen diese Inhomogenitäten z. B. bei einem anschließenden Thermoformprozeß zu einem hohen Rückschrumpf. In the chill-roll method, e.g. B. in DE-OS 34 08 613 and DE-OS 36 09 842 is described, that is the A screw extruder leaving a slot die Plastic tape fed directly to a cooling roller. This has compared to the calendering process in which a Plastic strand a plurality of series Passes through calibration roller pairs, the advantage of a less equipment. On the other hand, it leaves have so far not avoided using the chill-roll method when ejecting the plastic tape from the slot die uncontrollable, local material accumulations train when stretching the belt through the chill roll lead to an irregular wave pattern. Because the thin ones Place on the cooling roller solidify faster than the thicker ones Make, points out the plastic film after leaving the Cooling roller in terms of its thickness in both longitudinal and an inhomogeneous profile also in the transverse direction. This is especially when processing the plastic film undesirable. So these inhomogeneities z. B. at one subsequent thermoforming process to a high shrinkback.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von Polymerfilm ist aus der DE-OS 24 28 432 bekannt. Bei der darin beschriebenen Extrusionsanlage sind zur Vermeidung von Schlieren an der Filmoberfläche die Oberflächen der Walzen glatt ausgeführt, z. B. geschliffen. Aber auch hierbei können inhomogene Profile entstehen mit den damit verbundenen Folgeproblemen.A generic device for the production of Polymer film is known from DE-OS 24 28 432. At the extrusion system described therein are to be avoided of streaks on the film surface the surfaces the rollers run smoothly, e.g. B. ground. But inhomogeneous profiles can also arise here with the related problems.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Unterschiede in der Dicke der fertigen Kunststoffolie erheblich reduziert und das Rückschrumpfen ohne zusätzliche Nach- oder Weiterbehandlung vermieden werden.The object of the invention is a device of the beginning mentioned way of creating the differences in the thickness of the finished plastic film considerably reduced and the shrinking back without additional or further treatment can be avoided.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Der hierauf bezogene Anspruch 2 ist eine vorteilhafte Ausgestaltung dieser Lösung.This task comes with the distinctive features solved by claim 1. The claim related to this 2 is an advantageous embodiment of this Solution.

Mit der Erfindung wird in überraschend einfacher Weise erreicht, daß das Kunststoffmaterial durch das Zwischenschalten einer aufgerauhten Glättungswalze zwischen Breitschlitzdüse und Abkühlwalze bereits eine weitgehende Glättung und Homogenisierung erfährt, bevor das eigentliche Strecken durch das Abziehen mittels der Abkühlwalze einsetzt. Die ebenfalls aufgerauhte Abkühlwalze verstärkt diesen Effekt. Durch die Reduktion starker Unebenheiten wird das vorschnelle Erstarren dünnerer Folienbereiche auf der Abkühlwalze vermieden und eine gleichmäßige Streckspannung erzielt, die zu einer homogenen Folie ohne Rückschrumpfeigenschaften führt. Die aufgerauhten Walzenoberflächen verhindern gleichzeitig ein Festkleben der Folie, wobei sich eine durch Sandstrahlen erzeugte, mittlere Rauhtiefe zwischen 2 µm und 6,5 µm bewährt hat. Die Abkühlwalze hat eine größere Rauhtiefe als die die Glättungswalze. Die Foliendicke wird durch die Umfangsgeschwindigkeit der Abkühlwalze bestimmt und kann zwischen etwa 120 µm und 600 µm eingestellt werden bei einer Toleranz von ±10 µm. Als Material sind gängige Kunststoffe wie Polyvinylchlorid, Polypropylen, Polystyrol, Polycarbonat, Polyethylen geeignet. The invention is surprisingly simple achieved that the plastic material by interposing a roughened smoothing roller between Wide slit nozzle and cooling roller already an extensive Undergoes smoothing and homogenization before the actual stretching by pulling off using the Cooling roller is used. The also roughened cooling roller reinforces this effect. By reducing stronger The uneven bumps make the premature solidification thinner Avoided film areas on the cooling roll and achieved a uniform yield stress, which leads to a homogeneous film without shrinkage properties. The roughened roller surfaces prevent at the same time sticking the film, whereby one through Sandblasting produced average roughness between 2 µm and proven 6.5 µm. The cooling roller has a larger one Roughness than that of the smoothing roller. The film thickness will determined by the peripheral speed of the cooling roller and can be set between about 120 µm and 600 µm with a tolerance of ± 10 µm. As material common plastics such as polyvinyl chloride, polypropylene, Polystyrene, polycarbonate, polyethylene suitable.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Skizze erläutert:An embodiment of the invention is described below with reference to a schematic sketch explains:

Die Figur zeigt eine Breitschlitzdüse 1 eines Schneckenextruders (nicht dargestellt), eine Glättungswalze 2, eine Abkühl- oder Chill-Roll-Walze 3 sowie eine Folie 4. Der Durchmesser der Abkühlwalze 3 beträgt etwa 550 mm und ist damit ein Mehrfaches des Durchmessers der Glättungs walze 2 von etwa 160 mm. Beide Walzen 2, 3 haben metallische Mäntel, wobei die Metalloberfläche 31 der Abkühlwalze 3 eine etwas größere mittlere Rauhtiefe aufweist als die Mantelober fläche 21 der Glättungswalze 2.The figure shows a slot die 1 of a screw extruder (not shown), a smoothing roll 2 , a cooling or chill roll 3 and a film 4 . The diameter of the cooling roller 3 is about 550 mm and is thus a multiple of the diameter of the smoothing roller 2 of about 160 mm. Both rollers 2 , 3 have metallic jackets, the metal surface 31 of the cooling roller 3 having a somewhat greater average roughness than the jacket surface 21 of the smoothing roller 2 .

Das zähgeschmolzene Kunststoffmaterial wird unter hohem Druck durch die Düsenlippen 11, 12 der Breitschlitzdüse 1 in Form eines Bandes 44 ausgestoßen, das örtlich dickere Stellen oder Wülste 41 und sich hieran anschließende dünnere Berei che 43 aufweist. Dieses Band 44 wird schräg nach unten ge führt und umschlingt die Glättungswalze 2 unter einem Win kel von ca. 45°, wobei ein Materialausgleich im Sinne einer Glättung und Homogenisierung stattfindet und die Oberseite 45 durch die aufgerauhte Manteloberfläche 21 leicht strukturiert wird. Hierauf wird das Band horizontal-tangential mit seiner Unterseite 42 über die aufgerauhte Manteloberfläche 31 ge führt, wobei es die Abkühlwalze 3 ebenfalls unter einem Win kel von etwa 90° umschlingt. Dabei wird das Band durch die Abkühlwalze 3 gestreckt, so daß eine Folie 4 entsteht, deren Dicke von der ausgeübten Streckspannung abhängt. Diese Streck spannung, und damit die Dicke der Folie 4, wird von der Um fangsgeschwindigkeit der Abkühlwalze 3 bestimmt. Hohe Um fangsgeschwindigkeiten ergeben höhere Streckspannungen und entsprechend dünnere Folien mit kürzerer Abkühlzeit; niedri gere Umfangsgeschwindigkeiten führen zu niedrigeren Streck spannungen und somit zu dickeren Folien bei längerer Abkühl zeit. Die Walze 3 ist mit einer inneren Umlaufkühlung (nicht dargestellt) ausgestattet und hat von den Düsenlippen 11, 12 einen Abstand von ca. 500 mm, also erheblich größer als bei konventionellen Chill-Roll-Anlagen. Nach dem Erstarren und Verlassen der Abkühlwalze 3 kann die Folie 4 an ihren Rändern beschnitten und auf eine Hülse aufgewickelt werden.The tough-melted plastic material is expelled under high pressure through the nozzle lips 11 , 12 of the slot die 1 in the form of a band 44 which has locally thicker areas or beads 41 and subsequent thinner areas 43 . This band 44 is inclined downward and wraps around the smoothing roller 2 under a win angle of approx. 45 °, material compensation in the sense of smoothing and homogenization taking place and the top 45 being slightly structured by the roughened jacket surface 21 . Then the tape is horizontal-tangential with its underside 42 leads ge over the roughened jacket surface 31 , wherein it also wraps around the cooling roller 3 under a win angle of about 90 °. The strip is stretched through the cooling roller 3 , so that a film 4 is formed, the thickness of which depends on the stretching tension exerted. This stretching tension, and thus the thickness of the film 4 , is determined by the order speed of the cooling roller 3 . High peripheral speeds result in higher yield stresses and correspondingly thinner foils with a shorter cooling time; Lower circumferential speeds lead to lower tensile stresses and thus to thicker films with a longer cooling time. The roller 3 is equipped with internal circulation cooling (not shown) and is at a distance of approximately 500 mm from the nozzle lips 11 , 12 , that is to say considerably larger than in conventional chill-roll systems. After solidification and leaving the cooling roller 3 , the film 4 can be trimmed at its edges and wound onto a sleeve.

Claims

1.Device for producing thin-walled plastic films with a slot die connected to an extruder, an intermediate roller and a coolable roller, the diameter of the coolable roller being a multiple of the diameter of the intermediate roller, and in which the extruded plastic material has one side (top) the intermediate roller is guided and the opposite side (underside) is drawn over the coolable roller, characterized in that the intermediate roller ( 2 ) and the coolable roller ( 3 ) roughened jacket surfaces ( 21, 31 ) with average roughness depths between 2 µm and 6, 5 µm, and that the jacket surface ( 31 ) of the coolable roller ( 3 ) has a greater average roughness than the jacket surface ( 21 ) of the intermediate roller ( 2 ).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the jacket surfaces ( 21, 31 ) of the rollers ( 2, 3 ) are roughened by sandblasting.