DE641102C - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Folien aus waesserigen Celluloseloesungen - Google Patents

Description

Zum Herstellen von Folien und Filmen aus regenerierter Cellulose sind hauptsächlich zwei Verfahren bekannt, nämlich das Spinnverfahren und das sogenannte Gießverfahren. Bei beiden Verfahren muß die unvollkommen verfestigte Hautbahn, nachdem sie durch Spinnen oder Gießen geformt und koaguliert ist, noch in Schlangenwindungen über eine Reihe von Walzen geleitet und dabei durch die weitere Einwirkung von Behandlungsflüssigkeiten weiter verfestigt werden. Bei dieser Verfestigung, die vorzugsweise durch Einwirkung von sauren Bädern erfolgt, tritt eine verhältnismäßig große Querschrumpfung der Hautbahn ein. Diese Querschrumpfung kann zusammen mit den übrigen Schrumpfungen, welche die Hautbahn nachher noch während des Bleichens, des Auswaschens, Trocknens usw. erleidet, bewirken, daß die fertige Filmbahn nur etwa die halbe Breite ' des Gieß- oder Spinnschlitzes hat. Die Schrumpfung in der Querrichtung läßt sich im allgemeinen bei dem Gießverfahren etwas niedriger halten als bei dem Spinnverfahren, weil die Querkontraktion mit der Laufgeschwindigkeit der Herstellungsmaschine zunimmt und diese Geschwindigkeit bei dem Spinnverfahren gewöhnlich wesentlich höher ist als bei dem Gießverfahren.

Die übermäßige Querschrumpfung ist ein großer Nachteil der bisher üblichen Herstellungsverfahren. Denn einmal wird die Breite der Herstellungsmaschine nur ungenügend . ausgenutzt, und ferner weist der fertige Film infolge der sich hauptsächlich in einer Richtung vollziehenden Schrumpfung ziemlich große Festigkeitsunterschiede zwischen Längs- und 'Querrichtung auf. Man hat auch schon vorgeschlagen, die weitere Verfestigung" der Hautbahn in der Weise vorzunehmen, daß die Bahn mit Hilfe von großen Trommeln unter die Oberfläche der sauren Behandlungsflüssigkeit geführt und dabei durch Schnüre u. dgl. an den Rändern festgehalten und an der Querschrumpfung gehindert werden soll. Bei diesem Verfahren ist aber ein Festhalten der Ränder der Bahn außerordentlich schwierig und praktisch undurchführbar. Außerdem haftet bei diesem bekannten Verfahren die Hautbahn nicht an der Walzenoberfläche, sondern wird von ihr abgezogen, so daß eine Beeinflussung der Querschrumpfung nicht merkbar wird.

Gegenstand der Erfindung ist die Her-

stellung von Filmen aus regenerierter Cellulose nach einem neuen und verbesserten Verfahren, bei welchem die Querschrumpfung der Filmbahn während ihrer Verfestigung weitgehend verhindert wird. Das Verfahren wird in der Weise ausgeführt, daß die nur teilweise verfestigte Filmbahn so um drehbare Walzen oder Trommeln von verhältnismäßig großem Durchmesser, auf denen sie ίο der weiteren Einwirkung der Fällbäder ausgesetzt wird, geleitet wird, daß sie den oberen, aus dem Fällbad herausragenden Teil des Walzenmantels umschlingt und auf ihm mit ihrem Eigengewicht und infolge der Bahnspannung aufliegt. Das Verfahren hat folgende Vorteile:

Schnelligkeit der Herstellung, große Breite der erhaltenen Bahn, besseres Aussehen und gutes Verhältnis von Querfestigkeit zur Längsfestigkeit im fertigen Film. Bei der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind zum Halten der Bahn während ihres Laufes über die zweckmäßig mit rauher Oberfläche versehenen Führungswalzen an as sich bekannte Breithaltevorrichtungen, z. B. Bänder, vorgesehen.

In der Zeichnung ist die neue Maschine dargestellt. Es ist Fig. ι eine Seitenansicht, Fig. 2 eine Oberansicht, Fig. 3 eine Ansicht vom Gießende der Maschine aus, Fig. 4 eine Seitenansicht einer etwas abgeänderten Form der Maschine, Fig. S eine Oberansicht von Fig. 4·

Der Behälter oder Trichter I enthält die Viscose, die durch eine Öffnung 11 in dem Trichter herausgepreßt wird. Zum Verstellen des Winkels, unter dem die öffnung 11 des Trichters 1 die Viscose in das Regenerierbad leitet, dient ein Antrieb 12. Der Film 15 wird durch den Behälter 2 für das Fällbad gezogen und läuft über eine Walze oder eine Stange 21, die den Antrieb 22 hat. Die ungefähre Höhe des Fällbades in der Maschine liegt in der Linie 23. Von der 4-5 Walze 21 gelangt die Folie auf eine Trägerwalze, -rad oder -trommel, die vorzugsweise an den Stirnseiten offen ist, und von welcher der schon teilweise verfestigte Film während der weiteren Behandlung getragen wird. Die Walze 3 ruht in Lagern 31 und dreht sich in einer Vertiefung 32; sie wird durch eine Antriebsvorrichtung 33 beliebiger Art angetrieben. Durch Brausen 4 wird der Film mit Fällflüssigkeit berieselt, er läuft weiterhin über Stützwalzen 5 in der Kufe 51.

Die Art der Oberfläche der Trommel oder Walze 3 ist von großer Bedeutung, da von ihrer Beschaffenheit in großem Maße die Querfestigkeit des Films und die Schrumpfung des Films während der Verfestigung abhängt.

Zweckmäßig stattet man die Walze mit einer rauhen Oberfläche aus. Dies kann z. B. so geschehen, daß man auf die Walzenoberfläche ein Drahtsieb oder ein durchbrochenes oder netzartiges Gewebe auflegt. Vorteilhaft ist es auch, die Walzenoberfläche selbst ganz oder teilweise durchlocht auszuführen.

In allen Fällen sind die Öffnungen in den Walzen oder Trommeln so angeordnet, daß sie den Gasen ermöglichen, von der Unterseite des Films zu entweichen, und sie sind von einer solchen Größe, daß sie dazu imstande sind, Fällflüssigkeit an die Unterseite des Films heranzubringen. Selbtsverständlich läßt sich das Verfahren ausführen, ohne daß die Trommel für das Entweichen der Gase durchlocht ist, aber dies bewirkt leicht, daß die Fällflüssigkeit sich in Lachen zwisehen dem Film und der Trommel fängt, was störend ist.

Die Fig. 4 und 5 veranschaulichen eine abgeänderte Form einer erfindungsgemäß brauchbaren Maschine. Die mit der ersten Ausführungsform gleichen Teile sind mit demselben Bezugszeichen versehen. Außer der Walze 3 ist eine zweite Walze 36 vorgesehen, und zur Führung der Hautbahnen dienen zusätzliche Führungswalzen 35 und 38. Am flachen Baden 321 des Behälters 2, der zwei Teile 32 und 37 hat, sind Abflußrohre 311 zum Entleeren des Behälters angeordnet, der in diesem Falle von dem Fällbadbehälter 51 getrennt ist. Zum Führen des Films vom Behälter 37 zum Behälter 51 dient eine Walze 52.

Die Erfindung wird wie folgt ausgeführt: Viscose, Kupferammoniak-Celluloselösung oder irgendeine andere wässerige Lösung, aus der durch Fällung Cellulosehydrat erhalten ,werden kann, wird in bekannter Weise in ein Fällbad gepreßt, das sie nur auf eine kurze Strecke, und zwar ohne auf der ganzen Breite gestützt und gehalten zu werden, durchläuft. Aus diesem Fällbad wird die so erhaltene Bahn, ebenfalls in bekannter Weise, auf die Oberfläche einer oder mehrerer Trägertrommeln oder -walzen von verhältnismäßig großem Durchmesser geleitet, auf denen sie der weiteren Einwirkung der Fällbäder ausgesetzt wird. Das Neue des Verfahrens ist darin zu sehen, daß die Folienbahn derart um diese Trägerwalzen geführt wird, daß sie den oberen, aus dem Fällbade herausragenden Teil des Walzenmantels umschlingt und auf ihn mit ihrem Eigengewicht und zufolge der Bahnspannung aufliegt. Die Oberfläche der Walze leistet also einem Schrumpfen des Films Widerstand. Dabei wird dann die Fällung ganz oder zum größten Teil vollendet. Je mehr von dem gesam-

ten Fällungsvorgang in dieser · Verfahrensstufe durchgeführt wird, desto besser ist das Enderzeugnis. Es ist jedoch nicht notwendig, die Fällung auf der Trommel vollständig bis zu Ende durchzuführen. Man kann vielmehr diese völlige Durchfällung in einem weiteren Bad, nachdem der Film die Trägertrommel verlassen hat, in üblicher Weise zu Ende führen; hierbei findet eine größere Schrumpfung nicht mehr statt.

Um das Erhärten des Films auf der Trommel 3 zu erleichtern und es, soweit wie möglich, vollständig zu gestalten, kann der Film in an sich bekannter Weise mit Erhärtungsflüssigkeit besprengt werden, die entweder dieselbe Konzentration oder Temperatur wie das ursprüngliche Bad hat oder davon abweicht. Bei 'entsprechender Wahl der Faktoren, z. B. durch Gebrauch einer heißeren oder konzentrierteren Lösung in der zwei-. ten Stufe, kann das Erhärten im wesentlichen auf der Trommel erfolgen, wobei, dank dem seitlichen Widerstand, der der Schrumpfung durch die Oberfläche der Trommel entgegen-²S gesetzt wird, ein Mindestmaß an . Querschrumpfung eintritt.

Der Behälter, in dem sich die Trommel dreht, kann von dem Behälter, in dem die erste Erhärtung vor sich geht, getrennt sein, oder er kann einen Teil des letzteren bilden. Gewöhnlich ist der Behälter so weit mit Flüssigkeit gefüllt, daß der Film unterhalb der Oberfläche der Flüssigkeit auf die Walze gebracht und davon abgestreift werden kann. Da durch die Löcher in der Trommel Flüssigkeit mit der unteren Se,ite des Films in Berührung kommt und da der Film selbst beträchtliche Mengen von Erhärtungsflüssigkeit mit sich führt, findet Erhärtung des Films von beiden Seiten des Films statt, während der Film gestützt wird.

Die Lochungen oder Rillen in der Trägertrommel ermöglichen das Entweichen der Gase, die von dem Film während des Erhärtens abgegeben werden, -'und ermöglichen ferner das Abfließen der überflüssigen Flüssigkeitsmengen, die von der Trommel oder dem Film mitgenommen werden und die sonst kleine Lachen bilden würden, die die Neigung haben, den Film von der Oberfläche der Trommel abzuheben.

Nachdem der Film über die Trommel oder Walze gelaufen ist, wird er auf eine Walze geführt, die wenigstens teilweise in das Bad eintaucht, und wird von. da in bekannter Weise über Walzen oder andere Vorrichtungen zu weiteren Erhärtungsbädern geführt und den andern bekannten Stufen des Verfahrens unterworfen. Die Trägerwalze kann je nach den Bedingungen abgeändert werden, und die Anzahl der Walzen kann in beliebigem Maße erhöht werden. Im allgemeinen wird es vorteilhafter sein, eine Trommel von 3657,6 mm Durchmesser statt zweier Trommeln von 1828,8 mm Durchmesser zu verwenden, da in letzterem Falle die Bahn zwischen den Trommeln teilweise nicht unterstützt ist und an den nicht unterstützten Stellen schrumpfen wird.

Zum Halten der Bahn während ihres Laufes über die großen Führungswalze]! können- an sich bekannte Breithaltevorrichtungen vorgesehen sein. Zum Beispiel kann ein endloses Gewebe von ungefähr der Breite der Trägertrommel auf Walzen über der Trägertrommel aufgehängt werden, so daß es den Film auf der Trommeloberfläche berührt und gegen die Trommel drückt. Den von dem Gewebe ausgeübten Druck kann man durch beliebige Mittel regeln; man kann es über wenigstens eine durch Federdruek gehaltene Walze führen, oder man kann die Bahn aus Material machen, das an und für sich schwer genug ist oder, wenn es mit Erhärtungsflüssigkeit getränkt ist, genügend Gewicht hat, der Neigung des Films zu schrumpfen, entgegenzuwirken. Es ist vorteilhaft, die Gewebebahn aus einem solchen Material herzustellen oder damit zu überziehen, das durch seine Eigenart oder die Fönn der Neigung des Films zu schrumpfen widersteht. Es ist ratsam, daß das Gewebe, falls ein solches benutzt wird, die ganze Breite des Films bedeckt, da durch die Verwendung von Riemen von geringerer Breite als der Film (wie sie z.'B. zum Festhalten nur der Ränder des Films angewandt werden) leicht eine Bahn erhalten wird, bei der die Teile in der Nahe der Riemen durch Schrumpfung dünner sind als die von den Riemen entfernten Teile. Der Stoffbelag der Trommel oder des Riemens kann mit Kunstharz oder einem ähnlichen Stoff imprägniert werden, wobei die äußere Oberfläche der Trommel oder des Riemens derart abgeschliffen wird, daß das Gewebe wieder heraussieht.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zum Herstellen von Folien ω aus wässerigen Celmloselösungen, insbesondere Viscose, bei dem die geformten Folien, nur teilweise verfestigt und dann zur Weiterführung und Beendigung des Herstellungsverfahrens über eine oder mehrere ¹¹S drehbare Walzen oder Trommeln von verhältnismäßig großem Durchmesser geleitet werden, auf denen sie der weiteren Einwirkung der Fällbäder ausgesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienbahn derart um die Führungswalzen geführt wird, daß sie den oberen, aus dem

   Fällbad herausragenden Teil des Walzenmantels umschlingt und auf ihm mit ihrem Eigengewicht und zufolge der Bahnspannung aufliegt.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zum Halten der Bahn während ihres Laufes über die zweckmäßig mit rauher Oberfläche versehenen Führungswalzen an sich bekannte Breithaltevorrichtungen, z. B. Bänder/ vorgesehen sind.

   Hierzu ι Blatlä Zeichnungen