JP2004330537A - 偏肉調整型エアーリング - Google Patents

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Akira Shimizu
明 清水
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Abstract

【課題】冷却風の流れを分断することなく温度制御を行って偏肉及び物性等に優れた合成樹脂フィルムを製造することができる偏肉調整型エアーリングを提供する。
【解決手段】フィルム製造装置1のダイ2上に設置された偏肉調整型のエアーリング4の内側冷却風流路4c内に冷却風の流れに直交するようにバッフルプレート12をリング状に配設すると共に、該バッフルプレート12内に偏肉調整用の電気加熱ロッド9を円周方向へ所定間隔離間して多数埋設した。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルム製造装置のダイ上に設置され、チューブ状に押し出された溶融合成樹脂フィルムの周囲へ冷却風を吹き付けて冷却・固化させると共に、前記冷却風の温度を円周方向で部分的に制御して溶融合成樹脂フィルムの偏肉(厚みのバラツキ)を調整する偏肉調整型エアーリングに関する。
【0002】
【従来の技術】
フィルム製造装置において、ダイスリットからチューブ状に押し出された溶融合成樹脂フィルムをエアーリングで冷却・固化させる際に、冷却風に対し円周方向で部分的に温度差をつけることで、溶融合成樹脂フィルムの偏肉を制御することは、既に従来から行われている。
【0003】
この種エアーリングとして、例えば、図6に示すように(特許文献1及び2参照)、エアーリング100内の冷却風流路が多数の板状体101により扇形に細分割され、板状体101自体が加熱されることによって(特許文献2の場合)又は隣接する板状体101間に設けた電気加熱ロッド102による加熱で(特許文献1の場合)、チューブ状に押し出された溶融合成樹脂フィルムに指向される冷却風を円周方向に部分的に温度制御(加熱及び/又は冷却)できるようになっている。尚、図6中103はホース口で、該ホース口103に接続されるホースを介して図示しないブロワーからの冷却風が導入されるようになっている。図示例では、ホース口103が円周方向に所定間隔離間して4個開口形成されている。
【0004】
【特許文献1】
米国特許第5,288,219号明細書
【特許文献2】
特公平 7− 71817号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した構成のエアーリングにあっては、板状体101や電気加熱ロッド102等で一旦分断された冷却風のその部分の流れ(図6中の矢印で示した流線参照)は他の部分と異なり均一でなくなり、冷却風の状態に左右される合成樹脂フィルムの偏肉及び物性等に悪影響を及ぼすという問題点があった。
【0006】
そこで、本発明の目的は、冷却風の流れを分断することなく温度制御を行って偏肉及び物性等に優れた合成樹脂フィルムを製造することができる偏肉調整型エアーリングを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための請求項1に係る発明は、フィルム製造装置のダイ上に設置され、チューブ状に押し出された溶融合成樹脂フィルムの周囲へ冷却風を吹き付けて冷却・固化させると共に、前記冷却風の温度を円周方向で部分的に制御して溶融合成樹脂フィルムの偏肉を調整する偏肉調整型エアーリングにおいて、
前記エアーリングの冷却風流路内に冷却風の流れに直交するようにバッフルプレートをリング状に配設すると共に、該バッフルプレート内に偏肉調整用の加熱及び/又は冷却エレメントを円周方向へ所定間隔離間して多数埋設したことを特徴とする。
【0008】
これにより、冷却風の流れを分断することなく温度制御を行なえ、チューブ状に押し出された溶融合成樹脂フィルムの偏肉に対応して冷却風の温度を円周方向で部分的に最適制御することができ、合成樹脂フィルムの偏肉が最小化される。
【0009】
請求項2に係る発明は、前記加熱及び/又は冷却エレメントを埋設して成るバッフルプレートを前記冷却風流路内に冷却風の流れ方向に多段的に配設したことを特徴とする。
【0010】
これにより、熱交換の効率アップが図られ、加熱及び/又は冷却エレメントの小型化等が可能となる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る偏肉調整型エアーリングを実施例により図面を用いて詳細に説明する。
【0012】
[第1実施例]
図1は本発明の第1実施例を示す偏肉調整型エアーリング周りの断面図、図2は同じく図1のA−A線断面図、図3はフィルム製造装置の概略構成図、図5は偏肉制御の手動と自動との比較を示した偏肉チャート(フィルム厚みのグラフ)である。
【0013】
図3に示すように、フィルム製造装置1では、図示しない押出機よりダイ2に供給されたLDPE(低密度ポリエチレン)等の熱可塑性の溶融合成樹脂は、ダイスリット2a(図1参照)からチューブ状の溶融合成樹脂フィルム3として押し出され、ダイ2上に設置されたエアーリング4から吹き出されるブロワー5からの冷却風(外部空気)で冷却・固化されながらピンチロール6で引き取られ、図示しない巻取機に製品として巻き取られるようになっている。尚、この際、ダイ2の中央から内部空気が所定圧力で吹き出される。
【0014】
そして、ピンチロール6下のフロストライン後流には、360°で反転しながらチューブ状の溶融合成樹脂フィルム3の厚みを測定する静電式等の厚みセンサー7が設けられ、その検出信号がマイクロコンピュータ等からなる制御ユニット8に入力されている。
【0015】
制御ユニット8は、前記厚みセンサー7からの検出信号により得られた溶融合成樹脂フィルム3の偏肉情報に基づき、後述するエアーリング4に多数本内装した加熱及び/又は冷却エレメントとしての所要の電気加熱ロッド9(図1及び図2参照)を通電制御することで、エアーリング4からの冷却風に対し円周方向で部分的に温度制御して溶融合成樹脂フィルム3の偏肉が可及的に小さく均一化するようにしている。
【0016】
図1及び図2に示すように、前述したエアーリング4は、内周部が凹んだリング状の筺体からなり、前記ダイ2上に、少なくともその内周部に形成したリング状の吹き出し口4aがダイ2におけるリング状のダイスリット2aに対し同心となるように適宜の手段で固設されている。
【0017】
前記エアーリング4内部の外周側は、リング状の孔明き整流板10により外側冷却風流路4bと内側冷却風流路4cとに画成される。外側冷却風流路4bには円周方向に4つのホース口11が等間隔で開口形成され、これらホース口11に接続されるホースを介して前述したブロワー5からの冷却風が導入されるようになっている。
【0018】
そして、前記内側冷却風流路4cには、冷却風の流れ(図1及び図2中の矢印参照)に直交するように、熱伝導性の高いアルミ合金製等のバッフルプレート12がリング状に上向きに配設されると共に、該バッフルプレート12内に偏肉調整用の加熱及び/又は冷却エレメントとしての前述した電気加熱ロッド9が円周方向へ所定間隔離間して多数本(図示例では80本)埋設される。尚、図1及び図2中13は、内側冷却風流路4c内に下向きに配設されたリング状の補助のバッフルプレートで、図示例ではエアーリング4と一体形成されている。
【0019】
このように構成されるため、ブロワー5からの冷却風は、4本のホースに分岐されてホース口11よりエアーリング4の外側冷却風流路4b内に導入される。ここから孔明き整流板10等でエアーリング4の中心に向かう均一な流れに整流されて内側冷却風流路4c内のバッフルプレート13,12部を図1中矢印で示すように上下に蛇行しながら通過し、吹き出し口4aからチューブ状の溶融合成樹脂フィルム3に吹き付けられる。
【0020】
ここで、孔明き整流板10等で整流された冷却風は、リング状のバッフルプレート13,12部で分断されることがなく均一な流れの状態のまま、バッフルプレート12の円周上に多数本埋め込まれている電気加熱ロッド9により、溶融合成樹脂フィルム3の厚みに対応した温度に円周方向で部分的に制御される。
【0021】
即ち、厚みセンサー7の偏肉の情報に基づき、溶融合成樹脂フィルム3の厚い部分に対応する電気加熱ロッド9は冷却風の温度を上げるように制御ユニット8で通電制御され、これによりチューブ状の溶融合成樹脂フィルム3のその部分が薄くなり、偏肉の小さい均一なフィルムとなるのである。
【0022】
図5に、LDPEを原料とし、幅930mm、厚み120μm、引取速度10m/分の製造条件で、本発明者等が行なったテスト結果を示す。同図(a)は手動で偏肉調整を行なった場合の偏肉チャート(フィルム厚みのグラフ)で、同図(b)は本発明に係る偏肉調整型エアーリングを用いて自動で偏肉調整を行なった場合の偏肉チャート(フィルム厚みのグラフ)である。
【0023】
このテスト結果からも解るように、手動調整のものに対し、本偏肉調整型エアーリングで自動調整することで偏肉を大幅に縮小することができる。例えば、手動調整では±8〜10%に変化することが多いが、本偏肉調整型エアーリングによる自動調整では常に±5%程度に維持できる。
【0024】
[第2実施例]
図4は本発明の第2実施例を示す偏肉調整型エアーリング周りの要部断面図である。
【0025】
これは、第1実施例における電気加熱ロッド9を埋設して成るバッフルプレート12を内側冷却風流路4c内に冷却風の流れ方向に上下に向きを変えて2段配設した例である。
【0026】
本実施例においても、第1実施例と同様の作用・効果が得られると共に、熱交換の効率アップが図られ、電気加熱ロッド9の小型化等が可能となる利点がある。
【0027】
尚、本発明は上記各実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、各種変更が可能であることは言うまでもない。例えば加熱及び/又は冷却エレメントとして電気加熱ロッド9に代えてペルチェ素子等を用いて冷却風の温度を下げるようにしても良い。また、電気加熱ロッド9等を埋設して成るバッフルプレート12を3段以上配設しても良い。
【0028】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1の発明によれば、フィルム製造装置のダイ上に設置され、チューブ状に押し出された溶融合成樹脂フィルムの周囲へ冷却風を吹き付けて冷却・固化させると共に、前記冷却風の温度を円周方向で部分的に制御して溶融合成樹脂フィルムの偏肉を調整する偏肉調整型エアーリングにおいて、前記エアーリングの冷却風流路内に冷却風の流れに直交するようにバッフルプレートをリング状に配設すると共に、該バッフルプレート内に偏肉調整用の加熱及び/又は冷却エレメントを円周方向へ所定間隔離間して多数埋設したので、冷却風の流れを分断することなく温度制御を行なえ、チューブ状に押し出された溶融合成樹脂フィルムの偏肉に対応して冷却風の温度を円周方向で部分的に最適制御することができ、依って合成樹脂フィルムの偏肉を最小化できる。
【0029】
また、請求項2の発明によれば、前記加熱及び/又は冷却エレメントを埋設して成るバッフルプレートを前記冷却風流路内に冷却風の流れ方向に多段的に配設したので、熱交換の効率アップが図られ、加熱及び/又は冷却エレメントの小型化等が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す偏肉調整型エアーリング周りの断面図である。
【図2】同じく図1のA−A線断面図である。
【図3】フィルム製造装置の概略構成図である。
【図4】本発明の第2実施例を示す偏肉調整型エアーリング周りの要部断面図である。
【図5】偏肉制御の手動と自動との比較を示した偏肉チャート(フィルム厚みのグラフ)である。
【図6】従来の偏肉調整型エアーリングの平断面図である。
【符号の説明】
1 フィルム製造装置
2 ダイ
3 溶融合成樹脂フィルム
4 エアーリング
4a 吹き出し口
4b 外側冷却風流路
4c 内側冷却風流路
5 ブロワー
6 ピンチロール
7 厚みセンサー
8 制御ユニット
9 電気加熱ロッド
10 孔明き整流板
11 ホース口
12 バッフルプレート

Claims (2)

  1. フィルム製造装置のダイ上に設置され、チューブ状に押し出された溶融合成樹脂フィルムの周囲へ冷却風を吹き付けて冷却・固化させると共に、前記冷却風の温度を円周方向で部分的に制御して溶融合成樹脂フィルムの偏肉を調整する偏肉調整型エアーリングにおいて、
    前記エアーリングの冷却風流路内に冷却風の流れに直交するようにバッフルプレートをリング状に配設すると共に、該バッフルプレート内に偏肉調整用の加熱及び/又は冷却エレメントを円周方向へ所定間隔離間して多数埋設したことを特徴とする偏肉調整型エアーリング。
  2. 前記加熱及び/又は冷却エレメントを埋設して成るバッフルプレートを前記冷却風流路内に冷却風の流れ方向に多段的に配設したことを特徴とする請求項1に記載の偏肉調整型エアーリング。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009269382A (ja) * 2008-05-01 2009-11-19 Akira Shimizu 偏肉調整型エアーリング
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