KR19980063628A - 슬롯 다이로부터 빠져나온 필름을 회전식 테이크 오프 롤상에쌓는 필름 적재 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 슬롯 다이(2)로부터 회전식 테이크 오프 롤(1)까지 빠져나온 필름(3) 적재용 장치에 관한 것으로써, 필름(3) 적재용 장치는 테이크 오프 롤(1)의 표면으로부터 매우 가까운 거리에서 테이크 오프 롤(1)에 평행하게 배치되며 4 내지 12kV의 전압이 적용된 적어도 한 개의 전극을 갖는다. 상기 전극은, 예를 들어 금속 스트립(4)이며, 이 금속 스트립(4)은 테이퍼진 스트립 엣지(6)를 가지며 또한 테이크 오프 롤(1)의 표면을 향한다. 상기 금속 스트립(4)에 추가하여, 테이크 오프 롤의 표면으로부터 임의의 거리에 한 개 이상 또는 복수의 전극(5, 8, 16)들이 배치된다. 이러한 보조 전극들은 금속 스트립(4)에 적용된 전압과 동일하거나 상이한 크기의 전압을 갖는다. 결과적으로 하나의 금속 스트립 전극의 전계에 보조 전계가 형성된다.

Description

슬롯 다이로부터 빠져나온 필름을 회전식 테이크 오프 롤상에 쌓는 필름 적재 장치
본 발명은 슬롯 다이(slot die)로부터 빠져나온 필름을 회전식 테이크 오프 롤(take-off roll)상에 적재하는 장치에 관한 것으로써, 상기 장치는 테이크 오프 롤의 표면으로부터 매우 가까운 거리에 평행하게 배치되어 전압이 가해진 적어도 하나의 전극을 갖는다.
필름 제작, 특히 두께가 1㎛ 내지 30㎛인 스트레치(stretch)된 매우 얇은 필름 제작에서는, 성형기(extruder)내에 처음에는 플라스틱 입자가 용해되고 그리고 나서 용해된 성형 플라스틱이 슬롯 다이로 이송된다. 이 슬롯 다이로부터 빠져나온 프리필름(prefilm)은 테이크 오프 롤과 칠드 롤(chill roll)상에 놓이며, 테이크 오프 롤을 떠난 후에 스트레칭 프레임(stretching frame)에서 기계의 회전 방향을 가로질러 스트레치된다.
테이크 오프 롤상에 프리필름을 안정적으로 놓기 위하여, 종래 기술에서는 슬롯 다이로부터 프리필름이 빠져 나오는 곳과 테이크 오프 롤상에 프리필름이 놓이는 곳 사이의 프리필름에 보조력이 적용되었다. 적용된 보조력은 에어 나이프(air knife)로부터의 공기 제트(air jet)를 프리필름을 향해 뿜어내므로써 발생될 수 있으며, 테이크 오프 롤상에 놓이기 전에 프리필름 덩어리에 물을 스프레이하며, 테이크 오프 롤상에 워터 필름(water film)을 형성하며, 고전압의 전극으로 전계를 발생하며, 전계의 역선들(the field lines of the electric field)은 테이크 오프 롤의 표면을 향하게 된다. 일정 범위 내에서의 감기 각(wrap angle)에 상관없이 롤 표면상에 프리필름을 안정적으로 놓기 위하여, 프리필름이 테이크 오프 롤상에 놓이기 전에 프리필름 덩어리 아래에서 테이크 오프 롤 표면과 프리필름 밑면 사이에 존재하는 공기를 바깥쪽 측면, 즉 테이크 오프 롤에 접하는 프리필름의 측면으로 밀어내기 위한 보조력이 적용된다. 그러나 이와 같은 방법이 성공적이지 못하면, 소위 피닝(Pinning)버블이라고 하는 대체로 큰 공기 함유물이 발생되며, 이 피닝 버블은 프리필름 밑면과 테이크 오프 롤 표면 사이에 위치되며, 그 결과로써 부드러움(smoothness)이 손상되어 테이크 오프 롤위에 놓인 냉간 프리필름의 질이 감소될 뿐만 아니라 필름은 2방향으로 스트레치된다.
전극으로써는 테이크 오프 롤 표면에 평행하게 놓인 스테인레스강으로 제작된 금속 스트립이 배치되어 있으며, 상기 금속 스트립은 일반적으로 틀로 찍어내거나 10mm 폭과 약 20㎛ 두께를 갖는 금속 박판으로부터 절단된 조각이다. 이러한 형태의 금속 스트립은, 테이크 오프 롤로부터 균일한 거리에서 원하는 정확도로 금속 스트립을 클램프할 필요가 있는 충분히 높은 클램핑력(clamping force)을 흡수할 수 없는 단점이 있다. 게다가, 절단 작업이나 틀 작업에 의하여 생산된 금속 스트립의 엣지가 고르지 못하기 때문에 금속 스트립과 테이크 오프 롤 사이의 전계가 왜곡되는 단점이 있다. 또한 이러한 전계의 왜곡 때문에 테이크 오프 롤 표면과 금속 스트립 사이의 불규칙한 공간을 고려하여 추가로 증폭되어야 한다. 한편 전계의 왜곡은 전기적 플래시오버를 발생시켜 프리필름을 손상시키며, 다른 한편으로는 프리필름이 테이크 오프 롤상에 불균일하게 놓이게 되어 프리필름과 테이크 오프 롤 사이에 공기 함유물이 발생한다. 전체 전계의 왜곡은 원하는 필름의 질을 얻을 수 없다.
PCT 특허출원 제 WO 95/21735 호(독일 실용신안 제 G 94 02 027 호)는 필름 생산 장치, 특히 매우 얇은 필름 생산 장치를 개재하고 있으며, 이 장치는 회전 롤을 가지고 바람직하게는 슬롯 다이로부터 공급된 소성 변형 필름을 이용하며 전달과 방향전환을 실시하며, 공급된 필름은 롤로부터 매우 짧은 거리에 평행하게 배치된 금속 스트립과 롤 사이에 적용된 전압을 통하여 롤상에 놓인다. 상기 장치에서, 금속 스트립은 롤 옆에 놓이도록 배치된 날카로운 세로 엣지를 가지며 이 엣지는 롤을 향한다. 금속 스트립에서 날카롭게 테이퍼진 구역에는 날카로운 세로 엣지가 절단 엣지 방식으로 만들어지며, 이 금속 스트립은 6mm 이하의 거리로 롤 옆에 놓이도록 배치된다. 날카롭게 테이퍼진 구역의 중심선은 롤 중심과 나란하게 배치된다. 비록 공기 함유물의 직경이 더 작아지며 함유물의 수가 감소될지라도 근본적으로 원하는 정도까지는 아니기 때문에, 그러한 금속 스트립 전극을 사용하는 것은 필름의 질을 개선할 수는 있지만 원하는 정도는 아니다.
미국특허 제 US-A-5,494,619 호는 와이어 전극이 배출 전극과 테이크 오프 롤 사이에 배치되는 정전기적 피닝 공정(electrostatic pinning process)을 개재한다. 배출 다이와 와이어 전극 사이에 바이어스 전압이 인가된 실드(shield)가 위치한다. 실드의 바이어스 전압은 1kV 내지 10kV이며, 와이어 전극에 가해진 전압은 6kV 내지 15kV이다. 이러한 공정의 경우에, 필름이 테이크 오프 롤상에 놓이도록 가능한 한 최고의 정전기적 전하를 가하며 실드는 접지 전위에 놓이도록 배치하는 것이 필수적이다. 이러한 목적을 위하여, 실드에는 와이어 전압에 따르지만 와이어 전압과 접지 전위와는 상당히 다른 최적의 바이어스 전압이 가해진다. 필름에 가해진 네트 전류나 정전기적 전하는 와이어 전극으로부터의 전류와 실드에 가해진 미리 측정된 전류와의 차이를 가지며 이것은 실드에 전압을 가하여 얻어지며, 와이어 전극은 접지 전위상태에 있다. 와이어 전극에 가해진 소정의 전압에 대하여, 실드상에 저전압원으로부터의 고전류뿐만 아니라 대부분이 필름상에서가 아닌 실드상에서 종단되는 수많은 역선들이 발생한다. 실드상의 전압 증가에 의하여 전류는 감소하지만 더 많은 역선들이 필름상에 그 끝을 형성하여, 전류의 대부분은 필름상에서 편향된다. 정적기적으로 편향된 실드가 와이어 전극으로부터 필름 방향으로 역선들을 편향시키기 때문에, 2개의 편향된 전계의 중첩은 발생하지 않는다.
본 발명의 목적은 종래에 알려진 필름 적재 장치의 경우보다 공기 함유물을 상당히 더 작게 그리고 더 적게 갖는, 서두에 밝힌 형태의 장치를 더욱 더 발전시켜 개선하는 것이다.
본 발명에 따라서, 본 발명의 목적은 제 1 전극에 추가하여, 테이크 오프 롤의 표면으로부터 일정 거리에 배치되며, 제 1 전극에 가해진 전압과 동일하거나 상이한 크기의 전압을 가지며, 제 1 전극의 전계에 해당하는 보조 전계를 형성하는 한 개 이상의 전극을 갖는 것이다.
회전식 테이크 오프 롤상에 슬롯 다이로부터 빠져나온 필름을 쌓기 위한 본 발명의 제 1 실시예의 경우에, 제 1 실시예의 장치는 테이크 오프 롤의 표면으로부터 매우 가까운 거리에 평행하게 배치되어 전압이 가해진 적어도 하나의 금속 스트립과, 제 1 금속 스트립에 평행하게 배치되어 전압이 가해진 동일 형태의 보조 금속 스트립을 가지며, 상기 2개의 금속 스트립은 2중 스트립을 형성하여 동일 전원에 연결되며 테이크 오프 롤의 표면을 향한 테이퍼진 스트립 엣지를 갖는다. 본 발명을 상세하게 살펴보면, 금속 스트립의 스트립 엣지들 사이의 거리는 0.1mm 내지 15mm이며, 2중 스트립에 가해진 전압은 4kV 내지 12kV 범위이다. 전극으로써 2개의 금속 스트립으로 제작된 2중 스트립을 갖는 상기 적재 장치는 보조 전극에 의하여 추가로 보충되며, 보조 장치는 2중 스트립 위에 배치되어 2개의 금속 스트립에 가해진 전압에 추가한 전압이 가해진다. 한 가지 방법으로써 전극에 가해진 전압은 5kV 내지 15kV이다.
본 발명의 발전 단계에서, 전극은 10mm 내지 100mm, 바람직하게는 75mm 직경의 원형 단면을 갖는 환형 전극이며, 전극은 필름이 테이크 오프 롤상에 놓여 있는 곳으로부터 수직하게 위쪽으로 3mm 내지 30mm 높이에 배치된다.
본 발명의 더욱더 발전된 단계에서, 적재 장치는 3개의 전극 대신에 단지 2개의 전극만을 가지며, 금속 스트립 전극의 전압에 추가하여 전압이 가해진 전극은 금속 스트립으로 제작된 단일 전극과 슬롯 다이 사이에 배치되며, 상기 전극은 필름이 테이크 오프 롤상에 놓이는 곳으로부터 수직하게 3mm 내지 30mm 높이에 위치한다. 한 가지 방법으로써, 전극은 원형 단면을 갖는 환형 전극이며, 필름이 테이크 오프 롤상에 놓이는 곳으로부터 3mm 내지 30mm 높이에 배치되며 전극의 직경은 10mm 내지 100mm이다.
또 다른 실시예에서, 전극은 디스크형 전극이며, 실린더형 나사에 의하여 리브 절연체에 연결된 매개체에 나사물림되고 제 2 실린더형 나사에 의하여 상대적으로 긴 링크부에 고정되며, 짧은 링크부는 홀더에 고정되며, 상기 홀더는 높낮이와 수평을 조절할 수 있는 운반대에 설치된다.
본 발명으로써 얻을 수 있는 장점은 보조 전계를 사용하는 경우, 예를 들어 테이크 오프 롤상에 필름을 적재하기 위한 제 1 전극에 추가하여 제 2 또는 제 3 전극을 이용하므로써 공기 함유물의 수가 상당히 감소되며 각 공기 함유물의 직경은 단일 전계를 사용할 때보다 23% 내지 39% 더 작은 이들의 평균값이다.
도 1은 본 발명에 따르며, 전극으로써 2개의 금속 스트립으로 제작된 2중 스트립을 구비한 필름 적재 장치의 제 1 실시예를 도시한 개략도
도 2는 본 발명에 따르며, 2중 스트립을 보조하는 추가 전극이 존재하는 필름 적재 장치의 제 2 실시예를 도시한 도면
도 3은 본 발명에 따르며, 단일 금속 스트립과 추가 전극을 포함한 필름 적재 장치의 제 3 실시예를 도시한 도면
도 4는 본 발명에 따르며, 도 3과 비교하여 개조된 단일 금속 스트립과 추가 전극을 포함한 필름 적재 장치의 제 4 실시예를 도시한 도면
도 5는 본 발명에 따르며, 도 4와 비교하여 변화된 전극 배치를 갖는 필름 적재 장치의 제 5 실시예를 도시한 도면
도 6a 내지 도 6d는 2개의 상이한 필름 스트립 회전 속도로써, 단일 금속 스트립 전극에 의하여 테이크 오프 롤상에까지 설치되며 2개의 금속 스트립 전극으로 제작된 2중 스트립을 이용하는 필름을 나타내는 사진
도 7a 내지 도 7d는 동일한 필름 스트립 회전 속도로써, 한편으로는 단일 금속 스트립 전극에 의하여 테이크 오프 롤상에까지 설치되며, 다른 한편으로는 보조 환형 전극이나 디스크형 전극과 결합한 금속 스트립 전극을 이용하는 필름을 나타내는 사진
도 8a 내지 도 8d는 한편으로는 2개의 금속 스트립 전극으로 제작된 2중 스트립에 의하여 테이크 오프 롤상에까지 설치되며, 다른 한편으로는 보조 디스크형 전극과 결합하여 2개의 금속 스트립 전극으로 제작된 2중 스트립을 이용하는 필름을 나타내는 사진
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 테이크 오프 롤 2 : 슬롯 다이
3 : 필름 4, 5 : 금속 스트립
6, 7 : 스트립 엣지 8 : 보조 전극
9 : 2중 스트립 16 : 디스크형 전극
17 : 실린더형 나사 19 : 리브 절연체
21 : 장링크부 22 : 단링크부
23 : 홀더 24 : 운반대
이하에서, 도면에 도시한 모범적인 실시예들을 이용하여 본 발명을 더 상세히 설명한다.
도 1의 개략도는 600mm 내지 1800mm의 직경(D)을 갖는 테이크 오프 롤(1)을 도시한다. 필름(3)은 슬롯 다이(2)로부터 압출되어, 슬롯 다이(2)의 출구 슬롯과 테이크 오프 롤(1) 표면상의 놓임점(laying-on point)(P) 사이에서 필름 모양은 포물선형이다. 상기 필름(3)을 소위 프리필름이라고 부르며, 이 프리필름은 0.15mm와 2.5mm 사이의 두께와 3m 이하의 폭을 갖는다. 상기 필름(3)은 칠드 롤이기도 한 테이크 오프 롤(1)상에 계속하여 이송되며, 이어서 도시 안한, 그 내부에서 필름(3)이 스트레치되어 기계의 회전 방향을 가로지르게 되는 스트레칭 또는 오리엔팅 프레임 내로 지나간다. 슬롯 다이(2)는 0.2m 내지 2.9m 범위의 폭, 특별하게는 2m 이상의 폭을 갖는다.
슬롯 다이(2)의 축은 테이크 오프 롤(1)의 꼭대기를 통과하는 수직선(S)에 대하여 각 α만큼 기울어져 있다. 각 α는 20o내지 40o사이이며, 특별히는 30o이다. 테이크 오프 롤(1)의 꼭대기로부터 슬롯 다이(2)의 출구 슬롯까지의 수직거리 ds는 15mm 내지 90mm이며, 특별하게는 70mm이다. 마찬가지로, 슬롯 다이(2)의 출구 슬롯과 수직선(S) 사이의 수평 거리를 dh라 한다. 수평 거리 dh는 0mm 내지 90mm이며, 특별하게는 70mm이다. 테이크 오프 롤(1)의 회전 방향(R)에 대하여 테이크 오프 롤(1)의 표면으로부터 거리 d가 3mm 내지 6mm인 곳에는 놓임점(P)의 전방에 전극으로서 2개의 금속 스트립(4, 5)이 배치되어 있으며, 이들은 함께 소위 2중 스트립(9)을 형성한다. 이들 2개의 금속 스트립(4, 5)은 같은 형상이면서 서로 평행하며, 동일한 고전압용 직류 전원(25)에 연결되어 있으며, 이 전원(25)은 2개의 금속 스트립(4, 5)에 약 1mA 내지 10mA의 전기량을 갖는 4kV 내지 12kV 크기의 직류 전압을 가한다. 스트립의 엣지(6, 7)들 사이의 거리 dka는 0.10mm 내지 0.15mm이며 바람직하게는 3mm이다. 2중 스트립(9) 또는 2개의 금속 스트립(4, 5)은 테이크 오프 롤(1)의 꼭대기를 통과하는 수직선(S)에 대하여 각도 β만큼 기울어져 있으며, 이 각 β는 20o내지 40o범위이며 특별하게는 30o이다. 수직선(S)으로부터 수직선(S)에 더 가깝게 배치된 금속 스트립(4)의 수평 거리 dp는 30mm 내지 100mm이며, 특별하게는 90mm 내지 95mm이다.
필름 위의 금속 스트립 상에서 작용하는 금속 스트립(4)의 전계(electric effect)로 인한 유도(influence)와 비교하여, 제 1 금속 스트립(4)의 전계에 추가하여 제 2 금속 스트립(5)을 경유하여 필름(3)상에 작용하고 보조 전계의 필름(3)의 피닝 버블(pinning bubble)들의 기하학적인 유도가 연구되어 왔으며, 이하에서 도 6a 내지 도 6d를 이용하여 더 상세히 설명할 것이다.
도 2는, 도 1에 따른 제 1 실시예에 대하여 2중 스트립(9)뿐만 아니라 보조 전극(8)이 있는 본 발명에 따른 감기 장치(laying device)의 제 2 실시예를 개략적으로 도시하며, 이 보조 전극(8)은 전극(8)에 5.0kV 내지 15kV 범위의 전압을 공급하는 독립된 고전압원(26)에 연결된다. 이 전극(8)은 원형 단면을 갖는 환형 전극이며, 그 직경은 10mm 내지 100mm이며, 특별하게는 75mm이다. 상기 전극(8)은 필름(3)이 테이크 오프 롤(1)상에 감기는 점(P)으로부터 수직하게 약 5mm 내지 30mm 높이, 바람직하게는 20mm 높이에 배치된다. 테이크 오프 롤(1)으로부터 보조 전극(8)까지의 거리는 전극(8)에 가해지는 고전압의 크기에 따른다. 상기의 경우에, 이들이 필름의 상당한 질적 감소를 가져오기 때문에, 대부분의 플래시오버를 피할 수 있을 정도로 거리를 선택한다. 테이크 오프 롤(1)상에 감길 때까지 슬롯 다이(2)로부터의 용융 필름의 통로는 전극(8)에 의한 추가되는 보조 전계에 접속하므로써 변경되지 않는다. 전극(8)의 부가된 보조 전계에 의하여, 용융된 필름상의 적재력(laying-on force)이 증가되며, 이로써 피닝 버블에 관하여 프리필름의 질을 확실히 개선할 수 있으며 피닝 버블의 수가 주목할 정도로 상당히 감소되며, 이들 공기 함유물의 크기에서도 마찬가지이다.
도 3은, 보조 전극(8)과 결합한 단일 금속 스트립(4)을 포함한 감기 장치의 제 3 실시예를 도시한다. 상기 실시예에서도, 테이크 오프 롤(1)과 만나기 전에 용융 필름상의 적재력은 전극(8)의 보조 전계에 의하여 증가된다. 감기 장치의 제 2 실시예의 경우에서처럼, 전극(8)은 고전압원(26)으로부터 5kV 내지 15kV 범위의 직류 전압이 적용된다. 금속 스트립(4)은 스트립 전극에 4kV 내지 12kV 범위의 직류 전압을 가하는 고전압원(25)에 연결된다. 마찬가지로, 전극(8)은 원형 단면을 갖는 환형 전극이며 필름(3)이 테이크 오프 롤(1)상에 놓이는 곳으로부터 수직하게 3mm 내지 30mm 높이에 위치하며, 바람직하게는 20mm이다. 전극(8)의 직경은 10 mm 내지 100 mm이며, 특별하게는 75mm이다.
도 4는 테이크 오프 롤(1)상에 필름을 놓는 감기 장치의 제 4 실시예를 도시한다. 상기 감기 장치는 금속 스트립(4)과 금속 스트립(4)의 전방에 직접 배치된 디스크형 전극(16)을 포함한다. 테이크 오프 롤(1)의 표면으로부터 상기 디스크형 전극(16)까지의 거리는 3mm 내지 12mm 범위 내에서 조절될 수 있다. 디스크형 전극(16)은 실린더형 나사(17)에 의하여 리브 절연체(19)에 연결된 매개체(18)에 나사물림된다. 이 고정된 전극의 한 쪽은 링크이며, 이 링크는 장링크부(21)와 단링크부(22)를 포함한다. 리브 절연체(19)는 보조 실린더형 나사(20)에 의하여 장링크부(21)에 나사물림된다. 단링크부(22)는 홀더(23)에 연결되며, 이 홀더(23)는 높낮이와 수평을 조절 가능한 운반대(24)에 장착된다. 운반대(24)는 레일 상에서 움직이며, 이 레일은 필름 설치를 위한 기계적 이동 방향을 따라 배치된다. 디스크형 전극(16)에는 도시 안한 고전압원에 의하여 5kV 내지 15kV 범위의 전압이 적용된다. 이 경우에, 테이크 오프 롤(1)의 표면으로부터 전극(16)까지의 거리는 3mm 내지 12mm로 맞춰진다.
도 5는, 도 4와 전극(4, 16)들의 상호 위치만이 다른 감기 장치의 실시예를 도시한다. 상기 경우에, 디스크형 전극(16)은 금속 스트립(4)위에 위치하며 도 4에서처럼 금속 스트립 전방에 위치하지는 않는다. 테이크 오프 롤(1)의 표면으로부터 전극(16)까지의 거리는 15mm 내지 30mm이며, 전극(16)에는 12kV 내지 25kV까지의 전압이 적용된다. 금속 스트립(4)은 테이크 오프 롤(1)의 표면으로부터 3mm 내지 12mm 떨어져 있으며, 금속 스트립(4)에 적용된 전압은 4kV 내지 12kV이다.
도 6a 내지 도 6d는, 한편으로는 단일 금속 스트립 전극을 갖는 감기 장치에 의하여 테이크 오프 롤(1)상에 놓이며, 다른 한편으로는 도 1에 따른 제 1 실시예에 따라 2개의 금속 스트립 전극으로 제작된 2중 스트립(9)을 갖는 감기 장치로 선택된 프리필름 샘플로부터 피닝 버블의 기하학적 형상을 도시한다.
필름 스트립 회전 속도는 100m/min과 120m/min이다. 감기 장치의 매개변수에 관한 추가 정보는 다음 표 1과 표 2에 나타낸 바와 같이 조사한 샘플들을 비교한 것이다.
샘플 직류 전류 ds dh dp 프리필름폭 필름스트립회전 속도 피닝 버블
# V(kV) I(mA) (mm) (mm) (mm) B(mm) (m/min) No. 평균반경(㎛)
1 5.8 0.95 70 70 65 248 100 427 32.4
2 6.5 1.4 70 70 65 248 100 466 21.3
3 6.5 1.6 70 70 60 247 100 290 13.8
4 6.5 1.8 70 70 60 248 100 271 14.6
5 7 2 70 70 60 250 100 168 13.1
6 5.5 1 70 70 60 223 120 673 25.0
7 6 1.4 70 70 60 225 120 681 19.6
8 6.2 1.6 70 70 60 227 120 671 19.2
표 1의 값은 감기 장치로서의 단일 금속 스트립 전극에 관한 것이다.
샘플 직류 전류 ds dh dp 프리필름폭 필름스트립회전 속도 피닝 버블
# V(kV) I(mA) (mm) (mm) (mm) B(mm) (m/min) No. 평균반경(㎛)
9 7 1 70 70 65 254 100 600 20.2
10 6.5 1.4 70 70 65 252 100 42 11.72
11 6.8 1.6 70 70 65 250 100 12 10.6
12 7 1.8 70 70 65 250 100 4 10.1
13 7 2 70 70 65 252 100 2 9.2
14 6.8 1 70 70 65 244 120 459 26.7
15 7.2 1.4 70 70 65 246 120 579 20.5
16 7 1.6 70 70 65 228 120 151 11.8
17 6.5 1.8 70 70 65 239 120 - -
18 6.8 2 70 70 65 228 120 - -
표 2의 값은 감기 장치로서의 2개의 금속 스트립 전극(4, 5)을 포함하는 2중 스트립(9)에 관한 것이다.
단일 금속 스트립 전극을 위한 100m/min의 필름 스트립 회전 속도에서, 적용된 고전압은 5.8kV 내지 7kV 범위이며 전류 세기는 0.95mA 내지 2mA이다.
120m/min의 필름 스트립 회전 속도에서, 고전압은 5.5kV 내지 6.2kV 범위이며 전류 세기는 1mA 내지 1.6mA이다.
100m/min의 필름 스트립 회전 속도에서, 2중 스트립(9)을 사용할 때에 주어지는 2중 스트립상의 고전압은 6.5kV 내지 7kV 사이이며 전류 세기는 1mA 내지 2mA이다. 120m/min까지 증가하는 필름 스트립 회전 속도에 있어서, 2중 스트립(9)에 6.5 kV 내지 7.2kV 사이의 고전압이 적용되며, 전류 세기는 1mA 내지 2mA 이다. 필름 스트립 회전 속도가 점점 더 증가함에 따라서 2중 스트립(9)상에 적용된 고전압도 증가하며, 2중 스트립(9)에 적용되는 바람직한 전압은 4kV 내지 12kV 범위이며, 특별하게는 6.5kV 내지 7.5kV이다.
표 1과 표 2에서 각각 선택된 #3과 #11의 샘플들, 그리고 #8과 #16의 샘플들의 피닝 버블의 기하학적 형상은 각각 도 6a, 도 6b와 도 6c, 도 6d에서 서로 비교된다. 도 6a와 도 6b에 따라서 피닝 버블의 평균 반경은 13.8㎛와 10.6㎛이며, 이것은 단일 금속 스트립 전극대신에 2개의 금속 스트립 전극을 포함한 2중 스트립을 사용할 때 평균 버블 반경을 23% 내지 23.2% 감소할 수 있다는 것을 의미한다. 게다가 도면으로부터, 2중 스트립의 보조 전계를 사용하므로써 버블의 평균 반경뿐만 아니라 피닝 버블 수의 감소, 즉 290개의 버블이 12개의 버블로 감소된 것을 확인할 수 있다. 도 6c와 도 6d에 따라서, 피닝 버블의 평균 반경은 19.2㎛와 11.8㎛이며, 이것은 단일 금속 스트립 전극에 비하여 2중 스트립을 사용할 때 평균 반경이 약 38.5% 내지 약 39% 더 작아짐을 의미한다.
단일 금속 스트립 전극을 갖는 감기 장치의 매개변수와, 도 3에 도시한 본 발명의 제 3 실시예에 따른 전극과 결합한 단일 금속 스트립 전극을 갖는 감기 장치의 매개변수는 표 3에 나타나 있다. 100m/min의 필름 스트립 회전 속도에서, 금속 스트립 전극에 6.8kV 내지 7.0kV의 고전압이 적용되며, 1.5mA의 전류가 흐른다. 금속 스트립 전극과 보조 전극, 예를 들어 환형 전극을 갖는 감기 장치의 경우에, 금속 스트립 전극에 적용된 고전압은 6.8kV이며, 전류는 1.4mA이다. 이 경우에 보조 전극은 6kV의 고전압이 적용되며 전류는 사실상 0이다.
표 3의 샘플 #20과 #21을 도시한 도 7a와 도 7b는 피닝 버블의 기하학적 형상을 도시한다. 도 7a에서 피닝 버블의 평균 반경은 12.4㎛이고 도 7b에서 평균 반경은 8.9㎛이며, 다시 말해서 도 7b에 따르는 평균 반경은 도 7a의 것보다 약 28.2% 작다. 또한 필름(3)상에 놓이는 피닝 버블 수는, 추가의 보조 전계 없이 작동하는 감기 장치의 경우보다 제 3 실시예를 사용하는 경우에 더 적다. 피닝 버블 수는 113개에서 7개로 감소된다.
샘플 직류 전류의 금속 스트립 직류 전류의 환형 전극 ds dh dp 프리필름폭 필름스트립회전 속도 피닝 버블
# V(kV) I(mA) V(kV) I(mA) (mm) (mm) (mm) B(mm) (m/min) No. 평균반경(㎛)
19 7 1.5 - - 70 70 75 235 100 - -
20 6.8 1.5 0 - 70 70 75 233 100 133 12.4
21 6.8 1.4 6 0 70 70 75 234 100 7 8.9
표 3의 값은 단일 금속 스트립 전극과 감기 장치로써의 보조 전극과 결합한 금속 스트립 전극에 관한 것이다.
샘플 직류 전류의 금속 스트립 직류 전류의 디스크형전극 ds dh dp 프리필름폭 필름스트립회전 속도 피닝 버블
# V(kV) I(mA) V(kV) I(mA) (mm) (mm) (mm) B(mm) (m/min) No. 평균반경(㎛)
22 6.0 1.4 0.0 0 70 70 65 201 100 541 13.4
23 6.0 1.25 6.0 0 70 70 65 207 100 113 12.0
샘플 직류 전류의 금속 스트립 직류 전류의 디스크형전극 ds dh dp 프리필름폭 필름스트립회전 속도 피닝 버블
# V(kV) I(mA) V(kV) I(mA) (mm) (mm) (mm) B(mm) (m/min) No. 평균반경(㎛)
24 6.0 1.2 10.0 0 70 70 65 212 100 124 11.8
25 7.0 2.0 0.0 0 70 70 65 204 100 238 11.7
26 7.0 1.9 6.0 0 70 70 65 206 100 112 11.5
27 7.0 1.85 10.0 0 70 70 65 209 100 179 11.2
표 4의 값은 감기 장치로써의 디스크형 전극과 결합한 단일 금속 스트립 전극에 관한 것이다.
표 4의 샘플 #22와 #24를 도시한 도 7c와 도 7d는, 도 5에 도시한 본 발명의 제 5 실시예에 따른 디스크형 전극과 결합한 단일 금속 스트립 전극을 갖는 감기 장치를 사용할 때 피닝 버블의 기하학적 형상을 도시한다. 필름 스트립 회전 속도는 시종일관 100m/min이며, 금속 스트립 전극에 6.0kV 내지 7.0kV의 고전압이 가해지며 1.2mA 내지 2.0mA의 전류가 흐르는 반면, 디스크형 전극에는 0kV 내지 10kV의 고전압이 적용되며 직류 전류는 사실상 0이다.
샘플 직류 전류의 금속 스트립 직류 전류의 디스크형전극 ds dh dp 프리필름폭 필름스트립회전 속도 피닝 버블
# V(kV) I(mA) V(kV) I(mA) (mm) (mm) (mm) B(mm) (m/min) No. 평균반경(㎛)
28 5.8 1.0 0.0 0 70 70 65 200 100 69 11.7
29 5.8 0.95 6.0 0 70 70 65 202 100 35 11.8
표 5의 값은 2개의 금속 스트립 전극을 갖는 2중 스트립과 감기 장치로써 디스크형 전극과 결합한 2중 스트립에 관한 것이다.
표 5의 샘플 #28과 #29를 도시한 도 8a와 도 8b는, 2중 스트립(9)(도 1)과 디스크형 전극(16)과 결합한 2중 스트립(9)을 갖는 감기 장치를 사용할 때 각각 피닝 버블을 비교하여 도시한다. 마지막 감기 장치는 도면에 도시하지는 않는다. 이 감기 장치의 치수, 거리, 기타 구성은, 단일 금속 스트립 전극(4)대신에 2중 스트립(9)이 제공된 도 5에 따른 실시예의 구성과 일치한다.
각 경우에 필름 스트립 회전 속도는 100m/min이다. 두 경우에 있어서, 2중 스트립(9)에 적용된 전압은 5.8kV인 반면, 디스크형 전극에 적용된 고전압은 6.0kV이다. 디스크형 전극(16)의 전계가 2중 스트립(9)의 전계에 추가될 때, 피닝 버블 수는 69개에서 35개로 감소된다. 상기의 경우에 피닝 버블들의 평균 반경은 11.7㎛ 내지 11.8㎛의 매우 미소한 변화일 뿐이다.

Claims (14)

  1. 슬롯 다이로부터 빠져나온 필름을 회전식 테이크 오프 롤상에 쌓으며, 테이크 오프 롤의 표면으로부터 매우 가까운 거리에 평행하게 배치되어 전압을 가하는 적어도 하나의 전극을 갖는 필름 적재 장치에 있어서,
    제 1 전극(4)에 추가하여 하나이상의 전극(5, 8)이 테이크 오프 롤의 표면으로부터 일정 거리에 배치되어, 제 1 전극(4)에 적용된 전압과 동일하거나 다른 크기의 전압이 적용되며, 제 1 전극(4)의 전계에 보조 전계를 형성하는 것을 특징으로 하는 필름 적재 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 슬롯 다이로부터 빠져나온 필름을 회전식 테이크 오프 롤상에 쌓으며, 테이크 오프 롤의 표면으로부터 매우 가까운 거리에 평행하게 배치되어 전압을 가하는 적어도 하나의 금속 스트립을 가지며,
    전압이 적용된 동일 형태의 보조 금속 스트립(5)은 제 1 금속 스트립(4)에 평행하게 배치되며,
    2개의 금속 스트립(4, 5)은 2중 스트립(9)을 형성하여 동일 전원(25)에 연결되며 각각은 테이크 오프 롤(1)의 표면을 향하는 방향으로 테이퍼진 스트립 엣지(6, 7)를 갖는 것을 특징으로 하는 필름 적재 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 금속 스트립(4, 5)의 스트립 엣지(6, 7) 사이의 거리는 0.1mm 내지 15mm이며, 2중 스트립(9)에 적용된 전압은 4kV 내지 12 kV 범위인 것을 특징으로 하는 필름 적재 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 2개의 금속 스트립(4, 5)의 전압에 추가하여 전압이 적용된 전극(8)이 2중 스트립(8)위에 배치되는 것을 특징으로 하는 필름 적재 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 전극(8)에 적용된 전압은 5kV 내지 15kV 범위인 것을 특징으로 하는 필름 적재 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 전극(8)은 원형 단면을 갖는 환형 전극이며 전극(8)의 직경은 10mm 내지 100mm이고 특별하게는 75mm이며, 필름(3)이 테이크 오프 롤(1)상에 놓인 곳으로부터 위로 수직하게 3mm 내지 30mm 높이에 배치되는 것을 특징으로 하는 필름 적재 장치.
  7. 제 2 항에 있어서, 테이크 오프 롤(1)의 꼭대기로부터 슬롯 다이(2)까지의 수평거리와 수직거리는 각각 15mm 내지 90mm이며, 슬롯 다이의 축은 테이크 오프 롤(1)의 꼭대기를 통과하는 수직선(S)에 대하여 20o내지 40o사이의 각도이며, 테이크 오프 롤(1)은 600mm 내지 1800mm 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 필름 적재 장치.
  8. 제 2 항에 있어서, 테이크 오프 롤(1)의 꼭대기를 통과하는 수직선(S)에 대한 2중 스트립(9)의 기울기는 20o내지 40o이며, 수직선(S)으로부터 수직선(S)에 더 가깝게 놓여있는 금속 스트립(4)까지의 거리는 30mm 내지 100mm 범위인 것을 특징으로 하는 필름 적재 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 테이크 오프 롤의 표면으로부터 매우 가까운 거리에 평행하게 배치되어 전압이 가해진 적어도 하나의 금속 스트립을 가지며,
    금속 스트립 전극의 전압에 추가하여 전압이 적용된 전극(8, 16)이 슬롯 다이(2)와 금속 스트립(4)으로 제작된 단일 전극 사이에 배치되며, 상기 전극(8, 16)은 필름(3)이 테이크 오프 롤(1)상에 놓이는 곳의 위로부터 수직하게 3mm 내지 30mm 높이에 위치하는 것을 특징으로 하는 필름 적재 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 전극(8)에 적용된 전압은 5kV 내지 15kV 범위인 것을 특징으로 하는 필름 적재 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 전극(8)은 원형 단면을 갖는 환형 전극이며, 필름(3)이 테이크 오프 롤(1)상에 놓인 곳으로부터 위로 수직하게 3mm 내지 30mm 높이에 배치되며, 전극(8)의 직경은 10mm 내지 100mm인 것을 특징으로 하는 필름 적재 장치.
  12. 제 9 항에 있어서, 전극(16)은 디스크형 전극이며, 실린더형 나사(17)에 의하여 리브 절연체(19)에 연결된 매개체(18)에 나사물림되며, 상기 리브 절연체(19)는 제 2 실린더형 나사(20)에 의하여 장링크부(21)에 고정되며, 단링크부(22)는 홀더(23)에 연결되며 높낮이와 수평을 조절할 수 있는 운반대(24)에 설치되는 것을 특징으로 하는 필름 적재 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 디스크형 전극(16)에는 5kV 내지 15kV 전압이 가해지며, 테이크 오프 롤(1)의 표면으로부터 전극(16)까지의 거리는 3mm 내지 30mm 인 것을 특징으로 하는 필름 적재 장치.
  14. 제 2 항에 있어서, 디스크형 전극(16)은 2중 스트립(9)위에 배치되어, 2중 스트립(9)에는 4kV 내지 12kV 범위의 전압이 가해지며 디스크형 전극(16)에는 5kV 내지 15kV 전압이 가해지는 것을 특징으로 하는 필름 적재 장치.
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