KR20200086738A

KR20200086738A - 필름 제조 장치

Info

Publication number: KR20200086738A
Application number: KR1020207018247A
Authority: KR
Inventors: 히데키 도미야마; 가오루 가토
Original assignee: 가부시끼가이샤 니혼 세이꼬쇼
Priority date: 2017-12-15
Filing date: 2017-12-15
Publication date: 2020-07-17
Also published as: CN111448046B; ES2961740T3; JPWO2019116534A1; WO2019116534A1; HUE064790T2; KR20220000991A; EP3725494A1; EP3725494A4; JP6920465B2; KR20240025723A; EP3725494B1; PL3725494T3; CN111448046A

Abstract

필름 제조 장치 (1) 는, 하우징 (2) 으로서, 하우징 (2) 의 내부와 외부를 연통하는 개구 (2a) 를 구비한 하우징 (2) 과, 하우징 (2) 의 내부에 배치되고, 개구 (2a) 를 통해 하우징 (2) 의 내부와 외부 사이를 소정 방향 (MD) 으로 반송되는 필름 (F) 의 표면을 향해 가열 공기를 분사하는 제 1 공기 분사부 (10) 와, 하우징 (2) 의 외부에서 개구 (2a) 에 인접하여 배치되고, 반송되는 필름 (F) 의 표면을 향해 소정 방향 (MD) 과 교차하는 방향으로 공기를 커튼상으로 분사하는 제 2 공기 분사부 (20) 를 가지고 있다.

Description

필름 제조 장치

본 발명은, 필름 제조 장치에 관한 것이다.

2 축 연신 폴리프로필렌 필름이나 2 축 연신 폴리에스테르 필름 등으로 대표되는 2 축 연신 필름의 제조는, 일반적으로, 다음과 같이 실시된다. 먼저, 압출기에 의해 고체 원료가 용융 가소화되고, 용융 상태의 수지재가, 얇고 폭넓은 시트상으로 T 다이로부터 토출된다. 그리고, 토출된 수지재는, 성형 롤에 의해 냉각 고화된 후, 종연신 장치와 횡연신 장치에 의해 각각의 방향으로 필름상으로 연신된다.

상기 서술한 횡연신 장치는, 필름의 열 처리를 실시하는 열 처리 장치 (텐터 오븐) 를 가지고 있다. 필름은, 텐터 오븐의 내부를 통과할 때에, 덕트에 형성된 분사구로부터 분출하는 열풍에 의해 가열된다. 이 때, 필름은, 폭 방향의 양 단부가 클립으로 파지되고, 대향하는 클립의 간격이 넓혀짐으로써 폭 방향으로 연신된다.

텐터 오븐은, 필름의 반송 방향을 따라 배치된 복수의 온조 존으로 구획되어 있다. 복수의 온조 존은, 각각 상이한 온도로 조정되고, 각 온조 존에서는, 예를 들어, 예열, 가열, 보온, 냉각이 각각 실시된다. 각 온조 존에는, 복수의 상기 서술한 덕트가 필름을 사이에 두고 상하에 각각 배치되어 있다. 덕트로부터 분출된 열풍은, 필름에 분사된 후, 주로 덕트 사이의 간극을 흘러, 텐터 오븐 내부의 흡인구로부터 회수된다. 그리고, 회수된 공기는, 라디에이터 등의 열 교환기에 의해 재가열되고, 블로어나 팬 등에 의해 덕트로 이송되어 재이용된다.

텐터 오븐의 각 온조 존을 규정하는 하우징은, 내부에 단열재가 매립된 두꺼운 벽재로 구성되어 있다. 그 때문에, 단열 효과가 높아, 내부의 온도를 안정적인 상태로 유지할 수 있다. 그러나, 최상류의 온조 존 (입구 존) 과 최하류의 온조 존 (출구 존) 에는 각각, 적어도 필름을 통과시키기 위해, 하우징의 내부와 외부를 연통하는 개구가 형성되어 있다. 따라서, 이들 존에서는, 예를 들어, 필름의 상하의 덕트와 좌우의 클립으로 둘러싸인 공간의 압력이 대기압보다 높아짐으로써, 상기 개구를 통해, 하우징의 내부로부터 외부로 열풍의 누출이 발생한다. 또, 열풍의 누출이 발생하면, 하우징 내의 공기의 질량 보존칙으로부터, 하우징의 내부로의 외기 (냉풍) 의 유입도 발생한다. 또한, 특히 입구 존에서는, 필름의 반송에 의해 수반류 (隨伴流) 가 발생하고, 그것에 의해서도 외기가 유입된다. 이 수반류는, 필름의 반송 속도가 높아짐에 따라 증가하기 때문에, 제조 속도가 고속인 경우에 현저하다.

이러한 열풍의 누출이나 외기의 유입에 의해, 입구 존 및 출구 존의 온도는 불균일해져, 제조되는 필름의 품질이 저하될 우려가 있다. 그 때문에, 텐터 오븐에서는, 열풍의 누출이나 외기의 유입을 억제하기 위한 다양한 대책이 실시되고 있다. 예를 들어, 특허문헌 1 에는, 온조 존 내의 특정 덕트를 필름의 표면에 대해 규정된 높이에 설정함으로써, 수반류에 의한 영향이 다른 존에 미치는 것을 억제하는 방법이 기재되어 있다. 또, 특허문헌 2 에는, 텐터 오븐의 상류측에 배치된 흡인 장치에 의해, 텐터 오븐으로부터 누출되는 열풍을 흡인하는 방법이 기재되어 있다.

일본 공개특허공보 2014-208456호 일본 공개특허공보 2015-42388호

상기 서술한 바와 같이, 텐터 오븐의 각 온조 존은 단열 효과가 높아, 열 교환기의 히터 출력은, 장치 기동시에 일시적으로 높아지는 것을 제외하고, 낮은 값으로 거의 일정하게 유지된다. 그러나, 입구 존 및 출구 존에서는, 상기 서술한 열풍의 누출이나 외기의 유입에 의해, 다른 존에 비해 히터 출력이 높아지고, 소비 에너지가 증가해 버린다. 그 때문에, 에너지 절약의 관점에서도, 열풍의 누출이나 외기의 유입을 억제하는 것이 요구되고 있다.

그러나, 특허문헌 1 에 기재된 방법을 이용하여, 수반류에 의한 외기의 유입을 억제하기 위해서는, 입구 존의 더욱 상류측에, 상기 서술한 덕트를 구비한 존을 실질적으로 추가할 필요가 있다. 그 때문에, 이 방법은, 반드시 장치 전체의 에너지 절약으로는 이어지지 않는다. 또, 특허문헌 2 에 기재된 방법은, 하우징 내의 온도 균일성을 높이기 위해 하우징 내를 양압으로 유지하는 것을 전제로 하고, 그 결과로서 열풍의 누출이 증가하는 것에 대처하는 것이다. 따라서, 이 방법은, 열풍의 누출이 증가함으로써 소비 에너지가 증가하는 것에 대해서는 아무것도 고려하고 있지 않다.

그래서, 본 발명의 목적은, 에너지 효율이 우수하고, 고품질의 필름을 제조하는 필름 제조 장치를 제공하는 것이다.

상기 서술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 필름 제조 장치는, 하우징으로서, 하우징의 내부와 외부를 연통하는 개구를 구비한 하우징과, 하우징의 내부에 배치되고, 개구를 통해 하우징의 내부와 외부 사이를 소정 방향으로 반송되는 필름의 표면을 향해 가열 공기를 분사하는 제 1 공기 분사부와, 하우징의 외부에서 개구에 인접하여 배치되고, 반송되는 필름의 표면을 향해 소정 방향과 교차하는 방향으로 공기를 커튼상으로 분사하는 제 2 공기 분사부를 가지고 있다.

이와 같은 필름 제조 장치에 의하면, 제 2 공기 분사부로부터 필름에 분사되는 커튼상의 공기에 의해, 개구를 통한 하우징의 내부와 외부 사이의 공기의 출입이 차단된다. 그 결과, 간단한 구조에 의해, 하우징으로부터의 가열 공기의 누출과 하우징으로의 외기의 유입을 억제하여, 소비 에너지를 증가시키지 않고 하우징 내부의 온도를 균일하게 유지할 수 있다.

이상, 본 발명에 의하면, 에너지 효율이 우수하고, 고품질의 필름을 제조하는 필름 제조 장치를 제공할 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 필름 제조 장치의 개략 사시도이다.
도 2 는, 도 1 의 필름 제조 장치의 일부를 확대하여 나타내는 개략 사시도이다.
도 3 은, 본 실시형태의 필름 제조 장치의 내부의 개략 사시도이다.
도 4 는, 본 실시형태의 제 2 공기 분사부를 구성하는 에어 노즐의 개략 사시도이다.
도 5 는, 실시예에 있어서의 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면으로, 하우징의 개구면에 있어서의 공기의 속도 분포를 3 차원적으로 플롯한 도면이다.
도 6 은, 실시예에 있어서의 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면으로, 하우징의 개구 부근의 공기의 온도 분포를 2 차원적으로 플롯한 도면이다.
도 7 은, 비교예에 있어서의 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면으로, 하우징의 개구면에 있어서의 공기의 속도 분포를 3 차원적으로 플롯한 도면이다.
도 8 은, 비교예에 있어서의 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면으로, 하우징의 개구 부근의 공기의 온도 분포를 2 차원적으로 플롯한 도면이다.
도 9 는, 실시예 및 비교예에 있어서의 히터 출력의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다.

도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 필름 제조 장치 (텐터 오븐) 의 개략 사시도이며, 필름의 반송 방향의 상류측으로부터 본 도면이다. 도 2 는, 도 1 의 텐터 오븐의 일부를 확대하여 나타내는 개략 사시도이다. 도 2 에서는, 도면을 보기 쉽게 하기 위해, 필름이 점선으로 나타내어져 있다. 도 3 은, 본 실시형태의 텐터 오븐의 주요부의 개략 사시도이며, 마찬가지로 필름의 반송 방향의 상류측으로부터 본 도면이다. 이하, 본 명세서에서는, 필름의 반송 방향을 「MD (Machine Direction) 방향」이라고 하고, 이것에 수직인 필름의 폭 방향을 「TD (Transverse Direction) 방향」이라고 한다.

텐터 오븐 (1) 은, 필름 제조 공정에 있어서 필름 (F) 의 열 처리를 실시하는 것으로, 구체적으로는, MD 방향 (소정 방향) 으로 반송되는 필름 (F) 을 가열하면서 TD 방향으로 연신하는 것이다. 텐터 오븐 (1) 은, MD 방향을 따라 배치된 복수의 온조 존으로 구획되어 있다. 복수의 온조 존은, 각각 상이한 온도로 조정되고, 각 온조 존에서는, 예를 들어, 예열, 가열, 보온, 및 냉각이 각각 실시된다. 도 1 내지 도 3 은, 복수의 온조 존 중 최상류의 존 (입구 존) 을 나타내고 있다.

텐터 오븐 (1) 은, 입구 존을 규정하는 하우징 (2) 과, 하우징 (2) 의 내부에 배치된 1 쌍의 클립 커버 (3, 4) 와, 마찬가지로 하우징 (2) 의 내부에 배치된 제 1 공기 분사부 (10) 와, 하우징 (2) 의 외부에 배치된 제 2 공기 분사부 (20) 를 가지고 있다.

하우징 (2) 은, 전면 (前面) (MD 방향의 상류측의 면) 과 배면 (背面) (MD 방향의 하류측의 면) 이 모두 MD 방향과 수직이 되도록 배치되어 있다. 하우징 (2) 의 전면에는, 하우징 (2) 의 외부와 내부를 연통하는 개구 (2a) 가 형성되고, 하우징 (2) 의 배면에는, MD 방향에 인접하는 하우징의 내부와 하우징 (2) 의 내부를 연통하는 연통구 (도시 생략) 가 형성되어 있다. 필름 (F) 은, 개구 (2a) 를 통해 하우징 (2) 의 내부에 반송되고, 연통구를 통해 인접하는 하우징에 반송된다. 하우징 (2) 은, 내부에 단열재가 매립된 두꺼운 벽재로 구성되어, 높은 단열 성능을 가지고 있다.

클립 커버 (3, 4) 는, 필름 (F) 의 TD 방향의 양 단부에 배치되고, 각각이, 필름 (F) 의 TD 방향의 양 단부를 파지하면서 MD 방향으로 주행하는 클립을 수용하고 있다. 클립 커버 (3, 4) 는, 하우징 (2) 의 개구 (2a) 와 연통구 사이를 MD 방향으로 연장되고, 적어도 MD 방향의 상류측의 단부가, 개구 (2a) 를 통해 하우징 (2) 의 외부로 노출되어 있다.

제 1 공기 분사부 (10) 는, MD 방향을 따라 소정의 간격으로 배치된 복수 쌍의 덕트 (11, 12) 를 갖고, 각 쌍의 덕트 (11, 12) 는, 필름 (F) 을 사이에 두고 서로 대향하여 배치되어 있다. 각 덕트 (11, 12) 는, 필름 (F) 에 대향하는 면에, 필름 (F) 의 표면을 향해 가열 공기를 분사하는 분사구 (13) 를 가지고 있다. 이로써, 제 1 공기 분사부 (10) 는, 하우징 (2) 의 내부를 MD 방향으로 반송되는 필름 (F) 의 양면에 가열 공기를 분사하여, 필름 (F) 을 가열할 수 있다. 필름 (F) 에 분사된 가열 공기는, 주로 덕트 (11, 12) 사이의 간극을 흘러, 흡인구 (14) 로부터 회수된다. 그리고, 회수된 공기는, 라디에이터 등의 열 교환기 (도시 생략) 에 의해 재가열되고, 블로어나 팬 등의 송풍기 (도시 생략) 에 의해 덕트 (11, 12) 에 이송되어 재이용된다. 도시한 실시형태에서는, 각 덕트 (11, 12) 에 1 개의 분사구 (13) 가 슬릿상으로 형성되어 있지만, 복수의 원형의 분사구가 형성되어 있어도 된다.

제 1 공기 분사부 (10) 의 덕트 (11, 12) 로부터 필름 (F) 에 가열 공기가 분사되면, 그 영향에 의해, 덕트 (11, 12) 와 클립 커버 (3, 4) 로 둘러싸인 필름 (F) 의 반송 공간은, 대기압보다 높은 압력이 된다. 그 때문에, 개구 (2a) 를 통해, 하우징 (2) 의 내부로부터 외부로 가열 공기의 누출이 발생한다. 또, 가열 공기의 누출이 발생하면, 하우징 (2) 내의 공기의 질량 보존칙으로부터, 개구 (2a) 를 통해, 하우징 (2) 의 내부에 외기 (냉기) 의 유입도 발생한다. 이와 같은 외기의 유입은, 필름 (F) 의 반송에 의해 발생하는 수반류에 의해서도 발생한다.

제 2 공기 분사부 (20) 는, 이와 같은 가열 공기의 누출이나 외기의 유입을 억제하기 위해 형성되어 있다. 구체적으로는, 제 2 공기 분사부 (20) 는, 하우징 (2) 의 외부에서 개구 (2a) 에 인접하여 배치되고, 반송되는 필름 (F) 의 표면을 향해 MD 방향과 교차하는 방향으로 공기를 커튼상으로 분사하는 기능을 가지고 있다. 이로써, 제 2 공기 분사부 (20) 는, 개구 (2a) 의 전방 (MD 방향의 상류측) 에 이른바 에어 커튼을 형성하고, 개구 (2a) 를 통한 하우징 (2) 의 내부와 외부의 공기의 출입을 차단할 수 있다. 그 결과, 본 실시형태에 의하면, 대규모 설비를 추가하지 않고, 간단한 구조에 의해, 하우징 (2) 으로부터의 가열 공기의 누출이나 하우징 (2) 으로의 외기의 유입을 억제할 수 있다. 따라서, 소비 에너지를 증가시키지 않고 하우징 (2) 내부의 온도를 균일하게 유지할 수 있어, 제조되는 필름의 품질의 저하를 억제할 수 있다.

제 2 공기 분사부 (20) 로부터 필름 (F) 에 분사되는 공기는, 하우징 (2) 으로부터의 가열 공기의 누출이나 하우징 (2) 으로의 외기의 유입을 억제할 수 있으면, 반드시 가열되어 있을 필요는 없다. 불필요한 에너지 소비가 억제되는 점에서, 상온의 외기를 분사하도록 되어 있는 것이 바람직하다.

본 실시형태에서는, 제 2 공기 분사부 (20) 는, 반송되는 필름 (F) 을 사이에 두고 서로 대향하여 배치되고, 필름 (F) 의 양면에 커튼상의 공기를 분사하는 1 쌍의 에어 노즐 (21, 22) 로 구성되어 있다. 에어 노즐 (21, 22) 은, 각각 하우징 (2) 의 전면에 고정된 칸막이판 (5, 6) 에 장착되어 있다. 구체적으로는, 칸막이판 (5, 6) 은, 개구 (2a) 를 사이에 두고 상하에 배치되고, 각각 개구 (2a) 의 일부를 덮도록 필름 (F) 을 향해 연장되는 부분을 가지며, 이 부분에 에어 노즐 (21, 22) 이 장착되어 있다. 이로써, 칸막이판 (5, 6) 은, 개구 (2a) 의 일부를 덮을 뿐만 아니라, 에어 노즐 (21, 22) 을 필름 (F) 에 보다 근접하게 배치할 수도 있어, 하우징 (2) 으로부터의 가열 공기의 누출이나 하우징 (2) 으로의 외기 유입의 억제 효과를 보다 높일 수 있다. 또한, 칸막이판 (5, 6) 의 필름 (F) 을 향해 연장되는 부분 (개구 (2a) 를 덮는 부분) 의 형상은, 도시한 평판상으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 하우징 (2) 으로부터 빠져나온 가열 공기가 상방 또는 하방으로 확산되는 것을 억제하기 위해, 칸막이판 (5, 6) 의 필름 (F) 에 대향하는 측의 선단이, 필름 (F) 과 평행하게 연장되도록 절곡되어 있어도 된다. 즉, MD 방향을 따라 개구 (2a) 로부터 멀어지는 방향으로 절곡되어 있어도 된다.

여기서, 본 실시형태의 에어 노즐의 상세한 구성에 대해 설명한다. 제 2 공기 분사부를 구성하는 1 쌍의 에어 노즐은, 동일한 구성을 갖고, 필름 (F) 에 대해 서로 대칭적으로 배치되어 있다. 그래서, 이하에서는, 일방의 에어 노즐의 구성만 설명한다. 도 4 는, 본 실시형태의 에어 노즐의 개략 사시도이다.

에어 노즐 (21) 은, 각통상의 본체부 (23) 와, 본체부 (23) 의 능선 상에 형성된 분사 슬릿 (24) 과, 본체부 (23) 의 측면에 형성된 공기 공급구 (25) 와, 본체부 (23) 의 길이 방향의 양 단부에 장착된 1 쌍의 브래킷 (26) 을 가지고 있다. 분사 슬릿 (24) 은, 본체부 (23) 의 필름 (F) 에 대향하는 능선 상에 형성되어, 본체부 (23) 의 직경 방향으로 공기를 커튼상으로 분사할 수 있다. 공기 공급구 (25) 는, 분사 슬릿 (24) 으로부터 분사되는 공기를 공급하기 위해 형성되어 있다. 1 쌍의 브래킷 (26) 은, 본체부 (23) 를 하우징 (2) 에 고정시키기 위해 형성되고, 하우징 (2) 의 전면에 고정된 칸막이판 (5) 에 장착되어 있다.

에어 노즐 (21) 은, 분사 슬릿 (24) 이 TD 방향을 따라 연장되도록, 하우징 (2) 에 대해 위치 결정되어 있다. 이로써, 에어 노즐 (21) 은, 개구 (a) 의 전방으로 TD 방향을 따라 커튼상의 공기를 분사할 수 있어, 하우징 (2) 으로부터의 가열 공기의 누출이나 하우징 (2) 으로의 외기의 유입을 효과적으로 억제할 수 있다.

또, 에어 노즐 (21) 은, 필름 (F) 의 표면에 수직인 방향에 대해, MD 방향을 따라 개구 (2a) 로부터 멀어지는 방향으로 공기를 분사하도록, 하우징 (2) 에 대해 위치 결정되어 있다. 바꾸어 말하면, 에어 노즐 (21) 은, 필름 (F) 의 표면에 수직인 방향에 대한 공기의 분사 각도 (α) 가 MD 방향의 상류측으로 기울어지도록, 하우징 (2) 에 대해 위치 결정되어 있다. 이로써, 에어 노즐 (21) 로부터 분사되는 공기 흐름은, 수반류의 방향 (MD 방향) 과 반대 방향의 성분이 증가하게 된다. 그 결과, 필름 (F) 의 표면에 수직으로 공기를 분사하는 경우에 비해, 수반류에 의한 하우징 (2) 으로의 외기의 유입을 특히 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 에어 노즐 (21) 로부터의 공기의 분사 각도 (α) 는, 예를 들어, 본체부 (23) 가 그 길이 방향축을 중심으로 하여 브래킷 (26) 에 회전 가능하게 장착됨으로써, 조정 가능한 것이 바람직하다. 이로써, 에어 노즐 (21) 은, 필름 (F) 의 반송 속도, 즉, 수반류에 의한 외기의 유입량에 따라, 필름 (F) 의 표면에 수직인 방향에 대해 임의의 각도로 공기를 분사할 수 있어, 외기의 유입을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.

본 실시형태에서는, 제 2 공기 분사부 (20) 로서 1 쌍의 에어 노즐 (21, 22) 이 형성되어 있지만, 에어 노즐의 수, 즉, 분사 슬릿의 개수는, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 필름의 반송 속도가 고속이며, 수반류에 의한 외기의 유입량이 매우 많은 경우에는, 외기의 유입을 보다 확실하게 억제하기 위해, MD 방향을 따라 복수 쌍의 에어 노즐이 배치되어 있어도 된다. 혹은, 1 쌍의 에어 노즐 각각에, MD 방향을 따라 복수의 분사 슬릿이 형성되어 있어도 된다.

또, 추가적인 에너지 절약 효과를 발휘시키기 위해, 제 2 공기 분사부로서의 에어 노즐은, 본 실시형태와 같이 최상류의 존 (입구 존) 뿐만 아니라, 최하류의 존 (출구 존) 을 규정하는 하우징의 개구에도 마찬가지로 형성되어 있어도 된다. 그 경우, 수반류에 의한 영향을 고려하면, 에어 노즐로부터의 공기의 분사 각도는, MD 방향의 상류측 (개구에 가까워지는 방향) 으로 기울어져 있는 것이 바람직한 것으로 생각된다. 그러나, 개구에 가까워지는 방향으로 공기가 분사되면, 그 공기 자체가 개구를 통해 하우징 내부로 유입되어, 하우징 내부의 온도의 균일성에 악영향을 미치는 것이 우려된다. 그 때문에, 에어 노즐이 출구 존에 설치되는 경우, 에어 노즐로부터의 공기의 분사 각도는, MD 방향의 하류측 (개구로부터 멀어지는 방향) 으로 기울어져 있는 것이 바람직하다.

실시예

본 발명의 효과를 확인하기 위해, 하우징 (2) 의 개구 (2a) 를 통한 공기의 흐름과 개구 (2a) 부근의 공기의 온도 분포에 대해, 시뮬레이션에 의한 해석을 실시하였다. 이하, 그 해석 결과에 대해 설명한다.

시뮬레이션은, 도 1 내지 도 4 의 텐터 오븐 (1) 에 대해, 이하의 조건에서 실시하였다. 즉, 필름 (F) 의 폭 (클립 커버 (3, 4) 사이의 거리) 을 800 mm 로 하고, 필름 (F) 의 표면에 대한 에어 노즐 (21, 22) 의 높이를 60 mm, 분사 슬릿 (24) 의 길이를 700 mm, 에어 노즐 (21, 22) 로부터의 공기의 분사 각도 (α) 를 20°로 하였다. 또, 필름 (F) 의 반송 속도를 50 m/min 으로 하고, 하우징 (2) 내의 온도를 150 ℃, 에어 노즐 (21, 22) 로부터 분사되는 공기의 온도 및 분사 속도를 각각 20 ℃ 및 5 m/s 로 하였다.

도 5 및 도 6 은, 실시예에 있어서의 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다. 구체적으로는, 도 5 는, 하우징의 개구면 (개구의 MD 방향의 상류측의 둘레 가장자리에 의해 규정되는 면) 에 있어서의 공기의 속도 분포를 3 차원적으로 플롯한 도면으로, 필름의 표면에 수직인 방향으로부터 본 도면이다. 도 5 에는, 하우징의 개구면이 굵은 선으로 나타내어져 있다. 도 6 은, 하우징의 개구 부근의 공기의 온도 분포를 2 차원적으로 플롯한 도면으로, 필름의 TD 방향의 중심을 지나 TD 방향에 수직인 면에서의 온도 분포를 플롯한 것이다. 도 6 에는, 참고를 위해, 공기의 흐름도 화살표로 나타내어져 있다.

또한, 비교예로서, 도 1 내지 도 4 의 텐터 오븐 (1) 에 에어 노즐 (21, 22) 이 형성되어 있지 않은 것을 제외하고, 실시예와 동일한 조건에서 시뮬레이션을 실시하였다. 도 7 및 도 8 은, 비교예에 있어서의 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면으로, 각각 도 5 및 도 6 에 대응하는 도면이다.

도 5 내지 도 8 에 나타내는 시뮬레이션 결과로부터, 에어 노즐 (21, 22) 의 유무에 따라, 하우징 (2) 의 개구면에 있어서의 공기의 속도 분포와 개구 (2a) 부근의 공기의 온도 분포가 크게 변화되어 있음을 알 수 있다. 즉, 실시예 (도 5 및 도 6) 에서는, 비교예 (도 7 및 도 8) 와 비교하여, 개구 (2a) 를 통한 하우징 (2) 의 내부와 외부 사이의 공기의 출입이 효과적으로 차단되어 있어, 에어 노즐 (21, 22) 로부터의 커튼상의 공기의 분사가 매우 유효하게 작용하고 있음을 알 수 있다.

또한, 실시예로서, 상기 서술한 시뮬레이션에 더하여, 도 1 내지 도 4 의 텐터 오븐 (1) 을 사용하여, 안정 성형 조건하에서 필름의 제조를 실시하고, 이 때의 열 교환기의 히터 출력 (히터의 최대 출력에 대한 출력비) 을 25 분간 연속해서 측정하였다. 도 9 에, 그 측정 결과 (측정 시간에 대한 히터 출력) 를 나타낸다. 또한, 도 9 에는, 비교예로서, 에어 노즐 (21, 22) 이 형성되어 있지 않은 것을 제외하고 실시예와 동일한 조건에서 측정을 실시한 결과도 나타내고 있다.

도 9 에 나타내는 바와 같이, 실시예에서는, 비교예와 비교하여, 히터 출력이 항상 낮은 값에서 추이하고 있고, 그 평균치는, 실시예에서는 15.48 ％ 이었던 데에 반해, 비교예에서는 21.49 ％ 였다. 따라서, 실시예에서는, 에어 노즐 (21, 22) 로부터의 커튼상의 공기의 분사에 의해, 개구 (2a) 를 통한 하우징 (2) 의 내부와 외부 사이의 공기의 출입이 차단됨으로써, 히터 출력이 억제되는 것이 확인되었다. 실시예와 비교예의 히터 출력의 차 (약 6 ％) 는, 전력량으로 환산하면 수 kWh 정도이지만, 주야를 불문하고 연속적으로 운전하는 것이 전제인 필름 제조 장치 (텐터 오븐) 에 있어서는, 큰 에너지 절약 효과로 이어질 것으로 생각된다.

1 : 텐터 오븐
2 : 하우징
3, 4 : 클립 커버
5, 6 : 칸막이판
10 : 제 1 공기 분사부
11, 12 : 덕트
13 : 분사구
14 : 흡인구
20 : 제 2 공기 분사부
21, 22 : 에어 노즐
23 : 본체부
24 : 분사 슬릿
25 : 공기 공급구
26 : 브래킷

Claims

하우징으로서, 그 하우징의 내부와 외부를 연통하는 개구를 구비한 하우징과,
상기 하우징의 내부에 배치되고, 상기 개구를 통해 상기 하우징의 내부와 외부 사이를 소정 방향으로 반송되는 필름의 표면을 향해 가열 공기를 분사하는 제 1 공기 분사부와,
상기 하우징의 외부에서 상기 개구에 인접하여 배치되고, 상기 반송되는 필름의 표면을 향해 상기 소정 방향과 교차하는 방향으로 공기를 커튼상으로 분사하는 제 2 공기 분사부를 갖는, 필름 제조 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 공기 분사부가, 상기 반송되는 필름을 사이에 두고 서로 대향하여 배치되고, 상기 반송되는 필름의 양면에 공기를 분사하는 1 쌍의 분사 슬릿을 갖는, 필름 제조 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 공기 분사부가, 상기 소정 방향을 따라 배치된 복수 쌍의 분사 슬릿으로서, 상기 각 쌍의 분사 슬릿이, 상기 반송되는 필름을 사이에 두고 서로 대향하여 배치되고, 상기 반송되는 필름의 양면에 공기를 분사하는, 복수 쌍의 분사 슬릿을 갖는, 필름 제조 장치.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 각 분사 슬릿이, 상기 소정 방향에 수직인 상기 필름의 폭 방향으로 연장되어 있는, 필름 제조 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 공기 분사부가, 상기 반송되는 필름의 표면에 수직인 방향에 대해, 상기 소정 방향을 따라 상기 개구로부터 멀어지는 방향으로 공기를 분사하는, 필름 제조 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 공기 분사부가, 상기 반송되는 필름의 표면에 외기를 분사하는, 필름 제조 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 공기 분사부가, 상기 하우징에 고정된 칸막이판에 장착되어 있는, 필름 제조 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 칸막이판이, 상기 개구의 일부를 덮도록 상기 반송되는 필름을 향해 연장되는 부분을 갖고, 상기 제 2 공기 분사부가, 상기 칸막이판의 상기 부분에 장착되어 있는, 필름 제조 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 칸막이판의 상기 부분의 선단이, 상기 소정 방향을 따라 상기 개구로부터 멀어지는 방향으로 절곡되어 있는, 필름 제조 장치.