DE2065797A1 - Flow control in polymers calendering - Google Patents

Abstract

A flow obstacle is maintained across the width of and between, the calendar roller pair. The most downstream part of the obstacle is placed to enter the accumulation of material between the rolls upstream of the nip. during selection of the calendering conditions and while a flow of polymer is charged to the nip on each side of the flow obstacle.

Description

Ausscheidung aus P 20 33 156.0-16 23. September 1975Eliminated from P 20 33 156.0-16 September 23, 1975

Aeroline Company Gzy/goeAeroline Company Gzy / goe

Verfahren zum Kalandern von polymerern Material.Process for calendering polymeric material.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kalandern von polymei-em ™ Materials, das durch einen Spalt zwischen awei gegenläufigen Walzen hindurchgeführt wird. The invention relates to a method for calendering polymei-em ™ Material that is passed through a gap between two counter-rotating rollers.

Es ist seit langem bekannt, polymeres Material durch Kalandern au verarbeiten. Dieses Verfahren ist beispielsweise in einem Aufsatz von P. H. Ancker "Trends in Calendering", Plastics Technology, 1Λ, No.. 12, 50, 1968 und in der GB-PS 1 127 7^3 beschrieben. Das übliche Verfahren besteht darin, daß man ein geschmolzenes oder in der Wärme erweichtes polymeres Material durch Hindurchführen ä durch den Spalt zwischen einem oder mehreren gegenläufigen Walzen hindurchführt. In der Regel sind drei solche Durchgänge unter Verwendung von vier Walzen erforderlich, d.h., das Kalandern muß dreimal wiederholt werden, um eine Schicht mit einer genügenden Oberfläche zu erhalten.It has long been known to process polymeric material by calendering. This method is described, for example, in an article by PH Ancker "Trends in Calendering", Plastics Technology, 1Λ, No .. 12, 50, 1968 and in GB-PS 1 127 7 ^ 3. The usual procedure consists in that a molten or softened in the heat polymeric material by passing the like through the gap between one or more passes counter-rotating rolls. As a rule, three such passes using four rolls are required, ie the calendering has to be repeated three times in order to obtain a layer with a sufficient surface area.

In den letzten Jahren 1st mehrfach versucht worden, das Kalandern unter Hindurchführen von aus einer Schlitzdüse eines ExtrudersAttempts have been made several times in recent years to calendering by passing through a slot nozzle of an extruder

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ausgetretenem Material durch einen einzigen Walzenschlitz zwischen zwei Walzen durchzuführen.leaked material through a single roller slot between perform two rollers.

Diese Versuche haben aber nur zu begrenzten Erfolgen geführt. Hierbei gelingt lediglich ein Prägen oder ein Ebenen der Oberflächen, wobei die Dicke der aus dem Extruder austretenden Schicht wenig oder gar nicht verringert wird, d.h.; wobei die Walzen ein ™ eigentliches Kalandern nicht durchführen. Schon kleine Unregelmäßigkeiten der Schicht des Polymers auf der Einlaßseite des Walzenspaltes führen zu groben Fehlern in der Oberfläche des aus dem Walzenspalt austretenden Produktes. Dementsprechend sind die Versuche zur Herabsetzung der Kosten der Kalandervorrichtung und zur Vereinfachung des Verfahrens weitgehend ohne Erfolg geblieben.However, these attempts have had limited success. In this case, only an embossing or a leveling of the surfaces succeeds, the thickness of the layer emerging from the extruder being reduced little or not at all, i.e.; with the rollers one ™ Do not perform actual calendering. Even small irregularities the layer of polymer on the inlet side of the nip lead to gross defects in the surface of the out of the Roll gap emerging product. Accordingly, the attempts to reduce the cost of the calender device and to Simplification of the procedure remained largely unsuccessful.

Selbst wenn man erhebliche Kosten für eine Anlage mit mehreren • Kalanderwalzen aufwendet, hat das übliche Verfahren verschiedene fe größere Nachteile. Die maximale Dicke von Schichten, die ohne Entstehung von Poren und/oder Streifen aus der Oberfläche kalandert werden können, liegt üblicherweise bei etwa 0,6 bis 0,7 mm. Diese Dicke ist auch abhängig von den Fließeigenschaften des Materials. Ferner ist die maximale Geschwindigkeit des Kalanderns abhängig von der thermischen Stabilität und der Viskosität des Polymers. Deshalb können Polyvinylchloride ohne Weichmacher nur verhältnismäßig langsam kalandert werden. Außerdem lösen sich nur wenigeEven if you have significant costs for a plant with multiple • Using calender rolls, the usual method has several major disadvantages. The maximum thickness of layers that can be calendered without the creation of pores and / or streaks from the surface can be, is usually about 0.6 to 0.7 mm. These Thickness also depends on the flow properties of the material. Furthermore, the maximum speed of the calendering is dependent on the thermal stability and viscosity of the polymer. Therefore, without plasticizers, polyvinyl chlorides can only be calendered relatively slowly. In addition, only a few come off

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« 3 —«3 -

Polymere außez¹· Polyvinylchlorid leicht von den Walzen ab und haben die Fließeigenschaften, die notwendig sind, um sie auf einem komplizierten Wege zwischen vier Walzen hindurchzuführen. Diese und andere Schwierigkeiten sind die Ursache dafür, daß das Kalandern nicht in dem notwendig hohen Umfange durchgeführt worden ist, um einen Film aus einem porösen Stoff mit hoher Qualität, einer gleichmäßigen Dicke und einer guten Oberfläche herzustellen.Polymers außez ¹ · polyvinylchloride slightly from the rolls, and have the flow characteristics that are necessary to make them pass out on a complicated way between four rolls. These and other difficulties mean that calendering has not been carried out to the extent necessary to produce a porous material film of high quality, uniform thickness and surface area.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der neuen Erfindung ergeben sich aus der beiliegenden Darstellung von Ausführungsbeispielen sowie aus der folgenden Beschreibung.Further features, advantages and possible applications of the new invention emerge from the accompanying illustration of exemplary embodiments as well as from the following description.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 schematisch den Stromfluß einer dem Newton'schen Gesetz entsprechenden Flüssigkeit beim isothermischen Kalandern;Fig. 1 schematically shows the current flow according to Newton's law corresponding liquid in isothermal calendering;

Fig» 2 schematisch die entsprechenden Geschwindigkeitsvektoren J in einer solchen Flüssigkeit innerhalb des Walzenspaltes;2 schematically shows the corresponding velocity vectors J in such a liquid within the nip;

Fig. 3 und 4 typische Stromflüsse nach Photographien der Masse eines polymeren Materials während des Kalanderns, undFigs. 3 and 4 show typical current flows according to photographs of the mass a polymeric material during calendering, and

Fig. 5 · einen schematischen Querschnitt einer Vorrichtung, mit welcher ein polymeres Material erfindungsgemäß kalandert werden kann, das direkt aus einem Extruder zugeführt wird,5 shows a schematic cross section of a device, with which a polymeric material can be calendered according to the invention, which is fed directly from an extruder,

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Die oben erwähnten Schwierigkeiten beim Kalandern können überwunden werden, wenn man den Stromfluß in der Masse des Materials beim Kalandern grundsätzlich ändert. Um die Bedeutung dieser.Änderung, zu würdigen, soll zunächst der Stromfluß beim üblichen Kalandern betrachtet werden, und es sollen die wesentlichsten Schwierigkeiten erörtert werden, die beim üblichen Kalandern auftreten,The above-mentioned difficulties in calendering can be overcome if one fundamentally changes the current flow in the mass of the material during calendering. To understand the meaning of this change, To appreciate, the current flow in conventional calendering should first be considered, and the most essential difficulties should be discussed discussed, which occur in conventional calendering,

In der Fig. 1 bedeutet der Strömungsverlauf dort, wo der PfeilIn Fig. 1, the flow course means where the arrow

T=O hinzeigt, die sogenannte Stagnations-Linie oder Oberfläche. Diese Linie oder Oberfläche trennt die Zone eines fortschreitenden oder aktiven Stromflusses von einer stagnierenden Zone, die aus zwei Wirbeln in entgegengesetzter Richtung besteht* In der stagnierenden Zone strömt die Masse wirbeiförmig und hat im Vergleich zu der Masse in der aktiven Zone eine sehr lange Verweilzeit. Ein Vergleichen mit den Vektoren der Strömungsgeschwindigkeit der Masse nach Fig. 2 zeigt, daß die Stagnationslinie diejenige Linie oder Oberfläche ist, wo die Menge des Dank dem hydrostatischen Druck zurückfließenden Materials gleich ist der Menge des vorwärtsströmenden Materials, die durch den Zug der Walzen bewirkt wird. Der Scheitelpunkt der Stagnationslinie wird in der Regel als Stagnationspunkt bezeichneten der Fig. 1 bei χ = "^x+· Man sieht, daß der Stagnationspunkt sich dem Walzenspalt (x = O) nähert, und daß die Stagnations-Oberfläche sich der Oberfläche der Walzen nähert, wenn der Walzenspalt verengt wird. Wenn die T = O indicates the so-called stagnation line or surface. This line or surface separates the zone of a progressive or active current flow from a stagnant zone, which consists of two eddies in opposite directions * In the stagnant zone the mass flows in a vortex and has a very long dwell time compared to the mass in the active zone. A comparison with the mass flow velocity vectors of Figure 2 shows that the stagnation line is the line or surface where the amount of material flowing back thanks to the hydrostatic pressure is equal to the amount of material flowing forward caused by the pull of the rollers . The apex of the stagnation line is usually referred to as the stagnation point of FIG. 1 at χ = " ^x + · It can be seen that the stagnation point approaches the nip (x = 0) and that the stagnation surface approaches the surface of the rolls when the nip is narrowed

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Umfangsgeschwindigkeiten der Walzen ungleich sind, wandert die Stagnationsfläche von der schnelleren zu der langsameren Walze. Der hydrostatische Druck in der Masse, der beim dünnen Auswalzen von hochviskosen Polymeren einen erheblichen Wert hat, erreicht seinen maximalen Wert bei χ = -χ , d.h. innerhalb der aktiven Strömungszone bei einem Punkt, der symmetrisch liegt zu dem Austrittspunkt des Films (x = x_o). ' _Λ Circumferential speeds of the rollers are unequal, the stagnation surface moves from the faster to the slower roller. The hydrostatic pressure in the mass, which has a considerable value when thinly rolling highly viscous polymers, reaches its maximum value at χ = -χ, ie within the active flow zone at a point that is symmetrical to the exit point of the film (x = x _o ). ' _Λ

Die Fig. 3 und H zeigen zwei typische Muster des Stromflusses nach Photographien, die beim Kalandern von starrem Polyvinylchlorid aufgenommen waren. Die Ähnlichkeit mit dem theoretischen Stromfluß nach Fig. 1 ist ersichtlich, aber die beiden Wirbel sind keineswegs symmetrisch. Die Rotation der Oberfläche der äußeren Masse wird bestimmt von demjenigen Wirbel, der vorherrscht. Der Strömungsverlauf nach Fig. 3 ist beim üblichen Kalandern typisch, es tritt aber auch ein umgekehrter rotierender Strömungsverlauf der Masse nach Fig.4 in einigen Fällen auf. 'Figures 3 and H show two typical patterns of current flow from photographs taken during calendering of rigid polyvinyl chloride. The similarity with the theoretical current flow of Fig. 1 can be seen, but the two eddies are by no means symmetrical. The rotation of the surface of the outer mass is determined by whichever vortex prevails. The flow course according to FIG. 3 is typical in conventional calendering, but a reverse rotating flow course of the mass according to FIG. 4 also occurs in some cases. '

Die beim üblichen Kalandern auftretenden grundlegenden Schwierigkeiten sind an Strömungsverläufen nach den Fig. 3 und k in Versuchen geprüft worden.The fundamental difficulties encountered in conventional calendering have been tested in experiments on the flow courses according to FIGS. 3 and k.

Erstens beruht die maximale Dicke von etwa 0,6 bis 0,7 mm bei den meisten Stoffen auf dem Einschluß von Luft in die Masse. Luft-First, the maximum thickness of about 0.6-0.7 mm for most fabrics is due to the inclusion of air in the mass. Air-

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blasen werden fast Immer in die Masse eingeführt (Punkte P der Fig. 3 und 4), und zwar unabhängig davon, in welcher Richtung die Masse rotiert. In Massen mit einer flüssigen und glänzenden Oberfläche wird weniger Luft eingeschlossen, als in Massen mit einer trockenen und matten Oberfläche, ein Einschluß von Luft findet aber fast immer statt. Wenn die Masse kühl ist und sich faltet, wird häufig Luft in die Zwischenräume zwischen den Falten und fe durch die Bildung von sekundären Wirbeln eingeschlossen. Wenn der Walzenspalt eng ist, so liegt die Stagnationsfläche sehr nahe der Oberfläche der Walzen, Luft wird in die stagnierende Strömungszone eingeschlossen und hat nicht die Möglichkeit, durch den Walzenspalt hindurchzutreten. Man sieht daher häufig beim Kalandern zu dünnen Filmen, daß die Masee vor dem Walzenspalt mit Luftblasen gefüllt ist, daß aber der austretende Film keine Luft enthält. Bei Erweiterung des Walzenspaltes zur Erzeugung dickerer Schichten bestehen aber diese vorteilhaften Umstände nicht mehr. Die Stagnationsfläche tritt zurück von den Oberflächen der Walzen .undbubbles are almost always introduced into the mass (points P of Figs. 3 and 4), regardless of the direction in which the The mass rotates. In bulk with a fluid and shiny surface less air is trapped than in masses with a dry and matt surface, air is trapped but almost always. When the mass is cool and folds, air often gets into the spaces between the folds and fe enclosed by the formation of secondary vertebrae. If the The roll gap is narrow, the stagnation area is very close to the surface of the rolls, air is in the stagnant flow zone included and does not have the opportunity to pass through the nip. It is therefore often seen during calendering too thin films that the mask in front of the nip is filled with air bubbles, but that the emerging film does not contain any air. If the roller gap is widened to produce thicker layers, however, these advantageous circumstances no longer exist. the Stagnation surface recedes from the surfaces of the rollers .and

^ von dem Walzenspalt, und die beim Punkt P eingeführten Luftblasen gelangen in die aktive Strömungszone. Die aus dem Walzenspalt austretende Schicht wird daher porös und/oder sie enthält an der Oberfläche durch Luft verursachte Streifen, was sie wirtschaftlich wertlos macht.^ from the nip, and the air bubbles introduced at point P. get into the active flow zone. The layer emerging from the nip therefore becomes porous and / or contains on the surface air-induced streaks making them economically worthless.

Zweitens kann das Polymer zersetzt werden, wenn das zu verarbeitende Material thermisch unstabil "und sehr viskos ist* Das hängtSecond, the polymer can be decomposed if that is to be processed Material is thermally unstable "and very viscous * That depends

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auch ab von dem Strömungsverlauf beim normalen Kalandern, Bei Zunahme der Walzengeschwindigkeit nimmt die Verweilzeit des Polymers in der aktiven Zone ab. Die Verweilzeit des Polymers in der Stagnationszone ist aber sehr hoch. Da bei zunehmender Walzengeschwindigkeit mehr Wärme erzeugt wird, kann das Polymer in der Stagnationszone weitgehend abgebaut werden, bevor ein merkbarer Abbau in der austretenden Schicht auftritt. Die sehr lange Verweil-Zeit in der stagnierenden Strömungszone ist auch die Ursache für· falso from the flow course during normal calendering, Bei As the roller speed increases, the residence time of the polymer in the active zone decreases. The residence time of the polymer in the However, the stagnation zone is very high. As with increasing roller speed As more heat is generated, the polymer in the stagnation zone can be largely broken down before a noticeable one Degradation occurs in the emerging layer. The very long dwell time in the stagnant flow zone is also the cause of · f

manche Schwierigkeiten beim üblichen Kalandern.some difficulties with conventional calendering.

Die dritte wesentliche Schwierigkeit beim üblichen Kalandern entsteht dadurch, daß manche Polymere nicht auf dem komplizierten Weg über vier Walzen geführt werden können. Es ist nämlich ein dreifacher Durchgang oder eine Vorrichtung mit vier Walzen erforderlich, um eine Schicht mit guter Oberfläche zu erhalten. Das Kalandern mit zwei Walzen ist in der Regel sehr einfach, führt aber nicht zu dem gewünschten Erfolg. Beim Prüfen des Strömungsver- _Λ laufs verschiedener polymerer Materialien wurde überraschenderweise festgestellt, daß kleine Unregelmäßigkeiten der Strömung an der Einlaßseite des Walzenspaltes zu erheblichen Oberflächenfehlern der Schicht führen, die aus dem Walzenspalt austritt. Das beruht zweifellos auf dem "elastischen Gedächtnis" von hochpolymerem Schmelzen. Mit anderen Worten, die vorherige Strömung, die Schmelztemperatur und dergleichen innerhalb der zu kalandrierenden Masse sind nicht genügend gleichmäßig, um eine Schicht hoher QualitätThe third major difficulty with conventional calendering arises from the fact that some polymers cannot be guided over four rollers in the complicated way. In fact, a triple pass or a four-roll device is required to obtain a layer with a good surface. Calendering with two rolls is usually very simple, but does not lead to the desired success. When checking the Strömungsver- _Λ run of various polymeric materials has been surprisingly found that small irregularities in the flow at the inlet side of the nip result in substantial surface defects of the layer which emerges from the nip. This is undoubtedly based on the "elastic memory" of high polymer melts. In other words, the previous flow, melting temperature and the like within the mass to be calendered are not uniform enough to produce a high quality layer

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zu erhalten, wenn das Verfahren nicht wenigstens einmal, üblicherweise zweimal oder sogar dreimal, wiederholt wird..if the procedure does not get at least once, usually twice or even three times, is repeated ..

Das wesentliche Ziel der Erfindung 1st ein Verfahren zum Kalandern von polymerem Material, bei welchem die Grenzen für die Dickey den Abbau und Oberflächenfehler wesentlich erhöht oder ganz beseitigt werden.The main aim of the invention is a method for calendering of polymeric material, which is the limit for the Dickey the degradation and surface defects significantly increased or completely eliminated will.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man das polymere Material beiderseitig um eine oberhalb des Walzenspaltes angeordnete und sich über die ganze Länge des Walzenspaltes erstreckende Sperre führt, die bis in die vor dem Walzenspalt sich bildende Masse des polymeren Materials hineinreicht.The method according to the invention is characterized in that the polymeric material on both sides by one above the nip arranged and extending over the entire length of the nip lock leads to the front of the nip forming mass of the polymeric material extends into it.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens enthält zwei gegenläufige zylindrische Kalanderwalzen und durch eine oberhalb des Walzenspaltes angeordnete und sich über die ganze Länge des Walzenspaltes erstreckende Sperre, die bis in die vor dem Walzenspalt sich bildende Masse des polymeren Materials hineinreicht. . - '.■·:■:A device for carrying out the method according to the invention contains two counter-rotating cylindrical calender rolls and one arranged above the nip and extending over the the entire length of the nip extending barrier that extends into the mass of polymeric material that forms in front of the nip reaches in. . - '. ■ ·: ■:

Die Erfindung löst auf einfache und wirksame Weise, die Probleme, die beim Kalandern auftreten. Die Lösung besteht darin, daß ein wesentlicher Teil der atagnierenden Strömungszone beseitigt wird. Dies geschieht durch Anordnung einer Sperre. Gleichzeitig wirdThe invention solves in a simple and effective way the problems which occur during calendering. The solution is to eliminate a substantial portion of the agitated flow zone. This is done by placing a lock. At the same time will

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die Masse des Polymers in gesonderten Strömen auf jeder Seite der Sperre der aktiven Strömungszone zugeführt. Durch die Sperre wird der natürliche Rückstrom in die Masse wesentlich verringert,. Das Umwälzen und Rotieren in Wirbelform der Masse wird verringert oder ganz beseitigt, so daß keine Luft eingeschlossen wirdj, das Material nicht abgebaut wird, Oberflächenfehler nicht auftreten und dergleichen. Gemäß der Erfindung kann mit zwei Kalanderwalzen, denen aus einem geeigneten Mundstück eines Extruders die Masse zugeführt wird, eine Schicht von ausgezeichneter Oberflächenbeschaffenheit erhalten werden. Zahlreiche Polymere können erfindungsgemäß auch zu dickeren Schichten kalandert werden, als es bisher möglich war.the bulk of the polymer in separate streams on each side fed to the barrier of the active flow zone. The lock significantly reduces the natural flow back into the mass. The agitation and rotation in vortex form of the mass is reduced or completely eliminated, so that no air is trapped Material is not degraded, surface defects do not occur and the like. According to the invention, with two calender rolls, to which the mass is fed from a suitable mouthpiece of an extruder, a layer of excellent surface quality can be obtained. According to the invention, numerous polymers can also be calendered to form thicker layers than was previously possible was possible.

erf inäungsgeimäße
Die Fig. 5 zeigt eine/Vorrichtung. Die Vorrichtung 10 enthält zwei gegenläufig rotierende Walzen 12 und l4 und eine Abnahmewalze l6. Aus der Düse 22 des Extruders werden zwei Ströme des Polymers 18 und 20 zwischen das Gehäuse 24 und die Sperre 26 geführt. Aus einem nicht abgebildeten üblichen Extruder gelangt geschmolzenes polymeres Material 28 durch den Einlaß 30 in das Mundstück 22. Von dort gelangt das polymere Material durch die Leitung 32 zu dem Verteiler 34 mit den zwei Zweigleitungen 34a und 34b.according to requirements
Fig. 5 shows a / device. The device 10 contains two counter-rotating rollers 12 and l4 and a take-off roller l6. From the nozzle 22 of the extruder, two streams of polymer 18 and 20 are directed between the housing 24 and the barrier 26. From a conventional extruder, not shown, molten polymeric material 28 passes through inlet 30 into mouthpiece 22. From there the polymeric material passes through line 32 to manifold 34 with two branch lines 34a and 34b.

An der Kante des Verteilers wird das geschmolzene polymere Material mittels der Sperre 26 zu zwei Strömen aufgeteilt. Der vordere Teil 36 der.Sperre dient zur Begrenzung der Ströme. Da der vordere TeilAt the edge of the manifold the molten polymeric material becomes divided into two streams by means of the lock 26. The front part 36 der.Sperre is used to limit the currents. Because the front part

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der Sperre vorzugsweise einen wesentlichen Teil der stagnierenden Strömungszone einnimmt, entstehen glatte, schwach gebogene Oberflächen 18a und 20a der Masse zwischen den Lippen des Mundstückes und der Oberfläche der Walzen.the barrier preferably occupies a substantial part of the stagnant flow zone, smooth, slightly curved surfaces arise 18a and 20a of the mass between the lips of the mouthpiece and the surface of the rollers.

Der vordere Teil der Sperre braucht nicht genau zu entsprechen der Stagnationsfläche j die von dem Durchmesser der Walzen und der Weite des Walzenspaltes abhängig ist. Vorzugsweise sollte das vordere Ende der Sperre erheblich stumpfer sein als die theoretische Stagnationsüberfläche und kurz vor dem Stagnationspunkt enden. Das beruht darauf, daß der hydrostatische Druck in dem Walzenspalt in der äußeren Zone der Masse gering ist und steil ansteigt"zu dem Punkt des maximalen Druckes (Pig. 1, x - -x_). Wenn also das vordere Ende der Sperre nur etwas in die Masse hineinragt, so ist sogar eine gewisse schlechte Ausrichtung des Mundstückes zulässig.The front part of the barrier need not correspond exactly to the stagnation area j that of the diameter of the rollers and the Width of the nip is dependent. Preferably the front end of the barrier should be considerably more blunt than the theoretical one Stagnation surface and end just before the stagnation point. This is due to the fact that the hydrostatic pressure in the nip in of the outer zone of the mass is small and rises steeply "to the point of maximum pressure (Pig. 1, x - -x_). So if the front At the end of the lock only protrudes slightly into the mass, so even a certain bad alignment of the mouthpiece is permissible.

Bei einer stumpfen Vorderkante der Sperre kann die Vorrichtung. auch bei verschiedenen Umdrehungsgeschwindigkeiten der Walzen betrieben werden. Hierdurch wird die Form der Stagnationsfläche und die optimale Stellung der Sperre geändert. Wenn andererseits die Vorderkante der Sperre scharf ist und weit in den Walzenspalt hineinragt, dann muß die Sperre sehr genau ausgerichtet sein, um Störungen des Stromes und ungewünschte Abweichungen zu vermeiden.If the front edge of the barrier is blunt, the device can. also operated at different speeds of rotation of the rollers will. This changes the shape of the stagnation surface and the optimal position of the barrier. On the other hand, if the leading edge the lock is sharp and protrudes far into the nip, then the lock must be aligned very precisely to avoid interference of the current and undesired deviations.

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Um eine Verwechselung zu vermeiden und um die Bedeutung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu verstehen, sollen die Unterschiede zwischen dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem üblichen Ebnen oder Prägen dargestellt werden.In order to avoid confusion and to understand the meaning of the invention To understand method, the differences between the method according to the invention and the usual leveling should be understood or embossing.

Beim Kalandern wird ein geschmolzenes polymeres Material in "eine Schicht übergeführt. Das geschieht, daß man es zwischen einem oder mehreren Paaren von gegenläufigen Walzen hindurchführt, d.h., | durch Kalandern. Hierbei wird die Masse in der Dickenrichtung beim Hindurchführen durch den Walzenspalt stark zusammengedrückt, in der Regel auf ein Zehntel bis ein Tausendstel der ursprünglichen Dicke.Calendering turns a molten polymeric material into "a Shift transferred. That happens that you have it between one or several pairs of counter-rotating rollers, i.e., | by calendering. Here, the mass in the thickness direction is at Passing through the nip, strongly compressed, in usually one tenth to one thousandth of the original thickness.

Beim Prägen oder beim Ebnen wird im Gegensatz hierzu die Dicke beim Hindurchführen durch den Walzenspalt nicht wesentlich verringert. Es bildet sich also vor dem Walzenspalt nur eine sehr geringe Menge zusammengestauchter Masse. Die Dicke der in den Walzenspalt eingeführten Schicht ist praktisch fast ebenso groß wie die Dicke der austretenden Schicht. Beim üblichen Extrudieren erhält der Film seine endgültige Dicke durch das Mundstück des Extruders. Dann wird der Film abgekühlt und unter leichtem Zusammendrücken zwischen Kühlwalzen geebnet oder geprägt. Eine gute Darstellung des Verfahrens findet sich in dem Kapitel ¹J des Buches von A. L Griff "Plastics Extrusion Technology", New, York, 1968« (Reinhold Book Corporation).In the case of embossing or leveling, in contrast to this, the thickness is not significantly reduced when it is passed through the nip. So there is only a very small amount of compressed mass in front of the nip. The thickness of the layer introduced into the nip is practically almost as great as the thickness of the emerging layer. In conventional extrusion, the film is given its final thickness through the mouthpiece of the extruder. The film is then cooled and, while gently squeezing it, is leveled or embossed between cooling rollers. A good illustration of the process can be found in Chapter ¹ J of the book by A. L Griff "Plastics Extrusion Technology", New, York, 1968 "(Reinhold Book Corporation).

Die Vorteile einer Bildung des Films oder der Schicht zwischen den Wa3zen nach der Erfindung anstelle der Bildung in dem Mundstück sind erheblich.The advantages of forming the film or layer between the rolls according to the invention instead of forming it in the mouthpiece are significant.

Erstens nimmt der Ausstoß eines Extruders mit einer einzigen Förderschnecke deutlich zu, wenn der Kanal tiefer und die Geschwindigkeit der Förderschnecke höher werden. Wenn aber das Mundstück dem Durchfluß einen erheblichen Widerstand bietet, wie das der Fall ist, wenn die endgültige Dicke der Bahn in dem Mundstück erhalten werden soll, dann ist der Ausstoß des Extruders begrenzt wegen der beim Extrudieren entstehenden Reibungswärme. Im Gegensatz hierzu können Extrudermundstücke zur Erzeugung dicker Bahnen für das nachfolgende Kalandern so gestaltet sein, daß sie einen sehr geringen Strömungswiderstand haben und daher einen erheblich größeren Ausstoß ermöglichen.First, it takes the output of an extruder with a single auger It increases significantly as the channel gets deeper and the speed of the auger gets higher. But if the mouthpiece offers significant resistance to flow, as is the case when preserving the final thickness of the web in the mouthpiece is to be, then the output of the extruder is limited because of the frictional heat generated during extrusion. In contrast this extruder mouthpieces for the production of thick webs for the subsequent calendering can be designed so that they one have very low flow resistance and therefore enable a considerably larger output.

Zweitens erhält Dank des "elastischen Gedächtnisses" die Oberfläehe eines thermoplastischen Blattes nach dem Wiedererhitzen in der Regel dasjenige Aussehen, das sie bei der höchsten Temperatur während des Formens hatte. So kann z.B. ein extrudiertes und geebnetes Blatt eine ausgezeichnete Oberfläche beim Ebnen haben. Nach einem Wiedererhitzen, z.B. zum anschließenden Verformen im Vakuum, kann es aber die ursprüngliche extrudierte Oberfläche mit Streifen, Unregelmäßigkeiten und dergleichen wieder erhalten. Im GegensatzSecond, thanks to the "elastic memory", the surface is preserved of a thermoplastic sheet after reheating usually has the appearance it would during the highest temperature of molding. For example, an extruded and leveled sheet can have an excellent surface when leveled. To re-heating, e.g. for subsequent deformation in a vacuum, it can leave the original extruded surface with stripes, Get irregularities and the like again. In contrast

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hierzu treten bei dem erfindungsgernäßen Verfahren die höchsten
Temperaturen zwischen den Kalanderwalzen auf, wodurch eine thermisch bessere Oberfläche entsteht.for this, the highest occur in the method according to the invention
Temperatures between the calender rolls, creating a thermally better surface.

Drittens soll eine Bahn aus einem Kunststoff in der Regel bei möglichst niedriger Temperatur hergestellt werden* Das ist besonders bei dicken Bahnen wichtig, wo es schwierig ist, beim anschließenden Kühlen von außen ein gleichmäßiges Temperaturprofil durch die Dicke hindurch zu erhalten. Es wurde gefunden, daß es mit dem erfindungsgemäße η Verfahren möglich ist, eine Bahn mit einer ausgezeichneten Oberfläche zu extrudieren und zu kalandern, und zwar
bei Schmelztemperaturen, die der optimalen Orientierungstemperatur sehr viel näher liegen als bei den üblichen Verfahren und anschließendem Prägen. Das ist ein wesentlicher Vorteil beim linearen
Orientieren von Bahnen, insbesondere von dicken Bahnen.Thirdly, a sheet of plastic should generally be produced at the lowest possible temperature * This is particularly important for thick sheets, where it is difficult to obtain a uniform temperature profile through the thickness during subsequent cooling from the outside. It has been found that with the η method according to the invention it is possible to extrude and calender a web with an excellent surface
at melting temperatures that are much closer to the optimal orientation temperature than with the usual processes and subsequent embossing. This is a major advantage of the linear
Orientation of tracks, especially thick tracks.

Für die folgenden Beispiele wurden die nachstehend beschriebenen
Vorrichtungen verwendet: % For the following examples, those described below were used
Devices used: %

Extruder Nr. 1 Nr. 2Extruder No. 1 No. 2

Durchmesser desDiameter of

Kanals . 9 cm 15 cmCanal. 9 cm 15 cm

Verhältnis von LängeRatio of length

zum Durchmesser 21 2.4to diameter 21 2.4

Förderschnecke quadratische quadratischeSquare screw conveyor

Steigung SteigungSlope slope

Kanaltiefe, Schnecke A 3,2 mm - 7,5 mmChannel depth, auger A 3.2 mm - 7.5 mm

Schnecke B 5,0 mm *-Screw B 5.0 mm * -

Komp res si ons VerhältnisComp resi ons ratio

Schnecke A 4,5 3,7Auger A 4.5 3.7

Schnecke B 2,8Screw B 2.8

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-Ik--Ik-

Typustype

Antrieb der WalzenDrive the rollers

Kalandercalender Nr. 1.Number 1. Nr, 2No. 2 -- 2 übereinander
angeordnete
Walzen2 on top of each other
arranged
Rollers weiterhin
4 WalzenFarther
4 reels einzelnindividually gemeinsam mit
gleichen
Ge s chwindigke i
tentogether with
same
Speed i
th einzelnindividually einzelnindividually 30 cm30 cm 20 cm20 cm 60 cm60 cm kO cm kO cm

Heizen der Walzen Durchmesser der Walzen Oberfläche der WalzenHeating the rollers diameter of the rollers surface of the rollers

Die verwendeten polymeren Verbindungen waren gekennzeichnet nach dem Kraftgesetz für die Viskosität von Flüssigkeiten, die nicht dem Newton'sehen Gesetz entsprechen.The polymeric compounds used were marked according to the law of force for the viscosity of liquids that do not conform to Newton's law.

\n\ n

/^{u =} /^uo/ ^{u =} / ^u o

ν Γν Γ

Hierbei bedeuten:Here mean:

/U = die scheinbare Viskosität der Schmelze (lbs.see.in ) )/ = Schergeschwindigkeit (see )/ U = the apparent viscosity of the melt (lbs.see.in) ) / = shear rate (see)

c = die extrapolierte Viskosität bei einer Einheit der Schergaschwindigkeit (^ = I)c = the extrapolated viscosity at one unit of the shear rate (^ = I)

η = der Exponent des Kraftgesetzesη = the exponent of the law of force

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Beispiel 1example 1

Dieses Beispiel zeigt die Anpassungsfähigkeit des Kalanderns mit aufgespaltenen Strömen zur Erzeugung von Schichten innerhalb eines weiten Dickenbereichs ohne Fehler der Oberfläche und ohne Einschluß von Luft. Es wurde eine Vorrichtung verwendet mit einem aus zwei Walzen bestehenden Kalander, dem direkt aus einem Extruder ein aufgespaltener Massenstrom zugeführt wurde. Verarbeitet wurde starres Polyvinylchlorid ohne Weichmacher. g This example demonstrates the adaptability of split-stream calendering to produce layers within a wide range of thicknesses with no surface imperfections and no entrapment of air. A device was used with a calender consisting of two rolls to which a split mass flow was fed directly from an extruder. Rigid polyvinyl chloride was processed without plasticizers. G

Das granulierte Polyvinylchlorid hatte einen Wert von c von 2,5 und einen Exponenten η von -0,42 bei l80°C. Es wurde in einen Extruder Nr. 1 mit einer Schnecke B eingeführt. Am Auslaßende des Extruders war ein Verteilermundstück angeordnet. Das Mundstück hatte die Abmessungen von 2,5 χ 46 cm. In das Mundstück ragte eine 15 mm χ 40 cm große Sperre hinein, so daß zwei Durchlässe von 0,5 ram χ 4θ cm symmetrisch auf beiden Seiten der Sperre entstanden. Das vordere Ende der Sperre hatte einen halbkreisförmigen Durchmesser und ragte 32 mm weit zwischen die Seitenkanten hinein. ™ Der Extruder und das Mundstück würden unter den folgenden Bedingungen betrieben:The granulated polyvinyl chloride had a value of c of 2.5 and an exponent η of -0.42 at 180.degree. It was fed into a No. 1 extruder with a B screw. A distribution nozzle was located at the outlet end of the extruder. The mouthpiece had the dimensions of 2.5 46 cm. A 15 mm 40 cm barrier protruded into the mouthpiece, so that two passages of 0.5 ram χ 40 cm were formed symmetrically on both sides of the barrier. The front end of the barrier was semicircular in diameter and protruded 32 mm between the side edges. ™ The extruder and die would operate under the following conditions:

Temperatur der Zonen l6o°C / l45°C / 150⁰CZone temperature l6o ° C / l45 ° C / 150 ⁰ C

von hinten bis vornefrom back to front

Schmelztemperatur @ l80°CMelting temperature @ 180 ° C

im Mundstückin the mouthpiece

Schmelzdruck 9 in dem 70 kg/cm MundstückMelt pressure 9 in the 70 kg / cm mouthpiece

9-886/0-9499-886 / 0-949

Temperatur des Mund- l65°COral temperature l65 ° C

Stückes (Ölheizung)Piece (oil heating)

Geschwindigkeit der 22 U/Min.Speed of the 22 rpm.

Schneckeslug

Durchsatzgeschwindigkeit 95 kg/Std.Throughput speed 95 kg / hour

Nach Einstellung von stabilen Betriebsbedingungen wurden der Extruder und das Mundstück gegen den Walzenspalt des Kalanders Nr. 1 geschoben_tund zwar unter Verwendung einer nicht abgebildeten Trägerverbindung, um zu sichern, daß das Mundstück unabhängig von der Weite des Walzenspaltes mit diesem ausgerichtet' war. Unter Verwendung eines anfänglichen Walzenspaltes mit einer Weite von 5»2 mm, was einer Dicke des kalandrierten Blattes von etwa 6,3 mm entsprach, wurden die Kalanderwalzen so eingestellt, daß sie bei den folgenden Arbeitsbedingungen dem Ausstoß des Extruders entsprachen:After setting of stable operating conditions of the extruder and the mouthpiece towards the nip of the calender Nos. Slid 1 _t by using an unillustrated carrier compound, in order to ensure that the tip was aligned regardless of the width of the roll gap with this'. Using an initial nip with a width of 5 »2 mm, corresponding to a calendered sheet thickness of about 6.3 mm, the calender rolls were adjusted so that they corresponded to the output of the extruder under the following operating conditions:

Temperatur der oberen Walze 155°CUpper roller temperature 155 ° C

Temperatur der unteren Walze ⁰ Lower roller temperature ⁰

Umfangsgeschwindigkeit der 35 cm/Min,Peripheral speed of 35 cm / min,

oberen Walzeupper roller

Umfangsgeschwindigkeit der 39 cm/Min*Peripheral speed of 39 cm / min *

unteren Walzelower roller

Dann drückte man die beschriebene Sperre in den Walzenspalt hinein durch eine Schraubvorrichtung zwischen dem Mundstück und dem Rahmen des Kalanders, bis über, die ganze Breite des MundstücksThen you pressed the barrier described into the nip through a screw device between the mouthpiece and the frame of the calender, up to over, the entire width of the mouthpiece

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ein glatter Stromfluß erreicht war. Das aus dem Walzenspalt austretende Blatt enthielt keine eingeschlossene Luft, hatte einen hohen Glanz und zeigte keine Oberflächerifehler,a smooth current flow was achieved. The one emerging from the nip Sheet did not contain trapped air, had a high gloss and showed no surface imperfections,

Dann verengte man allmählich den Walzenspalt und erhöhte entsprechend die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen, um dem Ausstoß des Extruders zu entsprechen. Die Dicke des aus dem Walzenspalt austretenden Blattes konnte auf mindestens die Hälfte des ursprüngliches Wertes verringert werden, ohne daß der glatte Strom der Masse zwischen dem Mundstück und den Kalanderwalzen gestört wurde„Then the nip was gradually narrowed and increased accordingly the peripheral speed of the rollers to match the output of the extruder. The thickness of the emerging from the nip The sheet could be reduced to at least half of its original value without the smooth flow of the Mass between the mouthpiece and the calender rolls was disturbed "

Bei weiterer Verringerung der Dicke des Blattes wurde es notwendig, das Mundstück dem Walzenspalt etwas zu nähern, um den gewünschten Stromfluß beizubehalten. Nach diesem Schritt wurden kontinuierlich eine Gleichmäßigkeit der Strömung und eine gute Qualität des Blattes erhalten, bis schließlich die maximale Umfangsgeschwindigkeit der Walzen 18 m/Min, betrug, wobei ein Film ä mit einer Dicke von etwa 0,125 mm erzeugt wurde.As the thickness of the sheet was further reduced, it became necessary to move the mouthpiece somewhat closer to the nip in order to maintain the desired flow of current. After this step, the uniformity of the flow and the good quality of the sheet were continuously obtained until the maximum peripheral speed of the rollers was finally 18 m / min, whereby a film - with a thickness of about 0.125 mm was produced.

Bei Vergleichsversuchen wurde dem Kalander ein einzelner Strom derselben Verbindung aus einer üblichen Schlitzdüse ohne Sperre zugeführt. In diesen Fällen entstand die bekannte rotierende Masse, und unvermeidbare Unregelmäßigkeiten der Strömung führten zu schweren Fehlern des aus dem Walzenspalt austretenden Blattes. Bei In comparative tests, the calender became a single stream the same compound fed from a conventional slot nozzle without a lock. In these cases the well-known rotating mass arose, and unavoidable irregularities in the flow resulted in serious defects in the sheet emerging from the nip. at

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einer Blattdicke über 0,75 mm wurde in steigendem Ausmaße mit steigender Dicke mehr Luft eingeschlossen, was in Übereinstimmung ist mit den Erfahrungen beim üblichen Kalandern.a sheet thickness of over 0.75 mm was increasing with as the thickness increases, more air is trapped, which is in agreement with experience with conventional calendering.

Diese Ergebnisse zeigen klar Überlegenheit des erfindungsgemäßen Verfahren im Vergleich mit dem üblichen Verfahren. Das Zuführen von zwei getrennten Strömen zu dem Kalander ermöglicht nicht nur die Herstellung von Blättern hoher Qualität bei einem einzigen 'Durchgang, sondern es erlaubt auch die Herstellung von luftfreien Schichten größerer Dicken, als es bisher möglich war.These results clearly show the superiority of the method according to the invention in comparison with the conventional method. Feeding not only allows two separate streams to the calender the production of high quality sheets in a single 'pass but it also allows the production of airless ones Layers of greater thickness than was previously possible.

Dieses Beispiel zeigt, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Blätter mit hoher Geschwindigkeit hergestellt werden können, ohne daß die Oberfläche Fehler aufweist und ohne daß Luft eingeschlossen ist. Die Vorrichtung war dieselbe wie beim Beispiel I₃, mit der Ausnahme, daß ein größerer Extruder verwendet wurde. Verarbeitet wurde Polyäthylen hoher Dichte. This example shows that the process of the present invention can produce sheets at high speed without surface imperfections and without trapping air. The apparatus was the same as in Example I ₃ , except that a larger extruder was used. High-density polyethylene was used.

Granuliertes, pigmentiertes Polyäthylen hoher Dichte mit einem Wert von c von '5,^ und einem Exponenten η von -0,66 bei 185°C wurde in den Extruder Nr. 2 eingeführt. Es wurde ein gespaltener Strom so erzeugt, wie es im Beispiel 1 beschrieben ist. Die Arbeitsbedingungen waren die folgendemGranulated, pigmented high-density polyethylene with a value of c of 1.5 and an exponent η of -0.66 at 185 ° C was fed into the # 2 extruder. A split stream was generated as described in Example 1. Working conditions were the following

-/-■ 509886/0949- / - ■ 509886/0949

191191 ⁰C ⁰ C kg/Std.kg / hour l40l40 ρ
' kg/cmρ
'kg / cm 185185 ⁰C ⁰ C 3030th U/Min.RPM leicht geschlossenslightly closed 415415

- 19 -- 19 -

Temperatur in den Extruder- 15O°C / l6O°C / 17O⁰C / 175°C Zonen von hinten bis vornTemperature in the extruder 15O ° C / l6O ° C / 17O ⁰ C / 175 ° C zones from the rear to the front

Schmelztemperatur @ der Düse Schmelzdruek & in der Düse Düsentemperatur (Ölheizung) Geschwindigkeit der Schnecke Ventil
DurchsatzgeschwindigkeitMelting temperature @ of the nozzle Melting pressure & in the nozzle nozzle temperature (oil heating) Speed of the screw valve
Throughput speed

Es wurde das im Beispiel 1 beschriebene Verfahren angewendet, um die Sperre zwischen die Wal en zu bringen. Ein Walzenspalt mit einer Weite von 1 mm, entsprechend der Dicke des kalandrierten Blattes von etwa 1,25 mm, wurde verwendet. Der Kalander wurde unter den nachstehenden Bedingungen betrieben:The procedure described in Example 1 was used to place the barrier between the wheels. A nip with a width of 1 mm, corresponding to the calendered sheet thickness of about 1.25 mm, was used. The calender was operated under the following conditions:

Temperatur der oberen Walze 130⁰G Temperatur der unteren Walze 135 C Umfangsgeschwindigkeit derTemperature of the upper roller 130 ⁰ G temperature of the lower roller 135 C circumferential speed of the

oberen Walze 9,5 m/Min.upper roller 9.5 m / min.

Umfangsgeschwindigkeit derPeripheral speed of the

unteren Walze 9,8 m/Min «lower roller 9.8 m / min «

Bei Aufrechterhaltung des Ausstoßes aus dem Extruder wurde der Walzenspalt zuerst auf das Doppelte erweitert und anschließend auf die Hälfte des ursprünglichen Wertes verringert, wobei die Umfangsgeschwindigkeiten der Walzen entsprechend geändert wurden. Ohne die Stellung der Sperre zu den Kalanderwalzen zu ändern, wurden Blätter «./ While maintaining the output from the extruder was the nip is first doubled and then reduced to half of the original value, whereby the peripheral speeds of the rollers were changed accordingly. Without changing the position of the lock to the calender rolls, sheets «./

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mit ausgezeichneter Oberfläche und ohne eingeschlossene Luft erhalten.obtained with excellent surface and without entrapped air.

Dieses Beispiel zeigt, daß der größte Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens darin besteht, daß kalandrierte Filme und Blätter von ausgezeichneter Qualität bei hoher Geschwindigkeit und einem geringen Rückdruck des Extruders erhalten werden können, Wenn eine geschmolzene Verbindung anstelle von festen Körnern dem Extruder zugeführt wird, so ist kein Schmelzen und Mischen im Extruder erforderlich, und ein billiger kurzer und weiter Extruder kann verwendet werden, um unter geringem Druck die zwei Ströme durch das Mundstück zu erhalten» Im Gegensatz hierzu sind Extruder mit tiefen Kanälen bei dem normalen Extrudieren unter hohem Druck unpraktisch, da der Ausstoß aus solchen Extrudern mit dem Strömungswiderstand des Mundstückes schnell abnimmt, so daß kein Vorteil erzielt wird* Beim erfindungsgemäßen Verfahren geschieht das Formen der Schmelze zu einer Schicht oder zu einem Blatt zwischen den Kalanderwalzen, und es kann deshalb ein, zwei Stöme erzeugendes Mundstück mit sehr geringem Strömungswiderstand verwendet werden.This example shows that the greatest advantage of the invention The process consists in producing calendered films and sheets of excellent quality at high speed and a low back pressure of the extruder can be obtained if a molten compound instead of solid grains dem Extruder is fed, so no melting and mixing in the extruder is required, and an inexpensive short and wide extruder can be used to get the two streams through the mouthpiece under low pressure »In contrast to this, extruders are with deep channels in the normal extrusion under high pressure impractical, since the discharge from such extruders with the The flow resistance of the mouthpiece decreases rapidly, so that no advantage is achieved * happens in the method according to the invention forming the melt into a layer or sheet between the calender rolls, and it can therefore do one or two streams generating mouthpiece with very low flow resistance can be used.

Beispiel 3Example 3

Dieses Beispiel zeigt, daß das erfindungsgemäße Verfahren bei weitaus tieferen Schmelztemperaturen durchgeführt werden kann als *This example shows that the process according to the invention can be carried out at much lower melting temperatures than *

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das übliche Verfahren. Das ist besonders wichtig für die lineare Orientierung dicker Schichten, weil die optimale Schmelztemperatur für die Orientierung erheblich niedriger ist als die optimale Schmelztemperatur für das Extrudieren. Im vorliegenden Falle wurde Polystyrol als polymeres Material verwendet.the usual procedure. This is particularly important for the linear orientation of thick layers because the optimal melting temperature for orientation is significantly lower than the optimum melt temperature for extrusion. In the present case, Polystyrene used as a polymeric material.

Ein Homopolymer von Polystyrol mit einem Werte von c von 5,8 und einem Exponenten η von -0,7^ bei l60°C wurde einem Extruder ™ Nr. 1 mit einer Förderschnecke A zugeführt. Die Düse für die Erzeugung der geteilten Ströme wurde so angebracht, wie es im Beispiel 1 beschrieben ist. Der Extruder und das Mundstück wurden unter den folgenden Bedingungen betrieben:A homopolymer of polystyrene with a c value of 5.8 and an exponent η of -0.7 ^ at 160 ° C was an Extruder ™ No. 1 fed with a screw conveyor A. The nozzle for the generation of the split streams was mounted as it is in Example 1 is described. The extruder and die were operated under the following conditions:

Temperaturen In den Zonen desTemperatures in the zones of the

Extruders von hinten nach vorn 135 C / l45°C / l60°CExtruder from back to front 135 C / l45 ° C / l60 ° C

. Schmelztemperatur @
im Mundstück 155°C. Melting temperature @
in the mouthpiece 155 ° C

Schmelzdruck ® „Melt pressure ® "

im Mundstück k5 kg/cm ä in the mouthpiece k 5 kg / cm a

Temperatur des MundstückesTemperature of the mouthpiece

(Ölheizung) 150⁰C(Oil heating) 150 ⁰ C

Geschwindigkeit derSpeed of

Förderschnecke 15 U/Min.Conveyor screw 15 rpm.

Ausstoß 55 kg/Std.Output 55 kg / hour

Der Extruder und das Mundstück wurden dann zum Kalander Nr. 1 gebracht, und die Sperre wurde so wie beschrieben angeordnet. DerThe extruder and mouthpiece were then taken to calender # 1, and the barrier was arranged as described. Of the

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Walzenspalt wurde auf eine Weite von 4 mm eingestellt, was einer Blattdicke von etwa 5 mm entsprach. Die Walzen des Kalanders wurden wie folgt betrieben:Roll gap was set to a width of 4 mm, which is a Sheet thickness of about 5 mm corresponded. The rolls of the calender were operated as follows:

Temperatur der oberen Walze 10O⁰CTemperature of the upper roller 10O ⁰ C

Temperatur der unteren Walze 100⁰C Umfangsgeschwindigkeit derTemperature of the lower roller 100 ⁰ C peripheral speed of the

oberen Walze 30 cm/Min.upper roller 30 cm / min.

»Umfangs ge s c hwindi gke i t de r
unteren Walze 30 cm/Min.»Scope speed of the
lower roller 30 cm / min.

Das erhaltene Blatt enthielt keine Luft und hatte eine ausgezeichnete Oberfläche. Die Temperatur des Blattes gleich nach dem Austritt aus dem Walzenspalt vor der Berührung mit einer Walze lag bei 135°C. Das entspricht sehr nahe der optimalen Orientierungstemperatur für Polystyrol und liegt erheblich tiefer, als die minimale Schmelztemperatur von 175⁰C bis 18O°C, die zum Erhalt einer guten Oberfläche beim üblichen Extrudieren erforderlich ist.The sheet obtained did not contain air and had an excellent surface. The temperature of the sheet immediately after exiting the nip prior to contact with a roller was 135 ° C. This corresponds very close to the optimum orientation temperature for polystyrene and is considerably lower than the minimum melting temperature of 175 ⁰ C to 18O ° C, which is required to obtain a good surface in the usual extrusion.

Das Beispiel zeigt, daß beim erfindungsgemäßen Verfahren Filme oder Blätter von ausgezeichneter Oberfläche bei viel tieferen Temperaturen erhalten werden können als beim üblichen Extrudieren. Das ist von besonderer wirtschaftlicher Bedeutung für das lineare Orientieren von dickeren Blättern.The example shows that in the process according to the invention, films or sheets of excellent surface at much lower temperatures can be obtained than conventional extrusion. This is of particular economic importance for the linear Orientation of thicker sheets.

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Beispielexample HH

Dieses Beispiel zeigt die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einem Kalander mit vier Walzer^ um hierbei dickere Blätter zu erhalten, als es beim üblichen Kalandern möglich ist. Verwendet wurde Polyäthylen niedriger Dichte.This example shows the implementation of the method according to the invention on a calender with four rollers, which are thicker in this case Get sheets than is possible with conventional calendering. Low density polyethylene was used.

Ein Polyäthylen mit einer Dichte von 0,918, das ein rotes Pigment enthielt, würde in einem Banbury-Mischer geschmolzen, dann in einen Walzenstuhl mit Waisentemperaturen von 115°C bis 125°C "A 0.918 density polyethylene containing a red pigment was melted in a Banbury mixer, then in a roller mill with orphan temperatures from 115 ° C to 125 ° C "

übergeführt und schließlich in den oberen Walzenspalt eines Kalanders Nr. 2 gebracht. Eine zweite, ein grünes Pigment enthaltende Mischung wurde in den unteren Walzenspalt 50 gebracht. Eine Sperre wurde dann hydraulisch in den Walzenspalt zwischen den Walzen eingedrückt. Gearbeitet wurde unter folgenden Bedingungen:transferred and finally into the upper nip of a calender No. 2 brought. A second mixture containing a green pigment was placed in the lower nip 50. A lock was then hydraulically pressed into the nip between the rolls. Work was carried out under the following conditions:

Weite des "roten" Walzenspalts 0,5 mmWidth of the "red" roller gap 0.5 mm

Weite des "grünen" Walzenspalts 0,5 mmWidth of the "green" roller gap 0.5 mm

Walzenspalt für die AufnahmeNip for the take-up

der beiden Ströme 1,0 mm g of the two streams 1.0 mm g

Temperatur der Walzen 44 und 46 115°CTemperature of rollers 44 and 46 115 ° C

Temperatur der Walze l4 120⁰CTemperature of the roller 14 120 ⁰ C

Temperatur der Walze 12 125⁰CTemperature of roller 12 125 ⁰ C

Umfangsgeschwindigkeit aller Walzen 3,05 m/Min.Circumferential speed of all rollers 3.05 m / min.

509 8.8 6/0949509 8.8 6/0949

Keine Wirbel und keine Rotation entstanden vor dem Walzenspalt,
in welchem die beiden Ströme vereinigt wurden. Das von der Walze 12 abgenommene Blatt, enthielt keine Luft und hatte eine gute Oberfläche. Die Oberseite des Blattes war rot, der Boden war grün,
und sehr wenig des Pigments hatte sich gemischt.No eddies and no rotation occurred in front of the nip,
in which the two streams were united. The sheet removed from the roller 12 contained no air and had a good surface. The top of the leaf was red, the bottom was green,
and very little of the pigment had mixed.

Dann entfernte man die Sperre und ließ eine natürliche Masse mitThen you removed the lock and left a natural mass with it

einer Rotation sich bilden. Das von der.Walze.12 abgenommene Blatt war porös, enthielt bemerkbare Luftstreifen und hatte eine rauhe Oberfläche. Die Pigmente waren zu einem erheblichen Ausmaß miteinander gemischt, was mit der ungeregelten Rotierung in der Masse
vor dem letzten Walzenspalt zu erklären ist.a twist. The sheet removed from roller. 12 was porous, contained noticeable air streaks and had a rough surface. The pigments were mixed together to a significant extent, which was due to the unregulated rotation in the mass
is to be explained before the last nip.

Dieses Beispiel zeigt, daß das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden kann, um dickere Blätter herzustellen, als es nach den bisherigen Verfahren möglich war. Das Beispiel zeigt ferner, daß es nach diesem Verfahren möglich ist, verschiedene Polymere
schichtweise zu kalandrieren.This example shows that the method of the invention can be used to produce thicker sheets than has been possible with previous methods. The example also shows that it is possible using this method to produce various polymers
to be calendered in layers.

Alle obigen Beispiele zeigen die Anpassungsfähigkeit des Verfahrens beim Kalandern eines weiten Bereichs von polymeren Stoffen, im Vergleich zu dem sehr engen Bereich, innerhalb dessen die üblichen Verfahren durchgeführt werden können.All of the above examples show the adaptability of the process in calendering a wide range of polymeric fabrics compared to the very narrow range within which the usual ones Procedures can be carried out.

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Claims (5)

PatentansprücheClaims (l.) Verfahren zum Kalandern von ροIymerem Material, das durch einen Spalt zwischen zwei gegenläufigen Walzen hindurchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man das polymere Material beiderseitig um eine oberhalb des Walzenspalts angeordnete und sich über die ganze Länge des Walzenspalts erstreckende Sperre führt, die bis in die vor |(l.) Method for calendering ροIymerem material, which by a gap is passed between two counter-rotating rollers, characterized in that the polymeric material is arranged on both sides around a nip above the nip and over the entire length of the Nip extending lock leads to the front | dem Walzenspalt sich bildende Masse des polymeren Materials hineinreicht. 'the nip forming mass of the polymeric material extends into it. ' 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzei chnet2. The method according to claim 1, gekennzei chnet d u r c h die Verwendung einer symmetrisch geformten Sperre.This implies the use of a symmetrically shaped lock. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzei chnet durch die Verwendung einer Sperre, deren Dicke in Richtung des Walzenspalts abnimmt.3. The method according to claim 1 or 2, marked chnet by using a lock whose thickness is in the direction of of the nip decreases. k. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch geke nnz e lehne t, daß der Sperre auf jeder Seite kontinuierlich je eine Schicht des polymeren Materials zugeführt wird ♦ k. Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that a layer of the polymeric material is continuously fed to the barrier on each side 5. Verfahren nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, daß man die beiden Schichten des polymeren Materials durch Extrudieren formt.5. The method according to claim 4, characterized in that that the two layers of polymeric material are formed by extrusion. 509886/0949509886/0949