DE2363117B2 - Verwendung von thermoplastischen Schlauchfolien als Beschickungsgut für Kalander - Google Patents

Description

Es ist bekannt, bei der Kalandrierung von Folien aus thermoplatischen Kunststoffen den Kalander mit einer aus einem Breitschlitzdüsen-Extruder austretenden Folie zu beschicken, wobei diese plastische Vorfolienbahn direkt dem Eingangsspalt des Kalanders zugeführt wird (vgl. DE-OS 15 04434). Die Dicke der mittels Breitschlitzdüse erhaltenenen Folienbahn ist im Vergleich zum Dickenbereich der üblichen Kalanderfolien relativ groß. Aus derart dicken Vorfolien resultiert in der Regel ein inhomogener und unvollständig durchplastifizierter Knet im ersten Walzenspalt, was besonders bei einem Zweiwalzenkalander zu Fließlinien und großen Dickenunterschieden in der Endfolie führt

In der DE-OS 2216 926 wird ein Verfahren beschrieben, das diesen Nachteil bei der Vorfolien-Herstellung auszuschalten versucht, indem die aus der Breitschlitzdüse des Extruders austretende, noch relativ dicke plastische Folienbahn vor ihrem Eintritt in den Kalander-Eingangsspalt durch eine Reckeinrichtung geführt wird, wobei die Dicke der Vorfolienbahn mehr oder weniger reduziert wird.

Mit diesem Verfahren werden jedoch die weiteren Nachteile, die sich aus der Kombination Extruder mit Breitschlitzdüse und Kalander für die Herstellung von Kalanderfolien ergeben, nicht beseitigt. So kann damit keine oder nur eine minimale Veränderung der Breite der Vorfolienbahn erzielt werden. Da durch die Breite der Düse die Breite der Vorfolie festgelegt ist, müßte zur Beschickung des Kalanders mit Vorfolien verschiedener Breite der Extruder mit jeweils entsprechend breiten Schlitzdüsen versehen werden. Bei der Verwendung von Breitschlitzdüsen treten ferner oftmals an den Rändern der Vorfolienbahn, insbesondere an solchen aus Polyvinylchlorid oder Copolymeren des Vinylchlorids, und damit auch an der Kalanderfolie, Verfärbungen auf, die auf thermische Zersetzung des Kunststoffmaterials infolge hoher thermischer Beanspruchung in den Randzonen der Breitschlitzdüse zurückzuführen sind. Mit dem Verfahren gemäß DE-OS 22 16 926 gelingt es zwar, den Prozeß der Vorformung, der dem ersten Walzenspalt eines Kalanders zugeleiteten Werkstoffbahn dem jeweiligen Erfordernis am Kalander derart anzupassen, daß die Durchsatzmenge unabhängig von der Dicke der fertigen Kalanderfolie ist Dieses Verfahren ist jedoch, abgesehen von den bereits genannten Nachteilen, aufgrund der benötigten Reckeinrichtung apparativ aufwendig und betrieblich umständlich.

Es ist demnach Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Kunststoff-Folienbahn vorzuschlagen, die ein besonders geeignetes Material für die Kalanderbeschikkung darstellt und die in einfacher Weise und unter Verwirklichung einer konstanten Kalander-Durchsatzmenge über weite Verarbeitungsbereiche herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Verwendung einer aus einem Ringdüsen-Extruder geblasenen und mit einem Quetschwalzenpaar flachgelegten thermoplastischen Schlauchfolie als vorplastifiziertes Beschickungsgut für einen Kalander.

Die bereits erwähnte DE-OS 15 04 434 führt den Fachmann von der vorliegenden Erfindung weg, da in s ihr die erfindungsgemäße Lösung zur Kalanderbeschikkung als ungeeignet hergestellt wird. Dies wird auch durch die Tatsache bestätigt, daß in der ebenfalls bereits zitierten DE-OS 22 16 926 der Schritt zur erfindungsgemäßen Lösung nicht getan wird, obwohl die Lehre der

ίο DE-OS 15 04 434 bereits bekannt war. Vielmehr wird, um die Nachteile des in dieser Offenlegungsschrift beschriebenen Verfahrens zu umgehen, der umständliche Weg einer Reckung der aus der Flachdüse kommenden Folie vor ihrem Einspeisen in den Kalander

is vorgenommen.

Andererseits konnte der Fachmann auch aus den bekannten Verfahren zur Herstellung von Kunststoff-Folien durch Schlauchblasen keine Anregung in Richtung auf die vorliegende Erfindung erhalten. Diesen Verfahren liegt nämlich sowohl eine völlig andere Aufgabe als auch ein ganz anderer Lösungsweg zugrunde. Beim Schlauchblasen (vgl. DE-AS 12 73 172, DE-OS 21 04 100 und GB-PS 10 74 317) geht es (ebenso wie beim Kalandrieren) letzten Endes darum, eine insbesondere hinsichtlich der physikalischen Eigenschaften einwandfreie Folie (Schlauchfolie) zu erhalten. Deshalb muß vor allem eine vollständige Verschweißung der beiden Innenseiten des geblasenen Schlauches und eine gleichmäßige Dicke der Endfolie erreicht werden, wozu insbesondere spezielle Blaseinrichtungen, besonders ausgerüstete Quetschwalzenpaare, das Einhalten bestimmter Temperaturbedingungen beim Abquetschen und spezielle Abkühl- und Abzieheinrichtungen erforderlich sind.

Bei der erfindungsgemäß zu verwendenden Vorfolie spielt hingegen die Qualität hinsichtlich physikalischer Eigenschaften und optischem Aussehen keine Rolle, weshalb sie in einfacher und billiger Weise durch Schlauchblasen hergestellt werden kann. Es kann ein ganz gewöhnlicher Blaskopf eingesetzt werden. Die Flachlegung des geblasenen Schlauches erfolgt zweckmäßigerweise durch übliche Flachlegerollen und ein daran anschließendes Quetschwalzenpaar, wobei lediglich darauf zu achten ist, daß die flachgelegte Schlauchfolie keine oder nahezu keine Gasblasen mehr eingeschlossen enthält, die in den Eingangsspalt des Kalanders gelangen und sich insbesondere auf die Oberflächenbeschaffenheit der fertigen Kalanderfolie nachteilig auswirken könnten. Die Temperatur des extrudieren Folienschlauches, die je nach Art des thermoplastischen Materials zwischen 100 und 250⁰C liegen wird, soll zweckmäßigerweise bis zum Auftreffen der Vorfolie auf die Kalanderwalze weitgehend beibehalten werden. Zu diesem Zweck kann beispielsweise die Wegstrecke zwischen Blaskopfdüse und Quetschwalzenpaar möglichst kurz gehalten werden, wobei die Möglichkeit einer Wegstreckenänderung durch Verschiebung des Extruders und/oder des Quetschwalzenpaares und der Flachlegerollen in Axialrichtung besonders vorteilhaft ist. Zweckmäßigerweise wird zur Erhaltung der Folienschlauchtemperatur mindestens eine der beiden Quetschwalzen heizbar ausgerüstet sein. Die Kalandrierung der Vorfolie erfolgt auf den üblichen Walzwerken oder Kalandern, in der für thermoplastische Kunststoffe üblichen Arbeitsweise.

Der Begriff thermoplastische Kunststoffe bezieht sich im Sinne der Erfindung ganz allgemein auf die in die Gruppe der Thermoplasten fallenden Kunststoffe,

soweit sie nach dem Blasverfahren zu Schlauchfolien und nach dem Kalanderverfahren zu Flachfolien verarbeitbar sind Vorzugsweise handelt es sich im Rahmen der Erfindung um Homopolymere von Vinylchlorid, um Mischpolymerisate des Vinylchlorids mit geeigneten anderen Monomeren und um Pfropfmischpolymerisate auf Basis von Vinylchlorid oder Polyvinylchlorid sowie um Mischungen der genannten Polymerisate.

Die erfindungsgemäße Kalanderbeschickung weist eine Reihe von besonderen Vorteilen auf. Die gemäß Erfindung zu verwendende Schlauchfolie stellt ein sehr gut durchplastifiziertes Material (Vorfolie) dar, das im Vergleich mit anderen Vorplastifizierverfahren in einfacher und billiger Weise erhalten wird (da die is »physikalischen Eigenschaften« der Vorfolie belanglos sind). Durch die Kombination Blaskopf und Extruder läßt sich auch das Prinzip der konstanten Durchsatzmenge bei verschiedenen Dicken der fertigen Kalanderfolie leicht und ohne zusätzliche Einrichtungen verwirkliehen. Denn dabei kann die dem Kalander zuzuführende Vorfolie (und damit die Dosierung an thermoplastischem Material) sowohl durch ein mehr oder weniger starkes Aufblasen des Folienschlauches als auch durch eine Längsreckung mittels entsprechender Einstellung der Umlaufgeschwindigkeit des Quetschwalzenpaares beeinflußt werden; beide Maßnahmen sind im Rahmen des Schlauchblasen einfach durchzuführen. Aufgrund der in Blasköpfen sehr günstigen Fließverhältnisse für das thermoplastische Material, ist eine überhöhte thermische Beanspruchung des Kunststoffes weitgehend ausgeschaltet Auch kann mit der Ringdüse in einfachster Weise (lediglich durch Veränderung des Aufblasdruckes) eine beliebig breite Vorfolie hergestellt werden. Die Kalanderbeschickung gemäß der Erfindung gewährleistet ferner die bei der Kalandrierung wünschenswerte Gleichmäßigkeit des Materialknets im ersten Kalander?palt, die sich besonders vorteilhaft auf die mechanischen und physikalischen Eigenschaften der Kalanderfolie auswirkt.

Die aufgezeigte Beschickungsmöglichkeit ist nicht nur bei Drei- oder Mehrwalzen-Kalandern von Vorteil, sondern insbesondere bei einem Zweiwalzen-Kalander, der besonders zur Herstellung von verschieden breiten Folien verwendet wird. Mit Hilfe des Schlauchblasen kann nämlich der Zweiwalzen-Kalander in einfacher Weise mit verschieden breiten Vorfolien gespeist werden, die bereits gut durchplastifiziert und homogen sind.

Die Erfindung wird nachstehend in einem in der Zeichnung dargestellten Beispiel näher erläutert
F i g. 1 zeigt eine Vorrichtung in der Seitenansicht und F i g. 2 dieselbe Vorrichtung in der Draufsicht
An einem Extruder 1 ist als Austragswerkzeug ein Blaskopf 2 nachgeschaltet. Die aus dem Düsenspalt 3 austretende Kunststoffschmelze wird durch Zuführung von Luft — dies erfogt in üblicher Weise durch den Blaskopf 2 und ist nicht dargestellt — zu einer Schlauchfolie 4 aufgeblasen und nach einer kurzen Wegstrecke a mittels einer Anordnung von Führungsrollen 5 und ein anschließendes Quetschwalzenpaar 6 und 7 flachgelegt Der Durchmesser der Schlauchfolie 5 bzw. die Breite b der flachgelegten Vorfolie 8, die identisch ist mit der maximalen Breite der Fertigfolie 13

— Randschnitt 14 —, wird durch den Innendruck gesteuert Nach Passieren der Quetschwalzen 6 und 7 läuft die Vorfolie 8 in gleichbleibender Breite auf die Kalanderwalzen 10 mit dem Walzenspalt 10a, wo ein gleichmäßiger zylindrischer Materialknet 9 gebildet wird.

Von den beiden Quetschwalzen 6, 7 ist die Walze 6 eine regelbar angetriebene Stahlwalze, die zur Aufrechterhaltung der Schlauchfolientemperatur beheizbar ist; die andere Walze 7 ist zur Vermeidung von Lufteinschlüssen in der Vorfolie 8 mit einer Gummioberfläche ausgerüstet. Beide Walzen 6,7 werden stark aneinandergepreßt geführt.

Die Wegstrecke a zwischen Blaskopf und Quetschwalzenpaar 6, 7 ist dadurch veränderbar, daß der Extruder 1 auf einen in Axialrichtung fahrbaren Rahmen

— der nicht dargestellt ist — montiert ist.

Die den Walzenspalt 10a bildenden Kalanderwalzen 10 besitzen in üblicher Weise drehzahlregelbare Antriebsmittel und temperaturregelbare Heizeinrichtungen. Von der vom Kalander über die Abzugswalze 11 abgezogenen Folie wird durch die Randmesser 12 der Randschnitt abgeschnitten und die beschnittene Folie 13 in üblicher Weise aufgewickelt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verwendung einer aus einem Ringdüsenextruder geblasenen und mit einem Quetschwalzenpaar flachgelegten thermoplastischen Schlauchfolie als vorplastifiziertes Beschickungsgut für einen Kalander.