DE2817056A1

DE2817056A1 - Verfahren zur herstellung einer thermoplastischen folie in blattform

Info

Publication number: DE2817056A1
Application number: DE19782817056
Authority: DE
Inventors: Jun Walter E Segl
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1977-05-17
Filing date: 1978-04-19
Publication date: 1978-11-30
Also published as: IT1095813B; GB1598240A; IT7823456A0; JPS53142465A; US4138453A; FR2391055A1

Description

- 3 -HOFFMANN · EITLTD & PARTNER 2 8 Ί 7 0 5

PATENTANWÄLTE

DK. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) . DIPL.-I NG. W.EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · Dl PL.-ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K. FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERNHAUS) ■ D-8000 MÖNCHEN 81 . TELEFON (089) 911087 . TELEX 05-29619 (PATHE)

3o 535 o/fg

Exxon Research and Engineering Company, Linden, N.J. / USA

Verfahren zur Herstellung einer thermoplastischen Folie in Blattform

Die Erfindung betrifft thermoplastische Blasfolien und ein verbessertes Verfahren zu deren Herstellung. Sie betrifft insbesondere Folien aus Polyäthylen oder anderen thermoplastischen Harzen, die in Schlauchform aus einem Blaskopf erhalten werden und dann in Blattform als Teil des Herstellungsverfahrens vor dem Aufwinden der Folie für den Transport oder die Lagerung überführt wurden. Die Erfindung betrifft weiterhin eine verbesserte Vorrichtung zur Herstellung von blattförmigen Folien aus geblasenen Schlauchfolien, die gekennzeichnet ist durch eine Aufschlitzvorrichtung, zwei Aufnehmewalzen, und eine verbesserte Kühleinrichtung als Teil der Herstellungsvorrichtung. Die Erfindung betrifft weiterhin ein verbessertes Verfahren zum Kühlen von extrudierten, geblasenen Plastik-Schlauchfolien, die aus einem üblichen Blaskopf austreten.

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Die Herstellung von thermoplastischen Schlauchfolien, wie solchen aus niedrig-dichtem oder hoch-dichtem Polyäthylen, Polyvinylchlorid oder Nylonfolien oder Mischungen davon, die durch Coextrudieren hergestellt worden sind unter Verwendung eines Blaskopfes, der unmittelbar an eine Strangpressform anschliesst^ ist bekannt. Es ist auch allgemein bekannt, innere und äussere Luftkühleinrichtungen, wie Kühlringe, zum Kühlen der geschmolzenen Folie zusammen mit Aufnehmewalzen, die eine vertikal unterstützte schlauchförmige Blase bilden, zu verwenden. Entsprechende Offenbarung findet man in den US-Patentschriften 3 o88 167, 3 17o o11 und 3 7o9 29o.

Bei der üblichen Herstellungsweise unter Verwendung eines Blaskopfes wird die Folie in Schlauchform hergestellt, platt gedrückt und dann von Aufnehmewalzen aufgenommen. Die vorliegende Erfindung betrifft lediglich die wirtschaftlichere Herstellung von Schlauchfolien in Blattform.

Die Verwendung auf Aufschlitzeinrichtungen bei anderen Arten der Folienextrusion und bei Blasvorrichtungen für Schlauchfolien wird in den US-Patentschriften 3 297 876 und 4 oo3 973 und den britischen Patentschriften 1 429 o64 und 1 188 817 beschrieben. In diesen Patentschriften werden verschiedene Verfahren zur Folienherstellung beschrieben. In der US-PS 3 297 876 wird der Schlauch nach unten extrudiert und die Blase zwischen der Spritzform und der Aufnehmewalze gebildet; eine Luftdüse ragt in den Schlauch, und am Ende dieser Düse befindet sich ein Paar Schneidklingen, welche kontinuierlich den Schlauch aufschlitzen. In der GB-PS 1 429 o64 wird ein in der Wärme erweichbarer Plastikschlauch über einem Gaslager extrudiert und mit einem Dorn,dessen Temperatur oberhalb der Erweichungstemperatur des Schlauches gehalten wird, in Berührung gebracht. Dabei ist eine Aufschlitzvorrichtung

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oberhalb einer Schlauch-Zusammenfalleinrichtung vorgesehen. In GB-PS 1 188 817 wird ein Verfahren zur Herstellung einer thermoplastischen Polymerfolie unter Verwendung einer eingeschlossenen Gasblase beschrieben, bei dem ein Kühlmittel durch einen Flüssig-Gas-Wärmeaustauscher zirkuliert, welcher im Inneren der Blase angeordnet ist, wodurch ein Kühlen des inneren Gases bewirkt wird. In dieser Druckschrift wird eine Aufschlitzvorrichtung gezeigt, die an den Haltewalzen zur Herstellung der Folie in Blattform anliegt. US-PS 4 oo3 973 betrifft die Herstellung einer Polypropylenfolie, bei dem ein Harz aus einer kreisförmigen Spritzform nach unten extrudiert wird, wobei ein Kontakt mit Kühlflüssigkeiten an der Aussenseite und an der Innenseite der Folie vorliegt, und wobei die Seitenenden des Folie längsweis geschnitten werden, bevor die Folie von den Haltewalzen abgezogen wird und die Kühlflüssigkeit durch den Schlitz in der Folie abgezogen wird. In keiner dieser Druckschriften wird die vorliegende Erfindung beschrieben, bei welches das Aufschlitzverfahren verwendet wird, um die innere Luftkühlung und den Luftaustausch zu erleichtern.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von thermoplastischen Blasfolien in Blattform unter Verwendung einer Vorrichtung mit einem Blaskopf für Schlauchfolien und ist dadurch gekennzeichnet, dass man aus einem Extrusionsblaskopf eine Schlauchfolienblase bildet, wobei der Blaskopf innere und äussere Luftkühlvorrichtungen aufweist, dass man die Schlauchfolie nach oben innerhalb eines Zusammenbrechrahmens (collapsing frame), der sich oberhalb der Erstarrungsline der Folie befindet, transportiert, dass man die Folie in einen im Querschnitt verhältnismässig flachen Schlauch überführt und unmittelbar vor den Aufnahmewalzen die Rändernder Schlauchfolie mit einer geeigneten Schneidevorrichtung, wie einem Messer, aufschlitzt, wobei die

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Schneidvorrichtungen anliegend an den Bändern der Folie und gegenüber dem oberen Ende des Zusammenfallrahmens angeordnet sind, wobei sich getrennte Blätter aus der Folie bilden, worauf dann die Blätter unter Anwendung eines Paares von Aufnahmewalzen abgezogen werden. Die vorhandene innere Kühlluft wird nach oben transportiert und aus dem Inneren der aufgeschlitzten Schlauchfolienblase durch die Öffnung zwischen den Aufnahmewalzen herausgeführt. Die Walzen sind mit einer Einrichtung zur Einstellung der Grosse der Öffnung durch Änderung des Abstandes der Achsen der .Sjfhahmewalzen ausgerüstet.

Die innere Kühlluft kann bei der vorliegenden Erfindung entweder durch einen zentralen Schacht als auch aufwärts durch den Spalt, der sich bei der Bildung der Blätter bildet, abgezogen werden. Alternativ kann der Abzugsschacht im Blaskopf geschlossen oder durch Lufteinlassleitungen ersetzt werden, so dass der Luftfluss nur im Inneren des Blaskopfes vorliegt und dadurch das Kühlpotential und die gesamte Verfahrensgeschwindigkeit weiter erhöht wird.

Das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung ergeben eine Reihe'von Vorteilen, wobei insbesondere eine Verbesserung in der Geschwindigkeit bei der Herstellung von Folienblättern erzielt wird. Darüber hinaus neigen übliche Einrichtungen zum Austausch der Innenluft dazu, die Luft mit der hohen Temperatur im oberen Teil der Schlauchblase oberhalb des Abschnittes des üblichen zentralen Austrittsschachtes zu konzentrieren. Bei der vorliegenden Erfindung ergeben die beiden Aufnehmewalzer, und das Aufschlitzen der Schlauchfolie vor den Aufnehmewalzen eine Öffnung und dadurch wird ermöglicht, dass der natürliche Konvektionsstrom die Ausstossung der heissen Luft erleichtert, und in den meisten Fällen wird die Notwendigkeit für den

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üblichen zentralen Auslasschacht vermieden. Wie vorher festgestellt, kann man zusätzliche Kühlluft einführen, indem man den Auslasschacht mit Lufteinführungsvorrichtungen versieht und dadurch die Kühlwirksamkeit und das Durchsatzpotential im Gesamtsystem erhöht. Eine Luftabzugshaube oberhalb der öffnung in r-dem Schlauch ist angebracht, um die innere Luft zu entfernen. Die Öffnung ist zur weiteren Regulierung des Luftstromes einstellbar, indem man die relative Stellung der Achsen der Aufnehmewalzen, die in der horizontalen Ebene beweglich sind, entsprechend einstellt.

Es ist bekannt, dass die Koronabehandlung von Folien bei warmen Folien erleichtert wird, und daher ist es ein weitere Vorteil der Erfindung, dass diese Behandlungsstufe wirksamer durchgeführt werden kann, wenn man jede Aufnehmewalze mit einem dielektrischen Material bedeckt, das für eine Koronaentladung geeignet ist. Die Energieanforderungen sind bei dem Verfahren vermindert, weil die Folie immer noch warm ist, wenn man die Koronabehandlung durchführt. Das dabei erzeugte Ozon kann man unter Verwendung einer üblichen Abzugshaube entfernen. Weitere Vorteile sind darin zu sehen, dass man eine Verbesserung der Folienqualität hinsichtlich der Blockungsneigung erzielt, d.h. dass die Neigung der Schichten der Folie aneinander zu haften, wenn die Folie in Schlauchform abgezogen wird, wirksam verhindert wird.

Das Verfahren und die Vorrichtung gemäss der Erfindung sind ganz allgemein anwendbar auf alle Arten von plastischen Folienblättern, die mittels eines Blaskopfes hergestellt werden, und sie sind besonders geeignet, im Zusammenhang mit Polyäthylenfolien.

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Die Erfindung wird anha-nd der Zeichnung näher beschrieben.

Fig. 1 betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Ein geschmolzener plastischer Kunststoff, wie Polyäthylen, wird aus einem (nicht gezeigten) Extruder durch eine Form 2, die ein Teil des Gehäuses des Blaskopfes 1 darstellt, gefördert. Der Blaskopf ist sowohl mit äusseren Luftkühlringen 3 und 3a und einem inneren Luftkühlring 4, welcher kreisförmige Auslassdurchgänge hat, um einen peripheren Luftstrom auf die Blase 5 aus der geschmolzenen Folie, wenn diese die Extrusionsform verlässt, zu richten, ausgerüstet. Interne Kühlluft kann eingeführt und entfernt werden durch den Abzugsschacht 6, der in den Blaskopf eingesetzt ist. Oberhalb der Erstarrungslinie 7 ist die Schlauchfolie in einen Zusammenfallrahmen 8 und 8a zum Zusammenfallen der Schlauchfolie angeordnet, und am oberen Teil des Rahmens sind die Messerklingen 9 und 9a angeordnet zum Aufschlitzen der Schlauchfolie an deren Kanten unter Ausbildung von zwei Folienblättern 1o und 1oa, die durch die horizontal einstellbaren Aufnahmewalzen 11 und 11a abgezogen werden, wobei die Aufnahmewälzen 11 und 11a beweglich sind, um die Grösse der Öffnung 12, die sich durch das Aufschlitzen der Schlauchfolie ergibt, einzustellen. Die Innenluft wird durch die Abzugshaube 13, die sich oberhalb der eingestellten Öffnung 12 befindet, abgezogen. Eine dielektrische Walze und ein Walzenspalt sind bei 14 und 14a angedeutet, und eine Elektrode für eine Koronabehandlung liegt bei 15 und 15a an, wobei Ozonabzugshauben bei 16 und 16a vorgesehen sind.

Fig. 2 ist eine Obenansicht der flach gemachten Schlauchfolie 5, der Messerklingen 9 und 9a und des Zusammenfallrahmens 8 und 8a.

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Claims

HOFFMANN · !EIT-Lil «3fe PARTNER ? R 1 7 Π ζ R PATENTANWÄLTE ^ ^ ' ' ^ ^ ^ DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) . D I PL.-I NG. W. EITLE - D R. RER. NAT. K. H O FFMAN N · D I Pl.-I NG. W. LEH N DIPL.-ING. K. FOCHSLE . DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STESNHAUS) · D-8000 MD N CH EN 81 · TELEFON (089) 9110S7 . TELEX 05-29019 (PATH E) 3o 535 o/fg Exxon Research and Engineering Company, Linden, N.J. / USA Verfahren zur Herstellung einer thermoplastischen Folie in Blattform Patentansprüche

1.'; Verfahren zur Herstellung einer thermoplastischen folie in Blattform unter Anwendung einer Blaskopfvorrichtung für Schlauchfolien, bei welcher eine Blase aus einer Schlauchfolie gebildet wird, der Blaskopf an einer Spritzform anliegt, und der Blaskopf Einrichtungen für innere und äussere Kühlluft unterhalb der Erstarrungslinie der Folie hat, wobei die Schlauchblase nach oben gefördert wird und dort zu einem im Querschnitt verhältnismässig flachen Schlauch kollabiert wird und dann durch eine Aufnehmevorrichtung abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Ränder der Schlauchfolie mit einer Schneidvorrichtung unmittelbar vor

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Erreichen der Aufnehmevorrichtung aufgeschlitzt werden unter Ausbildung von zwei Folienblättern aus dem Schlauch, dass die Aufnehmevorrichtung aus zwei horizontal einstellbaren Aufnehmewalzen zum Aufrollen der Folienblätter und zur Einstellung der Grosse der Öffnung zwischen den Folienblättern besteht, und dass innere Kühlluft aus der Schlauchblase durch die zwischen den beiden Aufnehmewalzen gebildete Öffnung gefördert wird unter Anwendung von zwischen den Aufnehmewalzen angeordneten Luftauslassvorrichtungen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie thermoplastisches Polyäthylen ist.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass die gesamte innere Kühlluft, die durch den Blaskopf eingelassen wird, nur durch die oberhalb der Aufnehmewalzen vorgesehenen Ablassvorrichtungen abgezogen wird.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch g e kenn ζ eichnet, dass eine oder beide Aufnehmewalzen dielektrische Walzen darstellen, wie sie für eine Koronabehandiung von Folien verwendet werden, und dass eine Behandlungselektrode anliegend an die dielektrische Walze angebracht ist.

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