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    公开号:WO1980001149A1
    申请号:PCT/EP1979/000098
    申请日:1979-12-11
    公开日:1980-06-12
    发明作者:F Aufsess；H Pohl；G Huxhorn；W Sasse
    申请人:Unilever Nv；F Aufsess；H Pohl；G Huxhorn；W Sasse；
    IPC主号:B29C55-00
    专利说明:
    [0001] VERFAHREN ZUM SIMULTANEN BIAXIALEN RECKEN EINER FOLIE AUS KUNSTSTOFF UND VORRICHTUNG ZUR DURCHFÜHRUNG DES VERFAHRENS
    [0002] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum simultanen biaxialen Recken einer flachen Folienbahn aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polypropylen, bei dem im Anschluss an das Recken ein geringes Schrumpfen der Folie durchgeführt wird und die Vorrichtung hierzu.
    [0003] Es ist bekannt, dass gereckte Folienbahnen dadurch verbessert werden können, dass sie nach dem Recken ein wenig geschrumpft werden, wobei das Schrumpfen üblicherweise in der Thermofixierzone und nur in Querrichtung erfolgt. Für das Recken einer Polyamid-Folie in einer Vorrichtung, in der die Folienränder mittels eines zwischen zwei
    [0004] Schienen geführten Gelenkförderers erfasst werden, wurde auch schon beschrieben, die Folienbahn nach dem simultanen, biaxialen Recken zunächst in Querrichtung und anschliessend i-n Längsrichtung zu schrumpfen. Ein solcher Gelenkförderer ist jedoch konstruktiv sehr aufwendig und zur Erreichung von Reckgraden von 1:7 und mehr in jeder der beiden Reckrichtungen weniger geeignet als Gewinde¬ spindeln, die die Ränder der Folienbahn ergreifende Kluppen antreiben.
    [0005] Ein Schrumpfen der Folie nach deren Recken ist beispielsweise not- wendig, um ein sogenanntes Kaltschrumpfen der Folie in aufgewickel¬ tem Zustand bei Raumtemperatur zu verhindern. Das Kaltschrumpfen wurde insbesondere bei Polypropylen-Folien innerhalb einiger Stunden nach der Reckung beobachtet und scheint auf einer Nach- kristallisation der Folien zu beruhen. Ein nachträgliches Schrumpfen der Folienbahn ist insbesondere in der Maschinenlaufrichtung, in der die Folienbahn in Längsrichtung gereckt wird, nachteilig, da die
    [0006] OMPΓ
    [0007] /,. WIIPPOO Λ Folienbahn in dieser Richtung in einer Länge von z.B. 10000 m aufge wickelt wird.
    [0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren aufzuzeigen, das eine Schrumpfung der Folienbahn insbesondere in Längsrichtung auch nach der Erreichtung eines hohen Reckgrades ermöglicht und hierfür auch eine verbesserte Vorrichtung zu entwickeln.
    [0009] Die 'Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in einer Reckvorrichtung, in der die Ränder der flachen Folienbahn durch Kluppen oder ähnliche Greiforgane gehalten werden und in der die Kluppen mittels Gewinde¬ spindeln angetrieben sind, wobei wenigstens ein Teil der Reckung in Längsrichtung mittels progressiver Steigung der Gewindespindeln simultan mit wenigstens .einem Teil der Querreckung, die durch eine divergierende Anordnung der Gewindespindeln erzielt wird, erfolgt, nach der Erfindung die Folienbahn in Längsrichtung um bis zu 10%, vorzugsweise 3 bis 5% über den in der fertigen Folie gewünschten Reckgrad in Längsrichtung hinaus gereckt und im Anschluss an die in Längsrichtung erfolgte Reckung auf den in der fertigen Folie gewünschten Reckgrad in Längsrichtung durch die Führung der Kluppen in einer degressiven Gewindesteigung geschrumpft wird. Vorte lhafterweise erfolgt gleichzeitig mit dem Schrumpfen der Folienbahn in Längsrichtung auch eine Veränderung ihrer Abmessung in όer Querrichtung. Dies kann z.B. durch beider- seits der Folienbahn in Maschinenlaufrichtung konvergierend ange¬ ordnete Gewindespindeln mit degressiver Steigung erfolgen, die ein Schrumpfen der Folienbahn in beiden Richtungen bewirken.
    [0010] In einer bevorzugten Ausführung wird das Schrumpfen der Folienbahn in Längsrichtung ausgeführt, während die Folienbahn noch weiter in Querrichtung gereckt wird. Das Schrumpfen in Längsrichtung erfolgt hierbei bei der Recktemperatur. Das Schrumpfen in Längs¬ richtung kann verhältnismässig gering sein, da das gleichzeitige weitere Recken in Querrichtung ebenfalls dazu beiträgt, die in der Folienbahn insbesondere infolge der Längsreckung enthaltenen Spannungsspitzen zu verringern. Eine erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des bevorzugten Verfahrens ist mit zwei zueinander divergierend angeordneten Gewinde¬ spindeln versehen, die zum simultanen biaxialen Recken der Folie wenigstens über einen Teil ihrer Länge eine progressive Steigung aufweisen, wobei am auslaufseitigen Ende der Gewindespindeln im Anschluss an den Bereich mit progressiver Steigung ein Bereich mit degressiver Steigung vorgesehen ist.
    [0011] Die -Gewindespindeln dieser Vorrichtung verlaufen geradlinig, so dass während des gesamten Eingriffs der an der Folie angreifenden Kluppen eine gleich ässig ansteigende Querreckung erfolgt, die bei Polypropylen-Folien z.B. 1:7 oder mehr beträgt. Der infolge der Steigungsdegressivität eintretende Längsschrumpf trifft dabei mit der Querreckung der Folie zusammen, wodurch die- irkung des Längs- schrumpfens bezüglich der Aufhebung der Spannungsspitzen in Längs¬ richtung verstärkt wird.
    [0012] Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsge ässen Vorrichtung kann darin bestehen, dass die beiden Gewindespindeln am einlauf- Seiten Ende einen Bereich mit gleichbleibender Steigung, d.h., ohne Steigungsprogression aufweisen, einen daran anschliessenden Bereich mit progressiver Steigung haben und in einem dritten Bereich eine degressive Steigung besitzen.
    [0013] Hierdurch wird erreicht, dass im ersten Bereich ausschliesslich in Querrichtung gereckt wird. Im daran anschliessenden zweiten Bereich wird simultan in beiden Achsrichtungen gereckt, wobei bei gleichem Gesamtreckverhältnis in beiden Achsrichtungen der Anteil der Längs¬ richtung in diesem zweiten Bereich überwiegt. Im dritten Bereich der Spindeln wird dann wieder ausschliesslich quer gereckt, während in Folienlängsrichtung ein Schrumpfen der Folie durchgeführt wird.
    [0014] Erfindungsgemäss beträgt der Bereich am Ende der Gewindespindeln mit degressiver Steigung maximal etwa 10%, vorzugsweise etwa 5% ihrer Gesamtlänge. Der Bereich mit degressiver Steigung erstreckt sich dabei über vorzugsweise wenigstens einen Gewindegang der Gewindespindeln. Gemäss einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Steigungsdegression im Endabschnitt der Gewindespindeln 2 bis 6% vorzugsweise 3 bis 5% der im vorhergehenden Abschnitt vorgesehenen Steigungsprogression.
    [0015] Als ebensfalls sehr vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn gemäss der Erfindung der erste Bereich der Gewindes indeln, in dem eine gleichbleibende Steigung vorgesehen ist, etwa 50% der gesamten' Spindellänge einnimmt, während der Bereich mit Steigungs- progressivität etwa 40 bis 45% und der Bereich der Steigungs¬ degression etwa 5 bis 10% der Länge der Gewindespindeln beträgt. Mit einer Reckvorrichtung mit derart ausgebildeten Gewindespindeln kann eine Folie hergestellt werden, die bei entsprechendem Divergenz winkel gleichen Reckgrad in Längs- und Querrichtung '(z.B. je 1:7, das ist 1:49 in der Fläche) und wegen der überwiegenden Reckung in Längsrichtung am Ende der Reckzone überwiegende Festigkeits¬ eigenschaften in Längsrichtung aufweist, und bei der die Spannungs¬ spitzen, die bei der Weiterverarbeitung leicht zu Folien- beschädiguήgen führen, abgebaut sind und die keinen messbaren Kalt- schrumpf in Längsrichtung hat.
    [0016] Die erfindungsgemässe degressive Steigung der Gewindespindeln an ihrem auslaufseitigen Ende kann auch bei Gewindespindeln angewendet werden, die über ihre gesamte übrige Länge eine gleich ässige, progressive Steigung besitzen.
    [0017] Während die Kluppen entlang den Spindeln von dem Gewinde der Spindel angetrieben werden, erfolgt der Antrieb vom Ende der Spindeln an beispielsweise durch eine mit konstanter Geschwindigkeit umlaufende Mitnehmerkette. Die degressive Steigung der Gewindespindeln verzögert die Kluppen, so dass sie ohne ruckartige Beanspruchung der Folienbahn von ihren der Divergenz der Gewindespindeln entsprechend divergierenden Bewegungsrichtungen in zur Maschinen¬ laufrichtung etwa parallele Richtungen gelangen.
    [0018] Die Erfindung ist im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Die Figuren zeigen eine schematisch dargestellte Reckvorrichtung mit zwei zueinander divergierenden Gewindespindeln
    [0019] OMPI , WIPO (Fig. 1) und eine einzelne Gewindespindel dieser Vorrichtung (Fig. 2).
    [0020] Eine flache Folienbahn 1, die z.B. mittels eines nicht dargestellten Extruders hergestellt wurde, wird über Kühl- und Heizwalzen 10 geführt und etwa auf die Recktemperatur erwärmt. Am einlaufseitigen Ende 2 der eigentlichen Reckvorrichtung wird die Folienbahn 1 an ihren Rändern von Kluppen 3 erfasst und in die Reckzone 9 eingeführt. Die Kluppen 3 gelangen zum Eingriff in die Gewindegänge 4 von Gewindespindeln 5, die beiderseits der Reckvorrichtung zueinander divergierend angeordnet wird. Die Divergenz der Gewindespindeln 5 bewirkt ein Recken in Querrichtung über die gesamte Länge der Reck¬ zone 9. In der Reckzone 9 kann die Temperatur der Folienbahn durch nicht dargestellte Heiz- und/oder Kühleinrichtungen auf die geeignete Recktemperatur, bei der eine thermoelastische Reckung und eine Verbesserung der Folieneigenschaften möglicht ist, eingestellt werden. Die Gewindegänge 4 der beiden Spindeln 5 haben in einem ersten, etwa die Hälfte der Gesamtlänge der Spindeln 5 betragenden Bereich 6 eine gleichbleibende Steigung, wodurch die drehbar angetriebenen Spindeln 5 die Kluppen und somit auch die Folienbahn mit ihrer Anfangsgeschwindigkeit weiter transportieren, d.h. ohne eine Reckung in Längsrichtung. In einem zweiten, etwa 40% der Gesamtlänge der Spindeln betragenden Bereich 7 weist die Steigung der Gewindegänge 4 eine Progression auf, die von 1:1 ausgeht und ansteigt bis zu einer Längsreckung der Folienbahn von 1:7,35. In einem dritten, etwa 10% der Spindellänge entsprechenden Bereich 8 hat die Gewindesteigung eine Degression, die auf die Folienbahn bezogen 7,35:7,0 beträgt, wodurch die Folienbahn am auslaufseitigen Ende der Spindeln einen Reckgrad in Längsrichtung von 1:7 gegenüber der Ausgangsfolie auf¬ weist. Die Kluppen werden in der Reckzone 9 und der anschliessenden Thermofixierzone 12 an nicht dargestellten Führungsschienen geführt. Diese können in der Thermofixierzone 12 ein wenig zueinander kon¬ vergieren, um die Folienbahn gegebenenfalls auch etwas in Quer¬ richtung zu schrumpfen. An die Thermofixierzone 12, in der die Folienbahn häufig auf eine höhere Temperatur als die Recktemperatur erhitzt wird, schliesst eine Kühlzone 13, an und anschliessend wird die Folie, was nicht mehr dargestellt' ist, aufgewickelt. Die Klupoen 3 werden mittels einer Transporteinrichtung 11 vom Ende der Gewindespindeln 5 durch die Thermofixierzone 12 und die Kühl- zone 13 über Umlenkräder 14 zur Einlaufseite der Folienbahn 1 zurück¬ gebracht, wo sie über Umlenkräder 15 an die Ränder der Folienbahn herangeführt werden.
    [0021] In einer Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Art, jedoch mit
    [0022] Spindeln von etwa 5 m Länge, die in einem solchen Winkel divergieren, däss am Ende der .Reckzone eine Querreckung von etwa 1:8,2 erreicht wird, wurde eine Polypropylen-Folie von etwa 420 mm Breite zwischen den Kluppen 3 an der Ein!aufseite auf etwa 3445 mm Breite zwischen den Klunoen am Ende der Reckzone bei Abzugsgeschwindigkeiten von 75 bis 90 m/min der auf 0,02 mm biaxial ausgereckten Folienbahn behandelt. In der Thermofixierzone 12 wurde die Folie gegebenen¬ falls auf einen Reckgrad von etwa 1:8 in Querrichtung geschrumpft. Der die Längsrichtung ergebende Abstand zwischen zwei Kluppen 3 betrug an der Einlaufseite der Gewindespindeln 5 etwa 40 mm und wurde infolge der Gewindesteigung auf maximal 302 mm vergrössert, was einer Vergrösserung des Abstandes zwischen den Kluppen in Richtung der Spindel im Verhältnis 1:7,55 und einer Reckung der Folienbahn in Maschinenlaufrichtung von 1:7,22 entspricht. Im Bereich 8 im auslaufseitigen Endabschnitt der Spindeln 5 erfolgte eine Schrumpfung der Folienbahn in Längsrichtung von etwa 3%, das ist auf einen Reckgrad von 1:7, bezogen auf die Ausgangsfolie, bzw. in einem Verhältnis 7,22:7 bezogen auf die grösste Längsreckung in der Reckzone; dabei verringerte sich der Abstand der Kluppen in Richtung der Spindel auf etwa 293 mm und die Länge der degressiven Steigung des Gewindeganges betrug etwa 6% der gesamten Spindellänge. Die auf diese Weise erzeugte Schrumpfung in Längsrichtung ergab Folien¬ bahnen, die in erkaltetem, aufgewickeltem Zustand und bei der späteren Weiterverarbeitung bei etwa Raumtemperatur kein Kalt- schrumpfen mehr zeigten.
    [0023] OMPI_
    权利要求:
    Claims
    P A T E N T A N S P R U C H E
    1. Verfahren zum biaxialen Recken einer flachen Folienbahn aus Kunststoff in einer Reckvorrichtung, in der die Ränder der flachen Folienbahn durch Kluppen gehalten werden, die mittels Gewinde¬ spindeln angetrieben sind, wobei wenigstens ein Teil der Reckung in Längsrichtung mittels progressiver Steigung der Gewindespindeln simultan mit wenigstens einem Teil der Querreckung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Folienbahn in Längsrichtung um' bis zu 10% über den in der fertigen Folie gewünschten Reckgrad hinaus gereckt und im Anschluss an die Reckung in Längsrichtung auf den gewünschten Reckgrad in Längsrichtung durch Führung der Kluppen in einer degressiven Gewindesteigung geschrumpft wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schrumpfen der Folienbahn in Längsrichtung durchgeführt wird, während die Folienbahn noch weiter in Querrichtung gereckt wird, wobei das
    Schrumpfen in Längsrichtung bei der Temperatur des Reckens erfolgt.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoff-Folienbahn im Wesentlichen aus Polypropylen besteht.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Folienbahn in der Reckvorrichtung über die gesamte Reckzone stetig bis auf einen Reckgrad von mindestens 1:7 quer gereckt wird und die Längsreckung der Folienbahn infolge progressiver Steigung der Gewindespindeln erst bei etwa 50% der Länge der Reckzone beginnt und bis 90 bis 95% der Länge der Reck¬ zone eine Reckung in Längsrichtung von mehr als 1:7 ergibt und am Ende der Reckzone infolge degressiver Steigung der Gewinde¬ spindeln auf den gewünschten Reckgrad der fertigen Folie von mindestens 1:7 geschrumpft wird.
    5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, enthaltend Kluppen, die die Ränder der Folien¬ bahn ergreifen, und Gewindespindeln zum Antrieb der Kluppen, die zum simultanen biaxialen Recken der Folienbahn divergierend zuein¬ ander abgeordnet sind und wenigstens über einen Tei1 ihrer Länge eine progressive Steigung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass. am auslaufseitigen Ende der Gewindespindeln (5) im Anschluss an den Bereich (7) der progressiven Steigung der Gewindespindeln (5) ein Bereich mit einem Gewinde mit degressiver Steigung zur weiteren Führung der Klupnen (3) vorgesehen ist.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde mit degressiver Steigung auf den Gewindespindeln (5) selbst an deren auslaufseitigern Endabschnitt im Bereich (8) angeordnet ist.
    7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt der Gewindespindeln (5) mit dem Bereich (8) mit degressiver Steigung nicht mehr als 10% der gesamten Länge der Spindeln (5) beträgt, wobei sich dieser Bereich (8) über wenigstens einen Gewindegang der Gewindespindel (5) erstreckt.
    8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich (8) mit degressiver Steigung etwa 5% der gesamten Länge der Gewindespindeln (5) beträgt.
    9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Degression der Steigung im Bereich (8) am aus¬ laufseitigen Ende der Gewindespindeln (5) 2 bis 6% der Progression der Steigung in dem vorangehenden Bereich (7) beträgt.
    10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Gewindespindeln (5) am einlaufseitigen Ende einen ersten Bereich (6) mit gleichbleibender Steigung über etwa 50% der Spindellänge besitzen, in einem anschliessenden Bereich . (7) von 40 bis 45% der Spindellänge eine progressive Steigung aufweisen und am Ende der Spindeln (5) der Bereich (8) mit degressiver Steigung 5 bis 10% der Spindellänge beträgt.
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    法律状态:
    1980-06-12| AK| Designated states|Designated state(s): BR JP US |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE2853398||1978-12-11||
    DE2853398A|DE2853398C3|1978-12-11|1978-12-11||BR7908945A| BR7908945A|1978-12-11|1979-12-11|Processo e aparelho para o esticamento biaxial de uma folha de filme plana de material plastico em um aparelho de esticar|
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