DE2934631C2

DE2934631C2 - Process for the production and monoaxial stretching of a group of foil strips and device for carrying out the process

Info

Publication number: DE2934631C2
Application number: DE2934631A
Authority: DE
Inventors: Siegfried 5290 Wipperfürth Braun; Dieter 5630 Remscheid Czerwon; Friedrich 5600 Wuppertal Rüppel
Original assignee: Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1979-08-28
Filing date: 1979-08-28
Publication date: 1983-08-18
Also published as: DE2934631A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung und monoaxialen Verstreckung einer Schar von Folienbandern nach dem Oberbegriff des Anspruchs I sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5.The invention relates to a method for producing and monoaxially stretching a group of film strips according to the preamble of claim I and a device for implementation this method according to the preamble of claim 5.

Es ist bekannt, Folienbänder aus thermoplastischen, hochpolymeren Kunststoffen für verschiedene Anwendungsfälle mit den hierfür erforderlichen, spezifischen Produkteigenschaften herzustellen. Solche Anwendungsfälle sind beispielsweise Webbänder für Teppichgrundgewebe oder für Verpackungsgewebe. Folienbänder für die Herstellung von Schnüren. Seilen öder Tauen sowie Folienbänder als Auspingsmaterial für die Herstellung von Spleißfäden und ähnlichen Produkten.It is known, film strips made of thermoplastic, high-polymer plastics for various applications with the specific product properties required for this. Such use cases are for example woven tapes for carpet backing fabrics or for packaging fabrics. Foil tapes for the production of cords. Ropes or ropes as well as foil strips as Auspingsmaterial for the Manufacture of splicing threads and similar products.

Bei den bekannten Herstellungsverfahren werden die Kunststoffe in einem kontinuierlichen Verfahren plastifiziert und in schinelzflüssigcm Zustand durch ein Prcßwerkzeug. vorzugsweise eine Breitschlitzdüse, als Fol'enH;ihn ;Hisg!.*preH; Πΐ'.-s? wird in emiMis roniperier-In the known manufacturing processes, the plastics are plasticized in a continuous process and in a liquid state through a Pressing tool. preferably a slot nozzle, as Fol'enH; him; Hisg!. * PreH; Πΐ '.- s? will be roniperier-

ten Kühlbad unter die Erweichungstemperatur des Kunststoffes abgekühlt. Nach dem Beschneiden der Folienbahnränder wird die Flachfolie in eine Schar schmaler, ebener Folienbänder aufgeteilt, welche zwischen Walzen- oder Galettenanordnungen, die vorzugsweise als Umschlingungsstreckwerke ausgebildet sind und zwischen denen Heißluftöfen angeordnet sind, im langen Reckspalt monoaxial verstreckt ggf. wärmestabilisiert und danach aufgespult wird.th cooling bath cooled below the softening temperature of the plastic. After trimming the At the edges of the film web, the flat film is divided into a group of narrow, flat film strips, which between roller or godet arrangements, which are preferably designed as wrap-around draw frames and between which hot air ovens are arranged, stretched monoaxially in the long stretching gap, if necessary heat-stabilized and then wound up.

Bei diesem Verfahren wird üblicherweise von der Herstellung eine. Flachfolie ausgegangen; doch ist es auch Stand der Technik, von einer Extrusions-Blasfolie auszugehen, die nach dem Flachlegen, seitlichen Aufschlitzen und Trennen der aufeinanderliegenden Bahnen in Folienbäjider der gewünschten Breite aufgeteilt wird.In this process, a. Out of flat foil; Yes it is Also state of the art, starting from an extrusion blown film that, after being laid flat, laterally Slitting and separating the overlapping webs into foil sheets of the desired width is divided.

Die bekannten Anlagen zur kontinuierlichen Herstellung von Folienbändern sind noch verbesserungsbedürftig, und zwar einerseits im Hinblick auf die Bedienbarkeit und andererseits auf die erreichbare Produktivität, den spezifischen Raumbedarf der Anlage und den Energiebedarf. So beträgt bei Erfüllung von üblichen Quaiitätsanforderungen an die Produkte heute d'e Aufspulgeschwindigkeit der Folienbänder am Ende bekannter Produktionsanlagen — trotz langjähriger Bemühungen der Industrie — höchstens 300 bis 350 m/min. Diese Geschwindigkeit wird bei einer Abzugsgeschwindigkeit der Folienbahn von der Strangpreßdüse in der Größenordnung von weniger als 50 m/min erzielt.The known systems for the continuous production of foil strips are still in need of improvement, on the one hand in terms of usability and on the other hand in terms of the productivity that can be achieved, the specific space requirements of the system and the energy requirements. So when fulfilling the usual Quality requirements for the products today d'e winding speed of the film strips at the end known production plants - despite long-term efforts by the industry - a maximum of 300 to 350 m / min. This speed is at a withdrawal speed of the film web from the extrusion die on the order of less than 50 m / min.

Der weiteren Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit stehen insbesondere erhebliche Schwierigkeiten an den Streckwerken und Heißluftöfen entgegen. Dabei sind die Gründe für diese Schwierigkeiten weniger im mechanischen Teil der Maschinenanlage aJs in der verwandten Technologie zu suchen. Es gelang nämlich bisher nur unzureichend, die für die Verstreckung erforderliche Wärmemenge auf dem zur Verfügung stehenden Längenabschnitt der Anlage so rechtzeitig und dosiert in die zu verstreckende Schar der Folienbänder mit der Maßgabe einzubringen, daß bei Erhöhung der Streckgeschwindigkeit einzelne Folienbänder nicht abreißen, was zu erheblichen Betriebsstörungen und Produktionsausfällen führt. So wurde festgestellt, daß die Folienbänder bei einer Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit im allgemeinen bei zu niedrigen Strecktemperaturen verstreckt werden, woraus eine geringe Betriebssicherheit mit der Folge von Abrissen und unzulässigen Qualitätseinbußen sowie insbesondere ungünstigen Schrumpfeigenschaften resultiert. Demzufolge waren die Produkte für verschiedene Anwendungsgebiete unbrauchbar.The further increase in the production speed is particularly difficult towards the drafting systems and hot air ovens. The reasons for these difficulties are less in the mechanical part of the machinery aJs to look in the related technology. Because it succeeded So far only inadequate, the amount of heat required for stretching on the available standing length of the system so timely and dosed into the crowd to be stretched Bring in foil strips with the proviso that individual foil strips are used when the stretching speed is increased do not tear off, which leads to significant operational disruptions and production losses. So became found that the film strips generally increase when the production speed is increased low stretching temperatures are stretched, from which a low operational reliability with the result of Tears and impermissible loss of quality as well as, in particular, unfavorable shrinkage properties result. As a result, the products were unusable for various areas of application.

Aus der DE-OS 16 79 983 ist dazu ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zur Herstellung von Verpackungsbändern bekanntgeworden. Die dort angegebenen Temperaturverhältnisse und Verfahrensbedingungen sollen bei derartig verstreckten Verpackungsbändern die hohe Spleißneigung unter Erhaltung des Vorteils großer Zerreißfestigkeit beseitigen. Dies wird dadurch erreicht, daß entweder der Ken oder die äußere Zone der Bänder eine Temperatur über der Erweichungstemperatur des Polymeren aufweist, die bei einer thermoelastischen Verstreckung des übrigen Bandcjuerschnittes plastisch verzogen wird und einen Querschnitt hoher Zähigkeit aufweist.From DE-OS 16 79 983 is a method according to the preamble of claim 1 for the production of packaging tapes became known. The ones specified there In the case of packaging tapes stretched in this way, temperature conditions and process conditions should ensure the high tendency to splice while maintaining the Eliminate the advantage of high tensile strength. This is achieved by using either the Ken or the outer zone of the bands has a temperature above the softening temperature of the polymer, which is at a thermoelastic stretching of the remaining Bandcjuschnittes is plastically warped and one Has cross-section of high toughness.

Nachteilig hierbei ist. daß die oberhalb der Erweichungstemperatur pli'stisch verzogenen Bandquerschnittc nicht vcrsireckt sind und somit praktisch nichtThe disadvantage here is. that those above the softening temperature pleatedly distorted band cross-section c are not covered and therefore practically not

zur Festigkeit der Bänder beitragen, wodurch der Polymerwerkstoff nur schlecht ausgenutzt ist.contribute to the strength of the belts, which means that the polymer material is poorly utilized.

Bei dem geschilderten Stand der Technik stellt sich nunmehr die Aufgabe, das gattungsgemäße Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart zu gestalten, daß die beschriebenen Hemmnisse für eine Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit überwunden werden. Dabei richtet sich die Erfindung insbesondere darauf, das sich an die Extrusionsstufe kontinuierlich anschließende Streckverfahren mit dem Ziel höherer Produktionsgeschwindigkeiten und einer wesentlichen Verringerung des erforderlichen Energiebedarfes zu verbessern.In the case of the prior art described, the task now arises, the generic method according to the preamble of claim 1 so that the described barriers for a Increase in production speed can be overcome. The invention is directed in particular ensure that it adapts to the extrusion stage continuously subsequent stretching process with the aim of higher production speeds and a substantial To improve the reduction of the required energy consumption.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.The solution to this problem results from the characterizing features of claim 1.

Es sei erwähnt, daß die Einzelbandextrusion für Flachfäden an sich bekannt ist (vgl. Textilindustrie 70, 11/1968, Seiten 774 bis 776). Sie bringt als Vorteil mit sich, daß alle Folienbänder der Schar identisch gleiche Eigenschaften hinsichtlich ihrer Geometrie und Verstreckbedingungen aufweisen. Es entfällt damit auch die schwierige und zeitraubende Justieren des Austrittsspaites des Breitschlitzdüsenwerkzeuges und das Beschneiden der Folienbahn an den Rändern sowie das Aufteilen der Folienbahn in einzelne Folienbänder. In der Streckstufe ergeben sich bei Verstreckung einzeln extrudie^r*er Bänder zusätzliche Vorteile hinsichtlich einheitlicherer Verstreckbedingungen, d. h. beispielsweise im wesentlichen identischer Titer und gleicher Vorbehandlung in der Extrusionsstufe, wobei gleiche Fließbedingungen, gleiche Verweilzeiten und Temperaturbeanspruchungen etc. im Strangpreßwerkzeug vorliegen. Die Einzelbandextrusion ist nach der Erfindung aber auch notwendig, weil das Schneiden einer Bänderschar aus einer Folienbahn unter Einhaltung der übrigen Merkmale des Anspruchs 1 mit den üblichen Werkzeugen, wie Messerbalken oder dgl., nicht betriebssicher ausführbar ist.It should be mentioned that single-band extrusion for flat threads is known per se (cf. Textilindustrie 70, 11/1968, pages 774 to 776). It has the advantage that all the film strips of the group have identical properties with regard to their geometry and stretching conditions. This also eliminates the difficult and time-consuming adjustment of the exit gap of the slot die tool, trimming the film web at the edges and dividing the film web into individual film strips. In the drawing step resulting in stretching individually extrudie ^r * he tapes additional advantages in terms of more uniform drawing conditions, ie for example a substantially identical linear density and the same pre-treatment in the extrusion step, wherein the same flow conditions, the same residence times, and temperature stresses, etc. present in the extrusion die. The single-band extrusion is also necessary according to the invention because the cutting of a band of bands from a film web while observing the other features of claim 1 with the usual tools, such as cutter bars or the like., Can not be performed reliably.

Bei dem erfindungsgemäßeri Verfahren wird die ausgepreßte Folienbänderschar nur so weit abgekühlt, daß die Mantelzone der einzelnen Folienbänder beim Austritt aus dem Kühlbad verfestigt ist, während die einen 50% bis 60% vom Gesamtquerschnitt jedes Folienbandes aufweisende Kernzone noch plastisch vorliegt und einen solchen Wärmeinhalt aufweist, daß ihr die zur Verstreckung des gesamten Foüenbandquerschnitts erforderliche Wärmemenge noch entzogen werden kann, indem nach dem Verlassen des Kühlbades ein Temperaturausgleich zwischsn Kern- und Mantelzone der Folienbänder unter Verfestigung ihres Gesamtquerschnitts erfolgt. Hierbei liegt über dem gesamten Folienbanciquerschnitt eine im wesentlichen homogene Temperaturverteilung vor und am Beginn der Streckzone wird die optimale Strecktemperatur erreich,, bei der auch die zuvor noch plastische Kernzone des Folienbandes ausreichend verfestigt ist, um sie ebenfalls zu /erstrecken. Durch diesü Verfahrensführung ergeben sich wesentliche Vorteile hinsichtlich des spezifischen Energie- und Raumbedarfs, da die von der Extrusionsstufe her von den Bändern mitgebrachte Wärmemenge ausgenutzt und nicht im Kühlbad abgeführt wird, um sie später in der Streckstufe wieder zuführen zu müssen. Schließlich könren sogar die bisher üblichen Heißluftöfen völlig eingespart werden, da die Verstreckung nach dem weiteren Merkmal der Erfindung ohne zusätzliche Wärmezufuhr von außen her in die Folienbänder durchgeführt wird. Hierdurch wird die Anlaeenlänee verkürzt und derIn the method according to the invention, the pressed sheet of foil strips is only cooled to the extent that that the jacket zone of the individual film strips is solidified as they exit the cooling bath, while the a core zone having 50% to 60% of the total cross section of each foil strip is still plastic is present and has such a heat content that you have to stretch the entire foil strip cross-section required amount of heat can still be withdrawn by after leaving the cooling bath a temperature equalization between the core and jacket zone of the foil strips with solidification of theirs Total cross-section takes place. In this case, there is essentially one over the entire cross-section of the film homogeneous temperature distribution before and at the beginning of the stretching zone becomes the optimum stretching temperature Achieve, in which the previously plastic core zone of the foil tape is sufficiently solidified, to extend them as well. Through this procedure there are significant advantages in terms of the specific energy and space requirements, since the The amount of heat brought along by the belts from the extrusion stage is used and not in the Cooling bath is discharged in order to have to supply it again later in the stretching stage. After all, even can the conventional hot air ovens can be completely saved, since the stretching after the other Feature of the invention is carried out without additional heat input from the outside into the film strips. This shortens the plant length and the

spezifische Raumbedarf erheblich verkleinert.specific space requirements significantly reduced.

Unter einer Verstreckung der Folienbänder ohne zusätzliche Wärmezufuhr durch eine äußere Energiequelle oder unter dem Begriff »Kaltverstreckung« soll im Sinn dieser Erfindung verstanden werden, daß keine "> äußere Energiequelle verwendet wird, um die Folienbänder auf die Strecktemperatur zu erhitzen. Dabei ist »von außen« oder »äußere Energiequelle« auch so zu versiehen, daß hierunter beispielsweise auch dielektrische, kapazitive oder Mikrowellenbeheizungen fallen, '■'* durch die die Folienbänder durch äußere Energieeinwirkung im Inneren erwärmt werden. Mit anderen Worten soll eine Anlage zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Bereich der Streckzone kein Bauteil aufweisen, das durch eine äußere Energiequelle auf eine ι > Temperatur oberhalb der Folienbandtemperatur, insbesondere der optimalen Strecktemperatur der Kunststofffolienbänder oder darüber, beheizt wird. Ein derartiger, verfahrenstechnisch notwendiger Temperaturgradient von einer äußeren Heizqueiie in Richtung zum -" Folienband hin — als Voraussetzung für einen Wärmefluß in das Folienband — wird somit ausgeschlossen. Andererseits kann aber an einem »Kaltstreckwerk« beispielsweise das Lieferwerk im Rahmen der Erfindung so temperiert sein, daß beim Darüberfüh- - > ren der Schar der Folienbänder ein Wärmeentzug und damit eine Ab- oder Auskühlung der Folienbänder vermieden wird.In the context of this invention, stretching of the film strips without additional heat input from an external energy source or the term "cold stretching" should be understood to mean that no "> external energy source is used to heat the film strips to the stretching temperature "or" external power source "also versiehen so that here under, for example, dielectric, capacitive or microwave heaters fall * by the be '■', the foil strips heated by external action of energy inside. in other words, to a plant for carrying out the method according to the invention Area of the stretching zone do not have a component that is heated by an external energy source to a temperature above the film strip temperature, in particular the optimal stretching temperature of the plastic film strips or above - "Foil tape towards - as a prerequisite for heat flow into the foil tape - is thus excluded. On the other hand, however, in a "cold stretching unit", for example, the delivery unit can be tempered within the scope of the invention in such a way that when the group of foil strips is passed over, heat is avoided and thus the foil strips are prevented from cooling down or cooling down.

Nach einer weiteren, bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 2 ergibt sich eine erheblich Jo höhere Produktivität als nach den bekannten Herstellungsverfahren, da die bisher erforderlichen Verweilzeiten zum Einbringen der Wärme in der Streckstufe nicht mehr notwendig sind. Es ist vielmehr besonders vorteilhaft, die Anlage bei hohen Abzugs-, Streck- und Ji Aufspulgeschwindigkeiten zu betreiben. Dies ist schon deshalb günstig, weil hierbei nur geringe Wärmeverluste hAccording to a further, preferred embodiment of the invention according to claim 2 there is a considerable Jo higher productivity than with the known manufacturing processes, because the dwell times previously required for introducing the heat in the stretching stage are not more are necessary. Rather, it is particularly advantageous to use the system at high take-off, stretch and Ji Operate winding speeds. This is advantageous because there is only little heat loss here H

So unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren vom Bekannten insbesondere durch die hohen Abzugsgeschwindigkeiten von den Düsenöffnungen de^ Strangpreßwerkzeuges zwischen 100 m/min bis 200 m/min und die hohe Aufspulgeschwindigkeit von vorzugsweise mehr als 600 m/min, bei der sich eine Erhöhung der Mengenleistung auf ein Mehrfaches der *"> bisher üblichen Anlagen erzielen läßt. Andererseits ist es auch möglich, bei diesem hohen Durchsatz die Zahl der Folienbänder zu reduzieren. Hierdurch können die Galetten der Streckwerke verkürzt, die Investitionskosten für die Anlage verringert und die Bedienbarkeit bei ^v> den hohen Geschwindigkeiten verbessert werden.The method according to the invention differs from the known in particular in the high withdrawal speeds from the nozzle openings of the extrusion tool between 100 m / min to 200 m / min and the high winding speed of preferably more than 600 m / min, which increases the output On the other hand, it is also possible to reduce the number of film strips with this high throughput. This can shorten the godets of the drafting units, reduce the investment costs for the system and make ^v> den more usable high speeds can be improved.

In Versuchen mn Polymermischungen wurde herausgefunden, daß hierfür das erfindungsgemäße Verfahren ebenfalls anwendbar ist und daß durch die in den Ansprüchen 3 und 4 angegebenen Mischungsverhältnis- ~» se von Polypropylen mit einem linearen Polyester einerseits und mit einem Polyamid andererseits hervorragend gute Eigenschaften der Folienbänder hinsichtlich Festigkeit und Dehnung erreicht werden.In experiments mn polymer mixtures has been found that this method of the invention is also applicable and in that by the features stated in claims 3 and 4 Mischungsverhältnis- ~ »se of polypropylene with a linear polyester one hand, and with a polyamide on the other hand excellent good properties of the film strips with regard to strength and elongation can be achieved.

Die Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens ^M) gemäß der Erfindung nach Anspruch 5 geht im Oberbegriff von einem Stand der Technik aus, wie er in Textilindustrie 70. 11/1968. Seiten 774 bis 776 beschrieben ist. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß an die Schmelzeeintrittsöffnung des Strangpreß- ⁿ' Werkzeuges eine Schmelzeveneiiüngseinrichtung mit einer Mehrzahl individueller Schmelzekanäle gleicher Länge angeschlossen ist. die in individuellen Düsenöffnungen münden, wobei die Schmel/ckaniile in einer oder mehreren parallelen Ebenen in Düsenkörpern liegen, die auswechselbar im Strangpreßwerkzeug angeordnet sind. Die Vorrichtung isi in Kombination hiermit noch dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kühlbad eine höheneinstellbare Umlenkeinrichtung für die Schar der Folienbänder unterhalb des Flüssigkeitsspiegel angeordnet ist.The device for carrying out the method ^M) according to the invention according to claim 5 is based on the preamble of a state of the art, as it is in textile industry 11/1968. Pages 774 to 776 is described. The apparatus is characterized in that the melt inlet opening of the extrusion 'tool ^{n is} an Schmelzeveneiiüngseinrichtung with a plurality of individual melt channels of equal length is connected. which open into individual nozzle openings, the Schmel / ckaniile lying in one or more parallel planes in nozzle bodies which are arranged interchangeably in the extrusion die. In combination with this, the device is also characterized in that a height-adjustable deflection device for the group of foil strips is arranged below the liquid level in the cooling bath.

Es sei erwähnt, daß das zuerst genannte Merkmal im Kennzeichenteil des Anspruchs I für die Einzelbandextrusion notwendig ist und die in diesem Zusammenhang genannten EinzelmaOnahmen durch die DE-AS 12 62 012 und die US-PS 16 03 813 für andere Produktionsverfahren an sich bekannt sind.It should be mentioned that the first-mentioned feature in the characterizing part of claim I for single-band extrusion is necessary and the individual measures mentioned in this context by the DE-AS 12 62 012 and US-PS 16 03 813 for others Production processes are known per se.

Erst die Kombination der Vorrichiungsmerkmale des Anspruchs 5 führt aber zum Erfolg, da eine für die Ausübung des Verfahrens wesentliche Maßnahme für die gezielte Steuerung des Wärmehaushaltes in den Folienbändern zusätzlich vorgeschlagen wird.Only the combination of the Vorrichiungsmerkmale of claim 5 but leads to success, since one for the Exercise of the process essential measure for the targeted control of the heat balance in the Foil tapes are also proposed.

Vorteilhafte Maßnahmen zur Beeinflussung und Steuerung der Folienbandtemperatur zwischen Kühlbad und Lieferwerk des Streckwerkes sind in den Ansprüchen 6 bis 8 angegeben. Die Maßnahmen nach Anspruch 6 und 7 dienen u. a. dem Zweck, die Bandtemperaturen untereinander und über ihre Länge gesehen zu vergleichmäßigen. Als bevorzugte Maßnahme wird dabei der Vorschlag nach Anspruch 6 angesehen, da mit geringem Aufwand und ohne den Energiel/edarf einer Absauganlage die an den Bändern anhaftende, mitgeschleppte Kühlflüssigkeit entfernt wird. Dadurch wird den Folienbändern einerseits nur wenig Wärme zum Verdampfen anhaftender Flüssigkeit entzogen und andererseits — im Gegensatz zu einer Vakuumabsaugung — auch keine Luftströmung erzeugt, in der erhöhte Wärmeübergangswerte mit einer verstärkten Auskühlung der Folienbänder vorliegen.Advantageous measures for influencing and controlling the film strip temperature between the cooling bath and the delivery system of the drafting system are specified in claims 6 to 8. The measures according to claims 6 and 7 serve, inter alia, the purpose of making the strip temperatures uniform among one another and over their length. The suggestion according to claim 6 is regarded as a preferred measure, since the cooling liquid that adheres to the belts and is dragged along is removed with little effort and without the energy requirement of a suction system. As a result, on the one hand, only little heat is withdrawn from the foil strips to evaporate adhering liquid and, on the other hand - in contrast to vacuum suction - no air flow is generated in which there are increased heat transfer values with increased cooling of the foil strips.

Gemäß Anspruch 8 ist die Temperatur des KühlbadesAccording to claim 8 is the temperature of the cooling bath

Ι*»— •·Ά~1···>ηΙ« ·« \/a^k,n/i,inn mit Λι**· UnUanoAP 5tcÜCrL»5.r. wOuUttii ill H.I i/'iiuuttg ιιιιτ xn» t ι luiibiiTvistellbarkeit der Umlenkeinrichtung in dem Kühlbad eine leichtere Temperaturführung ermöglicht wird. Ι * »- • · Ά ~ 1 ···> ηΙ« · «\ / a ^ k, n / i, inn with Λι ** · UnUanoAP 5tcÜCrL» 5.r. wOuUttii ill HI i / 'iiuuttg ιιιιτ xn »t ι luiibiiTvi adjustability of the deflection device in the cooling bath allows easier temperature control.

Es hat sich herausgestellt, daß der durch die Maßnahme nach Anspruch 6 erzielbare Erfolg noch von dem Austrittswinkel der Bänderschar aus dem Kühlbad abhängig ist. Ein bevorzugter Austrittswinkel liegt nach Anspruch 10 im Bereich von 30° bis 50°; ein optimaler Wert wurde für einen Austrittswinkel von etwa 30° ermittelt.It has been found that the achievable by the measure according to claim 6 success still from the exit angle of the band of ribbons from the cooling bath is dependent. A preferred exit angle is after Claim 10 in the range from 30 ° to 50 °; an optimal value became for an exit angle of about 30 ° determined.

Die Steuerung des Wärmehaushaltes der Folienbänder nach der Erfindung führt dazu, daß gemäß Anspruch 9 die Galetten des Lieferwerkes für das Streckwerk so ausgelegt sind, daß sie nur bis auf eine Temperatur unterhalb der Erweichungstemperatur der Folienbänder beheizbar sind. Denn durch die Galetten müssen die Folienbänder nicht auf die Strecktemperatur aufgeheizt werden; vielmehr brauchen nur Wärmeverluste gegenüber der Umgebung und ein Wärmeentzug durch die Galetten des Lieferwerkes gemindert werden.The control of the heat balance of the film strips according to the invention leads to that according to Claim 9, the godets of the delivery system for the drafting system are designed so that they are only up to one Temperature below the softening temperature of the film strips can be heated. Because through the godets the film strips do not have to be heated to the stretching temperature; rather, only need heat losses compared to the environment and a heat extraction by the godets of the delivery plant are reduced.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung und von Versuchsergebnissen näher erläutert:In the following the invention will be explained with reference to the drawing showing a preferred embodiment and explained in more detail by test results:

In der in der Zeichnung schematisch dargestellten Folienbandanlage ist ein Aufschmelzextruder mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet An seinem Ausstoßende ist ein spezielles Strangpreßwerkzeug 2 angeordnet, das anstelle eines einzigen Austrittsspaltes eines Breitschlitzwerkzeuges in einer oder mehreren parallelen Ebenen nicht näher dargestellte, versetzt zueinander vorliegende Düsenöffnungen aufweist, die untereinan-In the film strip system shown schematically in the drawing is a melting extruder with the Reference numeral 1 denotes a special extrusion die 2 is arranged at its discharge end, the instead of a single exit gap of a wide slot tool in one or more parallel ones Levels not shown in more detail, has offset to one another present nozzle openings, which one below the other

der identisch gleiche Querschnitte aufweisen und in nicht näher dargestellten Düsenkörpern auswechselbar im Strangpreßwerkzeug 2 angeordnet sind. Das Strangpreßwerkzpijg 2 ist derart am Extruder 1 angeordnet, daß die aus den Düsenöffnungen einzelextrudierten Folienbänder senkrecht oder unter einem hiervon leicht abweichenden Winkel in ein darunter angeordnetes Kühlbad 3 eintreten, wo sie an ihrer Oberflache verfestigt werden. Die Folienbänderschar 4 wird im Kühlbad 3 von einer höheneinstellbaren Umlenkeinrichtung 5, beispielsweise einem Stab oder einer Rolle, umgelenkt. Die individuellen Folienbänder werden ferner zwischen der Umlenkeinrichtung 5 und einer oberhalb des Flüssigkeitsspiegels des Kühlbades 3 angeordneten Leiteinrichtung 6, die beispielsweise aus auf einem Stab drehbar gelagerten Rollen besteht, um ihre Längsachse gekippt und vorzugsweise um 180° oder 360° gewendet über die Leiteinrichtung 6 geführt. Unmittelbar hinter dem Kühlbad 3 ist ein Lieferwerk 7 eines Streckwerkes angeordnet, das aus dem Lieferwerk 7 und einem schneller angetriebenen Abzugswerk 8 besteht. Das Lieferwerk 7 und das Abzugswerk 8 sind beide als Drei-Walzen-Umschlingungsstreckwerke (Trio) ausgebildet, über deren Galetten die Schar der Folienbänder mit möglichst großem Umschlingungswinkel herumgeführt ist. Auf der letzten Walze liegt jeweils eine schwenkbar gelagerte Anpreßwalze 9 auf, durch deren Normalkraft die Folienbänder an die Galette angedrückt und in Verbindung mit der Umschlingung die Halte- und Streckkräfte festgelegt sind. Ar der letzten Walze des Lieferwerkes 7 und des Abzugwerkes 8 ist außerdem eine Absaugeinrichtung 10 angeschlossen, von welcher die Folienbänder bei der Inbetriebnahme der Anlage, d. h. während des Anlegens der einzelnen Folienbänder, zunächst abgesaugt werden. Hierdurch werden auch die während des Betriebes abgerissenen Folienbänder abgesaugt, damit sich an den Gaietten keine Wickler bilden können. Am Ende der Anlage ist eine Aufspuleinrichtung 11 angeordnet, in der die Folienbänder in bekannter Weise mittels spannungsgeregelter und drehzahlgesteuerter Spulköpfe aufgewickelt werden.which have identically the same cross-sections and are arranged interchangeably in the extrusion die 2 in nozzle bodies (not shown in detail). The extruder 2 is arranged on the extruder 1 in such a way that the film strips individually extruded from the nozzle openings enter a cooling bath 3 arranged below, either vertically or at a slightly different angle, where they are solidified on their surface. The film strip group 4 is deflected in the cooling bath 3 by a height-adjustable deflection device 5, for example a rod or a roller. The individual film strips are also tilted about their longitudinal axis between the deflection device 5 and a guide device 6 arranged above the liquid level of the cooling bath 3, which consists, for example, of rollers rotatably mounted on a rod, and guided over the guide device 6, preferably turned by 180 ° or 360 ° . Immediately behind the cooling bath 3, a delivery mechanism 7 of a drafting system is arranged, which consists of the delivery mechanism 7 and a take-off mechanism 8 that is driven more rapidly. The delivery mechanism 7 and the take-off mechanism 8 are both designed as three-roller wrap-around stretching mechanisms (trio), over the godets of which the group of foil strips is guided around with the greatest possible wrap angle. On each of the last roller there is a pivotably mounted pressure roller 9, the normal force of which presses the film strips against the godet and, in connection with the wrap, the holding and stretching forces are determined. Ar of the last roller of the delivery mechanism 7 and the withdrawal system 8 is also connected a suction device 10 from which the film strips during the commissioning of the plant, ie, first aspirated during the application of the individual foil strips. In this way, the foil strips torn off during operation are also sucked off so that no curls can form on the gaietten. At the end of the system there is a winding device 11 in which the film strips are wound in a known manner by means of tension-regulated and speed-controlled winding heads.

Ausschlaggebend für die erfindungsgemäße Anlage zum Durchführen des Verfahrens ist die Ausbildung des Strangpreßwerkzeuges 2 in Verbindung mit dem Kühlbad 3 und der höheneinstellbaren Umlenkeinrichtung 5 sowie die Streckeinrichtung 7,8, zwischen deren Aggregaten kein Heißluftofen oder sonstige Einrichtungen zur Zufuhr von Heizenergie angeordnet sind.The decisive factor for the system according to the invention for performing the method is the design of the Extrusion tool 2 in connection with the cooling bath 3 and the height-adjustable deflection device 5 as well as the stretching device 7, 8, between their units no hot air oven or other devices are arranged for the supply of heating energy.

Dagegen kann die Leiteinrichtung 6 durch eine Vakuumabsaugeinrichtung ersetzt werden. Auch ist die Ausbildung des Lieferwerkes 7 und des Abzugwerkes 8 nicht an die dargestellte Ausführungsform gebunden. So kann beispielsweise in einer alternativen Ausführungsform des Streckwerkes das Lieferwerk auch als Galetten-Duo mit zwei im Abstand übereinander angeordneten S-förmig umschlungenen Galetten ausgebildet sein, wobei die Schar der Folienbänder 4 in diesem Fall von der unteren Galette des Duos schräg nach oben zur ersten Galette des Abzugwerkes 8 läuft Die Absaugeinrichtung 10 ist mit ihrem entsprechenden Ansaugstutzen in diesem Fall unter den Galetten des Duos angeschlossen. Eine derartige Einrichtung hat den bedienungstechnischen Vorteil, daß bei einem Abriß eines Folienbandes das mit hoher Federkraft zurückspringende Folienband nicht in die Schar der übrigen Bänder hineinschlägt und zu Wicklerbildungen und Sympathiebrüchen führtIn contrast, the guide device 6 can be replaced by a vacuum suction device. Also is that Training of the delivery mechanism 7 and the trigger mechanism 8 is not bound to the illustrated embodiment. So For example, in an alternative embodiment of the drafting system, the delivery system can also be used as a Galette duo formed with two S-shaped looped godets arranged at a distance from one another be, the flock of foil strips 4 in this case obliquely from the lower godet of the duo up to the first godet of the take-off mechanism 8 runs. The suction device 10 is with its corresponding In this case the suction nozzle is connected under the godets of the duo. Such a facility has the Operational advantage that when a foil strip breaks, the one that springs back with a high spring force Foil tape does not strike into the crowd of other tapes and lead to curling and Breaks in sympathy

Die Erfindung wird nachfolgend noch anhand eines Ausfiihrungsbeispiels und der hierbei eingestellten Parameter erläutert. Das Beispiel bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Webbändern für Sackoder Verpackungsgewebe.The invention is explained below with the aid of an exemplary embodiment and the here set Parameters explained. The example relates to a method for the production of woven tapes for sack or Packaging fabric.

Als Rohstoff wurde handelsübliches Polypropylen der Type PPR 1070 F der Firma Hoechst AG mit einem Schmelzindex von 17 g/10 min verwendet. Das Granulat wurde im Extruder 1 aufgeschmolzen und durch das Strangpreßwerkzeug 2 in Form mehrerer einzeln extrudierter Bändchen ausgepreßt, wobei das Düsenwerkzeug auf eine Temperatur von 300⁰C aufgeheizt war. Das Kühlbad 3, gefüllt mit Wasser, in das die Folienbänder 4 zur Verfestigung hineinextrudiert wurden, wurde auf einer Temperatur von 25°C gehalten. Die Ausgangsbänder, von denen gleichzeitig 16 extrudiert werden, hatten Abmessungen von etwa 5,5 mm Breite und 110 μηι Dicke. Der kürzeste Abstand /wischen Spritzdüse und Wasserbad betrug 180 mm iinH die Eintauchtiefe im Wasserbad 44 mm, wobei die Umlenkung an einer Umlenkrolle von 22 mm Durchmesser erfolgte. Der kürzeste Abstand zwischen Spritzdüse und Mitte-Umlenkrolle betrug 125 mm, der von Mitte-Umlenkrolle bis zum Austritt aus der Kühlflüssigkeit 80 mm.Commercially available polypropylene of the type PPR 1070 F from Hoechst AG with a melt index of 17 g / 10 min was used as the raw material. The granules were melted in an extruder 1 and extruded through the extrusion die 2 in the form of several individually extruded ribbon, wherein the nozzle tool was heated to a temperature of 300 ⁰ C. The cooling bath 3, filled with water, into which the film strips 4 were extruded for solidification, was kept at a temperature of 25.degree. The starting strips, 16 of which are extruded at the same time, had dimensions of about 5.5 mm in width and 110 μm in thickness. The shortest distance between the spray nozzle and the water bath was 180 mm iinH the immersion depth in the water bath was 44 mm, the deflection taking place on a deflection roller with a diameter of 22 mm. The shortest distance between the spray nozzle and the center deflection roller was 125 mm, and that from the center deflection roller to the exit from the cooling liquid was 80 mm.

Als Abzugsgeschwindigkeit wurde an den Galetten des Lieferwerkes 7 für die unverstreckten Bänder 194,5 m/min und am Abzugswerk 8 für die verstreckten Bänder 1170 m/min ermittelt.The take-off speed was set at the godets of the delivery mechanism 7 for the undrawn strips 194.5 m / min and at the take-off unit 8 for the drawn strips 1170 m / min.

Die Streckspannung betrug 185OcN; das Streckverhältnis errechnete sich aus den eingestellten Geschwindigkeiten zu 1 :6. Die erste Galette des Lieferwerkes 7 für die Streckeinrichtung war unbeheizt; die beiden folgenden Galetten hatten eine Temperatur von 90⁰C, um die Auskühlung der Bänder gering zu halten. Die Temperatur der Galetten des Abzugwerkes 8, die die nachfolgende Wärmestabilisierung bestimmte, war auf 160⁰C eingestellt. Nach der Verstreckung und Wärmestabilisierung wurden die Bänder mit einer Geschwindigkeit von 1021 m/min von drehzahlgesteuerten Einzelspulköpfen aufgewickelt. Hierbei wurde eine Bandspannung von 70 cN an den Tänzerarmen eingestellt, die während der gesamten Spulreise konstant gehalten wurde. Zwischen Aufwicklung und Einlauf in das Streckwerk ergab sich ein rechnerisches Streckverhältnis von 1 :5,25. Der zugelassene Schrumpf bei der Wärmestabilisierung betrug 12,7%.The yield stress was 185OcN; the stretching ratio was calculated from the set speeds as 1: 6. The first godet of the delivery mechanism 7 for the stretching device was unheated; the following two galettes had to maintain a temperature of 90 ⁰ C to the cooling of the bands low. The temperature of the godets of the withdrawal system 8, which determined the subsequent thermal stabilization was set to 160 ⁰ C. After the stretching and heat stabilization, the tapes were wound up by speed-controlled individual winding heads at a speed of 1021 m / min. A tape tension of 70 cN was set on the dancer arms, which was kept constant during the entire winding cycle. A calculated stretching ratio of 1: 5.25 resulted between winding and entry into the drafting system. The allowable shrinkage on heat stabilization was 12.7%.

Die an den Folienbändern gemessenen und errechneten Daten ergaben bei einer Breite von 23 mm und einer Dicke von 48 μΐη für das Einzelband einen Titer von 990dtex; für die Bruchfestigkeit ergab sich 4,4 cN/dtex und für die Bruchdehnung 30%. Die Bänder waren für den vorgesehenen Zweck in der Weiterverarbeitungsstufe gut geeignetThe data measured and calculated on the film strips resulted in a width of 23 mm and a thickness of 48 μΐη for the single band a titer of 990dtex; the breaking strength was 4.4 cN / dtex and the elongation at break was 30%. The bands were well suited for the intended purpose in the further processing stage

In einer zweiten Versuchsreihe wurden bei im wesentlichen gleichen Einstellungen folgende Änderungen vorgenommen: Abstand Spritzdüse — Wasserbad 125 mm; der kürzeste Abstand der Eintauchtiefe betrug 17 mm, so daß die Umlenkrolle mit dem Durchmesser von 22 mm insgesamt 5 mm über den Wasserspiegel herausragte. Der kürzeste Abstand zwischen Spritzdüse und Mittel-Umlenkrolle sowie Mitte-Umlenkrolle zum Austritt der Folienbänder aus der Kühlflüssigkeit betrug jeweils 50 mm.In a second series of tests, the following changes were made with essentially the same settings made: distance spray nozzle - water bath 125 mm; the shortest distance of the immersion depth was 17 mm, so that the pulley with a diameter of 22 mm is a total of 5 mm above the water level stood out. The shortest distance between the spray nozzle and the center pulley and the center pulley for the The exit of the film strips from the cooling liquid was 50 mm in each case.

Bei gleichen Abmessungen der Ausgangsbänder und bei gleichen Temperatureinstellungen an den'Galetten der Streckeinrichtung 7, 8 betrug die Geschwindigkeit der Galetten des Lieferwerkes 7 120 m/min, die derWith the same dimensions of the output belts and with the same temperature settings on the godets of the stretching device 7, 8, the speed of the godets of the delivery mechanism 7 was 120 m / min, that of the

üaletlen des Abzugswerkes 8 801 m/min und die Aufspulgeschwindigkeit b87 m/min. Die Streckspannung wurde mit lb50cN ermittelt, während die Bandspannung an den Tanzerarmen der Spulköpfe mit 7OcN eingestellt war. Das Streckverhältnis zwischen Lieferwerk 7 und Abzugswerk 8 errechnete sich zu I : 6,675, während die effektive Verstreckung bei einem Heißschrumpf von 14,23% zwischen Abzugswerk 8 und dem Kopf der Aufi^iileiniichcing 11 einen Wert von 1 :5,725 erreichte.üaletlen of the take-off mechanism 8 801 m / min and the Winding speed b87 m / min. The yield stress was determined with lb50cN, while the tape tension on the dancer arms of the winding heads with 7OcN was set. The stretching ratio between the delivery mechanism 7 and the haul-off mechanism 8 is calculated as follows I: 6.675, while the effective draw at a Heat shrinkage of 14.23% between the trigger mechanism 8 and the head of the Aufi ^ iileiniichcing 11 a value of Reached 1: 5.725.

Die fertigen Bänder hatten bei etwa gleichen Endabmessungen einen Tiler von 1000 dtex und bei einer Bruchdehnung von 31% eine Bruchfestigkeit von 4,35cN/dtex. Sie waren als Webbändchen für dieThe finished tapes had a tiler of 1000 dtex and with approximately the same final dimensions an elongation at break of 31% a breaking strength of 4.35 cN / dtex. They were as a ribbon for them

IOIO

Herstellung von Verpackungsgeweben gut geeignet. BezugszeichenaiifsiellungProduction of packaging fabrics well suited. Reference symbol extension

1 Aufschmel/.cxtriidcr1 Aufschmel / .cxtriidcr

2 Strangpreßwerkzeug2 extrusion die

3 Kühlbad3 cooling bath

4 Schar von Folienbändern4 set of foil tapes

5 Umlcnkeinrichtung5 deflection device

6 Leiteinrichtung6 guidance system

7 Lieferwerk7 Supplier

8 Abzugswerk8 trigger mechanism

9 Anpreßwalze9 pressure roller

10 Absaugeinrichtung10 suction device

11 Aiifspuleinrichtiing11 Aiifspuleinrichtiing

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. A process for the production and monoaxial stretching of a group of film strips made of thermoplastic, high-polymer plastics ϊ and plastic mixtures, in which the plastics are plasticized in a continuous process and pressed in a molten state by a pressing tool to form film strips and then passed through a cooling bath, where they are are cooled in such a way that the jacket zone of the film strips is cooled to below the softening temperature of the plastic, while the core zone of the film strips is still plastic, whereupon the film strips are monoaxially stretched, if necessary, heat-stabilized and wound up, characterized in that
that the film strips of a film strip pack pressed out of individual individual ^{nozzles are drawn off the nozzle openings at a take-off speed of more than 20} 50 m / miti yen and passed through the cooling bath with such dwell times,

that the foil strips produced when exiting the cooling bath, the individual film strips having a core area of 50% to 60% of the total cross-section ^ in a plastic state,
that after leaving the cooling bath, the temperature between the core and jacket zones of the film strips is equalized for homogeneous temperature distribution and consolidation of the entire film strip cross-section and that the stretching is carried out into the film strips without additional heat being added from the outside.

2. The method according to claim 1. in which the " Plastic is a polyolefin, in particular polypropylene, characterized in that

that the withdrawal speed of the film strips from the nozzle openings - at the usual melt temperature - is between 100 m / min to 200 m / min ^Jr> and is preferably 160 m / min to 200 m / min,

that the group of film strips without external heat supply drove with a stretching ratio of more than 1: 5 and stretched at a speed of more than ⁴ > than 400 m / min, preferably more than 600 m / min after a heat stabilization treatment.

3. The method of claim I. wherein the plastic is a polymer blend, characterized in ^~>r> in that the polymer mixture of a linear polyester, especially polyethylene terephthalate having a mixing ratio of at least 70 wt% polypropylene, preferably 75 to 85% by weight Polypropylene. "'"'

4. The method according to claim I, wherein the plastic is a polymer mixture, characterized in that the polymer mixture is a polyamide, in particular poly-e-caprolactam, with a mixture ^proportion of at least 80 weight ⁿ .ii. is preferably 84 to 86 weight percent polypropylene.

5. Device for performing the method according to claims 1 to 4. with a melting extruder, an extrusion die, which has a " Melt inlet opening and a multitude of individual ones Aufweisi nozzle openings with identical cross-sections. a Kiih! b: «cl. a balance ·: '- bar behind the cooling bath arranged delivery mechanism of a drafting device and a looping drafting device and a plurality of winding devices, characterized in that to the Melt inlet opening of the extrusion die (2) is connected to a melt distribution device is, with a plurality of individual melt channels of equal length in individual Open out nozzle openings, the melt channels in one or more parallel planes in Nozzle bodies lieger. Which are arranged interchangeably in the extrusion die (2), and that in the Kühjbad (3) a height-adjustable deflection device (5) for the group of foil strips (4) is arranged.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that at the outlet of the cooling bath (3) Guide devices (6) for rotating the film strips (4) are arranged about their longitudinal axis.

7. Apparatus according to claim 5 and 6, characterized in that

that the delivery mechanism (7) of the stretching device (7, 8) as a pair of godets with two spaced apart arranged, S-shaped looped godets is formed,

and that the suction nozzle of a suction device (10) is connected at a distance below the godets is.

8. Apparatus according to claim 5, characterized in that that the temperature of the cooling bath is controllable.

9. Device according to claims 5 to 8, characterized in that the godets of the Delivery plant (7) only up to a temperature below the softening temperature of the film strips are heatable.

10. The device according to one or more of claims 5 to 9, characterized in that the Foil strips (4) the Kühibad (3) in the running direction at an angle of JO "to 5ύ ° with respect to the Leave the liquid level and turn it through the guide devices (6) by about 180 ° or 360 °! so that they leave the cooling bath (3) essentially upright.