DE1778810A1

DE1778810A1 - Verfahren und Geraet zum Behandeln der aeusseren Begrenzungsflaeche einer Schlauchfolie

Info

Publication number: DE1778810A1
Application number: DE19681778810
Authority: DE
Inventors: Klaus Kalwar
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-06-07
Filing date: 1968-06-07
Publication date: 1971-08-05
Also published as: DE1778810C3; DE1778810B2

Description

Verfahren und Gerät zum Behandeln der äußeren Begrenzungsfläche einer Schlauchfolie -+-Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfanren und ein Gerät zum Behandeln der äußeren Begrenzungsfläche einer Schlauchfolie.
Es ist bekannt, daß zum Zwecke der Oberflächanaufbereitung Folien, insbesondere solche aus Polyäthylken, elektrisch, chemisch, thermisch, radioaktiv behandelt werden. in jüngster Zeit haben sich om wesentlichen die elekt@ischen Behandlungsverfahren durchgesetzt. . Der Grund hierfur ist in der @ @eichten Steuerbarkeit und den wirtschaftlichen @berlegungen zu senen. iIi V :r S(jf - vcfiQ r i;un- J -@on sien nun das Problem, da# es bei Abque@scnue @e. ci iflüt, aUfl (?ie bcke vjlli £1üiie wead dann solen sla Schlauch unter den bekanaten elek@nische@ Benandlungselektroden durchgeluhrt wird, kommt es inlstge der Lagentrennung in den Ecken der Schlauchbahn und der darin be-Eindlichen buft zur sogenannten Innenbehandlung der Schlauchseiten. bei den z.Zt. angewandten Weiterverarbeitungsverfahren solcher Schlauche, z.B. zu kunststoffsäcken, macht sich solche eine Innenbehandlung sehr unangenehm bemerkbar, denn sie führt zur Verblockung und damit zum Kleben der Ecken des Schlauchmaterials. bu einer Innenbehandlung bei elektrischen systemen kommt es aus folgenden Gründen:

Ronderlsotor Sch/af fotwe

Aus der obien Skizze ist ersichtlich, daß sich genau wie bei eLnem Üondensatorscherna die elektrischen Potentiale, wenn sich Lßuft, zwischen den eiiilnen Kondensatorbelägen befindet -hier d-Le Folienseiten des Schlauches- an den Oberflächen der Materialseiten anlagern. Es ist leicht ersichtlich, da# infolge dieses physikalischen Umstandes es nicht möglich sein wird, diese Potentilalausbildung zu unt;eröinden.
@ n Erfindung liegt die Au@gabe zugrunde, ein Verfahren und ei@ Gerät um Behandeln der @u#eren Begrenzungsfläche einer Gchl@dichfolie zu entwickeln, durch das Materialverblockungen anterbunden werden.
Erfindungsgemä# wird diese Aufgabe durch die Verwendunc-; von Mitteln, wie Gasflammen, radioaktive Strahlung oder ein an der Oberfläche der Schlauchfolie sich erstreckendes elektrisches Feld bzw. einer Flüssigkeit im Innern der Schlauchfolie, die cien aufbau eines elektrischen Feldes im Innern der Schlauchfolie verhindert, gelöst, welche Mittel eine Aktivierung ausschlie#lich der äußeren Begrenzungsfläche der Schlauchfolie gewährleisten.
Geräte zur Durchführung dieses VErfahrens sind in den Zeichnungen dergestellt und werden im folgenden beschrieben.
Es zeigen: Fig 1 einen Blaskopf für eine Schlauchfolie mit nachgeschalteten Abquetschwalzen, eine 2 eine richtig abgequetschte Schlauchfolie im Querschni@, 2 eine u suark@ab requetschte Schlauchfolie im @uersci@nitt, Fig. 4 ein Gerät im Grundri# und in Seitenansicht, das mit einer elektrischen und einer Gas-Behandlung arbeitet, Fig. 5 eine gegenüber Fig. 4 abgewandelte Bauform, Fig. 6, 7 und -% verschiedene, rein elektrisch arbeitende 3ehandlungsgeräte.
Ein Kunststoffschlauch 1 wird, wie in Fig. 1 dargestellt, aus einem Blaskopf 9 extrudiert und in den Abquetschwalzen 8 flachliegend abgequetscht. Die Abquetschung der Schlauchfolie 1 darf nur so stark sein, daß der Schlauch in den Ecken keine harter Prägung erfährt. Dies ist in Fig. 2 unter der Bezugszahl 7 dargestellt. Würde dieser Schlauch so stark abgepreßt, wie in Fig. 3 unter 10 gezeigt, bestünde die Gefahr, daß bei späterem Weiterverarbeiten der Schlauchfolie zu Kunststoffsäcken diese bei Belastung platzen würden, und zwar in den scharf abgeprägten Kanten.
Andererseits führt eine Abquetschung nach der Art, wie in Fig. 2 dargestellt, zu der Schwierigkeit, daß in den Ecken 7 Luft aus der Schlauchblase vor den Abquetschwalzen mitwandert. Dies führt zur Lagentrennung der beiden Schlauchwandungen. pas hat wiederum die Folge, wenn der Schlauch sich unter elektrischen Elektroden, bei denen eine Koronaentladung stattfindet, hindurchbewegt, auch an den Innenseiten dort, wo die Lagen getrennt sind, ein elektrisches Entladungsfeld entsteht, wodurch eine Behandlung der Innenseiten entsteht. Diese Innenbehandlung in den Kanten des Schlauches führt bei der weiteren Verarbeitung zu erheblichen Schwierigkeiten.
Die nachfolgenden Erläuterungen sollen aufzeigen, wie diese Innenbehandlung verhindert werden kann.
Einschlägige Untersuchungen haben ergeben, daß bei Behandlung der Oberflächen der Kunststoffolien bez.-schläuchen mittels Gasbeflammung keinerlei InnenvorbehandlungseffeRte entstehen können. Dies ruhrt im wesentlichen daher, daß die Wirksamkeit nur an den Oberflächen, wo die Gasflamme vorherstreichen kann, gegeben ist. Im Gegensatz zu einem elektrischen Feld, das sich nach dem Kondensatorprinzip auch auf den Innenseiten eines Schlauches aufbauen kann. Andererseits ist eine Nurgasbeflammung der gesamten Folienbahn recht kostspielig, da der Aufwand an thermischer Gas energie wesentlich größer ist als der Verbrauch an elektrischer Energie für Vorbehandlungszwecke.
In Fig. 4 wird gezeigt, wie es möglich ist, beide Systeme jedoch miteinander zu koppeln, um einerseits die Energiekosten niedrig zu halten und andererseits die gewünschten Effekte zu erreichen.
Liter eine mit geeignetem Kühlmittel durchflossene Walze e 6 wird der Kunststoffolienschlauch 1 hinweggeführt. Der Walte e 6 gegenüber sind im geeigneten Abstand an den Seiten zwei Gasbrenner 2 und 3 angeordnet. Die Gasbrenner sind über die Walzenbreite verschiebbar Sie haben die Aufgabe, die Oberfläche der Schlauchfolie nur in dem Bereich der Kanten 7, wie in Fig. 2 dargestellt, durch Gasbeflammung zu behandeln. Zwischen diesen beiden Gasbrennern 2 und 3 ist im mittleren und größeren Bereich der Schlauchfolienbreite cne elektrische Gegenelektrode 11 angeordnet.
An dieser Elektrode 11 liegt eine Hochspannung höheren Frequenz, wodurch gegenüber der Walze 6, die mit einem Dielektrikum versehen ist, eine elektrische Koronaentladung sie findet Durch diese entladung findet andererseits eine Behandlung des Kunststofffolienschlauches an der Oberfläche statt. Die Gasbrenner sind so angeordnet, daß beim Binschalten der Hochspannung an Elektrode 11 ebenfalls die Magnetventile 13 geschaltet werden, so daß das Gas ausströmen kann und sich an der Entladungsstrecke der Elektrode 11 entzundet. Wenn beide Oberflächenseiten einer Schlauchfolie behandelt werden sollen, so müssen zwei solche Systeme hintereinander angeordnet werden, jeweilig auf einer Seite arbeitend.
Darüberhinaus ist es auch möglich, die Systeme der elektrischen Behandlung und der Gasbehandlung an den Kanten voneinander zu trennen, wie das In Fig. 5 dargestellt worden ist.
Der Knnststoffolienschlauch 1 wird zwischen den frei aufgehangenen Gasbrennern 2, 3 und 12, 5 hindurchgeführt; jeweilig an den Schlauchkanten erfolgt eine Behandlung an allen vier Seiten.
Nach dieser Kantenbehandlung kommt dann das eigentliche elektrische Behandlungssystem, welches die größere Schlauchbreite, wie in Fig. 4 dargestellt und beschrieben, weiter vorbehandelt.
Anstelle von Gasbrennern kann man auch radioaktive Strahler an den Kanten ansetzen.
In den Fig. 6, 7 und 8 wird dargestellt und erläutert, welche Nöglichketen ferner bestehen, unter Beibehaltung der nur elektrischen Behandlungsform zu verhindern, daß eine Innenbehandlung nach Fig. 2 unter 7 stattfindet. Zwischen den Behandlungswalzen 14, 16 eineliseits und 15, 17 andererseits, an denen eine Hochspannung liegt und eine Entladung stattfindet, baut sich das elektrische Feld 18 a@f. Der Aufbau des elektrischen Entladungsfeldes 18 wird dadurch gewährleistet, daß die Walzen 14, 15, an denen eine Hochspannung höherer Frequenz anliegt, mit einem geeigneten Dieiektrikum versehen sind.
Der Kunststofffolienschlauch 1. wird, wie in Fig. 6 dargestellt, zwischen den Behandlungssystemen hindurchgeführt. Da der Aufbau des Feldes, wie aus Fig. 6 ersichtlich, in vertikaler Richtung statt, findet und somit nicht durch die Kunststoffolie hindurchgeht, $findet eine Behandlung nur an den Oberflächen des Kunststoffolienschlauches 1 statt.
Eine ähnliche Ausführungsform ist in Fig. 7 zu sehen, nur wurde hier anstelle der Gegenelektroden 16, 17, wie in Fig. 6, die Gegenelektrode 19 als starres Elektrodensystem verwandt. Auch hier sind dIe Behandlungselektroden 14 und 15 mit einem geeigneten Dielektrikum versehen, und die Entladung findet ebenfalls von der Gegenelektrode 19 jeweils zu der entsprechend angeordneten Walzenelektrode 14 und 15 statt. Auch hier ist die Entladung in vertikaler Richtung, so daß die Behandlung nur an der Oberfläche des Kunststoffolienschlauches 1 stattfinden kann.
In der Fig. 8 wird ein Behandlungssystem gezeigt, das neben dem Zwecke der Behandlung noch einen weiteren Vorteil bietet, und zwar den, daß eine schnellere Produktion der ; Kunststoffschläuche möglich wird. Der Kunststoffolienschlauc 1 wird über die terschiedenen Walzensysteme 20, 21, 22 und 23 geführt. Das Walzenpaar 21 befindet sich in einem Behälter 24, in dem sich eine geeignete Flüssigkeit, z.B. destilliertes Wasser 25 befindet.
Wenn der Schlauch 1 durch das Walzenpaar 21 hindurchgeführt ist, so wird sein Inneres mit Wasser aufgefüllt, und zwar so viel, daß der Wasserspiegel innerhalb des Schlauches über das Elektrodenwalzenpaar 26, 27 hinausragt. Die Walzen 22 und 23 sind mit einem weichen Gummi überzogen und haben die Aufgabe, durch Abquetschung zu verhindern, daß das im Schlauch befindliche Wasser mit abwandern kann, wenn der Schlauch über die einzelnen Walzensysteme gezogen wird.
Bevor der Schlauch zwischen den Walzenelektroden 26, 27 hindurchgeführt wird, wird er an der Oberfläche nach dem Durchgang durch den Kühlbehälter 24 durch die Luftdüsen 28, aus denen Warmluft ausströmt, getrocknet. Zwischen den Elektrodenwalzen 26, 27 entsteht das bekannte elektrische Entladungsfeld, das jetzt aber infolge der Füllung des Schlauches im Inneren mittels destillierten Wassers eine Behandlung der Schlauchfolie nur an deren Oberfläche zuläßt. Die Wasserfüllung im Inneren des Schlauches verhindert den Aufbau eines elektrischen Feldes und damit auch eine Behandlung der Innenseiten.
Ein weiterer Vorteil mit solch einem Behandlungssystem bietet sich hinsiahtlich der erhöhten Leistung bei der Herstellung von Kunststoffschläuchen dadurch, daß mittels der Flüssigkeitssysteme eine schnellere Abkühlung der Schlauchfolien nach der Extrudion erfolgen kann. Bislang werden derartige Schläuche, nachdem sie aus dem Blaskopf 9 austreten, mittels Luftkühlringen an der Oberfläche abgekühlt. Die Luftkühlung ist jedoch bei erhöhten Abzugsgeschwindigkeiten gewiihnlich nicht ausreichend genug, da die Kontaktübergabe der Wärme an die Luft doch relativ schlecht ist. Hinzu kommt, daß solch eine Luftkühlung gewahnlich nur an den Oberflächen einer Schlauchfolie angreifen kann und somit die Innenseiten -insbesondere bei sehr starken Schläuchenpraktisch keinerlei Abkühlung erfahren. Dies birgt andererseits die Gefahr in sich, daß beim Aufrollen solch eine Schlauches und nicht genügender Abkühlung seine Lagen miteinander verkleben bzw. verblocken.
Wird solch ein Schlauch nach Fig. 8 jedoch im Inneren mit Wasser gefüllt und die äußeren Lagen außerdem durch das Wasserbad im Behälter 24 hindurchgeführt, so liegt hier eine direkte Eontaktkühlung vor, welche die Abzugsgeschwindigkeiten erheblich zu steigern vermag. Um das System zu vervollständigen, müßte in solch einem Falle dem Behälter 24 ein geeignetes Kühlsystem beigegeben werden, beispielsweise Kühlschlangen von einem Kühlaggregat innerhalb des Behälters oder aber Zulauf von Frischwasser bzw. Ablauf des erwärmten Wassers. Hierdurch würden die Kühltemperaturen der Flüssigkeiten konstant gehalten.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e ============================= 1. Verfahren zum Behandeln der äu#eren Begrenzungsfläche einer Schlauchfolie, gekennzeichnet durch die Verwendung von Mitteln wie Gasflammen, radioaktive Strahlung oder ein an der Oberfläche der Schlauchfolie sich erstreckendes elektrisches Feld bzw. einer Flüssigkeit im Innern der Schlauchfolie, die den Aufbau eines elektrischen Feldes im Innern der Schlauchfolie verhindert, welche Mittel eine Aktivierung ausschließlich der äußeren Begrenzungsfläche der Schlauchfolie gewährleisten. c. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlauchfolie im Bereich der Seitenränder thermisch oder radioaktiv und im Mittenbereich elektrisch behandelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur thermischen Behandlung Gasbrenner benutzt werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gas zufuhr mit der Einschaltung des Hochspannungsgenerators gekoppelt w ist und die Gasbrenner über das elektrische Entladungsfeld gezündet werden.

5. Gerät zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrischen Behandlungseinrichtunt Gasbrennerpaare für die Behandlung der Seitenrander vorgeschaltet sind, von denen ein Gasbrenner oberhalb und der andere unterhalb der Schlauchfolie vorgesehen ist.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur elektrischen Behandlung des gesamten Bereiches der Schlauchfolie in Förderrichtung der Folie auf jeder Folienseite ein Walzenpaar aus Walzen von unterschiedlichem Potential angeordnet ist.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Walzen mit negativem Potential ein starres Elektrodensystem angeordnet ist, durch welches die Schlauchfolie gefördert wird.

8. Gerät zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum der Schlauchfolie zwischen zwei Quetschwalzenpaaren mit einer Flüssigkeit, z.B. Wasser, angereichert wird, welche Flüssigkeit die Ausbildung eines elektrostatischen Feldes im Innern der Schlauchfolie verhindert und daß die Außenflächen der Schlauchfolie elektrisch behandelt werden.

9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Abquetschwalzenpaar in einem Flüssigkeitsbehälter unterhalb des Flüssigkeitsspiegels angeordnet ist.

10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des FlüssiÒReitsspiegels die Schlauchfolie eine lrocknungseinrichtung durchläuft, welche Einrichtung den elektrischen Elektroden vorgeschaltet ist.

11. Gerät nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Flüssigkeitsbehälter Euhlschlangen zwecks Regulierung der Folientemperatur angeordnet sind.