DE2039216A1

DE2039216A1 - Verfahren zur Herstellung eines biaxial orientierten Filmes

Info

Publication number: DE2039216A1
Application number: DE19702039216
Authority: DE
Inventors: Kikuo Muto; Masao Sakurai
Original assignee: Gunze Kobunshi KK
Current assignee: Gunze Kobunshi KK
Priority date: 1969-08-16
Filing date: 1970-08-06
Publication date: 1971-03-04
Also published as: US3647340A

Description

2039216 Patentanwalt Dipl.-Phys. Gerhard Liedl 8 München 22 Steinsdorfstr. 21-22 Tel. 29 84

B 4730

GUNZE KOBUNSHI KOGYO KABUSHIKIKAISHA 48 Tennohara, Aza, Numame, Isehara-cho, Naka-gun, Kanagawa Prefecture, Japan

Verfahren zur Herstellung eines biaxial orientierten Filmes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines biaxial orientierten Filmes aus einem halbschmelzflüssigen thermoplastischen Material, das in Form eines Hohlrohres extrudiert wird sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Um einen biaxial orientierten Film oder ein Filmprodukt aus einem thermoplastischen Material herzustellen, muß ein halbschmelzflüssigee thermoplastisches Material in zwei sich kreuzenden Richtungen gestreckt oder verlängert werden, bis die so biaxial orientierten

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Micellen in dem thermoplastischen Material entsprechend festgelegt sind. In der Praxis werden zwei typische Verfahren zum Strecken oder zum Ausdehnen eines halbschmel zf lüssigen thermoplastischen Materials in zwei sich kreuzenden Richtungen angewendet. Bei einem dieser bekannten Verfahren wird ein kontinuierliches Hohlrohr aus dem halbschmelzflüssigen thermoplastischen Material verwendet, welches von einer Extrudermaschine üblicher Konstruktion ausgezogen wird. Die Extrudermaschine hat einen Preßkopf, dessen Auszugsdüse im Querschnitt ringförmig in bestimmter Geometrie geformt ist. Aus dieser Ringdüse des Preßkopfes wird dann ein Rohr des thermoplastischen Materials in halbschmelzf lüssigem Zustand mit bestimmtem Außendurchmesser und Wandstärke extrudiert. Das so extrudierte Rohrmaterial wird dann mit Luft oder heißem Dampf ausgedehnt oder aufgeblasen, welcher so unter einreguliertem Druck in das Rohr eingeblasen wird, daß sich die Peripherie desselben ausdehnt. Das so expandierte Rohrmaterial wird gleichzeitig in einer axialen Richtung gestreckt oder verlängert, mit dem Ergebnis, daß die Micellen in dem Material biaxial orientiert werden.

Um das thermoplastische Material beim Dehnen in einem zufriedenstellenden fließenden Zustand zu halten, muß das Material auf einer bestimmten Temperatur gehalten werden. Das hat jedoch zur Folge, daß die Micellen in dem thermoplastischen Material nicht ausreichend orientiert sind, auch wenn das Rohr in zwei Richtungen entsprechend expandiert und gestreckt wurde. Das in dieser Weise hergestellte Filmprodukt oder der Film ist immer η och bei seiner Weiterverwendung dehnbar. Er muß dementsprechend

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für verschiedene praktische Zwecke als nicht annehmbar angesehen

werden.

Das bei diesem speziellen Verfahren auftretende Problem kann gelöst werden, wenn man das andere der bereits bekannten üblichen Verfahren anwendet. Bei diesem Verfahren wird ein Film eines therm oplasti-. sehen Materials verwendet, das in der Form eines flachen Blattes oder Bandes extrudiert wird. Der flache thermoplastische Film wird zuerst in einer bestimmten Richtung gestreckt. Anschließend wird er bei einer bestimmten erhöhten Temperatur in einer die erste Richtung kreuzendeiRichtung gestrecld. Der auf diese Weise in zwei Richtungen in zwei aufeinanderfolgenden Reckstufen gereckte Film des thermoplastischen Materials kann in einem breiten Bereich eines Reckverhältnisses hergestellt werden. Der thermoplastische Film kann also jeweils in der erwünschten Weise und bis zu dem erwünschten Ausmaß orientiert werden. Das in dieser Weise hergestellte Filmprodukt zeigt auch ein Minimum von Unregelmäßigkeiten hinsichtlich Ebenheit und Stärke. Trotz dieser hervorragenden Qualität hat das bekannte Verfahren immer noch den Nachteil, daß die Produktionskosten infolge der komplizierten Produktionsschemen, wie sie in dem Zweistufenverfah- %

ren erforderlich sind, unverhältnismäßig hoch liegen und daß die Ausbeute am Endprodukt im Verhältnis zum Ausgangsmaterial ziemlich gering ist, z. B. in der Größenordnung von 60% liegt, da die Ränder des Filmes, nachdem das Strecken des extrudieren Filmes beendet ist, abgeschnitten und verworfen werden müssen. Die darauf zurückführenden hohen Produktionskosten und die geringe Ausbeute wirken sich offensichtlich im Sinne einer bedeutenden Erhöhung des Preises des Endproduktes auf dem kommerziellen Markt aus.

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Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diese und andere Nachteile, welche den bekannten Verfahren zur Herstellung von dünnen biaxial orientierten Filmen oder Filmprodukten aus einem halbgeschmolzenen thermoplatischen Material anhafteten, zu vermeiden. Die Lösung dieser Aufgabe gelang nach vielfältigen Versuchen und Forschungen und beruht auf der Erkenntnis, daß eine kontinuierliche Rohrform eines halbgeschmolzenen thermoplastischen Materials mit Vorteilen als Ausgangsmaterial für einen derartigen biaxial orientierten Film oder für ein Filmprodukt verwendet werden kann, so daß niedrige Produktionskosten und eine hohe Produktionsausbeute erreicht wird.

Gemäß der Erfindung kann, obgleich eine übliche Rohrform von halbschemlzflüssigem thermoplastischem Material ohne Veränderung verwendet wird, die im allgemeinen anzutreffende Verminderung des Dehnungsverhältnisses in der seitlichen Richtung des zu expandierenden Rohrmaterials in hochflüssigem Zustand vollständig überwunden werden. Der biaxial orientierte Film oder das Filmprodukt wird aus einer ringförmigen Auszugsdüse eines Preßkopfes einer Extrudermaschine üblicher Konstruktion erzielt. Besonders wesentlich let, daß gemäß dem Verfahren der Erfindung das Produkt eine gleichmäßige Dicke besitzt und ausreichend flach ist.

Weiterhin soll gemäß der Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagen werden, welche einfach im Aufbau ist. Das expandierte rohrförmige thermoplastische Material soll gekühlt werden, so daß die biaxial orientierten Micellen in dem thermoplastischen Material sich entsprechend absetzen, wenn der hergestellte Film so weit ist, daß er aus der Vorrichtung auslaufen bann.

Gemäß der Erfindung wird eine netzartige oder poröse Umhüllung verwendet, die wie ein umgekehrter Trichter geformt ist und in welche das rohrförmige halbgeschmolzene thermoplastische Material expandiert wird, wobei dieses vollständig an die Innenwand der netzförmigen oder porösen Umhüllung angedrückt wird.. Das von der Ringdüse einer Extrudermaschine ausgezogene,rohrförmige, halbschmelzflüssige thermoplastische Material wird unmittelbar mit einer inaktiven Atmosphäre, z. B. Luft oder Dampf, auf eine Temperatur gekühlt, die unter dem g

Schmelzpunkt liegt, die jedoch höher ist als der Erweichungspunkt des Materials. Die Kühlung erfolgt, bevor es in die trichterförmig geformte,netzartige oder poröse Umhüllung eingeführt wird, welche unterhalb der Ringauszugsdüse der Extrudermaschine angeordnet ist. Das in die netzförmige oder poröse Umhüllung einlaufende Rohrmaterial wird sodann mit Luft oder mit heißem Dampf, welcher in das Rohr unter kontrolliertem Druck eingeblasen wird, expandiert, bis die Außenfläche des Materials sich vollständig in Anlage mit der inneren Wandfläche der netzartigen oder porösen Umhüllung befindet. Die netzartige oder poröse Umhüllung dient in diesem Augenblick unter anderem dazu, daß verhindert wird, daß das thermoplastische Material verformt wird oder |

in unerwünschter Weise abwandert. Dementsprechend wird das Material gleichmäßig in zwei Richtungen orientiert.

Auf diese Weise kann gemäß der vorliegenden Erfindung das in Rohrform von einer Extrudermaschine extrudierte halbgeschmolzene thermoplastische Material etwa auf das Zwei- bis Sechsfache, gegebenenfalls sogar auf ein noch Mehrfaches des Durchmessers bei einer Temperatur, die unter dem Schmelzpunkt, jedoch über dem Erweichungspunkt des verwendeten thermoplastischen Materials liegt, expandiert

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werden. Dies bedeutet, daß das gemäß dem Verfahren der Erfindung erzielbare Expansionsverhältnis 200 bis 240% höher liegt,als das mit üblichen Verfahren, bei welchen ebenfalls ein halbgeschmolzenes rohrförmiges Material verwendet wird, erzielbare Expansionsverhältnis. Die bekannten Materialien wurden um das 1,0 bis zum 2, 5Fachen des Durchmessers expand! ert.

Das gemäß dem Verfahren der Erfindung hergestellte Firmprodukt oder der Film finden dementsprechend ein weitverbreitetes Anwendungsgebiet, insbesondere für die industrielle Verpackung, und zwar hauptsächlich wegen seiner ausgeprägt gesteigerten Widerstandsfähigkeit gegen Verlängerung oder mechanische Beanspruchung.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung wird eine kontinuierliche Rohrform eines halbschmelzflüssigen thermoplastischen Materials, welche in der Technik im allgemeinen als "Parison" (Külbel) bezeichnet wird, durch eine ringförmige Druckdüse des Strangpreßkopfes einer Strangpresse extrudiert. Da die Konstruktion und die Arbeitsweise einer derartigen Strangpresse

dem Fachmann bekannt ist, erübrigt sich hier eine ins einzeln gehender de Beschreibung. Unmittelbar nachdem das Rohrmaterial ode i/Parison nach unten aus der Ringdüse extrudiert ist, wird er mit Luft oder mit einem Dampfstrahl gekühlt, welcher auf die Außenwand desselben gerichtet wird, so daß der Parison auf einer Temperatur gehalten wird, die unter dem Schmelzpunkt liegt, die jedoch höher ist als der Erweichungspunkt des verwendeten thermoplastischen Materials.

Eine Einfassung oder Umhüllung, die im allgemeinen ähnlich wie ein

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umgekehrter Trichter geformt ist, welche also ein durchmessermäßiges kleines Stirnende und ein durchmessermäßig wesentlich größeres Stirnende besitzt, befindet sich unterhalb in entsprechendem Abstand von der Preßdüse der Extruderpresse. Die Umhüllung kann ein Netzwerk mit einer bestimmten Maschenweite sein oder aus einem geeigneten luftdruchlässigen porösen nicht gewebten Stoff bestehen.

Der von der Preßdüse in Rohren oder in Rohrform extrudierte Parieon wird dann in dieses Netz oder in diese poröse Umhüllung eingeführt. In den Parison wird Luft oder Dampf eingeblasen, welcher von der Auszugsdüse stammt, bis der Parison in dem trichterförmigen Netzwerk oder in der porösen Umhüllung voll expandiert ist. Der Parison wird auf diese Weise in peripherer Richtung gleichmäßig gestreckt, wobei er am unteren, den größten Durchmesser besitzenden Rand des Netzwerkes oder der porösen Umhüllung seinen größten Durchmesser erreicht hat. Der so nach der Seite gestreckte Parison wird von dem Netzwerk oder der porösen Umhüllung nach unten gezogen und dabei gedehnt, mit dem Ergebnis, daß die Micellen in dem thermpolastischen Material des Parisons gleichmäßig biaxial orientiert sind.

Es sei an dieser Stelle bemerkt, daß die Verwendung des trichterförmigen Netzes oder der porösen Umhüllung entscheidend dazu beiträgt, daß verhindert wird, daß der Parison sich in eine irreguläre Form expandiert. Tatsache ist, daß man manchmal beobachten kann, daß, wenn ein rohrförmiges thermoplastisches Material in üblicher Art und Weise expandiert wird, d. h. ohne Verwendung des gemäß der Erfindung vorgeschlagenen Netzes oder der porösen Umhüllung, und* wenn das von der ringförmigen Auszugsdüse extrudierte Rohrmaterial !n

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der ersten Anfangsstufe heruntergekühlt wird und wenn Brockluft oder Dampf unter Druck in das Rohrmaterial eingeblasen wird, so daß sich das Rohrmaterial in peripherer Richtung ausdehnt, dieser Auedehnungsvorgang dazu neigt, ungleichmäßig und irregulär zu werden, so daß dementsprechend das Rohrmaterial seine Ausdehnung zu vollkommen indefinierten Zeitpunkten beginnt und wieder beendet. Wenn also nach den üblichen Verfahren das Rohrmaterial expandiert wird, dann hat oftmals der hergestellte Film keine gleichmäßige Stärke. Die Micellen in dem Film sind nicht gleichmäßig orientiert. Im Gegensatz hierzu kann entsprechend einem wesentlichen Merkmal des VerfaJirene der vorliegenden Erfindung das Rohrmaterial gleichmäßig und gleichförmig expandiert werden, so, daß die Micellen in dem Material regulär orientiert sind und zwar indem, wie beschrieben, um dae zu expandierende Rohrmaterial ein Netz oder eine poröse Umhüllung angeordnet wird. Es sei hier bemerkt, c!aß_f wenn auch das Wr»hvTaaleiiaJ _mi _r <j_ftr pa-, rison mit irregulärer Wandstärke J^3-TdIi^wIi¹¹I, fJiuP^r η egelmäßigkeit sich wieder ausgleicht, w#»n 1 Pn leer' gti* ι Innenwand des Netzes oder der porösen UmnIiIlUi^ ns H Ϊ iff tier jD τ»ί unter konstantem Druck uncJ hinter kons^ tf< iui ¹^ *u~ f»rpm Pcit

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wand des Parisons herangeführt, so daß diese dementsprechend auch gleichmäßig heruntergekühlt wird. Dies dient ebenfalls dazu, eine örtliche Temperaturdifferenz in dem expandierenden Parison auszugleichen. Dementsprechend kann gemäß einem anderen wesentlichen Merkmal des Verfahrens der vorliegenden Erfindung der in das Netzwerk oder in die poröse Umhüllung zu expandierende Parison auf einer Temperatur gehalten werden, die so einreguliert ist, daß sich eine optimale Dehnung des Parisons und eine gleichmäßige Stärke des herzustel- " lenden Filmes ergibt. Ss sei an dieser Stelle noch erwähnt, daß, wenn der Parison mit Luft oder Dampf, welcher durch das Netzwerk oder die poröse Umhüllunt hindurchgeleitet wird, heruntergekühlt wird, er

bis
seine Viskosität/zu einem bestimmten Ausmaß verliert, so daß er dementsprechend glatt an der Innenwand des Netzwerkes oder der porösen Umhüllung heruntergleitet.

Wenn es erwünscht ist, den Parison in einem stärkeren Verhältnis zu expandieren, dann kann der Durchmesser des unten liegenden. Stirnrandes der netzförmigen oder porösen Umhüllung vergrößert werden. Die Wandstärke des Parisons, die Menge und der Druck der als Kühl- "

medium zu verwendenden Luft oder des Dampfes kann proportional zur Zunahme des unten liegenden Durchmessers des Netzwerkes oder der porösen Umhüllung vergrößert werden.

Das bei dem Verfahren gemäß der Erfindung zu verwendende thermo*· plastische Material kann irgendein Polymerisat mit thermoplastischer Natur sein. Bevorzugt werden verwendet Polystyrol, Polyäthylen, Polyvinylchlorid oder ein Mischpolymerisat aus Polyäthylen und Vinylacetat. . Von den aufgezählten Polymerisaten zeigte es sich nun in zahl-

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reichen Versuchen, daß insbesondere Polystyrol die am ausgeprägteste Qualität hinsichtlich der Orientierung zeigt, wenn es gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Diese besonders guten Eigenschaften ergeben sich aus den weiter unten folgenden Beispielen.

Es ist bekannt, daß sich Polystyrol extrem schnell aus der schmelzflüssigen Phase verfestigt und daß es eine geringe Schmelzviskosität hat.. Es wird dementsprechend von der Fachwelt als ungeeignet für Orientierungszwecke betrachtet, weil der Parison des Polystyrols im flüssigen Zustand expandiert werden muß. Eine derartige Einschätzung des Polystyrols zeigt sich nun durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung als vollständig überwunden.

Die zur Durchführung des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung benötigte netzförmige oder poröse Umhüllung kann aus einem luftdurchlässigen, hitzebeständigen Geflecht oder Gewirk oder aus einem porösen nicht gewebten Stoff, hergestellt werden. Sie wird im allgemeinen so geformt, daß ss wie ein umgekehrter Trichter ausschaut, wobei das engere obere Stirnende so gewählt ist, daß es gerade den Durchtritt des Parisons ermöglicht, während das untere erweiterte Stirnende auf das erwünschte Ausdehnungsverhältnis abgestimmt ist. Die netzförmige oder poröse Umhüllung kann vorzugsweise aus Glasfasern, Steinwolle, Asbest, Hanf, Garne oder Heden oder Baumwollgeflechten hergestellt sein, wobei eine Maschenweite in der Größenordnung von 5 bis 100 (US-Siebmaß) vorgesehen wird. Wenn biaxial orientierte Filme mit größerer Stärke herzustellen sind, dann wird die Maschenweite des Geflechtes oder die Porösität der Umhüllung entsprechend ebenfalls vergrößert.

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verlassende Der die netzförmige oder poröse Umhüllung/und so biaxial orientierte Film wird dann heruntergekühlt, bis er vollständig sich abgesetzt hat oder ausgehärtet ist. Man läßt dann den Film von sich aus weiter abkühlen oder .kühlt ihn mit einem bestimmten Kühlmedium.

Wenn Hilfsmittel angewendet werden sollen, um den orientierten Film weiter zu kühlen, dann kann man das Kühlmedium, was in der Praxis Luft oder Wasser sein kann, auf die innere Wandfläche des den unteren λ

vergrößerten Stirnrand der netzförmigen oder porösen Umhüllung verlassenden Filmes strömen lassen. Das so in den Filmschlauch eingeführte Kühlmedium dient nicht nur dazu, den Film weiter herunterzukühlen. Wenn Dampf in den Parison eingeblasen wurde, um diesen zu expandieren, dann dient es auch dazu, den Dampf in kondensiertes Wasser zu überführen, so daß dementsprechend die Temperatur und der Druck des zu expandierenden Parisons eingeregelt wird. Das in dieser Weise erzeugte kondensierte Wasser kann als "Schmiermittel" zwischen der inneren Wandfläche des Filmes und der äußeren Wandfläche der Kühleinrichtung dienen, so daß der ausgehärtete Film glatter nach außen geführt werden kann. M

Die Merkmale und die Vorteile des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden speziellen Beschreibung und aus den beiliegenden Zeichnungen, auf welchen bevorzugte Ausführungsformen von Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung dargestellt sind, zu entnehmen.

Auf den Zeichnungen zeigen:

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Fig. 1 eine schematische Ansicht der Gesamtkonstruktion einer bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung;

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab eine Vertikalschnittansicht des extrudierten und zu expandierenden Parisons;

Fig. 3 eine schaubildliche Ansicht ebenfalls in vergrößertem Maßstab der in dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendeten netzförmigen oder porösen Umhüllung;

Fig. 4 in ähnlicher Darstellung wie Fig. 1, jedoch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung;

Fig. 5 eine Teilansicht ähnlich wie in Fig. 2 der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung und

Fig. 6 in vergrößertem Maßstab eine Vertikalschnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer in der Vorrichtung gemäß Fig. 4 verwendeten Kühleinrichtung.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ersichtlich, welche in Kombination mit einer Extrudermaschine verwendet wird, die allgemein durch das Bezugszeichen 10 gekennzeichnet ist. Die Konstruktionseinzelheiten und die Betriebsweise der Extrudermaschine sind dem Fachmann wohl bekannt, so daß sich eine ins einzeln gehende Beschreibung und Darstellung einer derartigen Maschine erübrigt. Es gerfligt

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dementsprechend, wenn festgestellt wird, daß die Extrudermaschine einen Extrusionskopf 10a besitzt, welcher eine ringförmige Preßdüse 10b hat, durch welche ein Parison oder ein kontinuierliches Rohrma terial 11 eines halbschmelzflüssigen thermoplastischen Materials mit bestimmtem Außendurchmesser und Wandstärke nach unten mit einer feststehenden Geschwindigkeit extrudiert wird. Ein Luftzuführungsrohr ist mit seiner Öffnung in dem ringförmigen Auslaß 12a in der Nähe der -

Preßdüse 10b so angeordnet, daß die Öffnung die Außenwand des die Preßdüse 10b verlassenden Parisons 11 umschließt. Das Luftzuführungsrohr 12 steht in Verbindung mit einer Druckluftquelle 13 über ein Drucksteuerventil 14 und ein Temperaturmeß- und -regelgerät 15, so daß also Luft an die Außenperipherie wand des Parisons 11 unter kontrolliertem Druck und mit einregulierter Temperatur herangeführt wird. Die Temperatur der auf den Parison Il strömenden Druckluft wird durch das Gerät 15 so eingeregelt, daß der Parison 11 auf einer' Temperatur gehalten wird, die unter dem Schmelzpunkt, jedoch über dem Erweichungspunkt des thermoplastischen Materials des Parisons liegt.

Der beim Verlassen der Preßdüse 10b auf diese Weise gekühlte Parison 11 gelangt nun in ein Netz 16, welches unmittelbar unterhalb mit entsprechendem Abstand von der Preßdüse 10b wie dargestellt angeordnet ist. Das Netz 16 ist im allgemeinen wie ein umgekehrter Trichter geformt. Sein oberer Stirnrand 16a ist gerade so groß, daß der Parison 11 durchtreten kann. Das untere Stirnende 16b ist wesentlich vergrößert. Sein Durchmesser wird so bestimmt, daß das erwünschte Dehnungsverhältnis des Parisons 11 erzielt wird, wie dies am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist.

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In der Mitte der ringförmigen Preßdüse 10b befindet sich die öffnung eines Lufteinlasses 10c, welcher mit der Druckluftquelle 13 über ein Drucksteuerventil 14'und eine Temperaturregaleinrichtung 15* in Verbindung steht. Auf diese Weise wi rd ein Druckluftstrom in den Parison 11 durch den Lufteinlaß 10c so eingeführt, daß der Parison Il aufgebläht und expandiert wird, bis er vollständig an die Innenwand des Netzes 16 angedrückt wird. In diesem Fall kann der Druck und die Temperatur der durch den Lufteinlaß 10c strömenden Luft ebenfalls mittels des Drucksteuerventiles 14' bzw. der Temperaturregeleinrichtung 15' eingeregelt werden.

Das Netz 16 kann in der gewünschten Stellung befestigt werden, vorzugsweise indem sein oberer Stirnrand 16a an einem ringförmigen Verbindungsglied 17 befestigt wird, welcher seinerseits an der Unterseite des Luftzuführungsrohres 12 befestigt ist. Der untere Stirnrand 16b des Netzes 16 ist an einem ringförmigen Verbindungsglied 18 befestigt, welches den unteren vergrößerten Teil des Parisons umgibt, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist.

Der Luftstrom, welcher aus dem ringförmigen Auslaß 12a des Luftzuführungsrohres 12 hervorströmt, trifft auf die äußere Mantelwand de· Parisons 11 und entweicht durch die Maschen des Netzwerkes 16, so daß er Wärme von dem Parison aufnimmt. Der Parison 11 wird auf diese Weise auch schon etwas gekühlt, bevor er in das Netzwerk 16 eintritt. Die zur Kühlung des Parisons 11 verbrauchte und dement sprechend erhitzte Luft strömt in die Umgebung in Richtung der Pfeile entsprechend der Darstellung in Fig. 2 ab.

Der nun innerhalb des Netzes 16 voll expandierte und aufgeblasene 4730 109810/2138

Parisqn 11 wird von dem unteren Stirnrand 16b des Netzes 16 nach unten weggezogen, so daß er in axialer Richtung gedehnt und verlängert wird. Wenn der Parison oder nunmehr der rohrförmige Film 11a den unteren Stirnrand 16b verläßt, wird er weiterhin mit Kühlluft gekühlt und dementsprechend verfestigt. Diese Kühlluft wird von einem ringförmigen Luftzuführungsrohr 19 geliefert, welches unterhalb des Netzwerkes 16 so angeordnet ist, daß es den rohrförmigen Film 11a mit etwas Abstand umgibt. "

Die von der Luftdüse 10c gelieferte Druckluft dient nicht nur.dazu, in dem expandierten Parison einen entsprechenden Innendruck aufrechtzuerhalten. Sie soll vielmehr auch auf den expandierten Parison einen entsprechenden mechanischen Zug ausüben, um so den Vorgang zu unterstützen, daß sich die Micellen in dem Parison richtig orientieren.

Der nun biaxial orientierte und verfestigte Film 11a wird, dann auf eine nicht dargestellte Aufwickelrolle mit konstanter Geschwindigkeit aufgewickelt, nachdem er ein Paar von Klemmrollen 20 und 20' durchlaufen hat. f

Es sei nun festgestellt, daß die Ausdehnung des Parisons 11 durch die Innenwand des Netzwerkes 16 beschränkt wird. Auf diese Weise wird verhindert, daß der Parison 11 in eine unregelmäßige Form expandiert wird. Dies würde zur Folge haben, daß der erzeugte Film eine unregelmäßige Stärke hat oder nicht entsprechend flach ist. Da jedoch der Parison 11 gleichmäßig gegen die innere Wandfläche des Netzwerkes 16 gedrückt wird, wenn er mit konstantem und gleichmäßigem Druck expandiert wird, hat er eine gleichmäßige und reguläre Stärke. Auch wenn lokale Temperaturunterschiede in dem extrudieren Pa-

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rison vorhanden sind, werden diese Unterschiede wieder ausgeglichen, wenn der Parison zuerst mit Luft aus dem Luftzuführungsrohr 12 und anschließend mit Luft aus der in der Mitte der Ringpreßdüse 10b angeordneten Luftdüse 10c gekühlt wird.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 soll nun eine abgewandelte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Die Vorrichtung ist im wesentlichen ähnlich konstruiert, wie die unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschriebene Vorrichtung mit Ausnahme, daß eine Kühleinrichtung in der Durchlauf strecke des röhrenförmigen Filmes anschließend an den unteren Stirnrand des Netzwerkes vorgesehen ist. Es wurden dementsprechend für gleiche Teile auch die entsprechenden Bezugszeichen wie in Fig. 1 und 2 verwendet.

Unter Bezugnahme auf Fig. 4 wird die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ebenfalls in Kombination mit einer üblichen Extrudermaschine 10 verwendet, welche einen Preßkopf 10a mit einer Ringpreßdü&e ]0b hat. Aue der Ringpreädlise 10b wird ein halbsdimefettüssiges thermoplastische* Material oder ein Parison 11 kontinuierlich In ' Rohrform extrucliert, Sofort nach dem Verlassen der Preßdüse wird der Parison U Ji.lt Dampf sun der Ausströmöffnung 12' a des Dampf zuführungsrohrefl 12* gekühlt. Dae Rohr 12' steht in Verbindung mit einer Quelle 13*· von unter Druck stehendem heißen Dampf, und zwar über ein Drucksteuerventil 14 und eine Temperaturregeleinrichtung 15. Die Temperatur ctee vat ilen äußeren Mantel des Par is ons 11 aus eier Ausströmdüse lob ausströmenden Dampfe« wird durch die Temperatarregeleinrichtung 15 so geregelt» daß der Parison au!¹ einer Temperatur gehalten wird» die zwischen der Erweichungstemperatur und aem Schmelzpunkt de«i thermoplastischen

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Materials des Parisons liegt, wie dies ebenfalls bei der Verwendung von Luft entsprechend dem zuvor beschriebenen Vorkühlsystem des Pnrisons 11 der Fall war.

Der so vorgekühlte Parison 11 wird dann in eine Umhüllung 16' eingeführt, welche unterhalb der Preßdüse 10b angeordnet ist. Die poröse Umhüllung 16' ist im allgemeinen wie ein umgekehrter Trichter ähnlich wie das Netzwerk 16 in Fig. 3 geformt und ist aus den angegebenen geeigneten, porösen, ungewebten Materialien wie zuvor beschrieben, hergestellt. Der Parison 11, welcher in die poröse Umhüllung 16' einläuft, wird mit heißem, unter Druck stehenden Dampf expandiert, welcher in denselben durch eine Dampfeinblasöffnung 10c' eingeblasen wird. Das Dampfeinblasen erfolgt in der Mitte der ringförmigen Preßdüse 10b in dem Extrusionskopf 10a. Der durch die Dampfauslaßöffnung 10c' gelieferte Dampf stammt von der Quelle 13' über ein Drucksteuerventil 14' und die Temperaturregeleinrichtung 15'.

Die poröse Umhüllung 16' ist ihrerseits wiederum in einem Metallgehäuse 21 eingeschlossen, welches in die Umgebung mündende Auslaßöffnungen 21a und 21b besitzt. Der von dem Auslaß 12' a des Dampfzuführungsrohres 12' gelieferte Dampf, . welcher dazu dient, den Parison herunterzukühlen, wird in das Gehäuse 21 eingeleitet. Der Druck und die Temperatur des Dampfes ist infolge der adiabatischen Ausdehnung vermindert. Man läßt den Dampf durch die Auslaßöffnungen 21a und 21b in die Atmosphäre ausblasen.

Die poröse Umhüllung 16' wird in ihrer Stellung an ihrem oberen Stirnrand 16'a gehalten, welcher an einem Verbindungsglied 17 befestigt ist.

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Letzteres ist an dem Dampfzuführungsrohr 12* befestigt. Der untere Stirnrand 16'b ist mit dem unteren Rand des Gehäuses 21, wie dargestellt, verbunden.

Wenn der Parison 11 in einem Rohrfilm 11a expandiert wird, wird er gleichzeitig von dem unteren Stirnrand 16'b nach unten weggezogen, so daß er in axialer Richtung gereckt wird. Nach Verlassen des unteren Stirnrandes 16' wird der Film lla mit Kühlluft oder Kühlwasser gekühlt und verfestigt, welches von einem ringförmigen Luft- oder Wasserzuführungsrohr 19 geliefert wird, das den rohrförmigen Film lla unmittelbar unter dem Gehäuse 21 umgibt.

Der Dampf, welcher aus dem Dampfventil 10c^f in den Parison Il geströmt ist, entzieht dem Parison Wärme, so daß dieser auf einer für die entsprechende Ausdehnung des Parisons optimalen Temperatur gehalten wird. Der Druck und die Temperatur des so verwendeten Dampfes vermindern sich aufgrund der adiabatischen Ausdehnung desselben rasch. Der Dampf wird durch eine weitere Kühleinrichtung, welche in der Durchlaufstrecke des rohrförmigen Filmes lla, wie in Fig. 6 dargestellt, vorgesehen ist, gekühlt.

Die Kühleinrichtung, welche in Fig. 4 allgemein mit 22 bezeichnet ist, hat eine obere Kammer 23 und eine untere Kammer 24. Die obere Kammer 23 wird durch einen Hohlzylinder 25 gebildet, dessen oberes Stirnende verschlossen ist. Die untere Kammer 24 wird von einem im wesentlichen kegelig-konischen Hohlkörper 26 gebildet, dessen Mantel 26a vertikal verläuft. Die beiden Kammern 23 und 24 sind voneinander mittels einer Trennwand 27 getrennt. Der Hohlzylinder 25 ist

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unterhalb der porösen Umhüllung 16' angeordnet und fluchtet mit dieser. Der Außendurchmesser des Mantels 26a des kegelig-konischen Hohlkörpers 26 entspricht dem Innendurchmesser des unteren Stirnrandes 16'b der porösen Umhüllung 16'. Ein Kühlrohr 28, welches eine größere Anzahl von Ideinen Öffnungen 29 in seinem Mantel besitzt, erstreckt sich durch die Trennwand 27 gegen das verschlossene Oberende des Hohlzylinders 25, so daß Kühlwasser durch diese Öffnungen 29 in die obere Kammer 23 gespritzt wird. Die Öffnungen 25 sind Vorzugs- g

weise in verschiedenen Höhen in dem Kühlrohr 28 angeordnet, so daß sie einen gesteigerten Kühleffekt liefern. Der Wasserniederschlag in der oberen Kammer 23 wird durch das Abzugsrohr 30, welches am Boden des Hohlzylinders 25 mündet, abgezogen. Wenn erwünscht, kann ein Drucksteuerventil 31 vorgesehen sein, um den Druck in dem rohrförmigen Film 11a einzuregeln.

Der rohrförmige Film 11a, welcher kontinuierlich an dem Hohlzylinder 25 entlang läuft, wird dabei mit dem durch die Öffnungen 29 des Kühlrohres 28 ausgespritzten Wasser heruntergekühlt. Dieses Wasser dient ebenfalls dazu, den heißen Dampf abzukühlen, welcher sich in _Λ

dem Parison 11 und dem rohrförmigen Film 11a befindet, so daß dieser zu Wasser kondensiert, welches sich zwischen der Außenfläche der kegelig-konischen Wand des Hohlkörpers 26 und der Innenfläche des rohrförmigen Filmes 11a niederschlägt. Dieser Kühlwasserniederschlag dient noch dazu, den Zwischenraum zwischen dem rohrförmigen Film 11a und dem vertikalen Mantel 26a des Hohlkörpers 26 abzudichten. Es dient dabei als "Schmiermittel", durch welches die Bewegung des Rohrfilmes 11a an dem Mantel 26a glatter verläuft. Um den Zwischenraum zwischen dem rohrförmigen Film 11a und dem Mantel 26a noch weiter abzudichten, kann der Mantel an seiner äuße-

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ren Peripherie eine geeignete Anzahl von Abstufungen 26b besitzen, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist.

Wenn die Menge des Wassers, welches durch die Öffnungen 29 in dem Kühlrohr 28 ausgespritzt wird, entsprechend eingeregelt wird, dann wird damit auch die Kondenswassermenge und dementsprechend der Innendruck in dem Parison Il entsprechend geregelt.

Der durch die, wie angegeben, konstruierte Kühleinrichtung 22 abge-™ kühlte und verfestigte rohrförmige Film lla wird durch ein Messer

oder durch mehrere Messer 32 in zwei Hälften aufgeteilt. Die beiden Hälften werden auf nicht dargestellte Aufwickelroller. aufgewickelt, nachdem sie Klemmrollen 20a und 20'a bzw. 20b und 20'b, wie in Fig. 4 dargestellt, durchlaufen haben.

Die Vorteile des Verfahrens gemäß der Erfindung ergeben sich besonders deutlich aus den nachfolgenden Beispielen.

Beispiel 1

™ Ein halbschmelzflüssiger rohrförmiger Parison eines Polystyrol,

Pfropf copolymerisate mit 100 mm Außendurchmesser und 0, 5 mm Wandstärke wurde kontinuierlich aus einer ringförmigen Preßdüse einer Extrudermaschine bei einer Temperatur von 195 C mit einer Extrosionsgeschwindigkeit von 50kg/Stunde in üblicher Weise extrudiert. Der Schmelzindex des Parisons in Übereinstimmung mit den Vorschriften D-1238 der Standards of American Society for Testing Materials (ASTM) betrug 0, 3g/10 min. Unmittelbar nachdem der extrudierte Parison die Preßdüse verlassen hat, wurde Luft unter statischem Druck in Höhe von

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10 mm Wassersäule an den Außenmantel des Parisons geblasen, um diesen vorgängig auf etwa 165⁰C herunterzukühlen. Man läßt dann den Parison in ein trichterförmiges Netzwerk einlaufen, dessen unterer Stirnrand auf . 400 mm Innendurchmesser vergrößert war. Das Netzwerk bestand aus Glasfasern, welches mit einer Maschenweite von 16 (US-Siebmaß) geflochten war. In den Parison wurde von der Preßdüse her Luft unter einem statischen Druck von 20 mm Wassersäule eingeblasen, so daß dieser sich in dem Netzwerk vollständig expandiert. Der gegen die Innenwand des Netzwerkes expandierte Parison war auf eine Temperatur von etwa 150 C abgekühlt. Beim Verlassen des unteren Stirnrandes des Netzwerkes, also wenn seine Expansion beendet war, betrug die Temperatur etwa 140 C. Der von dem Netzwerk ablaufende rohrf örmige Film war in radialer Richtung um 400% gedehnt im Vergleich mit dem Ausgangsdurchmesser des extrudierten Parisons.

Der rohrf örmige Film wird dann gekühlt und mit atmosphärischer Luft bei normaler Temperatur gekühlt, welche auf den Außenmantel des Filmes geblasen wurde. In diesem Zeitabschnitt wurde der Innendruck

des rohrförmigen Filmes auf einem statischen Druck von 20 mm Wasser- (|

säule gehalten. Der auf diese Weise biaxial orientierte und abgekühlte Film wurde nach dem Durchlauf dirdi klemmrollen in üblicher Weise auf eine Aufwickelspule aufgespult.

Der auf diese Weise hergestellte Film war ein transparenter Polystyrolfilm mit gleichmäßiger Stärke und Flachheit. Eine Messung der Stärke ergab 30 Mikron. Die Zugspannung betrug 730 kg/cm sowohl in Längsrichtung als auch in seitlicher Richtung. Der Wert der Zugspannung liegt 133% über dem Vergleichswert von 548 kg/cm , wie sie

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ein üblicherweise hergestellter, nicht orientierter Film besitzt. Beispiel 2

Ein halbschmelzflüssiger rohrförmiger Parison aus einem Polyäthylen mit niedrigem spezifischem Gewicht, welcher einen Außendurchmesser von 100 mm und eine Wandstärke von 0, 5 mm besaß, wurde aus der ringförmigen Preßdüse einer Extrudermaschine bei einer Temperatur von 145 C mit einer Auszugsgeschwindigkeit von 50kg/Stunde in üblicher Weise extrudiert. Der Schmelzindex des Parisons betrug in Übereinstimmung mit dem Japanese Industrial Standard 6760-1960 12g/10 min. und der Vicat-Erweichungspunkt in Übereinstimmung mit ASTM D-1525-58T betrug 94 C. Unmittelbar nach dem Extrudieren des rohrförmigen Parisons aus der Preßdüse wurde Luft unter statischem Druck von 10 mm Wassersäule auf den Außenmantel des Parisons geblasen, um diesen auf etwa 12O⁰C in der ersten Kühlstufe abzukühlen. Man läßt dann den Parison in eine trichterförmige poröse Umhüllung einlaufen, deren unterer Rand auf 400 mm Innendurchmesser vergrößert war. Die poröse Umhüllung war aus Hanfgarnen hergestellt, welche mit einer Maschenweite von 40 (US-Siebmaß) geflochten waren. In den Parison wurde von der Preßdüse her Luft unter einem statischen Druck von 20 mm Wassersäule eingeblasen, so daß sich dieser in der trichterförmigen Umhüllung voll expandiert. Der an die Innenwand der Umhül lung expandierte Parison war dann auf etwa 110 C abgekühlt. Beim Ver lassen des unteren Stirnrandes des Netzwerkes, wenn also seine Deh nung beendet ist, betrug die Temperatur etwa 95⁰C. Der von der porösen Umhüllung auslaufende,rohrförmige Film war in axialer Richtung um 400% im Vergleich zu dem Anfangsaußendurchmesser des extrudierten Parisons gedehnt.

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Der rohrförmige Film wurde dann mit atmosphärischer Luft gekühlt, welche auf seinen Außenmantel mit einem Innendruck von 20 mm Wassersäule geblasen wurde und wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben, aufgewickelt. Der auf diese Weise hergestellte Film war ein transparenter Polyäthylenfilm gleichmäßiger Stärke und Flachheit.

Seine Messung-ergab eine Stärke von 30 Mikron und eine Zugfestigkeit

ο
von 245 kg/cm sowohl in Längsrichtung als auch in seitlicher Richtung.

Die Zugfestigkeit ist 133% größer als der Vergleichswert von 180 kg/cm eines nicht orientierten Filmes.

Beispiel 3

Ein halbschmelzflüssiger rohrförmiger Parison von Polyäthylen, ge·* mischt mit 10% Vinylacetat, welcher einen Außendurchmesser von 100 mm und eine Wandstärke von 0, 5 mm hatte, wurde aus einer ringförmigen Preßdüse einer Extrudermaschine bei einer Temperatur von 130⁰C mit einer Extrusionsgeschwindigkeit von 50 kg/Stunde in üblicher Weise extrudiert. Unmittelbar nach dem Extrudieren wurde Luft unter einem statischen Druck von 10 mm Wassersäule an die Außenwand des Parisons geblasen, um diesen in einer ersten Kühlstufe auf eine Temperatur von etwa HO⁰C abzukühlen. Man läßt dann den Parison in eine trichterförmige poröse Umhüllung einlaufen, deren unterer Stirnrand auf 400 mm Innendurchmesser vergrößert war. Die Umhüllung bestand aus Baumwollgarnen, welche mit einer Maschenweite von 40 geflochten waren. In den Parison wurde von der Preßdüse her Luft unter einem statischen Druck von 20 mm Wassersäule eingeblasen, um ihn in der Umhüllung voll zu expandieren. Der so gegen die Innenwand der porösen Umhüllung expandierte Parison war auf etwa 95⁰C

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abgekühlt. Wenn er den unteren Stirnrand der porösen Umhüllung verläßt und dementsprechend seine größte Ausdehnung besitzt, beträgt seine Temperatur etwa 78 C. Der von der porösen Umhüllung auslaufende rohrförmige Film war um 400% in axialer Richtung gedehnt, im Vergleich zu dem Außendurchmesser des extrudierten Parisons.

Der rohrförmige Film wurde dann mit Luft, welche normale Temperafe tür besaß und an die Außenwand des Parisons geblasen wurde, gekühlt,

wobei der Innendruck des Parisons auf 20 mm Wassersäule gehalten wurde. Anschließend wurde der Parison ähnlich wie in Beispiel 1 beschrieben, auf eine Aufwickelspuie aufgerollt.

Der auf diese Weise hergestellte transparente Film war gleichmäßig stark und flach. Die Stärke des Filmes wurde mit 25 Mikron gemessen. Die Zugfestigkeit betrug sowohl in Längsrichtung als auch in seitlicher Richtung 268 kg/cm und war damit um 134% größer als der

Vergleichswert von 200 kg/cm eines nicht orientierten und in üblicher Weise hergestellten Filmes.

Beispiel 4

Ein halbschmelzflüssiger rohrförmiger Parison aus einem Polystyrol-Pfropf copolymerisat, welcher einen Außendurchmesser von 100 mm und eine Wandstärke von 2, 5 mm besaß, wurde aus einer ringförmigen Preßdüse einer Extrudermaschine bei einer Temperatur von 195 C mit einer Extrusionsgeschwindigkeit von 50 kg/Stunde in üblicher Weise extrudiert. Der Schmelzindex betrug in Übereinstimmung mit ASTM D-1238 0, 3 g/10 min. Sowie der rohrförmige Parison aus der

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Preßdüse extrudiert war, wurde Dampf unter einem statischen Druck von 2000 mm Wassersäule, welcher eine Temperatur von 16O⁰C besaß, an den Außenmantel des Parisons mit einer Geschwindigkeit von 30 kg/Stunde geblasen, um den Parison auf diese Weise in einer ersten Stufe auf 165 C abzukühlen. Die Dampf temperatur um den Parison lag bei etwa 100⁰C. Man läßt den so extrudieren Parison in ein trichterförmiges Netzwerk einlaufen, dessen unterer Stirnrand auf einen Innendurchmesser von 400 mm vergrößert war. Das Netzwerk bestand aus Glasfasern, welche in einer Maschenweite von 16 geflochten waren. In den Parison wurde von der Preßdüse her ein Dampf mit einem statischen Druck von 2000 mm Wassersäule.und einer Temperatur von 160 C mit einer Geschwindigkeit von 70 kg/Stunde eingeblasen, so daß der Parison sich in dem trichterförmigen Netzwerk voll expandiert. Der gegen die Innenwand des Netzwerkes expandierte Parison war auf eine Temperatur von etwa 150 C abgekühlt. Wenn er den unteren Rand des Netzwerkes verläßt und dementsprechend seine Ausdehnung beendet hat, beträgt seine Temperatur etwa 14O⁰C.

Der so hergestellte rohrförmige Film wurde dann mit Luft weiterhin gekühlt, welche auf den Außenmantel desselben geblasen wurde, bis der Film vollständig abgesetzt war.

Die Dampfatmosphäre in dem so gekühlten rohrförmigen Film zeigt die Neigung, ihren Innendruck und die Temperatur infolge der adiabatischen Ausdehnung des Dampfes zu vermindern. Der Druck in dem rohrförmigen Film wurde dementsprechend, auf 500 mm Wassersäule gehalten, indem die Temperatur und der Druck mittels einer in dem rohrförmigen Film angeordneten Kühleinrichtung eingeregelt wurde.

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Auf diese Weise wurde der Parison in dem Netzwerk in geeigneter Weise mit einem geregelten Druck expandiert. Auf den expandierenden Film wurde eine geeignete Zugkraft ausgeübt. Das infolge der Temperaturabsenkung des Dampfes in dem rohrförmigen Film anfallende Kondenswasser wurde dazu benützt, den Zwischenraum zwischen der Wand der Kühleinrichtung und der Innenfläche des rohrförmigen Filmes abzudichten.

Der auf diese Weise hergestellte rohrförmige Film wurde dann in zwei Hälften durch mehrere Messer aufgeschnitten, welche unterhalb der Kühleinrichtung angeordnet waren. Die beiden Hälften wurden in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben, auf Aufnahmespulen aufgerollt. Der auf diese Weise erzielte transparente Polystyroliilm war gleichmäßig stark und flach. Die Stärke des Filmes betrug 200 Mikron.

2
Die Zugspannung betrug 73® kg/cm in axialer und in radialer Richtung. Die Zugspannung liegt damit 133% höher als die eines üblichen nicht orientierten Filmes.

Beispiel 5

Ein halbschmelzflüssiger,rohrförmiger Parison ,von einem Polyäthylen mit niedrigem spezifischem Gewicht, welcher einen Außendurchmesser von 100 mm und eine Wandstärke von 2, 5 mm besaß, wurde aus einer ringförmigen Preßdüse einer Extrudermaschine in üblicher Weise bei einer Temperatur von 165 C und mit einer Extrusionsge- . schwindigkeit von 50 kg/Stunde extrudiert. Der Schmelzindex des so extrudieren Parisons betrug 12 g/10 min. in Übereinstimmung mit JIS 6760-1960. Der Vicat-Erweichungspunkt betrug 94⁰C in Überein-

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Stimmung mit ASTM D-1525-58T. Unmittelbar nachdem der Parison aus der Preßdüse extrudiert ist, wird Dampf unter einem statischen Druck von 200 mm Wassersäule und mit einer Temperatur von 100 C auf den Außenmantel des Parisons mit einer Geschwindigkeit von 40 kg/Stunde geblasen, so daß der Parison in einer ersten Kühlstufe auf etwa 120 C abgekühlt wurde. Man läßt dann den Parison in eine trichterförmige poröse Umhüllung einlaufen, deren unterer Stirnrand auf 400 mm Innendurchmesser vergrößert ist. Die poröse Umhüllung bestand aus Hanfgarnen, welche mit einer Maschenweite von 20 geflochten waren. Anschließend wurde Dampf unter einem statischen Druck von 200 mm Wassersäule, welcher eine Temperatur von 100⁰C hatte, von der Preßdüse her in den Parison mit einer Geschwindigkeit von 60 kg/Stunde eingeblasen, so daß der Parison in der porösen Umhüllung voll expandiert. Der gegen die Innenfläche der porösen Umhüllung expandierte Parison war auf etwa 110 C abgekühlt! Wenn er den unteren Stirnrand der Umhüllung verläßt und dementsprechend seine Ausdehnung beendet ist, beträgt seine Temperatur etwa 95°C. Der so hergestellte rohrförmige Film wurde weiterhin abgekühlt, wobei sein Innendruck auf 200 mm Wassersäule gehalten wurde. Anschließend wurde er in zwei Hälften aufgeschnitten. Die Hälften wurden auf Aufnahmespulen aufgewickelt.

Der in dieser Weise hergestellte transparente Film aus einem Polyäthylen mit geringer Dichte was gleichmäßig stark und flach. Die Stär-

2 ke des Filmes betrug 200 Mikron. Die Zugfestigkeit war 245 kg/cm in Längsrichtung und in seitlicher Richtung. Die Zugfestigkeit lag 136% höher gegenüber dem Vergleicl
mes, welcher um 200% gedehnt war.

136% höher gegenüber dem Vergleichswert von 180 kg/cm eines FiI-

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Beispiel 6

Ein halbschmel zflüssiger rohrförmiger Parison von Polyäthylen, gemischt mit 5% Vinylacetat, welcher einen Außendurchmesser von 100 mm und eine Wandstärke von 2, 5 mm besaß, wurde aus einer ringförmigen Preßdüse einer Extrudermaschine in üblicher Weise bei einer Temperatur von 160 C und mit einer Extrusionsgeschwindigkeit von 50 kg/Stunde extrudiert. Auf den Außenmantel des Parisons wurde Dampf mit einem statischen Druck von 200 mm Wassersäule und in einer Geschwindigkeit von 40 kg/Stunde geblasen, wodurch der Parison in einer ersten Kühlstufe auf eine Temperatur von etwa 115°C gekühlt wurde.

Man läßt den so extrudieren Parison dann in eine trichterförmige poröse Umhüllung einlaufen, deren unterer Stirnrand auf 400 mm Innendurchmesser erweitert war. Die poröse Umhüllung bestand aus Baumwollgarnen, welche mit einer Maschenweite von 20 geflochten waren. In den Parison wurde von der Preßdüse her Dampf mit einem statischen Druck von 200 mm Wassersäule mit einer Geschwindigkeit von 60 kg/Stunde eingeblasen. Der gegen die Innenwandfläche der porösen Umhüllung expandierte Parison war auf etwa 105 C abgekühlt. Wenn er den unteren Stirnrand der porösen Umhüllung verläßt und dementsprechend seine Ausdehnung beendet hat, beträgt seine Temperatur etwa 93 C.

Der so hergestellte Film wurde dann weiterhin gekühlt, wobei sein Innendruck auf 150 mm Wassersäule gehalten wurde und in zwei Hälften geschnitten, welche anschließend auf Aufnahmespulen aufgerollt wurden.

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Der in dieser Weise hergestellte transparente Film war gleichmäßig stark und flach. Die Stärke des Filmes betrug 250 Mikron. Seine Zugfestigkeit war 257 kg/cm sowohl in Längsrichtung als auch in seitlicher Richtung. Die Zugfestigkeit liegt 140% höher gegenüber dem Vergleichswert von 185 kg/cm eines Filmes, der um 200% gedehnt wurde.

Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung sind nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Es können entsprechende Abwandlungen im Bereich des Erfindungsgedankens vorgenommen werden.

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Claims

Patentansprüche

.^Verfahren zur Herstellung eines biaxial orientierten Filmes aus einem halbschmelzflüssigen thermoplastischen Material, das in Form eines Hohlrohres extrudiert. wird, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige, halbschmelzflüssige,thermoplastische Material in eine luftdurchlässige, wärmebeständige Umhüllung eingeführt wird, die im wesentlichen wie ein umgekehrter Trichter geformt ist und deren unterer Stirnrand auf einen Durchmesser vergrößert ist, der dem erwünschten Dehnungsverhältnis des rohrförmigen Materials entspricht, daß in das in die Umhüllung eingeführte rohrförmige Material ein Druckmedium injiziert wird, so daß das rohrförmige Material voll in einen rohrförmigen Film expandiert wird, dessen Außendurchmesser im wesentlichen dem Innendurchmesser 'des unteren Stirnrandes der Umhüllung entspricht, wobei die Temperatur des Druckmediums niedriger ist als der Schmelzpunkt, jedoch höher als der Erweichungspunkt des Materials und daß der rohrförmige Film von dem unteren Stirnrand der Umhüllung abgezogen wird, so daß er unter der Zugkraft in Längsrichtung gedehnt wird, ferner daß der rohrförmige Film mit Kühlluft oder einem anderen Kühlmedium gekühlt wird, welches auf den Außenmantel des Filmes geblasen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckmedium Druckluft verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Druck medium ein unter Druck stehender Dampf verwendet wird.

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4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Material zuerst auf eine Temperatur gekühlt wird, die unter seinem Schmelzpunkt, jedoch noch höher als die Erweichungstemperatur des Materials liegt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Material zuerst mit einem Druckmedium gekühlt wird, welches auf die Außenwand desselben geblasen wird, wobei das Druckmedium die genannte Temperatur besitzt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmedium Druckluft ist.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmedium ein unter Druck stehender Dampf ist.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die luftdurchlässige Umhüllung eine Maschenweite von 5 bis 100 Mesh hat.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung aus einem Geflecht oder Netzwerk besteht.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung ein poröser, nicht gewebter Stoff der angegebenen Maschenweite ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht gewebte Stoff aus einer Glasfaser, aus Steinwolle, aus Hanf oder Baumwollgarn besteht.

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12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Material irgendein thermoplastisches Polymerisat ist.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Polymerisat Polystyrol, Polyäthylen, Polyvinyl-

£ chlorid oder ein Mischpolymerisat von Polyäthylen und Vinylacetat ist.

14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Kühlluft gekühlte rohrfÖrmige Film von innen her ebenfalls gekühlt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der als Kondenswasser in dem rohrförmigen Film bei der Kühlung desselben von innen anfallende Wasserniederschlag zur Abdichtung des rohrförmigen· Filmes verwendet wird, so daß auf diese Weise der Innendruck in dem rohrförmigen Material auf einem konstanten Wert gehalten werden kann und daß ein glattes Abgleiten des rohrförmigen Filmes, wenn

fe dieser nach unten gezogen wird, erleichtert wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendruck in dem rohrförmigen Material durch Einregelung der in dem rohrförmigen Film erzeugten Kondenswassermenge reguliert wird, wobei die Kondenswassermenge wiederum durch das Kühlverhältnis gesteuert wird, mit welchem der rohrförmige Film von innen her gekühlt wird.

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17. Vorrichtung zur Herstellung eines biaxial orientierten Filmes aus einem halbschmelzflüssigen thermoplastischen Material, das in Form eines Hohlrohres aus einer ringförmigen Preßdüse einer Exfcrudermaschine üblicher Konstruktion extrudiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar unterhalb, in einem bestimmten Abstand von der Ringdüse eine luftdurchlässige, wärmebeständige Umhüllung, deren Stirn-. Seiten offen sind, angeordnet ist, welche im wesentlichen wie ein umgekehrter Trichter geformt ist, wobei der obere Stirnrand einen im wesentlichen dem Außendurchmesser des rohrförmigen halbschmelzflüssigen thermoplastischen Materials entsprechenden Innendurchmesser und der untere Stirnrand einen dem Außendurchmesser des fertig expandierten Rohrmaterials entsprechenden Innendurchmesser besitzen, daß etwa in der Mitte der Preßdüse eine gegen die Umhüllung gerichtete Auslaßöffnung vorgesehen ist, durch die ein Druckmedium in das Rohrmaterial eingespritzt wird, so daß dieses sich in der Umhüllung vollständig zu einem rohrförmigen Film expandiert, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des unteren Stirnrandes der Umhüllung entspricht, daß ein von der Umhüllung nach unten abstehendes, und den rohrförmigen Film umgebendes Kühlrohr vorgesehen ist und daß Mittel,um den rohrförmigen Film nach unten von der Umhüllung abzuziehen, vorgesehen sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung mit einer Quelle von heißer Druckluft in Verbindung steht.

19, Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Auslaßäffnung und der Quelle ein Drucksteuerventil und eine Temperaturmeß- und Regeleinrichtung vorgesehen sind.

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20. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung mit einer Quelle von unter Druck stehendem Dampf in Verbindung steht.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Auslaßöffnung und der Dampfquelle ein Drucksteuerventil und eine Temperaturmeß- und Regeleinrichtung vorgesehen sind.

22. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin ein Zuführungsrohr für ein Kühlmedium vorgesehen ist, das eine das rohrförmige Material in Höhe der Preßdüse umschließende ringförmige Auslaßdüse besitzt.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr mit einer Quelle von heißer Druckluft über ein Drucksteuerventil und eine Temperaturmeß- und Regeleinrichtung in Verbindung steht.

24. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr mit einer Quelle von unter Druck stehendem Dampf über ein Drucksteuerventil und eine Temperaturmeß- und Regeleinrichtung in Verbindung steht.

25. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die luftdurchlässige wärmebeständige Umhüllung eine Maschenweite von 5 bis 100 Mesh besitzt.

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26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung aus einem Netzwerk mit der angegebenen Maschenweite besteht.

27. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung aus porösem, nicht gewebtem Stoff der angegebenen Maschenweite besteht.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoff aus irgendeiner Glasfaser, Steinwolle, Hanfgarn oder Baumwollgarn besteht.

29. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine Kühleinrichtung vorgesehen ist, welche in der Wegstrecke des nach abwärts gezogenen rohrförmigen Filmes liegt und die aus einer von einem am oberen Stirnende verschlossenen Hohlzylinder gebildeten oberen Kammer, die gegen die Umhüllung gerichtet ist, und aus einer unteren Kammer besteht, die einen im wesentlichen kegelig-konischen Hohlkörper mit einem vertikalen Mantel enthält, und die von der oberen Kammer durch eine Trennwand getrennt ist, wobei der Außendurchmesser des Mantels im wesentlichen identisch ist mit dem Innendurchmesser des unteren Stirnrandes der Umhüllung, und daß sich ein Kühlrohr durch die Trennwand gegen die Oberseite des Hohlzylinders erstreckt, wobei dieses Kühlrohr eine größere Anzahl von kleinen Löchern in seinem Mantel hat und mit einer Quelle von unter Druck stehendem Kühlwasser verbunden ist, so daß das Kühlwasser in die obere Kammer durch die Öffnungen eingespritzt "wird, ferner daß ein Abzugsrohr, welches'mit der oberen

Kammer über die Trennwand in Verbindung steht, vorgesehen ist, um das niedergeschlagene Wasser abzuführen.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen in verschiedenen Höhenpegeln angeordnet sind.

31. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß in der unteren Kammer ein Drucksteuerventil zur Regulierung des Druckes in dem rohrförmigen Film vorgesehen ist.

32. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand des kegelig-konischen Hohlkörpers eine geeignete Anzahl von Abstufungen an seinem Außenmantel besitzt.

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