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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von in zwei
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senkrecht zueinander stehenden Richtungen orientierten Polyvinylalkoholfolien
Polyvinylalkoholfolfen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Herstellung von Polyvinylalkoholfolien.
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Bei der Herstellung von Polyvinylalkoholfolien werden die Folien
zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften einer Dehnung unterzogen, die
gewöhnlich in Längs- und Querrichtung erfolgt. Aufgrund dessen ist es möglich, die
Dicke der Folie auf einen Mindestwert zu verringern, der zum Verpacken oder für
andere Zwecke erforderlich ist, und die Fläche und Festigkeit zu erhöhen und damit
Kosten zu sparen. Eine derartige Dehnung längs von zwei Achsen kann durchgeführt
werden, indem man die Folie entweder gleichzeitig oder nacheinander in der Längs-
und in der Querrichtung dehnt.
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Folien aus Polymerisaten, wie Polystyrol, Polypropylen, Polyester
usw., werden im allgemeinen in großem Maßstab hergestellt und nacheinander den oben
beschriebenen Dehnungen unterworfen. Wenn jedoch eine Polyamidfolie längs der zwei
Achsen nacheinander gedehnt wird, kristallisiert sie leicht in großem Maßstab während
der Längsdehnung, wobei starke Wasserstoffbrückenbindungen von den Amidgruppen gebildet
werden. Eine derartige Kristallisation und Bindung erschweren die Dehnung. Aus diesem
Grund ist das Dehnungsverfahren mit zwei aufeinanderfolgenden Dehnungsvorgängen
in Richtung der beiden Achsen für derartige Polyamide nicht geeignet, so daß hierfür
die gleichzeitige Dehnung in der Richtung der beiden Achsen angewandt wird, wie
sie im japanischen Gebrauchsmuster 17197/1963 beschrieben ist, für die ein Gelenkmechanismus
nach Art eines Pantographen einschließlich Klammern zum Festklemmen der Folienränder
verwendet wird. Da die Polyvinylalkohole in den molekularen Ketten Hydroxylgruppen
enthalten, bilden sich ähnlich wie bei den Polyamiden mit fortschreitender Kristallisierung
zufolge der Dehnung starke Wasserstoffbrückenbindungen aus. Daher ist es außerordentlich
schwierig, das Dehnungsverfahren mit den aufeinanderfolgenden Dehnungsschritten
in Richtung der beiden verschiedenen Achsen auf Polyvinylalkohole anzuwenden, so
daß bisher stets das Dehnungsverfahren mit gleichzeitiger Dehnung in Richtung der
beiden Achsen angewandt wurde.
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Eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Dehnung in Richtung der beiden
Achsen ist jedoch derart aufgebaut, daß die Seitenränder einer Folie durch eine
Anzahl von Klammern festgeklemmt werden, daß der Zwischenraum in Längsrichtung zwischen
benachbarten Klammern während des Betriebs der Vorrichtung zur Dehnung der Folie
in Längsrichtung vergrößert wird und daß gleichzeitig die Klammern seitwärts bewegt
werden, um die Folie in seitlicher Richtung zu dehnen. Demzufolge ist eine derartige
Vorrichtung nicht nur
kompliziert und aufwendig, sondern auch schwierig
zu bedienen und zu unterhalten. Darüberhinaus ist die endlose Gelenkvorrichtung
vom Pantographentyp zur Steuerung der Bewegung der Klammern ausgeklügelt und verwickelt
gebaut und daher nicht für hohe Betriebsgeschwindigkeiten geeignet. Damit ist auch
die Produktionsgeschwindigkeit gering.
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Somit kann eine derartige Vorrichtung nicht in wirtschaftlicher Weise
für die Herstellung einer dünnen Folie aus Polyvinylalkohol, die Folien aus Cellophan
ähnlich sind, verwendet werden, so daß schon seit langem ein Bedarf nach einem verbesserten
Dehnungsverfahren besteht, das die Dehnung nacheinander in den verschiedenen Achsen
gestattet und die Verwendung einer wohlfeilen Dehnungsvorrichtung vom Walzentyp
für die Längsdehnung sowie eine Dehnungsmaschine vom Klemmentyp für die Querdehnung
unter gleichzeitiger Erzielung einer hohen Produktionsgeschwindigkeit ermöglicht.
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Bei der Herstellung von Folien aus Polyvinylalkoholen ist es schwierig,
die Produktion bei hohen Geschwindigkeiten ohne Dehnung durchzuführen, so daß gegenwärtig
am weitesten verbreitet das Verfahren im halbgeschmolzenen Zustand ist, weil dabei
die Produktionsgeschwindigkeit hoch ist. Bei diesem Verfahren wird Polyvinylalkohol
in Wasser von etwa 140 0C gelöst, so daß die wäßrige Lösung eine Konzentration von
etwa 50% besitzt, die Lösung anschließend durch einen engen Schlitz auf eine Walze
oder ein Band fließengelassen und anschließend das Ganze unter Ausbildung einer
Folie getrocknet. Dieses Verfahren besteht jedoch aus Stufen, wie übertragen, Abschälen
und Trocknen, die die Einhaltung einer hohen Produktionsgeschwindigkeit verhindern.
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Die Produktionsgeschwindigkeit wird somit durch eine langsame Trocknungsgeschwindigkeit
für dickere Folien sowie die Schwierigkeiten beim übertragen und beim Abschälen
der dünnen Folien begrenzt. Derartige Schwierigkeiten führen zu einer Erhöhung der
Gestehungskosten der Polyvinylalkoholfolien. Wegen ihrer geringen Neigung, sich
elektrisch aufzuladen,
sowie wegen ihrer guten Bedruckbarkeit werden
diese Folien verhältnismäßig dick ausgebildet, indem man eine geeignete Menge eines
Weichmachers einarbeitet, und ohne jegliche Dehnungsbehandlung wurden derartige
dicke Folien zum Verpacken von Geweben oder anderen Faserprodukten verwendet. Folien
aus Polyvinylalkohol besitzen die höchste Widerstandsfähigkeit gegenüber der Durchlässigkeit
für Sauer--off unter verschiedenen Kunststoffen, so daß sie sich zur Verpackung
von Duftstoffen eignen. Außerdem sind sie stark transparent und besitzen eine gute
Bedruckbarkeit. Wenn sie einer Verstreckung oder Dehnung nach zwei Achsenrichtungen
unterzogen werden, besitzen die Folien aus Polyvinylalkohol eine erhöhte Durchsichtigkeit
und gute mechanische Eigenschaften, insbesondere eine erhöhte Steifheit. Sie können
demnach, selbst wenn ihre Dicke vermindert wird, als wirksames Verpackungsmaterial
verwendet werden. Die hohe Feuchtigkeitsabsorption, der wichtigste Nachteil von
Polyvinylalkoholfolien, die als Verpakkungsmaterial verwendet werden sollen, kann
verhindert werden, indem man eine dünne Beschichtung aus wasserfestem Polymerisat
auf die Oberfläche der Polyvinylalkohlfolien aufbringt.
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Polyvinylalkoholfolien, die durch gleichzeitiges Dehnen in Richtung
der beiden Achsen hergestellt worden sind, besitzen gut ausgewogene physikalische
Eigenschaften, was auf dem Fachgebiet hoch bewertet wird. Wenn das Dehnungsverfahren
mit gleichzeitiger Dehnung in Richtung der beiden Achsen zur Herstellung von dünnen
Polyvinylalkoholfolien mit hoher Wirksamkeit angewandt werden könnte, so wäre dieses
Verfahren das beste. In jedem Falle bestand ein Bedürfnis, eine wirksame Methode
zu entwickeln, die es gestattet, dünne Polyvinylalkoholfolien, die in Richtung der
beiden Achsen gedehnt sind und keinen oder nur eine geringe Menge Weichmacher enthalten
und sich zur Verwendung als Verpackungsmaterial eignen, in wirtschaftlicher Weise
herzustellen.
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Ziel der Erfindung ist daher die Schaffung eines Dehnungsverfahrens
bei der Herstellung von Polyvinylalkoholfolien, mit nacheinander erfolgender Dehnung
in Richtung der beiden Achsen, das mit niedrigen Kosten und hoher Arbeitsgeschwindigkeit
und mit einer einfachen Vorrichtung durchgeführt werden kann.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens
zur Herstellung dünner, gedehnter Polyvinylalkoholfolien unter Verwendung einer
herkömmlichen Vorrichtung zur aufeinanderfolgenden Dehnung in Richtung der beiden
Achsen.
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Schließlich ist es Zi#el der Erfindung, ein verbessertes Verfahren
und eine Vorrichtung vorzusehen, die es gestatten, Polyvinylalkoholfolien mit gleichmäßiger
Dicke herzustellen, die frei von jeglichem Oberflächendefekt sind.
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Gegenstand der Erfindung ist das in Anspruch 1 gekennzeichnete Verfahren.
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Allgemein gesehen, umfaßt das erfindungsgemäße Verfahren der Dehnung
oder Reckung von Polyvinylalkoholfolien nacheinander in den Richtungen der beiden
Hauptachsen die Stufen der Längsreckung einer unbearbeiteten Polyvinylal koholfolie,
die aus einer wäßrigen Lösung von Polyvinyl alkohol hergestellt worden ist, in einer
Trocknungszone bei verhältnismäßig niedriger Temperatur und verhältnismäßig hoher
Feuchtigkeit unter gleichzeitiger Verhinderung der Kristallisation, die die Querreckung
erschweren würde, der Querreckung, des Verdampfens der verbliebenen Feuchtigkeit
in einer Trocknungszone bei hoher Temperatur und schließlich der Wärmebehandlung
der gereckten Folie.
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In einer bevorzugten Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird die Folie zur Eliminierung von Längsstreifen in mindestens zwei Stufen bei
einer Reckgeschwindigkeit von weniger als 2,5 . 105%/min. auf jeder Stufe in Längsrichtung
gereckt oder verstreckt.
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Gegenstand der Erfindung ist weiterhin die in Anspruch 8 gekennzeichnete
Vorrichtung.
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Gegenstand der Erfindung ist schließlich eine Vorrichtung zur Herstellung
einer Polyvinylalkoholfolie, bei der eine wäßrige Lösung eines Polyvinylalkohols
durch einen Schlitz unter Ausbildung einer Folie extrudiert wird, die Folie von
einer Gießwalze aufgenommen und dann nacheinander in Längsrichtung und in Querrichtung
gereckt wird und die dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Vorrichtung zur Herstellung
einer Wasserdampfatmosphäre um die extrudierte Folie herum vorgesehen ist.
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Vorteilhafterweise ist die Strangpreßform, die den Schlitz enthält,
durch ein Wärmemedium beheizbar, so daß die Schlitzbreite konstant bleibt.
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Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kommt es sehr
auf den Wassergehalt und die Recktemperatur der Polyvinylalkoholfolie an. Allgemein
gesehen, besitzt der Wassergehalt einen großen Einfluß auf die Reckung der Folie.
Insbesondere fällt mit steigendem Wassergehalt die Einfriertemperatur rasch bei
etwa 5% (Gewichtsverhältnis von Wasser zu trockener Folie). Vermutlich wird diese
Erscheinung durch die Tatsache verursacht, daß die Feuchtigkeit die Wasserstoffbrückenbindungen
zwischen den Polyvinylalkoholmolekülen aufbricht und dadurch die Beweglichkeit der
Moleküle erhöht. Aus diesem Grund kann die Querreckung leicht durchgeführt werden,
indem man die Temperatur für die Längsreckung so weit wie möglich senkt und den
Wassergehalt zur
Verhütung der Kristallisation auf einem verhältnismäßig
hohen Wert hält.
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Meßergebnisse zeigen, daß der bevorzugte anfängliche Wassergehalt
von Polyvinylalkoholfolien im Bereich von 10 bis 3596 liegt und daß, wenn der Wassergehalt
unter 10% liegt, trotz möglicher Längsreckung die anschließende Querreckung schwierig
oder unmöglich gemacht wird. Bei etwa 10% ist eine Reckung in zwei Achsenrichtungen
möglich, jedoch örtlich ungleichmäßige Reckung tritt in einem Ausmaß von einem Punkt
je mehrerer Quadratmeter oder 10 m2 gereckter Folie auf, so daß instabile Folien
erhalten werden. Die Obergrenze des Wassergehaltes beträgt 35%. Obwohl es dabei
möglich ist, die Folie leicht zu recken, werden Folien mit zahlreichen Oberflächendefekten
erhalten, weil die Folien an den Walzen anhaften oder zwischen ihnen rutschen.
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Außerdem sind die Festigkeiten der Folien in Längs- und Querrichtung
nicht ausgewogen. Somit liegt der optimale Anfangswassergehalt für das erfindungsgemäße
Verfahren im Bereich von 10 bis 35% und vorzugsweise im Bereich von 15 bis 30%.
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Die Längsreckungstemperatur ist mit den Bedingungen der nachfolgenden
Querreckung eng verknüpft. Die Obergrenze für die Längsreckungstemperatur liegt
unter 75 °C, vorzugsweise unterhalb 70 OC Wenn die Folie bei einer Temperatur oberhalb
75 oc längsgereckt wird, werden bei diesen hohen Temperaturen, obwohl die Reckung
selbst leicht erfolgt und die gereckte Folie keinerlei Fehlstellen aufweist, Wassergehalt
und Kristallisationsneigung erhöht, wodurch eine ungleichmäßige Reckung während
der folgenden Querverstreckung erzielt wird. Die untere Grenze für die Längsreckungstemperatur
wird durch die Veränderung des Einfrierpunktes der Polyvinylalkoholfolie bestimmt,
die vom Wassergehalt abhängt. Es wurde gefunden, daß eine Temperatur um 20 °C, die
über der Einfriertemperatur liegt, die Untergrenze für die
optimale
Längsreckungstemperatur, die dem Anfangswassergehalt der Folie entspricht, ist.
Bei einer Polyvinylalkoholfolie mit einem Polymerisationsgrad von 1400 bis 1700
und einer Verseifungszahl von über 98, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens geeignet ist, wird beispielsweise die Veränderung des Wassergehaltes
bei der Einfriertemperatur, bestimmt durch die Geschwindigkeit der logarithmischen
Dämpfung der zweimaligen Steifheit bei verschiedenen Temperaturen (determined by
the rate of logarithmic arcenuation of the twice stiffness at different temperatures),
in einem Bereich für den Feuchtigkeitsgehalt von 10 bis 35% durch die Gleichung
Tg = 1,50 ausgedrückt, wobei Z Tg die Einfriertemperatur und Z den Wassergehalt
in Prozent bedeuten. Experimentell kann festgestellt werden, daß eine Temperatur,
die um etwa 20 0C höher ist als diese Temperatur, d.h. einen Wert von 1,50 + 20
0C besitzt, die Unter-Z grenze für die Längsreckungstemperatur darstellt. Wird die
Folie bei einer Temperatur unter dieser Grenze gereckt, so wird sie in dem Maße
weiß, wie sich der Prozentsatz der Längsreckung der Obergrenze nähert, wodurch ein
Reißen der gereckten Folie verursacht wird. Aus diesem Grunde beträgt die Längsreckungstemperatur
75 oc (Obergrenze) und 1.50 + 20 0C (Untergrenze) und liegt vorzugsweise in dem
1,50 Bereich von 70 °C bis Z + 25 °C. Normalerweise wird die Längsreckung innerhalb
des freien Raumes zwischen zwei benachbarten Reckwalzen durchgeführt, die mit verschiedenen
Umfangsgeschwindigkeiten rotieren. Die prozentuale Längsreckung bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren muß 200% oder darüber betragen; wenn sie unter 200% liegt, ist nicht nur
die mechanische Festigkeit der gereckten Folie niedrig, sondern auch die Produktionsgeschwindigkeit.
Die maximale Reckung liegt bei etwa 450%.
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in Abhängigkeit von dem Verwendungszweck der Polyvinylalkoholfolien
ist es vorteilhaft, eine Dispersion aus einer Substanz mit hohem Molekulargewicht
auf die Oberfläche
der Polyvinylalkoholfolie aufzubringen, nachdem
die Längsreckung erfolgt ist, jedoch die Querreckung noch nicht stattgefunden hat.
Wenn Wasser als Dispersionsmedium verwendet wird, wird der Folie Wasser zugesetzt.
Um das erfindungsgemäße Verfahren wirksam durchzuführen, muß darauf geachtet werden,
daß die der Querreckungszone einschließlich eines Vorerhitzers zugeführte Polyvinylalkoholfolie
einen Wassergehalt von mehr als 7 Gew.ozÓ besitzt, gleichgültig, ob eine derartige
Dispersion aufgebracht wird oder nicht. Ein Wa3-sergehalt von unter 7% verursacht
eine ungleichmäßige Querreckung. Die Querreckung wird normalerweise unter Verwendung
einer Querreckungsvorrichtung vom Klammertyp durchgeführt, jedoch werden bei dem
Verfahren der nacheinander erfolgenden Reckung, das sich von dem Verfahren der gleichzeitig
in verschiedenen Richtungen durchgeführten Reckung unterscheidet, die Klammern senkrecht
zu der Fortbewegungsrichtung der Folie bewegt, so daß es möglich ist, den Bau der
Vorrichtung zu vereinfachen und die Betriebsgeschwindigkeit zu erhöhen.
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Die Querreckungstemperatur liegt im Bereich von 45 bis 110 °C und
vorzugsweise im Bereich von 55 bis 100 OP Wenn die Rekkungstemperatur unter 45 0C
liegt, bricht die Folie leicht, während bei Reckungstemperaturen oberhalb 110 0C
ungleichmäßige Reckungsergebnisse erzielt werden.
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Das Ausmaß der Querreckung muß ebenfalls mehr als 200% betragen,
und eine Reckung von unter 200% führt zu einer geringen mechanischen Festigkeit
und Produktionsgeschwindigkeit, so daß der bevorzugte Prozentsatz für die Querreckung
im Bereich von 200 bis 450% liegt. Der Zweck des Vorerhitzers besteht darin, die
Längsausdehnung der Folie einzustellen und die Temperatur der Folie unmittelbar
vor der Querreckung auf den erwünschten Wert zu bringen, indem die Temperatur an
verschiedenen Stellen der Folie eingestellt wird. Vorteilhafterweise beträgt die
Erwärmungszeit weniger als 30 s.
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Die Polyvinylalkoholfolie, die in Richtung der beiden Hauptachsen
in Gegenwart einer verhältnismäßig großen Wassermenge und bei verhältnismäßig niedriger
Temperatur, was zur Verhinderung der Kristallisation erforderlich ist, gereckt worden
ist, besitzt eine große Elastizität, die der von Gummi ähnelt. Wenn sie jedoch getrocknet
und unter Spannung in beiden axialen Hauptrichtungen wärmebehandelt wird, bricht
sie zufolge der Zusammenziehung leicht. Aus diesem Grunde ist es zweckmäßig, die
Folie zu trocknen und wärmezubehandeln, während die Menge der seitlichen Zusammenziehung
so gesteuert wird, daß er unter etwa 15% liegt.
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Der Schmelzpunkt eines vollständig verseiften Polyvinylalkohols liegt
im allgemeinen etwa bei 230 OC, Tatsächlich ist jedoch der Schmelzpunkt höher als
die Temperatur, bei der die Pyrolyse beginnt, so daß die Obergrenze für die Temperatur
der Wärmebehandlung bei etwa 210 0C liegt. Die Untergrenze für die Wärmebehandlungstemperatur
fällt im allgemeinen mit der Endtemperatur der Reckung zusammen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren reicht jedoch eine Temperatur
von unter 135 °C nicht aus, um die Maßhaltigkeit der Folie zu gewährleisten, die
für Verpackungszwecke verwendet werden soll, so daß eine Recktemperatur von mindestens
135 0C erforderlich ist. Rasches Erhitzen beeinträchtigt die Qualität der Folie
zufolge einer raschen Verdampfung von Wasser und bestimmter anderer flüchtiger Substanzen,
die in der Folie enthalten sind. Beim erfindungsgemäßen Verfahren kommt es selten
vor, daß die Trockungstemperatur und die Wärmebehandlungstemperatur gleich sind.
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Vorteilhafterweise wird das Trocknen bei einer Temperatur von 110
bis 130 0 und die Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 140 bis 185 °C durchgeführt.
Nach der Wärmebehandlung wird die Folie an Luft auf eine Temperatur unter etwa 60
OC getrocknet.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Zeichnungen näher erläutert,
worin Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Folienherstellungsvorrichtung,
die sich zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet, Fig. 2 eine Seitenansicht
eines Paares aus Walzen mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten, die zur
Längsreckung einer Polyvinylalkoholfolie verwendet werden, Fig. 3 eine Draufsicht
auf eine Polyvinylalkoholfolie, die mit Hilfe der in Fig. 2 dargestellten Walzen
gereckt ist und eine Anzahl Längsstreifen aufweist, Fig. 4 eine schematische Seitenansicht
mit verbesserten Walzen zur Längsreckung, Fig. 5 eine schematische Seitenansicht
einer verbesserten Folienherstellungsvorrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 6 eine
Rückansicht der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung und Fig. 7 einen Querschnitt einer
modifizierten Spritzform darstellen.
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Gemäß Fig. 1 wird eine etwa 50 gewichtsprozentige wäßrige Polyvinylalkohollösung,
die hinreichend entlüftet worden ist, durch einen Schlitz am Boden eines Behälters
1 auf eine rotierende Walze 2 oder ein Band gegossen, worauf eine kontinuierliche
Polyvinylalkoholfolie gebildet wird, die anschließend mittels eines Förderbandes
3 in einen Trocknungsabschnitt 4 von niedriger Temperatur überführt wird.
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Der Trocknungsabschnitt 4 wird auf eine verhältnismäßig niedrige Temperatur
von beispielsweise 85 °C erhitzt, so daß der Wassergehalt Z der Folie auf einen
Wert von 10 bis
35% eingestellt wird, während die Folie durch die
Trocknungszone hindurchgeführt wird.
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Die Folie, die aus der Tieftemperaturtrocknungszone 4 austritt, wird
durch Vorheizwalzen 5 vorgeheizt und anschließend zwischen einem Paar dicht benachbarter
Reckwalzen 6 und 7, die mit verschiedenen Umfangsgeschwindigkeiten betrieben werden,
in Längsrichtung um 200 bis 450% gereckt. Schließlich wird die Folie durch Kühlwalzen
8 gekühlt. Die Temperatur der Vorheizwalzen 5 und der Reckwalzen 6 und 7 wird derart
gewählt, daß die Untergrenze TL der Folientemperaar TL = 1z50 + 20 0C und die Obergrenze
Z TH 75 0C betragen. Die Temperatur der Kühlwalzen 8 wird derart eingestellt, daß
die Folie Raumtemperatur annimmt.
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Die einander gegenüberliegenden Ränder der Folie, die die Kühlwalzen
8 verläßt, werden von einer Anzahl Klammern 11 erfaßt, die auf endlosen Ketten oder
Bändern 10, die um Rollen 9 geleitet werden, montiert sind. Zuerst wird die Folie
durch einen Vorheizabschnitt 12 und anschließend durch eine Querreckeinheit 13 geführt,
wo sie durch Bewegung der Klammern senkrecht zur Fortbewegungsrichtung der Folie
um 200 bis 450% quergereckt wird, während der Wassergehalt der Folie bei mindestens
7% und ihre Temperatur bei 110 0C gehalten werden, um zu verhindern, daß die Folie
in Längsrichtung schrumpft. Danach wird die Folie nacheinander durch eine Hochtemperaturtrocknungseinheit
14, die bei einer Temperatur von 110 bis 130 0C gehalten wird, sowie eine Wärmebehandlungseinheit
15, die bei einer Temperatur von 140 bis 185 0C gehalten wird, geführt, um zu gestatten,
daß die Folie weniger als 15% in Querrichtung schrumpft. Das Heizen der Vorheizeinheit
12 der Querreckeinheit 13, der Hochtemperaturtrocknungseinheit 14 und der Wärmebehandlungseinheit
15 erfolgt durch Zufuhr von Heißluft zu diesen Einheiten, die von einer nicht dargestellten
Heißluftquelle außerhalb des Gehäuses 16 durch regenschirmartig geformte Hauben
herbeigeführt wird. Die die Wärmebehandlungseinheit 15
verlassende
Folie wird durch Kaltluft in einer Abkühleinheit 17 abgekühlt, die in einer getrennten
Abteilung enthalten ist, und schließlich durch Auflaufhaspel 18 aufgewickelt.
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Einige bevorzugte Durchführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind in den folgenden Beispielen näher erläutert.
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Beispiel 1 Es wurde eine 140 OC warme 47%ige wäßrige Lösung eines
Polyvinylalkohols mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 1700 und einem Verseifungsgrad
von 99,8% hergestellt. Die Temperatur der Lösung wurde auf 94 0C gesenkt und die
Lösung durch den unteren Schlitz des Behälters 1 auf die Walze 2 extrudiert, so
daß eine kontinuierliche Folie gebildet wurde. Die Folie wurde dann in der Tieftemperaturtrocknungseinheit
4 bis auf einen Wassergehalt von 19% getrocknet, wobei eine Folie mit einer Breite
von 380 mm und einer Dicke von 200/u erhalten wurde. Die Folie wurde anschließend
mit einer Geschwindigkeit von 12 m/min. durch die Vorheizwalzen 5 und anschließend
durch ein Paar dicht benachbarter Reckwalzen 6 und 7 geführt, um sie bei einer Temperatur
von etwa 60 0C um etwa 350% in Längsrichtung zu recken. Die gereckte Folie wurde
mit einer Geschwindigkeit von 42 imin. durch Kühlwalzen 8, die auf einerTemperatur
von etwa 23 0C gehalten wurden, weiterbewegt. Zu diesem Zeitpunkt besaß die Folie
eine Breite von 345 mm, eine Dicke von etwa 60#u und einen Wassergehalt von etwa
13%. Unmittelbar danach wurde die Folie durch die Vorheizeinheit 12, die eine Länge
von etwa 4 m aufwies und anschließend durch die Querreckeinheit 13 geführt, wo sie
bei einer Temperatur von 85 0C um etwa 320% quergereckt wurde. Anschließend wurde
sie durch die Hochtemperaturtrocknungseinheit 14, in der eine Temperatur von 120
0C eingestellt war, und danach durch die Wärmebehandlungseinheit 15,
in
der eine Temperatur von 170 0C herrschte, geführt, wobei die Folie um 4% in der
Querrichtung schrumpfengelassen wurde. Danach wurde die Folie in der Kühleinheit
17 mittels Kaltluft gekühlt, wonach eine Folie mit einer Dicke von etwa 17#u erhalten
wurde. Nach Stehenlassen dieser Folie in Raumluft bei einer Temperatur von 20 0C
und einer relativen Feuchtigkeit von 65% wurden ihre Eigenschaften gemessen, die
wie folgt waren: Zugfestigkeit in Längsrichtung 22,3 kg/mm2 in Querrichtung 19,8
kg/mm2 Dehnung unter Spannung in Längsrichtung 48% in Querrichtung 61% Beispiel
2 Es wurde eine 140 OC heiße, 45 Gew.%ige wäßrige Lösung eines Polyvinylalkohols
mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 1750 und einem Verseifungsgrad von 98%
hergestellt. Die Temperatur der Lösung wurde auf 92 0C gesenkt und anschließend,
wie in Beispiel 1 beschrieben, mit Hilfe einer Walze 2 eine Folie hergestellt. Die
Folie wurde mittels der Niedrigtemperaturtrockeneinheit 4 auf einen Wassergehalt
von 25% getrocknet. Zu diesem Zeitpunkt besaß die Folie eine Breite von 250 mm und
eine Dicke von 135/u. Die Folie wurde anschließend mit einer Geschwindigkeit von
20 m/min durch die Vorheizwalzen 5 geleitet und durch die Reckwalzen 6 und 7 bei
einer Temperatur von 65 OC um etwa 300% in Längsrichtung gereckt. Danach wurde die
Folie mit einer Geschwindigkeit von 60 m/min mit Hilfe der Walzen 8 weiterbefördert,
die auf eine Temperatur von 23 0C gekühlt waren. Die längsgereckte Folie besaß eine
Breite von 210 mm, eine Dicke von etwa 45#u und einen Wassergehalt von 15,8%.
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Sie wurde unmittelbar anschließend in die Querreckmaschine
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vom Klemmentyp befördert, wo sie durch die 6 m lange Vorheizeinheit 12 geleitet
und auf eine Temperatur von 85 0C erhitzt wurde. In der Querreckeinheit 13 wurde
sie dann bei einer Temperatur von 95 0C um etwa 3000/0 quergereckt, danach durch
die Hochtemperaturtrockeneinheit 14, die bei einer Temperatur von 120 0C gehalten
wurde, getrocknet, in der Wärmebehandlungseinheit 15 bei 185 0C wärmebehandelt,
wobei sie in Querrichtung 7% schrumpfengelassen wurde, und schließlich mittels der
Kühleinheit 17 gekühlt, so daß eine Folie mit einer Dicke von 15/u und einer Breite
von 1060 mm erhalten wurde.
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Nach Stehenlassen bei Raumtemperatur von 20 0C und einer relativen
Luftfeuchtigkeit von 65% wurden die Eigenschaften der Folie wie folgt bestimmt:
Zugfestigkeit in Längsrichtung 21 kg/mm2 in Querrichtung 17,4 kg/mm2 Dehnung unter
Spannung in Längsrichtung 52% in Querrichtung 65% Wie beschrieben, ist es mit Hilfe
des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich geworden, Polyvinylalkoholfolien nacheinander
in den beiden Hauptachsenrichtungen zu recken, indem man den Wassergehalt und die
Temperatur der Folie steuert.
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Diese bisher schwierige aufeinanderfolgende Reckung in den zwei Hauptachsenrichtungen
ermöglicht eine wesentlich höhere Produktionsgeschwindigkeit als die gleichzeitige
Reckung in den beiden Hauptachsenrichtungen und kann mit einem geringeren apparativen
Aufwand durchgeführt werden.
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Demzufolge ist es möglich, dünne und hochqualitative, in den beiden
Hauptachsenrichtungen gereckte Polyvinalalkohol folien herzu#tellen, die mit Cellophanfolien
verträglich sind und sich zum Verpacken oder für andere Verwendungszwecke eignen.
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Bei der Durchführung des beschriebenen Verfahrens bilden sich jedoch,
wenn der Wassergehalt der Folie unmittelbar vor dem Recken in Längsrichtung 15%
überschreitet und die Geschwindigkeit der Längsreckung etwa 2,5 ~ 105 %/min übersteigt,
häufig auf der Folie Längsstreifen. Wird eine Polyvinylalkoholfolie mit einer Anzahl
Längsstreifen quergereckt, so wird eine große Anzahl von Längsstreifepinustern auf
der quergereckten Folie erzeugt, wodurch die Qualität start beeinträchtigt wird.
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Bei der Herstellung einer Polyvinylalkoholfolie gibt es noch folgende
weitere Schwierigkeit. Normalerweise wird eine wäßrige Lösung einer Polyvinylalkohols
von verhältnismäßig hoher Konzentration, bespielsweise von etwa zeiger Konzentration,
hergestellt und die Lösung bei einer Temperatur von 95 bis 100 0C gehalten und bei
dieser Temperatur durch einen Schlitz auf eine Gießwalze extrudiert, um auf diese
Weise eine dünne Folie zu erhalten. Bei diesem Verfahren wird die extrudierte Folie
jedoch der Atmosphäre ausgesetzt, was zur Folge hat, daß die Oberflächentemperatur
und der Wassergehalt rasch absinken. Demzufolge erfolgt in der Oberflächenschicht
der Folie eine Gelierung, d.h.
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die Oberfläche erhält eine höhere Viskosität als sie das Innere der
Folie besitzt. Derartige Oberflächenschichten sind jedoch nicht immer homogen, weil
die umgebende Atmosphäre Strömungen aufweist oder andere äußere Faktoren die Homogenität
beeinträchtigen. Außerdem ist es zweckmäßig, den Wassergehalt der Lösung und damit
der extrudierten Folie zu senken, um die Installationskosten für die Trocknungseinheit
sowie die Betriebskosten dafür zu erniedrigen. Andererseits führt eine Senkung des
Wassergehalts der Lösung zu einer Erhöhung deren Viskosität, so daß ein hoher Auspreßdruck
erforderlich wird. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, einen breiten Schlitz
zum Extrudieren einer hochviskosen Lösung zu verwenden. Wenn jedoch die Dicke der
durch einen derartigen breiten Schlitz extrudierten Folie groß
ist,
wird das Ausmaß der Längs- und Querreckung eingeschränkt und dadurch die Produktionsgeschwindigkeit
gesenkt. Um diese Schwierigkeit zu umgehen, hat man ein sog. Folienherstellungsverfahren
mit hohem Zug angewandt, bei dem die Umfangsgeschwindigkeit der Gießwalze um ein
Vielfaches höher ist als die Extrudiergeschwindigkeit. Selbst bei diesem Verfahren
tritt aber auch der Nachteil auf, der durch den Abfall der Oberflächentemperatur
und des Wassergehaltes hervorgerufen wird, so daß zusätzlich zu der Ungleichmäßigkeit
der Dicke Oberflächenschichten häufig zufolge des übermäßigen Zuges reißen und dadurch
horizontale Streifen entstehen.
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In Fig. 2 ist ein Paar Walzen dargestellt, die mit unterschiedlichen
Umfangsgeschwindigkeiten betrieben und dazu verwendet werden, eine Polyvinylalkoholfolie
111 längszurecken. Dabei ist die Walze 222 mit niedriger Geschwindigkeit von der
Walze 333 mit hoher Geschwindigkeit um die geringe Entfernung t entfernt, um die
Folie 111 zu einer dünnen Folie in Längsrichtung zu recken.
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Wenn die Polyvinylalkoholfolie 111 mehr als 15 Gew.% Wasser enthält
und stark an der Walze haftet, und mit der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung gereckt
wird, erfolgt die Verformung der Folie an dem Punkt, an dem die Folie die Oberfläche
der Walze 222, die die niedrigere Geschwindigkeit besitzt, verläßt, und wenn eine
bestimmte Verformungsgeschwindigkeit überschritten wird, wandert der Punkt c an
der äußeren Oberfläche der Folie, bei dem die Verformung erfolgt, nach rückwärts
zur Stelle b. Dabei wird die Adhäsionskraft zwischen Folie und Walzenoberfläche
von der Zugkraft, die durch die äußere Oberfläche ausgeübt wird, überwunden, und
die inneren Teile der Folie, die in Berührung mit der Walzenoberfläche 222 stehen,
werden großen Scherkräften unterworfen, so daß der Punkt a in Längsrichtung verschoben
wird oder in Querrichtung der Folie oszilliert. Folglich werden an der Folienoberfläche
Längsstreifen gebildet, wie
in Fig. 3 dargestellt, und dadurch
die Qualität beeinträchtigt. Weiter tritt dieser Mangel ebenfalls auf, wenn zwischen
Folie und Walze kein Schlupf erfolgt, da die innere Oberfläche der Folie mit der
Walze 222 in Berührung steht, und die äußere Oberfläche nicht. übersteigt der Wassergehalt
der Folie 15%, so nimmt der Schlupf zwischen Folie und Walze rasch ab, so daß bei
einem Wassergehalt von über 15% im wesentlichen kein Schlupf mehr erfolgt. Wird
daher eine Polyvinylalkoholfolie mit einem Wassergehalt von über 15% längsgereckt,
stellt das Ausmaß der Reckung auf einer Stufe einen wichtigen Faktor dar. Es ist
somit erforderlich, die Folie derart längszurecken, daß die Oberflächenabschnitte
der Folie nicht deformiert werden.
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Um die Oberflächenfehistellen, die durch die Längsstreifen einer
Polyvinylalkoholfolie hervorgerufen werden, zu eliminieren, werden bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren mehrere Antriebswalzen parallel und mit kleinen Lücken zwischeneinander
angeordnet, und die Walzen werden mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten
betrieben. Eine Polyvinylalkoholfolie, die bei der Reckungstemperatur gehalten wird
und mehr als 50 Gew.% Wasser enthält, wird durch die Lücken zwischen den Walzen
geführt, um sie in mindestens zwei Stufen mit einer Reckungsgeschwindigkeit von
2,5 ~ 105 %/min in Längsrichtung zu recken.
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In diesem Zusammenhang werden die Länge der Reckzone (freier Lauf)
und die Reckgeschwindigkeit wie folgt definiert (siehe Fig. 2).
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und wenn r1=r2,
worin L: die Länge der Reckzone in mm, t: die Lücke zwischen den
Walzen in mm, r1: der Radius der Walze mit der niedrigeren Geschwindigkeit in mm
und r2: der Radius der Walze mit der höheren Geschwindigkeit in mm sind.
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worin D: die Reckgeschwindigkeit in %/min, Vj: die Umfangsgeschwindigkeit
der Walze mit niedrigerer Geschwindigkeit, die die Umfangsgeschwindigkeit der Walze
mit höherer Geschwindigkeit und R: die prozentuale Reckung =
bedeuten.
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Fig. 4 stellt eine Teilansicht der erfindungsgemäß verbesserten Verfahrensstufen
und der entsprechenden Vorrichtungsteile dar, die den in Fig. 1 gezeigten Vorheizwalzen
5, den Längsreckwalzen 6 und 7 sowie den KühIwalzen 8 entsprechen. Bei der in Fig.
4 dargestellten Abwandlung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Polyvinylalkoholfolie,
die durch die Vorheizwalzen 5 vorerhitzt ist, mit Hilfe einer Gruppe paralleler
Walzen 16 bis 20, die derart angeordnet sind, daß sich zwischen ihnen kleine Lücken
befinden und die mit unterschiedlichen Uinfangsgeschwindigkeiten angetrieben sind,
längsgereckt, wobei die Reckung mit einer Geschwindigkeit von unter 2,5 ~ 105 ,~/min
zwischen den Walzenpaaren 16-17, 17-18, 18-19 und 19-26 erfolgt. Die auf diese Weise
gereckte Folie ist von jeglichem Oberflächendefekt frei und kann durch Kühlwalzen
8 abgekühlt werden, Danach wird sie mit Hilfe der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung
quergereckt.
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Die Anzahl der längsreckenden Walzen 16 bis 20 wird durch die Produktionsgeschwindigkeit
und den Reckungsgrad bestimmt. Vorteilhaft sind ein Walzendurchmesser von 80 bis
180 mm sowie eine Oberflächenrauheit von unter 1,5 S.
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Walzendurchmesser über 180 mm erhöhen die Länge der Rekkungszone,
während Walzendurchmesser unter-80 mm die Festigkeit vermindern. Im Hinblick auf
die Querschrumpfung der Folie ist es vorteilhaft, die Länge der Reckungszone unter
30 mm und vorzugsweise um etwa 20 mm zu wählen, so daß der Walzendurchmesser vorzugsweise
durch die Länge der Reckungszone bestimmt wird.
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Die Obergrenze für die Längsreckungsgeschwindigkeit zwischen zwei
benachbarten Walzen liegt bei 2,5.105 %/min, und die Umfangsgeschwindigkeiten der
Walzen werden stufenweise so erhöht, daß sie eine Gesamtreckung von über 200% ermöglichen.
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Aufgrund der oben beschriebenen Verfahrensstufen wird die Polyvinylalkoholfolie
dem sog. aufeinanderfolgenden Reckungsverfanren in Richtung der beiden Hauptachsen
unterworfen.
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Im folgenden sind einige bevorzugte Beispiele für diese Verfahrensmodifikation
angegeben.
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Beispiel 3 Es wurde eine 47,5 Vol.%ige wäßrige Lösung eines Polyvinylalkohols
mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 1700 und einem Verseifungswert von 99,5%
hergestellt.
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Mit Hilfe von Walze 2 und Trocknungseinheit 4 wurde eine Folie mit
einer Breite von 280 mm hergestellt und getrocknet. Anschließend wurde die Folie
mit Hilfe der Walzen 16 bis 20, von denen jede einen Durchmesser von 100 mm besaß
und die 1 mm voneinander beabstandet waren, längsgerecktO Die Länge der Recku#ngszone
betrug 17,3 mm. In der folgenden
Tabelle I sind die Umfangsgeschwindigkeiten
der Walzen und in der folgenden Tabelle II die Reckungsgrade sowie Reckungsgeschwindigkeiten
zwischen benachbarten Walzen angegeben.
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Tabelle 1
| Walze Nr. 16 17 18 |
| Umfangsgeschwindigkeit |
| m/min sie 21 3,5 |
Tabelle II
| Walzen 16-17 | 17-18 |
| % Reckung 200 150 |
| Reckungsgeschwindigkeit 1,11 ~ 105 0,93 ~ 105 |
| %/min |
Die Folie wurde einer Gesamtlängsreckung von 300% unter den in den Tabellen I und
II angegebenen Bedingungen unterzogen, während die Oberflächentemperatur der Vorheizwalzen
5 sowie der Reckwalzen 16, 17 und 18 bei etwa 50 0C gehalten wurde, um eine qualitativ
hochwertige, längsgereckte Folie zu erhalten, die frei von jedem Oberflächendefekt,
durchsichtig sowie glänzend war. Anschließend wurde die Folie mittels einer Querreckungsmaschine
vom Klammerty, wie oben beschrieben, um etwa 300% quergereckt. Danach wurde sie
getrocknet und wärmebehandelt, wobei eine qualitativ hochwertige Polyvinylalkoholfolie
mit einer Dicke von 22/u erhalten wurde. Die Umfangsgeschwindigkeit der Reckwalzen
19 und 20 wurde gleich derjenigen der Reckwalze 18 gemacht. Die Oberflächentemperatur
der Folie unmittelbar vor der Längsreckung
betrug 48 °C und ihr
Wassergehalt etwa 26 Gew.%.
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Zum Vergleich wurde das Verfahren gemäß Beispiel 3 mit der Abweichung
wiederholt, daß die Längsreckung lediglich zwischen Walzen 16 und 17 durchgeführt
wurde. Die Umfangsgeschwindigkeiten der Walzen 16 und 17 betrug 10,5 bzw.
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31,5 imin. Der Reckungsgrad betrug 300% und die Reckungsgeschwindigkeit
2,98 ~ 105 %/min. Es wurde gefunden, daß an einer Oberfläche der erhaltenen Folie
Längsstreifen der in Fig. 3 dargestellten Art gebildet waren.
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Beispiel 4 Es wurde eine 46 Gew.%ige, wäßrige Lösung eines Polyvinylalkohols
mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 1750 und einem Verseifungswert von 99,3%
hergestellt und in herkömmlicher Weise aus dieser Lösung eine Polyvinylalkoholfolie
hergestellt. Die Folie wurde mit Hilfe der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung in
zwei Stufen in Längsrichtung gereckt. Die Durchmesser der dafür verwandten Walzen
betrugen jeweils 120 mm, und der Zwischenraum zwischen den Walzen betrug 1 mm. In
der Tabelle III sind die Umfangsgeschwindigkeiten der Reckwalzen und in Tabelle
IV der Reckungsgrad und die Reckungsgeschwindigkeit zusammengestellt.
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Tabelle III
| Walze 16 17 18 |
| Umfangsge schwindigkeit |
| m/min 25 50 75 |
Tabelle IV
| Walzen 16-17 17-18 |
| Reckung 200 150 |
| Reckungsgeschwindigkeit |
| %/min %/min 2,45 ~ 105 2,01 * 105 |
Die Folie wurde in Längsrichtung unter den in den Tabellen III
und IV angegebenen Bedingungen um 300% gereckt, während die Oberflächentemperatur
der Vorheizwalzen 5 und der Reckungswalzen 16, 17 und 18 bei 65 0C gehalten wurde.
Die Umfangsgeschwindigkeit der Dehnungswalzen 19 und 20 wurde gleich derjenigen
der Reckungswalze 18 gewählt. Die Oberflächentemperatur der Folie unmittelbar vor
der Längsreckung, d.h. vor ihrer Berührung mit Walze 16, betrug 63 OC und der Wassergehalt
der Folie betrug etwa 17,8 Gew.%. Anschließend wurde die Folie bei einer Temperatur
von 85 °C einer 300%igen Querreckung unterzogen und getrocknet und bei hoher Temperatur
wärmebehandelt, wonach man eine ausgezeichnete durchsichtige Polyvinylalkoholfolie
einer Dicke von 17/u mit starkem Oberflächenglanz erhielt, die frei von jeglichen
Oberflächendefekten war.
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Zusätzlich zu den bisher beschriebenen Beispielen wurde eine Anzahl
Vergleichsversuche durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Vergleichsversuche ergaben,
daß in den Fällen, in denen Polyvinylalkoholfolien mit einem großen Wassergehalt
um mehr als 200% in mehr als zwei Stufen längsgereckt wurden, wobei zwischen benachbarten
Reckungsrollen ein Zwischenraum von unter 30 mm gelassen worden war (die Anzahl
der Stufen variiert mit der Laufgeschwindigkeit und dem Ausmaß der Reckung der Folie),
wurden auf der Oberfläche der Folie keine Längsstreifen gebildet, wenn die Rekkungsgeschwindigkeit
in jeder Stufe unter 1,8 ~ 105 %/min betrug, während eine geringe Anzahl der Längsstreifen
beobachtet wurde, wenn die Reckungsgeschwindigkeit in einem Bereich von 1,8 ~ 105
%/min bis 1,25 ~ 105 %/min lag, und daß in den Fällen, in denen derartige Folien
quergereckt wurden, die durch die Längsstreifen verursachte nachteilige Wirkung
gering war und daß schließlich bei einer Reckungsgeschwindigkeit von über 2,5 ~
105 %/min die Anzahl der Längsstreifen stark zunahm,
Die Fig. 5
und 6 erläutern eine verbesserte Folienherstellungsvorrichtung, die dem Formwerkzeug
1 und der Metallwalze 2 in Fig. 1 entspricht. Die Vorrichtung gemäß Fig. 5 und 6
enthält ein T-förmiges Formwerkzeug 32, das durch eine Rohrleitung 31 mit einer
wäßrigen Polyvinylalkohollösung versorgt wird. Das T-förmige Formwerkzeug ist mit
einem - nicht dargestellten - Schlitz am Boden versehen, wodurch eine Polyvinylalkoholfolie
33 extrudiert wird, die anschließend um die Peripherie einer Gießwalze 34 geführt
wird. Am Boden des T-förmigen Formwerkzeugs 32 ist eine Wasserdampfkammer 35 vorgesehen,
die mit Wasserdampf oder Heißwasser von vorherbestimmter hoher Temperatur, die nahe
dem Siedepunkt des Wassers liegt, durch Leitungen 36 und 37 versorgt wird. Die Dampfkammer
ist am Boden mit einem Schlitz 42 versehen, durch den die extrudierte Folie 33 geführt
wird, sowie mit Platten 38 und 39, die dafür sorgen, daß der Dampf die extrudierte
Folie 33 nicht in Vibration versetzt und der Dampf nicht zwischen der Folie 33 und
dem Umfang der Gießwalze 34 eingeschlossen wird. Außerdem sind Abzugsleitungen 40
zum Abführen von Kondensat vorgesehen.
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Mit dieser Konstruktion können Schwierigkeiten umgangen werden, die
durch das rasche Abkühlen und den Verlust von Wasser hervorgerufen werden, da die
extrudierte Folie 33 von einer Wasserdampfatmosphäre umgeben ist, die eine Temperatur
besitzt, die derjenigen der Polyvinylalkohollösung gleich ist.
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Beispiel 5 Die Volumina der beiden Abteilungen der Wasserdampfkammer
35 betrugen 1000 bzw. 3000cm3. In die Abteilungen wurde Heißwasser mit einer Temperatur
von 91 0C mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 0,5 1/min eingeleitet und die seitlichen
Oberflächen der Abteilungen hinab fließengelassen, so daß es verdampfte. Weiter
wurde eine 46,5 Gew.%ige wäßrige Lösung eines Polyvinylalkohols mit einem Polymerisationsgrad
von
1400 und einem Verseifungswert von 99,8% sowie von einer Temperatur von 140 0c hergestellt.
Nach Senken der Lösungstemperatur auf 95 °C wurde die Lösung durch den Schlitz,
der eine Länge von 30 mm und eine Breite von 0,8 mm besaß, mit einer Geschwindigkeit
von 1,17 mlmin und einer Fließgeschwindigkeit von 280 cm3/min extrudiert. Die extrudierte
Folie wurde über eine Gaeßwalze mit einem Durchmesser von 800 mm und einer Umfangsgeschwindigkeit
von 413 m/min geleitet und bei einer Temperatur von 20 0C gehalten, um so eine Polyvinylalkoholfolie
unter hohem Zug zu bilden. Nach dem Abschälen der Folie von der Gießwalze wurde
die Folie bis auf einen Wassergehalt von 7,5 Gew.% getrocknet. Die erhaltene Folie
besaß eine Dicke von 20/u, eine Breite von 162 mm und war durchsichtig, glänzend
und frei von jedem Oberflächende fekt. Nach Längs- und Querrecken nach dem oben
beschriebenen Verfahren wurde eine ausgezeichnete Folie erhalten, die weder Längs-
noch Querstreifen aufwies.
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Zum Vergleich wurde das Verfahren gemäß Beispiel 3 mit der Abweichung
wiederholt, daß die Wasserdampfatmosphäre nicht angewandt wurde, wobei man eine
Polyvinylalkoholfolie von einer Breite von 145 mm und einer Dicke von 23/u erhielt.
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Wurde 13 cm unter diese Folie eine Type der Größe 6 (No. 6 type) gelegt,
war es unmöglich, durch die Folie hindurch diese Type zu lesen.
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Statt der Verdampfung von Heißwasser in der Wasserdampfkammer kann
auch Dampf in sie eingeleitet werden. Alternativ kann eine Heizeinheit vorgesehen
sein, um auf sie aufgesprühtes Wasser zu verdampfen. Außerdem ist es möglich, durch
ein Paar von Schlitzen, die an beiden Seiten der extrudierten Polyvinylalkoholfolie
angeordnet sind, Dampf auszustoßen.
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Fig. 7 stellt eine Abwandlung des T-förmigen Spritzwerkzeugs zum
Extrudieren von Polyvinylalkoholfolien dar.
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Bei dieser Abwandlung besteht das T-förmige Spritzwerkzeug
aus
drei Abschnitten aus Werkzeugstahl 51, 52 und 53, die derart angeordnet sind, daß
sie einen L-förmigen Durchlaß 56 bilden. Genfinschtenfalls kann der Abschnitt 53
in bezug auf Abschnitt 52 einstellbar ausgebildet sein, so daß die Breite eines
Schlitzes 57 eingestellt werden kann. Eine hochkonzentrierte wäßrige Lösung aus
Polyvinylalkohol wird über einen Einlaß 55 dem Durchlaß 56 zugeführt und unter Druck
durch Schlitz 57 extrudiert, so daß eine dünne Polyvinylalkoholfolie gebildet wird.
Da die wäßrige Lösung zähflüssig ist, sind in den Abschnitten 51, 52 und 53 paralles
zum Durchlaß 56 Leitungen 54 vorgesehen, durch die ein Heizmedium hindurchgeleitet
wird, um die Temperatur und Viskosität der Polyvinylalkohollösung zu steuern. Diese
Vorrichtung dient insbesondere dazu, die Lücke des Schlitzes 57 auf einer konstanten
Breite zu halten und auf diese Weise Polyvinylalkoholfolien mit gleichförmiger Dicke
zu erzeugen.