DE2012602A1 - Zum Aufwickeln bestimmte Matenalbahn - Google Patents

Description

Zum Aufwickeln bestimmte Materialbahn

Die Erfindung betrifft eine zur Aufwicklung bestimmte Materialbahn, insbesondere eine solche aus dünnem thermoplastischem Kunststoffmaterial.

Bei der Lagerung aufgewickelter Folienrollen, wie sie bis zur Weiterverarbeitung vorgenommen werden muß, sind immer wieder sowohl Verdehnungen innerhalb der Bahnen als auch die Verblockung oder Teleskopierung einzelner Lagen festzustellen. Hierdurch erfahren die z.T. mit erheblichem Aufwand an Verfahrensbedingungen, Maschinen und Kosten, in guter Qualität hergestellten Folien meist in kurzer Zeit Qualitäts-

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einbüßen, beispielsweise in ihrer Planlage, in ihren optischen Eigenschaften usw. Zum Teil werden, insbesondere sehr dünne Folienbahnen, wie sie beispielsweise als Elektroisolier- oder Tonbandfolie eingesetzt werden, so stark in ihrer Qualität gemindert, daß sie als Ausschußware betrachtet werden müssen, was einen beträchtlichen Verlustfaktor ψ darstellt. Die Ursache für die negative Veränderung der Folie liegt in dem durch das Wickeln, durch Relaxation

der Folie und durch die hohen Radialkräfte innerhalb des Wickels hervorgerufenen Entweichen der zwischen den einzelnen Folienlagen befindlichen Luftschichten. Da sich maschinenbedingt keine Folien herstellen lassen, die eine völlige Dickengleichmaßigkeit aufweisen, rufen die Dickstellen nach dem Entweichen der Luftschichten bleibende Verdehnungen in der Folie hervor. Durch das Fehlen der ^ Luftschicht kommt es weiterhin zu Verblockungen einzelner

Lagen, wodurch bei der Weiterverarbeitung Abrisse entstehen.

Zusätzlich entstehen durch das Zusammenfallen des Wickels erhebliche Querwellen, die durch die hohen Radialkräfte bleibend eingeprägt werden. Man spricht dabei von Verprägungen. Um das Zusammenfallen des Wickels und damit das Entstehen von Querwellen zu vermeiden, hat man schon versucht, mit der sogenannten Kontaktwicklung zu arbeiten. Dabei wird

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entsprechend der Wickelgeschwindigkeit und der Zugspannung eine Kontaktwalze gegen den Wickel gepresst, wodurch das Einziehen von größeren Luftmengen und damit dickerer Luftschichten vermieden werden soll. Der Nachteil der Kontaktwicklung liegt darin, daß die Kontaktrollen die Dickstellen so stark aufeinanderpressen, daß es zu den unerwünschten bleibenden Verdehnungen kommt. Weiterhin entstehen bei der i Kontaktwicklung in vielen Fällen Kratzer auf der Oberfläche der Folienbahn.

Es ist also einerseits, um Verdehnungen durch die Dickstellen zu verhindern, erwünscht, daß sich geringe Luftschichten zwischen den Folienlagen, sozusagen als Polster befinden, andererseits ist es aber bisher nicht möglich, das Entweichen der Luftschichten beim Wickeln und Lagern völlig zu vermeiden, bzw. die Zeitspanne in der das Entweichen stattfindet, in erheblichem Maße zu verzögern. '

Es sind zwar Verfahren bekannt, bei denen durch aufwendige Einstellung bestimmter Zugspannungen die Luftschichtstärke optimiert werden kann, jedoch hat dies keinen Einfluß auf das spätere Entweichen der Luft beim Lagern. In richtiger Erkenntnis, daß die bleibenden Verdehnungen auf das Aufeinanderpressen der nicht zu vermeidenden Dickstellen zurückzuführen sind, hat man durch Kordierung versucht, die Dick-

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stellen voneinander auf Distanz zu halten. Unter Kordierung versteht man die Schaffung künstlicher Dickstellen, vorzugsweise in der Nähe der Bahnkanten. Wenn auch durch die Kordierung eine kurzzeitige Verzögerung in dem Entweichen der Luftschichten erzielt werden kann, so ist diese Zeitspanne in den allermeisten Fällen keineswegs ausreichend, um die geschilderten Qualitätsminderungen bis zur Weiterverarbeitung auszuschalten. Ein weiterer Nachteil der Kordierung besteht darin, daß zusätzliche Maschinenaggregate die Dickstellen erzeugen müssen.

Aufgabe der Erfindung war es nun unter Ausschaltung der genannten Nachteile eine für die Aufwicklung und Lagerung geeignete Materialbahn zu schaffen, bei der sowohl beim Aufwickeln als auch bei der späteren Lagerung die zwischen den Materiallagen befindlichen Luftschichten über längere Zeiträume, beispielsweise über einige Wochen, zumindestens teilweise erhalten bleiben.

Gelöst wird die vorstehend genannte Aufgabe durch eine Materialbahn, die beidseitig an oder in sehr dichtem Abstand zu den Bahnkanten an der Ober- oder Unterseite der Bahn schmale, dünne Auftragungen eines solchen Mittels aufweist, das einer-

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seits beim Aufwickeln der Bahn die einzelnen Folienlagen derart miteinander verklebt, daß die zwischen den einzelnen Lagen befindliche Luft beim Lagern des Wickels nicht oder nur sehr langsam entweicht, andererseits die Folienlagen nur soweit verklebt, daß sie sich beim Abwickeln ohne Beschädigungen trennen lassen.

Die erfindungsgemäße Folienbahn zeichnet sich dadurch aus, daß sowohl beim Aufwiekelvorgang selbst als auch bei der späteren Lagerung die Luftschichten zwischen den Lagen nicht in kurzer Zeit erweichen und somit die optimal eingestellte Folienqualität bis zur späteren Weiterverarbeitung keine Verschlechterung erfährt.

Als Folienbahnen, die mit Auftragungen versehen werden, sind grundsätzlich alle Materialien geeignet, die beim Wickeln und/oder Lagern Veränderungen erfahren, doch werden die Auftragungen vorzugsweise bei solchen Materialbahnen angebracht, deren Qualitätserfordernisse besonders hoch sind. Vor allem dünne thermoplastische Folienbahnen, beispielsweise auch in laminierter, beschichteter oder bedampfter Form, sind besonders geeignet mit den Auftragungen versehen zu werden. Beispielsweise hat sich der Einsatz bei Polyolefin- und Polyesterfolien, an die in der Praxis oft hohe Qualitäts-

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anforderungen gestellt werden, bewährt.

Die Auftragungen auf der Folienbahn müssen zwei Bedingungen erfüllen. Einerseits sollen sie die Einzellagen so dicht verkleben, daß beim Wickeln und/oder Lagern das Ausströmen der Luft weitgehend verhindert wird, zum anderen dürfen die Einzellagen nicht so stark miteinander verbunden werden, daß Beschädigungen der Materialbahnen beim Abwickeln zur Weiterverarbeitung, beispielsweise zum Auftrennen in Schmalschnitte, auftreten.

Welche Auftragungen man verwendet, hängt weitgehend von dem Bahnmaterial, von den Wickelbedingungen, beispielsweise hinsichtlich der Wickelgeschwindigkeit und der Zugspannung und von den Lagerbedingungen, beispielsweise hinsichtlich der notwendigen Lagerzeit, der Temperatur- und Klimabedingungen ab. Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß verschiedenartige Mittel, sofern sie natürlich mit dem Bahnmaterial oder eventuell auf diesem aufgebrachter Laminate, Beschichtungen j Lackierungen usw. verträglich sind, für die Auftragungen Verwendung finden können. Eine wichtige Voraussetzung für die Auswahl der Mittel ist jedoch, daß diese neben einer bestimmten Haftung auf dem Material auch eine möglichst hohe Scherfestigkeit aufweisen, da sie durch das Bestreben der

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Luftschichten, einweichen zu wollen, insbesondere auf Scherung beansprucht werden.

Verschiedenartige Kleber, die die angegebenen Voraussetzungen mitbringen, können zum Einsatz gebracht werden. Insbesondere sind jedoch Wachse, auch Abmischungen verschiedener Wachstypen, erfolgreich eingesetzt worden..

Die Auftragungen sind in ihrer Breite zwar nicht beschränkt, um jedoch den Randverschnitt möglichst gering zu halten, liegt die Breite der Auftragungen bevorzugt zwischen 0.5 und 10 mm, insbesondere zwischen 1 und 5 mm.

Die Stärke der Auftragungen ist ebenfalls keiner besonderen Grenze unterworfen, aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und um keine übermäßige Volumenzunahme der Wickel in Kauf nehmen zu müssen, liegt die Stärke im allgemeinen unter 5 /U. Die Stärke ist auch abhängig von der Stärke des aufzuwickelnden Materials.

In einer Variation der erfindungsgemäßen Folie sind in die Auftragungen dünne schmale Bändchen oder Fäden eingelassen. Dieser Typ ist in den Fällen von Vorteil, in denen wegen der Verträglichkeit zwischen Bahnmaterial und Auftragung, Mittel

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mit niedrigeren Scherfestigkeiten genommen werden müssen. Durch die Einlage wird die Scherfestigkeit in Querrichtung

unterstützt.

Wenn auch, wie eingangs dargelegt, an und für sich keine Beschränkung auf eine bestimmte Materialstärke besteht, so treten die geschilderten unerwünschten Effekte vor allem bei dünnen Folien gravierend zu Tage. Aus diesem Grund liegen die bevorzugten Stärken der erfindungsgemäßen Materialbahnen unter 200 ^u, insbesondere unter 30 /U.

Die Auftragungen werden mittels bekannter Vorrichtungen, z.B. fein einstellbaren Druckwerken oder mit Hotmelt-Auftragsdüsen mit besonders feinen Düsenquerschnitten, etwa mit Austrittsöffnungen von 0.05 bis 0.1 mm, vorgenommen. Ebenfalls kann man die mit dem Auftragungsmittel versehenen Bändchen oder Fäden aus separaten Einrichtungen beim Aufwickeln der Materialbahn zwischen die Einzellagen einlaufen lassen. In manchen Fällen hat es sich außerdem als zweckmäßig erwiesen, zusätzlich noch eine Kontaktrolle einzusetzen.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele nochmals näher erläutert.

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Beispiel 1

Auf eine 25 /U starke Polypropylenfolie (TRESPAPHAfcf^ der Firma KALLE AG) wurde mittels eines Antragegerätes ₃ dessen Düse einen Querschnitt von 0.07 mm aufwies, eine Paraffinwachsmischung (Lüna-Seal und Luna-Flex der Firma Lüne.burger Wachsbleiche, im Verhältnis 1:3) an beiden Folienbahnrändern ' aufgetragen. Die Breite der Auftragung betrug 3 mm, die Stärke 5 /U. Die aufgewickelte Folie zeigte auch nach einer Lagerungszeit von mehreren Wochen kein Zusammenfallen und damit auch keine Querwellen. Verprägungen und Verdehnungen konnten nicht festgestelllt werden. Die Folienbahn ließ sich ohne einzureißen mit einer Geschwindigkeit von 300 m/min wieder abwickeln. Folienwickel, ohne die Auftragung wiesen nach kurzer Zeit Quer falten und Wellen auf. Durch Verdehrnungen und Verprägungen erlitt die Folienbahn eine starke Qualitätsminderung.

Beispiel 2

Auf eine 50 ,u starke Polyäthylenterephthalatfolie (HOSTA-PHAlF* der Firma KALLE AG) wurde mittels eines Rasterdruckwerkes an beiden Folienbahnrändern ein Haftkleber (Polimin^ P der Firma BASF) aufgetragen. Die Schichtstärke betrug 8 _/u?

die Breite der Auftragung 10 mm und die Rastung 60 Räster/cm. Der Folienwickel zeigte nach mehreren Wochen Lagerzeit keine

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Veränderung, während ein normal hergestellter Wickel bereits nach wenigen Tagen Querwellen zeigte. Durch Verpragungen und Verdehnungen war die Folienbahn stark in ihrer Qualität gemindert .

Die mit den Auftragungen versehene Folienbahn ließ sich ohne Beschädigung bei einer Geschwindigkeit von 200 m/min wieder abwickeln.

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Claims (7)

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   Patentansprüche

   Zur Aufwicklung bestimmte Materialbahn, insbesondere eine thermoplastische Kunststoff-Folienbahn, dadurch gekennzeichnet, daß sie beidseitig an oder in sehr dichtem Abstand zu den Bahnkanten an der Ober- oder Unterseite der Bahn schmale, dünne Auftragungen eines solchen Mittels aufweist, das einerseits beim Aufwickeln der Bahn die einzelnen Folienlagen derart miteinander verklebt, daß die zwischen den einzelnen Lagen befindliche Luft beim Lagern des Wickels nicht oder nur sehr langsam entweicht, andererseits die Folienlagen nur soweit verklebt, daß sie sich beim Abwickeln ohne Beschädigungen trennen lassen.
2. 2. Folienbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragungen eine Breite zwischen 0.5 und 10 mm, bevorzugt zwischen 1 und 5 mm, aufweisen.
3. 3. Folienbahn nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragungen eine Stärke von 1 bis 50 _/u besitzen.
4. 4. Folienbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge-

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   KALLE AKTIENGESELLSCHAFT 2012602

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   kennzeichnet 5 daß die Auftragungen aus einem Kleber bestehen.
5. 5. Folienbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 4₃ dadurch gekonnzeichnet j daß die Auftragungen aus einem Wachs oder aus einer V/achsabmischung bestehen.
6. 6. Folienbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 5₅ dadurch ge kennzeichnet, daß in die Auftragungen schmale Bändchen oder Fäden eingelassen sind.
7. 7. Folienbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet j daß sie eine Stärke von ζ 200 ,u, bevor zugt kleiner als 30 ,u, besitzt.

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