[发明专利]用于在线监控薄膜质量的方法以及具有用于在线监控薄膜质量的设备的薄膜机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在塑料薄膜的制造过程中在线监控薄膜质量的方法以及一种具有用于在塑料薄膜的制造过程中在线监控薄膜质量的设备的薄膜机。

背景技术

由现有技术已知，在塑料薄膜的制造过程中将能够经由排出装置流出的薄膜材料置于输送装置上、尤其是通过细长的排出间隙置于流延辊上。通常冷却输送装置，使得在输送装置旋转和/或运动期间使塑料薄膜得到冷却。在冷却期间，薄膜材料经历温度曲线并且在某一时刻低于其固有凝固温度，使得薄膜材料开始凝固。在薄膜材料在输送装置上的退出点处，薄膜材料必须完全凝固成薄膜幅材。

已经表明，只有当要制造的薄膜的质量特征表现仅仅随机分布并且当所述表现仅仅在限度值之内移动时，所提到的制造过程、尤其是塑料薄膜的生产过程才是稳定的。在这种情况下称之为可行过程。此外，塑料薄膜的机械特性是主要质量特征。为了检验机械特性，由现有技术已知进行离线质量检查，这意味着，在薄膜机运行期间和/或也在制造过程期间以限定的间隔进行实验室试验。在此，从制成的薄膜提取试样并且随后在实验室中进行相应的材料测试。由此，确保了用于制造薄膜的调节阶段以及质量保证。不过，在制造过程期间的相应的试样提取以及繁琐的调节过程和质量检验导致薄膜的总体质量降低、导致在试样提取方面的高耗费并且尤其是还导致多的废料或者说大量的所谓次品。

发明内容

本发明的目的在于，至少部分地消除前述的缺陷。特别是，本发明的目的在于以成本低廉并且简单的方式改善薄膜的质量、特别是减少废品。

前述目的通过一种具有权利要求1所有特征的方法以及一种具有权利要求19所有特征的薄膜机得以实现。本发明进一步的特征和细节由从属权利要求、说明书和附图得出。在此，在按照本发明的方法方面描述的特征和细节当然在按照本发明的薄膜机方面也适用，并且反之亦然，从而就本发明各个方面的公开内容而言始终相互参照或可以相互参照。

按照本发明的方法用于在塑料薄膜、特别是吹塑薄膜或流延薄膜的制造过程中在线监控薄膜质量。在按照本发明的方法中，将薄膜材料从排出装置中以熔体条(Schmelzefahne)的形式通过输送装置或经由输送装置导出或拉出，其中，薄膜材料在输送装置上或在输送装置上游冷却。输送装置例如可以是流延辊/冷却辊，以便制造流延薄膜。同样可想到，将所述方法集成到吹塑薄膜机中，在所述吹塑薄膜机中输送装置将薄膜材料从排出装置拉出。

在这里，输送装置可以这样构造而成，使得在一定的时间之后薄膜材料在输送装置上或在输送装置上游凝固。例如，凝固后的薄膜材料可以在抽取位置从输送装置取出。按照本发明的方法根据本发明设定，确定冻结线的位置，在该冻结线处薄膜材料在输送装置处(例如当制造流延薄膜时)或在输送装置上游(当制造吹塑薄膜时)凝固。同样，测量凝固中的薄膜材料的在冻结线附近存在的至少一个过程参数。这意味着，可以在冻结线上游或在冻结线处或在冻结线下游测量所提到的参数。薄膜在在线监控期间具有输送方向，该输送方向例如通过流延辊的旋转确定或者在吹塑薄膜的情况下朝向输送装置定向，其中，在后一种提到的例子中输送装置向上、与吹塑薄膜机的吹塑头相反地拉动薄膜材料。

按照本发明的方法基于获知的冻结线位置计算松弛参量，该松弛参量考虑到薄膜材料的分子取向的松弛。按照本发明的方法接着检验所述至少一个松弛参量以何种程度位于过程限度之内。这是在关于薄膜质量的在线监控期间的判断标准。

按照本发明已表明，可以将对于要生产的塑料薄膜、特别是吹塑薄膜、流延薄膜等的多方面的要求减少到对于产品/装运的衔接性重要的薄膜机械特性。此外，所述机械特性还通过配方和过程控制确定，特别是在这里薄膜熔体的取向、分子取向的松弛和直至凝固点(冻结线)的结晶发挥作用。实验已经表明，通过特征值“松弛”可以做出对于要制造的薄膜的良好的质量说明。特别有利的是，在按照本发明的方法中，在在线监控方法中考虑薄膜材料在输送方向上沿着整个输送段的松弛，其中，所述输送段至少从排出装置延伸直至冻结线。特别有利的是，通过使用所测得的过程参数按照步骤b)可以生成凝固后的薄膜材料的相对松弛，其中，在最简单的情况下沿薄膜材料输送方向的相对松弛如下计算：

O＝A-(Rsf+Rcr)

其中，

A＝通过拉伸比引入的取向水平，

Rsf＝在熔体条中发生的松弛(取向的松弛)，

Rcr＝在输送装置上游或输送装置上发生的松弛(取向的松弛)。