METHOD OF SMOOTHING SURFACES OF CALANDERED OR EXTRUDED THERMOPLASTIC SHEETS OR PROFILES

Abstract: 1. Method of smoothing surfaces of calandered or extruded thermoplastic plastics sheets or profiles, in which the set, cooled plastics sheet or the profile is continuously conducted at below a specific pressing pressure past at least one grinding roller which is rotating and oscillating transverse to the transporting direction, characterised in that on conducting the plastics sheet or profile with a speed of 1 to 10 m/min the oscillation frequency of the grinding roller amounts to 50 to 300 Hz, the peripheral speed thereof amounts to 5 to 30 m/sec. and the pressing pressure amounts to 0.1 to 3 bar.

Description: Verfahren zum' Glätten von Oberflächen von kalandrierten bzw extrudierten thermoplastischen Kunststoffbahnen oder -brofilen Die Erfindung befasst sich mit einem Verfahren zum Glätten von Oberflächen von kalandrierten bzw extrudierten thermoplastischen Kunststoffbahnen oder-profilen durch Schleifen, Bekannt sind für die Oberflächengebung, insbesondere das Glätten und Mattieren von Kunststoffbahnen,ver- schiedene Methoden, z.Bv kontinuierlich arbeitende Prägekalander oder andere Walz enprageeinri chtungen, wobei entweder die erwärmte Bahn mit kalter oder temperierter Walze oder die nur oberflächlich, z.B. mit Infrarotstrahlern erwärmte Bahn mit heisser Prägewalze geprägt bzw. geglättet wird. Eine bekannte Methode ist in der DE-PS 21 43 135 beschrieben. Nachteilig bei den bekannten Verfahren ist die erforderliche Temperatureinwirkung auf die Kunststoffbahn. Dadurch kann es zu unterschiedlichen Spannungen innerhalb der Bahnen kommen, die zu erhöhten Schrumpfungen, Wellen, Verzug und Herabsetzung anderer physikalischer Eigenschaften führen kann. Um diese Spannungen dann wieder abzubauen, massen die Kunststoffbahnen nachträglich durch eine Luft- oder Wassertemperung bearbeitet werden. Für die Oberflächenbehandlung von Metallen ist seit langem das Schleifen bekannt, wobei natürliche Schleifmittel wie Schmirgel, Naturkorund, Quarz, Diamant, Tripel oder künstliche Schleifmittel wie Elektrokorund, Siliciumcarbid, Borcarbid eingesetzt werden. jis Schleifverfahren sind Strahl- und' Blasverfahren bekannt, wobei die Schleifmittel mit Pressluft oder mittels Zentrifugalkraft auf die zu reinigende Oberfläche aufgeschleudert werden. Eine andere Art des Schleifens erfolgt mit rotierenden Scheiben aus Baumwolle, Leder. Leinwand, Filz, Papier, Kunststoffge weben, auf die das Schleifmittel mit Bindemitteln aufgebracht ist. Man kennt auch das Bandschleifen mit einem endlosen Band, das über Scheiben umläuft, und' auf dem die Schleifmittel ebenfalls mit Bindemitteln aufgebracht sind. Weiterhin verwendet mSn rotierende Ddrsten oder Scheiben, die je nach gewünschtem Feinheitsgrad mit entsprechenden Schleifmitteln und aus entsprechenden Trägermaterialien aufgebaut sind. Ma hat auch schon das Schleifen zum Glätten von flächen aus Kunststoff mit der Hand oder Schleifvorrichtungen mit Bilfe von Schleifmitteln angewendet. Man schleift nass oder trocken mit Schleifscheiben verschiedener Normung und' Härte und' hat eine entsprechend unterschiedliche Schleifwirkung. Hierbei muss man beim Schleifen von Kunststoffen wegen deren schlechter Wärmeleitfähigkeit darauf achten, dass sich der zu schleifende Gegenstand nicht unzulässig erwärmt, weil sonst die Gefahr des Verschmierens, insbesondere bei thermoplastischen Kunststoffen besteht, wie beispielsweise in Kunststofflexikon, 5. Auflage, Carl Hanser-Verlag 1973, Seite 350 ausgeführt ist. Eine solche Erwärmung kann durch Kühlflüssigkeit begrenzt werden. Ausgehärtete Kunststoffe soll man in der Regel trocken schleifen. Es ist bekannt, dass einige Kunststoffe wie PVC und iffMb sehr gute Schleifeigenschaften zeigen und bis zum Bochglanz geschliffen werden können. Auch wird das Schleifen angewandt zur Beseitigung von Graten an Pressteilen aus Kunststoff, zur Egalisierung von Sägekanten und dgl Grundsätzlich wird unter Schleifen eine mechanische spanabhebende bzw. mit Abrieb verbundene Oberflächenbearbeitung von Metallen und' Luiststoffen verstanden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Glätten von Oberflächen von thermoplastischen Kunst- stoffbahnen oder -profilen zu schaffen, wobei die bei den bekannten Glätt- und Prägeverfahren erforderlichen Xempe- ratureinwirkungen, d.h. Bearbeiten bei sich dem plastischen Zustand des Kunststoffes nähernden Temperaturen,ver- mieden werden sollen. Gemäss der Erfindung wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Unebenheiten der Oberfläche der Bahn bzw. des Profils zu einer glatten Oberfläche geschliffen werden, indem die erstarrte abgekühlte Bahn bzw. das Profil fortlaufend mit einer Geschwindigkeit von insbesondere 1 bis 10 m/min an mindestens einer mit einer Umfangsgeschwindigkeit von insbesondere 5 bis 30 m/s rotierenden und mit einer Frequenz von 50 bis 300 Rz oszillierenden Schleifscheibenwalze, die einen Anpressdruck von 0,1 bis 3 bar auf die Bahn bzw. das Profil ausübt, vorbeigeführt wird Mit dem erfindungsgemässen Verfahren wird ein Temperaturaufwand vermieden, d.h. es wird die Kunststoffbahn bzw. das Kunststoffprofil im erstarrten abgekühlten Zustand, d.h. bei Raumtemperatur, bearbeitet. Auf diese Weise werden die negativen Einflüsse, die durch Erwärmen und Abkühlen durch Einfrieren von Spannungen auftreten, vermieden. Um das erfindungsgemässe Verfahren wirkungsvoll durchzuführen, sind' Verfahrensbedingungen insbesondere der Vor schubgeschwindigkeit, der Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibenwalzen und des auf die Kunststoffbahn einwirkenden Druckes von Bedeutung. Um gerichtete Ober flächenstrukturen, d.h. Schleifmarkierungen in einer Richtung zu vermeiden, ist ein gleichzeitiges Oszillieren der Schleifscheibenwalzen vorgesehen. Insbesondere kann die Querfläche durch mehrere aufeinnnderfolgende Glätt vorgang beim Vorbeifiibren an zwei oder mehr Schleifscheibenwalzen je nach gewünschter Oberflächengüte behandelt werden, wobei Schleifscheibenwalzen mit gleichen Bedingungen oder unterschiedlichen Bedingungen vorgesehen sein können, z.B. gleichartige Schleifscheibenwalzen oder aber insbesondere mit gegenüber der vorhergehenden Schleifscheibenwalze jeweils feinerer Schleifkörnung. Bevorzugt werden Schleifscheiben'walzen aus mit Bindemitteln getränkten Schleifkö=ern und' Vliesen aus insbesondere Kunststoffasern verwendet. Hierbei kommen als Schleifkörner insbesondere Siliciumcarbid, Granat, Korund o.dgl. in Frage. Vorteilhaft sind Schleifscheibenwalzen, die auf Basis von Vliesscheiben zusammengesetzt sind zu der gewünschten Länge entsprechend der Breite der zu glättenden Bahn bzw. des Profils. Das erfindungsgemässe Verfahren ist ein kontinuierliches Verfahren, bei dem fortlaufend eine extrudierte oder kalandrierte Bahn oder Profil geglättet wird. Je nach Beschaffenheit und Anzahl der Schleifscheibenwalzen können matte bis hochglänzende glatte Oberflächen erzielt werden. Dies ist auch abhängig von der Art der Schleifkörner, mit denen die Schleifscheibenwalzen ausgerüstet sind und der Körnung, d .h. der Korngrösse. Nach dem erfindungsgemässen Verfahren können insbesondere thermoplastische Kunststoffoberflächen von Thermoplasten wie Polyvinylchlorid, Hart-PVC, Weich-PVC, Polyolefine wie Polyethylen, Polypropylen, beispielhaft genannt, bearbeitet werden. Die Vliesscheiben können beispielsweise wie in der NElOS 26 21 176 beschrieben, aus synthetischen Fasern aufgebaut sein. Es werden hierbei für das erfindungsgemässe Verfahren zum Glätten von Kunststoffober- flächen die gleichem Schleifscheibenwalzen mit Schleifmitteln und Körnungen eingesetzt, wie für das Schleifen von metallischen Oberflächen. Eine Anpassung wird durch die technischen Verfahrensbedingungen von Anpressdrücken und' Umfangsgeschwindigkeiten an den thermoplastischen Kunststoff und an das gewünschte Oberflächenfinish erfindungsgemäss bewirkt. Darüber hinaus ist es auch möglich, bei dem erfindungsgemässen Verfahren während des Glättens die Oberfläche mittels eines Kühlmediums, insbesondere Wasser zu kühlen. Vorteilhaft ist es als Kühlmedium eine Emulsion, enthaltend ein Reinigungsmittel und/oder Wachsmittel für den Kunststoff, zu verwenden. Auf diese Weise kann bei dem erfindungsgemässen Verfahren zum Glätten der Oberfläche gleichzeitig eine Versiegelung derselben vorgenommen werden, wobei die Oberfläche beim Glätten mittels der Emulsion gleichzeitig in einer Dicke von 2 bis 5pm versiegelt wird. Als Emulsionen für thermoplastische Kunststoffe kommen Wachskombinationen mit wenig Schaumbildung in Frage, beispielsweise Perfix(R) von der Firma Henkel oder Emsal(R) von der Firma Erdal, z.B. für Weich-PVC Oberflächen. Das erfizidungsgemässe Verfahren zum Glätten von Ober- flächen hat sich insbesondere bei der Oberflächenbehand- lung von Fussbodenbelägen aus hochgefüllten Weich-PVC-Formmassen bewährt, die durch Kalandrieren oder Extrudieren oder Walzen hergestellt sind. Bei einer Breite der Boden- belagsbahn von 1 bis 3 m hat die Schleifscheibenwalze eine entsprechende Breite bei einem Walzendurchmesser zwischen 100 und 500 mm. Die Erfindung wird' nachfolgend in der Zeichnung und mit einem Beispiel erläutert In der Figur 1 ist schematisch eine Einrichtung zum Durchführen des erfindungsgemässen Ver fahrens dargestellt Je nach gewünschter Giute der Oberfläche für die thermoplastische Kunststoffbahn oder das Profil können durch Einsatz von unterschiedlichen Schleifscheibenwalzenarten und verschiedenem Vliesaufbau der Schleifscheiben ein bis mehrere Walzen eingesetzt werden. Unter gleichzeitiger Oszillation der Schleifscheibenwalzen werden gerichtete Oberflächenstrukturen vermieden. Die Kunststoffbahn 1 wird von einer Abzugs- oder Transportvorrichtung, das sind' das Führungs- rollenpaar 2, das Abzugsrollenpaar 7 und das umlaufende Transportband 6, das als Gegendrucklager dient, in die Glättvorrichtung, umfassend die Schl eifscheibenwalsen 5, 10 eingeführt und vorbeigezogen. Vor der Schleifscheibenwalze 5 ist eine X3;hlmittelaufgabevorrichtung 3 für Wasser oder eine Emulsion, enthaltend ein zusätzliches Wachspflege mittel, angeordnet. Nach der ersten Schleifscheibenwalze 5 kann eine zweite Schleifscheibenwalze 10 und ggf. auch ein, dritte angeordnet sein, wobei bevorzugt die Schleifkör- nungen mit jeder nachfolgenden Schleifscheibenwalze feiner werden. Die Umfangsgeschwindigkeiten und auch die Oszil lations frequenzen können gleich oder unterschiedlich sein, je nach gewünschter Oberfläche. Das gilt- auch für den ausgeübten Anpressdruck. Abschliessend kann noch eine Lufttrocknung der Oberfläche im Bereich 9 erfolgen, bevor die so geglättete Bahn oder das Profil abgelängt und abtransportiert werden. In der Figur 2 ist die Oberfläche einer kalandrierten Wei ch-PVC-3ahn im Vergröss erungsmassst ab 1 : 50 gezeigt. Diese Oberfläche. soll ge glättet werden. In der Figur 3 ist die nach dem Verfahren gemäss der deutschen Patentschrift 21 43 135 geglättet Oberfläche dargestellt, ebenfalls im MaBstab 1 : 50. Die Glättung der thermoplastischen Oberfläche ist hierbei bei eine Temperatur von 1700C mit einem Anpressdruck von 60 kg/cm2 bei einer Laufgeschwindigkeit von 6 m/min vorgenommen. Auch diese Ober fläche zeigt in der Vergrösserung er hebliche Unebenheiten I: der Figur 4 ist die nach dem erfindungsgemassen Ver fahren geglättete Oberfläche im Massstab 1 : 50 dargestellt. Hierbei ist eine Schleifscheibenwalze mit einem Schleif scheibendurchmesser von 350 mm, aus Kunst- stoffvliesen mit Silicium carbidkorn 280 eingesetzt worden. Zwei Durchgänge bei 10 m/s Umlaufgeschwindigkeit der Schleifscheibenwalzen 5 m/min Trans portgeschwindigkeit und einem Anpressdruck von 1 bar sind durchgeführt worden. Der Vergleich der Oberflächenglättung für thermoplastische Kunststoffbahnen gemäss der deutschen Patentschrift 21 43 135 mit dem erfindungsgemässen Verfahren ist deshalb gewählt worden, weil dieses bekannte Verfahren bisher ausgeübt und zu guten Oberflächen gerührt hat, wie sie besser nicht erreicht werden konnten. Ein Vergleich mit dem@er- findungsgemässen Verfahren gemäss den beigefügten Ergebnissen zeigt jedoch, dass dieses dem bekannten Verfahren bezüglich der erzielbaren Oberflächengüte erheblich überlegen ist.

Claims: Patentansprüche 1. Verfahren zum Glätten von Oberflächen von kalandrier ten bzw. extrudierten thermoplastischen Kunststoff bahnen oder -profilen durch Schleifen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Unebenheiten der Oberfläche der Bahn bzw. des Profils zu einer glatten Oberfläche geschliffen werden, indem die er starrte, abgekühlte Bahn bzw. das Profil fortlaufend mit einer Geschwindigkeit von insbesondere 1 bis 10 m/min aL mindestens einer mit einer Umfangsgeschwin digkeit von insbesondere 5 bis 30 m/s rotierenden und mit einer Frequenz von 50 bis 300 Hz oszillierenden Schleifscheibenwalse, die einen Anpressdruck von 0,1 bis 3 bar auf die Baha bzw. das Profil ausübt, vorbeigeführt wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des Glättens die Oberfläche mittels eines Kühlmediums, insbesondere Wasser, gekühlt wird. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Kühlmedium eine Emulsion, enthaltend ein Reini gungsmittel und/oder Wachsmittel für Kunststoffe, ver wendet wird. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche beim. Glätten mittels der Emulsion gleichzeitig in einer Dicke von 2 bis 5/Um versiegelt wird. 5. Verfahren nach einem der Anspräche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Schleifscheibenwalzen aus mit Bindemittel getrankten Schleifkörnern und Vliesen aus insbesondere Kunststoffasern verwendet werden. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Schleifkörner insbesondere aus Siliciumcarbid, Granat, Korund oder dgl. verwendet werden, 7 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn bzw. das Profil an zwei oder drei hintereinander angeordneten Schleifscheiben walzen vorbeigeführt wird, wobei die aufeinanderfol- genden Schleifscheibenwalzen jeweils eine gegenüber der vorhergehenden Walze feinere Schleifkörnung auf weisen.

Inventors: ALLNER, KURT, DR., KRAEMER, BERNHARD, DR.
Applicants: DYNAMIT NOBEL AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1983
Main classification: B29C59
IPC codes: B24B7