DK161371B - Fremgangsmaade og apparat til kontinuerlig koekstrudering af plader - Google Patents

Description

i

DK 161371 B

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde og en ekstruderingsdyse til kontinuerlig fremstilling af en plade, der er sammensat af flere plastmaterialer, som er koekstruderet til dannelse af to kantsegmenter og mindst 5 et mellemliggende segment, hvor det eller de mellemliggende segmenter består af plastmateriale, og kantsegmenterne består af et andet materiale, hvorved materialerne koekstruderes i segmenter gennem en lateralt fordelt manifold eller fordelerorgan.

10

Det er kendt at koekstrudere flerlags plader eller laminater, såsom flerlagstermoplastplader. Se f.eks. USA patenterne nr. 3 833 704 og 3 918 865.

15 USA patent nr. 3 398 431 angår en fremgangsmåde og et apparat til fremstilling af en lamineret ekstruderet plade, hvorved der benyttes en som en multi-manifold udformet dyse. Den centrale del af pladen indeholder flere laminerede lag, medens kanten omfatter et eller flere 20 laminerede lag, der strækker sig tværs over hele pladens bredde. Ved denne metode fremstilles en flerlags plade, hvor de forskellige lag består af forskellige polymere stoffer i den midterste del af pladen, medens pladens kantdel kun består af et enkelt polymert stof. Den øvre 25 grænse for antallet af lag, som produceres ved hjælp af den herfra kendte multi-manifolddyse er typisk tre eller højst fire lag.

I beskrivelsen til USA patent nr. 3 448 183 er omtalt en 30 fremgangsmåde og et apparat til fremstilling af en flerlags folie, hvor et af lagene kun findes i den centrale del af folien, medens mindst ét lag strækker sig tværs over hele bredden af pladen, således at pladens kanter består af et enkelt materiale. Ved denne fremgangsmåde 35 benyttes ligeledes en som muiti-manifold udformet dyse, hvorved man kun kan fremstille en plade med tre eller højst fire lag.

DK 161371 B

2

Fra USA patentskrift nr. 3 397 428 kendes en fremgangsmåde og et apparat til fremstilling af en flerlags plade med mindst to komponenter, der er i hovedsagen koncentrisk beliggende. Dette koncentriske arrangement medfø-5 rer, at det ene materiale indkapsler det andet, således at der opstår en plade af flerlags konstruktion i den centrale del og et enkelt materiale ved pladens kanter.

USA patentskrift. 4 410 602 angår et koekstruderet fler-10 lags plastlaminat, der består af et bundlag og et toplag og et mellem disse beliggende mellemlag. Mellemlaget er af et materiale med lav gaspermeation, såsom ethylen-vinylacetat-copolymer. Bund- og toplag er af kompositma-terialer, sammensat af en kerne af regenereret piastmate-15 riale indesluttet i frisk fremstillet plastmateriale, såsom polyethylen: Mellem bundlag og mellemlag og mellem toplag og mellemlag er der indskudt klæbemiddellag, som binder laminatet sammen. Der er ikke i dette patentskrift omtalt nogen fremgangsmåde eller ekstruderingsdyse af 20 samme art, som er genstand for den foreliggende opfindelse.

Andre metoder og apparater til fremstilling af laminerede folier er kendt fra USA patenterne 3 415 920, 3 423 498, 25 3 447 099, 3 479 425, 4 152 387 og 4 198 069.

Opfindelsen har til formål at tilvejebringe en plade, der er sammensat af flere materialer, som er koekstruderet i segmenter langs pladens bredde, og hvor positionen af 30 sømmen mellem tilgrænsede segmenter kan varieres nøjag tigt og indstilles præcist.

Dette opnås ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, som er ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 1 35 anførte.

DK 161371 B

3

Endvidere angår opfindelsen en ekstruderingsdyse til anvendelse ved udøvelse af fremgangsmåden, omfattende en spalte og en til denne førende passage, og dysen er ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 2 5 anførte. Dysen er udstyret med en passage eller spalte, som strækker sig over mindst en del af dysens bredde, idet spalten er delt op i flere tilgrænsede sektioner langs spaltens længde. Bredden af hver af segmenterne er variable og kan indstilles nøjagtigt. Der findes fødeor-10 ganer for tilførsel af materialer til hver af de separate tilgrænsede sektioner.

Dysen er fortrinsvis udstyret med en lateral distributionsmanifold, der er beliggende op-strøms fra spalten.

15 Anbragt inde i manifolden er en eller flere indstillelige strømningsfordelende blokke. De strømningsfordelende blokke har et tværsnit tilnærmelsesvis af samme størrelse som tværsnittet af manifolden. Endvidere er beliggenheden af de strømningsfordelende blokke i manifolden indstille-20 lig ved hjælp af passende indstillingsorganer.

Fortrinsvis omfatter fødeorganerne for mindst ét af segmenterne en fødeblok, som er indrettet til at producere et lamineret pladesegment med to eller flere, fortrinsvis 25 mere end fire lag.

Selv om opfindelsen beskæftiger sig generelt med koeks-trudering af termoplastiske materialer, vil det forstås, at opfindelsen også kan anvendes til fremstilling af pla-30 der, der er sammensat af ikke-termoplastiske plastmaterialer, som har de nødvendige flydeegenskaber til ekstru-dering, men som hærder under eller efter ekstruderingen.

Opfindelsen skal i det efterfølgende illustreres nærmere 35 ved hjælp af tegningen, hvor 4

DK 161371 B

fig. 1 i delvis tværsnit viser en sektion af en ekstru-deringsdyse ifølge opfindelsen, hvor et drøvle-legeme, der eventuelt kan være til stede, for tydelighedens skyld er fjernet, 5 fig. 2 er et snit langs linien 2-2 i fig. 1, hvor drøvle-segemet er indført, fig. 3 viser et perspektiv af den i fig. 1 viste strøm-10 fordelende blok, fig. 4 er et tværsnit af en anden udførelsesform for eks-truderingsdysen ifølge opfindelsen, hvor blokfastgørelsesorganerne for tydelighedens skyld er fjer-15 net, fig. 5 er et tværsnit af en ekstruderet plade ifølge en udførelsesform for opfindelsen, 20 fig. 6 er et tværsnit af en anden ekstruderet plade ifølge opfindelsen.

Ekstruderingsdysen 10 består af en nedre metalblok 11 og en øvre metalblok 12. Fastgjort til den nedre metalblok 25 11 findes en fast monteret læbe 13. En forskydelig læbe 14 kan indstilles ved hjælp af stilleskruer 19.

I fig. 2 er en drøvlestang 15 vist monteret opstrøms i forhold til læberne 13, 14, og som tjener til at udjævne 30 og fordele trykfaldet for plastmaterialet, der strømmer gennem passagen 20, manifolden 21 og spalten 22. Et antal bolte 16 og møtrikker 17 er fastgjort på den øvre blok 12 langs bredden af dysen for at indstille drøvlestangen 15 langs med bredden af dysen.

Passagen 20, beliggende mellem blokkene 11 og 12, er indrettet til at modtage det strømmende materiale, som 35

DK 161371 B

5 bevæger sig i retning med pilen fra en kilde, såsom et ekstruderingsudløb 26. En manifold 21 er anbragt medstrøms fra passagen 20 og får det flydende materiale til at spredes i sideretningen (samtidigt med at det hele 5 tiden bevæger sig i længderetningen) for at udfylde den bredde, som den ønskede plade skal have.

Anbragt inde i den nedre blok 11 findes en passage 23, hvis funktion vil blive beskrevet i enkeltheder i det 10 efterfølgende.

I fig. 1 har dysen 10 endeplader 18 ( hvor kun en enkelt er vist) fast knyttet til enderne af ekstruderingsdysen 10. Hver endeplade 18 har en passage 24, der forbinder 15 passagen 23 med manifolden 21.

Som vist i fig. 1 og 3 findes også et strømningsfordelende organ 30. Det strømfordelende organ kan enten være indstilleligt eller ikke-indstilleligt. Et indstilleligt 20 strømfordelende organ 30 omfatter en strømfordelerblok 31 og en stang 32 med en hertil knyttet gevindende 33. Medstrømssiden af blokken 31 er betegnet 34.

Som det klart fremgår af fig. 1 er det strømningsfor- 25 delende blok 31 anbragt i manifolden 21, hvilken blok i det væsentlige fordeler den i to dele 21(a) og (b). Et blokindstillende organ 40 findes for at tillade, at strømningsfordelerblokken 31 kan fjernes til venstre eller til højre langs manifolden 21. Organet 40 er kon-30 strueret i overensstemmelse med kendte principper.

Ved drift af ekstruderingsdysen 10 bliver et fast plastmateriale smeltet og indført i passagen 25 og gennem passagerne 23, 24 til manifolden 21(b). Eksempler på 35 sådanne egnede plastmaterialer er polyolefiner eller polystyren. Andre kan dog anvendes.

6

DK 161371 B

Samtidig bliver ifølge en udførelsesform for opfindelsen et multilag af fast materiale indført fra en ekstruderafgang 26 til passagen 20. Typiske eksempler på sådanne multilags plastmaterialer er sådanne plasttyper, som er 5 uigennemtrængelige for fugtighed og oxygen. F.eks. kan en sådan plade bestå af et toplag af polypropylen, et klæbe-middellag, et lag af "SARAN", endnu et klæbemiddellag og et bundlag af polypropylen. Endnu et eksempel på en sådan plastplade består af et toplag af polypropylen. Et lag af 10 genbrugsmateriale, bestående af en blanding af forskellige plastmaterialer, et klæbemiddellag, et lag af typen "EVAL", endnu et klæbemiddellag, et lag af regenereret plast og et bundlag af polystyren. Andre kombinationer er naturligvis mulige.

15

En sådan flerlags fødeblanding indføres i passagen 20 og videre til manifolden 21(a), hvor det flydende multilagsmateriale spredes sideværts, medens det også bevæger sig i længderetningen for at antage den bredde, som den fær-20 dige plade skal have. Bredden af multilagsdelen af pladen bestemmes ved indstilling af positionen af de strømningsfordelende blokke 31. I den viste udførelsesform i fig. 1 bliver kantdelene af pladen sammensat af polypropylen, medens midterdelen af pladen (dvs. delen mellem de strøm-25 ningsfordelende blokke 31) består af multilagspladen.

Formen af blokken 31 er således, at strømmen af polypro-pylenet står i berøring med strømmen af multilagsmaterialet i nedstrømsretning ved punktet 34 netop før ind-30 gangen til spalten 22. Det vil let forstås, at der ved den i fig. 1 og 2 illustrerede udførelsesform opnås, at bredden af segmenterne i midten og ved kanterne af pladen let lader sig indstille ved simpelt hen at indstille positionen af de strømdelende blokke 31.

Som vist på fig. 4 består dysen i denne udførelsesform af en nedre blok 11 og en øvre blok 12. Blokkene 11, 12 har 35 7

DK 161371 B

endeplader 18 tilknyttet hertil. En manifold 21 strækker sig gennem dysens midtpunkt og er opdelt i dele 21(a), 21(b) og 21(c). Fra indføringskanalen 20 fødes et multilagsmateriale til manifold-delen 21(a). Indføringskanalen 5 25 forsynes med en strøm af typisk recirkulerbart termo plastisk materiale til kanalen 23, som yderligere forsynes med materiale gennem passagerne 24 til manifolddelene 21(b), som senere danner kantdelene af den dannende ekstruderede plade. Indføringskanalen 25 føder et tredje ma-10 teriale, som enten kan være et termoplastisk materiale eller f.eks. et klæbemiddel, til passagen 43, hvorfra materialet føres videre til kanalerne 44 og til manifolddelen 21(c). Som det ses kan den i fig. 4 viste ekstrude-ringsdyse producere en ekstruderet plade med fem segmen-15 ter, nemlig to kantsegmenter af termoplastisk materiale, to indre segmenter af enten et termoplastisk materiale eller et klæbemiddel, og et centralt multilagssegment.

Tværsnittet af en typisk plade 60, som er fremstillet ved 20 hjælp af den i fig. 4 viste ekstruderingsdyse, er illustreret i fig. 6. Dimensionerne af pladen 60 er ændret for tydelighedens skyld. Det vil ses, at kantdelene 56, 57 består af et enkelt, typisk recirkulerbart, termoplastisk materiale. De indre segmenter 58, 59 består af et 25 klæbemiddel. Det mellemliggende multilagssegment 51 er anbragt mellem klæbemiddelsegmenterne 58, 59.

Tværsnittet af en anden ekstruderet plade 50 er illustreret i fig. 5. Den ekstruderede plade 50 består af en mul- 30 tilagssegment 51 og kantsegmenter 56, 57. Multilagsseg mentet 51 består af rent frisk termoplastisk materiale 52, formalet termoplastisk materiale 53, klæbemiddellag 54 og et fugtigheds- og oxygenspærrende lag 55. Laget 55 består af "Saran" eller "Eval".

Selv om det ikke er direkte vist på figurerne vil det forstås, at et vilkårligt antal strømningsfordelende 35

DK 161371B

8 blokke 31 kan anbringes Inde 1 manifolden 21 til opdeling af den dannede plade 1 et antal portioner langs bredden af pladen. Mere flere strømningsfordelende blokke 31, dannende yderligere dele 21(c), (d), etc., kan tilveje-5 bringes yderligere passager i blokkene 11 og 12 til fød-ning af materiale til de nævnte dele (21(c), (d) etc.

Det vil også forstås af figurerne, at kanalerne i den illustrerede ekstruderingsdyse kan have andre udformnin-10 ger. F.eks. kan kanalerne til fødning af termoplastisk og klæbende materialer til manifolden være anbragt et vilkårligt antal steder for at opnå den tilsigtede virkning. F.eks. kan indføringspassager være anbragt i de øvre og nedre blokke 11, 12 som vist på figurerne eller 15 være anbragt i endepladerne 18. Yderligere kan et vilkårligt antal passager være boret i blokken 11, 12 for at danne plader med et antal segmenter langs bredden.

20 25 30 35

Claims (3)

1. Fremgangsmåde til kontinuerlig fremstilling af en 5 plade, der er sammensat af flere plastmaterialer, som er koekstruderet til dannelse af to kantsegmenter og mindst et mellemliggende segment, hvor det eller de mellemliggende segmenter består af plastmateriale, og kantsegmen-terne består af et andet materiale, hvorved materialerne 10 koekstruderes i segmenter gennem en lateralt fordelt manifold eller et fordelerorgan, kendetegnet ved, at materialerne i flydende form bringes til at passere et fordelerorgan, der er anbragt i en passage, der fører til fordelerorganet, og som opdeler strømmen af 15 flydende materialer i to kantsegmenter og mindst et mellemliggende segment, hvilket fordelerorgan er lateralt indstilleligt til opnåelse af en ønsket bredde af kantsegmenterne og det eller de nævnte mellemliggende segmenter. 20

2. Ekstruderingsdyse til anvendelse ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1, omfattende en spalte (22) og en til denne førende passage (20), kendetegnet ved, at der i passagen (20) er anbragt et fordelerorgan 25 (21), som er opdelt i segmenter, der er lateralt indstil lelige, og at der findes separate fødeorganer til indføring af de forskellige materialer i flydende tilstand til de respektive segmenter af fordelerorganet.

3. Ekstruderingsdyse ifølge krav 2, kendetegnet ved, at fordelerorganet (21) omfatter en eller flere strømningsfordelende blokke (31, 34), der er beliggende op-strøms fra spalten af en lateral distributionsmanifold (21b). 35