NO120729B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av film.

Denne oppfinnelse angår polyetylenfilm og dennes fremstilling.

På grunn av sine kjemiske og fysiske egenskaper anvendes film av polyetylen meget til innpakning av varer. Da den er meget mot-standsdyktig ved lav temperatur egner den seg godt til innpakning av frossent kjøtt og liknende.

Når man pakker inn matvarer, særlig fjærkre, kjøtt og kjøttprodukter for kjølelagre bør innpakningen ligge fullstendig tett inn mot varen, slik at det praktisk talt ikke finnes noe luft innesluttet mellom omhyllingen og den inn-pakkede vare. Et slikt tett passende dekke kan fås ved at varen innføres i en film som krymper ved opphetning og at man deretter utsetter det hele for varme. Det kan også fås ved at varen plaseres i en omhylling av et elastisk materiale som har evne til å trekke seg sammen.

I U.S. patent nr. 2461975 er det beskrevet en fremgangsmåte til fremstilling av fiatlagte, tynnveggede rør av polyetylen, som har fått stor teknisk anvendelse. I henhold til en ut-førelsesform av dette patent blir smeltet polyetylen drevet kontinuerlig ut gjennom en ringformet åpning, så det dannes et sømløst rør, og når røret føres bort fra formedysen blåses det mot røret et avkjølende gassformet medium i nærheten av dysen, og mens materialet frem-deles er i plastisk formbar tilstand blir det ved hjelp av en i det indre innesluttet blære eller porsjon av et gassformet medium blåst opp til den ønskede diameter. Røret trekkes bort fra dysen ved hjelp av et par pressvalser som også klapper det oppblåste rør sammen til et flatt rør, som vikles opp på en rulle. Pressvalsene hindrer også at det gassformede medium unn-viker fra rørets indre. For enkelhets skyld kalles den nettopp beskrevne metode i det følgende «rørblåsemetoden».

Polyetylenfilm er blitt fremstilt ved den nevnte rørblåsemetode og som plutselig utsettes for en temperatur av 100° C krymper noe eller lite i lengderetningen og ikke i det hele tatt i tverretningen. Andre vanlig fremstilte film hadde liknende krympeegenskaper, og i noen tilfeller utvidet filmene seg i tverretning når de ble plutselig opphetet til 100° C. Dessuten opp-viste de nevnte vanlige film en krølling ved betydelig forlengelse i tverretningen, slik at de ble deformert.

Ved oppfinnelsen søkes det skaffet en polyetylenfilm som krymper betydelig i begge retninger når den plutselig utsettes for varme og

som ikke krøller ved betydelig forlengelse i tverretning. Andre trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse.

For å oppnå dette, når tynnveggede avplat-tede polyetylenrør fremstilles ved rørblåse-metoden, anvendes det en utdrivningsåpning gjennom hvilken det smeltede polyetylen drives ut, og et blåseforhold som stemmer med følgende formel: Åpningsstørrelse = K (blåseforhold)<2>, hvor åpningsstørrelse er lik differansen mellom radiene av dysens ytre og indre diameter og er minst 0,18 mm, K har en verdi på ikke over 0,05 mm og blåseforholdet — definert som

flat bredde av det flate rør ytre diameter av sprøytedysen ligger mellom 3,5 og 8.

Som denne formel sier må åpningens stør-relse minst være 0,18 mm og for at det skal fås polyetylenfilm som krymper betydelig i begge retninger når den plutselig utsettes for varme må K ikke være over 0,05 mm. Hvis K er over 0,05 mm har filmen ikke balanserte krymp-ningsegenskaper. Den vil krympe atskillig i maskinretningen men krympe mindre eller ikke, ja endog utvide seg betydelig i tverretningen når filmen plutselig utsettes for varme. Fortrinsvis er K ikke over 0,03 mm, hensiktsmessig mellom 0,0127 og 0,0254 mm.

Det i formelen angitte blåseforhold 3,5 : 8 er også kritisk. Et blåseforhold som ligger betydelig utenfor dette vil medføre at man får en film som ikke har noen vesentlig krympning i begge retninger. Generelt kan det sies at ved et blåseforhold på under 3,5 vil krympeegen-skapene være ubalanserte og ved et blåseforhold på over 8 vil filmen ikke krympe meget i begge retninger.

Det kan anvendes en hvilken som helst film-dannende polyetylen som i smeltet form kan presses ut og danne en tynn, selvbærende film. Polyetylen som har en smelteindeksverdi av 8,5 eller mindre er blitt anvendt med fordel, og polyetylen som har en smelteindeksverdi av 0,5—2,5 foretrekkes.

For fremstilling av polyetylenfilm som krymper betydelig både i lengde- og i tverr-retning, når de plutselig utsettes for temperaturer på 99—100° C, bør polyetylenets spesi-fikke vekt være under 0,9165, f. eks. 0,9130— 0,9150. Oppfinnerne har overraskende funnet at film som er fremstilt i henhold til oppfinnelsen og som har en spesifikk vekt under 0,9165 krymper mere i begge retninger når den utsettes for en temperatur over 100°, f. eks. 105—108°, enn når den opphetes til 100° C. Det har også merkverdig nok vist seg at film som er fremstilt i henhold til oppfinnelsen og som har en spesifikk vekt av 0,9165—0,9230 og som praktisk talt ikke krymper når den plutselig utsettes for en temperatur av 99—100° C, vil krympe betydelig i begge retninger når den utsettes for en temperatur på over 100° C, f. eks. 105—108° C. Generelt kan det sies at jo høyere temperatur filmen utsettes for, dessto større er krympingen.

Munnstykkets temperatur skal være under den ved hvilken polyetylen spaltes, og kan variere innenfor vide grenser, f. eks. 132—260° C. Gode resultater er blitt oppnådd med temperaturer 132—200° C.

Hvis bare varmen som bevirker krympingen tilføres hurtig er det uten betydning hvorledes eller ved ved hjelp av hvilke midler varmen til-føres. Eksempelvis kan opphetningen skje ved at filmen plutselig dyppes i et flytende medium som holdes på den ønskede temperatur. Eller filmen kan utsettes for varm luft, damp, eller konvensjonsopphetning, osv.

Det kan anvendes et hvilket som helst flytende medium som ikke påvirker filmen på en uheldig måte og som kan opphetes til og holdes på den ønskede temperatur. Hvis pak-kens innhold er en matvare bør det flytende medium være ugiftig. Eksempelvis kan man for å oppnå krympning ved 99—100 °VC anvende kokende vann, propylenglykol av 100° C, glyse-rin av 100° C, glyserinvann av 100° C, osv. For krymping av film ved over 100° C foretrekkes det å anvende flytende stoffer som har samme kokepunkt som eller høyere kokepunkt enn den ønskede krympetemperatur. Som eksempler anføres det nedenfor de følgende flytende medier som er blitt anvendt ved de der angitte temperaturer til krymping av polyetylenfilm fremstilt ifølge oppfinnelsen, ved temperaturer over 100° C:

Enkeltheter ved utførelse av oppfinnelsen vil fremgå av de følgende eksempler:

Krympningen ble bestemt ved den følgende metode: Det ble skåret ut en filmprøve av størrelsen 114,5^12,7 mm, hvor den største dimensjon var parallell med utpressingsretningen. Ved den ene ende av prøvestykket ble det klippet løs et stykke som veiet 0,5—1,0 g, og dette stykke ble gitt et merke 101,6 mm fra dets fri ende. Deretter ble prøven holdt i den fri ende en kort tid slik at den belastede nedre ende var 152,4 mm ovenfor overflaten av et godt omrørt flytende bad av den vedkommende temperatur, og fikk falle fritt nedover. En skjerm som er anbrakt ca. 152,4 mm under den varme væskes over-flate oppfanger prøvestykket, som forblir ned-dyppet i 5 sekunder. Den prosentvise krymping i maskinretningen bestemmes deretter ved at man måler avstanden mellom merket og prøve-stykkets fri ende.

Målingen gjentas med et liknende prøve-stykke, som er skåret ut parallelt med tverr-retningen, for å bestemme krympningen i tverr-retning. Av numeriske sammenlikningsforhold ansees utvidelse som å være negativ.

En film i henhold til oppfinnelsen har en strekkbarhet på minst 100 % i begge retninger, og kan elastisk trekke seg minst 55 % og i noen tilfeller 75 % eller mere tilbake. Under utstrekk-ing har filmen ikke noen tilbøyelighet til å bøye seg ned, hvorfor strekkingen blir jevn.

Bestemmelsen av strekkbarhet og elastisk tilbakebevegelse foregår-på følgende måte: På filmen avmerkes det en enhetslengde og filmen strekkes til den ønskede forlengelse er oppnådd. Deretter blir strekkekraften øyeblik-kelig avlastet og filmen får trekke seg elastisk tilbake. Derpå måles den endelige avstand mellom merkene og den prosentvise tilbakeføring beregnes ut derfra.

Film som er fremstilt i henhold til oppfinnelsen er nyttig til innpakking av alle slags gjenstander som skal gis en tett anliggende omhylling. Særlig er filmen egnet til! innpakking av matvarer som tas fra fryselager eller holdes lagret under avkjølingsbetingelser.

I praksis blir varen som skal innpakkes inn-ført i en pose som består av et sømløst rør som er blitt fremstilt på den foran beskrevne måte og hvis ene ende er blitt lukket igjen, f. eks. ved anvendelse av varme. Når posen skal kunne krympes ved hjelp av varme velges dens stør-relse slik at gjenstanden lett kan innføres i posen. Deretter blir posens åpne ende lukket, og hele pakken utsettes i en kort tid, f. eks. 15 sek. eller fortrinsvis 5 sek. eller mindre for varme, slik at den straks krymper og slutter seg tett om den innførte gjenstand. Fortrinsvis evakueres pakken før dens åpne ende lukkes igjen.

I det tilfelle at filmen skal danne en tett omhylling på grunn av sin elastisitet er posens perimeter mindre enn perimeteret av den gjenstand som skal innpakkes. Posens perimeter økes ved strekking, slik at gjenstanden kan inn-føres. Om det ønskes kan strekkingen skje ved hjelp av vakuum som virker på posens om-kretsvegg. Etter at gjenstanden er blitt innført først i posen avlastes vakuumet og posen vil anta samme fasong som gjenstanden. Alterna-tivt kan posens omkrets utvides ved at dens innervegg utsettes for en strekkende kraft. Etter innføring av gjenstanden avlastes strekkingen. Hvis det ønskes kan posens åpne ende plaseres på et fyllehorn gjennom hvilket gjenstanden som skal pakkes inn blir innført. I så tilfelle vil hornet bevirke at posens ende strekkes ut, slik at gjenstanden lett kommer inn i posen. Ved fortsatt bevegelse av gjenstanden strekkes posen ut og legger seg tett omkring gjenstanden.

Hvis den ved en av de foran angitte frem-gangsmåter resulterende pakke inneholder en gjenstand, f. eks. mat, som krever avkjøling for å preserveres, blir pakken lagret under av-kjølingsbetingelser. Hvis pakken inneholder fjærkre, kjøtt osv., som bør fryselagres, blir pakken underkastet en hurtig fryseoperasjon og deretter lagret under passende betingelser.

Oppfinnelsen er særlig egnet for fremstilling av en kontinuerlig film i form av et tynnvegget, avplattet rør. I eksempelet er det beskrevet fremstilling av rør med en veggtykkelse av 0,046—0,056 mm men det kan også fremstilles rør med en veggtykkelse så liten som 0,0127 og så stor som 0,1 mm, eller mere.

Rør som har de foran beskrevne egenskaper kan være utstyrt med langsgående slisser: hvis det ønskes kan slissenes kanter formes slik at det dannes rør eller poser som kan benyttes som krympbare eller forlengbare beholdere til innpakking på den foran beskrevne måte.

I denne beskrivelse og i påstandene betyr «betydelig krympning» eller et liknende uttrykk en krympning på minst 25 %.

Claims (3)

1. Framgangsmåte til framstilling av tynn, selvbærende, ikke understøttet, fleksibel polyetylenfilm ved rørblåsemetoden med krympning på minst 25 % i begge retninger ved opphetning til omtrent 100° C eller mer, hvor film-dannende polyetylen i smeltet form drives ut gjennom en ringformet åpning, og det dannede rør blåses ut i plastisk formbar tilstand, karakterisert ved at ringdysens slissbredde s regnet i mm blir valgt i overensstemmelse med følgende formel: s = K (blåseforhold)<2>, hvor slissbredden er lik differensen mellom radiene for dysens indre og ytre ring og minst er lik 0,18 mm, K har en verdi på ikke over 0,05 mm og blåseforholdet definert som forholdet mellom bredden av det flate rør og åpningens ytre diameter er mellom 3,5 og 8.

2. Framgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at K-verdien er under 0,03 mm.

3. Framgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at polyetylenet har en egenvekt av 0,9165—0,9130 g/cm<3> ved 25° C, korrigert for oppdrift i luft.