NO792314L - Fremgangsmaate for fremstilling av armerte kunststoffplater og apparatur dertil - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for fremstilling av armerte kunststoff-plater og apparatur for fremstilling derav.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fremstilling av armerte plater av plast, spesielt av polyolefiner i stand til krystallisering, som f.eks. polypropylen eller polyetylen, samt en innretning for stabilisering av armerte plater av den nevnte type.

Oppfinnelsen finner anvendelse ved fremstilling av pak-ningsmaterialer for pappbeholdere og varmeisolerende stoffer.

Den armerte plate er bygget opp av minst tre sjikt der det ytre er flate ark hvorimellom det tredje sjikt er anordnet i form av et korrugert ark. Alle de tre sjikt bindes sammen med hverandre, hvorved det korrugerte ark i midten står i kontakt med begge flate ark langs hele lengden av bølgene.

En annen type armert plate består av to flate, ark forbundet med hverandre ved hjelp av korte ribber. Den armerte plate som lages på denne måte, viser en serie parallelle kanaler og egenskaper som kommer nær armerte plater med korrugert midt-sjikt.

En kjent fremgangsmåte for fremstilling av armerte

plater av plast er som følger: Plastmaterialet oppvarmes og ekstruderes gjennom et hode utstyrt med ekstruderingsdyse bestående av en serie separate kjerner hvis form bestemmer formen av kanalene i produktet.

Inn i kanalene i produktet blir komprimert luft innført gjennom hull i kjernene i ekstruderingsdysene. Ekstrudatet blir deretter ført mellom to avkjølingsoverflater.

Båndet som forlater avkjølingsanordningen, skjæres til ønsket form.

Kjente innretninger for avkjøling av den armerte plastplate-bane består av to parallelt anordnede stålblokker anordnet over hverandre i en avstand tilsvarende tykkelsen av platebanen. Hver blokk er utstyrt med boringer parallelt med hverandre og anordnet loddrett på bevegelsesretningen for flatebanen. Gjennom visse av disse kanaler føres et avkjølingsmedium, f.eks. vann, mens de gjenværende kanaler gjennom små hull står i forbindelse med rommet mellom blokkene og på den annen side med en vakuum-kilde. Den armerte platebane føres mellom blokkene og forblir i kontakt med overflaten av disse, noe som forbedrer avkjølingen av banen og fastsetter tykkelsen.

De armerte plastplater må oppfylle et antall prinsipielle krav for anvendelse i industriell målestokk. De må være til-strekkelig flate, frie for bøyninger og kast, og rimelige nok til å kunne motstå konkurranse fra bølgepapp-plater. Desverre oppviser armerte plater fremstilt etter kjente fremgangsmåter og med relativt rimelige plaster som polyolefiner, spesielt polypropylen og polyetylen, et antall mangler. For det første er det en viss svelling og kasting i kantene og likeledes en betydeling ujevnhet i tykkelsen målt på tvers av banen.

Gjenstand for oppfinnelsen er å frembringe en fremgangsmåte for fremstilling av armerte plastplater, spesielt av polyolefiner i stand til krystallisering slik som polypropylen eller polyetylen, fri for de ovenfor angitte mangler og videre en

innretning for gjennomføring av denne fremgangsmåte.

Fremgangsmåten og innretningen ifølge oppfinnelsen gjør det mulig å stabilisere platebanen av plast, spesielt av poly-olef iner, på varig og tidsuavhengig måte slik at platene etter lengere lagring verken sveller eller får kast i kantene.

Det vesentlige ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ligger i at den ekstruderte bane avkjøles i kalibratoren mer intentst i midtdelen enn langs kantene og mer intenst ved ut-løpet av kalibratoren enn ved innløpet..

Det vesentlige ved oppfinnelsen ligger også i en gjenoppvarming av platebanen til temperaturer på 40-120°C/hvorved temperaturen i begge overflater i gjenopppvarmingssonen i de ytre deler er høyere enn i midtdelen og høyere i midtsonen i gjenoppvarmingstunnelen enn i sonene nær innløpet og utløpet av tunnelen.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen skjer som følger: Plastmateriale, spesielt polyolefiner slik som polypropylen eller polyetylen, oppvarmes og ekstruderes gjennom et

hode utstyrt med en ekstruderdyse bestående av en serie separate kjerner hvis form bestemmer formen i kanalene i platebanen

som ekstruderes. Til kanalene i banen som ekstruderes, pumpes komprimert luft gjennom hull i kjernene i ekstruderingsdysene. Banen som ekstruderes, føres mellom to avkjølende overflater i en kalibrator, og banen avkjøles mer intenst i midtdelen enn ved kantaréalet og mer intenst ved utløpet av kalibratoren enn ved innløpet. Etter utløp av kalibratoren forblir banen ved omgiv-elsestemperatur inntil temperaturene ved hvert punkt i tverrsnittet er utlignet.

Deretter blir banen underkastet en gjenoppvarming ved

en temperatur innen området 4 0-120°C i en egnet tunnel, hvorved gjenoppvarmingen utføres på en slik måte at banen gjenoppvarmes mindre intenst i midtdelen enn langs kantene og mer intenst i midtsonen i tunnelen enn i sonene nær innløpet og utløpet.

Fortrinnsvis er temperaturen i overflaten i midtdelen 15-40°C lavere enn langs kantområdene og hhv. 15-40°C høyere i midtsonen i tunnelen enn ved sonene nær innløpet og utløpet.

De armerte plater av plast, spesielt av polyolefiner, fremstilt som angitt ovenfor, har liten spredning hva angår basisvektene på tvers og på langs av banen, og denne spredning utgjør + 3% av gjennomsnittsverdien, banen er videre helt flat og viser ikke spor av kast under eller etter lang lagring.

Innretningen ifølge oppfinnelsen består av en kalibrator 1 og en gjenoppvarmingstunnel 4 anordnet i en avstand som er minst tre ganger så stor som lengden av kalibratoren, og av transportvalser 2 og 3. Arbeidsoverflåtene i kalibratoren av-kjøles i den midtre del mer intenst enn i kantdelene, mer intenst ved utløpet enn ved innløpet. Rommet i gjenoppvarmingstunnelen er forskjellig med henblikk på oppvarmingen slik at temperaturen i midtdelen er lavere enn i nærheten av tunnelveggene, og temperaturen i midtdelen i tunnelen samtidig er høyere enn ved sonene nær innløpet og utløpet.

Kalibratoren ifølge oppfinnelsen omfatter to identiske enheter bestående av metalliske blokker anbrakt parallelt over hverandre. I midten av hver blokk parallelt med lengdeaksen, befinner det seg minst én kanal adskilt fra enden av kalibra-torenheten. Til denne kanal og langs begge sider av den er det anordnet et antall andre parallelle kanaler som langs blokk- sidene står i forbindelse med to felles samlere parallelt med blokkens lengdeakse.

I blokkene er rommet mellom overflatene arbeidsrommet i kalibratoren. Til motsatte flater av blokkene er det sveiset flatjern og plater slik at det dannes to. kammere. Mellom kamrene er det i blokkene anordnet tallrike hull som forbinder arbeidsrommet i kalibratoren med kamrene som igjen er forbundet med en vakuumpumpe.

Gjenoppvarmingstunnelen ifølge oppfinnelsen har form av et flatt rektangulært prisme bestående av. plater og utstyrt med smale, langstrakte spaltlignende åpninger i begge frontvegger. Planet som bestemmes av spaltåpningene deler det indre av tunnelen i to deler. På bunnen av hver del er det anordnet flate infrarøde lamper i rekke loddrett på lengdeaksen i tunnelen, hvorved lampene som har samme plass i rekken, danner en serie som løper parallelt med lengdeaksen i tunnelen. De infrarøde lamper i de ytre serier er sterkest, og de i midten er svakest. De infrarøde lamper som er anordnet i samme rekke, er utstyrt med en felles tilførselsledning.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen skal eksemplifiseres nedenfor.

Eksempel 1

Polypropylen av typen "DAPLEN EE" med en uthellings-koeffisient på 0,4 g/10 min, ble oppvarmet og ekstrudert gjennom et hode utstyrt med en ekstruderingsdyse bestående av en serie av separate kjerner og med et rektangulært tverrsnitt, hvorved formen bestemte den rektangulære form av kanaler i platebanen som ble ekstrudert. Inn i kanalene i banen som .således ble ekstrudert gjennom huller i kjernen i ekstruderingsdysen, ble det tilført komprimert luft. Den ekstruderte bane ble tilført mellom to overflater i en kalibrator anordnet 5 mm fra hverandre, og avkjølt mer intenst i midtdelen enn langs kantene og mer intenst ved utløpet av banen fra kalibratoren enn ved innløpet.

Den ønskede fordeling av avkjølingsintensiteten på overflatene i kalibratoren ble sikret ved å konstruere kalibratoren av to identiske metallblokker anordnet parallelt over hverandre. Bredden av kalibratoren var noe større enn bredden av banen

som ble ekstrudert, og lengden var lik 0,75 av båndbredden.

I midten av hver blokk, symmetrisk om lengdeaksen, var det anordnet to sylindriske kanaler, plugget fra ekstruderingshodesiden.

Hver av kanalene var forbundet ved hjelp av en serie på disse loddrette kanaler og langs begge sider av blokken forbundet ved hjelp av felles samlekanal parallelt med blokkens lengdeakse.

Ved ikke-arbeidende overflater av blokken ble det påsveiset flatekammere bestående av plater. I blokken mellom kanalene ble

det laget mange små hull som sto i forbindelse med arbeidsrommet i kalibratoren og kammeret i blokkene.

Inn i de sylindriske kanaler i hver av blokkene i kalibratoren, plugget fra ekstruderingshodesiden, ble det ført av-mineralisert vann med en temperatur på 12°C motstrømst banen som ble ekstrudert. Vannet strømmet deretter gjennom kanalene loddrett på bevegelsesretningen for banen og gjennom samlekanalene på begge sider av blokkene og ble deretter sluppet ut til et lukket sirkulasjonssystem. Vannet som kom ut av samlekanalene, holdt 25°C.

Samtidig ble kamrene i begge blokker satt i forbindelse med en vakuumpumpe som i kamrene holdt 20 mm kvikksølv.

Etter at banen kom ut av kalibratoren, ble den holdt ved romtemperatur inntil temperaturen gjennom hele tverrsnittet var utlignet.

Deretter ble banen underkastet et gjenoppvarmingstrinn til en temperatur på 50-100°C i en flat tunnel,. hvorved oppvarmingen ble gjennomført på en slik måte at banen ble gjenoppvarmet mindre intenst i midtdelen enn langs kantene og mindre intenst i sonene nær innløpet og utløpet enn i den midtre sone.

Overflatetemperaturen for banen i midtsonen utgjorde 70°C i midten av banen og øket til 100°C nær kantene. i utløpssonen i tunnelen var temperaturen lik 50-70°C, og den totale gjenopp-varmingstid for banen var lik 70 sek.

Banen i tunnelen ble oppvarmet ovenfra og nedenfra ved hjelp av infrarøde lamper på 250, 400, 650 og 1000 W anordnet i ni rekker parallelt med banens bevegelsesretning i grupper på

7 i hver rekke.

De infrarøde lamper i samme stilling i rekkene utgjorde serier som forløp parallelt med banens bevegelsesretning. I de ytterste serier var lampene på 1000 W anordnet, i de derpå følgende lampene på 650 W, i de neste to serier lampene på 400 W og i midtseriene lampene på 250 W.

Hver av de ni rekker var utstyrt med en felles strøm-kilde med uendelig varierfaarhet av strømnintensiteten.

Den sentrale rekke ble matet med en strøm med høyest intensitet og dette sank trinnvis i etterhverandre følgende rekker. Strømmen til de ytterste rekker var ikke vesentlig over den halve verdi av strømintensiteten for den midtre rekke.

Temperaturen i banen ved utløpet ble målt ved hjelp av kontaktløst termometer. Temperaturen i midtrekken ble bestemt ved fargeforandring av en bane malt på plateoverflaten og som forandrer farge i avhengighet av temperaturen. Etter utløpet av gjenoppvarmingstunnelen ble banen avkjølt til omgivelses-temperatur og kuttet i ønsket form.

Den oppnådde armerte plate bestående av polypropylen viste en basisvekt på 85G g/m 2 +3%, kompresjonsstyrken for platen var. .3,6 kgf/cm og bruddstyrken ved 50 C 15 kgf/cm . Platene var helt flate og viste ingen tegn til kast verken under eller etter lagring i flere dager.

Eksempel 2

Det ble fremstilt en armert plate fra en kopolymer av propylen og etylen og med en utløpskoeffisient på 0,7 g/10 min og som var kommersielt tilgjengelig under betegnelsen "MOPLEN EPQ-30M", på samme måte som i eks. 1, bortsett, fra at oppvarmingen ble gjennomført ved en temperatur som lå 5-10°C lavere, mens oppvarmingstiden var 60 sek.

Den oppnådde plate viste en basisvekt på 860 g/m 2+2,8%

og flatpress-styrken var 3,2 kgf/cm .

Stabiliseringsinnretningen bestående av kalibratoren

og gjenoppvarmingstunnelen ifølge oppfinnelsen skal beskrives ved hjelp av et eksempel på en utførelsesform under henvisning til de ledsagende tegninger der

fig. 1 viser en stabiliseringsinnretning for armerte plater av plast;

fig. 2 viser et perspektivriss av kalibratoren;

fig. 3 viser et tverrsnitt av bunnenheten i kalibratoren

i et plan parallelt med arbeidsoverflaten;

fig. 4 er et lengdesnitt av bunnenheten i kalibratoren langs linjen A-A i fig. 3, og

fig. 5 er et perspektivriss av gjenoppvarmingstunnelen, delvis i snitt.

Stabiliseringsinnretningen ifølge oppfinnelsen består

av kalibratoren 1, transportvalsene 2 og 3 og gjenoppvarmingstunnelen 4.

Avstanden mellom gjenoppvarmingstunnelen og kalibratoren, målt fra nedstrømsenden av kalibratoren og oppstrømsenden av tunnelen, utgjør 5 kalibratorlengder.

i-

Kalibratoren består av to identiske enheter 5 anbrakt parallelt over hverandre. Avstanden mellom arbeidsoverfiatene justeres ved hjelp av en justéringsinnretning avhengig av tykkelsen av banen som fremstilles. Den nedre enhet er fast forbundet med den horisontale bæreramme 6.1 hjørnene av rammen er det anordnet fire skruer 7, og til den øvre enhet er det påsveiset fire kvadratiske ører 8 utstyrt med en åpning tilsvarende den ytre diameter av skruen. Skruene er beregnet for inngrep med muttere 9 til bruk for å justere avstanden mellom arbeidsover-flatene i kalibratoren. Hver av enhetene er utstyrt med stusser 10, 11 for tilførsel og fjerning av kjølemedium og 12 for til-kobling til vakuum.

Hver enhet i kalibratoren består av metallblokken 13 og det flate kammer 14 bestående av vinkler og. plater, sveiset til blokken fra en side motsatt arbeidsflaten. I midten av blokken og symmetrisk med lengdeaksen er det anordnet to sylindriske kanaler 15, tettet fra en ende, og i den andre ende via et sylind-risk kammer 16 forbundet med stussen 11. Hver av kanalene 15 står i forbindelse med en serie loddrett derpå anordnede kanaler 17 forbundet langs sidene av blokken ved hjelp av en felles samlekanal 18 parallelt med blokkens lengdeakse. I blokkene mellom kanalene er det anordnet tallrike hull 19 som forbinder arbeidsrommet i kalibratoren med kamrene i enhetene.. Vann som tilføres til stussen 16 strømmer, suksessivt gjennom kanalene 15 og 16, og fra samlekanalene 17 fjernes vannet igjen gjennom stussene 10.

Gjenoppvarmingstunnelen har form av et flatt rektangulært prisme bestående av plater og er termisk isolert og utstyrt med spaltporter 20 i begge frontvegger. Ved hjelp av planet som bestemmes av spaltåpningene, er det indre av tunnelen delt i to deler, den øvre 21 og den nedre 22. I bunnen av hver av disse deler er det anordnet infrarøde lamper 23 med en styrke på 250, 400, 650 og 1000 W, i ni rekker loddrett på tunnelens lengdeakse med 7 lamper i hver rekke. Lampene som har samme posisjon i rekkene utgjør serier på ni lamper i hver serie. De infrarøde lamper i de ytterste serier 24 er på 1000 W hver, i de nærligg-ende serier på 650 w hver, i de neste serier på 400 W hver og i midtseriene på 250 W hver. Hver av ni rekker står i forbindelse med et felles matesystem med uendelig variabel regulering av strømintensiteten ved hjelp av egnede innretninger 25. Tunnelen er fast forbundet med den horisontale bæreramme 26.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av armerte plater av plast, spesielt av polyolefiner, omfattende ekstrudering av oppvarmet polymer gjennom et hode utstyrt med en ekstruderingsdyse bestående av en serie separate kjerner hvis form bestemmer formen av kanaler i banen som ekstruderes, tilførsel av komprimert luft til kanalene i banen som ekstruderes gjennom hull i kjernene i ekstruderingsdysene og føring av den ekstruderte bane mellom to avkjølte overflater i en kalibrator, karakterisert ved at banen avkjøles mer intenst i midtdelen enn langs kantene og mindre intenst ved innløpet til kalibratoren enn ved utløpet fra denne, og at banen deretter underkastes en gjenoppvarming til en temperatur innen området 40-120°C, hvorved banen gjenoppvarmes mindre intenst i midtdelen enn langs kantene og mer intenst i den midtre sone i tunnelen enn i sonene nær innløpet og utløpet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav l, karakterisert ved at overflatetemperaturen i den gjenoppvarmede bane er 15-40°C lavere i midtdelen enn langs kantene og 15-40°C høyere i midtsonen enn i sonene nær inn-og utløpet til tunnelen.

3.. Innretning for stabilisering av en armert platebane av plast, spesielt av polyolefin, omfattende en kalibrator, karakterisert ved at den omfatter en kalibrator og en gjenoppvarmingstunnel anordnet i en avstand fra hverandre på mer enn tre lengder av kalibratoren, at h <y> er enhet i kalibratoren består av en métallblokk (13) og et kammer (14), hvorved det i blokken parallelt med lengdeaksen er anordnet minst én kanal (15) hvortil det er forbundet et antall andre parallelle kanaler (17), innbyrdes forbundet ved samlekanalen (18), og at det mellom kanalene er anordnet huller (19) som forbinder arbeidsrommet i kalibratoren med kamrene (14), og at gjenoppvarmingstunnelen er delt ved hjelp av det plan som bestemmes av de spaltlignende områder i to deler hvorav hver er utstyrt med infrarøde lamper (23) anbrakt i rekker på en slik måte at lampene som har samme stilling i rekkene, danner serier, hvorved de infrarøde lamper i de ytterste serier (24) oppviser høyest kraft og de i de sentrale serier viser den laveste kraft, og de infrarøde lamper i samme rekke er utstyrt med et felles matesystem med uendelig variabL regulering (25) av strømverdien.