PL177511B1

PL177511B1 - Sposób i urządzenie do wytwarzania płaskiej, jedno-i wielowarstwowej folii termoplastycznej

Info

Publication number: PL177511B1
Application number: PL95316567A
Authority: PL
Inventors: Giuliano Cavaglia; Renato A. Colnaghi; Daniele Novelli
Original assignee: Grace W R & Co
Priority date: 1994-04-01
Filing date: 1995-03-24
Publication date: 1999-11-30
Also published as: AU705720B2; DE69509767D1; ATE180203T1; EP0754115B1; PL316567A1; BR9507238A; CZ288196A3; AU2073095A; FI111346B; MX9604339A; DE69509767T2; DK0754115T3; NZ282820A; FI963917A0; FI963917L; EP0754115A1; ES2133756T3; JPH09511699A; CA2185917A1; WO1995026867A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do wytwarzania płaskiej, jednoi wielowarstwowej folii termoplastycznej.

Ze stanu techniki dobrze wiadomo, iż powolne chłodzenie pewnych folii termoplastycznych wpływa na ich własności optyczne, a w szczególności na matowość i połysk. Do tej pory zaproponowano wiele procesów i urządzeń w celu poprawy prędkości chłodzenia wytłoczonej stopionej folii.

Szwajcarski opis patentowy CH-A-378 528 przedstawia sposób ulepszenia zetknięcia stopionej folii z ruchomą powierzchnią chłodniczą za pomocą strumienia gazu (noża powietrznego), który uderza w zasadniczo całą szerokość stopionej folii, w celu zapewnienia całkowitej styczności folii z powierzchnią chłodniczą, Ten znany ze stanu techniki sposób nie zapewnia jednakże znacznego ulepszenia prędkości chłodzenia.

Brytyjski opis patentowy GB-719 093 przedstawia proces, w którym wytłoczona, stopiona folia przechodzi w dół w stanie stopionym do basenu z płynem chłodzącym, utrzymywanym w zaciśnięciu utworzonym pomiędzy dwoma przeciwbieżnie kręcącymi się wałkami. Jednakże głębokość basenu z płynem, utworzonego w zacisku ograniczona jest przez promień wałków. W dodatku niemal niemożliwe jest wydajne zastąpienie płynu w zacisku świeżo schłodzonym płynem.

W tym samym dokumencie wspomina się, iż możliwe jest rozpylenie płynu chłodzącego na wałkach albo na stopionej folii przed osiągnięciem przez folię zacisku i przyznaje się, iż trzeba zachować ostrożność w celu uniknięcia pozostawienia śladów na folii w wyniku nagłego zetknięcia stopionej folii z kropelkami płynu (wiersze 57 do 60). Jednakże dokument ten nie przedstawia ani nie sugeruje sposobu uniknięcia wspomnianego pozostawienia śladów.

Rozwiązanie przedstawione w europejskim opisie patentowym EP-A-0 065 415 ma na celu poprawę prędkości chłodzenia dla zwiększenia zdolności wytwórczej. Wzrost zdolności wytwórczej osiąga się poprzez zapewnienie grubości powłoki koła odlewczego takiej, iż mak4

177 511 symalne stałe lokalne odkształcenie powłoki wspomnianego koła w punkcie, gdzie stopiony polimer po raz pierwszy styka się z powierzchnią koła, nie przekroczy 0,002 cala (0,051 mm) w kierunku promieniowym. Opcjonalnie, urządzenie to jest wyposażone w wiele dysz zdolnych do nakierowywania gazowego lub płynnego chłodziwa na zewnętrzną powierzchnię zwoju polimerowego. Jak przedstawiono na rysunkach, płynne chłodziwo rozpylane jest na zewnętrznej powierzchni zwoju polimerowego. Tak jak powyżej, drobne kropelki płynnego chłodziwa mogą w sposób niepożądany pozostawić ślady na powierzchni zwoju.

Amerykański opis patentowy US-A-4 676 851 przedstawia proces i urządzenie do różnicowego chłodzenia folii zamknięcia blokującego, użytecznych do wytwarzania wielokrotnie zamykanych pojemników, przy czym jeden lub więcej ciągów elementów zamknięcia wytłacza się na wspomnianej folii w pobliżu jednego z brzegów wspomnianej folii. W czasie, gdy film chłodzony jest strumieniem powietrza (nożem powietrznym), elementy zamknięcia przechodzą częściowe chłodzenie za pomocą płynnego chłodziwa, rozpylanego przez pierwotne dysze chłodzące. Poniżej pierwotnych dysz chłodzących umieszczony jest konwencjonalny nóż powietrzny służący do wyrzucania gazowego chłodziwa na integralną sieć zamknięć. Poniżej urządzenia noża powietrznego, elementy zamknięcia chłodzi się jeszcze bardziej poprzez przepuszczenie przez zestaw wtórnej dyszy chłodzącej, umieszczony przy każdym położeniu elementu zamknięcia.

Europejski opis patentowy EP-A-0 482 518 przedstawia proces wytwarzania folii polipropylenowej; proces ten obejmuje wytłaczanie folii polipropylenowej oraz wprowadzanie wspomnianej folii w stanie stopienia do szczeliny, przez którą przepływa woda chłodząca. Folia jest następnie przesyłana do dolnej łaźni wodnej, gdzie przechodzi pomiędzy dwoma wałkami zaciskowymi i formowany jest w arkusz bądź folię. Jednakże, połysk tak wytworzonej folii nie jest wystarczający i ulepsza się go przez sprasowanie arkusza bądź folii po obu stronach w trakcie ogrzewania za pomocą metalowego pasa. Ciśnienie prasowania wynosi co najmniej 0,49 MPa, a korzystnie od 0,98 do 2,94 MPa. Temperatura ogrzewania wynosi od 155 do 160°C. Jeżeli ciśnienie jest niższe od 0,49 MPa i/lub temperatura jest niższa od 155°C, nie da się uzyskać arkusza o doskonałej przezroczystości i połysku powierzchniowym (str. 4, wiersze 5 i 6 oraz wiersze 9 i 10).

Opis patentowy WO-A-89 032294 przedstawia sposób utrzymywania podłużnego ułożenia cząsteczek w zimnym, kurczącym się produkcie. Etap chłodzenia przeprowadza się za pomocą wałka chłodniczego i opcjonalnie dysz wodnych. Jak przedstawiono na rysunkach, płynne chłodziwo rozpyla się na zewnętrznej powierzchni zwoju polimerowego, a małe kropelki chłodziwa płynnego zostawiają ślady na powierzchni zwoju, gdy rozpyli się je na te części, gdzie temperatura zwoju polimerowego jest wciąż wysoka.

Opis patentowy JP-A-62 214 921 przedstawia proces przygotowywania arkusza bądź folii z przezroczystej krystalicznej żywicy poliolefinowej, w którym stopiona krystaliczna żywica poliolefinowa wytłaczana jest przez dyszę w kształcie litery T i chłodzona i zestalana na wałku chłodniczym, obejmującym etapy dociskania przez nóż powietrzny arkusza wytłoczonego z dyszy w kształcie litery T do ścisłego zetknięcia z wałkiem chłodniczym, następnie prasowania wałkiem dotykowym tej strony arkusza, która nie styka się z wałkiem chłodniczym oraz dalszego chłodzenia chłodziwem tej strony arkusza, która nie styka się z wałkiem chłodniczym tak, że na arkuszu tworzy się linia zamarzania. Porównawcze doświadczenia w opisie patentowym wykazują, iż matowość nie jest zadowalająca, gdy nie stosuje się noża powietrznego i/lub wałka dotykowego i/lub chłodziwa.

Sposób wytwarzania płaskiej jedno- i wielowarstwowej folii termoplastycznej na opakowania, obejmujący wytłaczanie jedno- i wielowarstwowej płaskiej folii termoplastycznej oraz chłodzenie powierzchni folii termoplastycznej w jej stanie stopienia poprzez zetknięcie z wałkiem chłodniczym, według wynalazku wyróżnia się tym, że przeciwbieżnie studzi się powierzchnię stopionej folii termoplastycznej naprzeciwko wałka chłodniczego za pomocą ciągłego i zasadniczo jednorodnego płynnego noża, który wtryskuje się, przy wstępnie określonej prędkości i temperaturze, na powierzchnię naprzeciwko wałka chłodniczego i tworzy się ciągłą warstwę płynu na zasadniczo całej szerokości powierzchni za pomocą płynnego

177 511 noża. Jako płyn korzystnie stosuje się wodę. Folia termoplastyczna, korzystnie, ma grubość przynajmniej 50 mikrometrów.

Folia termoplastyczna, korzystnie, zawiera polimer tworzący folię, wybrany z grupy zawierającej PP, HDPE, LDPE, kopolimery propylenu oraz kopolimery etylenowo/alfaolefmowe.

Temperatura wałka chłodniczego, korzystnie wynosi od 0° do 40°C, bardziej korzystnie, od 4° do 15°C, a najkorzystniej od 6 ° do 10°C.

Temperatura ciągłego i zasadniczo jednorodnego płynnego noża, korzystnie wynosi od 3° do 30°C, bardziej korzystnie od 4° do 15°C, a najkorzystniej od 5° do 10°C.

Wałek chłodniczy, korzystnie jest napędzany z prędkością od 10 m/min do 300 m/min.

Szybkość płynnego noża, korzystnie wynosi od 0,2 do 1,2 m/s, bardziej korzystnie od 0,3 do 1 m/s, a najkorzystniej od 0,4 do 0,6 m/s.

Przepustowość płynnego noża wynosi od 0,2 do 1,5 l/min na cm szerokości płynnego noża, bardziej korzystnie od 0,3 do 1,3 l/min na cm szerokości płynnego noża, a najkorzystniej od 0,4 do 1 l/min na cm szerokości płynnego noża.

Kąt padania płynnego noża w stosunku do folii termoplastycznej, korzystnie wynosi od 20 ° do 80°.

Urządzenie do wytwarzania płaskiej jedno- i wielowarstwowej folii termoplastycznej na opakowania, zawierające dyszę do wytłaczania płaskiego oraz wałek chłodniczy, wyposażony w wewnętrzny układ chłodzący, według wynalazku wyróżnia się tym, że z wałkiem chłodniczym jest zestawiony zespół płynnego noża dla wtryskiwania ciągłego i zasadniczo jednorodnego płynnego noża przy wstępnie określonej prędkości i temperaturze. Zespół płynnego noża jest wyposażony w szczelinę, która ma regulowane pole przekroju wylotu i jest zasilana płynem przy wstępnie określonej temperaturze i prędkości przepływu. Szczelina jest korzystnie połączona poprzez otwory zasilające z komorą ujednolicającą, połączoną z kolei poprzez otwory rozdzielcze z komorami wyrównawczymi, zasilanymi płynem przez pompę. Szczelina jest korzystnie zawarta pomiędzy dwiema płytami, przymocowanymi we wstępnie określonej odległości za pomocą wstawionej uszczelki uszczelniającej typu C, bloków gumowych oraz śrub dwustronnych.

Zespół płynnego noża, korzystnie jest czynnościowo połączony z zespołem regulacyjnym. Zespół regulacyjny kąta padania, korzystnie zawiera dwa boczne wydrążone czopy, integralne ze wspomnianym korpusem, które są obrotowo zamocowane w rękawach, wyposażonych w szczelinę, której wargi są zaciśnięte przez śrubę i nakrętki.

Zespół regulacji odległości, korzystnie zawiera suwaki, z których każdy przymocowany jest do rękawa.

Zespół regulacji wysokości, korzystnie zawiera boczne szczęki, do których są przymocowane oparcia, przy czym szczęki są obrotowo zamocowane w czopach, współosiowych z wałem wałka chłodniczego i czynnościowo połączone z silnikiem przekładniowym za pomocą pasa transmisyjnego.

O ile nie stwierdzono ii^r^^oej, w niniejszym opisie oraz w azstrzeaenizch. następujące terminy maja znaczenie wyłożone poniżej.

Termin „folia” oznacza płaski i giętki materiał, posiadający grubość przynajmniej około 5 mikrometrów, zwykle od około 20 do około 350 mikrometrów. Używany tutaj termin „folia” ma w zamierzeniu oznaczać również te płaskie i giętkie materiały, które znane są inaczej jako „laminaty”.

Termin „warstwa skórna” albo „warstwa zewnętrzna” oznacza warstwę folii wielowarstwowej, która zawiera jej powierzchnię.

Sformułowanie „materiał wysoko krystaliczny” oznacza polimer albo mieszankę polimerów, zawierając HDPE, LDPE, kopolimery alfa-olefin etylenowych, polipropylen (PP) albo kopolimery polipropylenu i temu podobne. Ogólnie, mają one stopień krystaliczności około 25% albo więcej, jak wynika zwykle z pomiarów promieniami X.

Termin „cięgno” oznacza dowolną wewnętrzną warstwę struktury wielowarstwowej, która ma na celu polepszenie przylegania pomiędzy dwiema warstwami, zwykle warstwy cięgnowe zawierają zmodyfikowane polimery.

177 511

Termin „zmodyfikowany” oznacza, gdy odnosi się do polimeru, polimer charakteryzujący się obecnością grup funkcjonalnych takich, jak grupy bezwodnikowa i karboksylowa. Typowymi przykładami polimerów „zmodyfikowanych” są: kopolimery szczepione kwasu maleinowego albo bezwodnika na kopolimerach octanu etyleno-winylu, kopolimery alfaolefinowe polietylenu i etylenu, kopolimery szczepione bezwodników karboksylowych z połączonymi pierścieniami na polietylenie, ich mieszanki żywiczne oraz mieszanki z polietylenem albo kopolimerami etyleno-alfa-olefinowymi.

Termin „EVOH” oznacza kopolimer etylenowy alkoholu winylowego (ethylene vinyl alcohol copolymer). „EVOH” obejmuje zmydlone lub zhydrolizowane kopolimery etylenowe octanu winylu, takie jak kopolimer alkoholu winylowego, mający komonomer etylenowy, albo przygotowane przez, na przykład, hydrolizę kopolimerów octanu winylu. Zaleca się, by stopień hydrolizy wynosił przynajmniej około 50% lub więcej, najkorzystniej przynajmniej 85%.

Termin „kopolimer etylen-octan winylu” (EVA, ethylene-vinyl acetate) oznacza kopolimer utworzony z monomerów etylenu i octanu winylu, w którym jednostki pochodzące z etylenu w kopolimerze obecne są w większych ilościach, a jednostki pochodzące z octanu winylu obecne są w kopolimerze w mniejszych ilościach.

Termin ,jonomery” oznacza kopolimer etylenu z dającym się kopolimeryzować etylenowo nienasyconym monomerem kwaśnym, zwykle etylenowo nienasyconym kwasem karboksylowym, który może być dwu- lub więcej-zasadowy, ale jest ogólnie jednozasadowy, na przykład kwas akrylowy bądź metakrylowy. Termin „jonomer” ogólnie obejmuje takie polimery w ich wolnej postaci kwaśnej, jak również w ich postaci zjonizowanej. Zaleca się jednak by był on w postaci zjonizowanej, przy czym kationem neutralizującym będzie dowolny dogodny jon metalu, na przykład jon metalu alkalicznego, cynku bądź inne wielowartościowe jony metali.

Termin „poliamid” oznacza polimer o wysokiej masie cząsteczkowej, posiadający połączenia amidowe, a użyty tutaj odnosi się bardziej szczegółowo do poliamidów syntetycznych, czy to alifatycznych czy aromatycznych, czy to w postaci krystalicznej czy też bezpostaciowej. W zamierzeniu odnosi się on i do poliamidów i do ko-poliamidów. Przykładami takich poliamidów są polimery zwykle określane, jako np. Nylon 6, nylon 66, nylon 6-66, nylon 610, nylon 12, nylon 69 oraz nylon 6-12.

Termin „HDPE” oznacza zasadniczo liniowy homopolimer etylenu o gęstości od około 0,940 do około 0,960 g/cm³.

Termin „LDPE” oznacza wysoce rozgałęziony homopolimer etylenu. Polietylen o Niskiej Gęstości (LDPE, Low Density Poly Ethylene) ma zwykle gęstość w zakresie od około 0,910 do około 0,940 g/cm3.

Termin „kopolimer etylenowo/alfaolefinowy” oznacza kopolimer etylenu z jednym bądź wieloma komonomerami wybranymi spośród alfa-olefin od C3 do około Cio- Obejmują, one: heterogenne materiały takie jak liniowy polietylen o niskiej gęstości (LLDPE), polietylen o bardzo niskiej (VLDPE), polietylen o ultraniskiej gęstości (ULDPE); a także homogenne kopolimery takie jak polimery katalizowane metalocenem takie jak materiały EXACT (TM) dostarczane przez Mitsui Petrochemical Corporation. Materiały te ogólnie zawierają kopolimery etylenu z jednym bądź wieloma komonomerami wybranymi spośród alfaolefin od C4 do C10, takimi jak buten-1 (tj. 1-Buten), heksen-1, okten-1 itd., w których cząsteczki kopolimerów zawierają długie łańcuchy ze stosunkowo nielicznymi gałęziami łańcuchów bocznych albo strukturami połączonymi krzyżowo. Ta struktura molekularna kontrastuje z konwencjonalnymi polietylenami o niskiej bądź średniej gęstości, które są bardziej rozgałęzione niż odpowiadający im partnerzy. LLDPE używany tutaj ma gęstość w zakresie od około 0,91 g/cm³ do około 0,94 g/cm3. Inne kopolimery etylenowo/alfa-olefinowe, takie jak długołańcuchowe, rozgałęzione homogeniczne kopolimery etylenowo/alfa-olefinowe dostępne z Dow Chemical Company, znane jako żywice AFFINITY (TM) albo ENGAGE (TM), są również uwzględnione jako inny typ kopolimerów etylenowo/alfa-olefinowych użytecznych w niniejszym wynalazku.

m 511

Termin ,,polipropylen”(PP) oznacza termoplastyczną żywicę uzyskiwaną przez homopolimeryzację propylenu.

Termin „kopolimer propylenu” oznacza kopolimer propylenu oraz etylenu i/lub 1-butenu, w którym jednostki propylenowe obecne są w większych ilościach niż jednostki etylenowe albo butenowe.

Matowość jest mierzona według ASTM D 1003 (sposób A). Połysk mierzony jest według ASTM D 2457-90.

Proces według mniejszego wynalazku obejmuje pojedynczy etap chłodzenia. Dlatego też może być łatwo przeprowadzony na skalę przemysłową. Właściwości optyczne, a zwłaszcza matowość i połysk, folii termoplastycznej wytworzonej sposobem według wynalazku, są zasadniczo ulepszone w porównaniu z właściwościami folii wytworzonej w konwencjonalnych, znanych ze stanu techniki procesach wylewania płaskiego.

Wspomniane ulepszenie można szczególnie docenić w przypadku folii o grubości przynajmniej około 50 mikrometrów, zawierających jako polimer tworzący folię materiał wysoko krystaliczny, taki jak PP, HDPE, LDPE, kopolimery propylenu i kopolimery etylenowo/alfa-olefinowe.

Stwierdzono również, iż przy zastosowaniu sposobu według niniejszego wynalazku można otrzymać folie o całkowitej grubości przynajmniej 50 pm wykonane z, albo zawierające zewnętrzną powierzchnię grubszą niż 15 pm, wykonaną z materiału wysoko krystalicznego, które wykazują nieoczekiwanie korzystne własności optyczne po kształtowaniu termicznym.

Wspomniane folie w zasadzie wykazują znaczną poprawę matowości po kształtowaniu termicznym. W porównaniu do odpowiednich kształtowanych termicznie struktur, wykonanych poprzez wytłaczanie przez okrągłą dyszę, po którym następuje studzenie wodą w analogicznych warunkach, takie polepszenie w zakresie matowości jest jeszcze większe i nieoczekiwane.

W procesie według niniejszego wynalazku polimer(y) albo mieszanka (mieszanki) polimerów (współ)wytłacza się poprzez płaską dyszę (współ)wytłaczającą jak to znane jest w stanie techniki.

Uzyskana folia w stanie stopienia styka się z wałkiem chłodniczym, a powierzchnia stopionej folii naprzeciwko wałka chłodniczego jest przeciwbieżnie studzona poprzez zetknięcie z jednorodną i ciągną, warstwą płynu chłodzącego wytryskiwanego przez odpowiednie urządzenie noża płynnego.

Wałek chłodniczy jest umieszczony w pobliżu warg dyszy, zwykle w odległości od 0,5 do 6 cm, a korzystnie w odległości od około 1 do około 3 cm i jest wyposażony w konwencjonalny, wewnętrzny układ chłodzenia zdolny do utrzymania jego walcowatej powierzchni w temperaturze od 0° do 40°C, korzystnie od 4° do 15°C, a najkorzystniej od 6° do 10°C. Wymiary wspomnianego wałka chłodniczego mogą bardzo się różnić, zależnie od szerokości pożądanej folii. Typowe i częstsze wymiary wahają się od 100 do 300 cm szerokości i od 50 do 100 cm średnicy.

Wałek chłodniczy napędzany jest ze wstępnie ustaloną prędkością, która wynosi od 10 do 300 m/min, typowo od 15 do 120 m/min.

Odległość pomiędzy miejscem, gdzie folia w jej stanie stopionym styka się z wałkiem chłodniczym i wargami dyszy wynosi ogólnie od 1 do 6 cm, korzystnie od 1,5 do 4 cm, a jeszcze korzystniej od 2 do 3 cm.

Jednorodna i ciągła warstwa płynu chłodzącego według niniejszego wynalazku otrzymywana jest dzięki pozwoleniu na przepłynięcie płynu chłodzącego ze szczeliny urządzenia noża płynnego, z prędkością od 0,2 do 1,2 m/s, korzystnie od 0,3 do 1,0 m/s, a jeszcze korzystniej od 0,4 do 1,0 m/s. Chociaż niższe prędkości przepływu nie mogą pozwolić na to, by warstwa płynu chłodzącego była jednorodna i ciągła, wyższe prędkości przepływu mogą spowodować niepożądane zawirowania.

Ilość płynu chłodzącego wypływającego z urządzenia noża płynnego na godzinę będzie zależeć od wybranej prędkości, od szerokości szczeliny oraz wymiaru przekroju poprzecznego szczeliny, który może korzystnie zmieniać się pomiędzy 1 mm a 5 mm, a korzystnie pomiędzy

1,5 a 4 mm. Może być on odpowiednio ustawiony, zależnie od grubości wytłaczanej folii oraz prędkości liniowej, do prędkości przepływu od 0,2 do 1,5, korzystnie od 0,3 do 1,3, a najkorzystniej od 0,4 do 1,0 l/min na cm szerokości noża płynnego.

177 511

Temperatura płynu chłodzącego wynosi ogólnie od 3 do 30°C, korzystnie od 4 do 15°C, a najkorzystniej od 5 do 10°C.

Znaczną zaletą niniejszego wynalazku jest to, że temperatura wałka chłodniczego oraz jednorodnego noża płynnego może być ostrożnie ustawiona na niskie wartości niezależnie od siebie, z uwagi na strukturę stopionej folii.

W procesie według niniejszego wynalazku urządzenie noża płynnego jest ustawione tak, by jednorodna i ciągła warstwa płynu chłodzącego zetknęła się po raz pierwszy z folią na bardzo niewielkiej odległości od warg dyszy. W szczególności taka odległość jest korzystnie mniejsza od 14 cm, korzystniej mniejsza od 12 cm, a jeszcze korzystniej mniejsza od 11 cm.

Z powodu małej odległości pomiędzy wargami dyszy, a linią, gdzie ciągła warstwa płynu po raz pierwszy styka się z folią, nie jest potrzebne ani korzystne żadne wstępne wdmuchiwanie powietrza.

Rzeczywiście, etap chłodzenia według niniejszego wynalazku jest tak wydajny, iż dla poprawy prędkości chłodzenia nie jest wymagane żadne wdmuchiwanie powietrza (nóż powietrzny) albo wałek dotykowy.

Szerokość szczeliny urządzenia noża płynnego jest ustawiana tak, by pasowała do zasadniczo całej szerokości folii, która ma być wytłoczona, jako iż optyczne własności polepszą się jedynie w tych częściach folii, które będą się stykać z warstwą płynu chłodzącego wypryskiwaną z urządzenia noża płynnego.

Rzeczywiście, w celu uniknięcia kropelek wody na obracającym się wałku chłodniczym, co może spowodować plamki na folii, gdy po raz pierwszy zetknie się ona z wałkiem chłodniczym, będąc wciąż w stanie stopienia, zaleca się by szerokość warstwy płynu, stykającej się z folią była nieco mniejsza od szerokości samej folii. Krawędzie folii, które nie są studzone przez nóż płynny zostaną następnie odcięte i opcjonalnie zawrócone do obiegu.

Jak wspomniano powyżej, urządzenie noża płynnego według niniejszego wynalazku ma regulowany przekrój poprzeczny wypływu i zasilane jest płynem przy wstępnie określonej temperaturze i prędkości przepływu.

Zaleca się, by wspomniana szczelina była połączona poprzez otwory zasilające z komorą ujednolicającą, z kolei połączoną poprzez otwory rozdzielcze z przynajmniej jedną komorą wyrównującą zasilaną płynem chłodzącym przez pompę.

Kąt padania noża płynnego w stosunku do folii może zmieniać się od 20°C do 80°C.

Według zalecanego przykładowego wykonania wynalazku, wspomniane urządzenie noża płynnego jest czynnościowo połączone z zespołem regulującym dla ustawiania wysokości, odległości i kąta padania wspomnianego noża płynnego w stosunku do folii w celu optymizacji studzenia folii w zależności od czynników takich jak prędkość liniowa (folii), grubość folii, natura materiałów folii i warstwy i temu podobne.

Proces według niniejszego wynalazku można zastosować do wytwarzania dowolnego typu struktury jedno- i wielowarstwowej. Zalecane struktury zawierają jednak materiał wysoko krystaliczny, jako iż polepszenie własności optycznych w stosunku do takich samych struktur uzyskanych w konwencjonalnych procesach wytłaczania przez płaskie odlewanie będzie ważniejsze.

Zaleca się, by warstwa zawierająca materiał wysoko krystaliczny była warstwą skórną, a wytłaczanie przeprowadzane było w taki sposób, by wspomniana warstwa skórna była w bezpośredniej styczności z nożem płynnym. Zaleca się, by wspomniana warstwa skórna zawierała HDPE, jeszcze korzystniej polipropylen.

Strukturami wielowarstwowymi, które można korzystnie wytworzyć według procesu według niniejszego wynalazku, są na przykład te opisane w opisach patentowych EP-A-243 510, EP-A-343 877 oraz US-A-4 735 855.

Specyficznymi przykładami są:

LDPE/Cięgno/EVOH/Cięgno/HDPE,

Jonomer/LDPE/Cięgno/EVOH/Cięgno/LDPE/HDPE,

Jonomer/EVA/Jonomer/Cięgno/EVOH/Cięgno/Jonomer/HDPE,

PP/Cięgno/PA/EVOH/PA/Cięgno/LLDPE,

PP/Cięgno/PA/EY OH/PA/Cięgno/Jonomer,

177 511

PP/Cięgno/PA/Cięgno/PA/Cięgno/LLDPE,

PP/Cięgno/PA/Cięgno/PA/Cięgno/Jonomer,

PA/Cięgno/PAEV OH/PA/Cięgno/LLDPE, oraz

PA/Cięgno/PA/EVOH/PA/Cięgno/Jonomer.

Typowymi przykładami zalecanej struktury są:

PP/Cięgno/PA/Cięgno/PA/Cięgno/LLDPE o nominalnej grubości około 150 (im oraz grubości warstwy PP około 29 gm;

PP/Cięgno/PA/Cięgno/PA/Cięgno/LLDPE o nominalnej grubości około 205 gm oraz grubości warstwy PP około 41 gm ;

PP/Cięgno/PA/EVOH/PA/Cięgno/LLDPE o nominalnej grubości około 125 (im oraz grubości warstwy PP około 25 (im;

PP/Cięgno/PA/EVOH/PA/Cięgno/LLDPE o nominalnej grubości około 180 gm i grubości warstwy PP około 36 (gm;

PP/Cięgno/PA/EVOH/PA/Cięgno/Jonomer o nominalnej grubości około 90 gm i grubości warstwy PP około 17 (gm;

PP/Cięgno/PA/EVOH/PA/Cięgno/Jonomer o nominalnej grubości około 205 (gm i grubości warstwy PP około 41 gm;

PP/Cięgno/EVOH/PA/Cięgno/LLDPE o nominalnej grubości około 180 (gm i grubości warstwy PP około 36 (gm;

PP/Cięgno/PA/Cięgno/Jonomer o nominalnej grubości około 150, 205 i 225 (gm i grubości warstwy PP około 29, 41 i 51 gm.

W szczególności, gdy proces według niniejszego wynalazku stosuje się do wytwarzania folii, mającej ogólną grubość przynajmniej około 50 gm, wykonanej z albo zawierającej zewnętrzną warstwę grubszą niż około 15 gm z materiału wysoko krystalicznego, otrzymany w ten sposób produkt wykazuje polepszenie matowości w czasie kształtowania termicznego, którego nie osiągnięto dotąd w konwencjonalnych procesach współwytłaczania przez wylanie płaskie, a nawet w procesach współwytłaczania przez dyszę okrągłą, z następującym studzeniem wodą.

W zasadzie stwierdzono, iż gdy jamkę o długości 180 mm, szerokości 135 mm i głębokości 50 mm kształtuje się w takiej folii poprzez konwencjonalne kształtowanie termiczne, a matowość zmierzy się według ASTM D-1003 (Sposób A) w środku dolnego zwoju, otrzymuje się polepszenie przynajmniej około 20% w stosunku do matowości folii kształtowanej termicznie, podczas gdy dla takiej samej struktury otrzymanej przez konwencjonalne wytłaczanie przez dyszę okrągłą z następującym studzeniem wodą w bardzo podobnych warunkach takiego polepszenia nie uzyskano. Co więcej, stwierdzono również, iż porównując matowość dwóch struktur kształtowalnych termicznie, wykazano polepszenie w matowości więcej niż około 30% dla folii uzyskanej w procesie według niniejszego wynalazku w porównaniu z tą uzyskaną poprzez wytłaczanie przez dyszę okrągłą.

Zaleca się, by ogólna grubość wspomnianej wielowarstwowej folii kształtowanej termicznie wynosiła przynajmniej około 100 gm, a nawet korzystniej przynajmniej około 150 gm.

Zaleca się też, by grubość zewnętrzna warstwy wykonanej z wysoko krystalicznego materiału wynosiła przynajmniej około 20 gm, ajeszcze korzystniej przynajmniej około 25 gm.

Przedmiot wynalazku, w przykładzie wykonania, został bliżej objaśniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematyczny widok z prawej strony urządzenia noża płynnego według niniejszego wynalazku, fig. 2 - częściowo powiększony widok urządzenia z fig. 1, fig. 3 - częściowy widok z góry urządzenia z fig. 2, fig. 4 - częściowy, powiększony przekrój urządzenia noża płynnego urządzenia z fig. 3, fig. 5 - widok z przodu urządzenia noża płynnego z fig. 4, fig. 6 - powiększony przekrój wzdłuż płaszczyzny VI-VI z fig. 5, natomiast fig. 7 przedstawia wykres uzyskany przez skończoną symulację elementów, który opisuje zmienność temperatury w funkcji czasu dla różnych wartości stosunków wstępnie określonej grubości rzędnej do całkowitej grubości folii termoplastycznej wytworzonej w urządzeniu z fig. 1.

Figury 1 i 2 przedstawiają urządzenie według wynalazku.

Urządzenie składa się ze znanej dyszy przędzalniczej 1 do wytłaczania płaskiego albo współwytłaczania, zdolnej do tworzenia jedno- i wielowarstwowej stopionej folii termopla10

177 511 stycznej 2 przy temperaturze od około 170°C do około 280°C, zwykle od około 180°C do około 240°C.

Utrzymywacz krawędzi 5 ma na celu utrzymanie w miejscu krawędzi folii.

W odległości od około 1 do około 6 cm poniżej dyszy wytłaczającej 1 znajduje się wałek chłodniczy 6 wyposażony w konwencjonalny wewnętrzny układ chłodzenia wodą (nie przedstawiony), zdolny do utrzymywania jego zewnętrznej, walcowatej powierzchni 7 w temperaturze od około 0° do około 40°C, zwykle od około 6° do około 10°C.

Wałek chłodniczy 6 napędzany jest ze wstępnie ustaloną prędkością od około 10 m/min do około 300 m/min, zwykle od około 15 do około 120 n/min, za pomocą wału 8 i silnika przekładniowego (nie przedstawiony), zawartego w pudle 38, które przymocowane jest do podstawy 9.

Wewnętrzna powierzchnia 4 stopionej folii 2, wychodzącej z dyszy wytłaczającej 1 styka się z zewnętrzną powierzchnią walcowatą 7 wałka chłodniczego 6.

W odległości od około 8 do około 12 cm poniżej dyszy wytłaczającej 1, z wałkiem chłodniczym 6 skojarzone jest urządzenie noża płynnego 10 służące do studzenia zewnętrznej powierzchni 3 w czasie, gdy zewnętrzna powierzchnia 7 wałka chłodniczego 6 przeciwbieżnie schładza wewnętrzną powierzchnię 4 stopionej folii 2.

Płyn studzący spływa wzdłuż zstępującej części zewnętrznej powierzchni 3 folii 2 i skapuje do zbiornika 31. Gdy opuszcza wałek chłodniczy 6, schłodzona folia 2 nawija się na wałki 13, po czym jest suszona po obydwu stronach za pomocą suszarek powietrznych 14 i jest przenoszona na konwencjonalny układ nawijający (nie przedstawiony). Suszarki powietrzne 15 suszą powierzchnię 7 wałka chłodniczego 6 w celu usunięcia pojedynczych kropelek płynu, pozostających na wspomnianej powierzchni 7, unikając w ten sposób pozostawiania śladów na folii w wyniku nagłego zetknięcia stopionej folii 2 ze wspomnianymi kropelkami. Urządzenie noża płynnego 10 zawiera korpus 18, wyposażony w szczelinę 19, która wytryskuje ciągły i zasadniczo jednorodny nóż płynny 20 na zewnętrzną, powierzchnię 3 stopionej folii 2.

Figury 3, 4 i 5 przedstawiają jedynie lewą połowę urządzenia według wynalazku oraz korpusu 18, zaś prawa połowa jest symetryczna w stosunku do poprzecznej linii środkowej 17.

Płyn studzący dostarczany jest do szczeliny 19 za pomocą otworów zasilających 22, komory ujednolicającej 23, otworów rozdzielczych 24, komór sprężonego powietrza 25, wlotów 26 połączonych z pompą odśrodkową 27. Ta ostatnia podaje płyn chłodzący poprzez giętki przewód dostarczania 28, wyposażony w zawór sterowania przepływem płynu 29 oraz miernik przepływu 30, w celu sterowania prędkością przepływu płynu.

Komory sprężonego powietrza 25 działają jako komory wyrównujące, a wymiary otworów 24 są wstępnie określone w celu osiągnięcia nadciśnienia od około 0,5 do około 0,75 bara (50 - 75 kPa nadciśnienia) w komorach sprężonego powietrza 25.

Szczelina 19 jest umiejscowiona pomiędzy dwiema płytami 32 umocowanymi we wstępnie określonej odległości za pomocą wstawionej uszczelki uszczelniającej typu C 33, bloków gumowych 35 oraz śrub dwustronnych 34. Szczelina 19 ma przedni przekrój poprzeczny wylotu 21, który może być regulowany poprzez zmianę grubości uszczelki 33 oraz rozmiaru (grubości i szerokości) bloków gumowych 35. Dlatego też, gdy prędkość przepływu pozostaje niezmieniona, pożądaną prędkość płynu studzącego otrzymuje się poprzez zmianę przekroju poprzecznego 21. Zaleca się, by ciągły i zasadniczo jednorodny nóż płynny 20 wypływał z przekroju poprzecznego 21 z prędkością od 0,2 do 1,2, korzystnie od 0,3 do 1, a najkorzystniej od 0,4 do 0,6 m/s, oraz w temperaturze od 4° do 10°C.

Jako przedstawiono na fig. 6, szczelina 19 ma prostoliniową oś poprzeczną.

Korpus 18 jest czynnościowo połączony z zespołem do ustawiania kąta padania 36, składającym się z dwóch wydrążonych z boku czopów 37, integralnych z korpusem 18, przy czym wspomniane czopy 37 są obrotowo umieszczone w rękawach 38, jak przedstawiono na fig. 3. Każdy z rękawów 38 wyposażony jest w szczelinę 39, której wargi 40 zaciśnięte są za pomocą śrub 41 oraz nakrętek 42. Bok 43 każdego z rękawów 38 przyspawany jest do płyty 44 na części obwodowej, tak, że wargi 40 uginają się elastycznie.

177 511

Każdy z rękawów 38 jest czynnościowo połączony z zespołem regulacji odległości 45, składającym się z odpowiedniego suwaka 46, przymocowanego do jednej płyty 44. Suwaki 46 napędzane są tak, by ślizgać się do i od wałka chłodniczego 6 za pomocą nagwintowanych prętów 47 i odpowiednich śrub ślimakowych oraz kół zębatych śrubowych, połączonych z pokrętłem 52. Każda ze śrub ślimakowych oraz kół zębatych śrubowych zawarta jest w pudle 50, a lewe i prawe koło zębate śrubowe są czynnościowo połączone za pomocą pustego prętu 51. Pręty 47 są obrotowo umieszczone w oparciach 48 i 49, które przymocowane są do zespołu regulacji wysokości 53, zawierającego szczęki boczne 54. Oparcia 49 są w sposób odłączalny przymocowane do szczęk 54 dla umożliwienia ruchów korpusu 18 dla celów utrzymania szczeliny 19.

Szczęki 54 są obrotowo zamocowane na czopach (nie przestawione), które są współosiowe z wałem 8 na wałku chłodniczym 6. Szczęki 54 są czynnościowo połączone z silnikiem przekładniowym 56 za pomocą pasa transmisyjnego 55.

Poprzez obracanie szczęk 54 przez silnik przekładniowy 55, wysokość noża płynnego 20 podlega regulacji w stosunku do linii bazowej 57, jak przedstawiono za pomocą strzałek 58, tak że wysokość położenia punktu pierwszego zetknięcia noża płynnego 20 z stopioną folią 2 jest zmieniana według potrzeby, przy czym zachowana zostaje stała odległość przekroju poprzecznego 21 od stopionej folii 2.

Na figurach 1 i 2, górne położenie urządzenia noża płynnego 10 przedstawiono liniami przerywanymi.

Dzięki poluzowaniu nakrętek 42, czopy 37 korpusu 18 mogą się swobodnie obracać w rękawach 38, tak że kąt nachylenia noża płynnego 20 w stosunku do wstępnie określonego promienia wałka chłodniczego 6, a zatem i do kąta padania noża płynnego 20 w stosunku do folii 2, podlega regulacji ręcznej. Wspomniany kąt padania, przedstawiony za pomocą strzałek 59, waha się od 20° do 80° i korzystnie jest większy od 30°.

Dzięki obracaniu pokrętła 52, pręt 47 obraca się i powoduje ruch suwaków 46 w kierunku do i od folii 2 dla regulacji odległości noża płynnego 20 w stosunku do folii 2, jak przedstawiono za pomocą strzałek 60. Wspomniana odległość waha się od około 10 do około 40 mm, a korzystnie od około 20 do około 25 mm.

Dlatego też, możliwa jest niezależna regulacja odległości, kąta padania i wysokości urządzenia noża płynnego 20 w celu optymizacji studzenia folii 2 zależnie od czynników takich jak prędkość folii (która może być związana z prędkością wałka chłodniczego, jak to już opisano); grubość folii; typ materiałów folii oraz warstwy; i tak dalej.

Parametry te są wzajemnie niezależne, a razem bądź osobno można je ustawiać wedle potrzeby zasadniczo w celu utrzymania ciągłej warstwy płynnej oraz prędkości chłodzenia koniecznej do zastosowania.

Jak przedstawiono na wykresie z fig. 7, oszacowany całkowity czas etapu chłodzenia wynosi około 0,6 s.

Następujące przykłady objaśniają wynalazek.

Przykłady 1do 4

Folię jednowarstwową wytworzono w urządzeniu takim jak to przedstawione na rysunkach i opisane powyżej, poprzez wytłoczenie polimeru przez dyszę do wytłaczania płaskiego, zetknięcie folii w jej stanie stopienia z wałkiem chłodniczym o średnicy 700 mm i szerokości 1300, w odległości około 15 mm od szczeliny dyszy, studzenie jej za pomocą urządzenia noża wodnego według wynalazku, umieszczonego w odległości około 20 mm od powierzchni folii oraz około 100 mm od szczeliny dyszy i nachylonego z kątem padania, zmierzonym względem promienia wałka chłodniczego, około 40°. Schłodzona folia, po rozpadnięciu się strumienia wody, przejeżdżała na wałku chłodniczym aż do końca kąta zawijania, a następnie podlegała suszeniu przez dwustronną suszarkę powietrzną w trakcie przechodzenia w kierunku konwencjonalnego układu nawijania. Próbkę tak uzyskanej folii zebrano i zmierzono procent matowości i połysku według wspomnianych uprzednio metod ASTM.

Polimery, warunki pracy i własności optyczne folii przedstawione w tabelach I i II.

177 511

Przykłady 5 do 8

Cztery wielowarstwowe struktury kształtowalne termicznie A/B/C/D/C/E/F wytworzono poprzez współwytłaczanie według wynalazku w warunkach wspomnianych w tabeli III poniżej.

Zewnętrzna warstwa F stykała się z nożem wodnym.

Natura polimerów A do F, całkowita grubość i częściowa grubość warstwy F były takie jak podano poniżej.

Przykład 5

A = Kopolimer etylenowo-oktenowy (d = około 0,915 g/cm³)

B = lepiszcze na bazie zmodyfikowanego LDPE C = Nylon 6

D = EVOH

E = lepiszcze na bazie zmodyfikowanego PP F = PP

Całkowita grubość = około 180 (im; grubość warstwy F = około 36 pm Przykład 6

A = Kopolimer etylenowo-oktenowy (d = około 0,915 g/cm3)

B = lepiszcze na bazie zmodyfikowanego LDPE C = Nylon 6

D = lepiszcze na bazie zmodyfikowanego LDPE E = lepiszcze na bazie zmodyfikowanego PP F = PP

Całkowita grubość - około 255 (im; grubość warstwy F wynosi około 51 (im Przykład 7

A = Kopolimer etylenowo-oktenowy (d = około 0,915 g/cm3)

B = lepiszcze na bazie zmodyfikowanego LDPE C = Nylon 6

Całkowita grubość = około 205 (im; grubość warstwy F = około 41 (im Przykład 8

A = Kopolimer etylenowo-oktenowy (d = około 0,915 g/cm3)

B = lepiszcze na bazie zmodyfikowanego LDPE C = Nylon 6

Całkowita grubość - około 150 (im; grubość warstwy F = około 29 (im

Folie 5 do 8 podlegały kształtowaniu termicznemu według przykładu 12. Ich własności optyczne i po kształtowaniu termicznym przedstawiono w tabeli IV.

Przykłady 9i10

Dwie struktury wielowarstwowe

A/B/C/D/C/B/E wytworzono poprzez współwytłaczanie według wynalazku w warunkach wspomnianych w tabeli V poniżej.

Zewnętrzna warstwa E stykała się z nożem wodnym.

Natura polimerów A do E, całkowita grubość i częściowa grubość warstwy E były jak podano poniżej.

Przykład 9 A = Jonomer (sól Zn)

B = LDPE (d = około 0,925 gW)

C = lepiszcze na bazie zmodyfikowanego LDPE

177 511

D = EVOH

E = HDPE (d = około 0,96 g/cm³)

Całkowita grubość = około 75 (tm; grubość warstwy E = około 7,5 (tm

Przykład 10

A = LDPE (d = około 0,915 g/cm3)

B = EVA (18% VA)

C = lepiszcze na bazie zmodyfikowanego LDPE

D=EVOH

E = HDPE (d = około 0,96 g/cm?)

Całkowita grubość = około 150 (tm; grubość warstwy E = około 18 pm

Własności optyczne folii przedstawiono w tabeli V.

Przykład 11

Strukturę wielowarstwową

A/B/C/D/C/B/E/F wytworzono poprzez wepółwytłaczame według wynalazku w warunkach podanych w tabeli VI.

Warstwa zewnętrzna F stykała się z nożem wodnym.

Natura polimerów A do F, grubość całkowita i częściowa grubość warstwy F były jak podano poniżej.

A = Jonomer (sól Zn)

B = Jonomer (sól Na)

C = lepiszcze oparte na zmodyfikowanym LDPE

D=EVOH

E = EVA(18%)

F = HDPE (d = około 0,96 g/cm³)

Grubość całkowita = około 130 pm; grubość warstwy F = około 15 pm.

Własności optyczne tej folii podano w tabeli V.

Przykłady porównawcze AdoD

Cztery folie wytłoczone z tych samych polimerów co w powyższych przykładach 1 do 4 z tąiedyyjn różnicą, iż zastosowano konwencjonalny nóż powietrzny, działający w temperaturze pokojowej w miejsce noża wodnego według wynalazku.

Pozostałe warunki pracy były takie same, co w powyższych przykładach 1 do 4.

Własności optyczne tak otrzymanych folii przedstawiono w tabelach I i II.

Testy wykazują, iż matowość i połysk w przykładzie 1 do 4 znacznie polepszyły się przy zastosowaniu noża wodnego według wynalazku w porównaniu z przykładami A do D przy zastosowaniu konwencjonalnego noża powietrznego.

Przykłady porównawcze EdoH

Folie porównawcze z przykładów E do H, które miały dokładnie tę samą strukturę, co te z przykładów 5 do 8, przygotowano poprzez współwytłaczayjs przez dyszę okrągłą w temperaturze dyszy odpowiadającej tej wskazanej w tabeli III, po którym następował etap studzenia wodą w temperaturze odpowiadającej tej wskazanej w tabeli III.

Folie porównawcze E do H podlegały kształtowaniu termicznemu według przykładu 12. Ich własności optyczne przed i po kształtowaniu termicznym przedstawiono w tabeli IV.

Przykłady porównawcze IiJ

Folie porównawcze z przykładów K i J, które miały dokładnie tę samą strukturę, co te z przykładów 9 i 10, przygotowano jak w powyższych przykładach 9 i 10 z tą jedynie różnicą, iż zastosowano konwencjonalny nóż powietrzny, działający w temperaturze pokojowej w mjeiace noża wodnego według wynalazku.

Pozostałe warunki pracy były takie same, co w powyższych przykładach 9 i 10.

Własności optyczne tak otrzymanych folii przedstawiono w tabeli V.

Testy wykazj iż matowość i połysk w przykładzie 9 i 10 były znacznie polepszone przy zastosowaniu noża wodnego według nimnjszego wynalazku w porównaniu z przykładami K i J przy zastosowaniu konwencjonalnego noża powietrznego.

177 511

Przykład porównawczy I

Folia porównawcza z przykładu I, która miała tę samą strukturę, co te z przykładu 11, została przygotowana tak jak w powyższym przykładzie 11 z tą jedynie różnicą, iż zastosowano konwencjonalny nóż powietrzny, działający w temperaturze pokojowej w miejsce noża wodnego według wynalazku.

Pozostałe warunki pracy były takie same, co w powyższym przykładzie 11. Własności optyczne tak otrzymanej folii przedstawiono w tabeli VI.

Testy wykazują, iż matowość i połysk w przykładzie 11 były znacznie polepszone w porównaniu z przykładem I przy zastosowaniu konwencjonalnego noża powietrznego.

Przykład 12.Kształtowanie termiczne

Etap kształtowania termicznego przeprowadzono w maszynie Tiromat VA 420, przy zastosowaniu powietrza plus próżni jako układu kształtującego. Wymiary jamki były: długość 180 mm, szerokość 135 mm i głębokość 50 mm. Czas ogrzewania wyniósł 3 s, zaś czas kształtowania wyniósł 4 s.

Po kształtowaniu termicznym zmierzono matowość, według ASTM D-1003 (sposób A), w obszarze środka dna kształtowanych termicznie pasm.

Temperatura ogrzewania, jak również wartość matowości przed i po kształtowaniu termicznym (TF) oraz % polepszenie matowości po kształtowaniu termicznym, podano dla każdej struktury w tabeli IV poniżej. Wartości podane tam są średnią z odczytów na przynajmniej 8 różnych próbkach.

Tabela IV przedstawia, iż wartości matowości folii 5 do 8 według wynalazku są znacznie polepszone w porównaniu z konwencjonalnymi foliami E do H.

Tabela I

	Przykład 1	Przykład porówn. A	Przykład 2	Przykład porówn. B
Polimer	HDPE (1)	HDPE (1)	PP (2)	PP (2)
Grubość folii (gm)	200	200	50	50
Temperatura wytłaczania (°C)	220-240	220-240	180-230	180-230
Temperatura dyszy (°C)	245	245	235	235
Temperatura bloku zasilającego (°C)	240	240	230	230
Temperatura wałka chłodniczego (°C)	6,5	6,5	8	8
Prędkość wałka chłodniczego (m/min)	17,2	17,2	44,4	44,4
Temperatura noża wodnego (°C)	7	-	7	-
Przerób l/min na 1 cm szerokości noża płynnego	0,67	-	0,67	-
Matowość %	33	64	2,5	3,7
Jednostka połysku	70	-	124	117

(1) d = około 0,97 g/cm3, MFI = około 6,8 dg/min (2) d = około 0,90 g/cm3, MFI = około 33 dg/min

177 511

Tabela II

	Przykład 3	Przykład porów. C	Przykład 4	Przykład porówn. D
Polimer	PP (3)	PP (3)	LDPE (4)	LDPE (4)
Grubość Folii (pm)	200	200	200	200
Temperatura wytłaczania (°C)	180-230	180-230	180-230	180-230
Temperatura dyszy (°C)	235	235	230	230
Temperatura bloku zasilającego (°C)	230	230	220	220
Temperatura wałka chłodniczego (°C)	8	8	6,5	6,5
Prędkość wałka chłodniczego (m/min)	15,7	15,7	17,2	17,2
Temperatura noża wodnego (°C)	7	-	6,5	-
Przerób l/min na 1 cm szerokości noża płynnego	0,67	-	067	-
Matowość %	9	21	4,5	6,5
Jednostka połysku	97	90	99	96

(1) d = około 0,90 g/cm³, MFI = około 33 dg/min (2) d = około 0,92 g/cm3, MFI = około 2 dg/min

Tabela III

	Przykład 5	Przykład 6	Przykład 7	Przykład 8
Temperatura dyszy (°C)	225	240	255	255
Temperatura bloku zasilającego (°C)	250	235	250	250
Temperatura wałka chłodniczego (°C)	8,2	7,6	7,8	7,8
Prędkość wałka chłodniczego (m/min)	24	15	23	31
Temperatura noża wodnego (°C)	9	9	9	9
Przerób noża wodnego m3/h	5,5	6,1	5,2	5,2
l/min na 1 cm szerokości noża płynnego	0,8	0,9	0,75	0,75

177 511

Tabela IV

Struktura z przykładu	Temp. ogrzewania (°C)	Przed TF	Po TF	Redukcja (%)
5	70	2,9	2,3	+ 21
Porównawczy E	70	8,1	7,4	+ 9
6	80	6,7	4,2	+ 37
Porównawczy F	80	7,8	6,6	+ 15
7	75	4,3	3,4	+ 20
Porównawczy G	75	4,9	6,0	-22
8	70	2,7	2,1	+ 22
Porównawczy H	70	2,8	4,2	-50

Tabela V

	Przykład 9	Przykład porów. K	Przykład 10	Przykład porówn. J
Temperatura dyszy (°C)	230	230	230	230
Temperatura bloku zasilającego (°C)	220	220	220	220
Temperatura wałka chłodniczego (°C)	7	7	7	7
Prędkość wałka chłodniczego (m/min)	51	51	21	21
Temperatura noża wodnego (°C)	9	-	9	-
Przerób l/min na 1 cm szerokości noża płynnego	0,55	-	0,55	-
Matowość %	6	10	14	22
Jednostka połysku	110	109	92	79

Tabela VI

	Przykład 11	Przykład porówn. I
Temperatura dyszy (°C)	240	240
Temperatura bloku zasilającego (°C)	230	230
Temperatura wałka chłodniczego (°C)	7	7
Prędkość wałka chłodniczego (m/min)	31	31
Temperatura noża wodnego (°C)	9	-
Przerób 1/min na 1 cm szerokości noża płynnego	0,55	-
Matowość %	4	14
Jednostka połysku	129	103

177 511

FI6.7 ' ^{α 0 0 +}~ θ·¹ ° °·⁵ -Δ-0.8 -κ-1.0 | współrzędna grubości/ grubość całkowita

ΠΊ 511

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania płaskiej, jedno- i wielowarstwowej folii termoplastycznej na opakowania, obejmujący wytłaczanie jedno- i wielowarstwowej płaskiej folii termoplastycznej oraz chłodzenie powierzchni folii termoplastycznej w jej stanie stopienia poprzez zetknięcie z wałkiem chłodniczym, znamienny tym, że przeciwbieżnie studzi się powierzchnię (3) stopionej folii termoplastycznej (2) naprzeciwko wałka chłodniczego (6) za pomocą ciągłego i zasadniczo jednorodnego płynnego noża (20), który wytryskuje się przy wstępnie określonej prędkości i temperaturze, na powierzchnię (3) naprzeciwko wałka chłodniczego (6) i tworzy się ciągłą warstwę płynu na zasadniczo całej szerokości powierzchni (3) za pomocą płynnego noża (20).
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako płyn stosuje się wodę.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że folia termoplastyczna (2) ma grubość przynajmniej 50 mikrometrów.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że folia termoplastyczna (2) zawiera polimer tworzący folię, wybrany z grupy zawierającej PP, HDPE, LDPE, kopolimery propylenu oraz kopolimery etylenowo/alfa-olefinowe.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że temperatura wałka chłodniczego (6) wynosi od 0° do 40°C.
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że temperatura wałka chłodniczego (6) wynosi od 4° do 15°C.
7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że temperatura wałka chłodniczego (6) wynosi od 6 ° do 10°C.
8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że temperatura ciągłego i zasadniczo jednorodnego płynnego noża (20) wynosi od 3° do 30°C.
9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że temperatura płynnego noża (20) wynosi od 4° do 15°C.
10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że temperatura płynnego noża (20) wynosi od 5° do 10°C.
11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wałek chłodniczy (6) jest napędzany z prędkością od 10 m/min do 300 m/min.
12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że szybkość płynnego noża (20) wynosi od 0,2 do 1,2 m/s.
13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że szybkość płynnego noża (20) wynosi od 0,3 do 1 m/s.
14. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że szybkość płynnego noża (20) wynosi od 0,4 do 0,6 m/s.
15. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przepustowość płynnego noża wynosi od 0,2 do 1,5 l/min na centymetr szerokości płynnego noża.
16. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że przepustowość płynnego noża wynosi od 0,3 do 1,3 l/min na centymetr szerokości płynnego noża.
17. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że przepustowość płynnego noża wynosi od 0,4 do 1 l/min na centymetr szerokości płynnego noża.
18. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że kąt padania płynnego noża (20) w stosunku do folii termoplastycznej (2) wynosi od 20 ° do 80°.
19. Urządzenie do wytwarzania płaskiej jedno- i wielowarstwowej folii termoplastycznej na opakowania, zawierające dyszę do wytłaczania płaskiego oraz wałek chłodniczy, wyposażony w wewnętrzny układ chłodzący, znamienne tym, że z wałkiem chłodniczym (6) jest zestawiony zespół płynnego noża (10) dla wytryskiwania ciągłego i zasadniczo jednorodnego m 511 płynnego noża (20), przy wstępnie określonej prędkości i temperaturze, przy czym zespół płynnego noża (10) jest wyposażony w szczelinę (19), która ma regulowane pole przekroju wylotu (21) i jest zasilana płynem przy wstępnie określonej temperaturze i prędkości przepływu.
20. Urządzenie według zastrz. 19, znamienne tym, że szczelina (19) jest połączona poprzez otwory zasilające (22) z komorą ujednolicającą (23), połączoną z kolei poprzez otwory rozdzielcze (24) z komorami wyrównawczymi (25), zasilanymi płynem przez pompę (27).
21. Urządzenie według zastrz. 20, znamienne tym, że szczelina (19) zawarta jest pomiędzy dwiema płytami (32), przymocowanymi we wstępnie określonej odległości za pomocą wstawionej uszczelki uszczelniającej typu C (33), bloków gumowych (35) oraz śrub dwustronnych (34).
22. Urządzenie według zastrz. 19, znamienne tym, że zespół płynnego noża (10) jest połączony z zespołem regulacyjnym (36,45,53).
23. Urządzenie według zastrz. 22, znamienne tym, że zespół regulacyjny kąta padania (36) zawiera dwa boczne wydrążone czopy (37), integralne z korpusem (18), które są obrotowo zamocowane w rękawach (38) wyposażonych w szczelinę (39), której wargi (40) są zaciśnięte przez śrubę i nakrętki (41,42).
24. Urządzenie według zastrz. 22, znamienne tym, że zespół regulacji odległości ((^5^) zawiera suwaki (46), z których każdy przymocowany jest do rękawa (38).
25. Urządzenie według zastrz. 22, znamienne tym, że regułacj i wysokości (53) zawiera boczne szczęki (54), do których są przymocowane oparcia (48, 49), przy czym szczęki (54) są obrotowo zamocowane w czopach, współosiowych z wałem (10) wałka chłodniczego (6), i połączone z silnikiem przekładniowym (56) za pomocą pasa transmisyjnego (55).