PL182545B1

PL182545B1 - Sposób wytwarzania wielowarstwowej folii polietylenowej

Info

Publication number: PL182545B1
Application number: PL96314254A
Authority: PL
Inventors: Giuseppe Brambilla
Original assignee: Manuli Stretch Spa
Priority date: 1995-09-01
Filing date: 1996-05-15
Publication date: 2002-01-31
Also published as: DE69604558T2; CA2180930A1; DK0781651T3; NO961971D0; HUP9601279A3; EP0781651B1; AU5065496A; ES2137570T3; US5916692A; ITMI951850A0; HU215094B; CN1147453A; KR970015016A; EP0781651A1; NO961971L; IT1304704B1; ATE185316T1; HUP9601279A2; RU2155675C2; AU706012B2

Abstract

1. Sposób w ytw arzania w ielow arstw ow ej folii poliety len o w ej przez wspólwytlaczanie w baterii wytlaczarek, znamienny tym, ze obejmuje etap, w którym li- niowy polietylen LLDPE o gestosci w zakresie 915-935 kg/m3 wytlacza sie w postaci mie- szanki z polietylenem o malej gestosci LDPE w ilosci 8-40% wagowych w stosunku do LLDPE, albo w którym LLDPE o podanych wlasciwosciach wspólwytlacza sie wraz z LDPE, material opuszczajacy wytlaczarki uwarstwia sie w kolejnosci uwzgledniajacej wytlaczarki, z których pochodzi i przeciska sie przez szczeline glowicy rozprowadzajacej, po czym osadza sie na pierwszym walcu chlodzonym woda o temperaturze 10-25°C i kieruje na drugi walec chlodzony woda o temperaturze takiej samej lub nizszej od temperatury pierwszego walca, utrzymywanej w granicach 10-20°C, przy czym szybkosc obrotów drugiego walca jest o 10-40% wyzsza od szybkosci obrotów pierwszego walca, odleglosc miedzy szczelina glowi- cy rozprowadzajacej i pierwszym walcem wynosi od 2 do 5 mm, a odleglosc miedzy szczelina i punktem zetkniecia sie materialu z pierwszym walcem wynosi od 5 do 20 mm. PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wielowarstwowej folii polietylenowej. Sposobem według wynalazku wytwarza się rozciągliwe sztywne folie o cennych właściwościach mechanicznych, przydatne zwłaszcza do pakowania palet.

Palety opakowuje się zazwyczaj zapomocąfolii rozciągliwych lub folii termokurczliwych.

Folia rozciągliwajest folią wielowarstwową opartą na żywicy polietylenowej wytwarzaną przez wylewanie lub rozdmuchiwanie jako folia standardowa lub wstępnie rozciągliwa.

Folia standardowa stosowana jak zazwyczaj do pakowania ręcznego lub w półautomatycznych maszynach o niewielkim obciążeniu.

Natomiast folia wstępnie rozciągliwa stosowana jest na dużych liniach opakowaniowych pracujących z bardzo dużą wydajnością. Użytkownik folii nakłada na platformę palety folię o danej grubości, która jest odpowiednio zmniejszona przez określony układ opakowywania i nanoszenia folii, który rozciąga ją w pożądanym stopniu (zazwyczaj 100-200%) za pomocą dwóch cylindrów obracających się z różnymi prędkościami.

182 545

Można w ten sposób zmniejszyć ilość stosowanej folii z równoczesnym zapewnieniem odpowiedniego mechanicznego utrzymywania ładunku na platformie palety.

Folię termokurczliwą można podzielić na folię o skurczu jednoosiowym i folię o skurczu dwuosiowym.

Ta ostatnia folia stosowanajest zazwyczaj do pakowania palet. W odróżnieniu od folii rozciągliwej folię termokurczliwą nanosi się w sposób bardziej skomplikowany. Paletę najpierw „nakrywa się” folią, a następnie poddaje obróbce cieplnej w suszarce, w temperaturze ponad 100°C. Dzięki temu „nakrycie” z folii kurczy się przymocowując ładunek do platformy palety z wykorzystaniem umiarkowanego, ale nie nadmiernego naprężenia ściskającego.

Folia rozciągliwa zawiera warstwę materiału klejowego zapewniającego samoprzyczepność folii w czasie etapu pakowania. Folie mogą również wykazywać właściwości ślizgowe, co zapobiega sklejaniu się stykających się platform.

Stosowanie obydwu rodzajów folii napotyka na naturalne ograniczenia.

Folie wstępnie rozciągliwe stosować można tylko w zautomatyzowanych maszynach o wysokiej wydajności; tylko w takim przypadku można zaakceptować wzrost kosztów związany z większą złożonością linii produkcyjnej wynikający ze stosowania odpowiedniej jednostki do wstępnego rozciągania materiału.

Inną niedogodność folii wstępnie rozciąganej, występującą w pewnych zastosowaniach, stanowi niewystarczająca siła utrzymująca ładunek pogrupowany w wielu rzędach, co występuje w przemyśle wody mineralnej, papierniczym i przy pakowaniu innych podobnych wyrobów. N ie nadaje się ona do takich zastosowań, gdyż uzyskane opakowanie nie ma wystarczającej wytrzymałości, aby zapobiec przemieszczaniu się ładunku przy przesuwaniu platformy.

Również stosowanie folii termokurczliwej narzuca pewne niedogodności: koszty eksploatacji w procesie pakowania są wysokie i zawsze wyższe niż przy stosowaniu folii rozciągliwej. Ponadto nie można stosować tego typu produktu w przypadku pewnych ładunków z uwagi na wysokie temperatury, jakim poddawana jest paletowana jednostka przed opakowaniem. Etap ogrzewania z uwagi na osiąganą wysoką temperaturę może nieodwracalnie uszkodzić ładunek.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że można wytworzyć wielowarstwową folię polietylenową o wystarczającej sztywności, a równocześnie o dobrej rozciągliwości, co umożliwia wyeliminowanie wad zwykłych folii, którą można stosować do pakowania dowolnego typu ładunków na jednostce paletowej przy użyciu zmniejszonej ilości materiału. Korzystniejsze są ponadto oszczędności w kosztach eksploatacyjnych w porównaniu z folią termokurczliwą, gdyż obróbka cieplna zostaje w całości wyeliminowana, a waga polimeru zużytego do wytwarzania folii ulega zmniejszeniu, co w efekcie prowadzi do obniżenia kosztu opakowania.

Sposób wytwarzania wielowarstwowej folii polietylenowej przez współwytłaczanie w baterii wytłaczarek, według wynalazku polega na tym, że obejmuje etap, w którym liniowy polietylen LLDPE o gęstości w zakresie 915-935 kg/m³ wytłacza się w postaci mieszanki z polietylenem o małej gęstości LDPE w ilości 8-40% wagowych w stosunku do LLDPE, albo w którym LLDPE o podanych właściwościach współwytłacza się wraz z LDPE, materiał opuszczający wytłaczarki uwarstwia się w kolejności uwzględniającej wytłaczarki, z których pochodzi i przeciska się przez szczelinę głowicy rozprowadzającej, po czym osadza się na pierwszym walcu chłodzonym wodą o temperaturze 10-25 °C i kieruje na drugi walec chłodzony wodą o temperaturze takiej samej lub niższej od temperatury pierwszego walca, utrzymywanej w granicach 10-20°C, przy czym szybkość obrotów drugiego walcajest o 10-40% wyższa od szybkości obrotów pierwszego walca, odległość miedzy szczelinągłowicy rozprowadzającej i pierwszym walcem wynosi od 2 do 5 mm, a odległość między szczeliną i punktem zetknięcia się materiału z pierwszym walcem wynosi od 5 do 20 mm.

W sposobie według wynalazku, korzystnie, utrzymuje się temperaturę wody chłodzącej pierwszego walca w zakresie 15-18°C oraz temperaturę wody chłodzącej drugi walec w zakresie 12-15°C, a różnica w szybkości między pierwszym i drugim walcem wynosi 20-30%.

W sposobie według wynalazku, korzystnie, szybkość walców utrzymuje się w zakresie od 300 do 450 m/minutę.

182 545

W sposobie według wynalazku, korzystnie, odległość między szczeliną głowicy rozprowadzającej i pierwszym walcem utrzymuje się od 2 do 5 mm, a odległość między szczeliną i punktem zetknięcia się materiału z pierwszym walcem utrzymuje się od 10 do 15 mm.

W sposobie według wynalazku, korzystnie, stosuje się szczelinę głowicy rozprowadzającej, która wynosi od 0,3 do 0,5 mm.

W sposobie według 'wynalazku warstwę liniowego polietylenu współwytłacza się z warstwą klejowego materiału polimerycznego kompatybilnego z polietylenem.

W sposobie według wynalazku, korzystnie, stosuje się materiał klejowy wybrany spośród liniowych polietylenów o gęstości w zakresie od 895 do 910 kg/m3.

W sposobie według wynalazku, korzystnie, stosuje się warstwę klejową w ilości 5-15% wagowych w stosunku do LLDPE.

Tak więc, wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania wielowarstwowej folii zawierającej warstwę główną (zazwyczaj stanowiącą warstwę środkową) zawierającą jako podstawowy składnik liniowy polietylen o małej gęstości LLDPE) o gęstości w zakresie od 915 do 935 kg/m3 oraz polietylen o małej gęstości (LDPE) stosowany w mieszance z LLDPE lub obecny w postaci sąsiedniej warstwy współwytłaczanej wraz z warstwą LLDPE.

Polietylen LDPE stosowany jest w ilości 8-40%, korzystnie 15-25% wagowych w stosunku do LLDPE.

Korzystnie LDPE miesza się z LLDPE w wytłaczarce, w której wytwarza się warstwę LLDPE. Można także wspówytłaczać LDPE i LLDPE. Można także współwytłaczać LDPE i LLDPE uzyskując warstwy sąsiednie. Inne polimery kompatybilne z LLDPE takie jak np. LLDPE o gęstości nieznacznie wyższej niż polimer w warstwie głównej, dochodzącej do około 940 kg/m3, można stosować w mieszaninie z LLDPE lub współwytłaczać uzyskując jedną z warstw wielowarstowej folii. Stosuje się go w ilości od 5 do 40% wagowych w stosunku do sumy LLDPE i LDPE.

Aby nadać folii zdolność sklejania się współwytłacza się warstwę polimeryczeego materiału klejowego, który umożliwia nadanie folii właściwości klejące, co umożliwia sklejenie folii po zakończeniu opakowania. Polimerem stosowanym w warstwie klejowej jest zazwyczaj LLDPE o gęstości w zakresie 895-910 kg/m3.

W pewnych zastosowaniach wymagane jest aby folia wykazywała właściwości poślizgowe, tak aby uniknąć sklejania się opakowanych platform, gdy stykają się one ze sobą. Właściwości poślizgowe, które można uzyskać na wewnętrznej lub zewnętrznej stronie folii, uzyskuje się stosując LLPDE o gęstości około 930 kg/m-3.

Folia według wynalazku zawiera warstwę główną, zazwyczaj będącą warstwą środkową, warstwę materiału klejowego oraz, w jednym z korzystnych rozwiązań, warstwę LLDPE o gęstości nieznacznie wyższej niż LLDPE w warstwie głównej.

Warstwa główna może zawierać dodatki zwykle stosowane w polimerach, takie jak barwniki, pigmenty, antyutleniacse, środki opóźniające palenie się i środki inicjujące nukleację.

Jak to zaznaczono, folia według wynalazku charakteryzuje się wysoką sztywnością, a równocześnie odpowiednią rozciągliwością: folia jest sztywna, ale rozciągliwa.

Granica plastyczności przy rozciąganiu jest znacznie wyższa niż w przypadku zwykłej rozciągliwości folii i może osiągnąć wielkości nawet do 6 razy wyższe. Moduł Younga jest również wyższy (o około 20-30%). Granica plastyczności przy rozciąganiu wynosi od około 15 do 70 N/mm², moduł Younga od 70 do 160 N/mm², a wydłużenie przy zerwaniu od 60 do 500%. Wielkości te dotyczą kierunku maszyny.

Nie są znane z literatury jedno- lub wielowarstwowe folie polietylenowe o module Younga ponad 120-130 N/mm2, w przypadku których stosunek wydłużenia przy zerwaniu do granicy plastyczności przy rozciąganiu wynosi poniżej 40-50, a zwłaszcza 2-15, jak to jest w przypadku folii według wynalazku .

Różnicę między folią według wynalazku i zwykłą folią rozciągliwą przedstawiają krzywe naprężenie/odkształcenie pokazane na fig. 1 i 2. W przypadku folii według wynalazku (fig. 1) krzywa wykazuje bardzo silne nachylenie w części sprężystej i bardzo wąskie plateau płynięcia;

182 545 powoduje to sztywność folii i ograniczone odkształcenia nawet pod znacznymi pionowymi obciążeniami.

W przypadku zwykłe folii (fig. 2) krzywa wykazuje już przy stosunkowo niewielkich odkształceniach bardzo szerokie plateau płynięcia. Właściwość taka powoduje, że folia nie nadaje się do wielu zastosowań w pakowaniu paletowanych jednostek. Wysoka sztywność folii według wynalazku powoduje, że jest ona wyjątkowo przydatna do pakowania zarówno lekkich ładunków (woda mineralna, produkty spożywcze, farmaceutyczne itp.) jak i średnio ciężkich lub ciężkich ładunków (cegły i dachówki, wyroby ceramiczne, cement, papier, części mechaniczne itp.) Folie są również przydatne do pakowania bobin i bel o dużych wymiarach, a także do pakowania elementów konstrukcyjnych i laminatów).

Wstępne rozciągnięcie uzyskiwane w czasie etapu pakowania wynosi od 20 do 50%.

Wytwarzać można folie o grubości 10-100 pm oraz o szerokości 250-2000 mm.

LLDPE i LDPE stosowane do wytwarzania folii według wynalazku są dobrze znanymi polimerami, których sposoby wytwarzania zostały obszernie opisane w literaturze.

Polietylen LLDPE wytwarza się przez polimeryzację etylenu w mieszaninie z α-olefinami o wzorze CH₂=CHR, w którym R oznacza zazwyczaj grupę alk iłową o 1 -12 atomach węgla, a korzystnie z butenem-1, heksanem-1 lub oktenem-1, stosując koordynacyjne katalizatory Zieglera-Natty uzyskane w reakcji związków metali przejściowych, korzystnie związków Ti i V, ze związkami alkiloglinowymi. Można także zastosować katalizator uzyskany z metalocenu i związków alumoksanowych. Związki metalocenowe określone są wzorem Cp₂MX₂, w którym Cp oznacza pierścień cykilopentadienowy, przy czym jeden z dwóch pierścieni jest podstawiony grupą alkilową, albo obydwa pierścienie są połączone mostkiem; M oznacza Zr, Ti, Hf lub V; a X oznacza atom chlorowca lub grupę alkilową. Związki metalocenowe są stosowane do wytwarzania LLDPE o określonych właściwościach. Polimeryzację etylenu w mieszaninie z α-olefinami prowadzi się zazwyczaj w fazie gazowej lub w roztworze.

Gęstość LLDPE wynosi zazwyczaj od 890 do 935 kg/m3. Kopolimeryzowane α-olefmy wbudowują się w łańcuch w ilości od 0,5 do 20% molowych.

LLDPE stosowanyjest przede wszystkim do wytwarzania folii. Jego właściwości przetwórcze nie są zbyt dobre i próbuje się poprawićje w różny sposób. Jeden z takich sposobów obejmuje dodawanie polimeru w postaci kopolimeru propylenu z niewielką ilością wyższych α-olefin, zwłaszcza butenu (5-15% wagowych α-olefin), ewentualnie w mieszaninie z etylenem (do 10% wagowych w stosunku do kopolimeru). Modyfikowany LLDPE tego typu jest opisany w literaturze.

Dowolny LLDPE, zarówno modyfikowany jak i niemodyfikowany o gęstości w zakresie od 915 do 930 kg/m3 nadaje się do wytwarzania folii według wynalazku. Gęstość polimeru oznacza się zgodnie z normą ASTM D 1505. Korzystnie są polietyleny o gęstości w zakresie od 915 do 920 kg/m3. Wskaźnik płynięcia wynosi korzystnie 2-3 g/10 minut (ASTM D1238-65T, warunekE).

LDPE wytwarza się przez polimeryzację rodnikową pod wysokimi ciśnieniami. Polimer charakteryzuje się obecność iądługołańcuchowych rozgałęzień, co powoduje, że nadaje się on do wytwarzania folii o cennych właściwościach.

LDPE jest także stosowany w mieszaninie z LLDPE w celu zwiększenia przezroczystości folii. Zaskakujące i zupełnie nieoczekiwane jest to, że z mieszanek LLDPE z LDPE przy odpowiednim doborze warunków wytwarzania folii uzyskać można folie charakteryzujące się równocześnie wysoką sztywnością i rozciągliwością.

Przy wytwarzaniu folii w zwykły sposób z mieszanek LLDPE z LDPE uzyskuje się folie rozciągliwe, ale nie wykazujące sztywności.

Folie według wynalazku wytwarza się sposobem wylewania/wytłaczania stosując baterie wytłaczarek (dwie lub więcej wytłaczarek, zazwyczaj jednoślimakowych o zmienny skoku ślimaka, aby zapewnić dobre ujednorodnienie materiału), która zasila urządzenie formujące blok, w którym w wyniku odpowiedniego oddziaływania mechanicznego uwarstwia materiał w kolejności uwzględniającej wytłaczarki, z których pochodzi.

Pręt opuszczający urządzenie do formowania bloku składa się z szeregu warstw, z których środkowa wychodzi z wytłaczarki o największej średnicy, a boczne z pozostałych wytłaczarek.

182 545

Pręt kierowany jest następnie do głowicy rozprowadzającej, z której w wyniku działania mechanicznego wyciskany jest on do atmosfery przez szczelinę o małej grubości, tak że tworzy się plastyczny arkusz, którego głównym parametrem jest stosunek szerokości do grubości.

Materiał opuszczający głowicę osadzany jest na pierwszym walcu chłodzącym obracającym się z dużą szybkością, na którym następuje równocześnie rozciąganie i chłodzenie materiału. Dla ustalonej wydajności wytłaczarki i innych warunków grubość materiału zależy od szybkości pierwszego walca. Im wyższa jest szybkość tego walca, tym mniejsza jest grubość uzyskiwanej folii.

Materiał opuszczający pierwszy walec kierowany jest na drugi chłodzony walec obracający się z większą szybkością niż walec pierwszy.

Do parametrów, które charakteryzują sposób według wynalazku należą temperatury wody chłodzącej pierwszy i drugi walec oraz różnica tych temperatur; względna szybkość obydwu walców; odległość od głowicy rozprowadzającej do punktu zetknięcia się folii z walcem chłodzącym.

Temperatura wody chłodzącej pierwszy walec wynosi od 10 do 25°C, korzystnie 15-18°C, a temperatura wody chłodzącej drugi walec jest taka sama lub niższa i wynosi 10-20°C, korzystnie 12-15°C.

Względny przepływ między walcem pierwszym i drugim nastawia się tak, że prędkość drugiego walca jest o 10-40%wyższa od prędkości pierwszego walca, korzystnie o 20-30% wyższa. Prędkość walców wynosi zazwyczaj 300-450 m/minutę.

Temperatura wody chłodzącej i różnica temperatur między pierwszym i drugim walcem powodują różnice w szybkości chłodzenia i w efekcie zmianę w morfologii sferolitów matrycy polietylenowej. Wszystkie te parametry wpływają na właściwości mechaniczne folii.

Odpowiednia regulacja temperatury w połączeniu ze względnym przepływem materiału między walcami umożliwia wytwarzanie w granicznych przypadkach bardzo różniących się materiałów. W tych samych warunkach w celu uzyskania bardzo elastycznych folii należy ograniczyć do minimum zarówno różnicę temperatur między walcami jak i różnicę w szybkości obrotów walców. I odwrotnie, aby uzyskać bardzo sztywne folie, należy jak najszybciej zwiększyć zarówno różnicę temperatur walców (aby przyspieszyć hartowanie materiału) jak i różnicę ich prędkości.

Między tymi dwoma granicznymi przypadkami leży zakres parametrów, które można regulować dopasowując właściwości wytwarzanego materiału.

Innym ważnym parametrem jest odległość od głowicy rozprowadzającej do punktu zetknięcia z pierwszym walcem.

Tak np. jeśli pragnie się uzyskać wielowarstwową folię o granicy plastyczności przy rozciąganiu w zakresie 40-70 N/mm² oraz o wydłużeniu przy zerwaniu 60-200%, należy utrzymywać temperaturę wody chłodzącej pierwszy walec w granicach 15-20°C, temperaturę wody chłodzącej drugi walec w granicach 10-15°C oraz prędkość drugiego walca wyższąo 25-35% od prędkości pierwszego walca.

Zazwyczaj szczelina, przez którą materiał przeciska się w głowicy rozprowadzającej wynosi 0,3-0,5 mm i zależy od ostatecznej grubości folii i od stopnia rozciągania folii. Grubość wynosi korzystnie 8-20 pm.

Temperatura materiału opuszczającego głowicę rozprowadzającą wynosi zazwyczaj 230-260°C. Odległość między głowicąi punktem zetknięcia się materiału reguluje się na dwa różne sposoby: pierwszy sposób związany jest z geometrią układu i polega na ustaleniu odpowiedniej odległości między walcami i szczeliną u wylotu głowicy; drugi sposób obejmuje wpływanie na profil opadającego materiału poprzez odpowiednią regulację układu zasysającego powietrze umieszczonego w dolnej części głowicy rozprowadzającej, tak że tworzy się podciśnienie w sąsiedztwie punktu zetknięcia się folii z walcem, co zapewnia bardzo dobre przyleganie folii.

Zmieniając zasysanie modyfikuje się profil materiału przemieszczającego się na odcinku między szczeliną głowicy i walcem chłodzącym, a tym samym również wpływa się na miejsce zetknięcia. Im większa jest odległość między szczeliną i miejscem zetknięcia, tym wię182 545 ksza jest elastyczność materiału. Odległość między szczeliną głowicy i pierwszym walcem wynosi 2-5 mm, korzystnie 3-5 mm, a odległość między szczeliną i punktem zetknięcia wynosi zazwyczaj 10-15 mm.

Dogodne jest postępowanie w taki sposób, aby między pierwszym i drugim walcem nie następował poślizg folii. Dogodnie osiągnąć to można np. przez wywieranie na folię przeciwciśnienia.

Folię opuszczającą walce chłodzące zbiera się na bobinach o odpowiedniej szerokości i długości.

Dzięki stałemu naprężeniu rozciągającemu folii wywieraniu przez układ napędzanych wałków, z których każdy obraca się bez poślizgu, utrzymuje się stałą szybkość folii na wałku nawijającym.

Duża różnica w prędkości między wałkiem nawijającym i pierwszym walcem chłodzącym powoduje wystąpienie dużych naprężeń wzdłużnych, a tym samym uzyskanie bardzo sztywnej folii. Mała różnica w prędkości powoduje wystąpienie mniejszych naprężeń, a tym samym uzyskanie bardziej elastycznej folii

Z uwagi na przechłodzenie, któremu materiał poddawany jest na wylocie z głowicy rozprowadzającej, a także z uwagi na skład materiału tworzącego warstwę główną, matryca polietylenowa folii wykazuje drobną sferolitową morfologię.

Wynalazek ilustrują poniższe przykłady nie ograniczające jego zakresu.

Przykład I. Baterię wytłaczarekjednoślimakowych A-C ze ślimakami o zmiennych skokach zasila się kolejno LLDPE Dow 2100 (gęstość 918 kg/m³) (wytłaczarka A), polietylenem Dow 4104 (gęstość 904 kg/m3) (wytłaczarka B), polietylenem LLDPE Dow 22376 (gęstość 928 kg/m3) (wytłaczarka C).

Udział masowy na wylocie poszczególnych wytłaczarek stanowiła odpowiednio 70%, 7% i 15%. LLDPE LD150 (Dow) wprowadzano do zasobnika wytłaczarki A, przy czym jego udział stanowił 8%.

Ślimaki wytłaczarek A-C obracały się odpowiednio z szybkościami 57, 63 i 85 obrotów/minutę, a temperatury stopu opuszczającego wytłaczarki wynosiły odpowiednio 265, 180 i 265°C.

Materiał opuszczający wytłaczarki kierowano do urządzenia (do formowania bloku), które preparuje materiał w postaci uwarstwionej w kolejności uwzględniającej wytłaczarki, z których pochodzi.

Szczelina głowicy rozprowadzającej wynosi 0,5 mm, a odległość między głowicą i punktem zetknięcia z pierwszym walcem chłodzącym została nastawiona na 15 mm. Temperatura materiału na wylocie ze szczeliny wynosiła 235°C. Temperatura wody chłodzącej pierwszy walec wynosiła 20°C, a jego prędkość 340 m/minutę.

Temperatura materiału opuszczającego pierwszy wałek wynosiła poniżej 90°C. Materiał ten kierowano na drugi wałek chłodzony wodą o temperaturze 15°C. Szybkość drugiego wałka wynosiła 400 m/minutę.

Materiał opuszczający wałek chłodzący nawijano pod stałym naprężeniem rozciągającym na wałki nawijające o odpowiednich szerokościach i długościach.

Uzyskano folię o grubości 25 pm i o następujących właściwościach mechanicznych:

	N/mm²	Kierunek maszyny	Kierunek poprzeczny
1	2	3	4
Moduł Younga (ASTM D 882-88)	N/iM	56	209
Granica plastyczności przy rozciąganiu (ASTM D 882)	N/iM	25,8	9,92
Naprężenie rozciągające przy zerwaniu (ASTM D 882-88)	N/mm2	65,1	38,9
Wydłużenie przy zerwaniu (ASTM D 882-88)	%	376	969

182 545 cd. tabeli

1	2	3	4
Wytrzymałość na rozdzieranie (ASTM D 1922-67)	mN	75	75
Udamość (ASTM D 1709-75)	g	100	100
Współczynnik tarcia (ASTM D 1784-78)	g	247	355

Przykład II. Przykład I powtórzono, z tym że wytłaczarkę B zasilano polietylenem Engage (Dow). Uzyskano folię o właściwościach zbliżonych do podanych w przykładzie I.

Przykład III. Przykład I powtórzono, z tym że utrzymywano temperaturę wody chłodzącej pierwszy walec 18°C, a drugi walec -12°C. Prędkość drugiego walca chłodzącego nastawiono na 430 m/minutę. Uzyskano folię granicy plastyczności przy rozciąganiu 60 N/mm²i wydłużeniu przy zerwaniu 90%. Grubość folii wynosiła 12 pm.

Przykład IV (porównawczy). Przykład I powtórzono, z tym że wytłaczarki A nie zasilano polietylenem LDPE LD150 (Dow). Utrzymywano temperaturę wody chłodzącej pierwszy walec w zakresie 30-35°C, a drugi walec - 28-30°C. Różnica w prędkości walców wynosiła 5%. Uzyskano folię o następujących właściwościach mechanicznych:

	N/irn	Kierunek maszyny	Kierunek poprzeczny
Moduł Younga (ASTM D 882-88)	N/mm2	110	167
Granica plastyczności przy rozciąganiu (ASTM D 882)	N/mm2	7,1	7,9
Naprężenie rozciągające przy zerwaniu (ASTM D 882-88)	N/mm2	35	22
Wydłużenie przy zerwaniu (ASTM D 882-88)	%	533	843
Wytrzymałość na rozdzieranie (ASTM D 1922-67)	mN	229	416
Udarność (ASTM D 1709-75)	g	180	180

Doprowadzając temperaturę wody chłodzącej pierwszy i drugi walec do wielkości podanych w przykładzie I oraz wprowadzając podaną tam różnicę prędkości między walcami, uzyskuje się sztywną, ale nierozciągliwą folię.

Przykład V. Przykład I powtórzono, z tym że warunki chłodzenia walców i różnica w prędkości między walcami były takiejak w przykładzie IV. Uzyskano folię o właściwościach mechanicznych zbliżonych do podanych w przykładzie IV.

182 545

FIG. 1

FIG. 2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania wielowarstwowej folii polietylenowej przez współwytłaczanie w baterii wytłaczarek, znamienny tym, że obejmuje etap, w którym liniowy polietylen LLDPE o gęstości w zakresie 915-935 kg/m³ wytłacza się w postaci mieszanki z polietylenem o małej gęstości LDPE w ilości 8-40% wagowych w stosunku do LLDPE, albo w którym LLDPE o podanych właściwościach współwytłacza się wraz z LDPE, materiał opuszczający wytłaczarki uwarstwia się w kolejności uwzględniającej wytłaczarki, z których pochodzi i przeciska się przez szczelinę głowicy rozprowadzającej, po czym osadza się na pierwszym walcu chłodzonym wodą o temperaturze 10-25°C i kieruje na drugi walec chłodzony wod;io temperaturze takiej samej lub niższej od temperatury pierwszego walca, utrzymywanej w granicach 10-20°C, przy czym szybkość obrotów drugiego walca jest o 10-40°% wyższa od szybkości obrotów pierwszego walca, odległość między szczeliną głowicy rozprowadzającej i pierwszym walcem wynosi od 2 do 5 mm, a odległość między szczeliną i punktem zetknięcia się materiału z pierwszym walcem wynosi od 5 do 20 mm.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że utrzymuje się temperaturę wody chłodzącej pierwszego walca w zakresie 15-18°C oraz temperaturę wody chłodzącej drugi walec w zakresie 12-15°C, a różnica w szybkości między pierwszym i drugim walcem wynosi 20-30%.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że szybkość walców utrzymuje się od 300 do 450 m/minutę.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że odległość między szczeliną głowicy rozprowadzającej i pierwszym walcem utrzymuje się od 2 do 5 mm, a odległość między szczeliną i punktem zetknięcia się materiału z pierwszym walcem utrzymuje się od 10 do 15 mm.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się szczelinę głowicy rozprowadzającej, która wynosi od 0,3 do 0,5 mm.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwę liniowego polietylenu współwytłacza się z warstwą klejowego materiału polimerycznego kompatybilnego z polietylenem.
7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że stosuje się materiał klejowy wybrany spośród liniowych polietylenów o gęstości w zakresie od 895 do 910 kg/m3.
8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że stosuje się warstwę klejową w ilości 5-15% wagowych w stosunku do LLDPE.