PL248164B1 - Sposób wytwarzania folii moletowanej - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania folii moletowanej. Rozwiązanie ma zastosowanie przede wszystkim przy wytwarzaniu grubszych folii, bądź membran budowlanych, dla których szczególnie ważna jest realizowana funkcja przeciwwilgociowa. Sposób wytwarzania folii moletowanej, w postaci przynajmniej dwuwarstwowej taśmy, polega na uzyskiwaniu taśmy dzięki metodzie koekstruzji masy poliolefinowej przygotowywanej poprzez wymieszanie składników podawanych do wytłaczarki ślimakowej (3), które to składniki po homogenizacji w wytłaczarce (3) są przeciskane przez głowicę (4) szczelinową o długości szczeliny zgodnej z szerokością wytwarzanej taśmy. Następnie po ekstruzji, gdy taśma znajduje się w fazie plastycznej, czyli w temperaturze przekraczającej temperaturę mięknienia, nanoszony jest na nią molet, czyli formowana jest struktura przestrzenna taśmy dzięki wykorzystaniu przynajmniej dwóch wałków moletujących (5) posiadających na obwiedni przenoszony na taśmę kształt moletu. Następnie taśma jest schładzana, po czym taśma jest brzegowana, czyli odcinane są nieliniowo prowadzone brzegi taśmy tak, aby pomiędzy liniami cięcia pozostawiona została taśma o szerokości S. Na koniec ewentualnie tnie się uzyskaną taśmę na pasy o szerokości D, gdzie S = n*D, gdzie ’n’ jest liczbą naturalną, przy czym dąży się do uzyskania finalnej grubości taśmy z zakresu od 200 µm do 1000 µm. Masa stopu poliolefinowego jest homogenizowana w temperaturze 180°C 250°C, a uzyskana z niej taśma jest moletowana w temperaturze 140°C - 210°C. Po wykonaniu na taśmie struktury przestrzennej w formie moletu, a przed operacją brzegowania, uprzednio wstępnie ustabilizowaną termicznie i strukturalnie taśmę wprowadza się w stan zaledwie lekkiego uplastycznienia ponownie, generatorem (12)  fal podczerwieni, za którym w linii biegu taśmy testuje się temperaturę taśmy, celem uzyskania i utrzymania na taśmie temperatury większej niż temperatura uplastyczniania, jednak nie więcej niż o 5°C, czyli pomiędzy 80°C a 90°C i nie dłużej niż na czas T2, po którym to szybko schładza się taśmę do ponownego przejścia w stan strukturalnie stabilny. Uzyskanie i utrzymanie taśmy w temperaturze uplastycznienia zapewnia się poprzez sprzężenie zwrotne testera temperatury (16) z generatorem (12) fal podczerwieni, gdzie tester (16) steruje mocą tego generatora (12). Taśmę przepuszcza się stycznie przez wibrujący element (14) o dwóch wypustach (15) wykazujących znikomą adhezję dla taśmy, gdzie każdy z nich wspiera całą szerokość taśmy i jest wprawiony w drgania o tej samej częstotliwości F, rzędu nie mniej niż 5 kHz i nie więcej niż 15 kHz, przy czym działanie wibracyjne przenosi się na biegnącą, zawieszoną w powietrzu pomiędzy wypustami taśmę, przez okres czasu T1 nie mniejszy niż 2 s, a korzystnie nie większy niż 10 s, z czego czas T2 jest krótszy niż czas T1. Wtórne uplastycznianie zmoletowanej taśmy, testowanie jej temperatury i wtórne szybkie schładzanie, korzystnie nadmuchem, także zachodzi pomiędzy wibrującymi wypustami (15).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania folii moletowanej. Rozwiązanie ma zastosowanie przede wszystkim przy wytwarzaniu grubszych folii, bądź membran budowlanych, dla których szczególnie ważna jest realizowana funkcja przeciwwilgociowa.

Z powszechnej wiadomości wiadome jest, że podczas produkcji folii przeciwwilgociowych, dla których kluczowym ich parametrem jest ich równomierna grubość i szczelność, dość częstą ich wadą okazuje się występowanie w folii błędu polegającego na jej perforacji. Perforacja może nastąpić zarówno na etapie produkcyjnym, jak i na produkcie gotowym, podczas jego stosowania. Podczas wytwarzania błąd pojawia się np. na skutek niewłaściwego doboru parametrów produkcji, które powodują wytwarzanie folii zbyt cienkiej albo o nierównej grubości, np. poprzez zły dobór prędkości linii produkcyjnej, niewłaściwy dobór parametrów temperaturowych procesu. Drugą przyczyną może być niewłaściwy składnik granulatu, czyli wtrącenie innego tworzywa, bądź tworzywo niezhomogenizowane - o innym współczynniku plastyczności MFI. Inny powód to uszkodzenia mechaniczne bądź rozdarcia podczas operowania gotowym produktem, np. w chwili jego rozkładania, czy osadzania na budowli.

Stąd stosowane są metody wytwarzania, które polepszają produkt. Niektóre ulepszenia produkcyjne dają dobry efekt finalny dla produktu stosowanego na miejscu przeznaczenia, gdyż to właśnie newralgiczne miejsce powstawania uszkodzeń. Podstawowym zabiegiem jest zwiększenie grubości wytwarzanej folii. Prowadzi to jednak do strat materiałowych, co od pewnego momentu skutkuje brakiem zasadności takiej produkcji, czy to z powodów ekonomicznych, czy też z powodów logistycznych, gdy produkt zwinięty w rolkę jest po prostu zbyt ciężki dla określonej długości rolki przyjętej w przemyśle budowlanym jako standard. Wprowadza się także etapy produkcyjne, które zmieniają powierzchnię z bardzo śliskiej, która to dawała efekt ześlizgiwania się produktu końcowego i z tego powodu przecierania bądź dziurawienia, na powierzchnię strukturyzowaną. Co prawda niweluje się tym poślizg na miejscu przeznaczenia, ale wprowadza nowe niedogodności produkcyjne. Tym bardziej możliwe jest bowiem wówczas, że pojawi się na etapie produkcji wada polegająca na wprowadzeniu do produktu naprężeń, czy to statycznych trwałych po zestaleniu folii, czy choćby dynamicznych w trakcie tworzenia struktury. Wówczas dobrym jest połączenie metod dających zwiększenie grubości folii, np. poprzez wykonywanie jej z kilku warstw, z metodami wprowadzającymi strukturę, np. poprzez moletowanie. Grubsze warstwy dają pewien margines bezpieczeństwa dla materiału podczas jego formowania określoną strukturą. Niestety wprowadzenie polepszeń może skutkować niedogodnością procesową innego rodzaju, np. w przypadku folii moletowanej taką niedogodnością jest zasadniczo brak możliwości sprawdzenia i zapewnienia stałej grubości folii, po pierwsze z powodu nieustannych zmian przestrzennych w strukturze folii, na którą już naniesiono molet, a po drugie występowanie naprężeń i ewentualnych nieciągłości na skutek uzyskania struktury przestrzennej, która najczęściej naddaje materiał zabierając go z sąsiadujących wybrzuszeniom przestrzeni.

Przykładowe metody produkcji, pokazujące owe wskazane zabiegi pokazane są poniżej.

Ze zgłoszenia polskiego wynalazku o numerze PL418865A1 znany jest sposób wytwarzania folii stretch-blow pięciowarstwowej o zwiększonych parametrach wytrzymałościowych, stosowanej w przemyśle do zabezpieczania ładunków na paletach oraz w rolnictwie do owijania sianokiszonki. Znany sposób polega na wymieszaniu polietylenów niskiej gęstości, tj. 8% LDPE polietylenu o niskiej gęstości 0,923 g/cm³ i 75% mLLDPE metalocenowego polietylenu liniowego o niskiej gęstości 0,918 g/cm³ z 5% barwnika ze stabilizatorem DV na nośniku LDPE o gęstości 1,7 g/cm³ oraz 8% kopolimeru etylenu i octanu winylu (EVA), po czym wszystko poddaje się procesowi ekstruzji w trzech fazach grzania. Płynny poliizobutylen (PIB) 2400 o wysokiej masie molekularnej od 2470 do 2730 (Mn) o lepkości od 4500 do 4900 (w temperaturze 100°C) i niskiej gęstości 0,9116 g/cm³, wtryskuje się w temperaturze 125°C i ciśnieniu 5Bar bezpośrednio do czterech ślimaków zaraz za zasypem w pierwszej strefie grzewczej, tj. do trzech warstw środkowych i wewnętrznej warstwy w proporcji 4% do całości folii, po czym następuje ujednorodnianie mechaniczne i termiczne mieszanki pod wpływem temperatury zwiększanej stopniowo od 140°C do 200°C i podwyższanym ciśnieniu uplastycznionej masy do poziomu niezbędnego do pokonania oporów przepływu przez głowicę. Następnie w temperaturze 200°C zespala się warstwy i wytłacza folię, którą w pierwszej fazie wydmuchu poddaje się procesowi chłodzenia zimnym powietrzem do uzyskania w czasie od 1 do 2 minut temperatury otoczenia, po czym nawija na tuleje nawojowe.

Ze zgłoszenia innego polskiego wynalazku o numerze PL410430A1, znana jest wielowarstwowa folia poliolefinowa na przekładki antyadhezyjne dla przemysłu gumowego, w formie moletowanej taśmy.

Taśma uzyskana jest w wyniku blokowania od 1- do 9- warstwowego rękawa poliolefinowego wytworzonego metodą rozdmuchu, z wewnętrzną warstwą adhezyjną, przy czym jest jednoosiowo orientowana w kierunku wzdłużnym w temperaturze 70-120°C. Podczas wytwarzania folię redukuje się na grubość w zakresie od 2 do 7,5 raza, z czego uzyskuje się końcową wartość od 25 um do 110 um. Po wykonaniu jednoosiowej orientacji wzdłużnej folia jest moletowana w temperaturze przekraczającej temperaturę mięknienia. Znany wynalazek dotyczy także folii wytworzonej w formie rękawa metodą rozdmuchu, lecz bez wewnętrznej warstwy adhezyjnej, jak i folii formowanej metodą wylewu. Ujawniono również sposób wytwarzania folii oraz linię produkcyjną, do wytwarzania wielowarstwowej folii poliolefinowej obejmującą: a) urządzenie do współwytłaczania różnych stopów poliolefinowych i formowania przez rozdmuch wielowarstwowego rękawa poliolefinowego, b) układ walców ściskających, podgrzewanych do temperatury od 60 do 90°C i dociskanych ciśnieniem w zakresie od 3 do 7,5 bar, c) zespół do brzegowania zblokowanej taśmy lub rękawa foliowego oraz d) zespół do moletowania.

Natomiast z patentu polskiego o numerze PL227041B1, znany jest sposób laminowania blach folią dekoracyjną PVC. Polega on na tym, że blachę przemieszcza się w pobliżu elektrod ceramicznych, które powodują wyładowania koronowe tworząc mieszaninę gazu z aktywnymi cząsteczkami (jonami, elektronami) wybijając z łańcuchów polimerowych atomy wodoru do uzyskania struktury 'szorstkiej' na poziomie molekularnym, po czym podgrzewa się blachy zestawem lamp IR do temperatury od 38 do 70°C i nanosi na nie warstwę podgrzanego kleju i jednocześnie folię PVC, którą także poddaje się procesowi jednostronnego koronowania, przy czym folia PVC przemieszcza się w pobliżu elektrod szczotkowych aluminiowych.

Następnie naciągniętą wzdłużnie i poprzecznie folię PVC podgrzewa się i przykleja do blachy z dociskiem, po czym schładza blachę z folią PVC do temperatury poniżej 30 do 38°C. Dalej nakłada się na powierzchnię dekoracyjną PVC cienką przezroczystą folię ochronną o grubości od 50 um do 100 um i nawija pokrytą blachę na nawijak.

Powyższe przytoczone rozwiązania nie pozwalają na jednoczesne uzyskanie wzmocnionej struktury w pewnych obszarach bez jej zdegradowania w innych obszarach na skutek zaciągnięcia struktury. Nie wskazano także w przedstawionych znanych technologiach, jak wykonać, zapewnić na czas wytwarzania, czyli ustabilizować strukturę w zakresie jej stałej grubości, gdy wzmocnienie wynika z wprowadzeniem do struktury folii obszarów zmoletowanych, które to co prawda wprowadzają naprężenia, jednak korzystnie wpływają na przyszły produkt podczas jego użytkowania. Użytkując folię posiadającą molet zapewnia się jej mniejszy poślizg na miejscu jej docelowego posadowienia, zarówno dla niej samej, jak i dla np. zaprawy cementowej, która jest na folię nanoszona.

Tak więc celem rozwiązania według wynalazku jest wykonanie folii z moletem. Wytwarzanie jej według niniejszego wynalazku pozwoli uzyskać taśmę moletowaną o zmniejszonych naprężeniach i mniej zakłóconej strukturze cząsteczkowej, w tym w zakresie baniek powietrznych uwięzionych w strukturze, które to wady mogłyby wynikać z formowania struktury przestrzennej na folii, dzięki czemu prawdopodobieństwo uszkodzeń mechanicznych podczas używania w przyszłości takiej taśmy, ulega obniżeniu. Przy okazji pozwala to uzyskać także taśmę o stałej, czyli ustabilizowanej grubości na całej swej długości, mimo wprowadzenia moletu, który zasadniczo wydawałoby się uniemożliwia kontrolę i śledzenie tego parametru podczas wytwarzania pasów folii moletowanej, a już na pewno uniemożliwia korektę tego parametru w trybie on-line.

Według niniejszego wynalazku sposób wytwarzania folii moletowanej, w postaci przynajmniej dwuwarstwowej taśmy, polega na uzyskiwaniu taśmy dzięki metodzie koekstruzji masy poliolefinowej przygotowywanej poprzez wymieszanie składników podawanych do wytłaczarki ślimakowej, które to składniki po homogenizacji w wytłaczarce są przeciskane przez głowicę szczelinową o długości szczeliny zgodnej z szerokością wytwarzanej taśmy. Następnie po ekstruzji, gdy taśma znajduje się w fazie plastycznej, czyli w temperaturze przekraczającej temperaturę mięknienia, nanoszony jest na nią molet, czyli formowana jest struktura przestrzenna taśmy dzięki wykorzystaniu przynajmniej dwóch wałków moletujących posiadających na obwiedni przenoszony na taśmę kształt moletu. Następnie taśma jest schładzana, po czym taśma jest brzegowana, czyli odcinane są nieliniowo prowadzone brzegi taśmy tak, aby pomiędzy liniami cięcia pozostawiona została taśma o szerokości S. Na koniec ewentualnie tnie się uzyskaną taśmę na pasy o szerokości D, gdzie S=n*D, gdzie ‘n’ jest liczbą naturalną, przy czym dąży się do uzyskania finalnej grubości taśmy z zakresu od 200 um do 1000 um. Masa stopu poliolefinowego jest homogenizowana w temperaturze 180°C - 250°C, a uzyskana z niej taśma jest moletowana w temperaturze 140°C-- 210°C.

Wynalazek charakteryzuje się tym, że po wykonaniu na taśmie struktury przestrzennej w formie moletu, a przed operacją brzegowania, uprzednio wstępnie ustabilizowaną termicznie i strukturalnie taśmę wprowadza się w stan lekkiego uplastycznienia ponownie, generatorem fal podczerwieni, za którym w linii biegu taśmy testuje się temperaturę taśmy, i utrzymuje się na taśmie temperaturę większą niż temperatura uplastyczniania, jednak nie więcej niż o 5°C, czyli pomiędzy 80°C a 90°C i nie dłużej niż na czas t2, po którym to szybko schładza się taśmę do ponownego przejścia w stan strukturalnie stabilny. Jest to wykonywane z założoną precyzją, ponieważ nie należy utracić kształtu wytworzonego uprzednio moletu, a także jednocześnie po to, aby niejako zahartować taśmę i usunąć z niej naprężenia powstałe podczas kształtowania przestrzennego. Uzyskanie i utrzymanie taśmy w temperaturze uplastycznienia zapewnia się poprzez sprzężenie zwrotne testera temperatury z generatorem fal podczerwieni, gdzie tester steruje mocą tego generatora. Taśmę przepuszcza się stycznie przez wibrujący element o dwóch wypustach wykazujących znikomą adhezję dla taśmy, gdzie każdy z nich wspiera całą szerokość taśmy i jest wprawiony w drgania o tej samej częstotliwości F, rzędu nie mniej niż 5 kHz i nie więcej niż 15 kHz, przy czym działanie wibracyjne przenosi się na biegnącą, zawieszoną w powietrzu pomiędzy wypustami taśmę, przez okres czasu t1 nie mniejszy niż 2 s, a korzystnie nie większy niż 10 s, z czego czas t2 jest krótszy niż czas t1. Działanie wibracji ma na celu jednoczesne z usunięciem naprężeń usunięcie mikro dziur powietrznych, które to bańki powietrza powstały podczas ekstruzji lub naciągania folii w czasie formowania moletu. Oba działania, czyli ponowne uplastycznienie oraz wibracja taśmy w chwili, gdy uplastycznienie istnieje, prowadzą do trzeciej funkcji obu tych zabiegów, a mianowicie mikro przesunięć w strukturze cząsteczkowej folii, w tym przypadku taśmy z naniesionym moletem. Wtórne uplastycznianie zmoletowanej taśmy, testowanie jej temperatury i wtórne szybkie schładzanie, korzystnie nadmuchem, także zachodzi pomiędzy wibrującymi wypustami. Dzięki temu nie traci się naniesionej struktury moletu, a jednocześnie uzyskuje się pożądane działania prowadzące do wzmocnienia taśmy, bez konieczności zwiększania jej grubości.

Korzystnie wypusty posiadając na sobie rotujące tulejki, najlepiej łożyskowane, przenoszą wibracje na te tulejki, które to rotują w trakcie przenoszenia wibracji na biegnącą taśmę.

Korzystnie częstotliwość F podaje się na element i/lub wypusty elementu z generatora usytuowanego względem linii prowadzenia taśmy zewnętrznie, korzystnie za pośrednictwem konwertera sygnału, konwertującego sygnał generatora na drgania mechaniczne najlepiej punktowo i poprzez zetknięcie.

Korzystnie dla wykonania testu i sprzężenia zwrotnego stosuje się tester przemysłowy, najlepiej przemysłowy miernik temperatury, z którego najlepiej podaje się sygnał w postaci elektrycznej do generatora fal podczerwieni, przy czym miernik steruje generatorem poprzez sygnały bezpośrednio i/lub za pośrednictwem programowalnego sytemu sterowania, korzystnie sprzężonego z główną linią technologiczną dokonującą homogenizacji mas poliolefinowych i ich ekstruzji .

Korzystnie ekstruzja prowadzona jest w kierunku od góry w dół.

Korzystnie rozsuwa się od siebie wibrujące wypusty, najlepiej co najmniej na taką odległość, którą biegnąca z prędkością jej wytwarzania zmoletowana taśma pokonuje dla aktualnej szybkości jej wytwarzania w czasie t1.

Korzystnie koekstruzja polega na współwytłaczaniu różnych stopów poliolefinowych, homogenizowanych w niezależnych ekstruderach ślimakowych i łączeniu ich w głowicy z ujściem szczelinowym, bądź łączeniu ich po wyjściu z niezależnych głowic, każdej z ujściem szczelinowym.

Korzystnie proces prowadzi się w dwóch etapach, z których pierwszy to etap testowy, a drugi to etap pracy.

Korzystnie w etapie testowym dobiera się częstotliwość F oraz czas t1 oraz czas t2, dla których struktura moletu zostaje zachowana bez jej widocznej zmiany, bądź ewentualna zmiana jest pomijalna ze względu na konkretny dobrany uprzednio kształt tej struktury, przy czym ostatecznie ustalone wartości dla F oraz dla t1 oraz t2 mają późniejsze zastosowanie w trybie pracy. Można to wykonywać organoleptycznie bądź poprzez system badania ugięcia, który to ujawni wąskie punktowe lub szerokie przestrzenne uginanie się biegnącej folii.

Korzystnie podczas moletowania formuje się i pozostawia na taśmie wzdłuż biegu taśmy co najmniej jedno spłaszczenie, na którym nie wykonuje się moletu, przy czym na spłaszczeniu wykonuje się pomiar grubości taśmy. Spłaszczenie może także służyć na później, gdy gotowy produkt jest stosowany przez użytkownika końcowego, aby ten mógł samodzielnie dokonać stosownego rozcięcia, czyli podziału rolki taśmy na pasy, których szerokość sam ustali.

Korzystnie pomiar grubości taśmy wykonuje się po powtórnym ustabilizowaniu struktury taśmy, korzystnie przy zastosowaniu rolek biegnących po przeciwnych stronach taśmy i zbliżanych sprężynująco do siebie dzięki zastosowaniu mechanizmu nożycowego.

Korzystnie formuje się szerokość spłaszczenia mniejszą niż 2 cm, korzystnie mniejszą niż 1 cm, przy czym korzystnie wszystkie spłaszczenia są wzdłuż linii biegu taśmy równie szerokie, a sąsiadujące spłaszczeniom pasy zmoletowane formuje się na szerokość 5 cm z tolerancją +/- 1 cm, przy czym korzystnie wszystkie pasy zmoletowane są wzdłuż linii biegu taśmy równie szerokie. Dobór pasów z moletem i bez niego najlepiej projektuje się tak, aby możliwe było uzyskanie jak największej ilości przypadków zgodności z rozmiarem struktur budowlanych, dla których taśma jest przeznaczana.

Korzystnie na spłaszczenia nanosi się znaczniki, korzystnie w równych odstępach, przynajmniej wzdłuż biegu taśmy, które to pozwolą nie pomylić się podczas wykorzystywania taśmy na miejscu przeznaczenia, gdy odcina się ją na długość np. biegnącej ściany, która winna być odizolowana od posadzki lub fundamentu.

Korzystnie tryb testu trwa, póki średni błąd w zakresie zadanego wymiaru grubości mierzonej na spłaszczeniu wytwarzanej taśmy nie spadnie poniżej +/- 25 ąm, przy czym dla zmniejszenia błędu koreluje się prędkość wytwarzana taśmy, odpowiednio zwiększając ruch obrotowy wałków moletujących, gdy błąd jest dodatni, a zmniejszając ruch obrotowy wałków moletujących, gdy błąd jest ujemny.

Korzystnie szerokość taśmy S wynosi do 2 m, korzystnie od 1,25 m do 1,5 m.

Korzystnie taśmę tnie się poprzecznie, korzystnie na odcinki o długości 50 m, po czym odcinki zwija się w rolki.

Korzystnie taśmę tnie się wzdłużnie, korzystnie na pasy o szerokości D zgodne z rozmiarem standardowych produktów budowlanych, jak cegła, pustak, bloczek, korzystnie na wymiar spośród dalej wskazanych: na 6 cm, 12 cm, 14 cm, 15 cm, 18 cm, 20 cm, 22 cm, 24 cm, 25 cm, 30 cm, 35 cm, 36,5 cm, 40 cm, 50 cm, 60 cm, 90 cm.

Korzystnie stosuje się masy poliolefinowe niskiej gęstości LDPE, przy czym korzystnie łączy się je z produktem recyklingowym stanowiącym dodatkowy składnik mas, korzystnie ze ścinkami pozostałymi po procesie brzegowania.

Korzystnie wykonuje się molet o kształcie romboidalnym, korzystnie wielokrotnie zachodzących na siebie i/lub łączących się ze sobą liniach.

Zaletą rozwiązania jest możliwość zastosowania takiej taśmy zarówno w przemyśle budowlanym, jako przekładkę izolacyjną używaną samoistnie bądź w otoczeniu śliskiej zaprawy betonowej, a także innej w gałęzi przemysłu budowlanego, a mianowicie w drogownictwie, dla izolacji warstw gleby, która podobnie jak zaprawa betonowa będzie miała ograniczone możliwości do ześlizgiwania się i przedzierania mimo dość nikłej grubości, wreszcie w rolnictwie, do okrywania lub separowania warstw, czy to gleby, czy produktów rolniczych, które to nie będą się osuwać ani przemieszczać względem siebie, gdy zostanie zastosowana taka właśnie stabilna, wzmocniona, folia moletowana, pozbawiona osłabionych, bądź nadwyrężonych mechanicznie obszarów.

Dodatkową zaletą wg rozwiązania jest na skutek jego wdrożenia zapewnienie stałej i kontrolowanej grubości produktu mimo jego przestrzennej naniesionej struktury. To dodatkowo pozwala uzyskać wzmocnienie taśmy, a niezależnie dzięki temu, możliwe jest nieznaczne zmniejszenie grubości, ponieważ można założyć, że nie spowoduje to perforacji w taśmie, a wytrzymałość mechaniczna nie będzie się zmieniać. Dzięki koekstruzji zniwelowane będzie ryzyko przedarć w trakcie procesu produkcji, gdyż wyrób końcowy składał się będzie z kilku warstw folii łączonych na głowicy/głowicach, np. optymalnie trzech warstw, gdzie koekstruzja umożliwi wykorzystanie gorszej jakości granulatu LDPE w warstwie środkowej, która pokryta zostanie lepszymi warstwami zewnętrznymi.

Rozwiązanie przedstawione jest w przykładzie wykonania, na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia poprzez ujęcie funkcjonalno-schematyczne, układ umożliwiający wytwarzanie przykładowej taśmy.

Należy zauważyć, że w przykładowym sposobie użyto między innymi główną maszynę procesu produkcji, w skład której wchodzą zasobniki 1 granulatu, mieszalniki 2 granulatu, dwa ekstrudery - wytłaczarki ślimakowe 3, jednak jedna głowica szczelinowa 4 formująca, dwa wałki formujące 5 molet, jednostka chłodząca 6 z podwójnym rozprowadzeniem medium chłodzącego, zasobnik 7 na wyrób gotowy, systemu cięcia wzdłużnego 8 i poprzecznego 9, nawijak 10, szafa sterująca 11, połączone układem prowadzenia wytwarzanej taśmy, a co najważniejsze w odpowiednim punkcie zamocowane zostaną: generator 12 - emiter fal elektromagnetycznych w zakresie podczerwieni oraz generator 13 wibracji przyłożonych do prowadnicy folii, czyli elementu wibrującego 14 z wypustami 15 w okolicy operowania emitera podczerwieni, a także przemysłowy miernik temperatury 16.

W szczegółach sposób przebiega następująco.

Przykładowy sposób wytwarzania folii moletowanej, w postaci dwuwarstwowej taśmy 17, polega na uzyskiwaniu taśmy 17 dzięki metodzie koekstruzji masy poliolefinowej przygotowywanej poprzez wymieszanie składników podawanych do wytłaczarki ślimakowej 3, które to składniki po homogenizacji w wytłaczarce 3 są przeciskane przez głowicę szczelinową 4 o długości szczeliny zgodnej z szerokością wytwarzanej taśmy 17. Następnie po ekstruzji, gdy taśma 17 znajduje się w fazie plastycznej, czyli w temperaturze przekraczającej temperaturę mięknienia, nanoszony jest na nią molet, czyli formowana jest struktura przestrzenna taśmy 17 dzięki wykorzystaniu przynajmniej dwóch wałków moletujących 5 posiadających na obwiedni przenoszony na taśmę 17 kształt moletu. Następnie taśma 17 jest schładzana, po czym taśma 17 jest brzegowana, czyli odcinane są nieliniowo prowadzone brzegi taśmy 17 tak, aby pomiędzy liniami cięcia pozostawiona została taśma 17 o szerokości S. Na koniec tnie się uzyskaną taśmę 17 na pasy o szerokości D, gdzie S=n*D, gdzie ‘n’ jest liczbą naturalną, przy czym dąży się do uzyskania finalnej grubości taśmy 17 z zakresu od 200 um do 1000 um, korzystnie 350 um, z czego 200 um przypada na jedną warstwę, a 150 um przypada na drugą. Masa stopu poliolefinowego jest homogenizowana w temperaturze 180°C - 250°C, korzystnie 220°C, a uzyskana z niej taśma jest moletowana w temperaturze 140°C - 210°C, korzystnie 160°C.

Po wykonaniu na taśmie 17 struktury przestrzennej w formie moletu, a przed operacją brzegowania, uprzednio wstępnie ustabilizowaną termicznie i strukturalnie taśmę 17 wprowadza się w stan lekkiego uplastycznienia ponownie, generatorem 12 fal podczerwieni, za którym w linii biegu taśmy 17 testuje się temperaturę taśmy 17, i utrzymuje się na taśmie 17 temperaturę większą niż temperatura uplastyczniania, jednak nie więcej niż o 5°C, korzystnie 85°C i nie dłużej niż na czas t2, po którym to szybko schładza się taśmę 17 do ponownego przejścia w stan strukturalnie stabilny. Uzyskanie i utrzymanie taśmy 17 w temperaturze uplastycznienia zapewnia się poprzez sprzężenie zwrotne testera temperatury 16 z generatorem 12 fal podczerwieni, gdzie tester 16 steruje mocą tego generatora 12. Taśmę 17 przepuszcza się stycznie przez wibrujący element 14 o dwóch wypustach 15 wykazujących znikomą adhezję dla taśmy 17, gdzie każdy z nich wspiera całą szerokość taśmy 17 i jest wprawiony w drgania o tej samej częstotliwości F, rzędu nie mniej niż 5 kHz i nie więcej niż 15 kHz, korzystnie 10 kHz, przy czym działanie wibracyjne przenosi się na biegnącą, zawieszoną w powietrzu pomiędzy wypustami 15 taśmę 17, przez okres czasu t1 nie mniejszy niż 2s, a korzystnie nie większy niż 10 s, korzystnie 6 s, z czego czas t2 wynoszący 5 s jest krótszy niż czas t1. Wtórne uplastycznianie zmoletowanej taśmy 17, testowanie jej temperatury i wtórne szybkie schładzanie, korzystnie nadmuchem, także zachodzi pomiędzy wibrującymi wypustami 15.

Wypusty posiadając na sobie rotujące tulejki łożyskowane 18, przenoszą wibracje na te tulejki 18, które to rotują w trakcie przenoszenia wibracji na biegnącą taśmę 17. Częstotliwość F podaje się na element 14 i wypusty 15 elementu 14 z generatora 13 usytuowanego względem linii prowadzenia taśmy 17 zewnętrznie, za pośrednictwem konwertera sygnału elektrycznego, konwertującego sygnał generatora 15 na drgania mechaniczne najlepiej punktowo i poprzez zetknięcie, piezoelektrycznie. Dla wykonania testu i sprzężenia zwrotnego stosuje się tester przemysłowy, korzystnie przemysłowy miernik temperatury 16, z którego podaje się sygnał w postaci elektrycznej do generatora 12 fal podczerwieni, przy czym miernik 16 steruje generatorem 12 poprzez sygnały za pośrednictwem programowalnego sytemu sterowania, sprzężonego z główną linią technologiczną dokonującą homogenizacji mas poliolefinowych i ich ekstruzji. Ekstruzja prowadzona jest w kierunku od góry w dół, przy czym rozsuwa się od siebie wibrujące wypusty 15, na taką odległość, którą biegnąca z prędkością jej wytwarzania zmoletowana taśma 17 pokonuje dla aktualnej szybkości jej wytwarzania w czasie t1, korzystnie na 3 m. Koekstruzja polega na współwytłaczaniu różnych stopów poliolefinowych, homogenizowanych w niezależnych ekstruderach 3 ślimakowych i łączeniu ich w jednej głowicy 4 z ujściem szczelinowym. Proces prowadzi się w dwóch etapach, z których pierwszy to etap testowy, a drugi to etap pracy. W etapie testowym dobierano częstotliwość F oraz czas t1 oraz czas t2, dla których struktura moletu zostawała zachowana bez jej widocznej zmiany, gdzie zmiana była organoleptycznie pomijalna ze względu na konkretny dobrany uprzednio kształt tej struktury, przy czym ostatecznie ustalone wartości dla F oraz dla t1 oraz t2 mają późniejsze zastosowanie w trybie pracy. Podczas moletowania formowano i pozostawiano na taśmie 17 wzdłuż biegu taśmy 17 dwadzieścia pięć spłaszczeń, na których nie wykonuje się moletu, przy czym na spłaszczeniu wykonuje się pomiar grubości taśmy 17. Pomiar grubości taśmy wykonuje się po powtórnym ustabilizowaniu struktury taśmy 17, przy zastosowaniu rolek 19 biegnących po przeciwnych stronach taśmy i zbliżanych sprężynująco do siebie dzięki zastosowaniu mechanizmu nożycowego. Formowano szerokość spłaszczenia mniejszą niż 2 cm, korzystnie 1 cm, przy czym wszystkie spłaszczenia wzdłuż linii biegu taśmy 17 były równie szerokie, a sąsiadujące spłaszczeniom pasy zmoletowane formowano na szerokość 5 cm z tolerancją +/- 1 cm, przy czym wszystkie pasy zmoletowane były wzdłuż linii biegu taśmy 17 równie szerokie. Na spłaszczenia nanosi się znaczniki, w równych odstępach, wzdłuż biegu taśmy 17. Tryb testu trwał, póki średni błąd w zakresie zadanego wymiaru grubości mierzonej na spłaszczeniu wytwarzanej taśmy 17 nie spadł poniżej +/- 25 ąm, przy czym dla zmniejszenia błędu korelowano prędkość wytwarzana taśmy 17, odpowiednio zwiększając ruch obrotowy wałków moletujących 5, gdy błąd był dodatni, a zmniejszając ruch obrotowy wałków moletujących 5, gdy błąd był ujemny. Szerokość S taśmy 17 wynosiła 1,5 m. Taśmę 17 cięto poprzecznie, na odcinki o długości 50 m, po czym odcinki zwijano w rolki. Taśmę 17 cięto także wzdłużnie, na pasy o szerokości D = 50 cm, zgodne z rozmiarem standardowych produktów budowlanych, jak cegła, pustak, bloczek, itp., przy czym wybrano wymiar spośród tu wskazanych: 6 cm, 12 cm, 14 cm, 15 cm, 18 cm, 20 cm, 22 cm, 24 cm, 25 cm, 30 cm, 35 cm, 36,5 cm, 40 cm, 50 cm, 60 cm, 90 cm. Stosowano masy poliolefinowe niskiej gęstości LDPE, przy czym łączono je z produktem recyklingowym stanowiącym dodatkowy składnik mas, m.in. ze ścinkami pozostałymi po procesie brzegowania. Wykonano molet o kształcie romboidalnym, o wielokrotnie zachodzących na siebie i łączących się ze sobą liniach.

Claims (19)

1. Sposób wytwarzania folii moletowanej, w postaci przynajmniej dwuwarstwowej taśmy, gdzie taśma jest uzyskiwana dzięki metodzie koekstruzji masy poliolefinowej przygotowywanej poprzez wymieszanie składników podawanych do wytłaczarki ślimakowej, które to składniki po homogenizacji w wytłaczarce są przeciskane przez głowicę szczelinową o długości szczeliny zgodnej z szerokością wytwarzanej taśmy, a następnie po ekstruzji, gdy taśma znajduje się w fazie plastycznej, czyli w temperaturze przekraczającej temperaturę mięknienia, nanoszony jest na nią molet, czyli formowana jest struktura przestrzenna taśmy dzięki wykorzystaniu przynajmniej dwóch wałków moletujących posiadających na obwiedni przenoszony na taśmę kształt moletu, a następnie taśma jest schładzana, po czym taśma jest brzegowana, czyli odcinane są nieliniowo prowadzone brzegi taśmy tak, aby pomiędzy liniami cięcia pozostawiona została taśma o szerokości S, a na koniec ewentualnie tnie się uzyskaną taśmę na pasy o szerokości D, gdzie S=n*D, przy czym dąży się do uzyskania finalnej grubości taśmy z zakresu od 200 ąm do 1000 ąm, natomiast masa stopu poliolefinowego jest homogenizowana w temperaturze 180°C - 250°C, a uzyskana z niej taśma jest moletowana w temperaturze 140°C 210°C, oraz ‘n’ jest liczbą naturalną, znamienny tym, że po wykonaniu na taśmie (17) struktury przestrzennej w formie moletu, a przed operacją brzegowania, uprzednio wstępnie ustabilizowaną termicznie i strukturalnie taśmę (17) wprowadza się w stan lekkiego uplastycznienia ponownie, generatorem (12) fal podczerwieni, za którym w linii biegu taśmy (17) testuje się temperaturę taśmy (17) i utrzymuje się na taśmie (17) temperaturę większą niż temperatura uplastyczniania, jednak nie więcej niż o 5°C, czyli pomiędzy 80°C a 90°C i nie dłużej niż na czas t2, po którym to szybko schładza się taśmę (17) do ponownego przejścia w stan strukturalnie stabilny, przy czym uzyskanie i utrzymanie taśmy (17) w temperaturze uplastycznienia zapewnia się poprzez sprzężenie zwrotne testera temperatury (16) z generatorem (12) fal podczerwieni, gdzie tester (16) steruje mocą tego generatora (12), natomiast taśmę (17) przepuszcza się stycznie przez wibrujący element (14) o dwóch wypustach (15) wykazujących znikomą adhezję dla taśmy (17), gdzie każdy z nich wspiera całą szerokość taśmy (17) i jest wprawiony w drgania o tej samej częstotliwości F, rzędu nie mniej niż 5 kHz i nie więcej niż 15 kHz, gdzie działanie wibracyjne przenosi się na biegnącą, zawieszoną w powietrzu pomiędzy wypustami (15) taśmę (17), przez okres czasu t1 nie mniejszy niż 2 s, a korzystnie nie większy niż 10 s, z czego czas t2 jest krótszy niż czas t1, gdzie wtórne uplastycznianie zmoletowanej taśmy (17), testowanie jej temperatury i wtórne szybkie schładzanie, korzystnie nadmuchem, także zachodzi pomiędzy wibrującymi wypustami (15).

2. Sposób wytwarzania folii moletowanej według zastrz. 1, znamienny tym, że wypusty (15) posiadając na sobie rolujące tulejki (19), korzystnie łożyskowane, przenoszą wibracje na te tulejki (19), które to rotują w trakcie przenoszenia wibracji na biegnącą taśmę (17).

3. Sposób wytwarzania folii moletowanej według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że częstotliwość F podaje się na element (14) i/lub wypusty (15) elementu (14) z generatora (13) usytuowanego względem linii prowadzenia taśmy (17) zewnętrznie, korzystnie za pośrednictwem konwertera sygnału, konwertującego sygnał generatora (13) na drgania mechaniczne najlepiej punktowo i poprzez zetknięcie.

4. Sposób wytwarzania folii moletowanej według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że dla wykonania testu i sprzężenia zwrotnego stosuje się tester przemysłowy (16), najlepiej przemysłowy miernik temperatury (16), z którego korzystnie podaje się sygnał w postaci elektrycznej do generatora (12) fal podczerwieni, przy czym miernik (16) steruje generatorem (12) poprzez sygnały bezpośrednio i/lub za pośrednictwem programowalnego sytemu sterowania (11), korzystnie sprzężonego z główną linią technologiczną dokonującą homogenizacji mas poliolefinowych i ich ekstruzji.

5. Sposób wytwarzania folii moletowanej według zastrz. 1, znamienny tym, że ekstruzja prowadzona jest w kierunku od góry w dół.

6. Sposób wytwarzania folii moletowanej według zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4, znamienny tym, że rozsuwa się od siebie wibrujące wypusty (15), korzystnie co najmniej na taką odległość, którą biegnąca z prędkością jej wytwarzania zmoletowana taśma (17) pokonuje dla aktualnej szybkości jej wytwarzania w czasie t1.

7. Sposób wytwarzania folii moletowanej według zastrz. 1, znamienny tym, że koekstruzja polega na współwytłaczaniu różnych stopów poliolefinowych, homogenizowanych w niezależnych ekstruderach ślimakowych (3) i łączeniu ich w głowicy (4) z ujściem szczelinowym, bądź łączeniu ich po wyjściu z niezależnych głowic, każdej z ujściem szczelinowym.

8. Sposób wytwarzania folii moletowanej według któregokolwiek z zastrz. od zastrz. 1 do 7, znamienny tym, że proces prowadzi się w dwóch etapach, z których pierwszy to etap testowy, a drugi to etap pracy.

9. Sposób wytwarzania folii moletowanej według zastrz. 1 albo 8, znamienny tym, że w etapie testowym dobiera się częstotliwość F oraz czas t1 oraz czas t2, dla których struktura moletu zostaje zachowana bez jej widocznej zmiany, bądź ewentualna zmiana jest pomijalna ze względu na konkretny dobrany uprzednio kształt tej struktury, przy czym ostatecznie ustalone wartości dla F oraz dla t1 oraz t2 mają późniejsze zastosowanie w trybie pracy.

10. Sposób wytwarzania folii moletowanej według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas moletowania formuje się i pozostawia na taśmie (17) wzdłuż biegu taśmy (17) co najmniej jedno spłaszczenie, na którym nie wykonuje się moletu, przy czym na spłaszczeniu wykonuje się pomiar grubości taśmy (17).

11. Sposób wytwarzania folii moletowanej według zastrz. 10, znamienny tym, że pomiar grubości taśmy wykonuje się po powtórnym ustabilizowaniu struktury taśmy (17), korzystnie przy zastosowaniu rolek (19) biegnących po przeciwnych stronach taśmy (17) i zbliżanych sprężynująco do siebie dzięki zastosowaniu mechanizmu nożycowego.

12. Sposób wytwarzania folii moletowanej według zastrz. 10 albo 11, znamienny tym, że formuje się szerokość spłaszczenia mniejszą niż 2 cm, korzystnie mniejszą niż 1 cm, przy czym korzystnie wszystkie spłaszczenia są wzdłuż linii biegu taśmy (17) równie szerokie, a sąsiadujące spłaszczeniom pasy zmoletowane formuje się na szerokość 5 cm z tolerancją +/- 1 cm, przy czym korzystnie wszystkie pasy zmoletowane są wzdłuż linii biegu taśmy (17) równie szerokie.

13. Sposób wytwarzania folii moletowanej według zastrz. 10 albo 11 albo 12, znamienny tym, że na spłaszczenia nanosi się znaczniki, korzystnie w równych odstępach, przynajmniej wzdłuż biegu taśmy (17).

14. Sposób wytwarzania folii moletowanej według któregokolwiek z zastrz. od 8 do 13, znamienny tym, że tryb testu trwa, póki średni błąd w zakresie zadanego wymiaru grubości mierzonej na spłaszczeniu wytwarzanej taśmy (17) nie spadnie poniżej +/-25 μm, przy czym dla zmniejszenia błędu koreluje się prędkość wytwarzana taśmy (17), odpowiednio zwiększając ruch obrotowy wałków moletujących (5), gdy błąd jest dodatni, a zmniejszając ruch obrotowy wałków moletujących (5), gdy błąd jest ujemny.

15. Sposób wytwarzania folii moletowanej według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 14, znamienny tym, że szerokość S taśmy (17) wynosi do 2 m, korzystnie od 1,25 m do 1,5 m.

16. Sposób wytwarzania folii moletowanej według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 15, znamienny tym, że taśmę (17) tnie się poprzecznie, korzystnie na odcinki o długości 50 m, po czym odcinki zwija się w rolki.

17. Sposób wytwarzania folii moletowanej według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 16, znamienny tym, że taśmę (17) tnie się wzdłużnie, korzystnie na pasy o szerokości D zgodne z rozmiarem standardowych produktów budowlanych, jak cegła, pustak, bloczek, korzystnie na wymiar spośród dalej wskazanych: na 6 cm, 12 cm, 14 cm, 15 cm, 18 cm, 20 cm, 22 cm, 24 cm, 25 cm, 30 cm, 35 cm, 36,5 cm, 40 cm, 50 cm, 60 cm, 90 cm.

18. Sposób wytwarzania folii moletowanej według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 17, znamienny tym, że stosuje się masy poliolefinowe niskiej gęstości LDPE, przy czym korzystnie łączy się je z produktem recyklingowym stanowiącym dodatkowy składnik mas, korzystnie ze ścinkami pozostałymi po procesie brzegowania.

19. Sposób wytwarzania folii moletowanej według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 18, znamienny tym, że wykonuje się molet o kształcie romboidalnym, korzystnie wielokrotnie zachodzących na siebie i/lub łączących się ze sobą liniach.