BE1017659A3 - Voorgerokken rekwikkelfolie. - Google Patents

Abstract

Deze uitvinding betreft een voorgerokken rekwikkelfolie (2). Deze uitvinding betreft in het bijzonder een voorgerokken rekwikkelfolie (2) die gebruikt wordt bij het inkuilen van bijvoorbeeld maïs, suikerbietpulp, mout, stro, huisvuil, e.a. De folie volgens deze uitvinding heeft in lengterichting een rekvermogen van maximaal 180%.

Description

VOORGEROKKEN REKWIKKELFOLIE

Deze uitvinding betreft een voorgerokken rekwikkelfolie. Deze uitvinding betreft in het bijzonder een voorgerokken rekwikkelfolie geschikt voor baal toepassingen zoals bijvoorbeeld het verpakken van gras, mals, suikerbietpulp, mout, stro, huisvuil, e.a.

Bij het inkuilen worden m.b.v een balenpers eerst compacte ronde of rechthoekige balen geperst (ca. 500 -1300 kg) die vervolgens meestal direct worden omwikkeld met een aantal lagen net. Door afremming van de rol met net wordt het net strak rond de baal gespannen. Eens het net rond de baal ligt wordt de gevormde baal uit de perskamer geworpen. Het net zorgt ervoor dat het product in de baal samengeperst blijft en de baal zijn vorm behoudt. Afhankelijk van de toepassing wordt deze baal vervolgens al dan niet lucht - en waterdicht gewikkeld met een standaard rekwikkelfolie.

In plaats de baal te omwikkelen met een net, kan deze echter ook omwikkeld worden met een rekwikkelfolie. Dergelijke folie heeft ten opzichte van een net verschillende voordelen: een extra bescherming van de baal; uitstekende luchtdichte afsluiting om rotting en schimmelvorming in de baal tegen te gaan; folie makkelijker van baal te snijden in vergelijking met net; - baal is veel makkelijker te openen daar de folie, in tegenstelling tot een net, niet verstrengeld raakt in het verpakte product; - baal is eenvoudiger in te delen door bijvoorbeeld bij maïsbalen horizontale schijfjes van baal te snijden; recuperatie van de gebruikte verpakking na verbruik van de baal is veel eenvoudiger daar men, in tegenstelling tot een net (HDPE), de voorgerokken folie en de rekwikkelfilm niet moet sorteren.

De gebruikte folie is veelal een rekwikkelfolie die met een bepaalde voorspanning op de verpakte goederen drukt. De bovengenoemde rekwikkelfolie wordt hiertoe in de meeste gevallen reeds machinaal uitgerokken om zo een zogenaamde voorgerokken (prestretched) folie te bekomen.

De tot op heden gekende voorgerokken rekwikkelfolies hebben vele voordelen maar echter ook een aantal duidelijke nadelen. Het grootste nadeel is dat de bestaande voorgerokken rekwikkelfolies rond de baal, bij onvoldoende afremming van de folierol, ten gevolge van de druk van het verpakte product zullen uitrekken, dit met een minder goede compacte baal tot gevolg. Bijgevolg geeft dit aanleiding tot het opslorpen van lucht en een verhoogde zuurstofconcentratie in de baal. In het geval dat de folierol wel voldoende afgeremd kan worden zal de folie voldoende strak rond de baal liggen, maar zal de folie in breedterichting een insnoering vertonen waardoor de baal niet volledig bedekt zal zijn.

Het doel van deze uitvinding is een folie te verschaffen die de bovengenoemde nadelen niet meer vertoont en waarmee aldus een compacte baal gevormd kan worden.

Het doel van de uitvinding wordt bereikt door te voorzien in een voorgerokken rekwikkelfolie, waarbij de genoemde folie in lengterichting een rekvermogen heeft van maximaal 180%. Dergelijke folie heeft o.a het voordeel dat ook al wordt de folierol onvoldoende afgeremd, de folie, door druk van het verpakte product, toch minder zal uitrekken in vergelijking met de bestaande folies en de baal dus compacter blijft. Wanneer de folierol wel voldoende wordt afgeremd zal de folie niet alleen strak rond de baal gespannen zijn, maar ook de volledige breedte van de baal, in het bijzonder inclusief een deel van de zijkant van de baal, bedekken daar de insnoering in de breedterichting minimaal is.

Met de uitdrukking rekvermogen wordt in deze octrooiaanvraag bedoeld: het %rek tot breuk, gemeten conform de norm ASTM D882 waarbij een stukje folie met een breedte van 15 mm. opgespannen wordt tussen twee klemmen die op een afstand van 50 mm. van elkaar staan. Vervolgens wordt de folie gerokken met een snelheid van 500 mm./min tot de folie breekt.

Bij een voorkeursuitvoering van de rekwikkelfolie volgens de uitvinding, heeft de genoemde folie in lengterichting een rekvermogen van maximaal 160%. In het bijzonder heeft de folie in lengterichting een rekvermogen van maximaal 150%, meer in het bijzonder van maximaal 140% en meest in het bijzonder van maximaal 130%.

Bij een meer voorkeurdragende uitvoering van de rekwikkelfolie volgens deze uitvinding heeft de genoemde folie in lengterichting een rekvermogen van maximaal 120%. In het bijzonder heeft de folie overeenkomstig de uitvinding in lengterichting een rekvermogen van maximaal 100%, bij voorkeur van maximaal 90%, meer in het bijzonder van maximaal 80%, en meest in het bijzonder van maximaal 60%.

Volgens een bijzondere uitvoeringsvorm van de folie volgens de uitvinding heeft de genoemde folie in lengterichting een 2% Secant Modulus van minstens 55N/15mm. Bij voorkeur heeft de folie volgens de uitvinding in lengterichting een 2% Secant Modulus van minstens 60N/15mm., meer voorkeurdragend van minstens 70N/15mm en in het bijzonder van minstens 95N/15mm

Met de uitdrukking Secant Modulus wordt in deze octrooiaanvraag bedoeld: de richtingscoëfficiënt van de rechte die de oorsprong van de trek-rek curve verbindt met het punt op de grafiek bij een bepaalde rek%. In deze octrooiaanvraag werd de Secant Modulus bepaald bij een rek van 2 en 10%. De Secant Modulus wordt bepaald conform de norm ASTM D882, waarbij een stukje folie met een breedte van 15 mm. wordt opgespannen tussen twee klemmen die op een afstand van 250 mm. van elkaar staan. Vervolgens wordt de folie gerokken met een snelheid van 25 mm./min tot de folie 10% is uitgerokken. Uit de bekomen gegevens wordt de 2% Secant Modulus en de 10% Secant Modulus berekent. De Secant Modulus is een maat voor de stijfheid van een folie.

De voorgerokken rekwikkelfolie overeenkomstig de uitvinding heeft in een meer bijzondere uitvoeringsvorm in lengterichting een 10% Secant Modulus van minstens 35N/15mm. Bij voorkeur heeft de folie volgens de uitvinding in lengterichting een 10% Secant Modulus van minstens 45N/15mm., meer voorkeurdragend van minstens 55N/15mm., in het bijzonder van minstens 65N/15mm en meer in het bijzonder heeft de folie overeenkomstig de uitvinding in lengterichting een 10% Secant Modulus van minstens 80N/15mm.

De folie volgens de uitvinding heeft in een meest voorkeurdragende uitvoeringsvorm een dikte van maximaal 16 μιη. Bij voorkeur heeft de voorgerokken rekwikkelf olie een dikte van maximaal 15 μπι, in het bijzonder van maximaal 14 μπι, meer in het bijzonder een dikte van maximaal 12 μιη. Volgens een voorkeurdragende uitvoering heeft de voorgerokken rekwikkelfolie een dikte van maximaal 10 μπι, bij voorkeur van maximaal 9 μπι.

De folie volgens de uitvinding omvat LDPE en/of LLDPE.

Deze uitvinding wordt nu nader toegelicht aan de hand van de hierna volgende gedetailleerde beschrijving van enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen van een voorgerokken rekwikkelfolie volgens deze uitvinding. De bedoeling van deze beschrijving is verduidelijkende voorbeelden te geven en om verdere voordelen en bijzonderheden van dergelijke folies aan te duiden, en kan dus geenszins geïnterpreteerd worden als een beperking van het toepassingsgebied van de uitvinding of van de in de conclusies opgeëiste octrooirechten.

In deze gedetailleerde beschrijving wordt door middel van referentiecijfers verwezen naar de hiérbij gevoegde figuren, waarbij: figuur 1: een voorstelling is van een treksterkte grafiek van een bestaande folie A; figuur 2: een voorstelling is van een treksterkte grafiek van een bestaande folie B; figuren 3 t/m 6: telkens een voorstelling is van een treksterkte grafiek van een folie C, D, E en F overeenkomstig de uitvinding; figuur 7: een voorstelling is van een Secant Modulus grafiek van een bestaande folie A; figuur 8: een voorstelling is van een Secant Modulus grafiek van een bestaande folie B; figuren 9 t/m 12: telkens een voorstelling is van een Secant Modulus grafiek van een folie C, D, E en F overeenkomstig de uitvinding; figuur 13 een voorstelling is van een baal voorzien van een folie volgens de stand van de techniek; figuur 14 een voorstelling is van een baal voorzien van een folie volgens de uitvinding.

De voorgerokken rekwikkelfolie (2) overeenkomstig de uitvinding heeft in lengterichting een rekvermogen van maximaal nog slechts 180% waardoor hij in vergelijking met de tot op heden gekende folies (3) in lengterichting een zeer hoge stijfheid heeft. Deze hoge stijfheid wordt bekomen door een folie in lengterichting voor te rekken totdat deze nog een rekvermogen heeft van maximaal 180%.

De folie volgens de uitvinding heeft door zijn hoge stijfheid in lengterichting verschillende voordelen: baal kan strakker worden aangespannen; bij verwerking is er slechts een minimale insnoering gezien volgens de breedterichting van de folie waardoor de folie de baal over zijn volledige breedte bedekt, in sommige gevallen is er soms nog een extra overlap om de zijkanten van de baal te beschermen; de folie kan met een minimale dikte, bijvoorbeeld 13 pm, vervaardigd worden; de verwerking door de gebruiker is eenvoudiger daar de folie gedurende het omwikkelen van de baal niet ver meer dient uitgerokken te worden (ter vergelijking: de bestaande folies dewelke nog extreem rekbaar zijn, bijv. 230%, dienen nog een grote uitrekking te ondergaan om een compacte baal te bekomen; tijdens die uitrekking kunnen verwerkingsproblemen optreden) de inlegrolbreedte kan minimaal gehouden worden zodat er geen extra aanpassingen aan het inlegdeel van de balenperser dienen worden uitgevoerd.

De folie volgens de uitvinding omvat hoofdzakelijk LDPE (Low Density Polyethylene) en/of LLDPE (Linear Low Density Polyethylene). Het is vanzelfsprekend dat nog een aantal additieven, zoals bijv.: PIB (Polybuteen), UV stabilisator, pigmenten, enz... kunnen worden toegevoegd.

De folie wordt met een welbepaalde dikte en breedte geproduceerd via blaasextrusie. Het is belangrijk dat de geëxtrudeerde folie geen onzuiverheden bevatten en een goede dikte heeft. De gevormde folie wordt vervolgens in lijn gerokken in een MDO eenheid (Machine Direction Orientation unit), gerelaxeerd in een relaxatie-eenheid en opgewikkeld in een wikkelaar.

Het percentage (%) dat de geëxtrudeerde film wordt uitgerokken in de MDO eenheid wordt hoofdzakelijk bepaald door de instelling van de rekrollen. Om voor een welbepaalde soort folie het geclaimde maximaal rekvermogen te bekomen wordt volgende werkwijze toegepast: het rek% tussen de rekrollen wordt geleidelijk verhoogd tot op het moment dat de betreffende folie afscheurt. Het rek% tussen de rekrollen wordt nu verlaagd tot een niveau dat de folie zonder afscheuren kan gerokken worden. De verlaging is afhankelijk van een aantal factoren zoals bijvoorbeeld: dikteverdeling en homogeniteit van de folie. Door deze methode te hanteren bekomt men een voorgerokken folie met een beperkt rekvermogen in de lengterichting en dus met een zeer hoge stij fheid.

In onderstaande wordt de uitvinding verduidelijkt a.d.h.v een vergelijking tussen twee bestaande folies (A en B) en een aantal folies (C, D, E en F) volgens de uitvinding.

De verschillende folies (Δ, B, C, D, E en F) werden onderworpen aan een trekproef op een labo trekbank conform de norm ASTM D882. Een stukje folie met een breedte van 15 mm. werd hiervoor opgespannen tussen twee klemmen die op een afstand van 50 mm. van elkaar staan. Vervolgens werd de folie gerokken met een snelheid van 500 mm./min tot de folie breekt. De resultaten van de test werden uitgezet op figuren 1 t/m 5, waarop telkens een treksterkte grafiek staat afgebeeld van een folie met op de X-as het rek% en op de Y-as de uitgeoefende kracht (Newton) op de folie. Volgende folies werden geanalyseerd:

Folie A

Bestaande voorgerokken folie van producent A met een dikte van ongeveer 17 pm.

Folie B

Bestaande voorgerokken folie van producent B met een dikte van ongeveer 17 pm.

Folies C, D, E en F

Folies van de octrooihouder overeenkomstig de uitvinding.

In onderstaande tabel staan de opgemeten resultaten weergegeven voor de verschillende folies (A - F) op elke folie werd telkens 5 maal een trekproef uitgevoerd:

Tabel 1.1: minimum en maximum rek%

en kracht bij breuk

Zoals blijk uit bovenstaande tabel 1.1 hebben folie A en B gemiddeld nog een rekvermogen van meer dan 195 %, m.a.w ze zijn nog heel elastisch in vergelijking met de folies overeenkomstig de uitvinding zoals bijvoorbeeld folie C die gemiddeld nog slechts een rekvermogen heeft van ongeveer 92 %.

Tabel 1.2: spankracht bij 20% rek

Zoals blijkt uit tabel 1.2 geven folie A en B bij 20% rek slechts 4,5 a 6 N, m.a.w de kracht die de folie met een breedte van 15 mm uitoefent op de klemmen is heel laag in vergelijking met de folies overeenkomstig de uitvinding, zoals bijvoorbeeld folie C die 15 N zal uitoefenen.

Tabel 1.3: rek% bij spankracht van 15 N

Wenst men een spankracht van 15 N te bekomen tussen de klemmen en dus op het stukje folie met een breedte van 15 mm., dan zullen folie A en B respectievelijk 130 % en 160 % rekken. De folie C volgens de uitvinding zal zoals blijkt uit tabel 1.3 slechts 20 % rekken, dus ten opzichte van folie A en B, respectievelijk 6,5 en 8 keer minder. Dit valt eveneens af te leiden uit de grafieken op figuren 1 t/m 6 waaruit blijkt dat de hellingsgraad van de folies overeenkomstig de uitvinding veel hoger is dan deze van folies A en B en dus een steilere curve hebben.

Niettegenstaande de folies overeenkomstig de uitvinding dunner zijn dan folies A en B, hebben deze folies (C t/m F) toch een grotere spankracht zonder dat deze ver dienen gerokken te worden. Dergelijke folies (2) gebruiken voor het omwikkelen van een baal zal men door afremmen van de wikkelrol een hoge spankracht op de folie kunnen creëren zonder dat deze veel uitrekt, dit met een beperkte tot geen insnoering tot gevolg. De breedte (A2) van de folie (2) wordt m.a.w nagenoeg behouden waardoor zoals voorgesteld op figuur 14, de volledige breedte (B) van de baal (1) inclusief een deel van de zijkant van de baal (1) bedekt wordt. Bij de gekende folies (3), voorgesteld op figuur 13, zal bij een zelfde spankracht de folie versmallen (insnoeren) en dus niet meer de volledige baal (1) bedekken (zie Al t.o.v B) met meer zuurstofinsluiting als gevolg.

Zoals eerder besproken heeft de folie (2) overeenkomstig de uitvinding een zeer grote stijfheid. Een maat voor stijfheid is de Secant Modulus die gemeten wordt conform de norm ASTM D882 waarbij een stukje folie met een breedte van 15 mm. wordt opgespannen tussen twee klemmen die op een afstand van 250 mm. van elkaar staan. Vervolgens wordt de folie gerokken met een snelheid van 25 mm./min tot de folie 10% is uitgerokken. De gegevens van de verschillende folies worden in onderstaande tabel weergegeven en uitgezet op de grafieken voorgesteld op figuren 7 t/m 12. Op elke folie werd telkens driemaal de Secant Modulus test uitgevoerd.

Tabel 1.4: 2% Secant Modulus

Tabel 1.5: 10% Secant Modulus

Uit de opgemeten waarden worden de 2% en 10% Secant Modulus bepaald door de opgemeten waarden respectievelijk door 0.02 en 0.1 te delen. Uit bovenstaande tabellen 1.4 en 1.5 blijkt duidelijk dat de folies overeenkomstig de uitvinding een 2% Secant Modulus hebben van minstens 55N/15mm en een 10% Secant Modulus hebben van minstens 35N/15mm.

Claims (8)

1. Voorgerokken rekwikkelfolie (2), met het kenmerk dat de genoemde folie (2) in lengterichting een rekvermogen heeft van maximaal 180%.

2. Voorgerokken rekwikkelfolie volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de genoemde folie in lengterichting een rekvermogen heeft van maximaal 160%.

3. Voorgerokken rekwikkelfolie volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de genoemde folie in lengterichting een rekvermogen heeft van maximaal 120%.

4. Voorgerokken rekwikkelfolie volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de genoemde folie in lengterichting een rekvermogen heeft van maximaal 80%.

5. Voorgerokken rekwikkelfolie volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de genoemde folie in lengterichting een 2% Secant Modulus heeft van minstens 55N/15mm.

6. Voorgerokken rekwikkelfolie volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de genoemde folie in lengterichting een 10% Secant Modulus heeft van minstens 35N/15mm.

7. Voorgerokken rekwikkelfolie volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de genoemde folie een dikte heeft van maximaal 16 μπι.

8. Voorgerokken rekwikkelfolie volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de genoemde folie LDPE en/of LLDPE omvat.