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La présente invention apporte des perfectionnements à la fabrication de pellicule tubulaire à partir de polymères ther- moplastiques et en particulier, la fabrication de pellicule tubu- laire orientée à partir de polymères thermoplastiques.
Un des procédés couramment utilisés pour la fabrication de pellicule tubulaire orientée consiste à extruder une matière polymère thermoplastique à l'état fondu en un tube, à refroidir le tube à une température sensiblement inférieure à son point de fu- sion afin de l'amener à un état pratiquement amorphe et à orienter le tube en l'étirant à une température inférieure à son point de fusion au moyen d'une bulle de fluide enfermée dans le tube.
Le
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tube peut également 'être étire dans la direction longitudinale, soit 'en même temps, soit séparément, en retirant la pellicule d'un dispositif d'étirage à une vitesse plus grande que la vitesse à laquelle ce dispositif 'est alimenté. Comme opér.ation supplémentai- r'e, le tubé peut être étiré d'une manière semblable .avant son refroidissement,pendant qu'il se trouve à l'état ramolli par la chaleur, pour réduire son épaisseur.
Il est habituellement désirable que la pellicule orien- tée soit cristallisée après l'étirage dans le but de rendre l'orien- tation stable aux modifications de température; 'et cette stabili- sation peut être effectuée 'en chauffant la p'ellicule, habituelle- ment à une température sensiblement supérieure à celle à laquelle elle a été étirée, tout en la maintenant sous une tension au moins suffisante pour empêcher un retrait complet.
Ainsi, une pellicule tubulaire peut être orientée en étirant lé tube pratiquement ,amor- phe au moyen d'une première bull'e de fluide enfermée dans le tubé, 'en -aplatissant une partie aval de la pellicule tubulaire, et cris- tallisée ensuite en la regonflant pour former une seconde bulle et en la chauffant à la température désirée pendant qu'elle est .ainsi gonflée. Etant donné que la température de cristallisation 'est gé- néralement beaucoup plus élevée que la température d'orientation, la pression qui règne dans la seconde bulle doit 'être sensiblement inférieure à la pression qui règne dans la première bullé pour éviter l'éclatement de la pellicule à la température plus élevée.
On a établi que la difficulté que suscitent la formation et le réglage de la seconde bulle de fluide sous pression peut être sur- montée en fendant la pellicule tubulaire suivant une ou plusieurs lignes au-delà de la seconde partie gonflée, pour permettre d'in- troduire le fluide par cette partie de la pellicule. Toutefois, ce procédé ne permet pas d'obtenir la pellicule sous la forme tubu- laire finie qui est spécialement désirable pour des applic@@ions
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d'emballage et pour certaines autres applications.
Le brevet belge n 548.151 montre que le fluide sous pression nécessaire pour 'former une bulle de gonflage, y compris une bulle de cristallisation, peut 'être introduit au moyen d'une sonde tubulaire allant du noyau du dispositif d'extrusion, 'en passant par toutes les zones gonflées int'ermédiair'es de la pelli- cule 'et les paires de rouleaux pinc'eurs, dans la bulle de gonflage choisie.
Ce procédé s'applique le plus facilement lorsque l'axe de la bulle de gonflage désirée est en ligne avec la direction de l'entrée de la sonde dans la pellicule, et il est habituelle- ment difficile de répondre à cette exigence au stade de cristal- lisation, étant donné que le procédé entier d'extrusion, de refroi- dissement, d'orientation et de cristallisation devrait être 'exécuté, sous la forme d'un procédé linéaire.
En dehors de ces procédés de cristallisation, il y a d'autres cas où il peut être désirable de gonfler à des pressions intérieures différentes, deux ou plusieurs parties voisines d'une pellicule tubulaire, séparées par une zone intermédiaire où la pellicule tubulaire 'est pratiquement aplatie. par exemple, la première partie peut 'être gonflée de fluide à une pression rela- tivement élevée et servir à l'étirage de la p'ellicul'e., soit à l'état ramolli par la chaleur, soit après refrooidissment, et la seconde partie, portée à une pression intérieure moins él'evé'e. peut être utilisée pour former des plis dans la pellicule tubulaire en plissant la pellicule en sections à l'encontre de la pression intérieure de fluide;
ce procédé peut être .appliqué pour plisser une pellicule tubulaire sous la forme orientée ou pratiquement non orientée.
Cela étant., la présente invention a pour but de procurer un procédé 'et un appareil perfectionnés qui permettent de séparer l'une de l'autre deux régions d'une'pellicule tubulaire avanca a
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de façon continue, par une partie pratiquement aplatie 'et de les gonfler de fluide à des pressions intérieures différentes. Un autre but est de procurer un procédé perfectionné qui permette de trans- former une matière polymère thermoplastique en une pellicule orien- tée, cristallisée qui soit tubulaire sous sa forme finie.
Suivant la présente invention, un appareil pour donner à une pellicule tubulaire avançant de façon continue une forme pratiquement .aplatie 'et pour permettre 'et régler le passage de fluide par la. partie pratiquement aplatie de la pellicule tubu- laire depuis une partie gonflée de fluide dans laquelle règne une- pression intérieure relativement élevée 'et se trouvant d'un. côté de cette partie .'aplatie, dans une partie, gonflée de fluide dans laquelle règne urie pression intérieure moins élevée et se trouvant de loutre coté de cette partie aplatie, comprend des rouleaux pinceurs susceptibles de rotation ,'et conçus pour exercer une pressior sur les côtés opposés d'une pellicule tubulaire qui en.
traverse con- tinuellement la passe, et aplatir la pelliculé,le rouleau ou;l'e système d'e rouleaux d'un des côtés d'e la passe comprenant un dis- positif grâce auquel une pression variable peut 'être exercée sur la pellicule .tubulaire, ce dispositif s'étendant autour de la cir- conférence du rouleau ou du système de rouleaux 'et sur une faible partie de la largeur de la pellicule, la partie restante de ce rou- leau ou système de rouleaux étant propre à exercer une pression continue et pratiquement uniforme sur la pellicule tubulaire. Le dispositif destiné à exercer une pression variable peut se trouver à un 'endroit quelconque de la largeur de la pellicule, mais de pré- férence au milieu ou à un d'es plis de la pellicule aplatie.
Dans ce dernier cas, il 'est préférable que des dispositifs semblables soient établit à des endroits de la passe correspondant .aux deux plis de la pellicule aplatie. ,
L'invention comprend, en outre, un procéda pour gonfler de fluide d'eux parties d'une pellicule tubulaire, avaneant de
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façon continueà des pression s intérieures différentes, ces parties gonflées étant séparées l'une de l'autre par une partie pratiquement aplatie,
procédé qui consist'e à fournir du fluide à la partie gonflée à une pression intérieure relativement élevée 'et à établir 'et régler la pression de fluide dans la partie gon- flé'e à une pression intérieure moins élevée 'en y -admettant du fluide provenant de la paetie sous pression intérieure relative- ment élevée; par une partie de largeur limitée de la partie pra- tiquement aplatie de la pellicule tubulaire.
Suivant une :autre particularité de la présente inven- tion,' un procédé pour produir'e, à partir d'une matière polymère thermoplastique, une pellicule orientée et cristallisée sous une forme tubulairefinie comprend les opérations effectuées de façon continue d'extrusion de la matière à l'état fondu sous là forme d'un, tub'e, de refroidissement: au tube dans le Dut de 1 ramener à un état pratiquement :amorphe, d'orientation du tube pratiquement amorphe 'en l'étirant au moins dans la direction transversale par un fluide sous pression introduit dans le tube d'aplatissement pratiquement complet de la pellicule tubulaire orientée;
de regon- flag'e d'e la pellicule .au-delà de la partie aplatie au moyen d'une pression intérieure exercée par un fluide 'et moins élevée que la pression utilisée pour étirer la pelli cule pratiquement amorphe, d'e réglage de ladite pression intérieure moins élevée au moyen de fluide admis par une partie de largeur limitée de la partie pratiquement aplatie de la pellicule tubulaire à partir de la ré- gion où est produite l'orientation et dans laquelle règne une pr'ession de fluide intérieure relativement élevée, de chauffage de la pellicule ainsi regonflée, pour la cristalliser 'et y stabi- liser l'orientation moléculaire, et enfin d'aplatissement de la , pellicule orientée, cristallisee à une forme tubula@@@ aplatie,
Des formes particulières d'appareils conformes a la
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présente invention sont representees aux dessins annexes, dans lesquels :
La figure 1 représente un rouleau comportant en son milieu une partie conçue de façon à exercer une pr'ession variable sur la pellicule tubulaire qui traverse la passe, ce rouleau étant ainsi propre à former un des côtés d'un système de 'rouleaux pinc'eurs s'utilisant conformément à la présente invention;
La figure 2 représente schématiquement un .autre agenc'e- ment dans lequel un des côtés de la pass'e est formé par une pair'e de rouleaux séparés par un dispositif conçu pour exercer une près- sion variable 'et;
La figure 3 représente la position de ces rouleaux pin- ceurs dans un procédé intégré d'extrusion, de refroidissement, d'orièntation, de cristallisation et d'envidage de pellicule tubu- luire.
Sur la figure 1, un rouleau d'un diamètre de 4 pouces (101,6 mm) et d'une longueur de 24 pouces (609,6 mm) est fait de d'eux sections de tube en .acier 1, d'un diamètre extérieur de 2-15/ 16 pouc'es (74,6 mm) soudées à une section intérieure de tube 'en :aci'er 2.
Les extrémités des sections du tube extérieur sont sépa- rées l'une de Vautre par une distance de 11/2 pouce (38,1 mm) 'et la section de tube intérieure comporte deux rangées de 8 trous, d'un diamètre de 1/8 pouce (3,2 mm) et également espacés autour de la circonférence de la section de tube, .assurant une communication entre le centre de la section de tube 3 et l'espace, 4, entre les 'sections du tube extérieur. Les s'ections du tube extérieur et l'espace 4 sont revêtus d'une couche continue de caoutchouc, 5, d'une épaisseur de 1/2 pouce (12,7 mm) qui s'adapte étroitement autour des sections du tube extérieur et traverse en 6 l'espace 4.
Le rouleau 'est pourvu de fermetures, 7, soudées aux extrémités des sections du tube extérieur et d'arbres, 8, dont l'un est alésé
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en 9 pour assurer une communication par l'intermédiaire d'un robinet à deux voies, avec une pompe à vide et de l'air sous pression élevée.
En s'ervic'e, le rouleau de la figure 1 est utilisé avec un rouleau pinceur entraîné d'un type classique, et on règle la pression exercée sur la pellicule traversant la passe en réglant la pression d'air régnant dans le rouleau creux, il 'est à noter que le caoutchouc, 'en 6 tend à s'incurver dans l'espace 4, 'et que, par conséquent, il faudra d'haDitude qu'il y .ait dans le rouleau une pression supérieure à la pression maximum qui règne dans la pellicule.pour éviter que l'air passe d'un côté à l'autre de la passe.
vans l'appareil de la figure 2, un des côtés de la passe est formé par deux demi-rouleaux TOUS, lu, montés de façon a pouvoir tourner sur un arbre 11 et séparés l'un de l'autre par un élément de "fuite" cylindrique, 12, qui tourne sur dès roulement à bill'es autour d'un excentrique monté sur l'arbre 11 'ou 'en faisant partie intégrante. 13 représente un levier qui permet de faire tour. ner l'arbre 11 pour régler la position de l'excentrique par rapport a la passée et par conséquent régler la profondeur de l'ouverture au milieu de la pellicule aplatie, 14, traversant la passée et la quantité d'e fluide qui la traverse. 15 représente -Lui rouleau en- trainé de diamètre uniforme.
sur la figure 3, 14 représente la pellicule tubulaire, qui provient d'un dispositif d'extrusion et d'un système de refroi- dissement, 16.17 représente une paire de rouleaux pinceurs conçus, comme décrit dans le brevet belge n 548,151, pour permettre à une sonde tubulaire, 18, de passer entre eux en vue d'introduire du fluide pour le gonflage de la partie 19 de la pellicule; et 15 et 2U représentent respectivement le rouleau entraîné et le rouleau modifié des rouleaux pinceurs construits conformément à la présente invention, par exemple, comme représenté sur la figure 1 ou 2.
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Entre ces deux systèmes de rouleaux pinceurs, la pelliculé tubu- laire est étirée dans la partei gonflee 19 par la pression d'un fluide enferméehabituellement de l'air, la pellicule étant chauf- fée dans la zone supérieure de cette partie à la température d'éti rage désirée. Elle peut être simultanément étirée dans la dir'ectio machine du fait que le rouleau 15 est entraîné à une vit'ess'e péri- phériqùe supérieure à celle des rouleaux 17. 21 représenté les roul'eaux pinc'eurs entre lesquels passe la pelliculé allant à l'en- vidage 22.' Entre les rouleaux 15 et 21, une secondé partie gonflée,
23, est formée par une quantité réglée d'air ou d'un autre fluide admise de la bulle 19 par le procédé décrit ci-dessus.
Cette partie
23 est chauffée à la température de cristallisation désirée, tan- dis que la pression intérieure est réglée et maintenue à une va- leur inférieure à celle de la pression d'étirage régnant dans la pellicule en 19, par un réglage ,approprié de la section de "fuite" du rouleau pinceur comme décrit ci-dessus. La pression en 23 est 'en général juste suffisante pour empêcher le retrait ou pour per- mettre seulement un léger retrait de la pellicule tubulaire dans cette région.
Des rouleaux fous peuvent ê'tre échelonnés au-dessus et au-dessous des rouleaux pinceurs 15 et 20, et au-dessus des rouleaux pinc'eurs 21, pour favoriser l'aplatissement ou le gon- flage graduels de la pellicule.
Le fluide a la pression requise, 'est introduit 'et maint'enu dans la partie 19 de la pellicule tubu- lair'e au moyen de la sondé tubulaire, qui passe par le noyau du dispositif d'extrusion, la partie de refroidissement de la pelli- cule et finalement entre les rouleaux pinceurs 20 et 15, comme décrit.-
Il est clair que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil particulièrement décrit, sans sortir du,cadré de la présente invention. En particulier, d'autres moyens peuvent 'être prévus pour régler la quantité de fluide traversant la partie aplatie de la pellicule.
Par exemple,, la section excen-
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trique. des rouleaux représ'entés sur la figure 2 peut être, rem-
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placée par un eLement élastique gonflable en vue dJexercer la pression variable requise sur la pellicule tubulaire aplatie:
ou
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uien comme on 1:1<a indique plvs nautj au lieu ci ?un seul dispositif destiné a exercer une pression variable au milieu de la pellicule, de tels dispositifs peuvent, être prévus a 1-'endroit des deux plis de la pellicule aplatie.,
Il est àremarquer .aussi que, bien que le procédé de la présente invention tel qu'il a été particulièrement décrit soit principalement destiné à la production d'une pellicule orientée ,ayant une forme tubulaire finie, la pellicule peut 'être néanmoins fendue, si on le désirée au-delà de la bulle de cristallisation et envidée en une ou plusieurs pellicules plates .
En outré, bien que 1-'invention ait été décrite en se référant de façon plus par-
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ticulière â 1 a cristallisation d'luie pellicule orientée, les ine- ries principes d'opération peuvent s'appliquer à d'autres procédés qui impliquent le gonflage à des pressions intérieures différentes de deux ou plusieurs parties. de pellicules avançant de façon conti-
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nuè, par exemple à des procédés de plissage déjà mentionnés.
L'appareil de la présente invention sera habituellement capable d'empêcher" ainsi que de régler, 1-lecouleLient de fluide par la partie pratiquement aplatie de la pellicule, et dans cer- tains cas., il peut s3avérer que 1 échappement de fluide à l'autre extrémité de la partie gonflée peut érre lent au pOll1t de permettre de couper l'admission du fluide et régler la pression par inter- mittence seulement.
Ceci s'applique particulièrement au procédé
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illustré par la figure 3, dans lequel il est ilictésiraole de laisser
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d l'air dans la pellicule au-delà des rouleaux pinceurs 21; par conséquente dés que la pression désirée est etaolle dans la partie 23 de la pellicule, il sera haDitueliement nécessaire d''empêcher tout nouvel écoulement d'air par la section de iilUl te1 du rouleau
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pinceur 20. Un réglage intermittent peut cependant être nécessaire pour compenser les légères pertes au-delà des roul'euax pinceurs ou par d'es défauts de la pellicule.
Dans d';autr'es cas, 'en parti- culier lorsque la pellicule est fendue, la fuite à l'autre extré- mité sera suffisante pour rendre nécessaire l'admission continue d'air par la s'ection de "fuite" des rouleaux pinceurs.
Les matières polymères thermoplastiques qui peuvent être façonnées ou'traitées sous forme de pellicule tubulaire par les procédés de la présente invention sont, par exemple, des poly- esters linéaires aromatiques de haut poids moléculaire, comme le téréphtalat'e de polyéthylène; le nylon;le polythèen; le polypropylène, lechl rur'e de polyvinyle ; le chlorure de polyvinylidène; des copolymères de chlorure de vinyle/chlorure de vinylidène ; etle chlorhydrate de caoutchouc.
En r.aison de l'utilité particulière de pellicule tubulair'e de téréphtalat'e de polyéthylène comme matière d'emballage et en raison de la succession des opérations qui interviennent dans sa production, la présente invention offre un intérêt particulier dans la production de pellicule de téréphtalate de polyéthylène tubulair'e orientée.
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The present invention provides improvements in the manufacture of tubular film from thermoplastic polymers and in particular, the manufacture of oriented tubular film from thermoplastic polymers.
One of the methods commonly used for the manufacture of oriented tubular film is to extrude a thermoplastic polymeric material in the molten state into a tube, cooling the tube to a temperature substantially below its melting point to bring it to. a substantially amorphous state and orienting the tube by stretching it at a temperature below its melting point by means of a fluid bubble enclosed in the tube.
The
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The tube can also be stretched in the longitudinal direction, either simultaneously or separately, by removing the film from a stretching device at a rate greater than the rate at which that device is fed. As a further operation, the casing can be stretched in a similar manner before it is cooled, while in a heat-softened state, to reduce its thickness.
It is usually desirable that the oriented film be crystallized after stretching in order to make the orientation stable to changes in temperature; and this stabilization can be effected by heating the film, usually to a temperature substantially higher than that at which it was stretched, while maintaining it under a tension at least sufficient to prevent complete shrinkage.
Thus, a tubular film can be oriented by stretching the tube substantially, absorbed by means of a first fluid bubble enclosed in the tubing, flattening a downstream portion of the tubular film, and then crystallized. re-inflating it to form a second bubble and heating it to the desired temperature while it is thus inflated. Since the crystallization temperature is generally much higher than the orientation temperature, the pressure in the second bubble must be substantially lower than the pressure in the first bubble to avoid bursting of the bubble. the film at the higher temperature.
It has been established that the difficulty in forming and controlling the second pressurized fluid bubble can be overcome by slitting the tubular film along one or more lines beyond the second swollen portion, to allow in - troduct the fluid by this part of the film. However, this process fails to obtain the film in the finished tubular form which is especially desirable for applications.
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packaging and for certain other applications.
Belgian Patent No. 548,151 shows that the pressurized fluid necessary to 'form an inflation bubble, including a crystallization bubble, can' be introduced by means of a tubular probe extending from the core of the extrusion device, 'passing through by all the intermediate swollen areas of the film and the pairs of pinch rollers, into the chosen inflation bubble.
This method is most easily applied when the axis of the desired inflation bubble is in line with the direction of entry of the probe into the film, and it is usually difficult to meet this requirement at the stage of. crystallization, since the entire process of extruding, cooling, orienting and crystallizing should be performed as a linear process.
Apart from these crystallization processes, there are other instances where it may be desirable to inflate to different internal pressures two or more adjoining portions of a tubular film separated by an intermediate zone where the tubular film is. practically flattened. for example, the first part can be inflated with fluid to a relatively high pressure and be used for stretching the film, either in the heat-softened state or after cooling, and the stretching of the film. second part, brought to a lower internal pressure. can be used to form folds in the tubular film by creasing the film in sections against internal fluid pressure;
this method can be applied to pleat tubular film in oriented or substantially non-oriented form.
However, it is the object of the present invention to provide an improved method and apparatus which enables two regions of a tubular film to be separated from each other.
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continuously, by a practically flattened part 'and to inflate them with fluid to different internal pressures. Another object is to provide an improved process which enables a thermoplastic polymeric material to be formed into an oriented, crystallized film which is tubular in its finished form.
In accordance with the present invention, an apparatus for forming a continuously advancing tubular film into a substantially flattened shape and for permitting and controlling the passage of fluid therethrough. substantially flattened portion of the tubular film from a fluid swollen portion having a relatively high internal pressure therein and lying at one. side of this flattened part, in a part, swollen with fluid in which there is a lower internal pressure and located on the other side of this flattened part, comprises nip rollers capable of rotation, 'and designed to exert a pressure on the opposite sides of a tubular film which in.
continuously traverses the pass, and flattens the film, roll or roller system on one side of the pass comprising a device whereby variable pressure can be exerted on the pass. tubular film, this device extending around the circumference of the roll or roller system and over a small part of the width of the film, the remaining part of this roll or roller system being specific to the film. exert continuous and substantially uniform pressure on the tubular film. The device for exerting varying pressure may be located anywhere along the width of the film, but preferably in the middle or at one of the folds of the flattened film.
In the latter case, it is preferable that similar devices are established at places in the pass corresponding to the two folds of the flattened film. ,
The invention further comprises a process for inflating fluid from them parts of a tubular film, advancing by
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continuously at different internal pressures, these swollen parts being separated from each other by a practically flattened part,
process of supplying fluid to the inflated portion at a relatively high internal pressure and establishing and adjusting the fluid pressure in the inflated portion to a lower interior pressure by admitting therein. fluid from the country under relatively high internal pressure; by a portion of limited width of the substantially flattened portion of the tubular film.
According to a further feature of the present invention, a process for producing, from a thermoplastic polymeric material, an oriented and crystallized film in a finished tubular form comprises the continuously performed operations of extruding the film. material in the molten state in the form of a, tub'e, cooling: to the tube in the Dut de 1 bring back to a practically: amorphous state, of orientation of the tube practically amorphous' by stretching it at least in the transverse direction by a pressurized fluid introduced into the tube of substantially complete collapse of the oriented tubular film;
of the film beyond the flattened part by means of an internal pressure exerted by a fluid and less than the pressure used to stretch the practically amorphous film, of adjustment said lower internal pressure by means of fluid admitted through a portion of limited width of the substantially flattened portion of the tubular film from the region where the orientation is produced and in which there is an interior fluid pressure relatively high heating of the thus re-inflated film to crystallize it and stabilize the molecular orientation therein, and finally flattening of the oriented film crystallized to a flattened tubular shape,
Special forms of apparatus conforming to the
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present invention are represented in the accompanying drawings, in which:
FIG. 1 shows a roll comprising in its middle a part designed so as to exert a variable pressure on the tubular film which passes through the pass, this roll thus being able to form one of the sides of a system of 'pinched rollers'. eurs for use in accordance with the present invention;
Figure 2 shows schematically another arrangement in which one side of the pass is formed by a pair of rollers separated by a device designed to exert a variable pressure and;
Figure 3 shows the position of these nip rolls in an integrated process of tubular film extrusion, cooling, orientation, crystallization and unwinding.
In Fig. 1, a roll with a diameter of 4 inches (101.6 mm) and a length of 24 inches (609.6 mm) is made of these sections of steel tube 1, an outside diameter of 2-15 / 16 inches (74.6mm) welded to an inside section of steel tubing 2.
The ends of the outer tube sections are separated from each other by a distance of 11/2 inch (38.1 mm) 'and the inner tube section has two rows of 8 holes, 1 diameter. / 8 inch (3.2mm) and equally spaced around the circumference of the tube section, providing communication between the center of the tube section 3 and the space, 4, between the sections of the outer tube. The outer tube sections and space 4 are coated with a continuous layer of rubber, 5, 1/2 inch (12.7 mm) thick which fits tightly around the outer tube sections and crosses in 6 space 4.
The roller 'is provided with closures, 7, welded to the ends of the outer tube sections and shafts, 8, one of which is reamed
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at 9 to ensure communication by means of a two-way valve, with a vacuum pump and high pressure air.
As a service, the roller of Figure 1 is used with a driven nip roller of a conventional type, and the pressure exerted on the film passing through the pass is adjusted by adjusting the air pressure in the hollow roller. , it should be noted that the rubber, 'at 6, tends to curve in the space 4,' and that, therefore, it will usually be necessary that there be a pressure in the roller greater than the maximum pressure in the film to prevent air from passing from one side of the pass to the other.
vans the apparatus of Figure 2, one side of the pass is formed by two half-rollers ALL, read, mounted so as to be able to rotate on a shaft 11 and separated from each other by an element of " leakage "cylindrical, 12, which turns on as soon as a ball bearing around an eccentric mounted on the shaft 11 'or' as an integral part. 13 represents a lever which makes it possible to turn. tighten the shaft 11 to adjust the position of the eccentric relative to the past and therefore adjust the depth of the opening in the middle of the flattened film, 14, passing through the past and the amount of fluid passing through it . 15 represents the driven roller of uniform diameter.
in figure 3, 14 shows the tubular film, which comes from an extrusion device and a cooling system, 16.17 shows a pair of nip rollers designed, as described in Belgian patent no. 548,151, to allow to a tubular probe, 18, to pass between them in order to introduce fluid for the inflation of the part 19 of the film; and 15 and 2U respectively represent the driven roll and the modified roll of the nip rolls constructed in accordance with the present invention, for example, as shown in Figure 1 or 2.
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Between these two nip roller systems, the tubular film is stretched in the inflated part 19 by the pressure of a fluid usually enclosed in air, the film being heated in the upper zone of this part to the temperature of desired stretching. It can be simultaneously stretched in the machine direction owing to the fact that the roller 15 is driven at a peripheral speed higher than that of the rollers 17. 21 shows the pinch rollers between which the film passes. going to dump 22. ' Between rollers 15 and 21, a second inflated part,
23, is formed by a controlled quantity of air or other fluid admitted from the bubble 19 by the method described above.
This part
23 is heated to the desired crystallization temperature, while the internal pressure is adjusted and maintained at a value lower than that of the stretching pressure prevailing in the film at 19, by an appropriate adjustment of the section. "leak" from the nip roll as described above. The pressure at 23 is generally just sufficient to prevent shrinkage or to allow only slight shrinkage of the tubular film in that region.
Idler rollers can be staggered above and below nip rolls 15 and 20, and above nip rollers 21, to aid in the gradual flattening or inflation of the film.
The fluid at the required pressure, is introduced and maintained in part 19 of the tubular film by means of the tubular probe, which passes through the core of the extrusion device, the cooling part of the tube. the film and finally between the nip rollers 20 and 15, as described.
It is clear that numerous modifications can be made to the apparatus particularly described, without departing from the scope of the present invention. In particular, other means may be provided for controlling the amount of fluid passing through the flattened portion of the film.
For example, the excen-
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cudgel. rollers shown in Figure 2 can be,
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placed by an inflatable elastic element in order to exert the required variable pressure on the flattened tubular film:
or
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Although as indicated 1: 1, instead of a single device for exerting variable pressure in the middle of the film, such devices may be provided at the location of the two folds of the flattened film. ,
It should also be noted that although the process of the present invention as particularly described is primarily intended for the production of an oriented film, having a finished tubular shape, the film may nevertheless be slit, if it is desired beyond the crystallization bubble and envisioned in one or more flat films.
Further, although the invention has been described with more detailed reference to
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Particularly to the crystallization of an oriented film, the different principles of operation can be applied to other processes which involve the inflation to different internal pressures of two or more parts. continuously advancing dandruff
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nuè, for example to pleating methods already mentioned.
The apparatus of the present invention will usually be able to prevent as well as control the flow of fluid through the substantially flattened portion of the film, and in some cases it may be found that the escape of fluid to the other end of the inflated portion may be slow to allow the fluid inlet to be shut off and pressure to be adjusted intermittently only.
This particularly applies to the process
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illustrated by figure 3, in which it is ilictésiraole to leave
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d the air in the film beyond the nip rollers 21; therefore as soon as the desired pressure is applied in the part 23 of the film, it will usually be necessary to prevent any further flow of air through the film section of the roll.
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nip 20. Intermittent adjustment may however be necessary to compensate for slight losses beyond the nip rolls or through defects in the film.
In other cases, particularly when the film is split, the leakage at the other end will be sufficient to necessitate the continuous admission of air through the "leak" section. nip rollers.
Thermoplastic polymeric materials which can be shaped or processed into a tubular film by the methods of the present invention are, for example, high molecular weight linear aromatic polyesters, such as polyethylene terephthalate; nylon, polythene; polypropylene, polyvinyl lechl; polyvinylidene chloride; vinyl chloride / vinylidene chloride copolymers; andrubber hydrochloride.
Because of the particular utility of tubular film of polyethylene terephthalate as a packaging material and because of the sequence of operations involved in its production, the present invention is of particular interest in the production of polyethylene terephthalate. tubular oriented polyethylene terephthalate film.
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