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"Procédé et dispositif pour le pré-traitement de films en matière plastique".
L'invention concerne le pré-traitement des matières plastiques et plus spécialement du. polyéthylène en gaine, film, bande, feuille,,. généralement de faible épaisseur, en vue de les rendre aptes à former de bons supports d'imprimerie .sans que leur capacité de collage à chaud ne soit notablement réduite.
La nécessité de ce pré-traitement en soi est bien connue.
On a d'ailleurs déjà, à cette fin, proposé quatre méthodes fondamentales, respectivement la chloruration, le trai- tement par chauffage différentiel, l'oxydation et le traitement électronique.
La présente invention concerne essentiellement le trai- tement électronique.
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Comme traitement électronique, on a déjà proposé de faire passer le film de polyéthylène entre deux électrodes, l'une d'elles étant constituée par un rouleau d'appui. Mais, dans toutes les exécutions connues, entre l'une des électrodes et le film, est interposée obligatoirement une couche d'une matière isolante ou diélectrique-.
Il semble que, d'une manière absolument générale, la présence de ce diélectrique intercalaire a été jugée indispen- sable, ce qui a donné lieu à des conceptions aussi nombreuses que variées pour l'établissement de ce diélectrique.
La présente invention, qui concerne également un tel traitement électronique, est basée sur la constatation sur- prenante en soi que le diélectrique intercalaire non seule- ment n'est pas indispensable mais qu'en faisant porter le film directement sur un cylindre nu à surface extérieure métallique, l'autre électrode étant également dépourvue d'un diélectrique, on réalise un procédé et un dispositif d'une simplicité et d'une efficacité étonnantes.
De plus, une conception vraiment surprenante du pro- cédé et du dispositif ainsi réalisés est que ledit dispositif peut, quasi instantanément et moyennant une dépense vraiment réduite, être appliqué sur toute machine telle que bobineuse, extrudeuse, dérouleuse, imprimeuse ou autre, sans modification aucune des organes de ces machines et moyennant seulement l'apport d'éléments extrêmement simples et peu encombrants.
Contrairement aux procédés connus appliquant les ef- fets d'effluve, le procédé de l'invention consiste à prendre le film lui-même - et seulement le film - comme diélectrique entre les deux électrodes branchées sur le générateur de courant à haute tension, l'une des électrodes étant constituée par une simple barre, généralement en cuivre, disposée parallèlement et à très faible distance d'un rouleau d'appui du film, lequel
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rouleau, en une matière conductrice, remplit la fonction de la deuxième électrode et le film appuyé sur ce rouleau formant le revêtement diélectrique de celui-ci, respectivement de la deuxième électrode.
Cn observera que ce procédé est éminemment simple et rend systématiquement superflus les moyens parfois complexes proposés pour faire déplacer le film entre une électrode et un diélectrique solidaire de la deuxième électrode. Par voie de conséquence, les dispositifs appliquant ce procédé sont également éminemment simples et susceptibles d'être montés sans aucun aléa sur toute machine adéquate pré-existante
En fait, le dispositif proprement dit appliquant le procédé de l'invention est purement et simplement composé d'un générateur de courant haute tension, d'une électrode et du câblage nécessaire pour raccorder la première électrode audit générateur et celui-ci à la masse à laquelle est également rac- cordé le rouleau de la machine faisant office de seconde électro- de.
En pratique, il suffit donc de fixer parallèlement et à très faible distance du rouleau choisi, comme seconde élec- trode, une barre de cuivre d'un type quelconque, bien connu en soi, dont les caractéristiques de bobinage seront adaptées à Inapplication considérée. Le film normalement déroulé ex-bobine, ou venant de l'extrudeuse, après avoir passé sur les tambours tendeurs usuels, est passé entre ladite barre de cuivre et ledit rouleau de manière à être franchement appuyé sur celui-ci, sur une certaine longueur d'arc de circonférence de part et d'au- tre de ladite barre formant la première électrode, le film aboutissant normalement, via éventuellement d'autres rouleaux connus, à l'enrouleur.
Comme conséquence de cette disposition, le film forme, à proximité et de part et d'autre de la première électrode, le
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revêtement diélectrique du rouleau formant la seconde électrode.
Lorsque le circuit du générateur de courant haute tension, via lesdites électrodes, est fermé on observe, entre la barre de cuivre formant la première électrode et la partie la plus voisine du film se déroulant à vitesse constante, une nappe d'effluves de densité absolument régulière entretenue d'une manière constante.
On observe également qu'en conséquence de cette dispo- sition particulière et extrêmement simple, le courant néces- saire, d'une tension de l'ordre de 10.000 à 15.000 Volts, pré- sente une intensité remarquablement faible, surtout par rapport au courant nécessaire dans les installations connues, cette in- tensité, dans le procédé de l'invention, étant à peine de l'or- dre de 1 à 2 milli-ampères.
Cette intensité extrêmement réduite est intéressante non pas du point de vue purement économique en raison de la faible quantité de courant débité, mais par le fait que les machines se trouvent systématiquement à l'abri de tout danger ou accident généralement quelconque.
En ce qui concerne les résultats obtenus sur les films eux-mêmes, généralement les films de polyéthylène, on constate que, sans perte préjudiciable de son pouvoir de scellage à chaud, la pellicule présente une texture superficielle parti- culièrement apte à recevoir ultérieurement toute impression gé- néralement quelconque par les moyens usuels.
On observe qu'une pellicule ainsi pré-traitée se pré- sente, même après un long délai de séjour dans un magasin d'ap- provisionnement, sous les meilleures conditions lorsqu'on les place sur les machines imprimeuses, les travaux d'impression étant; pratiquement impeccables.
On remarquera d'ailleurs qu'en raison de l'extrême simplicité tant du procédé que des dispositifs qui en font
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application, il est possible de supprimer, en quelque sorte, le pré-traitement ou plus exactement de le faire coïncider avec la phase d'impression en sorte qu'il suffit de choisir, dans la machine imprimeuse, le rouleau convenant le mieux pour servir de seconde électrode et d'appliquer, dans la machine im- primeuse, avant les phases d'impression proprement dites, la première électrode dans les conditions précédement décrites, d'une telle manière que le traitement du film s'effectue même juste avant les travaux d'impression.
En tout cas, on peut ainsi supprimer systématiquement toutes les machines et installations parfois coûteuses qui ont été préconisées comme machines intermédiaires de conditionne- ment entre l'extrusion ou laminage et l'impression.
Les différentes caractéristiques de l'invention ressor- tiront davantage encore de la description plus détaillée ci- après, laquelle se réfère aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 représente, aussi schématiquement que pos- sible, le montage permettant la réalisation du procédé objet de l'invention; les figures 2 à 5 représentent des variantes de réali- sation du rouleau formant la seconde électrode pour l'applica- tion du procédé de l'invention; la figure 6 schématise les éléments essentiels de l'ap- plication du procédé de l'invention sur une extrudeuse.
Comme schématisé à la figure 1 l'application du procédé de l'invention requiert seulement l'utilisation d'un rouleau 1 qui peut être un rouleau spécial ou éventuellement un rouleau dûment choisi mais normalement utilisé dans une machine déter- minée telle qu'une bobineuse, une extrudeuse, une dérouleuse, une imprimeuse ou toute autre machine analogue.
Ce rouleau 1 est généralement en acier et, conformément à l'invention, il est connecté à la terre en 2, via le conducteur 3; à proximité
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dudit rouleau 1, le long d'une génératrice et à faible distance de celui-ci, est disposée une électrode formée par une barre de cuivre adéquate; cette électrode 4 est reliée à l'un des en- roulements 5 d'un transformateur via un conducteur 7, ledit enroulement 2 étant connecté à la terre en 8 par le conducteur schématisé en 9;
le deuxième enroulement du transformateur 6 est alimenté par les conducteurs 10-11. Le film à traiter F passe sur le rouleau 1 dans l'espace délimité par ledit rouleau et la seconde électrode 4, Cette dernière pourra présenter soit une surface continue, soit une surface discontinue ou non rec- tiligne de manière, par exemple, à provoquer un certain effet de pointe permettant une concentration des effluves à la surfa- ce du film. Par exemple,de bons résultats peuvent être obtenus par une surface présentant au film une série de protubérances planes en quinconce ou de toute manière assurant une réparti- tion uniforme des éffluves sur le film.
Conformément à l'invention, le rouleau 1 pourra être conditionné d'une telle manière que, seule, la longueur couver- te par le film à traiter soit maintenue superficiellement conduc- teur d'électricité, là où les autres parties du rouleau 1 non juxtaposées au film à traiter sont conditionnées de manière à être diélectriques ou rendues diélectriques.
Dans l'exemple de la figure 2, la largeur du film F est égale à la longueur du rouleau 1 et aucune disposition particu- lière ne doit être prise concernant ce rouleau ; la figure 3, on a représenté un tronçon de rouleau 1' non couvert par le film F et, dans ce but, ce tronçon 1' est exécuté en une ma- tière isolante ou bien la partie correspondante du rouleau 1 est recouverte d'une matière diélectrique; dans la figure 4, on a représenté une variante de la disposition de la figure 3, le tronçon 1' étant réparti de part et d'autre du film F et ces tronçons 1' sont conditionnés comme exposé pour l'exécution de la figure 3;
dans la figure 5, on a représenté un rouleau 1
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constitué par des tronçons interchangeables de manière à pou- voir rendre variable, respectivement réglable, la longueur de rouleau faisant office d'électrode, les autres parties du rouleau étant constituées par des éléments isolants ou rendus isolants. En l'occurrence, ce rouleau en tronçons multiples est constitué par un tronçon central 1 dont la longueur est égale à la plus petite latgeur de film à traiter ; d'un côté et, de préférence, de part et d'autre de ce tronçon de longueur minimum 1 sont susceptibles d'être fixés sur le même axe des tronçons 1' formés, en quelque sorte, par des disques.
Dans cette éventualité, il suffit de disposer d'un tel rouleau central 1 de longueur minimun et d'un jeu de disques ou de tronçons de rouleau 1' en métal et d'un jeu de tels disques ou tronçons de rouleau en une matière isolante ou rendue superficiellement isolante pour pouvoir adapter aisément la longueur de rouleau susceptible de remplir la fonction d'une électrode à la largeur de film à traiter.
L'inventionconcerne ci-ailleurs toutes dispositions généralement quelconques susceptibles d'approprier semblable- ment ledit rouleau formant électrode.
A titre d'exemple, une application du procédé de l'inven- tion est schématisé à la figure 6 et cette application concerne le traitement du film F sur une extrudeuse. Dans cette figure 6, est schématisés la gaine F'à sa sortie de l'extrudeuse proprement dite et l'aplatissement de cette gaine entre les éléments laté- raux de guidage 12-13, Considérant ladite gaine F' aplatie comme étant le film F à traiter, celui-ci, au lieu d'être acheminé di- rectement sur la bobine 14 selon la manière traditionnelle, est dérivé vers un cylindre 1 généralement en acier et, de là, vers un cylindre tendeur 15 des cylindres presseurs 16 et la bobine 14 Le cylindre 1 est connecté à la terre par le conducteur 3.En regard du cylindre 1 est, delamamère précédementindiquée,
disposéeetfixée
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l'électrode 4 branchée sur le transformateur par le conducteur 7 également de la manière indiquée également dans l'exposé du schéma de la figure 1.
Le traitement se produit tel qu'exposé précédemment.
On adaptera semblablement toute autre machine.
L'invention concerne non seulement le procédé mais tout dispositif conditionné pour appliquer ce procédé ainsi que toute machine généralement quelconque comportant un tel dis- positif.
REVENDICATIONS. l.- Procédé pour le pré-traitement de films en matière plastique, au moyen d'effluves produites par l'application d'un courant à haute tension, caractérisé en ce qu'il consiste à faire passer le film à traiter entre un cylindre métallique nu et une électrode, ledit cylindre remplissant le rôle de la seconde électrode, les deux électrodes étant branchées dans le circuit d'un générateur à haute tension et le film remplissant, à lui seul, le rôle de diélectrique.
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"Method and device for the pre-treatment of plastic films".
The invention relates to the pre-treatment of plastics and more especially of. polyethylene in sheath, film, tape, sheet ,,. generally of small thickness, in order to make them suitable for forming good printing supports. without their hot bonding capacity being significantly reduced.
The need for this pre-treatment per se is well known.
To this end, four fundamental methods have already been proposed, respectively chlorination, treatment by differential heating, oxidation and electronic treatment.
The present invention relates essentially to electronic processing.
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As an electronic treatment, it has already been proposed to pass the polyethylene film between two electrodes, one of them being constituted by a support roller. But, in all known embodiments, between one of the electrodes and the film, a layer of an insulating or dielectric material is necessarily interposed.
It seems that, in an absolutely general manner, the presence of this intermediate dielectric has been considered essential, which has given rise to designs as numerous as they are varied for the establishment of this dielectric.
The present invention, which also relates to such an electronic treatment, is based on the surprising finding in itself that the intermediate dielectric not only is not essential but that by making the film bear directly on a bare cylinder surface. metallic outer, the other electrode also being devoid of a dielectric, a method and a device surprisingly simple and efficient are produced.
In addition, a truly surprising conception of the process and of the device thus produced is that said device can, almost instantaneously and at a very low cost, be applied to any machine such as a winder, extruder, unwinder, printer or the like, without modification. none of the components of these machines and only with the contribution of extremely simple and compact elements.
Unlike the known methods applying the effluvium effects, the method of the invention consists in taking the film itself - and only the film - as dielectric between the two electrodes connected to the high voltage current generator, the 'one of the electrodes being constituted by a simple bar, generally made of copper, arranged parallel and at a very short distance from a support roller of the film, which
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roller, made of a conductive material, fulfills the function of the second electrode and the film pressed on this roller forming the dielectric coating thereof, respectively of the second electrode.
It will be observed that this process is eminently simple and systematically makes unnecessary the sometimes complex means proposed for moving the film between an electrode and a dielectric secured to the second electrode. Consequently, the devices applying this method are also eminently simple and capable of being mounted without any hazard on any suitable pre-existing machine.
In fact, the actual device applying the method of the invention is purely and simply composed of a high voltage current generator, an electrode and the wiring necessary to connect the first electrode to said generator and the latter to ground. to which is also connected the machine roller which acts as the second electro- nic.
In practice, it is therefore sufficient to fix in parallel and at a very short distance from the chosen roll, as second electrode, a copper bar of any type, well known per se, the winding characteristics of which will be adapted to the application considered. The film normally unwound ex-reel, or coming from the extruder, after having passed over the usual tensioning drums, is passed between said copper bar and said roll so as to be firmly pressed on the latter, over a certain length of arc of circumference on either side of said bar forming the first electrode, the film normally ending, optionally via other known rollers, in the winder.
As a consequence of this arrangement, the film forms, near and on either side of the first electrode, the
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dielectric coating of the roll forming the second electrode.
When the circuit of the high voltage current generator, via said electrodes, is closed, we observe, between the copper bar forming the first electrode and the closest part of the film taking place at constant speed, a layer of effluvia of absolutely density. regular maintained in a constant manner.
It is also observed that as a consequence of this particular and extremely simple arrangement, the necessary current, with a voltage of the order of 10,000 to 15,000 volts, has a remarkably low intensity, especially compared to the current. necessary in the known installations, this intensity, in the process of the invention, being barely of the order of 1 to 2 milli-amps.
This extremely low intensity is advantageous not from a purely economic point of view because of the small amount of current delivered, but by the fact that the machines are systematically sheltered from any danger or accident generally of any kind.
As regards the results obtained on the films themselves, generally polyethylene films, it is found that, without detrimental loss of its heat-sealing power, the film has a surface texture which is particularly suitable for subsequently receiving any printing. generally any by the usual means.
It is observed that a film thus pre-treated is present, even after a long period of stay in a supply store, under the best conditions when placed on the printing machines, the printing works. being; practically flawless.
It will also be noted that, owing to the extreme simplicity both of the process and of the devices which make it
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application, it is possible to eliminate, in a way, the pre-processing or more exactly to make it coincide with the printing phase so that it is sufficient to choose, in the printing machine, the most suitable roll to serve electrode and to apply, in the printing machine, before the actual printing phases, the first electrode under the conditions described above, in such a way that the treatment of the film is carried out even just before the printing phases. printing works.
In any case, it is thus possible to systematically eliminate all the sometimes expensive machines and installations which have been recommended as intermediate packaging machines between extrusion or laminating and printing.
The various characteristics of the invention will emerge even more from the more detailed description below, which refers to the appended drawings in which: FIG. 1 represents, as schematically as possible, the assembly allowing the implementation of the object method of the invention; Figures 2 to 5 show alternative embodiments of the roller forming the second electrode for the application of the method of the invention; FIG. 6 shows schematically the essential elements of the application of the process of the invention on an extruder.
As shown schematically in Figure 1 the application of the method of the invention requires only the use of a roller 1 which can be a special roller or possibly a roller duly chosen but normally used in a particular machine such as a roller. winder, extruder, unwinder, printing machine or any other similar machine.
This roller 1 is generally made of steel and, in accordance with the invention, it is connected to the earth at 2, via the conductor 3; near
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of said roller 1, along a generator and at a short distance therefrom, is disposed an electrode formed by a suitable copper bar; this electrode 4 is connected to one of the windings 5 of a transformer via a conductor 7, said winding 2 being connected to earth at 8 by the conductor shown schematically at 9;
the second winding of transformer 6 is supplied by conductors 10-11. The film to be treated F passes over the roller 1 in the space delimited by said roller and the second electrode 4, the latter may have either a continuous surface, or a discontinuous or non-rectilinear surface so as, for example, to cause a certain peak effect allowing a concentration of the scents on the surface of the film. For example, good results can be obtained by a surface presenting to the film a series of flat staggered protuberances or in any way ensuring a uniform distribution of the effluents on the film.
According to the invention, the roll 1 can be packaged in such a way that only the length covered by the film to be treated is kept on the surface as electrically conductive, where the other parts of the roll 1 do not. juxtaposed to the film to be treated are packaged so as to be dielectric or made dielectric.
In the example of FIG. 2, the width of the film F is equal to the length of the roll 1 and no special provision needs to be made concerning this roll; FIG. 3 shows a section of the roll 1 'not covered by the film F and, for this purpose, this section 1' is made of an insulating material or else the corresponding part of the roll 1 is covered with a dielectric material; in Figure 4, there is shown a variant of the arrangement of Figure 3, the section 1 'being distributed on either side of the film F and these sections 1' are conditioned as explained for the execution of Figure 3 ;
in figure 5, there is shown a roller 1
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constituted by interchangeable sections so as to be able to make variable, respectively adjustable, the length of the roll acting as an electrode, the other parts of the roll being formed by insulating elements or made insulating. In this case, this roll in multiple sections is formed by a central section 1, the length of which is equal to the smallest width of the film to be processed; on one side and, preferably, on either side of this section of minimum length 1 are capable of being fixed on the same axis of the sections 1 ′ formed, in a way, by discs.
In this event, it suffices to have such a central roll 1 of minimum length and a set of discs or roll sections 1 'made of metal and a set of such discs or roll sections made of an insulating material. or made superficially insulating in order to be able to easily adapt the length of the roll capable of fulfilling the function of an electrode to the width of the film to be treated.
The invention relates, moreover, to any generally arbitrary arrangements capable of similarly adapting said roller forming an electrode.
By way of example, an application of the process of the invention is shown schematically in FIG. 6 and this application relates to the treatment of the film F on an extruder. In this figure 6, is shown schematically the sheath F 'at its exit from the extruder proper and the flattening of this sheath between the lateral guide elements 12-13, considering said flattened sheath F' as being the film F to be processed, the latter, instead of being routed directly onto the reel 14 in the traditional way, is branched towards a cylinder 1 generally made of steel and, from there, to a tension cylinder 15 of the pressing cylinders 16 and the coil 14 Cylinder 1 is connected to earth by conductor 3. Opposite cylinder 1 is, of the previously indicated mother,
arranged and fixed
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the electrode 4 connected to the transformer by the conductor 7 also in the manner also indicated in the description of the diagram of FIG. 1.
The processing takes place as described above.
We will similarly adapt any other machine.
The invention relates not only to the method but to any device conditioned to apply this method as well as to any machine generally of any kind comprising such a device.
CLAIMS. l.- Process for the pre-treatment of plastic films, by means of corona produced by the application of a high voltage current, characterized in that it consists in passing the film to be treated between a cylinder bare metal and an electrode, said cylinder fulfilling the role of the second electrode, the two electrodes being connected in the circuit of a high voltage generator and the film fulfilling, by itself, the role of dielectric.