CZ261594A3

CZ261594A3 - Polymeric agents and materials

Info

Publication number: CZ261594A3
Application number: CZ942615A
Authority: CZ
Inventors: Paul Anthony Taylor; Kevin Mark Goninan
Original assignee: British Tech Group Int
Priority date: 1992-04-23
Filing date: 1993-04-23
Publication date: 1995-06-14
Also published as: KR950701272A; HU9403063D0; EP0644823A1; WO1993022125A1; GB9421384D0; GB2282100A; FI944958A0; NO944003D0; FI944958A; NO944003L; HUT70712A; AU4021493A; JPH07508688A; CA2134101A1; BR9306286A; SK127794A3

Description

Oblost techniky

i i

o ·

Předkládaný vynález popisuje polymerní materiály a piasTředkyz nichvyrobené a způsoby a zařízení pro tvorbu polymerních prostředků a materiálů, zvláště polymerních prostředků a materiálů, které lze snadno odstranit,'nejsou-ií více zapotřebí.

Dosavadní stov techniky

Polyvinylacetát je vod on e rozpustný polymer, který je připravován polymerací vinylacetátu. Tento polymer je použit pro přípravu polyvinylalkoholu (PVA) hydrolýzou nebo alkoholýzou za odstranění acetylových skupin z polyvinylacetátu. Toto odstranění acetylových skupin může být provedeno parciálně za vzniku produktu, který je formálně totožný s kopolymerem vinylolkoholu a vinylacetátu. Převožuje-li vinylalkohol, ole vinylacetátové skupiny jsou v polymeru přítomny dosud ve významném množství, je tento kopolymer vodorozpustný a je často označován jako parciálně hydrolyzovoný polyvinylalkohol. Obsah reziduáTníah vinylacetátových skupin se pohybuje výhodně okolo 11%. hmotnostních, což odpovídá molárněl2%. Je-li hydrolytická reakce provedena téměř do konce, vzrůstá krystolinita polyvinylalkoholu a rozpustnost ve studené vodě významně klesá. Takový materiál je označován jako plně hydrolyzovoný“ .poJyvinylalkohol. Obsah reziduálních vinylacetátových skupin obvykle nepřesahuje molárně 3%.

WO 92/01556, který je zde uveden jako reference, popisuje některé degradovatelné prostředky obvykle v podobě folií, ve kterých je vodorozpustný PVA substrát na povrchu chráněn polymerní kompozitní strukturou před kontaktem s vodou, dokud je prostředek používán. Takové struktury bylo dosud relativně nesnadné připravit, Zvláště jsme zjistili, že určité

odlévací/lisovocí způsoby a koextruzní způsoby vyfukování filmu popsané a uvedené v WO 92/01556 neposkytují uspokojivý produkt.

Účelem předkládaného vynálezu je poskytnout vylepšení tvorby takových polymerních materiálů, jaké jsou uvedeny v WO 92/01556.

Podstata vynálezu - ...............-.....

Předkládaný vynález je založen na našem překvapivém zjištění, že polymerní materiál typu, který je popsán v WO 92/01556, lze připravit s podstatnými a neočekávanými výhodami týkajícími se účinnosti, rychlosti a ceny, extruzí vrstev přes určité tryskové zařízení nebo specifickým mnohakrokovým tvorným způsobem. Je třeba si uvědomit, že odlévací koextruze’ uvedená zde nepřipomíná neextruzní odlévací/lisovací způsoby popsané v WO 92/01556, jak bude vysvětleno detailněji dále.

Popis vynálezu

Předkládaný vynález proto popisuje za prvé způsob přípravy kompozitního polymerního prostředku nebo polymerního materiálu zahrnujícího první organickou polymerní vrstvu (např. parciálně hydro lyžovaného polyvinylatkcholu), která je za dané (vhodně nízké) teploty vodorozpustná, typicky při 20 ’C, a druhou organickou polymerní vrstvu (např. plně hydrolyzovaného polyvínylalkoholu) přilehlou k prvnímu polymeru, přičemž druhý polymer je podstatně méně rozpustný než první polymer nebo nerozpustný ve vodě za téže dané teploty, zahrnující: vyfukovaný film nebo odlévací koextruzní způsob, při kterém jsou polymery extrudávány přes tryskové zařízení takovým způsobem, že polymery vycházejí ze zařízení v podobě kompozitního polymerního materiálu zahrnujícího vrstvy polymeru; nebo extruzní laminovací způsob, při kterém jsou polymery extrudovčny přes tryskové otvory takovým způsobem, že polymery vycházejí ze zařízení jako separátní polymerní vrstvy a následně spolu procházejí mezi lisovací zařízení za vhodné teploty a podmínek a lisovacího tlaku, který zapříčiňuje, že vrstvy jsou laminovány dohromady za vzniku kompozitního polymerního materiálu zahrnujícího polymerní vrstvy; nebo tvorným a potahujícím způsobem, při kterém je vytvořena první polymerní vrstva extruzí nebo vyfukováním-lisováním a vrstva druhého polymeru je následně nanesena joko potah (např. nástřikem, máčením, natřením, válením atd.).

Je-li prostředek nebo materiál tvořen za použití extruzního způsobu vyfukování filmu, obsohuje tryskové zařízení první vstup pro přívod jednoho z polymerů pod tlakem a druhý vstup pro přívod druhého polymeru pod tlakem; a pár jehlových členů, kde první jehlový člen je dutý v celé své délce a obkružuje druhý jehlový člen o v takovém uspořádání, že první prstencový žlábek se nalézá okolo vnějšího povrchu prvního jehlového členu za účelem přivádění organického polymeru okolo vnějšího povrchu prvního jehlového členu a druhý prstencový žlábek se nalézá okolo vnějšího povrchu druhého jehlového členu za účelem přivádění organického polymeru okolo vnějšího povrchu druhého jehlového členu. Zařízení dále zahrnuje kanál pro přívod polymeru spojený s každým z obou žlábků za účelem přivádění polymerů ze zmíněných vstupů do popsaných žlábků okolo téměř celého vnějšího povrchu zmíněného jehlového členu.

' Takové tryskové zařízení pro koextruzi tohoto materiálu je fcké nové a je také podstatou předkládaného vynálezu. Předkládaný vynález dále popisuje tryskové zařízení pro koextruzi kompozitního polymerního prostředku nebo materiálu zahrnující první a druhou navzájem k sobě .přilehlou vrstvu organického polymeru, kde tryskové zařízení zahrnuje: podlouhlé pouzdro mající první vstup pro přívod jednoho z polymerů pod tlakem o druhý vstup pro přívod druhého polymeru pod tlakem a výstup směrem od vstupu pro odvod kompozitního polymerního materiálu; o pár jehlových členů uložených v pouzdru, kde první jehlový člen je dutý v celé své délce a obkružuje druhý jehlový člen o v takovém uspořádání, že první prstencový žlábek se nalézá okolo vnějšího povrchu prvního jehlového členu za účelem přivádění jednoho z organických polymerů, okolo, vnějšího povrchu prvního jehlového členu směrem k výstupu z pouzdra a druhý prstencový žlábek, který se nalézá okolo vnějšího povrchu druhého jehlového členu za účelem přivádění druhého organického polymeru okolo vnějšího povrchu druhého jehlového členu směrem k výstupu z pouzdra, přičemž oba, první a druhý žlčbek, jsou ukončeny takovým způsobem, že polymery jsou odváděny z výstupu pouzdro jako kompozitní polymerní materiál zohrnující polymerní vrstvy; zařízení dále zahrnuje kanál vedoucí polymer pro přívod polymeru spojený s každým z obou žlobků, který má výhodně relativně větší šířku-než mají příslušně žlábky, za účelem přivádění polymerů ze vstupů do popsaných žlobků okolo celého vnějšího povrchu zmíněného jehlového členu.

Polymer vedoucí kanál je výhodně spojen s každým ze žlábků a nejvýhodnějším uspořádáním vytváří vedoucí kanál dvě cesty pro polymery vstupující přes příslušný vstup, kde první cesta přivádí polymer.jedním směrem okolo příslušného jehlového členu a druhá cesta přivádí polymer v druhém směru okolo jehlového členu. V tomto nejvýhodnějším uspořádání každá cesta z poloviny obkružuje jehlový člen a cesty se setkávají při pohledu dd vstupu za jehlovým členem. / '

Polymer vedoucí kanály jsou výhodně vytrézovány do vnějších povrchů jehlových členů. Šířka každého z kanálů vedoucích polymer se zužuje ve směru od vstupu, nejvýhodněji na šířku identickou se žlóbkem, který je kanálem napájen.

Nejvýhodnější uspořádání je takové, že vedoucí kanál je otevřený po celé délce do žlábku, který je kanálem napájen.

V dalším výhodném uspořádání se každý vedoucí kanál vine kupředu (tj, ve směru výstupu) podél příslušného jehlového členu, takže polymer, který putuje kanálem na zadní stranu jehlového členu (při pohledu od vstupu), předtím než vstoupí do příslušného žlábku, urazí zásadně totožnou nebo podobnou délkovou vzdálenost podél jehlového členu jako polymer, který vstupuje do žlóPku relativně brzy po vstupu do zařízení přes příslušný vstup.

Druhý jehlový člen je výhodně dutý, takže stlačený vzduch může být vyfukován prostředkem trysky a přispívat k expandování filmu opouštějícího trysku.

Při výrobě listů odlévací extruzí nebo koextruzí separátních listů a jejich následné laminaci odlévací tryska nebo trysky mohou zahrnovat první vstup pro přívod jednoho z polymerů pod tlokem o druhý vstup pro přívod druhého polymeru pod tlokem α příslušné podlouhlé štěrbiny trysky nebo trysek, přes které jsou listy extrudovčny.

Takové tryskové zařízení pro koextruzi tohoto materiálu je také nové a je také podstatou předkládaného vynálezu. Předkládaný vynález dále popisuje tryskové zařízení pro koextruzi kompozitního polymerního prostředku nebo materiálu zahrnující pivní a druhou navzájem k sobě přilehlou vrstvu organického polymeru, kde tryskové zařízení zahrnuje: pouzdro mající první vstup pro přívod jednoho z polymerů pod. tlokem a druhý vstup pro přívod druhého polymeru pod tlakem a výstup směrem od vstupu pro odvod kompozitního polymerního materiálu; tryskové zařízení vymezené prvním podlouhlým štěrbinovitým otvorem o prvním mnohočetným kanálovým zařízením, které spojuje první vstup, s prvním štěrbinovitým otvorem, mnohočetná kanálová zařízení se rozšiřují směrem k štěrbinovitému otvoru o jsou uspořádána tok, že polymer je vnášen do jústí štěrbinovitého otvoru; tryskové zařízení vymezené druhým podlouhlým štěrbinovitým otvorem o druhým mnohočetným kanálovým zařízením, které spojuje druhý vstup s druhým štěrbinovitým otvorem, mnohočetná kanálová zařízení se rozšiřují směrem k štěrbinovitému otvoru a jsou uspořádána tok, že polymer je vnášen do ústí štěrbinovitého otvoru; oba, první a druhý štěrbinovitý otvor, jsou ukončeny takovým způsobem, že polymery jsou odváděny z výstupu pouzdro jako kompozitní polymerní materiál zahrnující polymerní vrstvy.

Pro odlévocí extruzi separátních listů a jejich následnou iominaci může mít tryskové zařízení vhodný počet obvyklých tryskových zařízení poskytující vhodný počet štěrbinovitých tryskových otvorů, a proto i povodních žiábků, v. závislosti no požadovaném počtu tvořených vrstev kompozitního materiálu.

Při obvyklých způsobech odlévocí extruze jednoduchý list termoplastu, např. pevný polyvinylchloridový list, je extrudovotelná polymerní směs vedena do tzv. raménkového tryskového zařízení nebo tryskového zařízení ve tvoru tzv. rybího ocasu, které má relativně velký průměr vstupního kanálu, který se rychle rozšiřuje do mnohočetného kanálu pro vnášení extrudovotelné směsi do ústí jednoštěrbinové trysky. Mnohočetný kanál je nastaven tok, aby napomáhal vnášení směsi směrem ke koncům štěrbinovitého otvoru trysky, šířko štěrbiny je vhodně nastavitelná pomocí zvnějšku přístupných adjustačních šroubů. Extrudovaný listový materiál je obvykle vytažen za vhodného napětí a podán běžným válcem a řezcčkou pro konečnou úpravu.

Je-li kompozitní polymer připraven extruzí separátních vrstev s následnou lisovací laminocí, je toto. lisovací laminace výhodně prováděna .lisovacími, válci při volitelně zvýšené .teplotě. Povrchové efekty mezi polymery, o/ňePo elektrostatické efekty, a/nebo efekty vnějšího tlaku vzduchu pravděpodobně podporují laminaci a použití adheziv nebo spojování vrstev tavením na jejich styčných plochách nemusí být nutné.

V případě tvorného a potohovocího způsobu výroby požadovaných kompozitních polymerních prostředků nebo materiálů je první (relativně vodorozpustná) polymerní vrstva tvořena extruzí nebo vyfukováním-lisováním kterýmkoli obvyklým způsobem a druhá (relativně vodonerozpustná) vrstva polymeru je následně nanesena jako potah jakýmkoli obvyklým způsobem. Potahování nástřikem kapalné směsi druhého polymeru je zde zvláště zmíněno.

Dále je při modifikaci tohoto bodu předkládaného vynálezu druhá polymerní vrstva substituována suchým reziduem inkoustu, který se při stanovené teplotě (např. 20 *C) rozpouští pomaleji, než pivní polymer (nebo vůbec. ne). Výše zmíněný způsob je zvláště výhodný pro přípravu degrodobilních pevných vyfukovoných-lisovaných kontejnerů a lahví z prvního (relativně vodorozpusfného) polymeru pro uchovávání nevoáných materiálů jako je olej nebo benzín, potažených zvenčí relativně nerozpustným inkoustem za účelem ochrany proti degradaci, působením vody během používání.

Prostředky a materiály popsané v předchozích odstavcích jsou nové o způsob jejich výroby zakládá obecně další uplatnění předkládaného vynálezu.

V dalším aspektu popisuje předkládaný vynález polymerní prostředek nebo polymerní materiál zahrnující organický polymer, který je při dané teplotě (vhodně nízké, obvykle 20 ’C) vodorozpustný, kde povrch prostředku nebo materiálu je plně nebo částečně potažený inkoustem, který se rozpouští pomaleji nebo se při téže teplotě ve vodě nerozpouští vůbec a vytváří potah odolný proti vodě.

Analogicky ke zde popsdným kompozitům, kde prostředek nebo materiál je pouze částečně potažený inkoustem, může být celý povrch prostředku nebo materiálu potažen, je-li zamýšleno nebo očekáváno působení vody během používání prostředku.

Prostředek nebo materiál je výhodně připravován kterýmkoiiv konvenčním způsobem (nopř. extruzí , lisováním, vyfukováním-lišováním, odléváním) z polymeru a inkoustový potah je následně nanášen v kapalné formě (např. nástřikem, máčením, natíráním nebo válením nopř. použitím obvyklého potiskovacího lisu) o sušen.

Výhodným rozpustným polymerem je parciálně hydrolyzovaný polyvinylaíkohol.

•Inkoustový potah je výhodně suché reziduum flexografického alkoholového kapalného inkoustu bez přítomnosti uhlovodíků jako jsou komerčně dostupné inkousty pro přípravu polyolefinovýcn filmů pro tlexoprinting. Inkousty prodávané pod obchodní značkou ORION firmou Cootes Lorilleux Limited, Essex, England mohou být zmíněny jako příklady vhodných kapalných inkoustů, jejichž použitím lze připravit inkoustové potahy podle předkládaného vynálezu.

V některých formách tohoto aspektu podle předkládaného vynálezu je prostředek nebo materiál lominární. Takové íormy podle předkládaného vynálezu jsou polymerní filmy nebo listy používané při průmyslové výrobě. Další tormy tohoto aspektu podle předkládaného vynálezu jsou prostředky zahrnující .. části takového listu nebo filmu polymeru. Část i polymeru nebo film mohou mír zvláště takový tvor, aby zakřivení bylo více než jen v jednom směru, nopř. lahve.

Je-li vystavený povrch polymeru podroben kontaktu s vodou, rozpouští se, . ale je-li povrch polymeru pokryl inkoustovou vrstvou, pak je povrch chráněn. Je-li chráněný povrch navlhčen, inkoust působí joko bariera a ochrana prvního polymeru proti rozpouštění.

Taková funkčnost má široký rozsah aplikací. Prostředky a materiály podle předkládaného vynálezu mohou být použity obecně tendv, když lze zajistit uspořádání, kde nejprve inkoustová vrstva působí jako bariera chránící vodorozpustný polymer před materiálem, který je, nebo může být, vlhký, a tak je dříve nechráněný povrch vcdorozpustněho polymeru schopný přijít do kontaktu s. vodou. Důsledkem, toho je, že ..rozpouštění, rozpustného polymeru nastává, je-li požadováno, ole předčasnému rozpouštěnúbrání inkoust.

Jestliže prostředek zahrnuje polymerní film, vhodně jedna nebo obě strany filmu jsou potaženy nerozpustným inkoustem. Polymerní film by měl být dostatečně silný, oby zajistil požadovanou mechonickou odolnost, nopř. od δ pm do 1 mm, výhodně od 10 um do 200 pm, nopř. 50 pm. Inkoustová vrstva je výhodně od 1 pm do 7 pm tlouštky, nopř. 3 pm.

Prostředky jiného provedení, než je film, mohou zahrnovat jádro” rozpustného polymeru podstatně nebo zcela pokryté inkoustem. Takový prostředek je rezistentní vůči vodě, ale je-li inkoustová vrstva porušena, voda může rozpouštět nechráněné jádro a celý prostředek může být rozrušen.

V souladu s dalším aspektem podle předkládaného vynálezu je popsán způsob přípravy polymerního prostředku zahrnující.organický polymer, který je vodorozpustný.za dané teploty, obvykle 20 'C, a je aplikován na část nebo celý povrch prostředku potažením kapalným inkoustem o tento potcn je zásadně schopný vytvořit suchou inkoustovou barieru odolnou proti vodě, která se ve vodě za téže teploty rozpouští pomaleji nebo vůbec.

Jestliže prostředek nebo materiál zahrnuje polymerní film, lze kapalný inkoust, vhodně aplikovat nejprve na prázdný válec běžného potiskovocího lisu, o pak film kapalného inkoustu nanést běžným způsobem na válec polymerního filmu.

Inkoust lze použít v požadované barvě nebo kombinaci barev k zajištění atraktivního vnějšího vzhledu prostředku. Lze také postupně aplikovat různě inkousty za vzniku požadovaného efektu.

Odkazujeme se na všechny aspekty předkládaného vynálezu; a jak je popsáno v WO 92/0155Ó, rychlost, se kterou se rychleji rozpustný (první) polymer rozpouští, lze měnit výběrem polymeru a také výběrem podmínek zpracování. Doba, za kterou se tento polymer rozpustí, může být vybrána podle předpokládaného použití prostředku nebo materiálu a může se pohybovat od řádově sekund do několika hodin. Rozpustný polymer bude mít obecně takovou rychlost rozpouštění, jako list polymeru s nejméně jednou stranou listu vystavenou působení destilované vody při 20 ’C; list se dostatečně rozpouští tak, že k rozložení dochází v době nepřesahující 24 hodin, obvykle ne delší než 8 hodin, a je možné tento čos ještě velmi zkrátit na např. méně než 10 sekund v případě testovacího listu o tlouštce 50 μιτι.

U kompozitního materiálu popsaného v WO 92/01555 je hmotnostní podíl rozpustnějšího k méně rozpustnému polymeru výhodně nejméně 2:1, výhodněji nejméně 3:1, ještě výhodněji nejméně 5:1 a nejvýhodněji od 10:1 do 100:1, zvláště v případě prostředku o velké tlouštce.

V alternativním popsaném aspektu měně rozpustný polymer pokrývá více rozpustný polymer v tlouštce obecně nepřesahující výhodně 20 pm, výhodněji 10 um, ještě výhodněji 5 um. Lze použít i tloušfku 2 um o menší.

U kompozitního filmu se může celková tlouštka filmu pohybovat výhodně od 5 iim do 1 mm nebo výhodněji od 10umdo200,um.

Každý polymer může být použit ve směsi s dalšími substancemi např. s barvami a/nebo plnivy, které lze použít v obou vrstvách, je-li to žádoucí. Tyto přísady mohou být konvenčně používané přísady.

Prostředky mohou mít různé formy, např. kompozitní film může zahrnovat pouze dvě vrstvy, každou z jednoho druhu polymeru, nebo alternativně kompozitní film může být sendvič více rozpustného polymeru mezi vrstvami méně rozpustného polymeru. Mohou zde být přítomny také další vrstvy materiálu.' ----- — — — . — ..

Podle výše popsaného způsobu je první (nebo jediný) vodorozpustný polymer výhodně parciálně hydrolyzovaný polyvinylalkohol. Druhý, relativně vodonerozpustný polymer je plně hydrolyzovaný polyvinylolkohol. Extrudovotelné a vyfukovatelné-lisovotelné prekurzorové směsi jsou výhodně plasfikované směsí příslušných polymerů.

Pro extruzi plostikovoné směsi prvního (vodorozpustněho) polymeru výhodně zahrnuje tato směs od 1 do 60, výhodněji od 5 do 35 dílů (počítáno na hmotnost nebo objem), ještě výhodněji od 10 do 20 dílů. 'nejvýhodněji pak 15 dílů plasticizeru nd 100 dílů polymeru, a ož do obsahu 30 dílů, výhodně od 0 do 15 dílů, výhodněji od 1 do 15 dílů (počítáno na hmotnost nebo objem), ještě výhodněji od 3 do 15 dílů, nejvýhodněji kolem 5, tj. 0,01 ož 5, dílů vody no 100 dílů polymeru; o do obsahu. 5 dílů, výhodné od 0,01 do 5 dílů (počítáno no hmotnost nebo objem), výhodněji od.,0,01.. do 3 dílů,mejvýhodnějh 0,25 dílů kluzného prostředku jako je práškový silikagel (pro zlepšení tečení směsi) na Ί 00 dílů polymeru. Taková směs je nová a sama o sobě zakládá další aspekt předkládaného vynálezu.

Pro extruzi plastikované směsi druhého polymeru zahrnuje tato.směs výhodně od 1 do 80, výhodněji od 5 do 60 dílů (počítáno na hmotnost nebo objem), ještě výhodněji od 15 do 35 dílů, nejvýhodněji pok 25 dílů plasticizeru na 100 dílů polymeru, a až do obsahu 30 dílů, výhodně cd 0 do '15 dílů, výhodněji od 1 do 15 dílů (počítáno no hmotnost nebo objem), ještě výhodněji od 3 do 15 dílů, nejvýhodněji kolem 5, tj. 0,01 ož 5, dílů vody na 100 dílů polymeru; a do obsahu 3 dílů, výhodně od 0,01 do 3 dílů, nejvýhodněji 0,25 dílů kluzného prostředku jako je práškový silikagel (pro zlepšení tečení směsi) na 100 dílů polymeru. Taková směs je taktéž nová a samo o sobě zakládá další aspekt předkládaného vynálezu.

Plosticizer může být kterýkoli běžný plasticizer používaný pro přípravu polymerů. Pro poiyvinylalkoholové polymery by měl být použit jako plosticizer polyol jako je glycerol, glykol, olkandioi jako je etandiol, propandiol, butandiol, pentandiol nebo hexandiol, alkantriol jako je hexantriol, nebo propontrimetylol, monoglycerát mostné kyseliny, nebo jejich směsi.

Výše popsané extrudovatelné směsi jsou obecně pevné nebo granulární, což je rozdíl oproti vodným směsím používaným pro extruzi ve WO 92/01555. Je nutně zvláště zvýraznit, že směsi podle předkládaného vynálezu zahrnují významně menší obsah vody než známé směsi. Pro některé způsoby přípravy může být nutný vyšší obsah vady; taková rozhodnutí jsou však v rozsahu možností osoby obeznámené s technikou,

Ingredience směsí jsou výhodně smíchaný dohromady při zvýšené teplotě (např. při 110 ’C), ale není to nutné, lze použít také nižších teplot, doba nutná pro míchání směsi se však prodlouží.

Extruze je provedena za tlaku a výhodně i za zvýšené teploty. Přesné hodnoty tloku a teploty může podle teploty, tání o podmínek degradace polymeru zvolit školený pracovník.

Prostředky napomáhající zpracování jako jsou prostředky proti pěnění nebo lubrikanty lze použít, je-li to žádoucí.

Obvyklé postupy používané při práci s polymerními prostředky, které jsou v rozsahu možností osoby obeznámené s technikou, lze také do jistého rozsahu použít při tomto novém způsobu podle předkládaného vynálezu a nejsou zde proto detailně diskutovány.

Dále jsou podrobně uvedeny nové výhodné charakteristiky způsobu podle předkládaného vynálezu:

Nejprve jsme zjistili, že co se týče polyvinylalkoholů, teplota extruze (tryskového zařízení) mezi 190 ’C a 240 ’C (nopř. 215 ’C) dává dobré výsledky.

Dále, že každý polymerni prostředek je vhodně dopraven do tryskového zařízení pomocí krátkého šroubového extruderu s kapkovým dávkovačem pro prevenci zablokování. Extrudery mohou být uzpůsobeny tok, že nedojde v průběhu dopravování směsí k excesivnímu působení střižných sil, zatímco jsou směsi vytlačovány na vstup tryskového zařízení pod požadovaným tlakem o v dostatečně krátkém čase, takže nemůže dojít k signifikantní degradaci polymeru (což jsou asi 4 minuty za normálních extruzních podmínek pro PVA prostředky).

— Zjistili jsme, že takového požadavku pro každou směs lze vhodně dosáhnout použitím šroubového extruderu majícího v pouzdře extruderu dvě nebo více kompresních zón a otvor mezi zónami k uvolňování páry a teplota nebo serie teplot po celé délce pouzdra jsou pečlivě kontrolovány. Z finální kompresní zóny putuje směs do vstupu tryskového zařízení, o je-li to nutné i přes adaptor pro adjustaci teploty, který dovoluje kontrolu teploty směsi vstupující do tryskového zařízení.

V souladu s dalším aspektem předkládaného vynálezu je proto popsáno zařízení na vytlačování extrudovatelné plastikované směsi organického polymeru do extruzního tryskového zařízení při tomto, způsobu přípravy kompozitního polymerního prostředku nebo materiálu, tj. zařízení, zahrnující šroubový exíruder mající v pouzdře extruderu dvě nebo více kompresních zón a odvětrávóní mezi některými nebo všemi, zónami, a zařízení pro ,kontrolu teploty, jimiž je pouzdro extruderu možno udržovat při kontroíovoné teplotě nebo sériích teplot po celé jeho délce.

Extruzní tryskové zařízení může být i koextruzní tryskové zařízení pro získání obou polymerů nebo může obsahovat trysková zařízení mající oddělené otvory k extruzi každého polymeru zvlášt a lisovací zařízení ve směru od otvorů tryskového zařízení k lominoci polymerních vrstev po extruzi. V těchto případech je každý polymer výhodně dopravován svým vlastní šroubovým extruderem jak je popsáno výše. Navíc může být tryskové zařízení jednoduché pro extruzi jen relativně vodorozpustného polymeru určeného k následnému potahování.

Pozice kompresních zón podél pouzdra jsou vybrány tok, oby vyhovovaly určité směsi, která je takto dopravována. Je výhodné, že první kompresní oblast je v pouzdře dostatečně nízko, takže směs dosáhne signifikantní hybnosti před vstupem do kompresní zóny, což usnadní dávkování o předchází zablokování (k dalšímu omezení možnosti blokování v kompresní zóně a. omezení střihu směsi vhodně roste postupně tlak na směs v kompresní oblasti). Finální kompresní zóna, před vstupem směsi do tryskového zařízení, může být uspořádána podobné, takže tlak na prostředek roste postupně v zóně (novic k omezení střihu lze předejít zpětnému toku prostředku ven z otvoru v oblosti skutečně nulového tlaku bezprostředně před finální kompresní zónou).

kompresní poměr, průměr pouzdra šroubu a nastavení rychlosti šroubu extruderu jsou také vybrány tak, aby vyhovovaly určitému poiymernímu prostředku, který je zpracováván. Plastikovaná směs nerozpustného PVA je např. výhodně vytlačována s kompresním poměrem od 1,1:1 do 5,6:1, výhodněji 2,15:1, kde plastikovaná směs rozpustného PVA je výhodně vytlačována s kompresním poměrem od 1,5:1 do 6:1, výhodněji 3:1.

Plastikovaná směs nerozpustného PVA je vytlačována do koextruzního tryskového zařízení s relativně vysokou rychlostí šroubu a s malým průměrem pouzdra šroubu ve srovnání s plastikovanou směsí rozpustného PVA. A zvláště plastikovaný nerozpustný PVA je dopravován při rychlosti šroubu 70 ot/min. při průměru šroubu extruderu 18 mm a plastikovaný rozpustný PVA při rychlosti šroubu 50 ot/min. při průměru šroubu extruderu 25 mm.

Jak bylo uvedeno výše, teplotní podmínky podél pouzdra jsou kontrolovány. Teplota každé následné části pouzdra může směrem k tryskovému zařízení vzrůstat, zůstávat konstantní nebo klesat. U šroubu dopravujícího plastikovanou směs nerozpustného PVA by výhodná teplota pro každou následující třetinu pouzdra měla směrem k tryskovému zařízení stoupat, výhodně v krocích 180 +/- 30 Ό, 230 +/- 30 Ό a 250 +/- 30 Ό; u šroubu dopravujícího plastikovanou směs rozpustného PVA by výhodná teplota pro každou následující třetinu pouzdra měla směrem k tryskovému zařízení zůstávat konstantní nebo lehce klesat, výhodně v krocích 203 +/- 30 *C, 202 +/- 30 Ό o 199+/- 30 'C.

Stručný popis výkresů

Provedení vynálezu jsou dále popsána jako příklady s odkazem no výkresy, ve kterých:

Obr. 1 ukazuje podélný řez kcextruzním tryskovým zařízením;

Obr. 2 ukazuje pohled shora na tryskové zařízení z obr. 1;

Obr. 3 ukazuje a) pohled shora a b) podélný řez spodním blokem pouzdro zařízení z obr.l; .................. ____________

Obr. 4 ukazuje a) pohled zdola a b) pohled zpředu na první jehlový člen zařízení z obr.l;

Obr. 5 ukazuje pohled z boku na jehlový člen z obr.4 b) při pohledu zleva dolů;

Obr. ó ukazuje a) pohled zdola a b) pohled zpředu na druhý jehlový člen zařízení z obr.l;

Obr. 1 ukazuje pohled z boku na jehlový člen z c-br.ó b) při pohledu zprava;

- Obr. 8 ukazuje a) pohled shora a b)' podélný řez (se zvětšeným detailem) svrchní částí pouzdra zařízení z obr.l;

Obr. 9 ukazuje podélný řez vložkou tryskového zařízení z obr. 1 ;

Obr. 10 ukazuje a) pohled shora a P) pohled zpředu na čep zařízení z obr.

1;

Obr. 11 ukazuje a) pohled shora a b) podélný řez kruhovou svorkou zařízení z obr. 1;

Obr. 12 ukazuje semischematický vertikální řez odlévacím koextruzním tyskovým zařízením;

Obr. 13 ukazuje řez tyskovým zařízením z obr. 12 při pohieáu podél linky AA ve směru šipek;

Obr. 14 ukazuje schematicky první.koextruzní zařízení;

Obr. 15 ukazuje schematicky druhé koextruzní zařízení;

Obr. 16 ukazuje šroub exíruderu pro použití v zařízeních z obr. 14 nebo 15 při pohledu z boku;

Obr. 17 ukazuje průřez filmem, který je z jedné strany chráněn inkoustovou vrstvou; a

Obr. 18 ukazuje průřez filmem, který je z obou. střen chráněn inkoustovou vrstvou.

Detailní popis výkresů

Použité materiály

V následujícím popisu jsou jak rozpustné tak nerozpustné vrstvy připravené ž PVA. IŠyly použity PVA Mowior (chráněná obchodní značko) získané od Hoechst AG. Rozpustné vrstvy byly připraveny z Mowiolu 26-88, což je parciálně hydrolyzovaný (z 88% molárnich) PVA o průměrné molekulové hmotnosti 103 000 s vískozitou 26 mPa.s-' (měřeno jako 4% vodný roztok). Nerozpustné vrstvy byly připraveny za použití směsí Mowiolu 56/98 a Mowiolu 28/99, které byly plně hydrolyzovány a měly viskozitu a stupeň hydrolýzy tokové. joké uvádí číselné specifikace za jejich názvem viz výše.

Plostikovaná směs Mowiolu 25-88 měla následující složení (poměry jsou udány jako hmotnostní podíly na 100 dílů Mowiolu 25-88):

Mowiol 25-88 (100) glycerin (plasticizer) - 15 destilovaná voda 5 práškový silikagel R972 0,25

Práškový silikagel R972 od fyAerosil byl použit jako kluzný prostředek.

Ingredience byly na počátku vloženy do vysokootáčkového mixeru Baker Perkins (vyrobeno firmou Baker Perkins Limited) předehřátého na 110 'C. Směs byla mícháno při 500 ot/min po dobu 5 minut, po kterých se materiál začal po stranách mixeru zdvihat. Směs byla poté umístěna do chladiče na dobu zhruba 15 minut nebo dokud teploto neklesla pod 40 *C.

V mísícím způsobu glycerinový plasticizer a silikagel jako kluzný prostředek potahují granule Mowiolu a destilovaná voda se absorbuje do těchto granulí. Tento postup je doprovázen zvýšením teploty.

Plostikovaná 50:50 směs Mowiolu 5ó-98:Mowio!u 28-99 měla následující složení (poměry'jsou udány jako hmotnostní podíly no 100 dílů směsi Mowiolu):

Mowiol 55-98	(50)
Mowiol 28-99	(50)
glycerin (plasticizer)	25
destilovanávoda	5
práškový silikagel R972	0,25 - -

Ingredience byly na počátku vloženy do vysokootáčkového mixeru Baker Perkins (vyrobeno firmou Baker Perkins Limited) předehřátého na 110 ’C. Směs byla míchána při 500 οΐ/min po dobu 30 sekund, a poté při 1000-1200 ot/min po dobu 15-17 minut, po kterých se materiál začal po stranách mixeru zdvihat. Směs byla poté umístěna do chladiče na dobu zhruba 15 minut nebo dokud teplota neklesla pod 40’C.

Ιό

Joko kapalný inkoust byl použit flexografický alkoholový kopalny inkoust bez přítomnosti uhlovodíků pro přípravu polyolefinových filmů prodávaný pod obchodní značkou ORION firmou Coafes Lorilleux Limited, Essex, Englond. Takové inkousty se vyznačují nízkou zápošností a retencí rozpouštědla, po nanesení na povrch polymeru relativně rychle schnou, dobře odherují k povrchu, jsou odolné vůči nízkým teplotám a vykozují přijoteiné antisfofické-a kluzné vlastnosti. Kapalný inkoust lze smísit s běžnými odifivy, ředidly, barvicími agens nebo rozpouštědly, je-li to žádoucí.

Koextruzní tryskové zařízení

Na obrázcích 1 až Π výkresů je vyobrazeno tryskové zařízení mající blok spodního pouzdra 1 obložený elektricky zahřívaným pláštěm (600 W, 240 V) 2; první (vnější) jehlový člen 3; druhý (vnitřní) jehlový člen 4 umístěný uvnitř v dutině prvního jehlového členu 3; svrchního bloku pouzdra 5; vložka tryskového zařízení 6; čep 7 uložený ve vložce 6 a svrchní svorka 8.

Kovový blok spodního pouzdra má tvar válce o je opatřen v místě blízko základny párem vstupů 9,10, které mezi sebou svírojí úhel 120 '..Svrchní strana bloku je opatřena šesti otvory se závity U pro šrouby 12 spojující svrchní blok 5 se.spodním blokem 1; podobným počtem otvorů je opatřena spodní strana bloku 1 pro šrouby 14 pro přichycení základny 15 vnitřního jehlového členu na jeho místě.

Každý ze vstupů 9 a 10 je opatřen adaptery 16 a 17 spojujícími širší průměr šroubového extruderu (ve větším detailu diskutováno viz níže s ohledem no obr.l2 a 13) se vstupy pouzdra. Kovové adaptery isou opatřeny elektricky zahřívanými plášti 18, které umožňují kontrolu teploty. Nejvýhodněji je teplota udržováno zahříváním plášti 2 a 18, které jsou zásadně totožné. Adaptery 16 a 17 slouží tudíž jako teplotní regulátory vstupujících polymerních směsí.

První (vnější) jehlový člen 3 má obecně válcový tvor a je pevně vsazen do bloku pouzdra 1 a má dutý střední kanál 19 pro umístění druhého (vnitřního) jehlového členu 4, jak bude podrobněji popsáno viz níže.

Vnější jehlový člen 3 je vyroben z kovu a do jeho vnějšího povrchu je vyfrézován kanál 20 vedoucí polymer, který začíná relotivně blízko základny jehlového členu v místě, kde jehlový člen přiléhá ke vstupu 9 v pouzdru a vine se podél jehlového členu ve i proti směru hodinových ručiček o zužuje se co do šířky ve směru stoupání a končí na druhé straně jehlového členu.

Během používání vstupuje polymerní směs vstupem 9 do reloíivně široké části 21 kanálu vedoucího polymer 20 a dělí se podle kanálu do obou směrů.

Jak více polymeru prochází vstupem, polymer se vlévá přes kanál vedoucí polymer do užší horní oblosti 22 jehlového členu, která je oddělena malým prostorem od sousední horní části 23 vnitřní části bloku pouzdra T a vytváří tak první prstencový žlóbek 24, kterým teče polymer z kanálu 20 a vstupu 9 pro přívod polymeru přes jehlový člen 3.

Kanál 20 výrazně napomáhá doscžení distribuce polymeru po obvodu jehlového členu 3.

Jehlový člen 3 je opatřen kruhovým otvorem 25 ve stěně v blízkosti základny pro spojení mezi druhým vstupem 10 a druhým (vnitřním) jehlovým členem 4 Jak bude ve větším detailu popsáno dále. Dole je vnější jehlový člen opatřen šesti otvory 26 pro šrouby spojující základnu 15 vnitřního jehlového členu 4 na jeho místě.

Druhý (vnitřní) jehlový člen 4 má obecně válcový tvor, ale je menší než první jehlový člen 3 a je uspořádán tak, oby těsně přiléhal ke středovému kanálu 19 prvního jehlového členu. Druhý jehlový člen. 4 má také středový kanál 27, který však přivádí stlačený vzduch v etopě vyfukování extrudotu, jak bude popsáno ve větším detailu dále.

Vnitřní jehlový člen 4 je co do tvaru a funkce obecně podobný jehlovému členu 3 , má podobný polymer vedoucí kanál 28 vyfrézovaný v jehlovém členu pro přívod polymeru z druhého vstupu TjO pouzdro a otvoru 25 v jehlovém členu 3 po obvodu jehlového členu 4 a vylévá se do druhého prstencového žlábku 29 definovaného horní částí vnitřní stěny prvního jehlového členu-3. a horní částí 31 druhého jehlového členu, který má menší průměr a je tok oddělen od horní části 30 vnitřní stěny prvního jehlového členu. Vedoucí kanál 28 se zužuje co do šířky ve směru od vstupu IQ a vytváří tak dvousměrně se vinoucí kanál po jehlovém členu 4 'analogicky k vedoucímu kanálu 20 jehlového členu 3.

Základna 15 jehlového členu 4 je opatřeno radiálně vnější sadou šesti otvorů 31 pro šrouby 14 pro připevnění jehlového členu 4 k bloku pouzdra 1_. Základna 15 je taktéž opotřeno radiálně vnitřní sodou šesti otvorů 32 pro šrouby pro připevnění jehlového členu 4 k vnějšímu jehlovému členu 3.

Horní konce žlčbků 24, 29 jsou opatřeny zúženími 33, 34 , kterými je odjustována. tloušťka a pravidelnost každého z polymerních filmů před tím, než se filmy spojí a adherují dohromady za vzniku požadované dvojvrstvy. - V případě prvního žlábku 24 je zúžení 33 opatřeno kulatou částí 35, která je umístěna na vnitřní části válcové části svrchního bloku 5 zařízení. Blok 5 má vnitřní stěnu 36, která se zužuje směrem dovnitř k vrcholu a vede extrudovaný polymer procházející zúžením 33 radiálně dovnitř pro setkání s druhým polymerem uvolňovaným z druhého žlábku 29 via zúžení 34.

Blok 5 je přišroubován k vrcholu bloku pouzdra 1 přes šest otvorů 37, šest menších otvorů 38, kterými je tokféž opatřen horní.okraj bloku 5 pro šrouby spojující kruhovou svorku 8 bloku 5 Jak bude detailněji popsáno níže.

Blok 5 je taktéž ve své horní části opatřen čtyřmi postranními otvory 39a pro šrouby 39b zajišťující vložku tryskového zařízení 6 umístěnou v duté vnitřní části bloku 5, jak bude detailněji popsáno níže.

. Vložka tryskového zařízení6 je dutý cylindrický útvar s'vnitřní částí zužující se směrem vzhůru a tvoříkomoru 40, ve které je uložen čep 7. Cep 7 je dutý pro dutý šroub (není na výkresu), který prochází čepem ož do rozšířené části centrálního kanálu 27 vnitřního jehlového členu 4 a.zajišťuje čep no jeho místě. Centrální kanál 27 a centrální kanál dutého šroubu vytvářejí průchod středem celého tryskového zařízení a umožňují průchod stlačeného vzduchu tryskovým zařízením, čep 7 se vyznačuje směrem ven zužujícím se vnitřním povrchem, který vede kompozitní polymerní film ven z pouzdra tryskového zařízení přes výstup 4Ϊ do film vyfukující oblosti nod zařízením.

Základna čepu 7 je opatřena anulárním žebrem 42, které dává vzniknout svrchu zmíněnému zúžení 34 druhého žlábku 29, je-li žebro 42 umístěno na svém místě v blízkosti horní části 30 vnitřní stěny prvního jehlového členu 3.

Vložka 6 je udžováno na svrchním bloku 5 svrchní kruhovou svorkou 8 přidržující svrchní blok 5 a roménko 43 vložky 6 a je přišroubována ke svrchnímu bloku 5 prostřednictvím šesti otvorů 44 ve svorce 8 (jenom jeden z těchto otvorů je znázorněn na průřezu podle obr. 11b, pro názornost). Svrchní blok 5 je výhodně obložen elektricky zahřívaným pláštěm 45.

Následující text se vztahuje k obr. 12 a 13 výkresů. Je zde vyobrazeno dvouštěrbinové koextruzní tryskové zařízení mající dvě části bloku pouzdra 50o, 50b včetně zařízení na ohřev (není zokresleno); horní štěrbina tryskového zařízení 51 má připojené adjustační zařízení a plnící zařízení jak je posáno detailněji níže a spodní štěrbina 53 má podobně adjustační zařízení a plnící zařízení.

Každá ze štěrbin 51, 52 zařízení je definována horní 53 a spodní 54 stavitelnou hranou, které jsou od sebe odděleny pevnou středovou dvoustrannou hranou 55, kde každá ze stavitelných hran je pohyblivá ve směru od a k pevné středové hraně 55 za současné změny šířky štěrbiny pomocí běžných adjustačních šroubů 56,57.

Jak je ukázáno na detailu viz obr. 13 (ukazuje schematicky při pohledu svrchu žlábek pro extrudovatelnou směs pokračující do horní trysky zařízení 5l·, onoiogicky tomu je i u trysky 52), směs nejprve vstupuje do pouzdro via vstup 58 , který se lateráině zvětšuje za vzniku mnohočetného kanálu 59, který vede směs lateráině směrem ven, k ústí prodlouženého a relativně úzkého štěrbinovifého žlčbku 60, který vytváří výstup z mnohočetného kanálu.

Mnohočetný kanál 59 se směrem ven v průměru zužuje a obrací směrem dopředu (ve směru toku extrudovatelné směsi) ve směru zakončení (tečkované elipsy na obr. 13 představují měnící se profil mnohočetného kanálu), čímž dochází k rozprostření směsi podél ústí žlábku štěrbiny 60, který je tvořen částmi pouzdro bloku 50a, 50b. Při pohledu shora podle obr.l3 je počáteční (ve směru prouděni) hrana tohoto žlábku obloukovitě prohnutá, jak ukazuje linie 61, takže směs, která již prošla lateráině ven ž mnohočetného kanálu, musí urazit menší vzdálenost přes žlábek 60 před opuštěním žlábku do předvstupní zóny 62, ve které flex-odjustovotelná restriktorová přepážka 63 (adjustace je prováděna pomocí šroubů 64) může být použita pro zúžení šířky zóny za účelem kontroly toku, je-li to žádoucí.

Tečkované přímé linky na obr. T3 představují Šířku žlábku 60 o předvstupní zóny 62 (jak je vidět na obr., je její šířko konstantní a poněkud užší, než mnohočetný konal, ale nicméně širší než výstup na hranách 53,54 a 54,55).

Z předvstupní zóny 62 přichází směs'proti ústí každé štěrbiny trysky na hranách 53, 54 a. 54, 55 a poté ven tryskou za vzniku odlévaných koextrudovaných listů, které jsou zpracovávány -válci, řezačkami a vytahovacími systémy běžným-způsobem.

•Koextruzní zařízení

Následující text se vztahuje k obr. 14 a 15, na kterých je schematicky zakresleno koextruzní zařízení zahrnující tryskové zařízení 70 v podobě podle obr.l až 11 a tryskové zařízení 71 podle obr. 12 a 13 a popisů viz výše.

Do prvního vstupu tryskového zařízení 70 je dodávána plastikovoná směs rozpustného polyvinýíaíkoholu popsaného viz výše přes první adapter j_ó pomocí střednětlakého extruzního šroubu s 25 mm průměrem pouzdra šroubu 72 spojeného s první vyhřívanou zásobovací komorou 73 a adapterem 16.

Do druhého vstupu tryskového zařízení 70 je dodávána plastikovoná směs nerozpustného polyvinylalkoholu popsaného viz výše přes druhý adapter 17 pomocí nízkotlakého šroubu s 18 mm průměrem pouzdro šroubu 74 spojeného s druhou vyhřívanou zásobovací komorou 75 o adapterem 17.

Do horního vstupu tryskového zařízení 71 je dodávána plastikovoná směs rozpustného polyvinylalkoholu- popsaného viz výše přes první adapter 80 pomocí střednětlakého extruzního šroubu s 25 mm průměrem pouzdra extruzního šroubu 72 spojeného s první vyhřívanou zásobovací komorou 73 a adapterem 80.

Do spodního vstupu tryskového zařízení 71 je dodó ván a_ plastikovoná směs nerozpustného polyvinylalkoholu popsaného viz výše přes druhý adapter 81 pomocí nízkotlakého šroubu s 18 mm průměrem pouzdra šroubu 74 spojeného s druhou vyhřívanou zásobovací komorou 75 a adapterem 81.

Jok je ukázáno ve větším detailu na obr. 16, byl jako extruzní šroub 72 použit krátký šroub Betol s poměrem délka/průměr (D/P) 25:1 o kompresním poměrem 3:1. Šroub měl dvě kompresní zóny 76, 77 oddělené zónou 78, ve které nedochází ke kompresi polymerní směsi o ve které otvorem 79 ve stěně pouzdra dochází k uvolňování póry. Šroub pracuje při rychlosti 53 až 54 ot/min.

Extruzní šroub 74 je obecně podobné konstrukce jako šroub 72 s poměrem D/P 18:1, kompresním poměrem 2,15:1 a rychlostí šroubu 71,4 ot/min.

Při způsobu extruze vyfukováním filmu podle obr. 14 je pár lisovacích válců 83 umístěn ve vzdálenosti od 0,75 do 1 m vertikálně nad tryskovým zařízením s odběrem pro vyrobený film do sběrače (nezokresleno). Při způsobu koextruze odlévání podle obr. 15 je extruáovaný film odebírán vytahovacím zařízením, válci a stříhacím zařízením pro konečnou úpravu (nezokresleno).

Závity šroubu procházejí podél celé délky extruderu, ačkoliv pro jednoduchost bylo na cbr.ló zakresleno pouze několik závitů na začátku a na konci.

Koextruzní způsob

Směsi Mowiolu byly připraveny, jak bylo popsáno výše, a umístěny do příslušných násypek 90, 91 , zásobovacích komor extruderu 73, 75. Kapkový dávkovač je použit pro prevenci zablokování ústí násypky.

Směs je odebírána první částí šroubu v oblosti 92 a prochází do pouzdro extruderu, jehož teploto je udržováno na 203+/- 30 'C u rozpustného polymeru a 180+/-30 'C u nerozpustného polymeru.

Po krátké vzdálenosti směrem dolů hlavní průměr šroubu extruderu začíná stoupat směrem ven ke stěně pouzdra (oblast 93), a poté zůstává paralelní se stěnou pouzdra po délce, která je stejná jako délka stoupání. V této oblosti (oblast 94) je směs stlačována. Teplota pouzdra je zde udržována na 202+/- 30 ’C u rozpustného polymeru 0730+/-80 ‘Cu nerozpustného polymeru. ^_ *

Vzápětí noto se hlavní průměr šroubu značně zužuje a tlak je proto snížen (oblast 95). Pára odchází otvorem 79 v pouzdře.

Tlak je poté obnoven v oblasti 96 extruderu před průchodem do adapteru a trysky. V této oblasti 96' je teplota pouzdra udržována na 199+/- 30 ’C u rozpustného polymeru a 250+/- 30 ’C v případě nerozpustného polymeru.

Regulace teploty je prováděna běžnými elektrickými zařízeními.

Obě trysky 70, 71 jsou zahřívány no 214 Ό a zahřáté směsi RVA jsou dopravovány do trysky pomocí příslušných šroubů při poměrech (rozpustný:nerozpustný) nopř. 5:1. V přípodě způsobu extruze vyfukování filmu (obr. 14) je současně teplý vzduch vyfukován otvorem ve středu trysky 70. Bubliny vyfouknutého filmu se tvoří nad tryskou s tenkou vrstvou nerozpustného PVA‘uvnitř·(nebo venku, v závislosti no tom, který vstup trysky je plněn kterým z polymerů). Chladicí vzduch je vyfukován běžným způsobem přes vnější stranu bublin nad tryskou.

Vyfukovaný vzduch suší bubliny rychle a do nelepivého stavu, takže mohou být zplošťovány mezi válci lisu 83 a shromážděný zploštělý materiál je následně stříhán do tvaru jednotlivých listů.

Následující text se vztahuje zvláště k obr.l7, na kterém je flexibilní polymerní film zahrnující substrátovou vrstvu 101 parciálně hydrolyzovaného (rozpustného) PVAs relativně tenkým potahem 102 na jedné ze stran tvořeným ze suchého nerozpustného rezidua inkoustu ORION popsaného viz výše. Obr. 18 ukazuje modifikace filmů z obr.l7, kde inkoustový potah 102 ie nanesen po obou stranách substrátu 101. V obou případech je potah 102 nanesen jako kapalina běžným způsobem potiskováním inkoustem o následně ponechán uschnout na vzduchu.

Inkoustový potah lze nanést na všechny typy polymernícn prostředků, ale je zvláště výhodný v případě tenkostěnných prostředků vyrobených z polymerního filmu. Po skončení používání prostředku jednoduché roztržení nebo jiné poškození ochranného inkoustového potahu vede k rozpuštění polymeru ve vodě a následnému rozkladu přirozeným účinkem mikroorganismů a inkoustový potah, který je přítomen v mnohem menších množstvích než polymer, je tokféž_-př^:rozeně._.disoeraován—S-rozpadempolymeru, protože inkoustový potah sám o sobě nemá žádnou inherentní mechanickou pevnost.

Průmyslová využitelnost

Předkládaný vynález je zaměřený na přípravu laminárních prostředků připravených způsobem podie předkládaného vynálezu, který zahrnuje prostředky a materiály no jedno použití, jako jsou balicí materiály a ochranné vrstvy u sanitárních výrobků, např. tácky, plenky a vnitřní části lůžkových mís, které musí z jedné strany odolávat vlhkosti. Materiály podle předkládaného vynálezu lze poté vhodit spolu s jejich obsahem do toaletní mísy za současné dezintegrace materiálu, který je poté spláchnut. Výhodnost těchto materiálů je zřejmá, a to nejenom z hlediska ochrany životního prostředí, nebot PVA je biodegrodovatelný na neškodný CO₂ o vodu o také nebyla prokázána jeho toxicita a sám PVA před chemickou degradací nepředstavuje proto nebezpečí.

Další využitelnost spočívá ve výrobě vodou dezíntegrovctelnýčh kontejnerů, např. pevné kontejnery na olej, které lze výhodně připravit vyfukováním-lisováním pr\/ního vodorozpusfného polymeru do kontejnerové formy obvyklým způsobem a nanesením vnějšího potonu druhého vodorozpusfného polymeru nebo vodonerozpustného inkoustu např. nástřikem.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob přípravy kompozitního polymerního prostředku nebo polymerního materiálu, vyznačující se tím, že . zahrnuje první vrstvu organického polymerů, který je za dané teploty vodorozpustný, a druhou . vrstvu organického polymeru,-která je přilehlá k prvnímu polymeru, přičemž druhý polymer je podstatně méně rozpustný než první polymer nebo nerozpustný ve vodě za téže doně teploty, zahrnující: vyfukovaný film nebo odlévací koextruzní způsob, při kterém jsou polymery extrudovány přes tryskové zařízení takovým způsobem, že polymery' vycházejí ze zařízení v podobě kompozitního polymerního materiálu zahrnujícího vrstvy polymeru; nebo extruzní/laminovací způsob, při kterém jsou polymery extrudovány přes tryskové otvory takovým způsobem, že polymery vycházejí ze zařízení jako seporátní polymerní vrstvy o následně spolu procházejí mezi lisovací zařízení za vhodné teploty a podmínek a lisovacího tlaku, který zapříčiňuje, že vrstvy jsou laminovány dohromady za vzniku kompozitního polymerního materiálu zahrnujícího polymerní vrstvy; nebo tvorným a potahujícím způsobem, při kterém je vytvořena první polymerní vrstva extruzi nebo vyfukováním-lisováním a vrstva druhého polymeru je následné nanesena joko poíoh.
2. Způsob přípravy kompozitního polymerního prostředku nebo polymerního materiálu podle nároku 1, vyznačující se tím, že zahrnuje použití extruzního způsobu vyfukování filmu, obsahuje tryskové zařízení první vstup pro přívod jednoho z polymerů pod tlakem a druhý vstup pro přívod druhého polymeru pod tlakem; a pár jehlových členů, kde první jehlový člen je. dutý v celé své délce a obkružuje druhý jehlový člen a v takovém uspořádání,, že první prstencový žlábek se nalézá okolo vnějšího povrchu prvního jehlového členu za účelem přivádění jednoho z organických polymerů okolo vnějšího povrchu prvního jehlového členu a druhý prstencový žlábek se nalézá okolo vnějšího povrchu druhého jehlového členu zo účelem přivádění druhého organického polymeru okolo vnějšího povrchu druhého jehlového členu, . přičemž zořízení dále zahrnuje kanál vedoucí polymer spojený s každým z obou žlábků za účelem přivádění polymerů ze vstupů do popsaných žlóbků okolo celého vnějšího povrchu zmíněného jehlového členu.
3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že konál vedoucí polymer je spojený s každým ze žlábků tryskového zařízení.
4. Způsob podle nároků 2 a 3, vyznačující se tím, že každý z kanálů vedoucích polymer vytváří dvě cesty pro polymer přicházející z příslušného vstupu tak, že první cesta přivádí polymer z jedné strany okolo příslušného jehlového členu a druhá cesto přivádí polymer z druhé strany okolo jehlového členu.
5. Způsob podle kteréhokoli z nároků 2 až 4, vyznačující se tím, že. každý z obou kanálů vedoucích polymer je vyfrézovón do vnějšího povrchu jehlového členu.

5. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že šířka každého z kanálů vedoucích polymer se zužuje ve směru od vstupu.
7. Způsob přípravy kompozitního polymerního prostředku nebo polymerního materiálu podle nároku 1, vyzn a dujíc í se tím, že zahrnuje odlévací koextruzi nebo odlévací extruzi dvou separátních vrstev s následnou lisovací lominací, kde odlévací tryska nebo trysky zahrnuje nebo zahrnují první vstup pro přívod polymerů pod tlakem, druhý vstup pro přívod druhých polymerů pod tlakem a podlouhlou Štěrbinu trysky nebo trysek, kterými jsou vrstvy extrudovány,
8. Způsob podle nároku 7, vyznačuj ící se tím, že alespoň jeden ze vstupů vede do vstupního kanálu, který se rozšiřuje do mnohočetného kanálu, kterým je polymer vnesen do ústí štěrbiny tryskového zařízení.
9. Způsob přípravy kompozitního polymerního prostředku nebo polymerního materiálu podle kteréhokoli z předchozích nároků 1 ož 8, vyznačující se tím, že zahrnuje exíruzi separátních vrstev s následnou lisovací lominací, přičemž lisovací lominoce je provedena mezi válci lisu.

_.l 0· Způsob přípravy kompozitního polymerního ·prostředku nebo · polymerního materiálu podle nároku 1, vyznačující- se - tím, že zahrnuje použití extruze nebo způsobu vyfukování-lisování filmu, při kterém je vytvořena první polymerni vrstva a vrstva druhého polymeru je následně nanesena jako potah, kde potah je proveden nástřikem,
11. Způsob přípravy kompozitního polymerního prostředku nebo polymerního materiálu podle nároku 1, vyzn a č uj íc í se tím, že zahrnuje použití extruze nebo způsobu vyfukování-lisování filmu, při kterém je vytvořena první polymerni vrstva a vrstva druhého polymeru je nahrazena suchým reziduem kapalného inkoustu, který se při doné teplotě rozpouští pomaleji než první polymer nebo vůbec ne.
12. Způsob podle nároku 11, vyznačující se tím, že inkoust je flexografický alkoholový kapalný inkoust bez přítomnosti uhlovodíků.
13. Způsob podle kteréhokoli z předchozích nároků 1 ož 12, vyznačující se tím, že první polymer je extrudovdn jako plostikovaná směs prvního polymeru zahrnující od 1 do 60 dílů plasticizeru na 100 dílů polymeru, a až do obsahu 30 dílů vody na 100 dílů polymeru; a do obsahu 5 dílů na 100 dílů polymeru kluzného prostředku.
14. Způsob podle kteréhokoli z předchozích nároků 1 ož 12, vyznačující se tím, že druhý polymer je extrudovdn jako plostikovaná směs prvního polymeru zahrnující od 1 do 80 dílů plasticizeru na 100 dílů polymeru, o až do oPsahu 30 dílů vody na 100 dílů polymeru; a do obsahu 5 dílů na 100 dílů polymeru kluzného prostředku.
15. Způsob podle kteréhokoli · z předchozích nároků 1 až 14, vyznačující se tím, že první vodorozpustný polymer je parciáině hydrolyzovaný polyvinylalkohol o druhý relativně vodonerozpustný polymer, je-li přítomen, je plně hydrolyzovaný polyvinylalkohol.
16. Způsob podle kteréhokoli z předchozích nároků 1 až 15, vyznačující se tím, že směs každého polymeru je přiváděna do trysky nebo do trysek via šroubový extruder se dvěma nebo více kompresními zónami v pouzdře extruderu a s otvorem pro uvolňování páry mezi zónami, přičemž teplota pouzdra je udržována při určité teplotě nebo sérii teplot po celé délce pouzdra extruderu.
17. Polymerní prostředek nebo polymerní moteriál, vyznačující se t ím, ž e zahrnuje organický polymer, který je při doně teplotě vodorozpustný, přičemž povrch prostředku nebo materiálu je částečně nebo plně potažen inkoustem, který se při té somě dané teplotě rozpouští pomaleji ve vodě nebo se ve vodě nerozpouští vůbec za vzniku bariéry polohu odolné vůči vodě.
18. Prostředeknebo materiál podle nároku 17, vyznačující se tím, ž e daná teplota je zhruba teplota místnosti (20 ’C).
19. Prostředek nebo materiál podle nároku 17 nebo 18,vyznačující se tím, že inkoustový potah se nalézá na celém povrchu části, u které je zamýšleno nebo očekáváno působení vody během používání prostředku.
20. Prostředek nebo materiál podle nároku 17 až 19, v yz n a č uj íc í se t í m, ž e organický polymer je parciálně hydrolyzovaný polyvinylalkohol.
21. Prostředek nebo materiál podle kteréhokoli z nároků 1 ož 21, vyznačující se tím, že inkoustový potah je suché reziduum flexografického alkoholového kapalného inkoustu bez přítomnosti uhlovodíků.
22. Způsob přípravy polymerního prostředku nebo polymerního materiálu podle nároku 17, vyzn ačujíc í s.e tím, že na celý povrch nebo no část povrchu organického polymeru je nanesen potoh kapalného inkoustu, který je následně ponechán zaschnout za vzniku inkoustové bariéry potahu odolné vůči vodě, která se při dané teplotě rozpouští pomaleji ve vodě nebo se ve . voděnerozpouštívůbec.· · —— —-.------ - ·
23. Způsob podle nároku 22, vyznačující se tím, že kapalný inkoust je nejdříve nanášen na čistý válec běžného lisu pro potiskování filmů a poté je film kapalného inkoustu naválen na film organického polymeru.
24. Tryskové zařízení pro koextruzi kompozitního polymerního prostředku nebo materiálu, vyznačující se tím, že zahrnuje první a druhou vrstvu organických polymerů, které jsou k sobě přilehlé, přičemž tryskové zařízení zahrnuje: podlouhlé pouzdro se vstupem pro přívod jednoho z polymerů pod tlakem a druhý vstup pro přívod druhého polymeru pod tlakem a výstup směrem od vstupu pro odvod kompozitního polymerního materiálu; a pór jehlových členů uložených v pouzdru, kde první jehlový člen je dutý v celé své délce a obkružuje druhý jehlový člen a v takovém uspořádání, že první prstencový žlábek se nalézá okolo vnějšího povrchu prvního jehlového členu za účelem přivádění jednohó z organických polymerů okolo vnějšího povrchu prvního jehlového členu směrem k výstupu z pouzdra o druhý prstencový žlábek, který se nalézá okolo vnějšího povrchu druhého jehlového členu za účelem přivádění druhého organického polymeru okolo vnějšího povrchu druhého jehlového členu směrem k výstupu z pouzdra, přičemž oba, první a. druhý žlábek, jsou ukončeny tokovým/působem, že po ly m e ry isou. o o vád ěn y z. výstupu pouzdra jako kompozitní polymerní materiál zahrnující polymerní vrstvy; zařízení dále zahrnuje konql vedoucí polymer spojený s každým z obou žlábků, který má výhodně relativně větší šířku než mojí příslušné žldbky, za účelem přivádění polymerů ze vstupů do popsaných žlábků okolo celého vnějšího povrchu zmíněného jehlového členu.
25. Tryskové zařízení pro koextruzi kompozitního polymerního prostředku nebo materiálu, vyznačující se tím, že zahrnuje první a druhou vrstvu organických polymerů, které jsou k sobě přilehlé, přičemž tryskové zařízení zahrnuje: pouzdro mající první vstup pro přívod jednoho z polymerů pod tlakem a druhý vstup pro přívod druhého polymeru, pod tlakem a výstup směrem od vstupu pro odvod kompozitního polymerního materiálu; tryskové zařízení ’' ' vymezené prvním podlouhlým štěrbinovitým otvorem a prvním mnohočeíným kanálovým zařízením, kterě spojuje první vstup s prvním štěrbinovitým otvorem, mnohoóetná kanálová zařízení se rozšiřují směrem k štěrbinovitému otvoru a jsou uspořádána tak, že polymer je vnášen do ústí štěrbinovitého otvoru; tryskové zařízení vymezené druhým podlouhlým štěrbinovitým otvorem a druhým mnohočetným kanálovým zařízením, které spojuje druhý vstup s druhým štěrbinovitým otvorem, mnohočetná konálová zařízení se rozšiřují směrem k štěrbinovitému otvoru a jsou uspořádána tok, že polymer je vnášen do ústí štěrbinovitého otvoru; oba, první a druhý štěrbinovitý otvor, jsou ukončeny takovým způsobem, že polymery jsou odváděny z výstupu pouzdra jako kompozitní polymerní moteriól zahrnující polymerní vrstvy.
26. Zařízení pro vytlačování extrudovatelné plastikované směsi organického polymeru do extruzního tryskového zařízení rpo přípravu kompozitního polymerního prostředku nebo materiálu, vyznačující se tím, že zahrnuje šroubový extruderse dvěmo.nebo více kompresními zónami a otvorem pro uvolňování páry mezi některými ze zón, který se nalézá v pouzdru extruderu, zařízení pro kontrolu teploty, která dovolují udržovat teplotu

,. *... ... pouzdro při určité teplotě nebo sérii teplot po celé délce pouzdra e>ž rudé ru. = ’
27. Zařízení podle nároku 26, vyznačující se tím, že tryska je koextruzní trýsko podle nárojkiř.24 nebo 25.
28. Zařízení podle nároku 26 nebo 27, vyzn o č uj íc í se tím, že šroubový extruder je nastaven pro vytlačování směsi při kompresním poměru od 1,1 :ldo 5,6:1.
29. Zařízení podle nároku 26 nebo 27, vyznačující se tím, že šroubový extruder je nastaven pro vytlačování směsi při kompresním poměru od 1,5:1 doó:l.
30. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 25 ož 29, vyznačující se tím,· ž e zařízení pro kontrolu , teploty jsou uspořádáno tok,, že .teplota každé další třetiny pouzdra ve směru k trysce narůstá.
31. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 26 až 29, vyzná čující se tím, ž e zařízení pro kontrolu teploty jsou uspořádána tok, že teplota každé další třetiny pouzdra ve směru k trysce zůstává konstantní nebo lehce klesá.
32. Plastikovaná směs parciálně hydrolyzovaného polyvinylalkoholu, vyznačující se tím, že zahrnuje od 1 do 50 dílů plasticizeru na 100 dílů polymeru, a ož do obsahu 30 dílů vody na 100 dílů polymeru; a do obsahu 5 dílů na 100 dílů polymeru kluzného prostředku.
33. Plastikovaná směs plně hydrolyzovaného polyvinylalkoholu, vyznačující se tím, že zahrnuje od 1 do 80 dílů plasticizeru na 100 dílů polymeru, a až do obsahu 30 dílů vody na 100 dílů polymeru; a do obsahu 5 dílů na 100 dílů polymeru kluzného prostředku.
34. Prostředek nebo materiál, v yz n a č uj íc í se tím, že byl vyroben způsobem podle kteréhokoli z nároků 1 ož 1 ó, 22 až 23.
35. Prostředek nebo materiál, vyzn a čující se tím, že byl vyroben způsobem podle nároku 27 a má tvar listu.
36. Prostředek nebo materiál, vyznačující se způsobem podle nároku 27 o má tvar kontejneru.

m, ž e byl vyroben
37. Sanitární prostředky a materiály na jedno použití likv.idovotelné ve WC, vyznačující se tím, že téměř všechny plastikové části jsou vyrobeny z listů podle nároku 35, přičemž vodorozpustná vrstva je za normálního používání co nejvíce vzdálena od možného kontaktu s vodou tok, že je možno zamezit kontaktu s vodou před samotnou likvidací prostředku.
38. Kontejner na nevodné materiály ' jako je olej nebo benzín, vyznačující se tím, že. téměř celý kontejner je vyroben z listů podle nároku 36, přičemž vodorozpustná vrstva je zo normálního používání co nejvíce uvnitř kontejneru tak, že je možno zamezit kontaktu s vodou před samotnou likvidací prostředku.
39. Sanitární prostředky a materiály najedno použití likvídovotelné ve WC, vyznačující se tím, že zahrnují část absorbentu a část plastikové bariéry výplně, přičemž všechny plastikové části jsou kompletně degradovatelné vodou při likvidaci ve WC.
40. Degradovatelný kontejner na olej nebo benzín, vyznačující se tím, že je kompletně degradovatelný, ale pouze po napuštění vody do vnitřku kontejneru. - ....