CZ288196A3

CZ288196A3 - Thermoplastic foil, process of its production and apparatus for making the same

Info

Publication number: CZ288196A3
Application number: CZ962881A
Authority: CZ
Inventors: Giuliano Cavaglia; Renato Angelo Colnaghi; Daniele Novelli
Original assignee: Grace W R & Co
Priority date: 1994-04-01
Filing date: 1995-03-24
Publication date: 1997-04-16
Also published as: PL316567A1; MX9604339A; CA2185917A1; EP0754115B1; JPH09511699A; AU2073095A; FI111346B; ES2133756T3; DE69509767D1; ATE180203T1; AU705720B2; BR9507238A; WO1995026867A1; PL177511B1; DE69509767T2; FI963917A0; DK0754115T3; NZ282820A; FI963917A; EP0754115A1

Description

OBLAST VYNÁLEZU

Předložený vynález se týká zlepšení způsobu a zařízení pro výrobu rovinných termoplastických fólií a takto zároveň možnosti dosažení nových teplem tvařitelných fólií.

Konkrétně se předložený vynález týká zlepšení způsobu výroby rovinných jednovrstvých a vícevrstvých termoplastických fólií pro balení, který zahrnuje průtlačné lisování jednovrstvých nebo vícevrstvých termoplastických fólií a ochlazování povrchových ploch uvedených fólií v roztaveném stavu prostřednictvím styku s chlazeným válcem, přičemž povrchová plocha uvedené roztavené fólie, protilehlá k uvedenému chlazenému válci, je současně prudce ochlazována prostřednictvím ochlazovacího zařízení kapalinového nože, tryskajícího nepřetržitě a v podstatě rovnoměrně kapalinovým nožem na uvedenou povrchovou plochu roztavené fólie s předem nastavenou intenzitou a teplotou tak, že se v podstatě přes celou šířku uvedené povrchové plochy vytvoří souvislá kapalinová vrstva.

DOSAVADNÍ STAV TECHNIKY

Ze stavu techniky je velmi dobře známé, že pomalé ochlazování určitých termoplastických fólií má nepříznivý vlivna' jejich-optické vlastnosti, zejména mat a lesk.

Do současné doby bylo navrženo mnoho různých způsobů a zařízení, jejichž snahou bylo zvýšení intenzity ochlazování protlačovaných roztavených fólií.

V patentoyé přihlášce CH-A-378 528 je navrženo zlepšení styku roztavené fólie s pohyblivou chlazenou povrchovou plochou prostřednictvím proudu plynu (vzduchový nůž), který je vrhán na v podstatě celou šířku roztaveného filmu a pokouší se tak zabezpečit dokonalý styk fólie s chlazenou .povrchovou ^vpstvou. Podstatné' zvýšení intenzity ochlazování še však touto známou pracovní technologií bohužel nedosáhne. _:*

V patentovém spisu UK-719 093 je navržen způsob, ve kterém protlačovaná fólie v roztaveném stavu prochází směrem dolů do lázně chladicí kapaliny udržované v mezeře, vytvořené mezi dvěma protiběžnými válci. Hloubka lázně chladicí kapaliny, vytvořené v mezeře, je bohužel omezena poloměry protiběžných válců. Kromě toho je téměř nemožné účinně vyměňovat použitou kapalinu lázně v mezeře za čerstvě chladicí kapalinu.

ochlazenou ή· zmínka o kapalinu na tím, než je k nebezpečí způsobených s kapičkami Bohužel, v

Ve stejném dokumentu je uvedena eventuální možnosti rozprašovat chladicí válce nebo na roztavenou fólii ještě před zavedena do lázně v mezeře, což vede vzniku nežádoucích stop na fólii, nepředvídatelným stykem roztavené fólie chladicí kapaliny (viz. řádky 57 až 60) .

tomto dokumentu není nijak objasněno či navrženo, jakým způsobem je možné se vytváření těchto nežádoucích stop vystříhat.

Patentová přihláška EP-A-0 065 415 se zaměřuje na zvýšení intenzity ochlazování za účelem zvýšení výrobní kapacity. Zvýšení výrobní kapacity se dosahuje zabezpečením takové tloušťky pláště licího kola, při které maximální lokální trvalá deformace pláště uvedeného licího kola v místě prvního styku roztaveného polymeru s povrchem válce nepřesáhne v radiálním směru hodnotu 0,002 palce (0,051 mm). Alternativně je toto zařízení opatřeno množstvím trysek pohánějících plynné nebo kapalné chladicí médium proti vnější povrchové vrstvě polymerního pásu. Jak je znázorněno na přiložených obrázcích, je kapalné chladicí médium rozprašováno na vnější povrchovou vrstvu, polymerního pásu. U tohoto provedení, stejně jako u předcházejícího návrhu, mohou malé kapičky kapalného chladicího média zanechávat na povrchové vrstvě pásu nežádoucí stopy.

V patentové přihlášce US-A-4 676 851 je navržen způsob a zařízení pro odstupňované ochlazování navzájem v těsném adhezním styku spřažených fólií, které jsou vhodné pro vytváření znovu uzavíratelných obalů, ve kterých jsou jeden nebo více pásů z těsně adhezně spřažených prvků lisovány na uvedený pás fólie blíže k jednomu z jejích okrajů. Zatímco je fólie ochlazována prostřednictvím proudu vzduchu (vzduchový nůž), jsou * těsně adhezně spřažené prvky . podrobovány dílčímu ochlazování prostřednictvím kapalného chladicího média rozprašovaného skrze primární chladicí trysky. Ve směru proudu primárních chladicích trysek je umístěn konvenční vzduchový nůž, který vrhá plynné chladicí médium na integrálně spřažený pás. Ve směru proudu ochlazovacího zařízení vzduchového nože jsou adhezně spřažené prvky dále ochlazovány průchodem skrze soustavu sekundárních chladicích trysek, která je umístěna v každé z poloh adhezně spřaženého prvku.

Patentová přihláška EP-A-0 482 518 popisuje způsob výroby polypropylénové fólie, přičemž tento způsob zahrnuje průtlačné lisování polypropylénové fólie a zavádění uvedené fólie v roztaveném stavu do štěrbiny, V skrze kterou_proudí____chladicíjzoda.- -Eó-lie- -je- -pak...............- Y “zavaděna do spodní vodní lázně, ve které prochází mezi dvěma válci a je tvarována do archu nebo fólie.

Bohužel, lesk takto vytvořené fólie není dostatečně kvalitní a je nezbytné ho zlepšit prostřednictvím lisování archu nebo fólie na obou jejich stranách během ohřívání pomocí kovového pásu. Lisovací tlak je alespoň 5 kg/cm² a výhodně se pohybuje v rozmezí od 10 do 30 kg/cm²· Ohřívací teplota se pohybuje v rozmezí od 155 do 160° C. V případě, kdy je lisovací tlak nižší než 5 kg/cm² a/nebo jestliže je ohřívací teplota nižší než 155° C, nelze dosáhnout u vytvořené fólie prvotřídní průsvitnost a povrchový lesk (viz str. 4, řádky 5 a 6, a řádky 9 a 10).

Patentová přihláška WO-A-89 03294 popisuje způsob udržování podélné orientace molekul v ochlazovaném smršťujícím se produktu. Ochlazovací krok se provádí prostřednictvím chlazeného válce a alternativních vodních paprsků. Jak je znázorněno na přiložených obrázcích, je kapalné chladicí médium rozprašováno na vnější povrchovou vrstvu polymerního pásu, přičemž v případě rozprašování kapalného chladicího média na ty z částí polymerního pásu, u kterých je teplota stále ještě na vysoké úrovni, může docházet na povrchové vrstvě pásu k vytváření nežádoucích stop, způsobených rozprašovanými malými kapičkami chladicího média.

Patentová přihláška JP-A-62 214 921 popisuje způsob přípravy průsvitného archu nebo fólie z krystalické polyolefinové pryskyřice, ve kterém je roztavená krystalická polyolefinová pryskyřice protlačována skrze T průvlak a ochlazována a uváděna do tuhého stavu prostřednictvím chlazeného válce a který zahrnuje kroky: zavádění archu, protlačeného z T průvlaku, prostřednictvím vzduchového nože do těsného styku s ' Chlázenýrií válcem, následné lisování strany archu, která není ve styku s chlazeným válcem, dosedacím válcem“a dále ochlazování strany archu, která není ve styku s chlazeným válcem, chladicím médiem tak, že se na archu vytvoří matový potah. Provedená srovnávací měření, uvedená v přihlášce, vykazují, že v případech, kdy nebylo použito vzduchového nože a/nebo dosedacího válce a/nebo chladicího média, dosažený mat není vyhovující.

PODSTATA VYNÁLEZU

Prvním předmětem předloženého vynálezu je jednoduchým způsobem zvýšit intenzitu ochlazování u způsobu, který zahrnuje průtlačné lisování jednovrstvé g¹ nebo vícevrstvé termoplastické fólie a ochlazování

i. povrchové plochy uvedené fólie v roztaveném stavu f prostřednictvím styku této povrchové vrstvy s i chlazeným válcem.

Druhým předmětem předloženého vynálezu je stanovení zařízení, které je vhodné k provádění shora zmíněného způsobu.

Třetím předmětem předloženého vynálezu je zlepšení optických vlastnosti jednovrstvých a vícevrstvých fólií, kterého se dosáhne prostřednictvím techniky rovinného nebo sousledného průtlačného lisování.

Čtvrtým předmětem předloženého vynálezu je dosažení za tepla tvarovatelných struktur, které jsou po tvarování za tepla vybaveny zlepšenými optickými vlastnostmi.

-- - - -Tyto a další předměty- předloženého vynálezu byly

I dosaženy prostřednictvím způsobu a zařízení, které

I budou popsány v dále uvedeném textu.

I Pokud nebude pro jednotlivé případy stanoveno

I jinak, budou mít technické výrazy a formulace, uváděné

I v popisu vynálezu a patentových nárocích, význam,

I který je objasněn v následujícím textu:

I *

I Technický výraz „fólie znamená rovinný a

I flexibilní materiál, který má tloušťku alespoň

I přibližně 5 mikronů, charakteristicky zejména v

I rozmezí od asi 20 do asi 350 mikronů. Význam, ve kterém je v⁷ tomto textu uvedený technický termín „fólie použit, zahrnuje rovněž rovinné a flexibilní výrobky, které jsou jinak ze stavu techniky známé jako „vrstvenné hmoty.

Technické výrazy „povlaková vrstva a „vnější vrstva představují vrstvu vícevrstvé fólie, které představují její povrchovou plochu.

Formulace „vysoce krystalický materiál znamená polymer nebo polymerní směs, která zahrnuje HDPE, LDPE, kopolymery etylén alfa olefinu, propylén (PP) nebo kopolymery propylenu a podobně. Zpravidla mají stupeň krystalizace přibližně 25% a více, který se obvykle měří pomocí rentgenových paprsků.

.......... -Technický'výraz „vazná vrstva znamená jakoukoliv vnitřní vrstvu vícevrstvé struktury, jejíž účelem je zlepšení přilnavosti mezi dvěma vrstvami, přičemž vazné vrstvy charakteristicky zahrnují modifikované polymery.

S odvoláním na uvedené polymery technický výraz „modifikovaný polymer představuje polymer, který je charakterizován přítomností reaktivních skupin, takových jako jsou anhydridové a karboxylové skupiny. Charakteristickými příklady „modifikovaných polymerů jsou: roubované kopolymery kyseliny maleinové nebo anhydridu do kopolymerú etylén vinyl acetátu, kopolymery polyetylénu a etylén alfa olefinu, roubované kopolymery taveného kruhového řetězce karboxylových anhydridů do polyetylénu, jejich pryskyřičné směsi a směsi s kopolymery polyetylénu nebo etylén alfa olefinu.

Technický výraz „EVOH představuje kopolymer etylén vinyl alkoholu. „EVOH obsahuje zmýdelněné nebo hydrolyzované kopolymery etylén vinyl acetátu, takové jako je kopolymer vinyl alkoholu s komonomerem etylénu a připravené například pomocí hydrolýzy kopolymerú vinyl acetátu. Stupeň hydrolýzy je s výhodou alespoň asi 50% nebo více, přednostně alespoň asi 85%.

Technický výraz „kopolymer etylén vinyl acetátu (EVA) představuje kopolymer vytvořený z monomerů etylénu a vinyl acetátu, přičemž odvozené jednotky etylénu jsou v kopolymerú přítomné v převažujícím množství a odvozené jednotky vinyl acetátu jsou přítomné v malém množství.

Technický výraz „ionomer představuje kopolymer etylénu . s kopolymerovatelným olefinickým nenasyceným kyselým monomerem, obvykle olefinickou nenasycenou

karboxylovou kyselinou, která,, může být dvou ,.nebo. vícesytná, 7‘ále zpravidla ''jé “‘jednosytná, například kyselina akrylová nebo metakřylová. Technický výraz „ionomer zpravidla pokrývá jak polymery ve volné kyselé formě, tak polymery v ionizované formě. Přednostně jsou však v ionizované formě, kde neutralizujícím katíonem je ion jakékoliv vhodného kovu, například alkalického kovu, zinku nebo jiného vícemocného kovu.

Technický výraz „polyamid představuje polymer s vysokou molekulovou hmotností, který má amidické vazby, což se při použití konkrétně týká syntetických polyamidů, buď alifatických nebo aromatických, buď v krystalické nebo amorfní formě. Uvedeným je myšleno, že se jedná jak o polyamidy, tak kopolyamidy. Příkladem takových polyamidů jsou polymery, které se obvykle označují například jako nylon 6, nylon' 66, nylon 6-66, nylon 610, nylon 12, nylon 69 a nylon 6¹².

Technický výraz „HDPE představuje v podstatě lineární homopolymer etylénu s hustotou v rozmezí od asi 0,940 do asi 0,960 g/cm³.

Technický výraz „LDPE představuje homopolymer etylénu s vysoce rozvětveným řetězcem. Polyetylén s nízkou hustotou (LDPE) má zpravidla hustotu v rozmezí od asi 0,910 do asi 0,940 g/cm³.

í Technický výraz „kopolymer etylén alfa olefinu představuje kopolymer etylénu s jedním nebo více komonomery vybranými ze skupiny C3 až C^q alfa olefinů. Tyto komonomery zahrnují: heterogenní materiály jako lineární polyetylén s nízkou hustotou (LLDPE), polyetylén s velmi nízkou hustotou (VLDPE), polyetylén s ultra nízkou hustotou (ULDPE); a homogenní kopolymery, takové jako kovem katalyzované polymery, 'jejichž -příkladem mohou být materiály . s obchodním označením EXACT dodávané na trh firmou Mitsui Petrochemical Corporation. Uvedené materiály zpravidla zahrnují kopolymery etylénu s jedním nebo více komonomery vybranými ze skupiny C4 až C^o alfa olefinů, takových jako butylén-1 (to je 1-butylén), hexen-1, okten-1, a tak dále, ve kterých molekuly kopolymerů. zahrnují dlouhé řetězce s relativně málo do stran rozvětveným řetězcem nebo se síťovanou strukturou s relativně malým počtem příčných vazeb. Tato molekulární struktura je v porovnání s obvyklými polyetylény s nízkou nebo střední hustotou mnohem více rozvětvená než jejich příslušné analogy. - LLDPE zde použitý (má hustotu v rozmezí od asi 0,91 g/cm³ do asi 0,94 g/cm³. Jiné kopolymery etylén alfa olefinů, takové jako jsou kopolymery etylén alfa olefinu s dlouhými rozvětvenými řetězci, dodávané na trh firmou Dow Chemical Company a označované obchodními názvy AFFINITY ^m nebo ENGAGE je možné pro účely předloženého vynálezu použít jako další druh kopolymeru etylén alfa olefinu.

Technický výraz „polypropylén (PP) představuje termoplastickou pryskyřici, získanou prostřednictvím homopolymerace propylénu.

Technický výraz „kopolymer propylénu představuje kopolymer.—z.__pr.op-y-lénu-a— etylénu—a-/-nebo-l-butyi-énu7^_ve”' kterém jsou jednotky propylénu přítomné ve větším množství než jednotky etylénu nebo butylénu.

Mat fólie se měří metodou ASTM D 1003 (metoda A) .

Lesk fólie se měří metodou ASTM D 2457-90.

Bylo zjištěno, že shora zmíněných předmětů předloženého vynálezu se dosáhne pomocí způsobu, který zahrnuje průtlačné lisování jednovrstvých nebo vícevrstvých termoplastických fólií a ochlazování povrchových ploch uvedených fólií v roztaveném stavu prostřednictvím styku s chlazeným válcem, přičemž povrchová plocha uvedené roztavené fólie, protilehlá k uvedenému chlazenému válci, je současně prudce ochlazována prostřednictvím ochlazovacího zařízení kapalinového nože, tryskajícího nepřetržitě a v podstatě rovnoměrně kapalinovým nožem na uvedenou povrchovou plochu roztavené fólie s předem nastavenou intenzitou a teplotou tak, že se v podstatě přes celou šířku uvedené povrchové plochy vytvoří souvislá kapalinová vrstva.

Uvedenou kapalinou je přednostně voda.

Způsob podle předloženého .vynálezu, obsahuje .jediný ochlazovací krok. Z toho důvodu může být velmi snadno prováděn v průmyslovém měřítku.

Optické vlastnosti termoplastické fólie vytvořené podle tohoto způsobu, zejména mat a lesk, jsou v podstatě, ve srovnání s fóliemi vyráběnými obvyklými, ze stavu techniky známými způsoby rovinného lití, zlepšeny.

Uvedené zlepšení optických vlastností, je zvláště ocenitelné v případě fólií, které mají tloušťku alespoň asi 50 mikronů a zahrnují jako polymer tvořící fólii vysoce krystalický materiál, takový jako PP, HDPE, LDPE kopolymery propylénu a kopolymery etylén alfa olefinů.

Rovněž bylo zjištěno, že při použití způsobu podle předloženého vynálezu je možné dosáhnout vytvoření fólií, které mají celkovou tloušťku nejméně okolo 50 mikronů tvořených nebo zahrnujících vnější povrchovou vrstvu silnější než asi 15 mikronů z vysoce krystalického materiálu a vykazují po tvarování za tepla neočekávaně příznivé optické vlastnosti.

Uvedené fólie ve skutečnosti vykazují po tvarování za tepla pozoruhodně významné zlepšení matu.

Při porovnání takto vytvořených fólií se za tepla tvarovanými strukturami vyrobenými protlačováním skrze kruhový průvlak s následným prudkým ochlazením vodou za analogických podmínek je uvedené zlepšení matových vlastností ještě více impozantní a neočekávané.

Z uvedeného důvodu je prvním předmětem předloženého vynálezu navržení způsobu výroby rovinných jednovrstvých nebo vícevrstvých termoplastických fólií pro balení, který zahrnuje průtlačné lisování jednovrstvých nebo vícevrstvých termoplastických fólií a ochlazování povrchových ploch uvedených fólií v roztaveném stavu prostřednictvím styku s chlazeným válcem, přičemž povrchová plocha uvedené roztavené fólie, protilehlá k uvedenému chlazenému válci, je současně prudce ochlazována prostřednictvím ochlazovacího zařízení kapalinového nože, tryskajícího nepřetržitě a v podstatě rovnoměrně kapalinovým nožem na uvedenou povrchovou plochu roztavené fólie s předem nastavenou intenzitou a -teplotou .tak, že. se v podstatě přeš celou šířku uvedené povrchové plochy vytvoří souvislá kapalinová' vrstva.

vícevrstvých zahrnuj ícího

Druhým předmětem předloženého vynálezu je navržení zařízení pro výrobu rovinných jednovrstvých nebo termoplastických fólií pro balení, rovinný protlačovací průvlak a chlazený válec, opatřený vnitřním chladicím systémem, charakterizovaného tím, že k uvedenému chlazenému válci je přiřazeno ochlazovací zařízení kapalinového nože pro tryskání nepřetržitého a v podstatě rovnoměrného kapalinového nože s předem nastavenou intenzitou /a teplotou, přičemž ochlazovačí zařízení kapalinového nože je opatřeno štěrbinou, která , má nastavitelný účinný výtokový průřez a je napájeno kapalinou s předem nastavenou teplotou a výtokovou rychlostí.

Třetím předmětem předloženého vynálezu je navržení vícevrstvé teplem tvarovatelné fólie, která má celkovou tloušťku alespoň asi 50 mikronů, tvořenou nebo zahrnující vnější vrstvu silnější než asi 15 mikronů z vysoce krystalického materiálu, charakterizované tím, že hodnota matu měřená metodou ASTM D-1003 (metoda A) uprostřed spodní stěny za tepla tvarované dutiny o délce 180 mm, šířce 135 mm a hloubce 50 mm je nižší o asi 20% ve srovnání s hodnotou matu fólie před tvarováním za tepla......... - ......... .........- .......Čtvrtým předmětem předloženého vynálezu je navržení vícevrstvé teplem tvarovatelné fólie, která má celkovou tloušťku alespoň asi 50 mikronů a tvořené nebo zahrnující vnější vrstvu silnější než asi 15 mikronů z vysoce krystalického materiálu, charakterizované tím, že hodnota matu měřená metodou ASTM D-1003 (metoda A) uprostřed spodní stěny za tepla tvarované dutiny o délce 180 mm, šířce 135 mm a hloubce 50 mm je nižší o asi 30% ve srovnání s hodnotou matu fólie měřené ve stejně vytvořené dutině, přičemž je uvedená fólie vytvořena souběžným protlačováním skrze kruhový průvlak s následným prudkým ochlazením vodou.

Způsobem podle předloženého vynálezu je (jsou) polymer (polymery) nebo polymerová směs (směsi) (souběžně) protlačovány skrze rovinný protlačovací průvlak, známý ze stávajícího stavu techniky.

Protlačováním získaná fólie v roztaveném stavu je uváděna do styku s chlazeným válcem a povrchová plocha roztavené fólie, protilehlá chlazenému válci, je současně prudce ochlazována prostřednictvím styku s rovnoměrnou a nepřetržitou vrstvou chladicí kapaliny tryskané na uvedenou povrchovou plochu vhodným ochlazovacím zařízením kapalinového nože.

Chlazený válec je umístěn v těsné blízkosti ústí průvlaku, charakteristicky ve vzdálenosti pohybující se v rozmezí od přibližně 0,5 do přibližně 6 cm a výhodně ve vzdálenosti pohybující se v rozmezí od přibližně 1 do přibližně 3 cm, a opatřen konvenčním vnitřním chladicím systémem, udržujícím jeho vnější válcovou povrchovou plochu na teplotě pohybující se v rozmezí od asi 0°~ do asi 4θ° C, výhodně v rozmezí od asi 4° do asi 15° C a ještě výhodněji v rozmezí.od 6° do asi 10°

C. Rozměry uvedeného chlazeného válce, které se mohou měnit v širokém rozmezí, jsou závislé na šířce požadované fólie. Charakteristickými a obvyklejšími jsou rozměry pohybující se v rozmezí od přibližně 100 do přibližně 300 cm pro šířku a od přibližně 50 do přibližně 100 cm v průměru.

Chlazený válec je poháněn předem stanovenou rychlostí, která se pohybuje v rozmezí od asi 10 do asi 300 m/min, charakteristicky v rozmezí od asi 15 do asi 120 m/min.

Vzdálenost mezi místem, ve kterém je fólie v roztaveném stavu uváděna do styku s chlazeným válcem a ústím průvlaku se zpravidla pohybuje v rozmezí od přibližně 1 do přibližně 6 cm, výhodně v rozmezí od přibližně 1,5 do přibližně 4 cm a ještě výhodněji v rozmezí od přibližně 2 do přibližně 3 cm.

Rovnoměrné a souvislé vrstvy chladicí kapaliny podle předloženého vynálezu, se dosáhne tím, že ochlazovaci zařízení kapalinového nože umožňuje vytékání chladicí kapaliny ze štěrbiny rychlostí pohybující se v rozmezí od přibližně 0,2 do přibližně výhodně v rozmezí od přibližně 0,3 do

1,2 m/s, přibližně přibližně rychlosti vytvoření kapaliny, generování

1,0 m/s a ještě výhodněji v rozmezí od 0,4 do přibližně 1,0 m/s. Zatímco výtokové nižší než rychlosti uvedené neumožňují rovnoměrné a souvislé vrstvy chladicí vyšší výtokové rychlosti mohou být příčinou nežádoucích turbulencí.

Množství chladicí kapaliny, vytékající z ochlazovacího zařízení kapalinového nože v 1/min na 1 cm šířky kapalinového nože, bude závislé na zvolené intenzitě ochlazování, velikosti účinného průřezu 'štěrbinya* šířce.....štěrbiny/ která se může vhodně podle.

požadavku^ měnit v rozmezí mezi od asi 1 mm do asi 5 mm a výhodně, v rozmezí mezi od asi 1,5 mm do asi 4“mm. Množství chladicí kapaliny může být podle požadavku nastavováno, v závislosti na tloušťce protlačované fólie a proudové rychlosti, na výtokovou ’ intenzitu pohybující se v rozmezí od asi 0,2 do asi 1,5 l/min na 1 cm šířky kapalinového nože, výhodně v rozmezí od asi 0,3 do asi 1,3 1/min na 1 cm šířky kapalinového nože a ještě výhodněji v rozmezí od asi 0,4 do asi 1,0 1/min na 1 cm šířky kapalinového nože.

'3

Teplota ochlazovací kapaliny sé zpravidla pohybuje v rozmezí od asi 3 do asi 30° C, výhodně v rozmezí od asi 4 do asi 15° C a ještě výhodněji v rozmezí od asi 5 do asi 10° C.

Podstatnou výhodou předloženého vynálezu je skutečnost, že teplota chlazeného válce a rovnoměrnost kapalinového nože může být, vzhledem ke struktuře roztavené fólie, pečlivě nastavována na nízké hodnoty navzájem nezávisle.

U způsobu podle předloženého vynálezu je ochlazovací zařízení kapalinového nože nastaveno tak, aby byla rovnoměrná a souvislá vrstva chladicí kapaliny uvedena první do styku s fólií ve velmi k-rá-tké^- vzdá±enosti “Od uliti průvráku. Je výhodná zejména taková vzdálenost, která je menší než asi 14 cm, výhodnější je vzdálenost menší než asi 12 cm a ještě dále výhodnější je vzdálenost menší než asi 11 cm.

Protože mezi ústím průvlaku a místem, ve kterém je uváděna souvislá kapalinová vrstva do prvního styku s fólií je krátká vzdálenost, není jakékoliv primární ochlazování vzduchem ani potřebné, ani výhodné.

Ve skutečnosti je ochlazovací krok podle předloženého vynálezu tak účinný, že není vyžadováno žádné další ochlazování vzduchem (vzduchový nůž) nebo použití dosedacího válce za účelem zvýšení intenzity ochlazování.

Šířka štěrbiny ochlazovacího zařízení kapalinového nože je nastavována tak, aby odpovídala v podstatě celé šířce protlačované fólie, protože optické vlastnosti budou zlepšeny pouze v těch částech fólie, které jsou ve styku s vrstvou chladicí kapaliny tryskané z ochlazovacího zařízení.

Ve skutečnosti je výhodné, jestliže je šířka kapalinové vrstvy, která je ve styku s fólií o něco menší - než šířka fólie,-což- zabraňuje možnosti výskytu kapiček vody na povrchové ploše otáčejícího se chlazeného válce, které mohou být příčinou vytváření nežádoucích stop na povrchové vrstvě fólie, stále ještě v roztaveném stavu, při jejím prvním styku s uvedeným chlazeným válcem.

Okraje fólie, které nebyly prudce ochlazeny kapalinovým nožem, se následně odstraněny a podle volby recyklovány.

Jak bylo _Λ zmíněno, ^.shora, ochlazovací zařízení kapalinového nože podíe předloženého vynálezu má nastavitelný účinný výtokový průřez a je napájeno kapalinou s předem nastavenou teplotou a výtokovou intenzitou.

Výhodně je uvedená štěrbina spojena skrze napájecí otvory s regulační komorou a střídavě skrze rozváděči otvory s alespoň vyrovnávací komorou, která je napájena chladicí kapalinou prostřednictvím čerpadla.

Úhel dopadu kapalinového nože vzhledem k fólii se může měnit v rozmezí od přibližně 20° do přibližně 80°.

Podle přednostního provedení předloženého vynálezu je uvedené ochlazovací zařízení kapalinového nože operativně spojeno s regulačními prostředky pro nastavování výšky, vzdálenosti a úhlu dopadu uvedeného kapalinového nože vzhledem k fólii za účelem co nej lepšího využití prudkého ochlazování fólie, které je závislé na takových faktorech jako jsou proudová rychlost (fólie), tloušťka fólie, druhu fólie a materiálů, ze kterých jsou vytvořeny její vrstvy a podobně.

Způsob podle předloženého vynálezu může být aplikován pro výrobu jakéhokoliv druhu jednovrstvých a vícevrstvých struktur. Významné bude přednostní použití struktur, zahrnujících vysoce krystalický materiál, který je jednou z příčin zlepšení optických vlastností, vzhledem ke stejným strukturám, které byly dosaženy konvenčními způsoby rovinného lití a souběžného protlačování.

Výhodně je vrstvou, která zahrnuje vysoce krystalický materiál, povlaková vrstva a průtlačné lisování je prováděno takovým způsobem, že je uvedená povlaková vrstva ’v přímém- styku-s- kapalinovým nožem.,_S. výhodou uvedená povlaková vrstva zahrnuje HDPE a ještě výhodněji polypropylén.

Vícevrstvé struktury, která mohou být s výhodou vyrobeny I způsobem podle vynálezu jsou například popsány v EP-A-243 510, EP-A-343 877 a US-A-4 735 855.

Konkrétní-příklady jsou: (W - vazná vrstva) LDPE/W/EVOH/W/HDPE ;

I onome r/LDPE/W/ EVOH / W/ LDPE/HDPE ;

Ionome r/EVA/1onome r/W/EVOH/W/1onomer/HDPE ;

PP/W/ PA/EVOH/ PA/W/ LLDPE ;

PP/W/PA/EVOH/PA/W/Ionomer;

PP/W/ PA/W/ PA/W/ LLDPE ;

PP/W/PA/W/PA/W/Ionomer;

^A/Yy/PA/EVQH/_PAZVV/_LLDPE a -------PA/W/PA/EVOH/PA/W/ Ionomer.

Typickými příklady výhodných struktur jsou:

PP/W/PA/W/PA/W/LLDPE s nominální tloušťkou okolo 150 mikrometrů a PP vrstvou o tloušťce okolo 29 mikrometrů;

PP/W/PA/W/PA/W/LLDPE s nominální tloušťkou okolo 205 mikrometrů a PP vrstvou o tloušťce okolo 41 mikrometrů;

PP/W/PA/EVOH/PA/W/LLDPE s nominální tloušťkou okolo 125 mikrometrů a PP vrstvou o tloušťce okolo 25 mikrometrů;

PP/W/PA/EVOH/PA/W/LLDPE s nominální tloušťkou okolo 180 mikrometrů a PP vrstvou o tloušťce okolo 36 mikrometrů;

PP/W/PA/EVOH/PA/W/Ionomer s nominální tloušťkou okolo 90 mikrometrů a PP vrstvou o tloušťce okolo 17 mikrometrů;

PP/W/PA/EVOH/PA/W/Ionomer s nominální tloušťkou okolo 205 mikrometrů a PP vrstvou o tloušťce okolo 41 mikrometrů;

PP/W/EVOH/PA/W/LLDPE s nominální tloušťkou okolo 180 mikrometrů a PP vrstvou o tloušťce okolo 36 mikrometrů;

PP/W/PA/W/LLDPE s nominální tloušťkou okolo 150, 205 a 255 mikrometrů a PP vrstvou o tloušťce okolo 29, 41 a 51 mikrometrů.

Zejména v případě použití způsobu podle předloženého vynálezu při výrobě fólie s celkovou tloušťkou . alespoň asi 50 .„mikrometrů, tvořenou, nebo zahrnující “vnější'’ vrstvu silnější než asi 15 mikrometrů z vysoce krystalického polymeru, vykazuje výsledný produkt po tvarování za tepla takové zlepšení matových vlastností, které nebylo při použití jak konvenčních způsobů rovinného lití, tak ani dokonce při použití způsobu souběžného protlačování skrze kruhový průvlak s následným prudkým ochlazením vodou, dosud možné dosáhnout.

Ve skutečnosti bylo zjištěno, při vytvoření dutiny o rozměrech 180 mm pro délku, 135 mm pro šířku a 50 mm pro hloubku z fólie, vytvořené konvenčním tvarováním za tepla a měření matu metodou ASTM D-1003 (metoda A) uprostřed spodní stěny, je docíleno zlepšení matových vlastností fólie před tvarováním za tepla o alespoň 20%, zatímco >u stejných struktur vytvořených prostřednictvím konvenčního protlačování skrze kruhový průvlak takové zlepšení dosaženo nebylo.

Kromě toho bylo při srovnání matu dvou za tepla tvarovaných struktur--zjištěno, že fólie, vytvořená způsobem podle předloženého vynálezu, vykazuje oproti fólii, vytvořené protlačováním skrze kruhový průvlak, zlepšení matových vlastností o více než asi 30%.

Výhodně je celková tloušťka uvedené vícevrstvé za tepla tvarované fólie alespoň asi 100 mikrometrů a ještě výhodněji alespoň asi 150 mikrometrů.

Výhodně je tloušťka vnější vrstvy, vytvořené z vysoce krystalického materiálu, alespoň asi 20 mikrometrů a ještě výhodněji alespoň asi 25 mikrometrů.

Nezávisle na vnější vrstvě může být vysoce krystalický ' materiál přítomen i v sekundární vnější vrstvě a/nebo v jedné či více vnitřních vrstvách.

PŘEHLED OBRÁZKŮ NA VÝKRESECH

Obr. 1 znázorňuje v pohledu z prava schematicky zařízení s kapalinovým nožem podle tohoto vynálezu;

Obr. 2 znázorňuje ve zvětšeném měřítku zařízení z obr. 1;

Obr.3 znázorňuje pohled ze shora na část zařízení z obr. 2;

Obr. 4 znázorňuje ve zvětšeném měřítku část zařízení s kapalinovým nožem ze zařízení z obr. 3;

Obr. 5 znázorňuje v pohledu ze předu zařízení s kapalinovým nožem z obr. 4;

Obr. 6 znázorňuje ve zvětšeném měřítku řez vedený rovinou VI-VI z obr. 5;

Obr. 7 znázorňuje graf sestavený z dokončených pokusů, který znázorňuje závislosti různých teplot na čase pro různé hodnoty poměrů,______

..........předem.....nastavených hodnot tlouštěk k celkové tloušťce termoplastické fólie vyrobené na zařízení podle obr. 1.

PŘÍKLADY PROVEDENÍ VYNÁLEZU

Obr.

vynálezu.

a obr. 2 znázorňují zařízení podle tohoto

Zařízení se skládá z plochého protlačovadla 1, nebo protlačovadel, jednovrstvou nebo roztavenou fólii 2 o které je schopno vytvořit vícevrstvou termoplastickou _ teplotě přibližně od 170° do 280’C, obvykle přibližně od 180° do 240’C. Příklad vhodného protlačovadla je popsán ve spisu US-A-5 020 984.

Hranový přidržovač 5 má za úkol přitlačovat okraj fólie.

Ve vzdálenosti přibližně 1 až 6 cm pod protlačovadlem 1 je chlazený válec 6, vybavený konvenčním . interním vodním chladícím systémem (není znázorněn), který je schopen udržovat vnější povrch Ί_ válce 6 na teplotě přibližně od 0° do 40’C, obvykle přibližně od 6° do 10’C.

Chladící válec 6 je poháněn konstantní, předem stanovenou rychlostí, přibližně 10 až 300 m/min, obvykle přibližně 15 až 120 m/min, prostřednictvím hřídele 8 a převodového motoru (není znázorněn) uloženého v boxu 38, který je upevněn k základnímu rámu

9. ' . ' ' ' ’

Vnitřní povrch £ roztavené fólie 2 Vytlačované z protlačovadla 2 přichází do kontaktu s vnějším válcovým povrchem 7 chladícího válce 6.

Ve vzdálenosti přibližně 8 až 12 cm pod protlačovadlem 1. je umístěno zařízení 10 kapalinového nože, který je přidružen k chladícímu válci jS, a který prudce ochlazuje vnější povrch 2' zatímco vnější válcový povrch 7 chladícího válce 6 souběžně ochlazuje vnitřní povrch 4 roztavené fólie 2.

Příslušná chladící kapalina stéká podél klesající části vnějšího povrchu 3_ fólie 2 ^a skapává do nádrže 31.

Po opuštění chladícího válce 6 se ochlazená fólie 2 navijí na válce 13, je sušena na obou stranách pomocí vzduchových sušičů 14 a potom je dopravována na konvenční navíjecí systém (není znázorněn) .

Vzduchové sušiče 15 suší povrch 7 chladícího válce 6 za účelem odstranění kapiček kapaliny, které na zmíněném povrchu Ί_ zůstávají, a tak se zabrání poškození fólie 2 náhlým kontaktem roztavené fólie 2 se zmíněnými kapičkami.

Zařízení 10 kapalinového nože se skládá z tělesa 18 opatřeného štěrbinou 19, ze které tryská souvislý a jednotný kapalinový nůž 20 na vnější povrch 3 roztaveného filmu 2.

Obr. 3, obr. 4 a obr. 5 znázorňují pouze levou polovinu zařízení podle vynálezu a tělesa 18, neboť pravá polovina je symetrická vzhledem k příčné centrální ose 17.

.7 _ Chladící kapalina Je_dodávána._do.štěrbiny 19.přes plnící otvory 22, vyrovnávací komory 23, distribuční otvory 24, přetlakové komory 25 a přívodní otvor 26, který je připojen k odstředivé pumpě 27. Ta zásobuje zařízení chladící kapalinou vedenou pružným přívodním potrubím 28, které je opatřeno redukčním ventilem 29 a průtokoměrem 30, kterými se řídí velikost průtoku kapaliny.

Přetlakové komory 25 fungují jako vyrovnávací komory a velikost otvorů 24 je stanovena tak, aby byl v přetlakových komorách 25 dosažen přetlak přibližně 0,5 až 0, 75 bar.

Štěrbina 19 je vytvořena mezi dvěma deskami ' 32, které jsou od sebe vzdálené o stanovenou vzdálenost, realizovanou pomocí vloženého plochého těsnění 33 tvaru „C, pryžových bloků 35 a závrtných šroubů 34 bez hlavy. Štěrbina 19 má frontální výstupní průřez 21, který může být nastaven změnou tloušťky plochého těsnění 33 a velikostí (tloušťka a šířka) pryžových bloků ^5· Proto lze při nezměněném průtoku dosáhnout požadované průtokové rychlosti ochlazovací kapaliny změnou průřezu 21.

Spojitý a hmotově jednotný kapalinový nůž 20 tryská z průřezu 21 rychlostí přibližně od 0,2 do 1,2, ideálněji přibližně od 0,3 do 1, nej ideálněji přibližně od 0,4 do 0,6 m/s a teplota je přibližně od 4’ do 10°C.

Jak ye znázorněno na obr. 6, štěrbina 19 má přímkovou příčnou osu.

Těleso 18 je funkčně spojeno s prvky 36 pro nastavení úhlu dopadu, které zahrnuje dva boční duté otočné čepy 37 spojené s tělesem 18. Čepy 37 jsou otočně uloženy v pouzdrech 38, jak je znázorněno na obr. 3. Každé pouzdro 38 má v sobě zářez 39 a jeho segmenty 40 jsou sevřeny pomocí šroubu 41 a matic 42. Strana 43 každého pouzdra 38 je po obvodové části přivařena k desce 44, tak že segmenty 40 jsou elasticky poddajné.

Každé pouzdro 38 je funkčně spojeno s nastavovacím zařízením 45 pro nastavení vzdálenosti, které zahrnuje vlastní jezdec 46 upevněný k jedné z desek 44. Poháněné jezdce 46 se posouvají směrem k a od chladícího válce 2 pomocí závitových tyčí 47 a šnekového šroubu a šikmozubých čelních kol spojených s ručním kolem 52. Každý šnekový šroub a šikmozubé čelní kolo jsou umístěny v boxu 50 a levá a pravá šikmozubá čelní kola jsou funkčně spojena pomocí duté tyče 51. Tyče 47 jsou rotačně uloženy v opěrkách 48 a 49, které jsou upevněny na výškovém zařízení 53 pro nastavení výšky, zahrnujícím boční čelisti 54. Opěrky 49 jsou uvolnitelně připojeny k čelistem 54, tak že umožňují pohyby tělesa 18 pro účely údržby štěrbiny 19.

Čelisti 54 jsou rotačně namontovány na otočné čepy (nejsou zobrazeny), které jsou koaxiální se hřídelem 10 chladícího válce 6. Čelisti 54 jsou funkčně připojeny k převodovému motoru 56 prostřednictvím řemenového převodu 55.

Otáčením čelistí. 54 pomocí převodového motoru 55 je nastavována výška kapalinového nože 20 vžhleciem k základové čáře 57, jak je zobrazeno pomocí šipek 58. Tak je podle potřeby měněna výška bodu počátečního kontaktu kapalinového nože 20 s roztavenou fólií 2, přičemž je udržena konstantní vzdálenost průřezu 21 od roztavené fólie 2.

Na obr. 1 a obr. 2 je čárkovaně zobrazena horní pozice zařízení 10 pro kapalinového nože 20.

Uvolněním matic 42 se mohou čepy 37 tělesa 18 v pouzdrech 38 volně otáčet, tak že lze ručně nastavit úhel sklonu kapalinového nože 20 vzhledem ke stanovenému poloměru chladícího válce 6, respektive úhel dopadu kapalinového nože 20 vzhledem k fólii 2. Uvedený úhel dopadu, znázorněný šipkami 59, spadá do rozmezí přibližně od 20° do 80°, přednostně je větší než 30°.

Otáčením ručního kola 52 se otáčí tyč 47 a způsobuje pohyb jezdců 46 směrem k a od fólie 2, čímž se nastavuje vzdálenost kapalinového nože 20 vzhledem k fólii 2, jak je znázorněno šipkami 60. Uvedená . vzdálenost spadá do rozmezí přibližně od 10 do 40 mm, přednostně přibližně od 20 do 25 mm.

Takto tedy nezávislé nastavení vzdálenosti, úhlu dopadu a výšky zařízení kapalinového nože 20 umožňují .. optimalizovat proces prudkého ochlazování fólie 2 v .... závislosti na takových faktorech, jako je rychlost pohybu fólie 2 (která může být vztažena k rychlosti otáčení chlazeného válce, již bylo popsáno), tloušťka fólie 2, typ fólie 2, materiál vrstev a tak dále.

Tyto parametry jsou vzájemně nezávislé a mohou být společně nebo jednotlivě nastaveny podle potřeby tak, aby byla soustavně udržována spojitá kapalinová vrstva a rychlost ochlazování potřebná pro danou aplikaci.

_s Jak je zobrazeno v diagramu na obr. 7, odhadovaný celkový čas fáze ochlazování je přibližně 0,6 s.

Následující příklady ilustrují předmět tohoto vynálezu.

PŘÍKLADY 1 až 4

Na výše popsaném a na ' obrázcích znázorněném zařízení byla vyrobena jednovrstvá fólie protlačováním polymeru skrz protlačovadlo pro ploché výlisky, kontaktem fólie v jejím roztaveném stavu s chlazeným válcem o průměru 700 mm a šířce 1300 mm ve vzdálenosti přibližně 15 mm od drážky protlačovadla a prudkým ochlazováním pomocí zařízení vodního nože podle tohoto vynálezu, umístěného přibližně 20 mm od povrchu fólie a přibližně 100 mm od drážky protlačovadla, které bylo skloněno o úhel dopadu okolo 40° měřeného vzhledem k poloměru chlazeného válce.

Ochlazená fólie zůstala po oddělení proudu vody v kontaktu s chlazeným válcem až po konec úhlu opásání a potom byla sušena pomocí oboustranného vzduchového s_uš_i_č_e_přičemž byla,-dopravována na konvenční navíjecí zařízení.

Z takto získané fólie byl odebrán vzorek ' a byl změřen procentuální mat a lesk pomocí výše zmíněných metod ASTM.

Polymery, pracovní podmínky a optické vlastnosti fólií jsou uvedeny v tabulkách I a II.

PŘÍKLADY 5 až 8

Protlačováním podle popisovaného vynálezu byly vyrobeny čtyři termoplastické vícevrstvé struktury

A/B/C/D/C/E/F za podmínek uvedených dále v tabulce III.

. -Vnější vrstva F byla v kontaktu s vodním nožem.

Charakteristika polymerů A až F, celková tloušťka a tloušťka samostatné vrstvy F jsou uvedeny v následuj ícím.

Příklad 5

A = Ethylenoctanový kopolymer (d = cca 0,915 g/cc) B = Adhezivum na bázi modifikované LDPE C = Nylon 6

D = EVOH

E = Adhezivum na bázi modifikované PP

F = PP

Celková tloušťka = cca 180gm, tloušťka vrstvy F = cca 36 gm.

Příklad 6

D = Adhezivum na bázi modifikované LDPE

E = Adhezivum na bázi modifikované PP

F = PP

Celková tloušťka = cca 255gm, tloušťka vrstvy F = cca 51 gm.

Příklad 7

D = Adhezivum na bázi modifikované LDPE

E = Adhezivum na bázi modifikované PP

F = PP

Celková tloušťka = cca 205gm, tloušťka vrstvy F = cca 41 gm.

Příklad 8

A = Ethylenoctanový kopolymer (d = cca 0,915 g/cc) B = Adhezivum na bázi modifikované LDPE C = Nylon*6 - - — ---- - - D = Adhezivum na bázi modifikované LDPE E = Adhezivum na bázi modifikované PP F = PP

Celková tloušťka = cca 150gm, tloušťka vrstvy F = cca 29 gm.

. Fólie 5 až 8 byly tvářeny za tepla v souladu s příkladem 12. Jejich optické vlastnosti před a po tváření za tepla jsou uvedeny v tabulce IV.

PŘÍKLADY 9 a 10

Protlačováním podle popisovaného vynálezu byly vyrobeny dvě termoplastické vícevrstvé struktury

A/B/C/D/C/B/E za podmínek uvedených dále v tabulce V.

Vnější vrstva E byla v kontaktu s vodním nožem.

Charakteristika polymerů A až E, celková tloušťka a tloušťka samostatné vrstvy E jsou uvedeny v následujícím.

Příklad 9

A = Ionomer (Zn sůl)

B = LDPE (d = cca 0,925 g/cc)

C = Adhezivum na bázi modifikované LDPE D = EVOH

E = HDPE (d = cca 0,96 g/cc)

Celková tloušťka = cca 75pm, tloušťka vrstvy E = cca 7,5 pm.

Příklad 10

A = LDPE (d = cca 0,915 g/cc)

B = EVA (18 % VA)

C = Adhezivum na bázi modifikované LLDPE D = EVOH

E = HDPE (d = cca 0,96 g/cc)

Celková tloušťka = cca 150pm, tloušťka vrstvy E = cca 18 pm.

Optické vlastnosti fólií jsou uvedeny v tabulce V.

PŘÍKLAD 11

Protlačováním podle popisovaného vynálezu byla vyrobena termoplastická vícevrstvá struktura

A/B/C/D/C/B/E/F za podmínek uvedených dále v tabulce VI.

Vnější vrstva F byla v kontaktu s vodním nožem.

Charakteristika polymerů A až F_z celková tloušťka a tloušťka samostatné vrstvy F jsou uvedeny v následujícím.

Příklad 11

A = Ionomer (Zn sůl)

B = Ionomer (Zn sůl)

C = Adhezivum na bázi modifikované LDPE

D - EVOH

E = EVA (18 % VA)

F = HDPE (d = cca 0,96 g/cc)

Celková tloušťka = cca 130gm, tloušťka vrstvy F = cca 15 μπι.

Optické vlastnosti fólií jsou uvedeny v tabulce V.

SROVNÁVACÍ PŘÍKLADY A až D

Ze stejných polymerů byly protlačeny čtyři fólie podobně jako v uvedených příkladech 1 až 4 s tím rozdílem, že namísto vodního nože podle vynálezu byl použit konvenční vzduchový nůž pracující při pokojové teplotě. Ostatní pracovní podmínky byly stejné, jako v předchozích příkladech 1 až 4.

Optické vlastnosti takto získaných fólií jsou uvedeny v tabulkách I a II.

Testy ukazují, že mat a lesk v příkladech 1 až 4 byly ve srovnání s příklady A až D, kde byl použit konvenční vzduchový nůž, použitím vodního nože podle vynálezu podstatně zlepšeny.

SROVNÁVACÍ PŘÍKLADY E až H

Srovnávací fólie z příkladů E až H, mající stejnou strukturu jako fólie v příkladech 5 až 8, byly pripřAvěňy^_přbtTačbváním^_’skrž~-KřuHové' protračovadlo “přT teplotě naznačené v tabulce III s následným prudkým ochlazením vodou o teplotě rovněž naznačené v tabulce

III.

Srovnávací fólie E až H byly tvářeny za tepla v souladu s příkladem 12. Jejich optické vlastnosti před a po tváření za tepla jsou uvedeny v tabulce IV.

SROVNÁVACÍ PŘÍKLADY I až J

Srovnávací fólie z příkladů K až J, mající stejnou strukturu jako fólie v příkladech 9 a 10, byly připraveny stejným způsobem jako v předchozích příkladech 9 a 10 s tím rozdílem, že namísto vodního nože podle vynálezu byl použit konvenční vzduchový nůž pracující při pokojové teplotě. Ostatní pracovní podmínky byly stejné, jako v předchozích příkladech 9 a

10.

Optické vlastnosti takto získaných fólií jsou uvedeny v tabulce V.

Testy ukazují, že mat a lesk v příkladech 9 a 10 byly ve srovnání s příklady K a J, kde byl použit konvenční vzduchový nůž, použitím vodního nože podle vynálezu podstatně zlepšeny.

SROVNÁVACÍ PŘÍKLAD I

Srovnávací fólie z příkladu I, mající stejnou strukturu jako fólie z příkladu 11, byla připravena stejným způsobem jako v předchozím příkladu 11 s tím rozdílem, že namísto vodního nože podle vynálezu byl použit konvenční vzduchový nůž pracující při pokojové teplotě.

Ostatní pracovní podmínky byly stejné, jako v předchozím příkladu 11.

Optické vlastnosti takto získané fólie jsou uvedeny v tabulce VX.

Testy ukazují, že mat a lesk v příkladu 11 byly ve srovnání s příkladem I, kde byl použit konvenční, . vzduchový nůž, použitím vodního nože podle vynálezu podstatně zlepšeny.

PŘÍKLAD 12

Tváření za tepla

Proces tváření za tepla byl realizován na stroji Tiromat VA 420 využívající vzduch plus vakuum, jako tvářecí systém. Velikost vybrání byla 180 mm délka, 135 mm šířka a 50 mm hloubka. Doba zahřívání byla 3 s, doba tváření byla 4. s.

Po tváření za tepla byl v oblasti středu spodních, za tepla vytvořených pásů (pavučin) změřen mát využitím ASTM D-1003 (metoda A).

Teplota ohřevu, stejně tak jako hodnota matu před a po tváření za tepla (TT) a procentuální zlepšení matu po tváření jsou naznačeny pro každou strukturu v tabulce IV dole. Hodnoty, které jsou zde uvedeny jsou průměrné hodnoty z odečtených údajů na alespoň 8 různých vzorcích.

Tabulka IV ukazuje, že hodnoty matu fólií 5 až 8 získaných v souladu s tímto vynálezem jsou podstatně zlepšeny ve srovnání s konvenčními fóliemi E až H.

TABULKA I

	srovnávací	srovnávací
	Příklad 1	Příklad A	Příklad 2	Příklad B
Polymer	HDPE (1)	HDPE (1)	PP (2)	PP (2)
Fólie	200	200	50	50
tloušťka μ
Protlačov. teplota °C	220-240	220-240	180-230	180-230
Lisovací teplota °C	245	245	235	. 235
Zásobník teplota °C	240	240	230	230
Chlazený válec teplota °C	6,5	6,5	8	8
Chlazený válec rychlost m/min	17,2	17,2	44,4	44,4
Vodní nůž teplota °C	7	—	7	—
Průtok 1/min kapal.nož. o šíří lem	0,67		0, 67
Mat %	33	64	2,5	3,7
Lesk jednotky	70	—	124	117

(1)	d = cca 0,97 g/cm³,	MFI = cca 6,	8 dg/min
(2)	d = cca 0,90 g/cm³,	MFI = cca 33	dg/min

TABULKA II

		srovnávací		srovnávací
•	Příklad 3	Příklad C	Příklad 4	Příklad D
Polymer	PP (3)	PP (3)	LDPE (4)	LDPE (4)
Fólie tloušťka μ	200	200	200	200
Protlačov. teplota °C	180-230	180-230	180-230	180-230
Lisovací teplota °C	235	235	230	230
Zásobník teplota °C	240	240	230	230
Chlazený válec teplota °C	8	8	6,5	6,5
Chlazený válec rychlost m/min	15,7	15,7	17,2	17,2
Vodní nůž teplota °C	7	—	6, 5	—
Průtok 1/min kapal.nož. o šíří lem	0, 67		0,67
Mat %	_ 9	21_	4,5	6,5
Lesk jednotky	97	90	99	96 .

(3) d = cca 0,90 g/cm³, MFI = cca 33 dg/min
(4)	d = cca 0,92 g/cm³,	MFI = cca	2 dg/min

TABULKA III
	Příklad 5	Příklad 6	Příklad 7	Příklad 8
Lisovací teplota °C	255	240	255	255
Zásobník teplota °C	250	235	250	250
Chlazený válec teplota °C	8,2	7,6	7,8	7,8
Chlazený válec	24	15	23	31
rychlost m/min
Vodní nůž teplota °C	9	9	9	9
Průtok vodního nože m³/h 1/min	5,5	6,1	5,2	5,2
kapal.nož. o šíří lem	0,8	0,9	0,75	0,75

TABULKA IV
Skladba příkladů	Teplota ohřevu °C	Před TF	Po TF	Redukce (%)
5		70	2,9	2,3	+21
Srov.	E	70	8,1	7,4	+ 9
6		80	6,7	4,2	+37
Srov.	F	80	7,8	6,6	+ 15
7		75	4/3	3,4	+20
Srov.	G	75	4,9	6,0	-22
8		70	2,7	2,1	+22
Srov.	H	70	2,8	4,2	-50

TABULKA V

	srovnávací	srovnávací
	Příklad 9	Příklad K	Příklad 10	Příklad J
Lisovací teplota °C	230	230	230	230
Zásobník teplota °C	220	220	220	220
Chlazený válec teplota °C	7	7	7	7
Chlazený válec	51	51	21	21
rychlost m/min
Vodní nůž teplota °C	9	—	9	—
Průtok 1/min kapal.nož. o šíří lem	0,55		0,55
Mat %	6	10	14	22
Lesk	110	109	92	79

jednotky

TABULKA VI

Srovnávací

	Příklad 11	Příklad
Lisovací teplota °C	240	240
Zásobník teplota °C	232	230
Chlazený válec teplota °C	7	7
Chlazený -vá-l-ee— - - rychlost m/min	31	31
Vodní nůž teplota °C	9	—
Průtok 1/min kapal.nož. o šíří lem	0,55	—
Mat %	4	14
Lesk jedn.	129	103

Claims

termoplastické fólie ploch (4) uvedené prostřednictvím styku značující s

1. Způsob výroby ploché jednovrstvé nebo vícevrstvé termoplastické fólie pro obaly, zahrnující průtlačné lisování jednovrstvé nebo vícevrstvé ploché (2) a ochlazování povrchových fólie v roztaveném stavu s chlazeným válcem (6), v ye t i m, že povrchová plocha (3) uvedené roztavené fólie (2), protilehlá k uvedenému chlazenému válci (6), je současně prudce ochlazována prostřednictvím ochlazovaciho zařízení (10) kapalinového nože, tryskajícího nepřetržitě a v podstatě rovnoměrně kapalinový nůž (20) na uvedenou povrchovou plochu (3) roztavené fólie s předem nastavenou intenzitou a teplotou tak, že se v podstatě přes celou šířku uvedené povrchové plochy vytvoří souvislá kapalinová vrstva.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačuj ící tím, že uvedenou kapalinou je voda.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že uvedená fólie (2) má tloušťku alespoň asi 50 mikronů.
4. Způsob, podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že uvedená fólie (2) je tvořena fólií vybranou ze skupiny PP, HDPE, LDPE kopolymery propylénu a kopolymery etylén alfa olefinu.
5. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačující se t i m, že teplota chlazeného válce (6) je od přibližně 0° do přibližně 40°C.
6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že teplota”chlazeného'válčé ' (6)““je od přibližné 4° do přibližně 15°C. —
7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se t i m, že teplota chlazeného válce (6) je od přibližně 6° do přibližně 10°C.
8. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že teplota plynulého a v podstatě rovnoměrného kapalinového nože (20) je od přibližně 3° do přibližně 30°C.
9 Způsob podle nároku 8, vyznačující se t í m, že teplota kapalinového nože (20) je od přibližně 4° do přibližně 15°C.
10. Způsob podle nároku 9, vyznačuj ící se t i m, že teplota kapalinového nože (20) je od přibližně 5° do přibližně 10°C.
11. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že chlazený válec (6) se otáčí rychlostí od přibližně lOm/min do přibližně 300 m/min.
12'. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že rychlost toku kapalinového nože (20) je od přibližně 0,2 do přibližně i, 2 m/sec. “
13. Způsob podle nároku 12, vyznačuj ící se t i m, že rychlost toku kapalinového nože (20) je od přibližně 0,3 do přibližně lm/sec.
14. Způsob podle nároku 12, vyznačuj ící se t i m, že rychlost toku kapalinového nože (20) je od přibližně 0,4 do přibližně 0,6 m/sec.
15. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 14, vyznačující se tím, že průtok kapalinovým nožem je od přibližně 0,2 do přibližně 1,5 1/min pří cm šířce kapalinového nože.
16. Způsob podle nároku 15, vyznačuj ící se t i m, že průtok kapalinovým nožem je od přibližně 0,3 do přibližně 1,3 1/min při cm šířce kapalinového nože.
17. Způsob podle nároku 15, vyznačuj ící se t í ra, že průtok kapalinovým nožem je od přibližně 0,4 do přibližně 1 1/min při cm šířce kapalinového nože.
18 Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 17, v y z n a č u j -i c -i - - s e · t i m, že úhel -dopadu zařízení kapalinového nože (20) na příslušnou fólii (2) je od přibližně 20° do přibližně 80°.
19. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 18, vyznačující se tím, že vzdálenost břitů lisovadla (1) od místa, kde se plynulá a rovnoměrná vrstva chladící kapaliny poprvé dotkne s fólií (2) je menší než přibližně 14 cm.
20. Plochá jednovrstvá nebo vícevrstvá termoplastická fólie pro obaly získaná způsoben podle kteréhokoli z nároků 1 až 19.
21. Zařízení pro výrobu rovinných jednovrstvých nebo vícevrstvých termoplastických fólií (2) pro obaly, zahrnujícího rovinný protlačovací nástroj (1) a chlazený válec (6) , opatřený vnitřním chladícím systémem, vyznačující se tím, že k uvedenému chlazenému válci (6) je přiřazeno ochlazovací zařízení (10) kapalinového nože pro tryskání nepřetržitého a v podstatě rovnoměrného kapalinového nože (20) s předem nastavenou intenzitou a teplotou, přičemž ochlazovací zařízení (10) kapalinového nože je opatřeno štěrbinou (19), která má nastavitelný účinný výtokový průřez (21) a je napájeno kapalinou s předem nastavenou teplotou a výtokovou rychlostí.
22. Zařízení podle nároku 21, vyznačuj ící se t i m, že uvedená štěrbina (19) je propojena přes plnící otvory (22) k vyrovnávací komoře (23), a zároveň přes distribuční otvory (24) k přetlakovým komorám (25) naplněným kapalinou pomocí pumpy (27).
23. Zařízení podle nároku 22, vyznačuj ící se t í m, - že uvedená štěrbina (19) je vytvořena mezi dvěma deskami (32) , které jsou od sebe vzdálené o stanovenou vzdálenost, realizovanou pomocí vloženého plochého těsnění (33) tvaru písmene „C, pryžových bloků (35) a závrtných šroubů (34) bez hlavy pro připojení frontálního výstupního průřezu (21) , nastavením změny tloušťky plochého těsnění (33) a velikostí pryžových bloků (35).
24. Zařízení podle nároku 21, vyznačuj ící se t i m, že uvedené zařízení (10) kapalinového nože je pohyblivě spojeno s nastavovacími prvky (36, 45, 53) pro nastavení úhlu dopadu, vzdálenosti a výšky kapalinového nože (20) vzhledem k fólii (2) .
25. Zařízení podle nároku 24, v y z n a č u j ící se t i m, že uvedené nastavovací prvky (36) pro nastavení úhlu dopadu obsahují dva boční duté otočné čepy (37) spojené s tělesem (18), které jsou otočně uloženy v pouzdrech (38), opatřených zářezy (39) a jeho břity (40) jsou sevřeny pomocí šroubů (41) a matic (42) .
26. Zařízení podle nároku 24 a 25, vyznačuj ίο i se t i m, že uvedené nastavovací prvky (45) obsahují jezdce (46), upevněné k pouzdru (38), uvedení jezdci (46) se kluzně posouvají směrem k a od fólie (2) pomoci závitových tyčí (47), rotačně uložených v opěrkách (48, 49) a šnekového šroubu a šikmozubých čelních kol spojených s ručním kolem (52).
27. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 24 až 26, vyznačující se tím, že výškový prvek (53) pro nastavení výšky, obsahuje boční čelisti (54) k nimž jsou připojeny opěrky (48, 49), čelisti (54) jsou rotačně připojeny k otočným čepům, které jsou koaxiální se hřídelem (10) chlazeného válce (6) a jsou funkčně připojeny k převodovému motoru (56) prostřednictvím řemenového převodu (55).
28. Vícevrstvá teplem tvarovatelné fólie o celkové tloušťce.__al_e_s_p_oň_._o_kolo__J5 0_. mikronů,_______..tvořenou . nebo.

zahrnující vnější vrstvu silnější než asi 15 mikronů z vysoce krystalického materiálu, vyznačuj ící se t i m, že hodnota matu měřená metodou ASTM D-1003 (metoda A) uprostřed spodní stěny za tepla tvarované dutiny o délce 180 mm, šířce 135 mm a hloubce 50.mm je nižší o asi 20% ve srovnání s hodnotou matu fólie před tvarováním za tepla.
29. Vícevrstvá teplem tvarovatelné fólie, která má celkovou tloušťku alespoň asi 50 mikronů a tvořené nebo zahrnující vnější vrstvu silnější než asi 15 mikronů z vysoce krystalického materiálu, vyznačující se tím, že hodnota matu měřená metodou ASTM D-1003 (metoda A) uprostřed spodní stěny za tepla tvarované dutiny o délce 180 mm, šířce 135 mm a hloubce 50 mm je nižší o asi 30% ve srovnání s hodnotou matu fólie měřené ve stejně vytvořené dutině, přičemž je uvedená fólie vytvořena souběžným protlačováním skrze kruhový průvlak s následným prudkým ochlazením vodou.
30. Vícevrstvá teplem tvarovatelné fólie podle nároku 28 nebo 29, vyznačující se tím, že celková tloušťka je nejméně 100 mikronů.
31. Vícevrstvá teplem tvarovatelné fólie podle nároku 28 nebo 29, vyznačující se tím, že celková tloušťka je nejméně 150 mikronů.
32. Vícevrstvá teplem tvarovatelné fólie podle kteréhokoli z nároků 28 až 31, vyznačuj ící se t í m, že tloušťka vnější vrstvy zhotovené z vysoce krystalického materiálu je nejméně 20 mikronů.
33. Vícevrstvá teplem tvarovatelné fólie podle kteréhokoli z nároků 28 až 31, vyznačuj ící se t í m, že ♦ tloušťka vnější vrstvy zhotovené z vysoce krystalického materiálu je nejméně 25 mikronů.
34. Vícevrstvá teplem tvarovatelné fólie podle kteréhokoli z nároků 28 až 33, vyznačuj ící se t i m, že vysoce krystalický materiál je přítomen ve druhé vnější vrstvě.
35. Vícevrstvá teplem tvarovatelné fólie podle kteréhokoli z nároků 28 až 34, vyznačuj ící se t í m, že vysoce krystalický materiál je přítomen v'jedné vnitřní vrstvě.
36. Vícevrstvá teplem tvarovatelné fólie podle kteréhokoli z nároků 28 až 34, vyznačuj ící se tím, že vysoce krystalický materiál je přítomen ve více než jedné vnitřní vrstvě.
37. Vícevrstvá teplem tvarovatelné fólie podle kteréhokoli z nároků 28 až 36, vyznačuj ící se t i m, že fólie je vybrána ze skupiny materiálů PP,·. HDPE, LDPE, kopolymery propylenu a kopolymery ethylen alfa olefinu.

Zastupuje:

*ϋ

3Ο<

< Ό 1 r— 33 > -7Ρ 1 u> to s Ο ι ° CO ¹ < 3} Ζ b :>< ο ο , C0 Γ5 <= σ Οθ« Γ -4 —4 2J m ςθ· Ο * . * < = σ> Q

I (Μ ιη

Oo)

Tloušťka/celková tloušťka