CZ294880B6 - Způsob vytváření elastomerních povlaků a zařízení - Google Patents

Abstract

Řešení se týká způsobu vytváření elastomerních povlaků na zařízení pro ražení nebo manipulaci s tvárným materiálem, postup spočívá v tom, že se zařízení upraví chemickými a/nebo mechanickými prostředky k vytvoření vazného povrchu pro elastomerní povlak, na uvedeném vazném povrchu se vytvoří první ztuhlý elastomerní povlak ze zvolené směsi za zvolených podmínek za dosažení dostatečné přilnavosti elastomerního povlaku, na ztuhlém elastomerním povlaku se vytvoří alespoň jeden druhý ztuhlý elastomerní povlak z odděleně zvolené směsi za odděleně zvolených podmínek za dosažení dobrých uvolňovacích vlastností elastomerního povlaku. Součást řešení tvoří také zařízení pro manipulaci s tvárným materiálem se styčným povrchem pro styk s tvárným materiálem, v němž styčný povrch je tvořen elastomerní vrstvou, sestávající z alespoň dvou elastomerních povlaků, přičemž alespoň dva elastomerní povlaky mají odlišné složení, kde vnější elastomerní povlak má dobré uvolňovací vlastnosti a vnitřní elastomerní povlak má dostatečnou přilnavost.ŕ

Description

(57) Anotace:

Řešení se týká způsobu vytváření elastomerních povlaků na zařízení pro ražení nebo manipulaci s tvárným materiálem, postup spočívá v tom, že se zařízení upraví chemickými a/nebo mechanickými prostředky k vytvoření vazného povrchu pro elastomemí povlak, na uvedeném vazném povrchu se vytvoří první ztuhlý elastomemí povlak ze zvolené směsi za zvolených podmínek za dosažení dostatečné přilnavosti elastomemího povlaku, na ztuhlém elastomemím povlaku se vytvoří alespoň jeden druhý ztuhlý elastomemí povlak z odděleně zvolené směsi za odděleně zvolených podmínek za dosažení dobrých uvolňovacích vlastností elastomemího povlaku. Součást řešení tvoří také zařízení pro manipulaci s tvárným materiálem se styčným povrchem pro styk s tvárným materiálem, v němž styčný povrch je tvořen elastomemí vrstvou, sestávající z alespoň dvou elastomerních povlaků, přičemž alespoň dva elastomemí povlaky mají odlišné složení, kde vnější elastomemí povlak má dobré uvolňovací vlastnosti a vnitřní elastomemí povlak má dostatečnou přilnavost.

Způsob vytváření elastomerních povlaků a zařízení

Vynález se týká způsobu a zařízení pro ražení tvárného materiálu při použití raznic pro tvarovaný výrobek. Vynález se zvláště týká lisování mycích nebo čisticích prostředků ve formě kostek.

Pod pojmem kostka se rozumí tableta, deska nebo kostka, v níž je obsah povrchově aktivní látky, jako mýdla, synthetického čisticího prostředku nebo směsi těchto látek alespoň 20 %, vztaženo na hmotnost kostky.

Dosavadní stav techniky

Při výrobě mycích nebo čisticích prostředků ve formě kostek se z trysky vytlačuje předem vytvořená směs, obsahující všechny složky kostky za vzniku spojité tyče, která se řeže na menší části s předem stanovenou délkou. Tyto polotovaiy se pak vkládají do raznice nebo se na jednom nebo větším počtu jejich povrchů vytváří vtisk, například s použitím razidla stejných rozměrů jako je povrch polotovaru tak, že se do polotovaru udeří palicí nebo razidlem ve tvaru válce.

Raznice jsou typicky vytvořeny ze dvou polovin, z nichž každá má povrch, přicházející do styku s polotovarem. Tyto povrchy jsou upraveny k uzavření na předem stanovenou vzdálenost a tak mezi polovinami raznice polotovar stlačují na konečný tvar a vzhled a pak se od sebe oddělí.

Přebytečná směs se z raznice při zavírání obou polovin vytlačí. Tento přebytek se pak od kostky mýdla oddělí tak, že kostka prochází otvorem v desce, takže přebytečný materiál je odstraněn.

Běžné raznice zahrnují takové raznice, v nichž se dvojice protilehlých prvků raznice nebo polovin raznice během stlačovacího postupu setkává a také tak zvané skříňové raznice, v nichž je polotovar přidržován v průchozím rámu skříně a dvojice protilehlých prvků polotovar stlačuje, ale v průběhu stlačování se nesetká, obvodové strany polotovaru jsou omezovány pouze rámem skříně.

Poloviny raznice jsou často opatřeny vyhazovači vložkou nebo zařízením. Tyto pomocné prvky jsou obvykle drženy uvnitř polovin raznice v uzavřeném stavu pružinami, mohou však být vysunuty do otevřeného stavu stlačeným vzduchem nebo mechanickými prostředky, tak, aby pomohly kostku z raznice uvolnit. Při uzavírání polovin raznice je možno použít podtlak k odstranění vzduchu, zachyceného v dutině raznice mezi kostkou mycího prostředku a povrchem raznice.

V případě rotačních raznic tento podtlak pomáhá udržovat tyč na místě během rotace.

Zpracování kostek mycích prostředků pomocí raznic se provádí proto, aby kostky měly reprodukovatelný tvar, hladký povrch a/nebo aby bylo možno na nich vytlačit vzor, jako emblém, obchodní značku nebo podobný znak alespoň na části kostky.

V důsledku zanášení raznice určitým množstvím zbývajícího materiálu kostky, který ulpí na vnitřním povrchu raznice během jejího používání jsou často vyrobeny kostky s viditelnými nedokonalostmi na povrchu neboje obtížné kostky od povrchu raznice uvolnit.

K odstranění těchto problémů byla předložena celá řada řešení. Jedno z nich navrhuje chlazení polovin raznice v průběhu postupu.

Jiné řešení je popsáno v dokumentu GB-A-74 769, který popisuje razící zařízení, zahrnující razící skříň a dvojici příslušných razících prvků vyrobených z plastických materiálů obsahujících polymery se specifickým modulem pružnosti. Nevýhodou tohoto systému je nezbytné použití

-1 CZ 294880 B6 uvolňovacího činidla, aby se předešlo lnutí a hromadění materiálu kostky na polovinách raznice a tím i vadám povrchu výsledných kostek.

Jiné řešení navrhuje patentový spis EP 276 971, který navrhuje použití dvou razících prvků, z nichž každý má neelastomemí a elastomemí část. Elastomemí část, která je ve styku s kostkou mýdla během postupu je opatřena elastomerním povlakem s modulem pružnosti ve stanoveném rozmezí.

Mezinárodní přihláška vynálezu WO 96/00278 popisuje způsob a zařízení pro výrobu mycích ío prostředků ve formě kostek. Používají se razící prvky obsahující neelastomemí část a elastomerní část s tloušťkou menší než 200 mikrometrů. Ukázalo se, že tato prvky se zvláště snadno udržují, protože se tenká elastomemí vrstva snadno nanese a nahradí.

V průběhu dlouhodobého použití byly zjištěny problémy s elastomemími povrchy, nanesenými 15 na neelastomemí razící prvky. Ukázalo se totiž, že některé elastomemí vrstvy mají tendenci se od neelastomemích razících prvků oddělit a že je nesnadné nanést elastomemí vrstvu s dobrou přilnavostí k neelastomemímu razícímu prvku a současně s dobrými uvolňovacími vlastnostmi.

Vynález si klade za úkol navrhnout opatření, jimiž lze překonat alespoň některé ze svrchu 20 popsaných problémů.

Podstata vynálezu

Podstatu vynálezu tvoří způsob vytváření elastomemích povlaků na zařízení pro ražení nebo manipulaci s tvárným materiálem, postup spočívá v tom, že

- se zařízení upraví chemickými a/nebo mechanickými prostředky k vytvoření vazného povrchu pro elastomemí povlak,

- na uvedeném vazném povrchu se vytvoří první ztuhlý elastomemí povlak ze zvolené směsi za zvolených podmínek za dosažení dostatečné přilnavosti elastomemího povlaku,

- na ztuhlém elastomerním povlaku se vytvoří alespoň jeden druhý ztuhlý elastomemí povlak z odděleně zvolené směsi za odděleně zvolených podmínek za dosažení dobrých uvolňovacích vlastností elastomemího povlaku.

Součást podstaty vynálezu tvoří také zařízení pro manipulaci s tvárným materiálem se styčným povrchem pro styk s tvárným materiálem, v němž styčný povrch je tvořen elastomemí vrstvou, 40 sestávající z alespoň dvou elastomemích povlaků, přičemž alespoň dva elastomemí povlaky mají odlišné složení, kde vnější elastomemí povlak má dobré uvolňovací vlastnosti a vnitřní elastomemí povlak má dostatečnou přilnavost.

Uvedeným způsobem a s použitím uvedeného zařízení je možno snadno dosáhnout jednotného 45 tvaru, hladkého povrchu a také nanesení vzorku, například emblému, obchodní značky a podobně reprodukovatelným způsobem.

Vlastnosti a složení každého elastomemího povlaku je možno přizpůsobit tak, aby bylo dosaženo požadovaných vlastností. První ztuhlý povlak může například být proveden s dobrou přilnavostí 50 k vaznému povrchu a s odolností k silám, působícím při ražení a uvolňování. Takový povlak bude mít tendenci k nesnadnému uvolňování. Ztuhlý elastomemí povlak pro styk s tvárným materiálem však může být přizpůsoben tak, že bude mít dobrou přilnavost k podkladovému elastomernímu povlaku (tato vazba se vytvoří snadněji než vazba k vaznému povrchu) a současně bude mít dobré uvolňovací vlastnosti.

-2CZ 294880 B6

Je-li toho zapotřebí, je možno na sebe uložit řadu ztuhlých elastomerních povlaků odstupňovaného složení (například pokud jde o tvrdost nebo přilnavost), přičemž každý z nich má požadovanou dobrou přilnavost k podkladovému elastomemímu povlaku a poslední elastomemí povlak má dobré uvolňovací vlastnosti vzhledem ke tvárnému materiálu.

Každý elastomemí povlak musí být schopen odolat podmínkám, při nichž tuhnou následující povlaky.

Elastomemím materiálem podle vynálezu se rozumí materiál, definovaný v ISO (Mezinárodní organizace pro standardizaci) 1382 jako elastomer nebo pryž. V definici těchto materiálů podle vynálezu jsou tedy zahrnuty thermoplastické elastomery a kopolymery a směsi elastomerů, thermoplastických elastomerů a pryží.

Elastomery jsou nezávisle na surovinách definovány jako polymery s dlouhými ohebnými řetězci, transformované vulkanizačními a zesíťujícími činidly, která zavádějí příčné vazby a vytvářejí síťovitou strukturu. Tato struktura omezuje pohyb makromolekulámích struktur řetězce a materiál se proto po deformaci silou po ukončení jejího působení rychle vrací přibližně do svých původních rozměrů.

Se zvyšující se teplotou elastomer po změknutí prochází pryžovou fází a podržuje si svou pružnost a modul pružnosti až do dosažení teploty rozkladu.

Thermoplastické elastomery jsou tvořeny amorfní a krystalickou fází. Amorfní fáze má oblast měknutí pod teplotou okolí a působí proto jako elastická pružina, zatímco krystalické segmenty, jejichž oblast měknutí je nad teplotou okolí působí jako místa příčných vazeb.

Složení materiálů, z nichž jsou vyrobeny elastomemí povlaky může být zvláště řízeno pro každý povlak. Povlaky mohou být napěněny. Lze například volit různé výchozí materiály nebo různé směsi výchozích materiálů. S výhodou se užívají různá množství tvrdidel.

Je také možno řídit podmínky, při nichž je každý elastomemí povlak vytvrzován. Pro každý elastomemí povlak je například možno odděleně měnit teplotu, tlak (v případě potřeby je možno použít podtlak) a/nebo katalytický systém. Je také možno použít záření nebo ultrafialové světlo.

Elastomemí povlaky mohou před vytvrzením projít různým předběžným zpracováním, jako je ředění různým množstvím rozpouštědla.

První ztuhlý elastomemí povlak je s výhodou vytvořen z materiálu, který dobře lne k vaznému povrchu. Může být vytvořen za poměrně vysokého tlaku a teploty. Je například možno použít tlak v rozmezí 1 až 10, s výhodou 2 až 6 a nejvýhodněji přibližně 4 MPa. Teplota může být přibližně 200 °C.

Elastomemí povlaky pro styk s tvárným materiálem mohou být vytvrzovány při nižším tlaku a/nebo teplotě, s výhodou za atmosférického tlaku. Elastomemí povlaky, které jsou případně uloženy mezi uvedenými dvěma povlaky mohou být vytvrzovány za podmínek teploty a tlaku mezi hodnotami, při nichž jsou vytvářeny uvedené dva povlaky.

Elastomemí povlaky podle vynálezu jsou s výhodou vybrány ze tříd, popsaných v Američan Society for Testing and Materials Dl418, které zahrnují :

1. Elastomery s nenasycenými uhlíkovými řetězci (třída R), zahrnující přírodní gumy, například standardní malajskou gumu, butadien, např. typ BUNA™ (Bunawerke Huls) a butadienakrylonitrilový kopolymer, například Perbunan™ (Bayer).

-3 CZ 294880 B6

2. Elastomery s nasyceným uhlíkovým řetězcem (třída M), zahrnující ethylenpropylenové typy, jako Nordel™ (Dupont) a typy s obsahem fluoru, jako Vitron™ (DuPont).

3. Substituované silikonové elastomery (třída O), zahrnující kapalné silikonové pryže jako Silastic 9050/50 P (A+B)™ (Dow Coming).

4. Elastomery, obsahující v polymemím řetězci uhlík, dusík a kyslík (třída U), zahrnující polyurethany, (např. od fy Belzona).

Vhodné elastomemí povlaky je možno vytvořit z materiálů jako jsou kapalné silikonové pryže, například Silastic 9050/50 P (A+B)™ (Dow Coming), které po vytvrzení mají modul pružnosti přibližně 2 až 3 MPa a polyurethany, například Belzona PU2221 s modulem pružnosti přibližně 9 MPa nebo Belzona 2131 (MP kapalný elastomer), dvousložkový výrobek na bázi difenylmethan-4, 4-diisokyanátu (MDI) neodekanoátfenylrtuťnatého katalyzátoru.

Elastomemí materiál, tak, jak byl svrchu definován může být předběžně zpracován, například je možno běžně dodávaný elastomer rozpustit v rozpouštědle před nanesením jako povlak na povrch raznice. Elastomery, pryže, kopolymery a jejich směsi jsou vytvrzovány a zesítěny in šitu. Například je možno před nanesením ve formě povlaku smísit složky zahrnující základní elastomemí materiál, zesíťující činidla a další materiály, například urychlovače. Po aplikaci na raznici se materiály vytvrzují in šitu. Tomu lze napomoci použitím tepla, nebo jiných urychlujících postupů, jako použitím tlaku, záření nebo ultrafialového světla.

V některých případech je možno materiály rozpustit ve vhodném rozpouštědle, nanést na raznici a pak rozpouštědlo odpařit.

V případě thermoplastických materiálů je možno tyto materiály zahřát, nanést na raznici v roztaveném stavu, ochladit a nechat znovu ztuhnout.

Materiály, vhodné pro tvorbu elastomemích povlaků podle vynálezu budou s výhodou mít modul pružnosti v rozmezí 0, 1 až 50 MPa, zvláště výhodně 1 až 35 MPa.

S výhodou budou mít elastomemí povlaky bližší podkladovému povrchu větší modul pružnosti než elastomemí povlaky, bližší vnějšímu povrchu.

Modul pružnosti elastomemí vrstvy, zahrnující jednotlivé elastomemí povlaky je s výhodou v rozmezí 0,1 až 50 MPa.

Modul pružnosti elastomemí vrstvy je možno měřit zaznamenáváním síly, jíž je zapotřebí k vytlačení důlku do povlaku jako funkce hloubky vtlačení. Typicky se užívá vtlačovací tělísko s kulovým zakončením a určí se směrnice s síly jako funkce hloubky vtlačení k síle 3:2. Hloubka vtlačení je pohyb vtlačovacího tělíska do povlaku po prvním styku s povrchem povlaku. Obecně je třeba opravit měřenou hloubku vtlačení na poddajnost měřícího zařízení. Skutečná hloubka vtlačení d souvisí s měřenou zdánlivou hodnotou ď následujícím vztahem d = ď - (F. C), kde F je síla vtlačování. Poddajnost C se určí přitlačováním vtlačovacího tělíska na tuhý povrch a zaznamenáním zdánlivé změny polohy jako funkce použité síly, která má směrnici C. Modul pružnosti E_se vypočítá z následujícího výrazu

E = (3/4) s R (1-b),

-4CZ 294880 B6 kde s = F/d^3/4, R je poloměr kulovitého zakončení vtlačovacího tělíska a b je Poissonův poměr povlaku, který je pro elastomery přibližně 0, 5.

Za určitých okolností, které budou dále popsány, může popsaná vtlačovací metoda poskytnout chybně vysoké hodnoty modulu pružnosti vzhledem k vlivu pevného materiálu, na který je povlak uložen. Aby bylo možno se tomuto problému bezpečně vyhnout, je třeba zajistit, aby kontaktní poloměr vtlačovacího tělíska s povlakem nepřesahovat 1/10 tloušťky povlaku. Kontaktní poloměr je vztažen ke hloubce vtlačení následujícím výrazem a = d. R

Pro povlaky s tloušťkou nižší než 200 mikrometrů se doporučuje použít vtlačovací nanopřístroj, který je schopný měřit vtlačovací síly s použitím vtlačovacích tělísek s hroty o malém poloměru. Příkladem takového přístroje je Nanolndenter 11™ (Nanoinstruments). Alternativou je tvorba povlaků s tloušťkou větší než 200 mikrometrů tak, aby bylo možno použít běžné zařízení, jako Instron tester (například model 5566).

S výhodou je celková tloušťka elastomemího povlaku malá, zvláště výhodně méně než 200 mikrometrů, jak je uvedeno v dokumentu WO 96/00278.

Výhoda tenkých elastomemích povlaků spočívá v tom, že je možno je v továrně snadno nanést na běžnou raznici se zabudovaným logem. Lze je například nanášet pomocí štětce nebo postřikem při použití nebo bez použití proudu vzduchu nebo elektrostatickým postřikováním. V případě potřeby je možno použít kombinaci těchto postupů. To může být nezbytné v případě, že je třeba nanášet povlaky s různou tloušťkou na různé části raznice. Je-li například požadována určitá tloušťka na oblasti raznice s jemným vzorem, jako logem, může být použita stříkací technika, přičemž se z raznice odstraní vyhazovači ústrojí.

Povlaky je možno na raznici vytvrzovat při teplotě okolí nebo při vyšší teplotě v závislosti na elastomemím materiálu a na požadovaných vlastnostech. Vyšší teploty je možno použít k odpaření rozpouštědla v případě, že byl elastomer použit v roztoku. K urychlení vytvrzování je možno užít i jiné postupy, jako vytvrzování pomocí ultrafialového světla.

Elastomerní povlaky je možno nanášet na běžné raznice. Typicky v případě silnějších povlaků, kdy se elastomerní část používáním opotřebuje nebo poškodí, což je zřejmé na hotových kostkách, je nezbytné povlak odstranit a raznici očistit a je nutno připravit nový povlak a uložit jej na povrch raznice za použití speciálního vybavení. V případě povlaků podle vynálezu se nový povlak snadno vytvoří po odstranění starého povlaku mechanickými prostředky, chemickým zpracováním (například působením hydroxidu sodného ve směsi ethanolu a toluenu v případě silikonových povlaků a/nebo methanolu v případě polyurethanových povlaků), očištěním povrchu raznice a náhradou starého povlaku novým materiálem. Tím je možno dosáhnout podstatné úspory času i snížení nákladů na nový povlak.

Raznice je s výhodou vyrobena z tuhých materiálů, které se volí z kovů a jejich slitin, například mosazi a jiných slitin mědi a z ocelí, zahrnující uhlíkové a nerezové oceli a také z jiných neelastomemích materiálů, jako thermoplastických pryskyřic a pryskyřic tvrditelných působením tepla, jako jsou polyestery, epoxidové pryskyřice, furanové pryskyřice, tvrdé odlévané polyurethany, keramické materiály, složené materiály a lamináty.

Raznice musí být schopna obstát za podmínek, při nichž tuhnou elastomerní povlaky.

Do elastomemích materiálů je možno přidávat další materiály, jako plniva k modifikaci mechanických a technologických vlastností. Účinky přidání plniva závisí na mechanické a chemické interakci mezi elastomemím materiálem a plnivem.

-5CZ 294880 B6

Plniva je možno použít k modifikaci elastomemího materiálu tak, aby bylo dosaženo požadovaných vlastností, například odolnosti proti roztržení. Vhodnými plnivy jsou například uhlíková čerň, oxid křemičitý, křemičitany a organická plniva, jako styreny a fenolové pryskyřice.

Další případné přísady zahrnují látky, upravující tření a antioxidační látky.

S výhodou má každý elastomemí povlak tloušťku v rozmezí 1 až méně než 200 mikrometrů, s výhodou alespoň 10 až 150 mikrometrů a zvláště výhodně 15 až 100 mikrometrů. Při tloušťkách pod 1 mikrometr nemusí dojít k vytvoření spojitého povlaku na povrchu raznice.

Vlastnosti elastomemí vrstvy je možno měnit v závislosti na složení kostky mycího prostředku, na teplotě zpracování a/nebo parametrech postupu, jako je tvar dutiny v obou polovinách raznice, rychlost razícího zařízení a vzdálenost obou částí raznice tak, aby bylo možno dosáhnout požadovaného výsledku, například snadného uvolnění kostky mycího prostředku z raznice. Bylo prokázáno, že při specifickém složení kostky v kombinaci s jednoduchou raznicí bez loga je možno dosáhnout přijatelného uvolňování raznice s elastomemím povlakem ve spodní oblasti rozmezí tlouštěk a v horní části rozmezí modulu pružnosti, jak byly svrchu uvedeny.

V případě kostky stejného složení ve spojení s raznicí nesoucí složité logo nebo s raznicí složitého tvaru je možno dosáhnout přijatelného uvolňování s elastomemím povlakem v horní oblasti rozmezí tlouštěk a s nižším modulem pružnosti. Podobně se v případě kostky, na kterou se obtížněji razí použije pro snadnější uvolňování elastomemí povlak s tloušťkou v horní části rozmezí a s nižším modulem pružnosti

Zařízení podle vynálezu je možno použít k ražení kostek mycích prostředků s obsahem povrchově aktivních látek, s výhodou mýdla nebo synthetického smáčedla nebo s obsahem směsi mýdla a synthetického smáčedla. Zvláštní použití má zařízení podle vynálezu při ražení měkkých a/nebo lepivých kostek, které obsahují synthetická smáčedla a průsvitných a průhledných kostek se sníženým obsahem tuku, například 63 až 78 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost kostky a také kostek s obsahem látek s příznivým účinkem na pokožku, jako jsou hydratační složky, polyoly, oleje, mastné kyseliny a mastné alkoholy.

První elastomemí povlak je s výhodou vázán na vnitřní povrch raznice mechanickými a/nebo chemickými prostředky ke zvýšení přilnavosti mezi raznicí a prvnímpovlakem.

Povrch raznice je možno různým způsobem předběžně zpracovat před povlékáním elastomemím materiálem ke zlepšení vazby mezi povrchem raznice a prvním povlakem. Tato předběžná zpracování mají za úkol odstranit slabé hraniční vrstvy, například oxidy na kovech a optimalizovat styk mezi povrchem raznice a povlakem a/nebo změnit topografii povrchu tak, že vzroste vazná plocha a povrch raznice je před vazbou chráněn. Vhodné postupy je možno rozdělit do tří hlavních skupin:

1. Mechanické obrušování - zahrnuje obrušování pomocí drátu nebo brusného papíru, opracování proudem různých materiálů, jako je voda, různé drti, písek nebo skleněné perličky, leštění, například při použití diamantu a erose pomocí jisker.

2. Chemické opracování - zahrnuje čištění rozpouštědlem, leptání, například kyselinou, anodizaci a použití podkladové nebo lepivé chemické látky, například silanu nebo silikonu.

3. Energetické předběžné opracování povrchu - více se užívá v případě nekovových systémů, jde o koronový výboj a techniky s použitím plasmy a laseru.

-6CZ 294880 B6

Kromě použití na povrch raznice k ražení kostek je možno elastomemí povlak s výhodou použít na další části razícího zařízení a strojního zařízení v lince pro zpracování mýdla. Povlak je například možno použít i na desce k odstraňování přebytků materiálu po vyražení kostky, na vyhazovacím ústrojí raznice, upevňovací prvky a podložnou desku pro upevnění raznice i a ostatní nerazící povrchy raznice. Vynález je možno využít také v zásobnících pro uložení polotovarů pro výrobu kostek a v dalších částech zařízení, například v balicích strojích. Použité razící zařízení může být jakékoliv vhodné razící zařízení, například podle dokumentu EP 276971.

Vynález bude dále popsán v souvislosti s přiloženým výkresem.

Přehled obrázků na výkrese

Na obr. 1 je schematicky znázorněn průřez raznicí podle vynálezu.

Raznice 1 má dvě poloviny. Každá z nich je tvořena tuhým prvkem 2, 3. Na povrchu 4, 5 pro ražení kostek je každá polovina raznice 1 opatřena dvěma elastomemími povlaky 6, 7; 8, 9. Obě poloviny raznice 1 jsou stejné. Neznázorněné logo může být vytvořeno podle potřeby na jednom nebo na obou površích raznice 1.

Poloviny raznice 1 mohou být použity k ražení neznázorněné kostky tak, že se vzájemně směrem k sobě pohybují ve směru šipek A.

Praktické provedení vynálezu bude osvětleno následujícími příklady, které však nemají sloužit k omezení rozsahu vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Raznice pro ražení kostek mycího prostředku byla k provedení zkoušek vyrobena s povrchem z mědi, hliníku a nerezové oceli. Raznicí byl udělen požadovaný tvar frézováním, opracováním pomocí jisker a působením proudu drceného skla známým způsobem.

Současně byl vyroben měděný blok, tvarem a rozměry odpovídající tvaru mýdlové kostky, která má být vyrobena. Měděný blok lícuje s povrchem raznice s vůlí 0,05 mm.

Raznice byla opatřena podkladem F2260 (Dow Coming).

První elastomemí povlak vyl vytvořen ze silikonu WS27-60-29 (Dow Coming). Tento výrobek je založen na vinylu VMO (vinylmethylpolysiloxan), plněném oxidem křemičitým. Jako zesíťující činidlo byl použit DHBP, 2, 5-bis(terc. butylperoxy) -2, 5-dimethylhexan v koncentraci 1,8 hmotnostních dílů na 100 dílů základního materiálu.

Po ručním vtlačení silikonu do raznice se na raznici přitlačí měděný blok, takže se silikon přesně vtlačí do raznice s určenou tloušťkou vrstvy.

Tato vrstva silikonu se pak vytvrdí za použití tlaku a tepla. V průběhu postupu zůstává měděný blok v raznici.

Silikon je vytvrzován půl hodiny při teplotě 200 °C a tlaku 75 až 100 MPa. Vytvrzený silikon dosahuje tvrdosti shore 60 až 100 a tloušťky přibližně 50 mikrometrů.

-7CZ 294880 B6

Raznice se pak spolu s měděným blokem ochladí, čímž se postup ukončí.

Ochlazená raznice se pak přímo opatří povlakem silikonu, zvoleného pro druhý povlak. Tloušťka druhého elastomemího povlaku je přibližně 0,05 mm.

Vhodný pro tento účel je například vinylmethylpolysiloxanový polymer s výztužným plnivem na bázi pyrogenního oxidu křemičitého. Vytvrzovací systém obsahuje zesíťující silanové a platinové činidlo Silastic 9050-50P, části A a B (Dow Coming). Viskosita tohoto silikonu je přibližně 5000 mPas.

Raznice se pak zahřeje na 200 °C za atmosférického tlaku a vytvrzována půl hodiny.

Bylo prokázáno, že výsledný vícevrstevný elastomerní povlak má velmi dobrou přilnavost k raznici, nebylo jej možno odstranit ani pomocí nože.

Raznice, vyrobená svrchu popsaným způsobem pak byla použita k ražení kostek mycího prostředku. Bylo použito razící zařízení Mazzoni STUF. Výsledky byly porovnávány s raznici, upevněnou v tomtéž zařízení, ale opatřenou pouze jednou vrstvou silikonu.

Mycí prostředek, který byl ražen tímto způsobem, se dodává pod obchodním názvem DOVE (Unilever).

Po půl hodině provozu se ukázalo že se kostky mýdla počínají lepit na raznici, opatřenou jedním elastomemím povlakem. Okraj povlaku raznice byl poškozen. Projevily se rovněž praskliny v povlaku a povlak se částečně oddělil od povrchu raznice, zvláště v okrajových oblastech.

Raznice, opatřená větším počtem vrstev neprojevovala známky opotřebení nebo ulpívání materiálu na raznici.

Příklad 2

Způsob podle příkladu 1 byl použit k nanesení dvouvrstevného elastomemího povlaku na hliníkový nosič mýdlových kostek při jejich balení do kartónových krabiček.

Pro srovnání byl v prvním srovnávacím příkladu použit nosič, opatřený jednou vrstvou tvrdého elastomemího povlaku, ve druhém srovnávacím příkladu byl použit nosič s jednou měkkou elastomerní vrstvou s použitím postupu podle dokumentu WO 96/00278. Balicí stroj pak pracoval 1 měsíc s nosičem, opatřeným povlakem podle vynálezu a s nosiči ze srovnávacích příkladů.

Po jednom měsíci se ukázalo, že měkký jednovrstevný elastomerní povlak se začal od hliníkového nosiče oddělovat. Tvrdý jednovrstevný povlak sice nevykazoval známky poškození, ale začal poškozovat vyrobené mýdlové kostky. Dvouvrstevný elastomerní povlak podle vynálezu nevykazoval známky poškození a také nepoškozoval vyrobené kostky mycího prostředku.

Claims (6)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob vytváření elastomemích povlaků na zařízení pro ražení nebo manipulaci s tvárným materiálem, vyznačující se tím, že se zařízení upraví chemickými a/nebo mechanickými prostředky k vytvoření vazného povrchu pro elastomemí povlak, na uvedeném vazném povrchu se vytvoří první ztuhlý elastomemí povlak ze zvolené směsi za zvolených podmínek za dosažení dostatečné přilnavosti elastomemího povlaku, a na ztuhlém elastomemím povlaku se vytvoří alespoň jeden druhý ztuhlý elastomemí povlak z odděleně zvolené směsi za odděleně zvolených podmínek za dosažení dobrých uvolňovacích vlastností elastomemího povlaku.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že první a druhý elastomemí povlak tuhnou za rozdílných podmínek tlaku a/nebo teploty a/nebo katalytického systému.
3. 3. Zařízení pro manipulaci s tvárným materiálem se styčným povrchem pro styk s tvárným materiálem, vyznačující se tím, že styčný povrch je tvořen elastomemí vrstvou, sestávající z alespoň dvou elastomemích povlaků, přičemž alespoň dva elastomemí povlaky mají odlišné složení, kde vnější elastomemí povlak má dobré uvolňovací vlastnosti a vnitřní elastomemí povlak má dostatečnou přilnavost.
4. 4. Zařízení podle nároku 3, vyznačující se tím, že modul pružnosti elastomemí vrstvy je v rozmezí 0, 1 až 50 MPa.
5. 5. Použití způsobu podle nároku 1 nebo 2 k vytvoření elastomemích povlaků na zařízení pro ražení kostek mycích prostředků a manipulaci s těmito kostkami.
6. 6. Použití zařízení podle nároku 3 nebo 4 pro ražení kostek mycích prostředků a manipulaci s těmito kostkami.