CZ310271B6 - Způsob výroby desek s reorientovanou lehčenou strukturou z polotovarů vytvořených spojením vytlačovaných strun z polyolefinové pěny - Google Patents
Způsob výroby desek s reorientovanou lehčenou strukturou z polotovarů vytvořených spojením vytlačovaných strun z polyolefinové pěny Download PDFInfo
- Publication number
- CZ310271B6 CZ310271B6 CZ2023-301A CZ2023301A CZ310271B6 CZ 310271 B6 CZ310271 B6 CZ 310271B6 CZ 2023301 A CZ2023301 A CZ 2023301A CZ 310271 B6 CZ310271 B6 CZ 310271B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- profile
- strings
- extrusion
- finished products
- polyolefin foam
- Prior art date
Links
- 239000006260 foam Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 title claims abstract description 23
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 17
- 238000005304 joining Methods 0.000 title description 4
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000009966 trimming Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 claims abstract 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 8
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 7
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 5
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 19
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 19
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 9
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 4
- 239000004831 Hot glue Substances 0.000 description 3
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 3
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N isobutane Chemical compound CC(C)C NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 2
- 230000009993 protective function Effects 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001282 iso-butane Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
- B29C48/07—Flat, e.g. panels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
- B32B37/02—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by a sequence of laminating steps, e.g. by adding new layers at consecutive laminating stations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
- B29C48/12—Articles with an irregular circumference when viewed in cross-section, e.g. window profiles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
- B29C48/90—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling with calibration or sizing, i.e. combined with fixing or setting of the final dimensions of the extruded article
- B29C48/906—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling with calibration or sizing, i.e. combined with fixing or setting of the final dimensions of the extruded article using roller calibration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
- B29C48/911—Cooling
- B29C48/9135—Cooling of flat articles, e.g. using specially adapted supporting means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
- B29C48/919—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling using a bath, e.g. extruding into an open bath to coagulate or cool the material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
- B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
- B32B37/16—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating
- B32B37/18—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating involving the assembly of discrete sheets or panels only
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/18—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer of foamed material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
- B32B7/02—Physical, chemical or physicochemical properties
- B32B7/022—Mechanical properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
- B32B7/03—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers with respect to the orientation of features
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/001—Combinations of extrusion moulding with other shaping operations
- B29C48/0012—Combinations of extrusion moulding with other shaping operations combined with shaping by internal pressure generated in the material, e.g. foaming
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/16—Articles comprising two or more components, e.g. co-extruded layers
- B29C48/18—Articles comprising two or more components, e.g. co-extruded layers the components being layers
- B29C48/21—Articles comprising two or more components, e.g. co-extruded layers the components being layers the layers being joined at their surfaces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Na jednošnekovém nebo dvoušnekovém vytlačovacím stroji (1) s modulem (2.1) vstřikování fyzikálního nadouvadla a modulem (2.2) chladiče taveniny se vytlačí ve více řadách nad sebou 17 až 300 strun (4) z polyolefinové pěny, každá o průměru 2 až 20 mm. Jednotlivé struny (4) se slepí k sobě pomocí zbytkového tepla a kalibrací se za tepla vytvaruje vnější obvod násobného strunového profilu do tvaru čtyřúhelníku. Vzniklý nekonečný násobný strunový profil se odtahuje, chladí a příčně dělí na plošné polotovary (5) a po ořezání obou původních bočních okrajů profilu se jednotlivé takto upravené plošné polotovary (5) svařují pomocí tepla těmito svými ořezanými bočními okraji do podoby nekonečné desky. Ta se dělí, v řezné rovině rovnoběžné s původními bočními okraji, na deskové polotovary (6), které se pak teplem svařují a vrství v rovině kolmé na podélný směr vytlačování strun (4) z polyolefinové pěny v potřebném počtu vrstev do bloku (7). Navrstvený blok (7) se následně řeže na desky (8) s reorientovanou lehčenou strukturou, přičemž řez se provádí v řezné rovině kolmé na směr vytlačování původního strunového profilu.
Description
Způsob výroby desek s reorientovanou lehčenou strukturou z polotovarů vytvořených spojením vytlačovaných strun z polyolefinové pěny
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu výroby desek s reorientovanou lehčenou strukturou z polotovarů vytvořených spojením vytlačovaných strun z polyolefinové pěny. Tyto desky lze použít např. jako polotovary (jádrové desky) pro výrobu sendvičových desek, laminovaných z obou stran povrchovou vrstvou, která má výztužnou funkci a/nebo ochrannou funkci proti fyzikálním a chemickým vnějším vlivům a/nebo dekorační funkci.
Dosavadní stav techniky
Je známo, že fyzikálně lehčená polyolefinová pěna vytlačovaná ve formě fólie nebo čtvercového či obdélníkového profilu, má v podélném směru (ve směru extruze) významně vyšší pevnost v tlaku a modul v tlaku než pevnost a modul v tlaku v šířkovém a tloušťkovém směru.
Této skutečnosti se využívá u vícevrstvých, především sendvičových lehčených desek, které ve své struktuře obsahují lehčené jádrové desky se směrem extruze kolmým na krycí vrstvy finální vícevrstvé desky.
Doposud známý způsob výroby takových reorientovaných jádrových desek z lehčených polyolefinů, např. podle CZ PV 2022-379 (tj. CZ 2022379 A3), spočívá vtom, že se kontinuálně vytlačuje nebo odvíjí čtvercový nebo obdélníkový profil, případně se kontinuálně vytlačuje nebo odvíjí pás podélně orientovaného a lehčeného polyolefinů, který se příčně dělí na přířezy nebo se kontinuálně podávají desky podélně orientovaného lehčeného polyolefinů. Přířezy nebo desky se svařováním nebo lepením spojují v ploše do postupně vytvářeného bloku. Takto získaný blok se následně příčně řeže na pláty. Tyto pláty pak po ořezání podélných okrajů na finální šířku mohou již představovat hotové desky s reorientovanou strukturou nebo se ještě spojují svařováním nebo lepením v příčném směru na nekonečný plát a ten se následně dělí na pláty finální délky, které pak po ořezání podélných okrajů na finální šířku představují hotové desky s reorientovanou strukturou.
Jiné známé řešení, které je předmětem čínského užitného vzoru CN 216300437 U, se týká vysokopevnostních kompozitních desek z polyetyléntereftalátu (PET). Ty obsahují jádrovou desku z PET pěny příčně odřezávanou z lehčené desky z PET. Horní čelní strana této jádrové desky je horní vrstvou tavného lepidla spojena s horní vrstvou netkané textilie a k ní připojenou lehčenou deskou a dále krycí povrchovou vrstvou. Spodní plocha jádrové desky je spodní vrstvou tavného lepidla spojena se spodní vrstvou netkané textilie a k ní připojenou lehčenou deskou. Jako krycí povrchová vrstva může použita vrstva odolná proti povětrnostním vlivům, odolná proti ultrafialovému záření apod. V důsledku toho je pak i celá kompozitní deska odolná proti těmto vlivům. Odolnost proti stárnutí lze dále přizpůsobit podle požadavků. Kompozitní deska je vyrobena z PET materiálů a není náchylná k poškození vzhledem ke skutečnosti, že její složená struktura byla vytvořena v režimu tepelného zpracování.
Obdobně jako u jiných známých publikovaných materiálů není ale u výše uvedeného čínského užitného vzoru postup výroby jádrové desky nijak podrobněji specifikován. Z praxe je sice známo, že základní princip výroby lehčených PET desek obecně spočívá v tom, že se za použití dvou extruderů v tandemovém uspořádání extrudují mnohonásobnou strunovou hlavou struny a tyto vytlačené struny, dokud jsou ještě lepivé se k sobě stlačují kalibrátorem. Takto vzniklé desky se pak mohou na sebe navrstvit a spojit v blok, který se pak podle potřeby nařeže. Nicméně tento postup není v citovaném čínském užitném vzoru výslovně uveden a tím méně z hlediska
- 1 CZ 310271 B6 jednotlivých kroků podrobněji specifikován ani z technologického hlediska optimalizován. Jeho aplikace v praxi je tedy velmi problematická.
Podstata vynálezu
K odstranění výše uvedených nedostatků přispívá způsob výroby desek s reorientovanou lehčenou strukturou z polotovarů vytvořených spojením vytlačovaných strun z polyolefinové pěny podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se nejprve (a) na jednošnekovém nebo dvoušnekovém vytlačovacím stroji s modulem vstřikování fýzikálního nadouvadla v kapalném nebo superkritickém stavu a modulem chladiče taveniny vytlačuje 17 až 300 lehčených strun v řadě vedle sebe a ve 2 až 20 řadách nad sebou, celkově 100 až 3000 strun (4), každá o průměru 2 až 20 mm, v celkové šíři 300 až 1300 mm, celkové tloušťce 10 až 120 mm a hustotě 30 až 300 kg.m-3, jednotlivé struny se slepí se k sobě pomocí zbytkového tepla do podoby násobného strunového profilu; potom se (b) průchodem kalibračním ústrojím za tepla vytvaruje vnější obvod násobného strunového profilu do tvaru čtyřúhelníku s podélnou orientací;
(c) vzniklý nekonečný násobný strunový profil se odtahuje;
(d) chladí na chladicí dráze a přivádí k dělicímu zařízení;
(e) kde se příčně dělí na plošné polotovary o rozměru 300 až 1500 mm;
(f) ty se dochlazují, zejména v etážovém ventilovaném chladicím dopravníku nebo zásobníku; načež následuje (g) ořezání obou původních bočních okrajů profilu, aby byly rovné a hladké a kolmé na ostatní strany; potom se (h) jednotlivé takto upravené plošné polotovary s podélnou orientací svařují pomocí tepla těmito svými ořezanými bočními okraji násobného strunového profilu k sobě do podoby nekonečné desky; a ta se (i) dělí, v řezné rovině rovnoběžné s původními bočními okraji, na deskové polotovary o přesném šířkovém rozměru 500 až 1500 mm; následně se (j) vzniklé deskové polotovary frézují na přesnou tloušťku 10 až 120 mm; a (k) teplem se svařují a vrství v rovině kolmé na podélný směr vytlačování strun (4) z polyolefinové pěny v potřebném počtu vrstev do bloku o tloušťce 500 až 3500 mm, délce 300 až 1500 mm a šířce 500 ažl500 mm;
(1) navrstvený blok se ořeže na finální přesný rozměr ořezem z každé strany cca 0 až 50 mm; a (m) řeže se na desky s reorientovanou lehčenou strukturou o finální tloušťce 3 až 300 mm, přičemž řez se provádí v řezné rovině kolmé na směr vytlačování původního násobného pěnového profilu.
Při kalibraci (b) je nekonečný lehčený profil s výhodou sprchován vodou pro lepší zchlazení materiálu a snížení koeficientu tření v kalibračním ústrojí. Dále po kalibraci (b) je profil chlazen (d) na chladicí dráze sprchováním vodou za průběžného ofúkování ventilátory s tím, že
-2CZ 310271 B6 zůstavší voda je na konci chladicí dráhy odfouknuta vzduchovým nožem s vysokou výstupní rychlostí vzduchu.
Mezi operace (k) svařování a vrstvení do bloku a (l) ořezání navrstveného bloku na finální přesný rozměr ořezem z každé strany může být vřazen krok paletizace a skladování s tím, že následné post extruzní reorientační kroky (l) a (m) se pak provádějí nezávisle na extruzi.
V porovnání se způsobem výroby polyolefinových desek s reorientovanou lehčenou strukturou z plošných materiálů např. podle CZ PV 2022-379 spočívají přínosy způsobu výroby desek s reorientovanou lehčenou strukturou z polotovarů vytvořených spojením vytlačovaných strun z polyolefinové pěny podle vynálezu především v nižší odpadovosti, v možnosti používat vyšší podíl recyklátu a v možnosti používat levnější receptury. To vše se pak promítá v pozitivních ekonomických i ekologických efektech způsobu výroby podle vynálezu.
V porovnání s principiálně obdobným způsobem výroby PET desek je způsob výroby desek s reorientovanou lehčenou strukturou z polotovarů vytvořených spojením vytlačovaných strun z polyolefinové pěny podle vynálezu výhodný v několika podstatných odlišnostech:
1. Vytlačovací stroj pro výrobu desek ze strunového lehčeného PP je ve srovnání s výrobou lehčeného PET jednodušší. Používá jeden vytlačovací stroj dvoušnekový s chladičem taveniny s poměrem L/D = 24 až 34. Naproti tomu pro výrobu lehčeného PET jsou zapotřebí dva extrudery v tandemovém uspořádání. Potřebný teplotní profil extruderu je u zpracování lehčeného PP cca o 50 °C nižší než na extruderech pro zpracování PET. To pak celkově snižuje náročnost vytlačování na periferie, především na temperační jednotky. Dále nemusí být do technologie zařazena sušička nebo krystalizátor.
2. Při kalibraci může být u způsobu podle vynálezu strunový profil s výhodou sprchován vodou pro lepší zchlazení materiálu a snížení koeficientu tření v kalibračním ústrojí. Dále po kalibraci je profil chlazen na chladicí dráze sprchováním vodou za průběžného ofukování ventilátory. Zůstavší voda je na konci chladicí dráhy odfouknuta vzduchovým nožem s vysokou výstupní rychlostí vzduchu.
3. Z odlišnosti zpracování a výsledných užitných vlastností obou polymerů pak vyplývají i další výhody lehčeného PP vůči lehčenému PET:
• nejnižší dosažitelná objemová hmotnost desek ze strunového lehčeného PP (35 až 40 kg/m3) oproti deskám z lehčeného PET (45 až 60 kg/m3).
• nižší uhlíková stopa desek ze strunového lehčeného PP: proces výroby desek ze strunového lehčeného PP je energeticky méně náročný ve srovnání s deskami z lehčeného PET, což vychází z nutné procesní teploty, která je u PP o 50 °C nižší než u PET. Spotřeba energie u lehčeného PP je cca 0,3 až 0,35 kWh/kg, zatím co u lehčeného PET je to 0,5 až 0,55 kWh/kg. Navíc výchozí surovina, granulát PP, má 1,6 až 1,7x nižší uhlíkovou stopu než výchozí surovina, granulát PET, pro výrobu desek z lehčeného PET.
• vyrobené desky ze strunového lehčeného PP lze s výhodou zpracovávat tepelnými procesy, tzn. svařováním či lepením tavnými adhezivy na bázi PP. Tím se eliminuje nutnost použití reaktoplastových výztuží a adheziv běžných u desek z lehčeného PET. To se pak promítá ve významně vyšší produktivitě při zpracování těchto desek z lehčeného PP u finálního zákazníka a významně snadnější recyklovatelnosti oproti deskám z lehčeného PET.
Objasnění výkresů
K bližšímu objasnění podstaty vynálezu slouží přiložené výkresy, ve kterých představuje:
- 3 CZ 310271 B6 obr. 1 schematické znázornění způsobu výroby a výrobní linky k výrobě desek s reorientovanou lehčenou strukturou z polotovarů vytvořených spojením vytlačovaných strun z polyolefinové pěny pěn podle vynálezu; a obr. 2 charakteristickou strukturu majoritní spodní a horní strany hotové PP desky.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
Při způsobu výroby desek s reorientovanou lehčenou strukturou z polotovarů vytvořených spojením vytlačovaných strun z polyolefinové pěny v příkladném provedení (viz schéma na obr. 1) se nejprve (a) na jednošnekovém vytlačovacím stroji 1 s modulem 2a vstřikování izobutanu v kapalném stavu a modulem 2b chladiče taveniny, vytlačuje vytlačovací hlavou 3 20 strun 4 v řadě vedle sebe a ve 5 řadách nad sebou, celkově 100 strun 4, každá o průměru 15 mm, v celkové šíři cca 250 mm, celkové tloušťce cca 55 mm a hustotě 50 kg.m-3, jednotlivé struny 4 se slepí se k sobě pomocí zbytkového tepla do podoby násobného strunového profilu;
(b) průchodem kalibračním ústrojím se za tepla vytvaruje vnější obvod profilu násobného strunového profilu do tvaru čtyřúhelníku s podélnou orientací;
(c) vzniklý nekonečný násobný strunový profil se odtahuje;
(d) chladí na chladicí dráze a přivádí k dělicímu zařízení;
(e) kde se příčně dělí na plošné polotovary 5 o rozměru 500 mm;
(f) ty se dochlazují, zejména v etážovém ventilovaném chladicím dopravníku nebo zásobníku; načež následuje;
(g) ořezání obou původních bočních okrajů profilu, aby byly rovné a hladké a kolmé na ostatní strany; potom se (h) jednotlivé takto upravené plošné polotovary 5 s podélnou orientací svařují pomocí tepla těmito svými ořezanými bočními okraji násobného strunového profilu k sobě do podoby nekonečné desky; a ta se (i) dělí, v řezné rovině rovnoběžné s původními bočními okraji, na deskové polotovary 6 o přesném šířkovém rozměru 720 mm; následně se (j) vzniklé deskové polotovary 6 frézují na přesnou tloušťku 50 mm; a (k) teplem se svařují a vrství v rovině kolmé na podélný směr vytlačování strun 4 z polyolefinové pěny v potřebném počtu vrstev do bloku 7 o tloušťce 1520 mm, délce 500 mm a šířce 720 mm;
(l) navrstvený blok 7 se ořeže na finální přesný rozměr ořezem z každé strany cca 10 mm; a (m) řeže se na desky 8 s reorientovanou lehčenou strukturou o finální tloušťce 10 mm, přičemž řez se provádí v řezné rovině kolmé na směr vytlačování původního strunového profilu. Rozměry finální desky jsou pak: délka 1500 mm, tloušťka 10 mm a šířka 720 mm.
- 4 CZ 310271 B6
Při kalibraci (b) je nekonečný lehčený profil sprchován vodou 3.1 pro lepší zchlazení materiálu a snížení koeficientu tření v kalibračním ústrojí. Dále po kalibraci (b) je profil chlazen (d) na chladicí dráze sprchováním vodou 3.1 za průběžného ofukování ventilátory 4.1 s tím, že zůstavší voda je na konci chladicí dráhy odfouknuta vzduchovým nožem 4.2 s vysokou výstupní rychlostí vzduchu.
Mezi operace (k) svařování a vrstvení do bloku a (l) ořezání navrstveného bloku na finální přesný rozměr ořezem z každé strany může být vřazen krok paletizace a skladování s tím, že následné post extruzní reorientační kroky (l) a (m) se pak provádějí nezávisle na extruzi. Vyrobené desky 8 reorientované PP pěny mají charakteristickou strukturu spodní a horní strany podle obr. 2.
Příklad 2
Při způsobu výroby desek s reorientovanou lehčenou strukturou z polotovarů vytvořených spojením vytlačovaných strun vyrobených z polymerní směsi obsahující 70 % polypropylenu a 30 % polyethylenu v příkladném provedení (viz schéma na obr. 1) se nejprve (a) na dvoušnekovém vytlačovacím stroji 1 s modulem 2a vstřikování CO2 v superkritickém stavu a modulem 2b chladiče taveniny vytlačuje vytlačovací hlavou 3 200 strun 4 v řadě vedle sebe a ve 15 řadách nad sebou, celkově 3000 strun 4, každá o průměru 4 mm, v celkové šíři cca 650 mm, celkové tloušťce cca 45 mm a hustotě 200 kg.m-3, jednotlivé struny 4 se slepí k sobě pomocí zbytkového tepla do podoby násobného strunového profilu;
(b) průchodem kalibračním ústrojím se za tepla vytvaruje vnější obvod násobného strunového profilu do tvaru čtyřúhelníku s podélnou orientací;
(c) vzniklý nekonečný násobný strunový profil se odtahuje;
(d) chladí na chladicí dráze a přivádí k dělicímu zařízení, (e) kde se příčně dělí na plošné polotovary 5 o rozměru 1000 mm, (f) ty se dochlazují, zejména v etážovém ventilovaném chladicím dopravníku nebo zásobníku; načež následuje (g) ořezání obou původních bočních okrajů profilu, aby byly rovné a hladké a kolmé na ostatní strany; potom se (h) jednotlivé takto upravené plošné polotovary 5 s podélnou orientací se svařují pomocí tepla těmito svými ořezanými bočními okraji násobného strunového profilu k sobě do podoby nekonečné desky; a ta se (i) dělí, v řezné rovině rovnoběžné s původními bočními okraji, na deskové polotovary 6 o přesném šířkovém rozměru 1280 mm; následně se (j) vzniklé deskové polotovary 6 frézují na přesnou tloušťku 40 mm; a (k) teplem se svařují a vrství v rovině kolmé na podélný směr vytlačování strun 4 z polyolefinové pěny v potřebném počtu vrstev do bloku 7 o tloušťce 2520 mm, délce 1000 mm a šířce 1280 mm;
(l) navrstvený blok 7 se ořeže na finální přesný rozměr ořezem z každé strany cca 30 mm; a
- 5 CZ 310271 B6 (m) řeže se na desky 8 s reorientovanou lehčenou strukturou o finální tloušťce 50 mm, přičemž řez se provádí v řezné rovině kolmé na směr vytlačování původního násobného pěnového profilu. Rozměry finální desky jsou pak: délka 2440 mm, tloušťka 50 mm a šířka 1220 mm.
Při kalibraci (b) je nekonečný lehčený profil sprchován vodou 3.1 pro lepší zchlazení materiálu a snížení koeficientu tření v kalibračním ústrojí. Dále po kalibraci (b) je profil chlazen (d) na chladicí dráze sprchováním vodou 3.1 za průběžného ofukování ventilátory 4.1 s tím, že zůstavší voda je na konci chladicí dráhy odfouknuta vzduchovým nožem 4.2 s vysokou výstupní rychlostí vzduchu.
Mezi operace (k) svařování a vrstvení do bloku a (l) ořezání navrstveného bloku na finální přesný rozměr ořezem z každé strany může být vřazen krok paletizace a skladování s tím, že následné post extruzní reorientační kroky (l) a (m) se pak provádějí nezávisle na extruzi.
Vyrobené desky 8 s reorientovanou lehčenou strukturou z PP/PE pěny mají charakteristickou strukturu spodní a horní strany podle obr. 2.
Průmyslová využitelnost
Způsob výroby desek s reorientovanou lehčenou strukturou z polotovarů vytvořených spojením vytlačovaných strun z polyolefinové pěny podle vynálezu slouží zejména k přípravě polotovarů (jádrových desek) pro výrobu sendvičových desek. V jejich struktuře je příslušná jádrová deska laminována z obou stran kolmých na směr tloušťky, povrchovou vrstvou, která má výztužnou funkci, ochrannou funkci proti fyzikálním a chemickým vnějším vlivům, případně také dekorační funkci odpovídající konkrétní aplikaci sendvičové desky.
Claims (3)
1. Způsob výroby desek s reorientovanou lehčenou strukturou z polotovarů vytvořených spojením vytlačovaných strun z polyolefinové pěny, vyznačující se tím, že se nejprve (a) na jednošnekovém nebo dvoušnekovém vytlačovacím stroji (1) s modulem (2.1) vstřikování fyzikálního nadouvadla v kapalném nebo superkritickém stavu a modulem (2.2) chladiče taveniny vytlačuje vytlačovací hlavou (3) 17 až 300 strun (4) z polylefinové pěny v řadě vedle sebe a ve 2 až 20 řadách nad sebou, celkově 100 až 3000 strun (4), každá o průměru 2 až 20 mm, v celkové šíři 300 až 1300 mm, celkové tloušťce 10 až 120 mm a hustotě 30 až 300 kg.m-3, jednotlivé struny (4) se za vytlačovací hlavou (3) slepí se k sobě pomocí zbytkového tepla do podoby násobného strunového profilu;
(b) průchodem kalibračním ústrojím se za tepla vytvaruje vnější obvod násobného strunového profilu do tvaru čtyřúhelníku s podélnou orientací;
(c) takto vzniklý nekonečný násobný strunový profil se odtahuje;
(d) chladí na chladicí dráze a přivádí k dělicímu zařízení;
(e) zde se příčně dělí na plošné polotovary (5) o rozměru 300 až 1500 mm;
(f) ty se dochlazují, zejména v etážovém ventilovaném chladicím dopravníku nebo zásobníku; načež následuje (g) ořezání obou původních bočních okrajů profilu, aby byly rovné a hladké a kolmé na ostatní strany; potom se (h) jednotlivé takto upravené plošné polotovary (5) s podélnou orientací se svařují pomocí tepla těmito svými ořezanými bočními okraji násobného strunového profilu k sobě do podoby nekonečné desky; a ta se (i) dělí, v řezné rovině rovnoběžné s původními bočními okraji, na deskové polotovary (6) o přesném šířkovém rozměru 500 až 1500 mm; následně se (j) vzniklé deskové polotovary (6) frézují na přesnou tloušťku 10 až 120 mm; a poté (k) se teplem svařují a vrství v rovině kolmé na podélný směr vytlačování strun (4) z polyolefinové pěny v potřebném počtu vrstev do bloku (7) o tloušťce 500 až 3500 mm, délce 300 až 1500 mm a šířce 500 až 1500 mm;
(l) navrstvený blok (7) se ořeže na finální přesný rozměr ořezem z každé strany cca 0 až 50 mm; a (m) řeže se na desky (8) s reorientovanou lehčenou strukturou o finální tloušťce 3 až 300 mm, přičemž řez se provádí v řezné rovině kolmé na směr vytlačování původního násobného pěnového profilu ze strun (4) z polyolefinové pěny.
2. Způsob výroby podle nároku 1, vyznačující se tím, že při kalibraci (b) je nekonečný násobný strunový profil sprchován vodou (3.1) pro lepší zchlazení materiálu a snížení koeficientu tření v kalibračním ústrojí, dále po kalibraci (b) je profil chlazen (d) na chladicí dráze sprchováním vodou (3.1) za průběžného ofukování ventilátory (4.1) s tím, že zůstavší voda je na konci chladicí dráhy odfouknuta vzduchovým nožem (4.2) s vysokou výstupní rychlostí vzduchu.
3. Způsob výroby podle nároku 1, vyznačující se tím, že mezi operace (k) svařování a vrstvení do bloku a (l) ořezání navrstveného bloku na finální přesný rozměr ořezem z každé strany se vřadí krok paletizace a skladování s tím, že následné post extruzní reorientační kroky (l) a (m) se pak provádějí nezávisle na extruzi.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2023-301A CZ2023301A3 (cs) | 2023-08-03 | 2023-08-03 | Způsob výroby desek s reorientovanou lehčenou strukturou z polotovarů vytvořených spojením vytlačovaných strun z polyolefinové pěny |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2023-301A CZ2023301A3 (cs) | 2023-08-03 | 2023-08-03 | Způsob výroby desek s reorientovanou lehčenou strukturou z polotovarů vytvořených spojením vytlačovaných strun z polyolefinové pěny |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ310271B6 true CZ310271B6 (cs) | 2025-01-15 |
| CZ2023301A3 CZ2023301A3 (cs) | 2025-01-22 |
Family
ID=94242331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2023-301A CZ2023301A3 (cs) | 2023-08-03 | 2023-08-03 | Způsob výroby desek s reorientovanou lehčenou strukturou z polotovarů vytvořených spojením vytlačovaných strun z polyolefinové pěny |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2023301A3 (cs) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060060295A1 (en) * | 2004-09-20 | 2006-03-23 | Chih-Chun Hsu | [method of manufacturing plastic foam powder puff] |
| JP2017177533A (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | 安積濾紙株式会社 | 相変化物質利用の複合材、その製造方法及びその配置方法 |
| EP4140723A2 (en) * | 2022-11-18 | 2023-03-01 | SABIC Global Technologies B.V. | Shipping container |
| CZ36886U1 (cs) * | 2022-11-07 | 2023-03-14 | Spur A.S. | Plně recyklovatelná sendvičová deska s lehčeným jádrem |
| CZ309826B6 (cs) * | 2022-09-07 | 2023-11-08 | Spur A.S. | Způsob výroby reorientovaných lehčených polyolefinových desek |
-
2023
- 2023-08-03 CZ CZ2023-301A patent/CZ2023301A3/cs unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060060295A1 (en) * | 2004-09-20 | 2006-03-23 | Chih-Chun Hsu | [method of manufacturing plastic foam powder puff] |
| JP2017177533A (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | 安積濾紙株式会社 | 相変化物質利用の複合材、その製造方法及びその配置方法 |
| CZ309826B6 (cs) * | 2022-09-07 | 2023-11-08 | Spur A.S. | Způsob výroby reorientovaných lehčených polyolefinových desek |
| CZ36886U1 (cs) * | 2022-11-07 | 2023-03-14 | Spur A.S. | Plně recyklovatelná sendvičová deska s lehčeným jádrem |
| EP4140723A2 (en) * | 2022-11-18 | 2023-03-01 | SABIC Global Technologies B.V. | Shipping container |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2023301A3 (cs) | 2025-01-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11472153B2 (en) | Continuous honeycomb core material, honeycomb core sandwich composite panel and method and device for preparing same | |
| US5143778A (en) | Laminate structural plastic material | |
| US8562885B2 (en) | Multilayer structures having annular profiles and methods and apparatus of making the same | |
| US4348346A (en) | Polyester film extrusion with edge bead control | |
| WO2021128407A1 (zh) | 一种蜂窝芯三明治复合板及其制备方法和设备 | |
| CN108883595B (zh) | 折叠式蜂窝状结构及其制造方法 | |
| US20050048273A1 (en) | Reinforced composites and system and method for making same | |
| US9457500B2 (en) | Production of extruded foam | |
| CN105835484B (zh) | 一种六边形蜂窝及其制备方法和应用 | |
| KR101166899B1 (ko) | 다층 압출구조의 다이스를 갖는 압출성형장치 및 이를 이용한 합성수지 판재의 압출성형방법 | |
| CN106515156A (zh) | 一种挤出夹芯结构木塑复合材料及其制造方法 | |
| KR102080268B1 (ko) | 외부결합 합성수지의 이중 압출 다공 패널 제조장치 | |
| CN211031532U (zh) | 一种蜂窝夹芯及夹芯复合板、及可连续化生产其的装置 | |
| CZ310271B6 (cs) | Způsob výroby desek s reorientovanou lehčenou strukturou z polotovarů vytvořených spojením vytlačovaných strun z polyolefinové pěny | |
| CN113844111A (zh) | 一种带有封边的蜂窝板及其制备方法 | |
| CN101564851A (zh) | 复合板材制造方法 | |
| CN110641098A (zh) | 一种可连续化生产蜂窝夹芯及夹芯复合板的装置及方法 | |
| US20140272427A1 (en) | Reinforced Composites And Methods Of Manufacturing The Same | |
| CZ2022379A3 (cs) | Způsob výroby reorientovaných lehčených polyolefinových desek | |
| CN214266725U (zh) | 一种玻璃钢檩条生产系统 | |
| KR102004856B1 (ko) | 다층구조의 합성수지 판재 및 그 제조방법 | |
| KR101379284B1 (ko) | 다층 압출구조의 다이스를 갖는 압출성형장치 및 이를 이용한 합성수지 판재의 압출성형방법 | |
| US20090304987A1 (en) | Method and apparatus for manufacturing thermoformed components comprising a core between continuous films | |
| JP4461702B2 (ja) | 熱可塑性樹脂成形品及びその製造方法 | |
| CN106113538B (zh) | 塑料蜂窝板的生产方法 |