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Bereich der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Streckverpackungsfolie und ihre Verwendung
bei der Palettierung von Ladungen. Insbesondere betrifft die Erfindung
geblasene Streckverpackungsfolie, die bei Verwendung Geräusche erzeugt.
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Hintergrund der Erfindung
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Wenn
eine Streckfolie entweder mit einer manuellen Aufbringvorrichtung
oder einer halb- oder vollautomatischen Maschine zum Verpacken von
Artikeln verwendet wird, können
starke Geräusche
erzeugt werden, wenn die Streckfolie von ihrer Zuführrolle
abgewickelt wird. In manchen Fällen
können
die erzeugten Geräusche
stärker
als solche sein, die bei langzeitiger Einwirkung auf das menschliche
Ohr unbedenklich toleriert werden können. Das ist besonders unvorteilhaft,
wenn die Folie mit der Hand oder mit Hilfe einer halbautomatischen
Maschine abgewickelt werden soll, weil sich nahe an der Zuführrolle
Personen befinden.
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Es
liegen verschiedene Vorschläge
zur Beseitigung dieses Problems vor. Ein solcher Vorschlag ist,
ein Fertigungsverfahren anzuwenden, das als Kühlwalzengießen bekannt ist. Bei dem Verfahren
erfolgt das Extrudieren einer Polymerschmelze auf wassergekühlte Walzen,
wodurch eine rasche Abkühlung
der fertigen Folie zustandegebracht wird. Es hat sich jedoch als
unmöglich
erwiesen, diese Technik bei der Herstellung der traditionellerweise
zäheren,
starreren und kristallineren Blasfolien anzuwenden.
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Ein
anderer Vorschlag zur Beseitigung dieses Problems der zu starken
Abwickelgeräusche
ist in der ebenfalls anhängigen
Patentanmeldung
WO-A-9629203 des
Anmelders in Form einer einseitig haftenden Folie offenbart, die
auf einer Seite der Folie eine haftende Schicht aus Polyethylen äußerst geringer
Dichte (ULDPE) und auf der anderen Seite der Folie eine nichthaftende
Schicht aus Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) und einem festen,
dispersen haftungsverhindernden Zusatzmittel aufweist. Die für Folien
dieser Art registrierten Geräuschpegel
liegen im Bereich von 85 dB bis 96 dB, und deshalb ist es mit Ausnahme
dieser beim Abwickeln einen am unteren Ende dieses Bereichs liegenden
Geräuschpegel
erzeugenden Folien wegen der Gehörsicherheit
weiter notwendig, den Zeitraum zu begrenzen, über den eine Bedienungsperson
durch das Abwickeln der Folie belastet wird.
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Weiterhin
besteht ein bei der Verwendung von haftungsverhindernden Zusatzmitteln
auftretendes Problem darin, daß diese
bei Herstellung und Verwendung an der Oberfläche der Folie vorhanden sein
können und
zu unerwünschter
Ansammlung an den Ausrüstungen
führen,
wodurch Stopps zum Reinigen und zum Abschwächen der erwünschten
Wirkung dieser Zusatzstoffe in der fertigen Folie notwendig sind.
Durch manche haftungsverhindernde Zusatzmittel wird die Folie auch
geschwächt,
was zum vorzeitigem Reißen
der Folie führt,
und die Durchsichtigkeit der Folie kann auch beeinträchtigt werden.
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In
WO-A-9515851 werden
geblasene und gegossene, einseitig haftende Streckverpackungsfolien
offenbart, bei denen keine Zusatzstoffe oder funktionellen Polymere
zur Verbesserung ihrer Hafteigenschaften verwendet zu werden brauchen.
Diese Folien umfassen eine Haftschicht aus einem homogen verzweigten Ethylenpolymer
mit einer Dichte bis zu etwa 0,90 g/cm
3 und
eine nichthaftende Polyolefinschicht mit einer Dichte von mehr als
etwa 0,90 g/cm
3. Da
WO-A-9515851 jedoch nicht
die Herstellung von geblasenen Streckverpackungsfolien betrifft,
die beim Abwickeln von einer Zuführrolle
vergleichsweise geringe Geräusche
erzeugen, offenbart oder macht das Dokument keine Angabe zu dem
beim Abwickeln seiner Folie erzeugten Geräuschpegel.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß einer
ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfaßt eine
mehrschichtige geblasene Streckfolie eine erste Schicht mit Hafteigenschaften
und besteht im wesentlichen aus einem Copolymer von Ethylen und
einem C4-8-α-Olefin, wobei das Copolymer
eine Dichte im Bereich von 0,850 bis 0,890 g/cm3 aufweist,
und eine zweite Schicht mit im wesentlichen keinen Hafteigenschaften
an einer Schicht seiner selbst und mit mindestens 70 Gew.-% eines
verzweigten Polyethylens niedriger Dichte mit einer Zweigkettenlänge von mehr
als 6 Kohlenstoffatomen und mit einer Dichte im Bereich von 0,924
bis 0,940 g/cm3, wobei die Folie weniger
als 100 ppm Haft- und/oder Antihafthilfsmittel enthält.
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Der
beim Abwickeln dieser Folie erzeugte Geräuschpegel beträgt maximal
85 dB und ist typischerweise sehr viel niedriger als dieser, beispielsweise
beträgt
er etwa 82 dB oder weniger. Demgemäß wird der Zeitraum, über den
eine Bedienungsperson dem Abwickeln der Folie ausgesetzt werden
kann, durch die Gehörsicherheit
nicht beschränkt.
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Gemäß einer
zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Verfahren
zur Herstellung einer mehrschichtigen geblasenen Streckfolie das
Koextrudieren eines im wesentlichen aus Ethylen und einem C4-8-α-Olefin
bestehenden Copolymers, wobei das Copolymer eine Dichte im Bereich
von 0,850 bis 0,890 g/cm3 aufweist, wobei
eine Polymerzusammensetzung mindestens 70 Gew.-% eines verzweigten
Polyethylens niedriger Dichte mit einer Zweigkettenlänge von
mehr als 6 Kohlenstoffatomen und mit einer Dichte im Bereich von
0,924 bis 0,940 g/cm3 umfaßt, um einen
Schlauch mit dem homogen verzweigten Copolymer in einer Schicht
und der Polymerzusammensetzung in einer anderen Schicht zu bilden,
und das Blasen und das anschließende
Abkühlen
des Schlauchs mit den Fachleuten bekannten Blasfolienkoextrusionsverfahren,
wobei die Folie weniger als 100 ppm Haft- und/oder Antihafthilfsmittel
enthält.
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Gemäß einer
dritten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird eine Folie
der oben beschriebenen Art beim Palettieren von Ladungen verwendet.
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Beschreibung der Erfindung
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Die
mehrschichtige Folie gemäß der vorliegenden
Erfindung ist eine Streckfolie, wobei wir damit meinen, daß sie ohne
Schaden daran oder Verlust der Hafteigenschaften auf einer Seite
um mehr als 100% und typischerweise um mehr als 200% ihrer ursprünglichen,
ungestreckten Länge
gestreckt werden kann.
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Die
Folie kann eine A/B-Folie sein, bei der die Schicht A die haftende
Schicht ist und die Schicht B die nichthaftende Schicht ist. Vorzugsweise
kann die Folie eine oder mehrere Schichten zusätzlich umfassen, die zwischen
der haftenden Schicht und der nichthaftenden Schicht positioniert
sind, um sie voluminöser
zu machen oder der Folie andere Eigenschaften zu verleihen. In diesem
Fall werden die Eigenschaften der Zwischen- oder Kernschicht oder
-schichten gemäß dem Anwendungszweck
gewählt,
für den
die Folie schließlich vorgesehen
ist.
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Die
haftende Schicht der Folie besteht im wesentlichen aus einem Copolymer
von Ethylen und einem C4-8-α-Olefin,
das eine Dichte im Bereich von 0,850 bis 0,890 g/cm3,
vorzugsweise im Bereich von 0,860 bis 0,885 g/cm3 und
mehr vorzugsweise im Bereich von 0,865 bis 0,875 g/cm3 aufweist.
Geeignete Ethylencopolymere sind Polyethylene sehr niedriger Dichte
(VLDPE), Polyethylene äußerst niedriger
Dichte (ULDPE) oder lineare Polyethylene niedriger Dichte (LLDPE),
die in der Industrie als ”Polyolefinplastomere”, abgekürzt durch ”POPs”, bezeichnet
werden. Diese Materialien sind ihrer Natur nach amorph. Zu handelsüblichen
Beispielen gehören
TAFMER (Mitsui Chemical), AFFINITY und ENGAGE (Dow Chemical), DEX
PLASTOMERS (DSM/Exxon JV) und EXACT (Exxon Chemical). Bevorzugt
werden homogen verzweigte Copolymere und insbesondere homogen verzweigte
POPs.
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Der
Begriff ”homogen
verzweigt” im
Kontext mit Ethylencopolymeren wird in dem Bereich wohl verstanden
und ist beispielsweise in
WO-A-9515851 definiert.
Zusammenfassend gesagt, wird er zur Definition von Copolymeren von
Ethylen und einem α-Olefin,
beispielsweise von Buten, Hexen oder Octen verwendet, bei denen
das α-Olefinmonomer
wahllos in einem vorgegebenen Molekül verteilt ist; dabei weisen
im wesentlichen sämtliche
Copolymermoleküle
das gleiche Verhältnis
von Ethylen zum α-Olefinmonomer
auf; das Copolymer weist eine schmale, kurzkettige Verzweigungsverteilung
(d. h. von weniger als 6 Kohlenstoffatomen) auf; und dem Copolymer
fehlt es im wesentlichen an einem meßbaren Anteil hoher Dichte.
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Das
Ethylencopolymer zur Verwendung in der Erfindung kann mit einem
beliebigen der bekannten Verfahren hergestellt werden. Beispielsweise
kann das bevorzugte homogen verzweigte Ethylencopolymer in der in
WO-A-9515851 oder
in den verschiedenen hier angeführten
Patenten beschriebenen Weise hergestellt werden.
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Vorzugsweise
weist das Ethylencopolymer zur leichteren Bearbeitbarkeit einen
Schmelzindex im Bereich von 0,5 bis 3,0 g/10 min auf, vorzugsweise
von 0,5 bis 1,5 g/10 min, gemessen mit dem ASTM-Standard D1238 (190°C/2,16 kg).
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Die
Polymerzusammensetzung zur Verwendung als nichthaftende Schicht
umfaßt
mindestens 70 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der nichthaftenden
Schicht, eines herkömmlichen
langkettigen (d. h. von mehr als 6 Kohlenstoffatomen) verzweigten
Polyethylens niedriger Dichte (LDPE) mit Ethylenhomopolymeren und
-copolymeren. Vorzugsweise umfaßt
die nichthaftende Schicht mindestens 80 Gew.-% LDPE, mehr vorzugsweise mindestens
90 Gew.-%, z. B. 95 Gew.-% oder mehr, und am meisten vorzugsweise
besteht die nichthaftende Schicht im wesentlichen ganz aus LDPE.
Mit ”besteht
im wesentlichen ganz aus” meinen
wir, daß die
nichthaftende Schicht auch andere Materialien als LDPE, beispielsweise
Zusatzstoffe oder andere Ethylen- oder α-Olefinpolymere, enthalten kann,
jedoch in unbedeutenden Mengen, so daß diese keinen sehr großen schädlichen
Einfluß auf
das fehlende Haftvermögen
auf der nichthaftenden Seite der Folie oder auf den beim Abwickeln
der Folie erzeugten niedrigen Geräuschpegel besitzen. Beide Ergebnisse
werden mit einer Folie mit einer nichthaftenden Schicht aus 100
Gew.-% LDPE erzielt.
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Die
Dichte der LDPE liegt im Bereich von 0,924 bis 0,940 g/cm3 und liegt vorzugsweise im Bereich von 0,924
bis 0,932 g/cm3 und am meisten vorzugsweise
im Bereich von 0,925 bis 0,930 g/cm3. Der
Schmelzindex (MI) dieses Polyethylens beträgt der leichteren Bearbeitbarkeit
und Streckbarkeit halber vorzugsweise mindestens 1 g/10 min und
liegt mehr vorzugsweise im Bereich von 1,5 bis 5,5 g/10 min und
am meisten vorzugsweise im Bereich von 3 bis 4,5 g/10 min, gemessen
mit dem ASTM-Standard D1238 (190°C/2,16
kg).
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Die
nichthaftende Schicht weist im wesentlichen keine Haftung an einer
Schicht ihrer selbst auf. Damit meinen wir, daß die nichthaftende Schicht
eine Haftung von höchstens
0,12 N/cm (30 g/Zoll), vorzugsweise von höchstens 0,04 N/cm (10 g/Zoll)
aufweist, gemessen nach ASTM D4649-A3 an einer ungestreckten Folie. Im
Allgemeinen liegt der Reibungskoeffizient der nichthaftenden Schicht
unter 1 und liegt typischerweise im Bereich von 0,4 bis 0,9, vorzugsweise
von 0,45 bis 0.8. Dadurch erhält
die nichthaftende Schicht einen glatten Griff, der besonders dort
erwünscht
ist, wo mit der Folie umwickelte Produkte einander berühren oder
aneinander gleiten können,
und es wird auch dabei geholfen, eine gleichmäßige und mäßige Abwickelkraft von einer Zuführwalze
zustandezubringen, die zu einer Verminderung des beim Abwickeln
erzeugten Geräuschs
beiträgt.
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Der
Grad der Haftung zwischen der haftenden und der nichthaftenden Schicht
der Folie gemäß der vorliegenden
Erfindung liegt typischerweise im Bereich von 0,38 bis 2,32 N/cm
(100 bis 600 g/Zoll) vorzugsweise im Bereich von 0,58 bis 1,93 N/cm
(150 bis 500 g/Zoll) und mehr vorzugsweise im Bereich von 0,77 bis 1,16
N/cm (200 bis 300 g/Zoll), gemessen nach ASTM D4649-A3 an einer
ungestreckten Folie.
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Wie
oben erwähnt,
werden dann, wenn die mehrschichtige Folie mindestens eine Schicht
zusätzlich zu
der haftenden und der nichthaftenden Schicht umfassen soll, die
Eigenschaften einer solchen mindestens einen Schicht gemäß dem vorgesehenen
Anwendungszweck der Folie gewählt.
Geeignete Beispiele für
Materialien, die als zusätzliche
oder Kernschicht verwendet werden können, sind Polyethylen niedriger
Dichte (LDPE) mit einer Dichte im Bereich von 0,916 bis 0,929 g/cm3, Polyethylen mittlerer Dichte (MDPE) mit
einer Dichte im Bereich von 0,93 bis 0,945 g/cm3,
Polyethylen hoher Dichte (HDPE) mit einer Dichte von mehr als 0,945
g/cm3 und im wesentlichen lineare Polyethylene,
beispielsweise lineares Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE) mit
einer Dichte im Bereich von 0,916 bis 0,929 g/cm3 einschließlich von
homogen verzweigtem LLDPE und Polyethylen sehr niedriger Dichte
(VLDPE) mit einer Dichte von weniger als 0,915 g/cm3.
Bevorzugt wird LLDPE.
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Vorzugsweise
setzt sich die erfindungsgemäße Folie
im wesentlichen ganz aus Polyethylen mit Copolymeren von Ethylen
und α-Olefin
zusammen, um das für
die Verwendung in einer Kern- oder einer Strukturschicht einer anderen
Folie typische Recycling zu erleichtern. Mit ”im wesentlichen ganz” meinen
wir typischerweise, daß sich
die erfindungsgemäße Folie
aus mindestens 90 Gew.-% Polyethylen und vorzugsweise aus mindestens
95 Gew.-% Polyethylen und am meisten vorzugsweise aus etwa 100 Gew.-%
Polyethylen zusammensetzt.
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Folien
gemäß der vorliegenden
Erfindung weisen wenig Geräusche
beim Abwickeln von einer Zuführrolle
auf, und deshalb braucht die Umgebung, in der sie verwendet werden,
nicht beschränkten
Einwirkungszeiten zu unterliegen, um die Gehörsicherheitsbedingungen zu
erfüllen.
Im allgemeinen steigen die Geräuschpegel
beim Abwickeln nicht über
etwa 85 dB an und liegen typischerweise bei etwa 78 bis 82 dB oder
weniger, zum Beispiel im Bereich von 75 bis 80 dB, gemessen mit
einem 30 cm von der Abwickelstelle einer Folienzuführrolle
entfernt positionierten Geräuschpegelmesser
RION NA-14 bei einer Abwickelgeschwindigkeit von 15 m/min und in
einem Umgebungsgeräuschpegel
von 65 dB.
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Auf
Grund der innewohnenden Haft- und Nichthafteigenschaften der einzelnen
Schichten der erfindungsgemäßen Folie
ist es nicht notwendig, in diese Schichten Zusatzstoffe wie Klebrigmacher
sowie Gleit- und Antihaftmittel aufzunehmen, um Haft- und Nichthafteigenschaften
einzubringen, wodurch die gewöhnlich damit
zusammenhängenden
Probleme vermieden werden. Wenn überhaupt
vorhanden, sind haftende und/oder haftverhindernde Zusatzstoffe
in einer Menge von weniger als 100 ppm oder weniger als 50 ppm vorhanden.
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Es
kann jedoch erwünscht
sein, in die erfindungsgemäße Folie
Zusatzstoffe aufzunehmen, die andere Eigenschaften der Folie ändern, beispielsweise
Antioxidationsmittel, Färbestoffe
und andere Bearbeitungshilfen.
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Die
erfindungsgemäße mehrschichtige
Folie besitzt typischerweise eine Dicke bis zu 150 μm, vorzugsweise
von 5 bis 100 μm
und mehr vorzugsweise von 9 bis 50 μm. Typischerweise ist die nichthaftende
Schicht dicker als die haftende Schicht, wobei die nichthaftende
Schicht typischerweise bis zu 20%, vorzugsweise 8 bis 12%, der Gesamtdicke
der Folie umfaßt
und die haftende Schicht typischerweise bis zu 15%, vorzugsweise 5
bis 9%, der Gesamtdicke der Folie umfaßt. Die Dicke der Kernschicht,
wenn vorhanden, ist typischerweise größer als die jeder haftenden
und nichthaftenden Schicht und umfaßt im allgemeinen mindestens
65%, vorzugsweise 79 bis 87%, der Gesamtdicke der Folie.
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Die
erfindungsgemäße mehrschichtige
Folie ist eine Blasfolie. Geeignete Blasfolienverfahren sind beispielsweise
beschrieben in The Encyclopaedia of Chemical Technology, Kirk Othmer,
3. Auflage (1981) 16: 416–417
und 18: 191–192.
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Die
mehrschichtige Folie gemäß der vorliegenden
Erfindung eignet sich insbesondere zur Verwendung beim Palettieren
von Ladungen. Bei diesem Verfahren wird im allgemeinen eine Folie
von einer Zuführrolle
durch eine automatische oder manuelle Verpackungsvorrichtung eingeführt, und
dann wird die Folie um einen auf einer Palette gelagerten Gegenstand
oder eine Gruppe von Gegenständen
herumgewickelt, und die Folie wird sich selbst versiegelt. In der
fertigen verpackten Palette weist die nichthaftende Schicht normalerweise
nach außen.
Das ist von Vorteil, weil dann, wenn die Palette mit einer anderen, ähnlich verpackten
Palette in Kontakt kommt, was beim Transport vorkommen kann, ihre äußersten
Flächen
aneinander vorbei gleiten und nicht aneinander haften, wodurch Schäden an ihren
Verpackungen vermieden werden.
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Nunmehr
wird die Erfindung an Hand der folgenden Beispiele veranschaulicht.
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Beispiele
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Beispiel 1
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Es
wurde eine mehrschichtige Streckfolie mit Hilfe einer von Reifenhäuser (Deutschland)
gelieferten ”schlüsselfertigen” Blasfilmanlage
mit drei Extrudern mit den folgenden Eigenschaften hergestellt:
Extruder
A: 90 mm Durchmesser; L/D = 28 (L = Länge, D = Durchmesser)
Extruder
B: 150 mm Durchmesser; L/D = 30
Extruder C: 65 mm Durchmesser;
L/D = 28
Extrusionswerkzeugdurchmesser = 600 mm
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Das
Profil der Extrusionstemperatur in jedem der Extruder war folgendermaßen:
Extruder
A: 160 – 160 – 160 – 160 – 180 – 180 – Schmelzetemperatur
= 193°C;
Schmelzedruck = 260 × 105 Pa (260 Bar)
Extruder B: 220 – 220 – 220 – 200 – 200 – 200 – Schmelzetemperatur
= 246°C;
Schmelzedruck = 448 × 105 Pa (448 Bar)
Extruder C: 170 – 175 – 180 – 180 – 180 – 180 – Schmelzetemperatur
= 186°C;
Schmelzedruck = 144 × 105 Pa (144 Bar).
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Der
Gesamtausstoß der
Anlage betrug 550 kg/Std. gleichwertig 520 kg/Std. netto; die Anlagengeschwindigkeit
betrug 116 m/in; und die Temperatur der äußeren Kühlluft betrug 8°C.
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Die
Rezeptur der hergestellten Folie war folgendermaßen:
Extruder A: Haftende
Schicht = 8% der Gesamtdicke; DOW DSH8501.00 (Dichte = 0,870 g/cm3; MI = 0,94 g/10 min).
Extruder B:
Kernschicht = 82% der Gesamtdicke; POLIMERI EUROPA FG 166 (Dichte
= 0,917 g/cm3; MI = 0,9 g/10 min).
Extruder
C: Nichthaftende Schicht = 10% der Gesamtdicke; DOW LD420R (Dichte
= 0,9285 g/cm3; MI = 3,27 g/10 min).
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Die
Dichte der haftenden Schicht wurde nach dem ASTM-Standard D792 gemessen,
und die Dichte der Kern- und der nichthaftenden Schicht wurde nach
dem ASTM-Standard D1505 gemessen. Der MI von jeder der Schichten
wurde nach dem ASTM-Standard D1238 gemessen (190°C/2,16 kg).
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Es
wurden die Haft- und die Nichthafteigenschaften der Folie und der
beim Abwickeln von einer Lieferwalze erzeugte Geräuschpegel
gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1
Haftung
an Palette | Sehr
gut |
Haftung
im Labor:
Haftung gegenüber
Nichthaftung
Nichthaftung gegenüber Nichthaftung |
0,98
N/cm (255 g/Zoll)
0 N/cm (g/Zoll) |
COF
(Reibungskoeffizent) | 0,52
(0,67 als Spitzenwert) |
Trübung | 3,2
(gegenüber
mind. 5% bei typischer Blasfolie) |
Geräuschpegel | 79
dB |
Abwickelkraft | 4,05
daN |
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Die
labormäßige Haftung
wurde nach dem ASTM-Standard D4649-A3 gemessen. Der Geräuschpegel wurde
mit einem 30 cm von der Rolle (Abwickelstelle) befestigten Geräuschpegelmesser
RION NA-14 bei einer Abwickelgeschwindigkeit von 15 m/min und in
einem Umgebungsgeräuschpegel
von 65 dB gemessen.
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Die
Abwickelkraft wurde mit einem Druckkraftgeber an der Abwickelvorrichtung
gemessen.
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Wie
aus dem Obigen erkennbar ist, ist der beim Abwickeln der erfindungsgemäßen Folie
erzeugte Geräuschpegel
sehr viel geringer als der beim Abwickeln herkömmlicher Blasfolien erzeugte.
Die Abwickelkraft, d. h. die zum Abwickeln der Folie von ihrer Zuführwalze
notwendige Kraft, war gleichmäßig und
war etwas höher,
etwa 10% höher,
als die zum Abwickeln von herkömmlichen
Blasfolien erforderliche. Diese gleichmäßige Abwickelkraft, die eine
leichte Blockierung der Folie anzeigt, wird als für die Lärmminderung
beim Abwickeln zum Teil verantwortlich betrachtet.
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Beispiele 2 bis 4 und Vergleichsbeispiele
1 und 2
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Die
unten in Tabelle 2 gezeigten A/B/C-Folienkonstruktionen wurden mit
einem Blas-Koextrusionsverfahren mit Hilfe einer 3 Extruder umfassenden
Konfiguration mit den folgenden Eigenschaften hergestellt:
Extruder
A: Egan-Außenschichtextruder
von 60 PS; 6,4 cm (2,5 Zoll) Durchmesser, 182°C.
Extruder B: Egan-Kernschichtextruder
von 75 PS; 6,4 cm (2,5 Zoll) Durchmesser, 221°C.
Extruder C: Johnson-Innenschichtextruder
von 20 PS; 5,1 cm (2 Zoll) Durchmesser, 204°C.
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Aus
den drei Extrudern trat eine Polymerschmelze aus und in ein Johnson-Dreischicht-Wendelverteilerkoextrusionswerkzeug
von 20,3 cm (8 Zoll) ein, das mit einem Düsenstift und einem Düsenspalt
von 0,2 cm (0,07 Zoll) ausgestattet war. Die Pumpraten der Extruder
waren so eingestellt, daß ein
Folienschichtdickenverhältnis
von 10%/80%/10% aufrechterhalten wurde. Die Anlagengeschwindigkeit
betrug 52 m/min. Die Schmelzetemperatur für jeden Extruderwar die folgende:
Extruder A – etwa
182°C (360°F); Extruder
B – etwa
221°C (430°F); und Extruder
C – etwa
204°F (400°F).
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Es
wurden die Haft- und Nichthafteigenschaften von jeder der Folien
und der beim Abwickeln von der Zuführrolle erzeugte Geräuschpegel
gemessen. Die Ergebnisse dieser Messungen werden auch unten in Tabelle
2 geliefert. Die Haftkraft und der Geräuschpegel wurden mit Hilfe
von Verfahren gemessen., die sich von denen für Beispiel 1 unterscheiden,
jedoch deutlich demonstrieren, wie wichtig ein hoher Anteil an LDPE
in der nichthaftenden Schicht ist, um ein geringes Abwickelgeräusch zustandezubringen.
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Der
Geräuschpegel
wurde mit Hilfe eines digitalen Radio-Shack-Geräuschmessers
gemessen, der 46 cm (18 Zoll) von der Zuführrolle entfernt positioniert
war. Die Folie wurde mit einer gleichbleibenden Geschwindigkeit
von 17 m/min (55 ft/min) abgewickelt, und die Minimum- und Maximumstellungen
der Meßgerätenadel wurden über einen
Zeitraum von 30 Sekunden vermerkt. Das Hintergrundgeräusch betrug
73 dB.
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Die
Haft- und Nichthafteigenschaften wurden mit Hilfe eines Universalmeßgeräts Tinius-Olsen
1000 hinsichtlich der Kraft gemessen, die zum Trennen von zwei 10
cm Durchmesser aufweisenden, runden Stücke der gleichen, mit der äußeren (haftenden)
Schicht zur inneren (nichthaftenden) Schicht, mit der inneren Schicht zur
inneren Schicht und mit der äußeren Schicht
zur äußeren Schicht
positionierten Folie notwendig war. Die Folien wurden unter dem
Gewicht des oberen Folienhalters (815 g) 1 Minute lang in Kontakt
gebracht, wonach die (über
das Gewicht des oberen Folienhalters hinausgehende) zusätzliche
Kraft gemessen wurde, die zum Trennen der zwei Folien mit einer
Geschwindigkeit von 0,5 cm/min (0,20 Zoll/min) notwendig war.
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Gemäß Tabelle
2 wurden die folgenden Materialien verwendet:
EXACT 4049 (von
Exxon geliefert) – Ethylen-Buten-Plastomer,
Dichte = 0,873 g/cm3, MI = 4,5 g/10 min.
AFFINITY
KC 8852 (von der Dow Chemical Company geliefert) – Ethylen-Octen-Plastomer,
Dichte = 0,875 g/cm3, MI = 3,0 g/10 min.
DOWLEX
2056A (von der Dow Chemical Company geliefert) – Ethylen-Octen-LLDPE-Copolymer, Dichte = 0,920
g/cm3, MI = 1,0 g/10 min.
LDPE 5351
(von der Dow Chemical Company geliefert) – Herkömmliches verzweigtes LDPE,
Dichte = 0,926 g/cm3, MI = 1,9 g/10 min.
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Die
Ergebnisse veranschaulichen den kritischen Charakter des Anteils
von LDPE in der nichthaftenden Schicht zur Erzielung von schwachen
Abwickelgeräuschen.
Die Folien der Beispiele 2 und 3 besaßen nichthaftende, nur aus
LDPE bestehende Schichten und wiesen die schwächsten Abwickelgeräusche auf.
Die Folien gemäß Beispiel
4 enthielten 80 Gew.-% LDPE und wiesen stärkere Abwickelgeräusche als
die Folien der Beispiele 2 und 3, jedoch sehr viel schwächere Abwickelgeräusche als
herkömmliche
Streckfolien auf. Dagegen wiesen die gemäß den Vergleichsbeispielen
1 und 2 hergestellten Folien sehr starke Abwickelgeräusche auf,
in manchen Fällen
von bis zu 100 dB. Alle Folien wiesen gute Haft- und Nichthafteigenschaften auf.