DK146295B - Fritstroemmende pakkemateriale af opskummet formstof - Google Patents

Description

i 146295 o

Den foreliggende opfindelse angår et pakkemateriale af løse opskummede formstofdele, der på grund af deres form og dimensioner forener en særdeles god strømmeevne med samtidig en særdeles god pakkevirkning med hensyn 5 til tryk- og stødpåvirkninger og især forhindrer den såkaldte vandring af den emballerede genstand gennem pakkematerialet.

Pakke- eller fyldmaterialer af løse opskummede form-stofdele er kendte og anvendes i store mængder. Afgørende 10 betingelser for deres anvendelse er, at de er frie for støv, er bestandige mod fugtighed og skimmeldannelse, er slidfaste og har en indifferent opførsel over for det emballerede gods og samtidig en ringe vægt. Sædvanligvis stilles sådanne pakkematerialedele til rådighed som kompakte, 15 drivmiddelholdige, ikke-opskummede granulater og opskummes først til den færdige form i pakkeanlægget ved kendte metoder .

Virkningen af de opskummede formstofdele som pakkemateriale beror på, at de efter indlejringen af det embal-20 lerede gods sammenhægtes eller går i indgreb med hinanden og derved danner en art fjedrende hylster omkring godset.

Denne indbyrdes indgriben er særlig vigtig for at forhindre den såkaldte vandring af den emballerede genstand gennem pakkemiddeldelene som følge af rystelser under transporten.

25 Pakkemiddeldelene skal samtidig udvise en god strøm meevne, hvilket står i modsætning til kravet om indbyrdes sammenhægtning. De lette opskummede formstofdele anbringes sædvanligvis i de anvendte pakkebeholdere ved frit fald fra en forrådssilo. Det er derved en forudsætning, at de-30 lene har en upåklagelig strømmeevne, da der ellers finder en brodannelse sted i forrådsbeholderen ved sammenhægtning af delene, hvorved den ensartede udstrømning og dermed mængdedoseringen af delene forstyrres eller forhindres.

Især ved fuldautomatiske pakningsanlæg fører dette til 35 følelige forstyrrelser.

o 2 146295

Det er blevet forsøgt at opfylde disse modstridende krav til pakkematerialet ved bestemt formgivning af de opskummede formstofdele, således at man både kan opnå god sammenhægtning eller indbyrdes indgreb af de-5 lene i pakkebeholderen og en god strømmeevne ved ud tagelsen fra forrådsbeholderen. Foruden disse mekaniske krav til pakkematerialet kræves der også en mindst mulig brandrisiko ved oplagring og opskumning af delene.

Som eksempler på formen af sådanne dele kan der 10 nævnes: S-Form, Y-form, bølgede, langagtige eller runde blade, ringe, opslidsede ringe, 8-formede hule legemer, spiralformede legemer, dele med form som kartoffelchips, halvkugler, sadelformede dele, håndvægtformede dele og 15 flager.

De fleste af de således formede dele har enten en god strømmeevne og kun moderate sammenhægtningsegenskaber eller særdeles gode sammenhægtningsegenskaber og en ringe strømmeevne.

20 Det er den foreliggende opfindelses formål at til vejebringe ved opskumning fremstillede formstofdele, der giver et pakkemateriale, der udviser en god strømmeevne og samtidig gode sammenhægtningsegenskaber.

Dette formål opfyldes med et fritstrømmende pakkema-25 teriale bestående af opskummede formstofdele og af den art, der har stjerneform med tre i et plan liggende ensformede ben med tilnærmelsesvis lige store vinkelafstande, hvilket materiale er ejendommeligt ved et forhold mellem delenes tykkelse (D) og delenes højde (H) på 1:2,75 til 1:3,3 og et 30 forhold mellem benbredde (B) og delenes højde (H) på 1:2,2 til 1:2,5, idet højden (H) er 10-60 mm.

Hvis forholdene mellem delenes tykkelse eller benbredden og delenes højde ligger udenfor de nævnte områder, er, som det er vist i sammenligningseksemplerne, kun én 35 af de krævede egenskaber, strømmeevne eller pakkevirk ning, god, medens den anden er utilfredsstillende. Således udviser tynde, høje dele eller dele med smalle, lange ben ganske vist en særdeles god pakkevirkning, men de o 3 146295 strømmer imidlertid så dårligt, at de ikke kan fyldes i en emballage uden standsninger. På den anden side strømmer dele, hvis højde og tykkelse er omtrent ens, eller ved hvilke benbredden er så stor, at delene har omtrent 5 trekantform, ganske vist udmærket, men pakkevirkningen er utilstrækkelig, således at det pakkede gods på grund af sin vægt vandrer nedefter.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til tegningens eneste figur. Denne viser en op-; 10 skummet pakkedel ifølge opfindelsen. Den fuldt synlige fla·^ de stemmer overens med positionen af snitfladen af den ikke--opskummede del og ligger vinkelret på ekstruderingsretnin-gen (R). Længden af delen i ekstruderingsretningen betegnes som tykkelsen (D).

15 Anbringes delen med denne form på en jævn flade, er afstanden fra fladen til det højeste punkt af delen dens højde (H). To af delens tre ben har en linie (knæklinie) (1,2,3) fælles. Afstanden mellem disse linier betegnes som benbredden (B).

20 Højden af de her omhandlede, opskummede dele er 10-60 mm, fortrinsvis 20-50 mm.

Egnede som formstoffer til de her omhandlede dele er de sædvanligvis til opskummede pakkematerialedele anvendte termoplaster, idet der fortrinsvis anvendes poly-25 styren.

Til fremstilling af det her omhandlede pakkemateriale fremstilles der først et kompakt, drivmiddelhol-digt, ikke-opskummet granulat ved opsmeltning af formstoffet .i en strengpresse, tildosering af egnet drivmid-30 del, fortrinsvis et ubrændbart drivmiddel, f.eks. tri-chlorfluormethan eller octafluorcyclobutan, under tryk til formstofsmelten og udpresning af den drivmiddelhol-dige smelte gennem en tilsvarende formåbning og granulering. For at forhindre en opskumning ved ekstruderingen, 35 afkøles strengen, der træder ud fra strengpressen hurtigt, hensigtsmæssigt med et vandbad. Derpå opskæres den afkølede streng vinkelret på ekstruderingsretningen o 4 146295 i dele med en sådan tykkelse, at det ovenfor angivne forhold mellem D og H er opfyldt efter delenes opskumning.

De således dannede, opskummelige dele kan op-skummes ved opvarmning over deres blødgøringspunkt, 5 f.eks. ved hjælp af vanddamp, til det her omhandlede pakkemateriale. Sædvanligvis udføres denne opskumning først hos forbrugeren. I stedet for et fysisk drivmiddel kan der også i formstoffet før ekstruderingen blandes et kemisk drivmiddel, der ved opvarmning fraspalter 10 gasser, f.eks. vanddamp, kulsyre eller nitrogen.

Anvendelsen af et ubrændbart drivmiddel har den fordel, at den ubrændbare gas, der fremkommer ved kontakt med en antændelseskilde, virker som beskyttelsesgas . Der kan heller ikke ved oplagringen dannes en 15 eksplosiv gas-luft-blanding, som det f.eks. er tilfældet ved anvendelse af pentan som drivmiddel, og selv ved en eventuel brandbelastning af de opskummede dele kan en i cellerne tilbageblivende restandel af drivmidlet udfolde en vis beskyttelsesgasvirkning.

20

Eksempel I den følgende tabel vises overlegenheden af de her omhandlede dele med hensyn til sirømmeevne og pakkeevne i forhold til dele med andre dimensionsforhold.

25 Der fremstilles og undersøges fire grupper af stjerneformede pakkematerialedele af opskummet polystyren med forskellige dimensioner. Dimensionerne måles hver gang på 10 dele i en gruppe, og der angives middelværdien af disse målinger.

30 Til bestemmelse af strømmeevnen gennemføres følg ende forsøg. En beholder med lodrette sideflader og en kvadratisk grundflade med en kantlængde på 0,5 m fyldes med pakkemiddeldele, der optager et løst volumen på 80 liter. Grundfladen af beholderen hælder mod midten i en 35 vinkel på 45° og har der en kvadratisk åbning med en kantlængde på 0,15 m. Den tid, som pakkematerialet kræver til at strømme ud fra denne beholder, tages som mål for strømmeevnen.

o 5 146295

Pakkeopførslen bestemmes på et rystebord. Der anvendes et rystebord med følgende tekniske data: 5 Frekvens: 50 Hz, amplitude: 40 eller 50 mm horisontalt; 50 mm vertikalt^ 2

Horisontal acceleration: 15 g (147,15 m/s ) eller 9,5 g (93,195 m/s2),

Vertikal acceleration: 16 g (156,96 m/s ) .

10

En beholder med lodrette sideflader og en kvadratisk grundflade med en kantlængde på 0,5 m fyldes til en højde på 0,3 m med pakkematerialedele. Materialet forkomprimeres derefter i 1 sekund ved rystning. Derpå 15 anbringes der som prøvelégeme en stålcylinder med en diameter på 32 mm, en længde på 100 mm og en vægt på 0,64 kg i midten af beholderen på en sådan måde, at dens længdeakse ligger vandret. Der bestemmes det tidsrum, som stålcylinderen efter igangsætning af ryste-20 bordet kræver for at nå ned til beholderens bund. Ved undersøgelsen af strømmeevnen og pakningen gennemføres der hver gang 5 forsøg. De således bestemte værdier er anført i tabellen, idet "pakkelegemegruppe 1" omfatter de her omhandlede dele. "Pakkelegemegrupperne 2, 3 og 4" 25 viser værdierne for dele med andre dimensionsforhold.

Det fremgår af tabellen, at de her omhandlede dele i forhold til dele med andre dimensioner er fordelagtige med hensyn til kombinationen af strømmeevne og 2Q pakkeopførsel.

6 146295 I Ό ft ·Η 0 r“l jj is tn ji χί n ri o ffl η c'iint'-oot'· in h ^ o ^Mwiu to in r·· φ r-* oo O' co oo c\ (Jioæor^ ri w h m w

"in "S· >1 tn H r-l H

di w ω « __________ i in H Ό m

§ d i i i i i n n η w ri m tn cm <f cn liili •P -H

ni m e _____._ d “-- > g

α) -H

S -P

S S Urs Μ -·1§Λί o cm ri η o ri n m >» o co co in o r·· oq o r-· r-· <x>

>1 s Η tt) CM CM CM CM CM Γ0 CO CM CO CO CO CO CO *tf CO ri N ri ri H

+j +3 ϋ tn tø O] D ^ >1 --- ---- --- r-1 0 4J y-v ft &> u m φ +j ? +j m o σ' c'1 m tu -π - ' ~ ' S P rH O' O' O' O'

1 W

3 >ι Cn Μ K ^ tn______ ft - o tu _ Ό o' o £; Ή ·η CM Ο CM 'tf (SO. - * "· *· (i cm ro cm Η m .. .. .· ·· ·· Η Ο) Ή rH <-t 1-1 ω ό Ό I Ό tu dm η m η ιβ «Λ____ •ri , φ >§ ι-1 m ο ι—lp 'ΓΟ CTi CM Γ- Ο 0) « -8. * - - - η S X* cm ro -er cm

S X m H rH r-l rH

^ Μ, tn to r-l ft m a ω ·£ Ό >i m __ S___—-1---—--

H

O I

<U Ό r— m mg d H g Η X) ^ 'tf CM Γ- I'·

(Ud r-l Η Η H

•ro n) m p α Ό __ tn___.__________ IH r-*

to I

t—I ' flj m tn m H tn ι-l rH co cm

·©. i—I i—I i—I rM

m m ft a 0 ·£ j” l· rM C» ___.... ^___ »

S :---- I

tu I m ° w » ι Φ CM KO CO m <1) Φ rø co ro ro tø 1 η s* g ia ζ •e· ® d

---- G

i) tji ω i -d 1 a

m S

u> i ® m x x x 1 m ft w

Qj H CM CO 'tf

is X

ft 0>