DK160863B - Bredslidsdyse til ekstrudering af multikomponentplastfolie - Google Patents

Description

DK 160863 B

Opfindelsen angår en bredslidsdyse til ekstrudering af en multikomponentplastfolie og af den art, der er angivet i krav l's indledning.

5 Fra USA patent nr. 3 807 918 kendes et apparat til ekstrudering af en plastfolie med en række udløb udformet som cylindriske huller i et rør, der forsynes med en smeltet polymer fra en fælles kilde. Der optræder her indvendige døde områder, i hvilke den viskose polymer kan 10 forblive stillestående, hvilket kan føre til overhedning og nedbrydning af den stillestående polymer. Endvidere har de dannede polymerstrømme en ujævn hastighed på grund af udspredningen efter at have forladt udløbet. Endelig er udløbshullerne vanskelige at rense.

15

Opfindelsen har til formål at afhjælpe disse ulemper.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved en bredslidsdyse af den indledningsvise nævnte art og som er ejendommelig ved det i krav l's kendetegnende del angivne.

20

Opfindelsen forklares nærmere i forbindelsen med tegningen, hvor: fig. 1 er en skematisk afbildning af arbejdstrin ved 25 fremstilling af en plastfolie og påfølgende fremstilling af garner, fig. 2 er et tværsnit igennem en foretrukken udførelses-form for dysen ifølge opfindelsen, 30 fig. 3 er en perspektivisk afbildning af et indsatsrør til anvendelse i dysen på fig. 2, fig. 4 er et tværsnit igennem dysen på fig. 2 langs 35 planet I-I,

DK 160863 B

2 fig. 5 er et tværsnit igennem en foretrukken udførelsesform for dysen ifølge opfindelsen til samtidig bearbejdning af tre polymere råstoffer, 5 fig. 6a er et snit igennem et par indsatsrør til anvendelse i dysen på fig. 5, fig. 6b er en afbildning fra siden af indsatsrørparret på fig. 6a, og 10 fig. 6c er en perspektivisk afbildning af det ene af indsatsrørene på fig. 6a.

Fig. 1 viser arbejdstrinnene i den fra USA patentskrift 15 nr. 3 761 552 kendte fremgangsmåde til fremstilling af en termoplastisk plastfolie til fremstilling af garner, hvor forskellige polymere råstoffer indføres i hver sin ekstruderenhed 10 og 12. Råstoffet smeltes i ekstruderne 10 og 12 og trykkes med foreskrevet tryk og temperatur 20 igennem rørledninger 14 til en mundstykindretning 16. Enhederne 18 og 20 foretager en konstant overvågning af de fra ekstruderne 10 og 12 udløbende materialemængder. Temperaturen af hver polymerstrøm reguleres således, at råstoffernes smeltekarakterisktikker er ensartede til at 25 lette dannelsen af striber af den ønskede bredde i den færdige folie. Da tilføjelsen af pigmenter eller stabilisatorer kan ændre smeltekarakteristikkerne for enhver polymer, kan det være nødvendigt at holde råstofferne på forskellige temperaturer for at opnå de ønskede smelteka-30 rakteristikker.

De smeltede polymere råstoffer løber sammen i mundstykindretningen 16, fra hvilken multikomponentfolie 22 ekstruderes fra en langstrakt læbeformet åbning 24 i den ved 35 pilen angivne retning, hvorved der, som nærmere beskrevet nedenfor, dannes striber i folien.

DK 160863 B

3

Den ekstruderede folie 22 kan optages på en støbevalse 26. Foliens tykkelse kan varieres fra 0,025 mm til 0,25 mm eller mere, afhængigt af den ønskede denier, og den reguleres ved at ændre strømningshastigheden eller 5 ekstruderingslæben som nærmere beskrevet nedenfor. Derefter kan multikomponentfolien bearbejdes ved fremgangsmåden, som er angivet i USA patentskrift nr. 3 761 552.

Denne bearbejdning kan omfatte fremstillingen af tynde strimler 28 fra folien, der kan fibreres og snoes til 10 dannelse af garner 30.

I den på fig. 2 viste udførelsesform for mundstykindretningen 16 omfatter denne et langstrakt kropparti 40 og en indsats 42. Betegnelser såsom "langsgående" og "lang-15 strakt" refererer til en retning i det væsentlige vinkelret på foliens ekstruderingsretning. Kroppartiet 40 kan i sig selv omfatte en hovedblok 44 og to modstående sektioner 46 og 48, der kan være fæstet til blokken 44 ved hjælp af en eller flere bolte 50.

20

Hovedblokken 44 kan udformes med en første kanal 52 (vist med kortstreglinier) til ledning af en første smeltet termoplastisk polymermasse (vist skematisk ved pilen A) og med en anden kanal 54 (også vist med kortstreglinier) 25 til ledning af en anden smeltet termoplastisk masse (vist skematisk ved pilen B). Fra kanalerne 52 og 54 strømmer de pågældende masser til respektive forgreningsrør 56 og 58.

30 Som vist på fig. 2 afgrænses det første forgreningsrør 56 af overflader henholdsvis 60 og 62 og det andet forgreningsrør 58 af overflader 64 og 66 i henholdsvis den første sektion 46 og den anden sektion 48. Disse afgrænser tilsammen en læbeformet kanal 68 til ledning af de 35 samstrømmende polymermasser til den langstrakte læbeåbning 24 til ekstrudering af folien. Dennes tykkelse kan reguleres ved regulering af afstanden imellem læbepar-

DK 160863 B

4 tierne 70 og 72 af de modstående sektioner 46 og 48.

Dette kan ske ved hjælp af en skrue 74 med et drejeligt hoved 76.

5 Indsatsstangen 42, der er vist detaljeret på fig. 3, kan være lejret i en langsgående spalte 78 i hovedblokken 44 og danner tilsammen med overflader på de modstående sektioner 46 og 48 særskilte langsgående alternerende forbindelseskanaler imellem forgreningsrørene 56, 58 og 10 den læbeformede kanal 68. Når det smeltede termoplastiske polymermateriale trykkes fra forgreningsrørene igennem kanalerne, sammentrykkes det af de modstående sektioners læbepartier og danner en kontinuerlig multikomponentfolie. Temperaturen i apparatet kan reguleres til opret-15 holdelse af en passende smeltekarakteristik for det gennemløbende polymerråmateriale ved hjælp af elektriske varmelegemer 80 og 82 i de to sektioner henholdsvis 46 og 48.

20 Indsatsstangen 42 er udformet med en første overflade 100 og en anden overflade 102, der skærer hinanden i en fælles langsgående kant 104 med indhak. På hver af overfladerne 100 og 102 findes der et antal fremspring, der virker til at opsplitte strømmen af polymermasse i sær-25 skilte strømme, der er spredt langs kanten 104 til dannelse af den stribede ekstruderede folie. Fremspringene 106 på den første overflade 100 afgrænser mellemliggende riller 108, igennem hvilke den smeltede termoplastiske polymermasse kan strømme, og på lignende måde 30 afgrænser fremspringene 110 på overfladen 102 riller 112, igennem hvilke en anden polymermasse kan strømme særskilt. Dimensionerne af spalterne udvælges på grundlag af de ønskede mønster i den færdige folie. I en udførelsesform kan spaltebredden a således være 5 mm og 35 spaltebredden b være 10 mm. Da de af spalterne dannede striber har tilnærmelsesvis sammen bredde som spalterne, behøver de af spalterne dannede polymerstrømme ikke at

DK 160863 B

5 udspredes for at danne en kontinuerlig folie.

Fremspringene 106 og 110 kan udformes med trekantede partier som 114 til at tilvejebringe et femkantet tværsnit 5 og en gradvis sammensnøring opstrøms for den fælles langsgående kant 104. Herved tilvejebringes der en fejende strøm over hele længdeudstrækningen af forgreningsrøret, hvilket bidrager til at nedsætte polymermate-rialets nedbrydning som følge af tid og temperatur ved at 10 formindske stilstand og døde områder.

Fig. 4 viser indsatsstangen 42 i stilling i hovedblokken 44. Forgreningsrørkonstruktionen har udvidede benpartier 120 og 122 til optagelse af smeltet termoplastisk poly-15 mermateriale fra kanalen 54. Dette materiale trykkes igennem et indsnævret spalteparti 124 af forgreningsrøret. Endelig afgrænser indsatsstangen 42 tilsammen med kroppartiet 40 kanaler 126, igennem hvilke råmaterialet B strømmer forud for indfletningen med strømmene af råmate-20 rialet A fra i længderetningen alternerende kanaler 128 til dannelse af striber i den færdige folie.

Benpartierne 120 og 122 og det indsnævrede parti 124 er dimensioneret og udformet således, at trykforskellen i 25 det termoplastiske materiale imellem kanalen 54 og kanalerne 126 er tilnærmelsesvis konstant. Alternativt kan dybden af rillerne i indsatsstangen varieres til at opnå den ønskede strømningskarakteristik igennem læbekanalen.

30

Fig. 5 viser et tværsnit igennem, en foretrukken udførelsesform for mundstykindretningen 200 ifølge opfindelsen indrettet til samtidig bearbejdning af tre smeltede termoplastiske polymerstoffer A, B og C og ekstrudering 35 af disse til en kontinuert multikomponentfolie. Apparatet 200 omfatter en første sektion 202 og en anden sektion 204, der tilsammen afgrænser en første kanale 206 (vist

DK 160863B

6 med kortstreglinier) og et første forgreningsrør 208 for råmaterialet A. Apparatet omfatter også en tredje sektion 210, der sammen med den anden sektion 204 afgrænser en anden kanal 212 (vist med kortstreglinier) og et andet 5 forgreningsrør 214 for det andet råmateriale B. Endelig omfatter apparatet en fjerde sektion 216, der sammen med den tredje sektion 210 afgrænser en tredje kanal 218 (vist med kortstreglinier) og et tredje forgreningsrør 220 til det tredje råmateriale C. De fire sektioner 202, 10 204, 210 og 216 kan holdes sammenspændt ved hjælp af en eller flere bolte 221. Den første og den fjerde sektion 202 og 216 kan udformes med modstående læbepartier 222 og 224, imellem hvilke de sammenløbende tre polymerstrømme ekstruderes som en folie igennem en læbekanal 226. Tyk-15 kelsen af den ekstruderede folie kan varieres ved indstilling af en skrue 228.

De fire sektioner i mundstykindretningen 200 på fig. 5 rummer en første indsatsstang 230 og en anden indsats-20 stang 232. Den første indsatsstang 230 afgrænses sammen med den første sektion 202 et første antal særskilte kanaler, igennem hvilke det første råmateriale A strømmer til læbekanalen 226, og den anden indsatsstang 232 afgrænser sammen med den første indsatsstang 230 et andet 25 antal særskilte kanaler, igennem hvilke det andet råmateriale B strømmer til læbekanalen 226. Endelig afgrænser den anden indsatsstang 232 sammen med den fjerde sektion 216 et tredje antal særskilte kanaler, igennem hvilke det tredje råmateriale C strømmer til læbekanalen 226.

30

Fig. 6a-6c viser detaljeret konstruktionen af indsatsstængerne 230 og 232. Fig. 6a viser i tværsnit de to indsatsstænger 230 og 232 med indformede riller (vist med kortstreglinier), der i samvirke med andre overflader af-35 grænser alternerende kanaler til gennemstrømning af polymermasserne. En første overflade 234 på indsatsstangen 230 og en første overflade 236 på indsatsstangen 232 er 7

DK 160863 B

vist i fig. 6b. En anden overflade 238 på indsatsstangen 230 skærer den første overflade 234 i en fælles, indhakket kant 240. En anden overflade 242 på den anden indsatsstang 232 skærer den første overflade 236 i en fælles 5 kant 244. Indsatsstængernes overflader 234, 238 og 236 er udformet med alternerende fremspring 246. I den på fig.

6a-6c viste udførelsesform er fremspringene 246 udformet med opstrøms beliggende krumme tværsnitsprofiler med et toppunkt længst opstrøms for sammenløbsstedet for poly-10 mermasserne. Længere nedstrøms danner fremspringene 246 parallelle vægge, der afgrænser riller eller spalter i indsatsstængerne.

Fig. 6c viser den anden overflade 238 på indsatsstangen 15 230 og de indbyrdes stillinger af fremspringene 246. Det forstås af fig. 5 og 6a-6c, at indsatsstængerne er indrettet til at frembringe et gentaget mønster af materialestrømme i rækkefølgen BACBACB....., men andre sekvenser kan frembringes ved at ændre arragementet af rillerne i 20 indsatsstængerne.

25 30 35

Claims (3)

1. Bredslidsdyse til ekstudering af en multikomponent-5 plastfolie, fortrinsvis med en tykkelse på mellem 0,025 mm og 0,25 mm og omfattende et kropparti (40) med en hovedblok (44), en første til hovedblokken (44) løselig fastgjort sektion (46) og en anden til hovedblokken (44) løselig fastgjort sektion (48), hvorved kroppartiet (40) 10 har passager (56, 58), gennem hvilke et første smeltet polymermateriale og mindst et andet smeltet polymermateriale kan passere, og hvorved kroppartiet (40) har en langstrakt læbeformet kanal (68), gennem hvilken polymerfolien dannet af nævnte materialer ekstruderes under 15 tryk, samt en til hovedblokken (44) løselig fastgjort indsats (42) til alternerende sammenfletning af materialet til ekstrudering gennem den læbeformede kanal (68), kendetegnet ved, at passagerne omfatter et første forgreningsrør (56) mellem hovedblokken (44) og 20 den første sektion (46), hvorigennem det første polymermateriale kan strømme, og i det mindste et åndet forgreningsrør (58) mellem hovedblokken (44) og den anden sektion (48), hvorigennem i det mindst det andet polymermateriale kan strømme, hvorved fordelingsrørenes indre 25 vægflader er tilgængelige ved aftagning af kroppartiet (40), at den læbeformede kanal (68) af grænses af den første og den anden aftagelige sektion (46, 48), hvorved den læbeformede kanals indre vægflader er tilgængelige ved aftagning af sektionerne (46, 48), og hvorved af-30 standen mellem sektionerne (46, 48) er indstillelig for at varierer tykkelsen af den ekstuderede folie, og at indsatsen (42) er anbragt i en langsgående rille i hovedblokken (44) og sammen med kroppartiet (40)' s ydre vægflader danner separate, langsgående alternerende for-35 bindelseskanaler mellem forgreningsrørerne (56, 58) og den læbeformede kanal (68) til alternerende sammenfletning af polymermaterialerné, hvor indsatsen (42) har en 9 DK 160863 B længdeakse parallel med den ekstruderede folies plan og to plane flader (100, 102) i længderetningen og tilvirket med et antal udsparinger (108, 112), hvilke plane flader (100, 102) er indrettet til at sammenvirke med 5 plane flader på sektionerne (46, 48), hvorved der derimellem dannes et antal af de nævnte forbindelseskanaler, der udmunder mod forgreningsrørerne (56, 58) og ind- snævres i længderetningen nedstrøms for forgreningsrørerne (56, 58) for at tilvejerbringe en glidende mate-10 rialestrøm gennem dysen.

2. Bredslidsdyse ifølge krav 1, kendetegnet ved, at forgreningsrørerne (56, 58) dannes af langstrakte udsparinger i hovedblokken (44) og modsvarende lang- 15 strakte udsparinger i respektive sektioner (46, 48).

3. Bredslidsdyse ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den desuden omfatter organer (80, 82) til opvarmning af polymermaterialet for at opretholde passende 20 strømningsegenskaber. 25 30 35