DK167110B1

DK167110B1 - Termoplastisk saek, folie og laminat til fremstilling heraf

Info

Publication number: DK167110B1
Application number: DK554385A
Authority: DK
Inventors: Charles Robertson Murray
Original assignee: Canadian Ind
Priority date: 1984-11-30
Filing date: 1985-11-29
Publication date: 1993-08-30
Also published as: FI854643A0; DK554385D0; NO168027C; NZ214198A; FI84333B; AU573919B2; JPS61134230A; IE56700B1; FI84333C; JPH07108550B2; EP0184362B1; EP0184362A3; NO854806L; ES8700197A1; EP0184362A2; DE3583326D1; NO168027B; CN1004803B; DK554385A; ES549446A0

Description

i DK 167110 B1 /

Opfindelsen angår en termoplastisk sæk eller pose, som har en forvæg og en bagvæg og omfatter en folie, der er fremstillet af uni-aksialt-orienterede lineær polyethylenfolie med lav massefylde. Opfindelsen angår endvidere en folie og et laminat 5 til fremstilling af sækken.

Termoplastiske sække anvendes til emballeringen, transporteringen eller opbevaringen af mange forskellige materialer, rangerende fra pulverformede materialer til granulater, voluminøse materialer og letvægtsmaterialer, samt landbrugsmate-10 rialer, såsom hø og ensilage. Den termoplastiske sæk ifolge den foreliggende opfindelse er særlig velegnet til sådanne produkter.

Voluminøse letvægtsmaterialer, såsom fiberglasisoleringsmaterialer og tørvemos, forsendes normalt i komprimeret form i 15 termoplastiske sække. Disse sække er normalt kendt som rørformede isolationssække eller -poser og har form af et aflangt hylster eller rør, der er forseglet ved den ene ende før det bliver fyldt med produktet. For det meste fremstilles disse sække på kendt måde ved en folieblæsningsproces, hvis popula-20 ritet skyldes den kendsgerning, at den hurtigt og let kan tilpasses til fremstillingen af forskellige bredder og tykkelser af kontinuerlige rør, som derefter let kan opskæres i længder og forsegles ved den ene ende, så at der fremstilles en sæk, som er åben ved toppen.

25 Jo tyndere folietykkelsen er svarende til acceptable folieegenskaber desto mindre mængde af termoplastisk materiale er det naturligvis nødvendig. Denne reducering af vægtykkelsen i sækkene er et yderst ønskeligt industrielt mål. Væggene i sække, der fremstilles som rør ved folieblæsningsprocessen, 30 har typisk en folietykkelse, som ligger i intervallet fra 0,075 til 0,150 mm som generelt set bestemmes ved hjælp af trækstyrken i maskinretningen (M.D.) og som er nødvendig for at håndtere pakningsvægten, den foliestrækningsmodstandsevne, der kræves for at hindre ekspansion af det komprimerede pro- 2 DK 167110 B1 dukt, samt modstandsevnen over for punktering af posen under distribueringshåndteringen. Rørene, hvoraf disse sække normalt fremstilles, er fremstillet med et boble-diameter dysediame-ter-ferhold, som normalt ligger på 3:1, for at optimere folie-5 styrkeegenskaberne.

Selv om der er blevet gjort forskellige forsøg på at anvende polyethylen med stor massefylde til fremstillingen af poser med reduceret vægtykkelse på grund af materialets store modstandsevne over for strækning og store trækstyrke, er disse 10 forsøg stort set blevet opgivet på grund af dårlig modstandsevne over for oprivning og dårlige punkteringsegenskaber. På baggrund heraf fremstilles polyethylenisoleringssække for det meste af harpikser, som har særlige gode egenskaber med hensyn til oprivning og punktering, såsom polyethylen med lav masse-15 fylde eller lineært polyethylen med lav massefylde.

Det er almindeligt kendt at fremstille polyethylenfolier, som har forbedret punkteringsegenskab, trækstyrke og modstandsevne over for strækning, ved en proces, hvorunder folien udsættes for uni-aksial koldtrækning under dets smeltepunkt. På grund 20 af uafbalancerede fysiske egenskaber, såsom dårlig M.D.trækstyrke, ved disse orienterede folier, og som forårsager spaltningsevne, er disse materialer blevet ignoreret i henseende til brug til fremstillingen af rørformede forsendelsessække.

Det har nu overraskende vist sig, at ved det korrekte valg af 25 folieopblæsningsforhold (BR) og trækningsforhold (DR) ved blæste og trukne lineære polyethylenfolier, kan der fremstilles en uni-aksialt orienteret folie, som har god modstandsevne over for M.D.-oprivning, og som er velegnet til brug til en forsendelsessæk med reduceret tykkelse.

30 Den foreliggende opfindelse er ejendommelig ved, at folien er fremstillet ved blæsning og koldtrækning af lineær polyethylen med lav massefylde ved et trækningsforhold/blæsnings-forhold (DR/BR) på større end 1:1.

3 DK 167110 B1

Ved vendingen "trækningsforhold" menes forholdet mellem længden af den trukne folie og længden af den utrukne folie, og ved vendingen "blæsningsforhold" menes forholdet imellem boblediameteren og dysediameteren. Sådanne vendinger er almin-5 delig kendte inden for fagområdet.

Det har vist sig, at DR/BR-forhold på mindre end 1:1 resulterer i folier, der har uacceptable M.D.-oprivningsegenskaber, medens værdier på mindst 2:1 foretrækkes, selv om forhold, der er større end 5:1, er umulige at opnå i praksis.

10 Ifølge en foretrukken udførelsesform for opfindelsen kan poly-ethylenfolien være fremstillet ved blæsning og koldtrækning af lineær polyethylen med lav massefylde ved et trækningsforhold-/blæsningsforhold, der ligger på imellem 2:1 og 5:1.

Det har således vist sig, at der kan fremstilles en forsendel-15 sessæk, som har forbedret foliestrækningsmodstandsevne og høj trækstyrke sammen med acceptabel modstandsevne over for opriv-ning sammenlignet med ikke-orienteret folie, og i modsætning til den forventede normalt reducerede modstandsevne over for oprivning ved uni-aksialt orienteret polyethylenfolie.

20 Det lineære polyethylen med lav massefylde kan om ønsket også indeholde en mindre mængde af polyethylen med høj massefylde, hvis sækken ønskes fremstillet med ekstra varmemodstandsevne.

Den har endvidere vist sig, at ved iblanding af en mindre mængde af højtrykspolyethylenharpiks (dvs. ikke-linieær) med 25 lav massefylde sammen med lineær polyethylenharpiks med lav massefylde, kan der fremstilles en uni-aksialt orienteret folie, som har yderligere forbedrede oprivningsegenskaber. Derudover har det vist sig, at disse harpiksblandinger også tilvejebringer forøget slangestabilitet under folieblæsnings-30 processen og letter fremstillingsprocessen.

Ifølge en særlig foretrukken udførelsesform for opfindelsen 4 DK 167110 B1 tilvejebringes en termoplastisk sæk, som ovenfor beskrevet, og hvor den lineære polyethylen med lav massefylde indeholder en mindre mængde af polyethylen med lav massefylde.

Den mængde af polyethylen med lav massefylde, som er til stede 5 i polyethylenblandingen før folieblæsningen, kan let bestemmes af fagmanden, således at det bliver den mængde, der tilvejebringer acceptable forbedrede oprivningsegenskaber. Blandingen indeholder typisk 20% polyethylen med lav massefylde og frem-byder uni-aksialt orienteret folie til brug i forsendelsessæk-10 ke ifølge opfindelsen, som kan være reduceret 30% med hensyn til tykkelse.

Den typiske folieblæsningsproces indebærer fundementalt set, at der ekstruderes smeltet termoplastisk materiale igennem en cirkulærdyse, typisk med en diameterspalte på 1,27 mm, hvorved 15 der dannes et rør, som lukkes ved, at enden føres ind imellem et sæt sammentryknings/aftrækningsvalser. Igennem dysemidten ledes der luft ind til opblæsning af røret til den valgte bredde, samtidigt med, at indtrykningsvalsernes hastighed øges, så at folien trækkes ned til den ønskede tykkelse. På 20 dette stadie ledes det fladtlagte folierør om ønsket til en coronaudladningsenhed til brænding af folieoverfladen for at gøre den modtagelig for tryksværtepåføring, når den derefter passerer igennem en flexografisk stabelpresse. Derefter gen-oppustes røret på ny ved at det ledes igennem to sæt af sam-25 ment ryksval ser, hvorimellem der er indespærret en luftbobel, samtidigt med, at rørets kant bibringes læg ved hjælp af formeplader umiddelbart før det andet sæt af sammentryksvalser for at danne en hvilken som helst ønsket sidefold i røret. Til sidst føres røret frem til et endeforseglingshoved, hvor det 30 varmeforsegles og guillotineres til den ønskede sækkelængde.

Selv om det under ekstruderingen foretrækkes at anvende en maksimal dysestørrelse for at opnå størst mulige udgangshastigheder, ekstruderes polyethylen med lav massefylde normalt med meget mindre dyser for at give blæsningsforhold på imellem 5 DK 167110 B1 2 - 3, så at folien opnår slagstyrke, specielt ved det fladlagte rørs kantfolder.

Ved folieblæsningsprocessen til fremstillingen af sække ifølge opfindelsen kan den ovenfor nævnte generelle proces modifice-5 res på flere måder. Den første ændring ligger i, at den anvendte dysediameter øges med en faktor på 2 - 3, afhængig af den ønskede poses fladtlagte bredde, i forhold til den dysediameter, der anvendes i øjeblikket inden for den industri, der fremstiller termoplastiske rørfomede sække. Den anden 10 ændring ligger i, at der er introduceret en koldtræknings sektion imellem boble- eller slangesammentrykningen og coronabe-handlingsenheden. En sådan sektion kan bestå af en indledende serie af varmevalser til at øge folietemperaturen til et punkt, f.eks. ca. 105°C, hvor der kræves en minimal kraft til 15 koldtrækning, og en serie af kun lidt adskilte valser, via hvilke den opvamede folie passerer til et sæt kølevalser, som bringer folietemperaturen ned til omgivelsernes temperatur. Afstanden imellem de kun lidt adskilte valser er typisk 0,13 mm plus folie tykkel s en. Folien føres derefter frem til et sæt 20 trækvalser, der løber ved en lineær hastighed, typisk 4 gange større end bobleklemme-trækvalserne.

Den opblæste folietykkelse er typisk 4 gange større end den ønskede tykkelse i den færdige sæk. Da den ønskede færdige sæks folietykkelse typisk er 0,050 mm - 0,076 mm, skal den 25 opblæste folietykkelse til at begynde med være 0,203 - 0,305 mm. På grund af at det er yderst vanskeligt at styre den opblæste folietykkelse, hvis den er større end 0,305 mm, bliver brugen af DR/BR-værdierne større end 5:1 umulige at anvende i praksis.

30 Den ovenfor nævnte generelle proces er blevet modificeret på forskellige yderligere punkter. Det er kendt, at hvis en rørformet folie koldtrækkes, passerer den væk fra trækvalseme med en yderst svag (ca. 390 g/mm) kantfoldsstyrke, målt ved hjælp af en standardpilslagstyrkeprøve. En sådan kant- fold- DK 167110 Bl 6 styrke tilvejebringer ikke en rørformet folie, der er velegnet til brug til forsendelsessække. Det har overraskende vist sig, at ved hjælp af varmehærdning af kantfolderne ved en temperatur på ca. 80°C, kan foldens slagstyrke øges op til størrel-5 sesordenen 1200 g/mm, så at der tilvejebringes folier, der er velegnede til rørformede forsendelsessække.

Det har også vist sig, at den ofte forekommende "blokering" eller indre varmesammenklæbning af den rørformede folies vægge under koldtrækningsprocessen kan overvindes ved tilsætningen 10 af et uorganisk fyldmateriale, f.eks. silika eller calciumcar-bonatpulver, ved en typisk koncentration på 1% vægt/vægt.

Den varmeforsegling, der frembringes i røret, dvs. de to fladtlagte sider (folier) af røret, ved hjælp af endeforseglingshovedet i den ovenfor beskrevne proces, foregår under 15 en kombination af tryk og varme ved eller over foliernes krystallinske smeltepunkt, og som folierne udsættes for, for at de rigtigt sammensvejses ved deres tilstødende flader, således at der ikke kan foretages en ren adskillelse ved hjælp af fysiske eller kemiske midler. Det er kendt, at varmeopbygnin-20 gen under forseglingsoperationen kan være tilstrækkelig til at ødelægge orienteringen af de uni-aksialt orienterede folier i nærheden af varmeforseglingen og derved forårsage en alvorlig reduktion af den ved trækning bibragte slagstyrke. Det har vist sig, at sække, der fremstilles ved hjælp af den ovenfor 25 beskrevne proces, har tilstrækkelig slagstyrke til at være velegnet til brug til de mindre krævende fomål, hvortil sækkene fremstilles. Det har endvidere vist sig, at de mest værdifulde oprivningsmodstandsegenskaber ved folien ikke reduceres i væsentlig grad i modsætning til den normalt forventede 30 reducerede modstandsevne over for oprivning ved uni-aksialt orienterede polyethylenfolier. Der dannes således en acceptabel bro imellem den uni-aksialt orienterede folie og selve forseglingen, hvorved der åbnes mulighed for fremstillingen af en sæk med forbedret modstandsevne over for oprivning og sam-35 tidig acceptabel slagstyrke.

7 DK 167110 B1

Det har således vist sig, at der ved brug af passende modificeret konventionelt folieblæsningsapparatur kan fremstilles en velegnet rørformet polyethylenforsendelsessæk, som er åben for oven, og som har forbedret punkteringsstyrke og M.D.-træk-5 styrke samtidigt med, at der bibeholdes acceptable oprivnings-og kantfoldsslagstyrke.

Ved vendingen "rørformede forsendelsessække" menes sække, som har en form, der i hovedsagen svarer til et rør og eventuelt er forsynet med sidefoldninger, det være sig enten fremstillet 10 ved den ovenfor beskrevne specielle proces eller ved andre kendte processer, som eventuelt kan indebære "bagsideforsegling" af en orienteret folie.

Derudover kan der fremstilles rørformede forsendelsessække af en anden konstruktion end den enkle, ovenfor beskrevne sæk med 15 åben top ved brug af den foreliggende opfindelses foranstaltninger til at tilvejebringe de lovede fordele. En sådan alternativ rørformet sæk er af den type, der kendes som en ventileret forsendelsessæk, som er lukket ved begge rørets ender og har en selvlukkende ventilkonstruktion ved en øvre side eller 2 0 ende.

Sådanne alternative poser kan fremstilles ved hjælp af konventionelle kendte processer, som er modificeret på passende måde, så at der tilvejebringes en sæk fremstillet af uni-aksialt orienteret lineær polyethylenfolie, som er fremstillet ved 25 blæsning og koldtrækning med det ovenfor nævnte trækningsfor-hold/blæsningsforhold.

Inden for opfindelsens ide ligger også sadanne forsendelsessække med opfindelsens træk, hvor forseglingerne eller andre lukninger, der er tilvejebragt i sækkene, er tildannet 30 ved hjælp af klæbemidler i stedet for en varme forsegling. Brugen af sådanne adhæsive bindinger medfører, at sækken tilvejebringes de ovenfor nævnte fordele tilligemed forbedret slagstyrke. Dette åbner fortrinsvis mulighed for anvendelse af 8 DK 167110 B1 sådanne sække til emballeringen af voluminøse materialer og letvægtsmaterialer, såsom f.eks. vermiculit-formet isolationsmateriale .

Opfindelsen tilvejebringer således en termoplastisk sæk, som 5 har en forvæg og en bagvæg, hvor forvæggen og bagvæggen hver omfatter et lag af det nævnte uni-aksialt orienterede lineære polyethylenmateriale, hvor dette lag fremstilles ved blæsning og koldtrækning af lineært polyethylen ved et trækningsfor-hold/blæsningsforhold, der er større end 1:1.

10 Selv om ovennævnte, især har angået termoplastiske sække i form af rørformede sække, der er velegnet til brug i forbindelse med voluminøse letvægtsmaterialer, har det vist sig, at de nævnte sække kan modificeres på passende måde, så at der tilvejebringes en forbedret termoplastisk forsendelsessæk, der 15 kan klare hårdt slid. Sådanne sække kan anvendes til transport, emballering og opbevaring af mange forskellige produkter i kornformet eller pulverformet form. Disse sække kan også være af den type, der har åben top, og kræver separate foranstaltninger til lukning eller også kan de være udstyret med en 2 0 ventilåbning.

I ansøgerens US-patentansøgning nr. 631.540, der blev indleveret i USA den 16. juli 1984, er der beskrevet forsendelsessække, som kan tåle hårdt slid, og som omfatter et dobbelt lag af ikke-koldtrukket polyethylen med lav massefylde, anbragt imel-25 lem to lag af kryds-laminerede uni-aksialt orienterede lineære polyethylenfolier.

Det har imidlertid vist sig, at der kan fremstilles en meget billigere termoplastisk forsendelsessæk end den nævnte kryds-laminerede pose, hvor denne billigere sæk er særlig god til 30 varmeforsegling og har gode punkteringsstyrkeegenskaber.

Det har overraskende vist sig, at to lag af polyethylen med lav massefylde kan sammensvejses imellem eller med to uni-ak- DK 167110 Bl 9 sialt orienterede folier eller lag, som udgør en forsendelsesposes vægge, uden at der forekommer tilstrækkelig varmeop-hobning til at forårsage alvorlig reducering af den ved koldtrækning bibragte foliestyrke. Der dannes således en accepta-5 bel bro imellem en uni-aksialt orienteret folie med høj styrke og selve varmeforseglingen. Dette står i modsætning til den kendsgerning, at selv om to uni-aksialt orienterede folier uden tilstedeværelsen af en mellemliggende polyethylenfolie med lav massefylde kunne smeltes sammen, således at der frem-10 stilles sammensvejsede bindinger, vil den uni-aksialt orienterede folie i umiddelbar nærhed af den svejsede masse få dens koldtrukne orientering reduceret som følge af varmen fra forseglingen med heraf følgende reducering af foliestyrken inden for dette randområde. De således fremstillede forseglinger er 15 i denne forbindelse svage og skøre inden for randområdet, så at de er uacceptable til brug i forbindelse med forsendelsesposer, som skal kunne klare et hårdt slid.

Det har således nu vist sig, at der nu kan fremstilles en passende termoplastisk forsendelsespose, som har forbedret punk-20 terings- og oprivningsstyrke ved hjælp af varmeforseglingsteknikker, som anvender et på passende måde modificeret konventionelt udstyr.

Ifølge et yderligere træk ved opfindelsen tilvejebringes der en termoplastisk forsendelsespose med en forvæg og en bagvæg, 25 hvor forvæggen og bagvæggen hver omfatter et lag af uni-aksialt orienteret lineær polyethylen, som fremstilles ved blæs-ning og koldtrækning af den lineære polyethylen, således som ovenfor beskrevet, og hvor der imellem disse lag findes to indre lag af polyethylen med lav massefylde.

30 Hver af de mellemliggende lag af polyethylen med lav massefylde kan bestå af et ark af polyethylen, som er lamineret til en side af et uni-aksialt orienteret lag og har tilstrækkelig tykkelse inden for varmeforseglingsområdet til at medføre, at der dannes en acceptabel bro imellem de to uni-aksialt orien- 10 DK 167110 B1 terede lag inden for dette område, så at der dannes en forsegling. Hvert af disse mellemliggende lag af polyethylen med lav massefylde kan imidlertid strække sig ud over varmeforseg-lingsområdet og udgøre et laminært lag på hver sin fulde over-5 flade af hvert af de uni-aksialt orienterede lag. Hvert af de uni-aksialt orienterede lag, som udgør forsendelsesposens vægge, har således et lag af hertil lamineret polyethylen med lav massefylde. En sådan konstruktion skader ikke det krav, at de uni-aksialt orienterede lag kun skal varmeforsegles ved be-10 stemte varmeforseglingsområder. Disse områder udgør de dele af posen eller posens periferi, hvor de forreste og bageste vægge er forbundet ved varmeforsegling under fremstillingen.

I de tilfælde, hvor lagene af polyethylen med lav massefylde er laminerede ark på de uni-aksialt orienterede lag, skal 15 hvert af disse ark have en tilstrækkelig tykkelse til at medføre en acceptabel bro imellem de to uni-aksialt orienterede lag. Det har vist sig, at en blot belægning af polyethylen med lav massefylde på hver af de kryds-laminerede lag ikke er tilstrækkelig og at der kræves en polyethylen med lav massefylde 20 med en minimal tykkelse på 0,012 mm og fortrinsvis en tykkelse på over 0,038 mm.

Det har også vist sig, at begge de uni-aksialt orienterede lag, som udgør sækkens vægge, skal have et laminært ark af polyethylen med lav massefylde for at tilvejebringe en accepta-25 bel varmeforsegling, som muliggør, at sækken kan anvendes til grovere belastninger. Et enkelt mellemliggende lag af polyethylen med lav massefylde, enten i form af et laminært ark eller et separat lag, er ikke tilfredsstillende. Der kræves således et dobbelt lag af polyethylen.

30 I endnu en foretrukken udførelsesform for en sæk ifølge opfindelsen udgør de mellemliggende lag af polyethylen med lav massefylde hele og separate lag, som udgør en del af sækkens vægge.

11 DK 167110 B1

Som følge heraf tilvejebringer opfindelsen endvidere en sæk, som ovenfor beskrevet, hvor hvert lag af polyethylen med lav massefylde udgør et indre lag i posen.

I denne foretrukne udførelsesform for sækken har hver væg, som 5 omfatter et uni-aksialt orienteret lag, et mellemliggende lag af polyethylen med lav massefylde. I dette arrangement kan hvert af de mellemliggende lag betragtes som værende en indre væg i posen, medens de to uni-aksialt orienterede lag betragtes som værende de to ydervægge.

10 Ved vendingerne "indervæg" og "indre lag" er det ikke tilsigtet at foretage en begrænsning til kun den aktuelle eller sande indervæg eller det aktuelle eller sande indre lag i sækken, der kommer i kontakt med produktet, når sækken fyldes. Vendingerne omfatter f.eks. også den situation, hvor et eller 15 flere lag af ikke-orienteret polyethylen med lav massefylde udgør lag i en flervægget sæk, og som eventuelt kan befinde sig i umiddelbar nærhed af den sande indre væg eller det sande indre lag. Tilsvarende er der ved vendingerne "ydervæg" eller "ydre lag" heller ikke tilsigtet nogen begrænsning til den 20 yderste væg eller det yderste lag.

Opfindelsens principper er således også anvendelige til fremstillingen af sække, som har vægge, som individuelt omfatter flere end to lag. Opfindelsen angår således også sække, som har tre lag, fire lag osv.. Et vigtigt træk i forbindelse med 25 en sæk, der skal kunne klare hårdt slid, er at der skal forefindes enten et laminært lag af eller i det mindste et lag af ikke-orienteret polyethylen med lav massefylde, og som udgør hver af sækkens indre overflader eller indre vægge, således at et uni-aksialt orienteret lag af lineær polyethylen ikke be-30 rører et andet uni-aksialt orienteret lag af lineær polyethylen ved et bestemt varme forseglings område af en indre overflade, så at en varmeforsegling svækkes, når der ønskes varmefor-^ seglingsstyrke.

12 DK 167110 B1 I fortrukne udførelsesformer for sække ifølge opfindelsen, beregnet til kraftige belastninger, og som er beskrevet både ovenfor og i det efterfølgende, er det mellemliggende lag af polyethylen med lav massefylde, som foreligger enten i form af 5 et laminært ark på det uniaksialt orienterede lag eller som et separat indre lag eller en separat indervæg, tildannet af opblæst lineært polyethylen med lav massefylde. Støbte folier kan imidlertid også være velegnede til dette formål.

En tolags-sæk er den enkleste udførelsesform for en sådan sæk 10 til kraftig belastning. I nogle tilfælde er det imidlertid en fordel at have mere end to indre lag af ikke-orienteret folie til at udgøre sækkens indre lag, dvs. imellem den forreste og den bageste uni-aksialt orienterede udvendige side af sækken.

Et eksempel herpå er en sæk af den enkleste udførelsesform med 15 et yderligere tyndt, sandt indre lag af lineært polyethylen med lav massefylde i form af et fint filternet, som tillader luft at blive filtreret fra pulverformede produkter, således som beskrevet i ansøgerens US ansøgning nr.632.522, indleveret den 19. juli 1984.

20 I andre tilfælde kan det foretrækkes, at have yderligere lag af folie yderst af uni-aksialt orienteret lag. Et sådant ydre lag kan give den fordel, der hidrører fra, at introducere blæst polyethylenfolie med lav massefylde imellem de med fals forsynede overflader af uni-aksialt orienterede lag, så at der 25 opnås samme forbedringer med hensyn til forseglingskvalitet som ved de inderste dele af posen. Den retvinklede fremtoning af den endelige emballage, der hidrører fra denne falsdannelse, forbedrer posens evne til brug til håndtering på paller og stabling.

30 En yderligere fordel, der kan opnås ved hjælp af et sadant ydre lag, er at overfladen kan gøres ru på passende måde ved tilsætningen af granulater med høj molekylvægt til folien under folieekstruderingen, hvorved sækken bibringes yderligere forbedrede håndteringsegenskaber. Derudover kan indersiden af 13 DK 167110 B1 det ydre lag trykkes og den heraf resulterende meddelelse vil således blive låst inde imellem lagene og derved undgå at blive udsat for slid og ødelæggelse under håndteringen af de fyldte pakninger. Anvendeligheden af dette yderligere lag kan 5 øges ved at der anvendes en laminær eller coekstruderet folie til at bibringe posen specielle egenskaber, dvs. oliebarrierer eller fedtmodstandsdygtige lag.

Denne anvendelighed ligger i den kendsgerning, at indføringen af et dobbelt lag af en ikke-koldtrukket polyethylenfolie med 10 lav massefylde imellem de til hinanden svarende overflader på to uni-aksialt orienterede polyethylenfolier kan der ved brug af almindeligt udstyr til fremstilling af varmeforseglede sække let fremstilles forsendelsessække til kraftig belastning både af den type, der har åben top og den type, der har vent i-15 leret top, og som er velegnet til emballeringen af kostbare eller farlige materialer.

En forsendelsessæk med åben top og beregnet til at kunne modstå kraftige belastninger kan være fremstillet ved at der fremføres en bane af uni-aksialt orienteret folie i forbindel-20 se med en indre bane af blæst polyethylen med lav massefylde gennem kommercielt tilgængeligt posefremstillingsudstyr, som muliggør fremstillingen af sidesvejsesøm, varme forsegling eller bagsidesømning og varmeforsegling ved bunden.

En særlig anvendelig type af en termoplastisk forsendelsessæk 25 er den, der kendes som en ventilsæk. En sådan udførelsesform er beskrevet i ansøgerens US patentskrift nr. 3.833.166. Disse poser besidder den vigtige kommercielle fordel, at de let fyldes igennem en ventilkonstruktion, som er selvlukkende efter fyldningen. Sækkene ifølge den foreliggende opfindelse indret-30 tet til brug under kraftige belastninger er af særlig værdi i form af en ventilpose.

Vendingen "polyethylen med lav massefylde" omfatter ethylenho-mopolymerer og -copolymerer med lav massefylde, såsom lineære 14 DK 167110 B1 polyethylener med lav massefylde, vinylacetatcopolymerer og blandinger heraf.

Vendingen "lineær polyethylen med lav massefylde" omfatter i forbindelse med den foreliggende ansøgning og de hertil høren-5 de patentkrav lineære ethylencopolymere med lav massefylde og med de lavere olefiner, såsom f.eks. buten, n-hexen, 4-methyl- 1-penten og octen.

Selv om det er almindeligt accepteret, at alle polyethylenfo-lier generelt set er uni-aksialt orienterede i en vis grad er 10 der med vendingen "uni-aksialt orienteret" i forbindelse med lineær polyethylen i denne ansøgning ment polyethylenfolie, der er blevet blæst og koldtrukket til i det mindste en forlængelse på 2,5 gange, fortrinsvis en forlængelse på 4 gange, men også op til en forlængelse på 6 gange. Foliernes oriente-15 ring kan foregå under koldtrækningen af det blæste rør, således som beskrevet ovenfor.

Den koldtrukne uni-aksialt orienterede folie, som anvendes i den foreliggende opfindelse, og som fremstilles af lineære po-lyethylenharpikser med lav massefylde og polyethylenblandinger 20 heraf med lav massefylde, kan anvendes i mange forskellige tykkelser. En speciel blandding til brug under udøvelsen af den foreliggende opfindelse omfatter llineært polyethylen med lav massefylde og polyethylen med lav masssefylde i forholdet 4:1.

25 Inden for opfindelsens ide ligger også enkeltlagede rørformede forsendelsessække som har vægge tildannet af et coekstruderet laminat, som omfatter et lag af uni-aksialt orienteret lineær polyethylen, som fremstilles som ovenfor beskrevet, samt et lag af ethylenpolymer eller copolymer med lav massefylde, som 30 er forenelig med den uni-aksialt orienterede lineære polyethylen. Eksempler på sådanne forenelige copolymere til brug i forbindelse med den foreliggende opfindelse er ethylen-vinyl-acetatcopolymere, ethyl en-ethylacrylat copolymere og ethylenme- 15 DK 167110 B1 thylmethacrylatcopolymere.

Inden for det foreliggende fagområde er det almindeligt kendt, at coekstrudere et sådant system af to eller flere polymere til fremstillingen af et laminat ved hjælp af et konventionelt 5 coekstruderingsudstyr. Ved fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse, som er anvendelig til et laminat, udsættes den forenelige ethylenpolymer eller copolymer også for det nye trækningsforhold/blæsningsforhold-forhold (DR/BR) efter coek-st ruderings trinnet, ligesom det er tilfældet med den uni-aksi-10 alt orienterede lineære polyethylen.

Laminatets forenelige ethylenpolymer- eller copolymerlag kan udgøre enten sækkens indre overflade eller ydre overflade for at bibringe sækken yderligere anvendelighed. Hvis f.eks. laminatets forenelige polymer eller copolymer er en blød-fleksibel 15 copolymer, såsom 10% ethylenvinylacetat, som anvendes som sækkens udvendige overflade, får denne ovenud gode an-ti-glidningsegenskaber. Hvis en 20% ethylenmethyl-acrylatcopolymer i laminatet anvendes som sækkens indre lag, kan sækken generelt set blive varmeforseglet ved temperaturer 20 så lave som 80°C, hvilket reducerer risikoen for og graden af desorienteringen af de sårbare orienterede lag.

Det coekstruderede laminat kan omfatte to eller flere forenelige lag, alt efter hvad der synes passende.

Inden for opfindelsens idé falder også sække fremstillet af 25 folier, der omfatter et laminat fremstillet ved laminering af passende folier under klæbning.

Der kan også anvendes lag af flere laminater, hvor et laminat udgør et barrierelag over for kemiske dampe igennem sækkens vægge.

30 Som følge heraf tilvejebringer opfindelsen en rørformet forsendelsessæk med åben top, og som ovenfor beskrevet, hvor fo- 16 DK 167110 B1 lien eller laget af uni-aksialt orienteret lineær polyethylen med lav massefylde udgør en del af et flerlaget laminat med et eller flere lag af en eller flere forenelige ethylenpolymere eller copolymere.

5 Ifølge et yderligere træk ved opfindelsen tilvejebringer denne en termoplastisk folie som er velegnet til brug til en forsendelsessæk, og som er tildannet af en uni-aksialt orienteret lineær polyethylen med lav massefylde hidrørende fra blæsnin-gen og koldtrækningen af denne polyethylen ved et træknings-10 forholdblæsningsforhold, som ovenfor beskrevet.

Ifølge et yderligere træk tilvejebringer opfindelsen en termoplastisk folie, som ovenfor beskrevet, og hvor folien danner en del af et flerlaget laminat med et eller flere lag af en eller flere forenelige ethylenpolymere eller copolymere. Laget 15 af foreneligt ethylenpolymer er mindst 0,0112 mm tyk og fortrinsvis mindst 0,038 mm tyk. Den forenelige ethylenpolymer er fortrinsvis polyethylen med lav massefylde.

Der vil herefter blive beskrevet flere udførelsesformer for opfindelsen under henvisning til tegningen, hvor 20 fig. 1 viser en rørformet sæk ifølge opfindelsen med åben top, set forfra med dele skåret væk, fig. 2 et snit efter linien 2-2 i fig. 1, fig. 3 en sæk ifølge opfindelsen med åben top og beregnet til kraftig belastning, set forfra, 25 fig. 4 et snit efter linien 2-2 i fig. 3, fig. 5 en ventilsæk ifølge opfindelsen, beregnet til kraftig belastning, set forfra, fig. 6 et snit efter linien 4-4 i fig. 5, 17 DK 167110 B1 fig. 7 skematisk et snit igennem en varmeforsegling anvendt under udøvelsen af opfindelsen, og fig. 8 et tværsnit af et foretrukket laminat af et termoplastisk materiale ifølge opfindelsen.

5 Fig. 1 og 2 viser en i hovedsagen rektangulær enkeltlaget rørformet sæk 1, som har en forvæg 2 og en bagvæg 3, som er tildannet af en blæst og koldtrukket polyethylenblanding bestående af lineær polyethylen med lav massefylde (4 dele, massefylde 0,918, smelteindeks 0,5 -"ESCORENE 1030"* fra ESSO CHE-10 MICAL) og polyethylen med lav massefylde (1 del, massefylde 0,923, smelteindeks 0,3 - CIL 503* - 1% silica). Den ene ende 4 af den rørformede sæk er varmeforseglet, så at der dannes en enkeltlaget sæk med åben top.

Sækken fremstilles ved ekstrudering af den ovennævnte harpiks-15 blanding og blæsning, koldtrækning og varmehærdning af folien ved hjælp af modificeret konventionelt udstyr. Det fladlagte rør (685,8 mm bredt) føres frem til et endeforseglingshoved, hvor det varmeforsegles og guillotineres til en poselængde på 1.524 mm. Den fladlagte rørbredde reduceres til en rørformet 20 sækkebredde på 406 mm ved tilvejebringelsen af to 139,7 mm false. Processen udføres med de parametre, der er givet for harpiks nr. 8 i den efterfølgende tabel. Sækken har en yderst værdifuld modstandsevne over for oprivning på 9400 g/mm og en kantfoldsslagstyrke på 1200 g/mm samtidigt med, at den har 25 forbedret punkteringsmodstandsevne og M.D. trækstyrke.

Der blev blæst en række folier af "ESCORENE" 1030* (LLDPE)-harpiks og CIL 503* (LDPE)-harpiks ved forskellige blæsnings-forhold. Disse blev derefter koldtrukket under deres krystallinske smeltepunkt ved forskellige trækningsforhold og afprø-30 vet med hensyn til M.D. -oprivningsstyrke. Procesparametrene og resultaterne fremgår af den følgende tabel.

DK 167110 B1 18 tn , g β g

H

> ro^ .li o ^ bi or-oorHCNr-νοσι

ft X

0 —

i—l H

Di ·· ··

CC H ·—1 Η ιΠ lO «—l r-1 H

é* » ·· « I ft Μ M

Di HCNlCNHi-lrOrOrO

Q

2.Ό ^ o i—I *H r-1 i—I »Η #—I *H rH.

§ q ' ΓΟΓΟΓΟΓ^ηίΗΜΗ Γ—1 IfJ -— CQ ^ 53.

*£j q i—I f-H iH r—Ϊ r™! r—Ir-li—i H ·· ·· ·· ·· ·· ·· «· ·· in 'Tj m'vovomromrom g o tH l)_|

. I

to t n tu β ω ‘d mininininininm f-3 ^ Γ^ίΜΓΜ^'Γ'Γ^ΓΜΓ' H ffi ,* "ft.

CQ . M >i w

< &h -P

m inooinmmintn 5_i vT NKimNNNnoi

’d'd 3» N ri Η N N N (N

S <D ^ w λ; tt Λί >H rO PQ +> o ro o ro ro ro

Ή O O O

in m in ui ω Z 1-3 1-3 1-1 •Η ω ΜΗ Μ ft α u u o b °

(o U eIP dO dP

W CO O O O

tl ΓΜ ΓΊ f\j ' ' ++ + p MfMro-<3-inior^oo

Z

19 DK 167110 B1 3 og 4 viser en i hovedsagen rektangulær tolaget sæk 1 af pudetypen og som har en indre væg 2, som er fremstillet af blæst lineær polyethylenfolie med lav massefylde (0,076 mm) fremstillet af "2045" lineært polyethylenharpiks med lav mas-5 sefylde (Dow Chemical Co.), og et ydre lag 3 (0,089 mm) af uni-aksialt orienteret lineær polyethylenfolie med lav massefylde fremstillet ved blæsning og koldtrækning af en polyethy-lenblanding bestående af lineær polyethylen med lav massefylde (4 dele, massefylde 0,918, smelteindeks 0,5 - "ESCORENE" 10 1030*) og polyethylen med lav massefylde (l del, massefylde 0,923, smelteindeks 0,3 - CIL 503* ) under en proces, der blev gennemført med de parametre, der er angivet for harpiks nr. 8 i tabellen.

Sækken 1 har således en tolaget bagvæg 4 og en tolaget forvæg 15 5, som omfatter et første og et andet delvis overlappende felt 6 og 7. Bagvæggens 4 ydre lag 3 er sammenhængende med forvæggens 5 ydre lag 3 bortset fra det sted, hvor det er adskilt og forbundet ved varmeforsegling med laget 2 inden for de overlappende felter 6 og 7. Væggene 4 og 5 er således tildannet ud 20 i et og danner et tolaget rør. Den ene ende af røret 8 er varmeforseglet, således at der dannes en enkelt tolaget pose med åben top.

Sækken er fremstillet ved at en bane af 939,8 mm folie 3 ledes ind i en i længderetningen foldende ramme sammen med en bane 25 af folie 2, hvorved dannes et tolaget rør med en bredde på 457,2 mm og en overlappende del på 25,4 mm. De fire lag inden for det overlappende område varmeforsegles derefter i længderetningen, således at den tolagede rørform fuldendes. Derefter ledes dette rør igennem en tværgående varmeforseglingsenhed, 30 som fremstiller bundforseglingen 8. Derefter afskæres et rør med varmeforseglingen til stede i en længde på 660,4 mm fra banen ved hjælp af en guillotine, så at der dannes en pose l med åben top.

20 DK 167110 B1

For at afprøve varmeforseglingernes styrke, blev sækken 1 fyldt med 25 kg kornformet salt, hvorefter den blev varmefor-seglet ved den øvre ende ved hjælp af en "Dough boy"-varme-forsegler og underkastet faldprøve på hver side, kant og bund 5 fra en højde på 3 m. Der forekom ingen brud af hverken folie eller forsegling. Sækkens åbne top varmeforsegles generelt set efter fyldningen med produktet for at fremstille en lufttæt og vandtæt pakning. Da det er yderst vanskeligt, at fjerne alt luft fra den fyldte pakning før varmeforseglingsoperationen, 10 foretrækkes det, at perforere posernes vægge med små huller, typisk med en diameter på 0,635 mm for at lette luftudslippet. Antallet af huller afhænger af mængden af luft, der er tilbage i posen og typen af det produkt, der emballeres. I de tilfælde, hvor det er vigtigt at pakningen bevarer dets maksimale 15 værdi med hensyn til lufttæthed og fugtighedsbeskyttelse anbringes perforeringshullerne i det indre og det ydre lag forsat i forhold til hinanden, typisk ved 38,1 mm, så at der frembringes en indirekte bane til luft-produktblandinger under ventileringsperioden.

20 Selv om sækkens indre lag 2 er beskrevet som et enkelt folie-lag, kan det i stedet også være et tolaget rør af 0,038 mm folie. Da et rør kan være billigere at fremstille, kan det oven i købet være et foretrukket valg.

Fig. 5 og 6 viser en i hovedsagen rektangulær trelaget pose 10 25 af pudetypen, som har en forside 11 og en bagside 12, der er forbundet langs hele posens periferi. Forsiden 11 består af en indervæg 13 og en ydervæg 14, som er fremstillet af blæst lineært polyethylen med lav massefylde (0,1016 mm), samt en midtervæg 15 af samme uni-aksialt orienterede lineære poly-30 ethylenfolie med lav massefylde, som er anvendt i fig. 3 (0,089 mm) . Bagsiden 12 er fremstillet med en identisk konstruktion.

Forsiden 11 har delvis overlappende felter 16 og 17, som er forbundet med hinanden ved varmeforsegling i længderetningen, 21 DK 167110 B1 således at der dannes et trelaget rør, der kun er åben således, at der dannes en selvlukkende påfyldningsmuffe 18. Røret varmeforsegles ved begge ender 19, så at der dannes en komplet ventilpose af den type, der er vist i US-patentskrift nr.

5 3.833.166. I den viste udførelsesform har posen dens sidekan ter 20 foldet ind og varmeforseglet i det langsgående område 21 iqennem tolv lag af folie.

Det bemærkes, at i ingen af de varmeforseglede områder er den uni-aksialt orienterede folie forseglet til sig selv, men al-10 tid har den uni-aksialt orienterede folie et dobbeltlag af ik-ke-orienteret folie imellem til hinanden svarende forseglingsflader, selv inden for de tolv-lagede varmeforseglingsområder 19 .

Det er naturligvis ønskeligt at have dette indfoldede flerla-15 gede forseglingsområde for at opnå en fyldt pose med kvadratisk form.

Også her vil et rørformet materiale kunne erstatte de enkeltlagede folier, der danner lagene 13 og 14. Ud over fordelen ved at tillade posen at blive fals-forseglet, kan det ydre lag 20 være omvendt trykt, så at den trykte meddelelse låses inde imellem lagene 14 og 15 og beskyttes over for slid under transport. I laget 14 kan der under ekstruderingen endvidere inkorporeres en lille mængde (0,5%) af en polyethylenharpiks med høj massefylde og høj molekylvægt, som kan passere et net 25 nummer 40, for at fremstille en opkruset overflade, som giver de fyldte poser ovenud gode håndteringsegenskaber.

Fig. 7 viser en polyethylenvarmeforsegling i en pose, der er fyldt med et produkt, og hvor forseglingen er under belastning som følge af, at produktet virker på en måde, som tenderer til 30 at adskille lagene. Figuren viser en polyethylenvarmeforseg-lingsmasse 50, som hidrører fra sammensmeltningen af en del af to orienterede polyethylenfolier 51 med høj massefylde og to ikke-orienterede lineære polyethylenfolier 52 med lav masse- 22 DK 167110 B1 fylde. Ud i et med varmeforseglingsmassen 50 forefindes der ved varmeforseglingskanten 53 laminerede forseglinger 54, som strækker sig langs hver af de to nærliggende lag 51 og 52. Imellem de to lag 52 er der en forholdsvis lille laminerings-5 forsegling 55.

Tilstedeværelsen af den laminerede forsegling ud i et med var-meforseglingen kan iværksættes ved anbringelsen af en forseglingstang-enhed med gradueret varmeafgivelse på folierne, hvorved lamineringen iværksættes samtidig med varmeforseglin-10 gen. Som en anden mulighed kan den iværksættes under en totrinsoperation, hvorunder der først fremstilles en lamineret forsegling, typisk over en bredde på 25,4 mm ved at forene lagene ved en temperatur, der er lavere den uni-aksialt poly-ethylens smeltepunkt (for at hindre ødelæggelse af oriente-15 ringen), som typisk er ved 115,6°C. Derefter fremstilles der en sidesvej set varmeforsegling igennem den laminerede sektion under påføringen af temperatur og tryk.

Fig. 8 viser et ark 110 af uni-aksialt orienteret lineær po-lyethylen med lav massefylde (ligesom i fig. 3) og med en tyk-20 kelse på 0,038 mm, samt et ark 111 af polyethylen med lav massefylde og en tykkelse på 0,0064 mm, som er lamineret hertil.

De laminerede ark kan være fremstillet ved eks t ruderings lami-nerinq.

Det foretrækkes, at polyethylenen med lav massefylde i kontakt 25 med det uni-aksialt orienterede lag har et så lavt smeltepunkt som muligt og er så flydende som muligt i smeltet tilstand. Disse karakteristika opnås normalt ved brug af polyethylenpo-lymere med lav massefylde og med forholdsvis lav flydespænding ved træk. Det er derfor ønskeligt, at det indre lag i den to-30 lagede struktur er en coekstrusion med kun et tyndt lag typisk med en tykkelse på 0,0064 mm, af folie med lav smeltetemperatur og høj smelteindeks på laget i direkte kontakt med den uniaksialt orienterede folie.

Claims

1. Termoplastisk sæk (1), som har en forvæg (2) og en bagvæg (3) og omfatter en folie, der er fremstillet af uni-aksialt orienteret lineær polyethylenfolie med lav massefylde kend e t e g n e t ved, at folien er fremstillet ved blæsning og koldtrækning af lineær polyethylen med lav massefylde ved et 15 trækningsforhold/blæsningsforhold (DR/BR), der er større end 1:1.

2. Sæk (1) ifølge krav 1, kendetegnet ved, at polyethylenfolie er fremstillet ved blæsning og koldtrækning af den lineære polyethylen med lav massefylde ved et træknings- 20 forhold/ blæsningsforhold, der ligger imellem 2:1 og 5.-1.

3. Ss?k (l) ifølge krav 2, kendetegnet ved, at den lineære polyethylen med lav massefylde omfatter en mindre mængde af polyethylen med lav massefylde.

4. Sæk (1) ifølge krav 2, kendetegnet ved, at den 25 lineære polyethylen med lav massefylde indeholder en mindre mængde af polyethylen med høj massefylde.

5. Sæk (1) ifølge et eller flere af kravene 1-4, kendet egnet ved, at folien af uni-aksialt orienteret lineært poly- 30 ethylen (110) med lav massefylde udgør en del af et flerlaget DK 167110 B1 laminat (110, 111) med et eller flere lag af en eller flere forenelige ethylenpolymere eller copolymere.

6. Sæk (l) ifølge krav 5, kendetegnet ved, at den forenelige ethylenpolymer (111) er polyethylen med lav mas- 5 sefylde.

7. Sæk (10) ifølge et eller flere af kravene 1 - 4, kende tegnet ved, at sækken (10) omfatter en forvæg (11) og en bagvæg (12), hvor forvæggen (11) og bagvæggen (12) hver omfatter et 10 lag af uni-aksialt orienteret lineært polyethylen (15) med lav massefylde, og hvor der imellem disse lag er indskudt to indre lag (13) af polyethylen med lav massefylde.

8. Sæk (10) ifølqe et eller flere af kravene 1 - 4. k e n d e- 15 tegnet ved, at sækken er en flerlaget sæk.

9. Sæk (10) ifølge krav 8, kendetegnet ved, at sækkens forskellige lag er fremstillet af forskellige termoplas-tiske folier.

10. Termoplastisk folie, velegnet til brug til en forsendel-20 sessæk (1), hvor folien er fremstillet af uni-aksialt orienteret lineært polyethylen med lav massefylde, kendetegnet ved at folien er fremstillet ved blæsning og koldtrækning af poly-ethylenet ved et trækningsforhold/blæsningsforhold, der er 25 større end 1:1.

11. Folie ifølge krav 10, kendetegnet ved, at den er fremstillet ved et trækningsforhold/blæsningsforhold på imellem 2:1 og 5:1.

12. Termoplastisk laminat (110, 111) omfattende to eller flere DK 167110 B1 folielag, kendetegnet ved, at laminatet omfatter en uni-aksialt orienteret lineær polyethylenfolie (10) med lav massefylde, som beskrevet i krav 10 eller 11, og et eller flere lag af en eller flere forenelige ethylenpolymere eller 5 copolymere.