FI68784B

FI68784B - FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV EN JAEMN LAMINERAD PRODUKT MEDELST EXTRUDERING

Info

Publication number: FI68784B
Application number: FI820837A
Authority: FI
Inventors: Erkki Laiho; Markku Sainio
Original assignee: Neste Oy
Priority date: 1982-03-11
Filing date: 1982-03-11
Publication date: 1985-07-31
Also published as: FI68784C; FI820837L

Description

6878468784

Menetelmä tasaisen kerrostetun tuotteen valmistamiseksi pursottamalla Förfarande för framställning av en jämn laminerad produkt medelst extruderingMethod for producing a uniform laminated product by extrusion Förfarande för framställning av en jämn laminerad produkt medelst extrudering

Keksintö kohdistuu menetelmään tasaisen kerrostetun tuotteen valmistamiseksi pursottamalla sula termoplastinen päällysteainerata perus-aineradalle.The invention relates to a method for producing a uniform layered product by extruding a molten thermoplastic coating web onto a base web.

5 Kun sula polymeeri pudotetaan kapearakoisesta suuttimesta pursotus-päällystystapahtuman aikana kantavalle aineradalle, syntyy polymeerin sisäisistä voimista johtuen ns. kuroutumisilmiö, jolloin lopullisen radalle tulevan polymeerikerroksen leveys on huomattavasti suuttimen leveyttä kapeampi. Kuroutumisilmiöstä seuraa myös, että sulan polymee-10 rin reunapaksuudet ovat moninkertaiset verrattuna muun polymeeriradan paksuuteen. Edellä mainitut kuroutumis ja reunapaksunnosilmiöt aiheuttavat lopullisessa tuoterullassa vääntymisiä, rullan reunojen paksunnoksia sekä joko polymeeriradan tai muiden ratojen katkeamisia.5 When the molten polymer is dropped from the narrow-nozzle nozzle during the extrusion-coating operation onto the load-bearing material path, due to the internal forces of the polymer, a so-called a constriction phenomenon in which the width of the final polymer layer entering the web is considerably narrower than the width of the nozzle. It also follows from the shrinkage phenomenon that the edge thicknesses of the molten polymer are multiple compared to the thickness of the rest of the polymer web. The above-mentioned shrinkage and edge thickening phenomena cause distortions in the final product roll, thickening of the roll edges, and breaks in either the polymer web or other webs.

Tämä halttailmiö estetään tunnetussa päällystys ja laminointiteknii-15 kassa siten, että suutin, josta sula purostetaan, levitetään niin suureksi, että paksut polymeerireunat ulottuvat yli kantavan radan, jolloin on vaikeutena päällysteaineen puristustelaan tarttuminen.This mildew phenomenon is prevented in the known coating and lamination technique by spreading the nozzle from which the melt is extruded so large that the thick polymer edges extend over the bearing path, making it difficult to adhere the coating material to the press roll.

Toisella tavalla valmistetaan tasainen kerrostuote siten, että radasta leikataan päällyste ja perusainetta käsittävät reunanauhat eril-20 leen heti päällystystapahtuman jälkeen ennen loppukelausta. Myös ylipäällystetyt rullat on seuraavassa jatkokäsittelyssä leikattava reunoiltaan.In another way, a flat layer product is made by cutting the coating from the web and the edge strips comprising the base material immediately after the coating operation before the final winding. The overcoated rolls must also be cut from the edges in the next further treatment.

Huolimatta siltä, että on erittäin paljon tehty työtä, jotta sulan 25 polymeerin käsittelyssä ilmenevät kuroutumis ja paksunnoshaitat eliminoitaisiin (esim. suutinraon muotoilut, ilmasuihkut, erilaiset mekaaniset veitset, koekstruusiosuuttlmet, kuumat langat jne.) ei nykyisillä menetelmillä voida välttää reunanauhan leikkausta. Tästä leikkauksesta on taas seurauksena yleensä jätteeksi menevät nauhat.Despite a great deal of work to eliminate the shrinkage and thickening disadvantages of handling molten polymer (e.g., nozzle gap designs, air jets, various mechanical knives, coextrusion nozzles, hot wires, etc.), current methods cannot avoid edge band cutting. This cut, in turn, results in strips that usually go to waste.

30 Tällainen syntyvä jäte heikentää huomattavasti pursotuspäällystysso-vellutuksien taloudellisuutta, koska nauhat ovat muodostuneet useam- 2 68784 mistä kerroksista, joita ei voida erottaa eikä täten käyttää uudelleen hyödyllisiin tarkoituksiin.30 Such waste is considerably detrimental to the economics of extrusion coating applications, since the strips are formed of several layers of 2 68784 which cannot be separated and are therefore not re-used for useful purposes.

Jos alusrata on ollut kuitumaista ainetta, esim. paperia tai karton-5 kia, ja radat saataisiinkin, tosin hankalasti, erilleen, jää polymee-rikaistaan aina kuituja, jotka estävät sen käytön uudelleen esim. pur-sotussovellutuksiin. Toisaalta kuitupitoisia kaistoja ei voida vaikeuksitta uudelleen hajottaa esim. kuiduttimessa niissä mukana olevien polymeerien takia, vaikka menetelmää on pyritty kehittämään. Jos 10 taas päällystettävä rata on ollut jokin muovikalvo tai muu filmi, ovat ne yleensä tarttuneet toisiinsa niin, että niiden erottuminen omiksi ryhmikseen tulee taloudellisesti kannattamattomaksi. Kaistat viedään sen vuoksi leikkaukseen ja silpomisen jälkeen yleensä paalu-tusasemalta kaato- tai polttopaikalle.If the web has been made of a fibrous material, e.g. paper or board, and the webs would, albeit awkwardly, be separated, fibers will always remain in the polymer band which prevent its re-use, e.g. for extrusion applications. On the other hand, the fibrous bands cannot be easily decomposed, e.g. due to the polymers present in the fiberizer, although efforts have been made to develop the method. If, on the other hand, the track to be coated has been a plastic film or other film, they have generally adhered to each other so that their separation into their own groups becomes economically unprofitable. The strips are therefore usually taken for cutting and, after shredding, from the piling station to the landfill or incineration site.

1515

Kun on kysymys laminoidun tuotteen valmistuksesta, jossa muoviradan kummallekin puolelle puisotetaan toista muovia oleva kerros, on tunnettua esim. US-patenttijulkaisusta 3.448.183 sovittaa suhteellisen mutkikkaila suutinlaitteilla reunapaksunnokset joko sisäkerrokseen tai 20 molempiin päällyskerroksiin, jolloin siis irtileikattavat paksunnokset sisältävät vain yhdenlaista muovia. Irtileikatut reunat voidaan siten käsitellä halutulla tavalla ja yhdistää kyseisen muovin pudotettavaan raaka-aineeseen.In the case of the manufacture of a laminated product in which a second layer of plastic is sprinkled on each side of a plastic web, it is known, for example, from U.S. Pat. No. 3,448,183 to fit relatively complicated nozzle devices to either the inner layer or to both cover layers. The cut edges can thus be treated as desired and combined with the plastic raw material to be dropped.

25 Esim. US-patenttijulkaisusta 3.737.354 on lisäksi tunnettua valmistaa synteettistä paperia siten, että muovia olevan perusaineradan toiselle puolelle tai sen molemmin puolin pursotetaan samaa muovia oleva kerros, jossa on epäorgaanista täyteainetta. Täyteaine jätetään kuitenkin pois päällyskerroksen tai -kerrosten reunoista. Kun tuotteen 30 kaikkien kolmen samaa muovia ja täyteainetta vailla olevien kerrosten reunat leikataan irti tuotteesta, voidaan reunakaistat yhdistää muovin raaka-aineeseen ja käyttää uudestaan.25 For example, it is known from U.S. Pat. No. 3,737,354 to make synthetic paper by extruding a layer of the same plastic with an inorganic filler on one side or on both sides of a plastic web. However, the filler is omitted from the edges of the cover layer or layers. When the edges of all three layers of the product 30 without the same plastic and filler are cut off from the product, the edge strips can be combined with the plastic raw material and reused.

Suomalaisessa patentissa n:o 52040 on esitetty menetelmä, jonka avul-35 la voidaan valmistaa halutun levyinen muovivapaa reuna. Tämä menetelmä perustuu ilmavirtasuihkulla tapahtuvaan reunan jäähdytykseen ja leikkaukseen. Tämän menetelmän epäkohtana on leikkausjäljen epätasai- 3 68784 suus, nauhan tarttumisongelmat ja heikko adheesio leikkausalueella.Finnish patent No. 52040 discloses a method by means of which a plastic-free edge of the desired width can be produced. This method is based on edge cooling and cutting with an air jet. The disadvantages of this method are the unevenness of the cut, 3 68784 tape adhesion problems and poor adhesion in the cut area.

Tunnetaan myös menetelmä, joka perustuu suutinraon supistamiseen. Tällöin aikaansaadaan pienempi reunapaksunnos, mutta heti sen jälkeen 5 kerrostetussa tuotteessa on ohuempi kohta.A method based on narrowing the nozzle gap is also known. This results in a smaller edge thickness, but immediately thereafter the 5 layered product has a thinner spot.

Reunapaksunnos on erittäin haitallinen varsinkin suuressa rullassa, koska reunapaksunnos rikkoo päällystettävän kerroksen. Nämä haitalliset ilmiöt ovat suurempia pienillä ajonopeuksilla. Ilmiöitä voidaan pie-10 nentää lisäämällä ajonopeuksia, mutta suurien nopeuksien käyttäminen ei ole aina mahdollista.Edge thickening is very detrimental, especially in a large roll, because the edge thickening breaks the layer to be coated. These adverse phenomena are greater at low driving speeds. Phenomena can be reduced by increasing driving speeds, but it is not always possible to use high speeds.

Tekniikan tason osalta viitataan vielä suomalaiseen patenttiin n:o 53681, jonka mukaisessa menetelmässä käytetään irtoreunoja pakkausten 15 muodostamiseen ja sulkemiseen.With regard to the state of the art, reference is also made to Finnish patent No. 53681, according to which loose edges are used in the method for forming and closing packages 15.

Keksinnön päämääränä on aikaansaada parannus nykyisin tunnettuihin menetelmiin. Keksinnön yksityiskohtaisena päämääränä on aikaansaada menetelmä, joka mahdollistaa erittäin tasaisen, halutun levyisen muovlvapaan 20 reunan valmistamisen kerrostettuun tuotteeseen. Vielä eräänä keksinnön päämääränä on aikaansaada menetelmä, joka mahdollistaa paperin ja muovijätteen talteenottamisen erillisinä. Vielä eräänä keksinnön päämääränä on aikaansaada menetelmä, joka mahdollistaa kerrostetun tuotteen valmistamisen siten, että tuotteen reunaalueilla ei esiinny haitallista reu-25 napaksunnosta.The object of the invention is to provide an improvement on the currently known methods. It is a detailed object of the invention to provide a method which makes it possible to produce a very uniform plastic-free edge 20 of the desired width in a layered product. Yet another object of the invention is to provide a method which allows paper and plastic waste to be recovered separately. Yet another object of the invention is to provide a method which makes it possible to manufacture a layered product in such a way that no harmful edge-polarization occurs in the edge regions of the product.

Keksinnön päämäärät saavutetaan menetelmällä, jolle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että menetelmässä suoritetaan perusaineradan reunan taitto ennen perusaineradan päällystämistä, ja että perusaineradan 30 päällystämisen jälkeen perusaineradan taitettu reuna taitetaan takaisin päällysteainerataan.The objects of the invention are achieved by a method which is mainly characterized in that in the method the edge of the base web is folded before the base web is coated, and that after the base web 30 is coated, the folded edge of the web is folded back into the coating web.

Keksinnön mukaisen menetelmän eräälle toiselle edulliselle suoritusmuodolle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että perusainerata leikataan 35 ennen perusaineradan päällystämistä, minkä jälkeen suoritetaan perusaineradan leikattujen reunojen taittaminen, ja että perusaineradan päällystämisen jälkeen perusaineradan taitetut reunat taitetaan takaisin päällysteainerataan.Another preferred embodiment of the method according to the invention is mainly characterized in that the base web is cut before the base web is coated, after which the cut edges of the base web are folded, and that after the base web is coated the folded edges of the base web are folded back.

4 687844,68784

Keksinnön mukaisessa menetelmässä suoritetaan tavallinen ekstruusio-päällystys siten, että alusratakalvo, -paperi tai -kartonki taitetaan sivuun tai alle ennen päällystystapahtumaa. Taittolaitteet ovat sinänsä tunnettuja pakkauskoneista. Päällystystapahtuma tapah-5 tuu taiton jälkeen siten, että sulamuovi ei kosketa alusradan reuna-alueita, jotka ovat sivuun taitettuja. Seuraavassa vaiheessa leikkaamalla päällystekerros pystytään keksinnön mukaisella menetelmällä täten valmistamaan erittäin tasainen, halutun levyinen muovivapaa reuna. Tällaista reunaa voidaan helposti jatkokäsitellä 10 esim. liimaamalla. Tyypilliset sovellutukset ovat mm. säkkien valmistus ja pakkausten sulkeminen.In the method according to the invention, the usual extrusion coating is carried out in such a way that the substrate film, paper or board is folded to the side or below before the coating operation. Folding devices are known per se from packaging machines. The coating operation takes place after folding so that the molten plastic does not touch the edge areas of the substrate which are folded to the side. In the next step, by cutting the coating layer, the method according to the invention is thus able to produce a very even, plastic-free edge of the desired width. Such an edge can easily be further processed 10, e.g. by gluing. Typical applications are e.g. manufacture of sacks and sealing of packages.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä saadaan siis joko vapaalla reunalla varustettu kerrostettu tuote tai kerrostettu tuote, jossa ei ole hai-15 tallista reunapaksunnosta. Keksinnön mukainen menetelmä tarjoaa myös sen merkittävän edun, että paperi ja muovijäte saadaan talteen erillisinä, kun molemmat radat leikataan taittokohtaa pitkin.Thus, in the method according to the invention, either a layered product with a free edge or a layered product with no shark edge thickness is obtained. The method according to the invention also offers the significant advantage that the paper and the plastic waste are recovered separately when both paths are cut along the folding point.

Keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuk-20 sen kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin edullisiin suoritusmuotoihin, joihin keksintöä ei kuitenkaan ole tarkoitus yksinomaan rajoittaa.The invention will be explained in detail with reference to some preferred embodiments of the invention shown in the figures of the accompanying drawing, to which, however, the invention is not intended to be exclusively limited.

Kuviot la-le esittävät keksinnön mukaisen menetelmän erään edullisen suoritusmuodon menetelmävaiheita kaaviomaisesti.Figures 1a-1a schematically show the method steps of a preferred embodiment of the method according to the invention.

2525

Kuviot 2a-2c esittävät keksinnön mukaisen menetelmän erään toisen edullisen suoritusmuodon menetelmävaiheita kaaviomaisesti.Figures 2a-2c schematically show the method steps of another preferred embodiment of the method according to the invention.

Kuviot 3a-3c esittävät kuvioissa la-lc esitetyn menetelmän sovellu-30 tusmuotoa kartonkirataan sovellettuna.Figures 3a-3c show an embodiment of the method shown in Figures 1a-1c applied to a paperboard web.

Kuvioiden la-lc mukaisessa suoritusmuodossa alusradan 11 reuna 13 taitetaan ennen perusaineradan päällystämistä, kuten kuviossa la on esitetty. Tämän jälkeen suoritetaan perusaineradan 11 päällystäminen pääl-35 lysteaineradalla 12 sekä päällysteaineradan 12 reunan 14 leikkaus leikkausviivaa 15 pitkin, kuten kuviossa Ib on esitetty. Lopuksi suoritetaan perusaineradan 11 taitetun reunan 13 takaisintaitto, jolloin 5 68784 aikaansaadaan kuviossa le esitetty kerrostettu tuote, jossa on muovivapaa reuna 13.In the embodiment according to Figures 1a-1c, the edge 13 of the base track 11 is folded before the base material track is coated, as shown in Figure 1a. Thereafter, the base material web 11 is coated with the coating material web 12 and the edge 14 of the coating material web 12 is cut along the cutting line 15, as shown in Fig. 1b. Finally, the folded edge 13 of the base material web 11 is folded back, whereby a layered product with a plastic-free edge 13 shown in Fig. 1e is obtained.

Kuvioiden Id ja le mukaisessa suoritusmuodossa leikataan sekä pääl-5 lysteainerata 12 ja perusainerata 11 leikkauslinjaa 15' pitkin, toisin sanoen kerrostetun tuotteen taittokohtaa pitkin, jolloin saadaan kerrostettu tuote 11,12, jossa on tasainen kerrosreuna. Tällöin saadaan leikatut reunat 14 ja 13 erillisinä talteen uudelleen käyttöä varten, kuten kuviosta le käy ilmi.In the embodiment according to Figs. Id and 1e, both the coating material web 12 and the base material web 11 are cut along the cutting line 15 ', i.e. along the fold point of the layered product, to obtain a layered product 11,12 with a flat layer edge. In this case, the cut edges 14 and 13 are recovered separately for reuse, as shown in Fig. 1e.

1010

Kuvioiden 2a-2c mukaisessa suoritusmuodossa perusainerata 21 leikataan ennen päällystämistä esim. olennaisesti keskiviivaa 24 pitkin sekä suoritetaan perusaineradan leikattujen reunojen 23 sivulle taitto, kuten kuviossa 2a on esitetty. Tämän jälkeen perusainerata 21 päällystetään 15 päällysteaineradalla 22, kuten kuviossa 2b on esitetty. Lopuksi perusaineradan 21 sivulle taitetut reunat 23 taivutetaan takaisin, kuten kuviossa 2c on esitetty. Tarvittaessa suoritetaan mahdollinen leikkaus kuviossa 2c esitettyä leikkaus1injaa 25 pitkin, jolloin saadaan kerrostettu tuote, jonka reunoissa ei ole haitallista reunapaksunnos-20 ta.In the embodiment according to Figures 2a-2c, the base material web 21 is cut before coating, e.g. substantially along the center line 24, and folding to the side of the cut edges 23 of the base material web is performed, as shown in Figure 2a. Thereafter, the base material web 21 is coated with the coating material web 22 as shown in Fig. 2b. Finally, the folded edges 23 on the side of the base web 21 are bent back, as shown in Fig. 2c. If necessary, a possible cut is made along the cut line 25 shown in Fig. 2c, whereby a layered product is obtained which has no harmful edge thickening at the edges.

Kuvioiden 3a-3c mukaisessa suoritusmuodossa alusratana 31 on kar-tonkirata, joka on paksumpi kuin kuvioissa la-lc esitetty paperirata. Kartonkiradan 31 reuna 33 taivutetaan sivuun eikä alle. Muutoin tämä 25 suoritusmuoto on sama kuin kuvioissa la-lc esitetty suoritusmuoto ja sisältää päällysteaineradan 32 reunan 34 leikkauksen leikkauslinjaa 35 pitkin sekä perusaineradan 31 sivuun taitetun reunan 33 takaisin-taiton, jolloin saadaan kuviossa 3c esitetty kerrostettu tuote, jossa on muovivapaa reuna 33.In the embodiment according to Figures 3a-3c, the base web 31 is a paperboard web which is thicker than the paper web shown in Figures 1a-1c. The edge 33 of the paperboard web 31 is bent to the side and not below. Otherwise, this embodiment is the same as the embodiment shown in Figs. 1a-1c and includes a cut of the edge 34 of the coating web 32 along the cutting line 35 and a fold-back of the edge 33 of the base web 31 to obtain a laminated product having a plastic-free edge 33 shown in Fig. 3c.

Claims

68784

A method for producing a uniform layered product by extruding a molten thermoplastic coating material web (12,32) onto a base material web (11,31), characterized in that the process performs folding of the edge (13,33) of the base web (11,31) before the parent web 5 (11). 31) coating, and that after coating the base web (11,31), the folded edge (13,33) of the base web (11,31) is folded back into the coating web (12,32).

Method according to Claim 1, characterized in that the edge (14, 34) of the coating material web (12, 32) is cut along the cutting line (15, 35) before the folded edge (13, 33) of the base web (11, 31) is folded back.

A method of making a uniform layered product from an extruded-15 melt thermoplastic coating material web (12) to a base web (11), characterized in that the process folds the edge (13) of the web (11) before coating the web (11), and that the web (11) after coating, both the coating material web (12) and the base material web (11) are cut along a cutting line (15!) located at the fold of the folded edge (13) of the base material web 20 (11).

A method of making a uniform layered product by extruding a molten thermoplastic coating material web (12) onto a base web (11). 25 characterized in that the base web (21) is cut before the base web (21) is coated, after which the cut edges (23) of the base web (21) are folded, and that after the base web (21) is coated, the folded edges (23) of the base web (21) are folded back. the coating material web (22). 30

Method according to Claim 4, characterized in that the coating material web (22) is cut before the folded edges (23) of the base material web (21) are folded back.