IT201700016728A1 - Pellicola di materiale plastico estensibile ed impianto per la sua applicazione - Google Patents

Description

“PELLICOLA DI MATERIALE PLASTICO ESTENSIBILE ED IMPIANTO PER LA SUA

APPLICAZIONE”

La presente invenzione si riferisce ad una pellicola di film plastico estensibile e ad un impianto per la sua applicazione.

Come noto, nel settore degli imballaggi per avvolgere i prodotti sono impiegate pellicole plastiche termoretraibili oppure, in alternativa, pellicole plastiche estensibili.

Nei processi in cui si fa uso di pellicola plastica termoretraibile, è previsto che la pellicola venga semplicemente deposta sui prodotti senza provocarne stiramenti o allungamenti apprezzabili.

Successivamente, viene applicato calore, ottenendo così un consolidamento dell'imballo per termoretrazione. Questo processo pur permettendo di modulare lo sforzo applicato al prodotto, presenta costi significativi dovuti sia al consumo energetico, sia alla quantità di materiale consumato, essendo la pellicola utilizzata in spessori significativi, dell'ordine dei 35-60 µm, quindi con notevole consumo di materiale.

Nei processi di imballaggio in cui si fa uso di pellicola plastica estensibile (ad esempio polietilene lineare a bassa densità), è previsto di stirare notevolmente la pellicola durante la sua applicazione agli oggetti da imballare, così che il suo ritorno elastico consolidi i prodotti e mantenga stabile l'imballaggio. Le proprietà di queste pellicole permettono loro di allungarsi molto longitudinalmente (sino al 200-300%), cosicché quantità abbastanza ridotte di pellicola permettono di rivestire superfici relativamente grandi.

In generale le pellicole estensibili hanno memoria elastica nel senso che, a seconda della forza di stiro ad esse applicate, è possibile identificare tre diverse condizioni.

La prima condizione si verifica quando la pellicola estensibile viene allungata mediante applicazione ad essa di una forza di stiro non particolarmente elevata.

In tale caso, la pellicola estensibile si allunga in direzione longitudinale di una certa quantità, mantenendo tuttavia una certa memoria elastica tale per cui, al cessare della forza di stiro, la pellicola ritorna più o meno alla lunghezza originaria, attraverso ad esempio un accorciamento del 95% dell’allungamento precedente.

Tali pellicole estensibili possono essere quindi utilizzate per imballaggi nei quali possa tornare utile la proprietà di ritorno elastico della pellicola.

La seconda condizione si verifica quando l’allungamento della pellicola supera una certa percentuale ed in tal caso la pellicola perde la proprietà di memoria elastica e diventa una pellicola estensibile prestirata, dotata di trascurabili proprietà di accorciamento una volta che la forza di stiro viene a mancare.

Quindi la pellicola diventa più larga e più sottile, restringendosi trasversalmente in proporzione rispetto allo stiro applicato.

Tale pellicola estensibile prestirata è particolarmente adatta all'imballo di merci fragili e deformabili, grazie alla combinazione tra elevata rigidità, resistenza alla perforazione e spessore sottile e consente un imballaggio stabile e un notevole risparmio di materiale.

La terza condizione infine si verifica quando il materiale estensibile viene stirato fino allo snervamento e successivamente alla rottura.

Tra le tecnologie di produzione delle pellicole estensibili si annovera innanzitutto la tecnologia in bolla nella quale si fa ricorso a materia prima in forma di resina elastomerica con un grado di elasticità elevato, ma con una buona resistenza meccanica, ma costi di produzione elevati.

La tecnologia che attualmente è considerata più efficace è la cosiddetta estrusione cast, in cui differenti strati di polimeri sono estrusi attraverso una filiera a testa piana e stesi su rulli raffreddati.

In generale infine le pellicole di materiale plastico estensibile utilizzate, pur essendo allungate longitudinalmente come visto sopra, non vengono mai allargate trasversalmente.

Scopo della presente invenzione è quello di migliorare le prestazioni delle pellicole estensibili, realizzando una pellicola estensibile, in particolare per imballaggi, che si presenti con un certo grado di allargamento trasversale.

Altro scopo è quello di raggiungere detto risultato in modo pratico ed economico.

Detti scopi vengono raggiunti grazie ad una pellicola di materiale plastico estensibile per imballaggio applicata mediante un procedimento comprendente le seguenti fasi:

- imporre un movimento in direzione longitudinale ad un nastro di pellicola di materiale plastico estensibile, e

- applicare una forza di stiro alla pellicola in materiale plastico estensibile in una direzione trasversale rispetto alla direzione longitudinale di movimento del nastro.

Tra i vantaggi della presente invenzione si può annoverare il fatto che la pellicola ottenuta mediante il procedimento sopradescritto, a parità di materiale plastico iniziale, presenta una superficie maggiore ed uno spessore minore e pertanto è in grado di svolgere la propria funzione di imballaggio con costi nettamente inferiori rispetto ad una pellicola estensibile tradizionale.

Secondo un aspetto della presente invenzione, la fase di applicazione della forza di stiro in direzione trasversale è effettuata fino ad allargare la pellicola estensibile in misura tale da lasciare ad essa una memoria elastica trasversale residua.

Un vantaggio di questa realizzazione è dato dal fatto che il grado di memoria elastica trasversale residua della pellicola estensibile può essere regolato a seconda delle esigenze.

Secondo un ulteriore realizzazione dell’invenzione, la fase di applicazione della forza di stiro in direzione trasversale è effettuata fino alla realizzazione di una condizione di prestiro della pellicola estensibile.

Secondo un ulteriore realizzazione dell’invenzione, la fase di applicazione della forza di stiro in direzione trasversale può essere effettuata in concomitanza ad una fase di applicazione di una forza di stiro longitudinale facendo ruotare una coppia di rulli posti a valle della prima coppia di rulli ad una velocità di rotazione superiore alla velocità di rotazione della prima coppia di rulli.

Un vantaggio di questa realizzazione è dato dal fatto che è possibile regolare sia l’allargamento, sia l’allungamento della pellicola estensibile durante un unico passaggio della stessa attraverso l’impianto.

L'invenzione ha come oggetto anche un impianto per la realizzazione del prestiro di una pellicola di materiale plastico estensibile per imballaggio, ove il suddetto impianto comprende almeno una prima coppia di rulli pinzati atti a ricevere un nastro di pellicola in materiale plastico estensibile e provvisti di elementi atti a creare forze di stiro trasversali sulla pellicola.

Secondo un’altra realizzazione dell’invenzione, nell’impianto è prevista una pluralità di coppie di rulli pinzati, ove i rulli pinzati di ogni coppia di rulli successiva alla prima coppia di rulli pinzati presentano una larghezza superiore alla larghezza dei rulli pinzati della coppia di rulli che precede nel senso di avanzamento del nastro di pellicola di materiale plastico estensibile.

Tra i vantaggi dell’impianto della presente invenzione si può annoverare il fatto che, a seconda del dimensionamento dei rulli e del numero di coppie di rulli pinzati disposti a valle nell’impianto si può regolare l’azione di stiro sulla pellicola, ad esempio fino ad allargare la pellicola fino al punto di realizzazione del prestiro, ottenendo quindi un allargamento stabile, oppure in misura minore, ad esempio non facendo intervenire i rulli più a valle dell’impianto, così da ottenere una pellicola con memoria elastica trasversale residua.

Ulteriori caratteristiche dell’invenzione sono desumibili dalle rivendicazioni dipendenti.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno evidenti dalla lettura della descrizione seguente fornita a titolo esemplificativo e non limitativo, con l’ausilio delle figure illustrate nelle tavole allegate, in cui:

- la figura 1 mostra una vista laterale di un impianto per realizzare un film estensibile dotato di prestiro trasversale, secondo una realizzazione dell'invenzione; e

- la figura 2 mostra una vista frontale dell’impianto della figura 1.

In figura 1 è rappresentato, in vista laterale, un impianto per realizzare una pellicola estensibile dotata di prestiro trasversale, secondo una realizzazione dell'invenzione e globalmente indicato con il riferimento numerico 10.

L’impianto 10 prevede un supporto 30 atto ad accogliere una bobina madre 25 da cui svolgere un nastro 20 di pellicola estensibile in materiale plastico.

Secondo una realizzazione preferita dell’invenzione, una tipologia di materiale plastico particolarmente adatta a questi scopi è descritta nella domanda di brevetto italiana MI2013A001119, la cui descrizione si intende qui incorporata per riferimento.

Brevemente si ricorda che tale pellicola di materiale plastico per imballaggio è ottenuta per coestrusione cast in tre strati.

Essa prevede uno strato interno che si compone di propilene a base elastomerica, contenente etilene, e polietilene metallocene, uno strato centrale ed uno strato esterno si compongono di polietilene metallocene con melt index differenti, inferiore quello del polietilene metallocene dello strato centrale.

Ciò non esclude tuttavia che anche altre tipologie di pellicola estensibile siano adatta agli scopi della presente invenzione.

A valle del supporto 30 che accoglie la bobina madre 25, è presente almeno una coppia di cilindri pinzati 31,32, ovvero una coppia di cilindri posti a stretto contatto tra loro, lasciando tuttavia spazio sufficiente per il passaggio del nastro 20 di pellicola estensibile. Nella realizzazione esemplificativa della figura 1, sono presenti tre successive coppie di cilindri pinzati, ovvero una prima coppia di cilindri 31,32, una seconda coppia di cilindri 33,34, posta a valle prima coppia di cilindri 31,32 ed una terza coppia di cilindri 35,36, posta a valle della seconda coppia di cilindri 33,34.

Ogni coppia di cilindri 31-36 presenta una superficie scanalata, ad esempio provvista di una o più scanalature 40, fisse o mobile e scorrevoli, disposte ad elica attorno alla superficie cilindrica del rispettivo cilindro.

Le scanalature possono essere di tipo maschio o femmina ed interessare l’intera superficie del rispettivo cilindro o buona parte di essa.

In alternativa, la superficie dei cilindri può essere realizzata in gomma naturale o sintetica avente un opportuno coefficiente di attrito.

In generale quindi i rulli 31-36 sono provvisti di elementi atti a creare forze di stiro trasversali sulla pellicola estensibile.

Come visibile in figura 2, ogni coppia di cilindri ha una larghezza superiore alla coppia di cilindri posta immediatamente a monte di essa.

Nell’esempio di figura 2, la coppia di cilindri 33,34 ha una larghezza superiore alla larghezza dei cilindri appartenenti alla coppia di cilindri precedenti 31,32, così come la coppia di cilindri 35,36 ha una larghezza superiore alla larghezza dei cilindri appartenenti alla coppia di cilindri ad essa precedenti 33,34.

Inoltre, ogni coppia di cilindri può essere disposta in modo tale che le estremità laterali di ogni cilindro appartenente ad una determinata coppia di cilindri sporgano lateralmente rispetto alle estremità laterali dei cilindri appartenenti alla coppia di cilindri che li precede.

Nel funzionamento dell’impianto 10, il nastro 20 di pellicola di materiale plastico estensibile, viene fatto avanzare in direzione longitudinale, svolgendolo dalla bobina 25 e facendolo passare attraverso la prima coppia di rulli pinzati 31,32, la cui azione mediante una spirale mobile genera una forza di stiro in direzione trasversale alla pellicola.

In particolare, tale forza di stiro in direzione trasversale alla pellicola si genera durante l’avanzamento del nastro 20 ed è schematicamente rappresentata con le frecce F nella figura 2.

Secondo una prima variante dell’invenzione, la fase di applicazione della forza di stiro in direzione trasversale è effettuata fino ad allargare la pellicola estensibile in misura tale da lasciare ad essa una memoria elastica trasversale residua.

In alternativa, è possibile prolungare la fase di applicazione della forza di stiro in direzione trasversale fino alla realizzazione di una condizione di prestiro della pellicola estensibile.

Inoltre, in concomitanza alla fase di applicazione della forza di stiro in direzione trasversale può essere effettuata una fase di applicazione di una forza di stiro longitudinale facendo ruotare una coppia di rulli posti a valle della prima coppia di rulli 31,32 ad una velocità di rotazione superiore a quella della prima coppia di rulli 31,32.

In tal modo è possibile regolare sia l’allargamento, sia l’allungamento della pellicola estensibile durante un unico passaggio della stessa attraverso l’impianto.

Ovviamente all’invenzione così come descritta, potranno essere apportate modifiche o migliorie dettate da motivazioni contingenti o particolari, senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione come sotto rivendicata.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Pellicola di film plastico estensibile per imballaggio ottenuta mediante un procedimento comprendente le seguenti fasi: - imporre un movimento in direzione longitudinale ad un nastro (20) di pellicola di film plastico estensibile, e - applicare una forza di stiro alla pellicola di film plastico estensibile in una direzione trasversale rispetto alla direzione longitudinale di movimento del nastro (20).
2. 2. Pellicola come alla rivendicazione 1, ove la fase di applicazione alla pellicola di film plastico estensibile della forza di stiro in direzione trasversale è effettuata fino ad allargare la pellicola di film plastico estensibile in misura tale da lasciare ad essa una memoria elastica trasversale residua.
3. 3. Pellicola come alla rivendicazione 2, ove la fase di applicazione della forza di stiro in direzione trasversale è effettuata fino alla realizzazione di una condizione di prestiro della pellicola estensibile.
4. 4. Pellicola come alla rivendicazione 1, ove la fase di applicazione della forza di stiro in direzione trasversale è effettuata facendo aderire la pellicola alla superficie di almeno una prima coppia di rulli (31,32) provvisti di elementi atti a creare forze di stiro trasversali sulla pellicola estensibile.
5. 5. Pellicola come alla rivendicazione 4, ove la fase di applicazione della forza di stiro in direzione trasversale può essere effettuata in concomitanza ad una fase di applicazione di una forza di stiro longitudinale facendo ruotare una coppia di rulli posti a valle della prima coppia di rulli (31,32) ad una velocità di rotazione superiore alla velocità di rotazione della prima coppia di rulli (31,32).
6. 6. Impianto (10) per l’applicazione di una pellicola di film plastico estensibile per imballaggio, ove il suddetto impianto (10) comprende almeno una prima coppia di rulli pinzati atti a ricevere un nastro di pellicola in materiale plastico estensibile e provvisti di elementi atti a creare forze di stiro trasversali sulla pellicola di film plastico estensibile.
7. 7. Impianto (10) come alla rivendicazione 6, comprendente una pluralità di coppie di rulli pinzati (31-36), ove i rulli pinzati (33-36) appartenenti ad ogni coppia di rulli pinzati posta a valle nel senso di avanzamento del nastro (20) rispetto alla prima coppia di rulli pinzati (31,32) presentano una larghezza superiore alla larghezza dei rulli pinzati appartenenti alla coppia di rulli posta immediatamente a monte.
8. 8. Impianto (10) come alla rivendicazione 6 o 7, in cui gli elementi atti a creare forze di stiro trasversali sulla pellicola comprendono scanalature fisse e/o mobili (40) che si sviluppano ad elica lungo una superficie esterna dei rulli pinzati (31-36).
9. 9. Impianto (10) come alla rivendicazione 6 o 7, in cui gli elementi atti a creare forze di stiro trasversali sulla pellicola comprendono uno strato di gomma naturale o sintetica posto su una superficie esterna dei rulli pinzati (31-36).