IT201900002389A1 - Gruppo fissabordi in una macchina di estrusione di film plastico e metodo di fissaggio dei bordi di una massa estrusa - Google Patents

Description

GRUPPO FISSABORDI IN UNA MACCHINA DI ESTRUSIONE DI FILM PLASTICO E METODO DI FISSAGGIO DEI BORDI DI UNA MASSA

ESTRUSA

La presente invenzione si riferisce ad un gruppo fissabordi in una macchina di estrusione di film plastico e al metodo di fissaggio dei bordi di una massa estrusa. La produzione di pellicola plastica per imballaggio flessibile (comunemente nota come “film”) può essere effettuata utilizzando diverse tecnologie, tra cui le più importanti e le più diffuse sono certamente la cosiddetta tecnologia “blown” e la cosiddetta tecnologia “cast”.

Nella tecnologia blown, in particolare, la resina plastica viene estrusa dal basso verso l'alto tramite una filiera di forma circolare, essendo contemporaneamente raffreddata da un soffio d’aria che la investe circonferenzialmente.

Tale tecnologia, estremamente diffusa soprattutto per la produzione dei film qualitativamente più poveri, presenta alcuni limiti di carattere tecnologico che vanno inevitabilmente ad influenzare anche la qualità del film così prodotto, soprattutto dal punto di vista delle caratteristiche ottiche e di planarità trasversale.

I suddetti limiti della tecnologia blown sono agevolmente superati dall’altrettanto diffusa tecnologia cast, dove la massa fusa di resina viene fatta letteralmente colare su un cilindro metallico rotante e raffreddato internamente da un qualsiasi fluido refrigerante, che sottopone pertanto la massa fusa a un vero e proprio “shock” termico.

Tale tecnologia consente pertanto di gestire il processo di raffreddamento in maniera molto più accurata e quindi qualitativamente superiore. Il processo di raffreddamento, oltre ovviamente alla qualità intrinseca delle materie prime utilizzate, rappresenta il parametro di produzione più importante dell’intero processo produttivo, il parametro che maggiormente influisce sulla qualità del prodotto finale.

Con la tecnologia cast, nel processo di raffreddamento della massa fusa, assume quindi particolare importanza la possibilità di garantire la perfetta adesione di detta massa al cilindro di raffreddamento, in modo tale da sfruttarne appieno la capacità refrigerante; in sostanza tale apparato si presenta come uno scambiatore di calore, con un fluido caldo (ovvero la massa fusa) e un fluido freddo (ovvero il refrigerante, di qualsiasi tipo) separati da un muro di Fourier (ovvero il cilindro rotante).

Appare quindi evidente la necessità di assicurare, come detto, la corretta adesione della massa fusa sul detto cilindro, ma tale necessità contrasta con la naturale tendenza della massa fusa ad assumere, una volta uscita dalla filiera di estrusione, la condizione cosiddetta a minor potenziale possibile.

La condizione a minor potenziale possibile è esemplificata nell'allegata figura 1, dove viene rappresentato il comportamento della massa fusa colata 10 su un cilindro rotante 11 posto a distanza d dalla filiera di estrusione 12.

La larghezza della massa fusa 10 si riduce progressivamente, “scivolando” sulla superficie del cilindro, a causa dei legami molecolari presenti al suo interno che tendono a perdere energia agglomerandosi, come detto, nella condizione energetica più favorevole possibile, ovvero quella a minor potenziale.

Questo fenomeno causa il formarsi del cosiddetto “neckin”, visibile sempre in figura 1, che determina una nettissima restrizione della larghezza del film prodotto, oltre a determinare una notevole difficoltà di registrazione dello spessore del film nelle estremità, perturbate dal comportamento sopra descritto.

In particolare, a causa dell’impossibilità di controllare il movimento della massa fusa sui bordi, viene meno la possibilità di assicurare uno spessore costante o quanto meno gestibile in due ampie porzioni del film corrispondenti appunto alle due estremità ai lati del film. Tali porzioni del film possono costituire (in base alla larghezza totale della stessa massa fusa) anche una percentuale decisamente rilevante dell’intero prodotto.

Per ovviare a tale problema la tecnica nota ha introdotto in tempi non recenti un accorgimento noto agli esperti del ramo come “fissabordo”, ovvero una apparecchiatura in grado di generare una scarica elettrica ad altissimo voltaggio (fino a 30 kV ed oltre), ma a bassissimo amperaggio (al massimo pochi decimi di mA); questa scarica investe direttamente i bordi estremi della massa fusa 10 nel momento in cui la stessa tocca il cilindro rotante 11 e, conseguentemente, essendo il cilindro rotante 11 tipicamente metallico, si realizza l’adesione tra i due elementi.

Quanto sommariamente descritto trova migliore esemplificazione nell'allegata figura 2, in cui si può riconoscere come l’azione dei cosiddetti fissabordi possa effettivamente minimizzare il fenomeno del neckin, riducendone in modo notevole gli effetti deleteri. In tale figura si possono riconoscere, oltre alla massa fusa 10, al cilindro rotante 11 ed alla filiera di estrusione 12, già mostrati in figura 1, anche i sistemi fissabordi 13, schematicamente rappresentati come “cubetti” da cui fuoriescono alcuni elettrodi (in numero variabile), i quali provvedono alla generazione della scarica elettrica precedentemente descritta.

Si può immediatamente notare la differenza di comportamento della massa fusa rispetto alla soluzione presentata in figura 1; il sistema fissabordo, che può avere le più svariate forme realizzative (a cilindro, a piattina, a cubo, a singolo elettrodo piuttosto che ad elettrodi multipli) è quindi ancora oggi utilizzato in tutti gli impianti di produzione di film plastico realizzati con tecnologia cast.

Le applicazioni dei fissabordi noti allo stato dell’arte presentano tuttavia alcuni limiti tecnologici che ne vincolano le prestazioni, e che la soluzione secondo la presente invenzione si propone di superare.

È noto, infatti, che la tendenza generalizzata del mercato dell‘imballaggio flessibile, cui questo ritrovato è essenzialmente rivolto, è ormai definitivamente e pacificamente indirizzata verso il cosiddetto “downgauging”, ovvero verso la continua riduzione degli spessori dei film. Tale tendenza dipende da ovvie ragioni di economia e da non meno importanti questioni legate alla salvaguardia dell’ambiente (riduzione del peso dell’imballo = riduzione delle emissioni di CO2 per la sua produzione).

Tutti i produttori di film per imballaggio flessibile, nessuno escluso, si sono e si stanno quindi impegnando per raggiungere tale obiettivo, naturalmente in collaborazione anche con i produttori di resine e con i costruttori di impianti.

La conseguenza più immediata del "downgauging" è la (logica) richiesta di incremento delle velocità di produzione delle linee di estrusione al fine di garantire comunque un output “adeguato” al contenimento dei costi di produzione, stante anche la necessità di utilizzare resine di maggior pregio (e quindi di maggior costo) rispetto a quelle comunemente usate per la produzione di film plastici di maggior spessore finale.

Tale possibilità di incremento delle velocità di produzione delle linee di estrusione è direttamente correlata alla presenza di efficaci sistemi fissabordi, che devono essere tanto più efficienti ed efficaci quanto più è elevata la velocità della linea di produzione; è infatti facile e logico immaginare che la “tenuta” dei bordi della massa fusa sul cilindro raffreddato rotante (d’ora in poi chiamato per comodità “chill-roll”) è inversamente proporzionale alla velocità della linea. Infatti, all’aumentare della velocità della linea, si riduce sempre di più il tempo a disposizione per caricare elettrostaticamente il bordo della massa fusa.

Vi sono poi altri aspetti meno evidenti, ma assolutamente chiari all’occhio dell’esperto del settore che evidenziano come l’incremento della velocità sia vincolato strettamente all’efficienza della tenuta dei bordi, quali:

- la necessità di incrementare le temperature di estrusione per rendere più fluida la massa fusa (che va “stirata” fino allo spessore desiderato, spesso pari a pochi micron!), necessità che rende più instabile la massa stessa;

- il minor tempo che passa dall’uscita della massa fusa dalla filiera di estrusione al punto di contatto con il chill-roll, con una massa fusa che quindi entra in contatto con il chill-roll a una più alta temperatura (ovvero la massa fusa perde meno calore in aria a causa del minor tempo di permanenza);

- il minor spessore della massa fusa già nel punto di contatto con il chill-roll, che la rende più sensibile alle condizioni ambientali (presenza di eventuali correnti d’aria, temperatura ambiente, ecc.)

A puro titolo di esempio, per meglio contestualizzare in termini numerici che cosa significhi il downgauging, è sufficiente considerare il settore del film estensibile, detto anche “stretch”, ovvero la pellicola comunemente utilizzata come imballo secondario per i bancali di qualsiasi tipo di merce.

Tale film, che rappresenta il settore di maggior consumo mondiale del polietilene, a sua volta la resina termoplastica più diffusa a livello globale, aveva in passato uno spessore di riferimento comunemente utilizzato, ovvero 23 micron; scegliendo diversi tipi di resine, più o meno pregiate, si potevano variare le caratteristiche fisiche e meccaniche del film anche in modo considerevole, ma lo spessore era considerato praticamente una costante.

Negli ultimi anni si è assistito a un progressivo decremento dello spessore di riferimento, che oggi è sostanzialmente identificato in due diversi valori (che dipendono più che altro dal luogo di effettivo impiego del film): 17 micron (principalmente per l’Europa, il Nordafrica ed il Medioriente) e 12 micron (Americhe e Far East).

Per mantenere la produttività delle linee di estrusione a livelli accettabili, si è quindi dovuto provvedere ad incrementare le velocità di produzione in alcuni casi del 35% e in altri fino ad oltre il 90%!

In effetti, un tempo le velocità di produzione raramente superavano i 350-400 m/min, mentre oggi si lavora con velocità reali di 600-650 m/min.

Questi incrementi di velocità, occorsi negli ultimi 10-15 anni, hanno quindi determinato la necessità di migliorare drammaticamente l’efficienza di tutta la linea di produzione, a partire naturalmente dai fissabordi; le aumentate necessità del processo produttivo hanno senza dubbio avuto il supporto richiesto da parte dei principali costruttori di linee di estrusione, tuttavia il suddetto valore di 600-650 m/min sembra al momento rappresentare un limite di velocità invalicabile, superato il quale emergono i seguenti problemi di tenuta dei bordi.

L’azione dei fissabordi, come detto in precedenza, ha come scopo preciso quello di far aderire i bordi della massa fusa al chill-roll in modo da evitare, o quanto meno minimizzare, il fenomeno del neck-in, a sua volta derivante dalla tendenza della massa fusa ad “inseguire” la sua condizione a minor potenziale; questa tendenza, tuttavia, non riguarda solo i bordi della massa fusa, ma l’intero corpo della massa fusa che tende quindi ad andare verso il centro del chill-roll, “scivolandovi” letteralmente sopra.

Naturalmente tale tendenza sarà tanto maggiore quanto più elevato è il potenziale della massa fusa, ovvero la sua temperatura, e quanto più lento è il processo di raffreddamento della stessa, che ha invece il fine di abbassare il potenziale sottraendo calore.

I due suddetti aspetti (alta temperatura della massa fusa e processo di raffreddamento lento) sono intrinseci della produzione di film di basso spessore ad elevate velocità, che come detto necessitano di elevate temperature per rendere la massa fusa più fluida e facilitarne quindi lo “stiro” fino a spessori molto bassi, e il cui processo di raffreddamento è forzatamente lento a causa del ridotto tempo di permanenza sul chillroll dovuto all’elevata velocità.

Questo fenomeno è esemplificato nell'allegata figura 3, dove sono rappresentate le “linee di flusso” 14 della massa fusa 10 che scorrono letteralmente sul chill-roll, nella direzione indicata dalla freccia.

Il risultato di tale fenomeno è l’impossibilità di controllare la zona di film compresa tra le linee di flusso “bloccate” dal fissabordo sulla superficie del chill-roll e le linee di flusso 14 spostate verso il centro del chill-roll; quel che è peggio, però, è che in tale zona lo spessore del film finale è nettamente minore rispetto al resto della larghezza, in quanto al naturale stiro in direzione macchina determinato dal rapporto tra la velocità del chill-roll e la portata massica della massa fusa, si somma anche lo stiro trasversale dato dallo spostamento (o “scivolamento”) delle linee di flusso corrispondenti a tale zona verso il centro.

Riassumendo, il profilo del film visto in sezione immediatamente dopo il chill-roll si presenta come mostrato nell'allegata figura 4, dove è evidente una zona a spessore “maggiorato” 15, dovuta al comunque inevitabile effetto neck-in, quindi una zona a spessore inferiore al nominale 16, ed infine la zona a spessore nominale 17, controllabile e gestibile senza problemi. La presenza della zona a basso spessore 16, se è sostanzialmente ininfluente nel caso di produzione di film di spessore elevato (in quanto fa comunque parte della zona di film che viene rifilata prima dell’avvolgimento), diventa invece di particolare importanza quando si considerano film di basso spessore. Infatti, nel caso di produzione di film aventi spessore nominale di, per esempio, 12 micron, come esemplificato precedentemente, la zona 16 a spessore ridotto, può assumere valori uguali a pochi micron; è evidente che in queste condizioni la stabilità di tale zona del film è estremamente labile, in quanto è sufficiente una impurità sia pur microscopica per determinare un foro o, peggio ancora, la rottura completa del film.

In aggiunta a tale difficoltà se ne possono annoverare altre, non meno importanti, e comunque sempre legate all’incremento della velocità di produzione.

In particolare, l’elevata velocità di estrusione determina, come già accennato in precedenza, una notevole temperatura della massa fusa nel momento del contatto della stessa con il chill-roll, ovvero nel momento dell’azione della scarica elettrostatica generata dal sistema fissabordo; detta notevole temperatura può portare a diversi effetti negativi, primo fra tutti una decisa instabilità del melt che, trovandosi in uno stato semi-liquido, non ha forma propria e quindi è difficilmente governabile.

Possono intervenire, inoltre, fenomeni quali il cosiddetto “draw down resonance”, ovvero una sorta di oscillazione della massa fusa, sempre a causa dell’eccessiva temperatura e della sua natura semiliquida.

In aggiunta, una ulteriore problematica strettamente legata non solo alla velocità, ma anche al concetto stesso di fissabordo trova riscontro in un comportamento del bordo della massa fusa tipicamente legato alla produzione di film di basso spessore.

L’azione del dispositivo fissabordo, come detto, ha lo scopo di caricare di corrente elettrostatica il bordo della massa fusa per favorire la sua adesione con il chill-roll; la natura stessa dei polimeri, pessimi conduttori di corrente (sono anzi ottimi isolanti), fa sì che detta carica si concentri in maniera particolare in corrispondenza degli elettrodi dello stesso fissabordo, e non su una area più vasta.

La circoscrizione dell’area interessata dai fissabordi è altresì ben vista anche in ottica di produzione, poiché quanto più piccola è tale area, tanto maggiore sarà la porzione di film non “disturbata” dall’azione del neckin e del fissabordo stesso; è quindi prassi comune ridurre al minimo l’area di azione del fissabordo, limitandola al bordo più estremo (10-20 mm al massimo) della massa fusa.

Limitando a tali valori l’area di azione del fissabordo, si corre però il rischio di “perdere” il bordo, la cui regolarità non può essere assoluta a causa delle normali tolleranze di qualità delle stesse resine utilizzate. Tali tolleranze possono determinare variazioni della larghezza della massa fusa (a causa di leggere variazioni di viscosità e quindi di pressione) di pochi mm, identificate con 15' nell'allegata figura 5 successivamente analizzata.

Un posizionamento troppo “estremo” dei fissabordi, ovvero troppo sul bordo, potrebbe quindi causare la perdita dello stesso a causa di dette leggere oscillazioni di larghezza della massa fusa; è quindi abitudine posizionare detti fissabordi qualche mm all’interno rispetto al bordo, per ovviare a dette variazioni.

Questo posizionamento dei fissabordi, dettato come visto da ragioni prettamente pratiche e produttive, ha però il difetto di generare una sorta di “orecchia” leggera e non controllata e costante, corrispondente alla dimensione delle leggere variazioni di larghezza della massa fusa precedentemente descritte, come esemplificato nelle allegate figure 5 e 6.

Nella figura 5, in particolare, è possibile apprezzare il classico posizionamento del fissabordo 13, ovvero a una quota 15’ rispetto al bordo estremo della massa fusa 10 (bordo che, come detto, è variabile nella misura di qualche mm).

Nella vista in sezione di figura 6 è invece possibile apprezzare la conseguenza del posizionamento del fissabordo 13 come sopra indicato, che induce alla formazione della detta “orecchia” non completamente e costantemente controllata.

La quota 15’, come detto, rappresenta la variazione di larghezza cui è soggetta la massa fusa a causa delle inevitabili tolleranze cui è soggetta la materia prima stessa, e quindi non controllabili a priori.

La presenza di tale orecchia, o peduncolo, diventa assolutamente deleteria in caso di produzione di film di basso spessore ad elevate velocità, in quanto rappresenta una irregolarità che provoca ondulazioni, pieghe e cannettature; all’occhio inesperto può sembrare una esagerazione oppure una forzatura, ma occorre sempre tenere in considerazione che si sta parlando di condizioni di produzione oggettivamente al limite della tecnologia attuale, ovvero spessori nominali di pochi micron e velocità pari a centinaia di metri al minuto. La presenza invenzione si propone quindi di superare brillantemente tutti i limiti sopra descritti per mezzo di un particolare gruppo fissabordi, costituito da più elementi già noti alla tecnica comune, ma combinati in maniera assolutamente innovativa.

Oggetto della presente invenzione è quindi un gruppo fissabordi in una macchina di estrusione di film plastico, comprendente o costituito dai seguenti elementi: una coppia di supporti (18', 18''), ogni supporto (18', 18'') recante almeno un elettrodo (19), e da una coppia di ugelli (20,21), dove detti elementi sono posizionati nel gruppo fissabordi rispetto alla direzione di estrusione della macchina "Y" e rispetto alla direzione "X", perpendicolare alla direzione di estrusione della macchina "Y", come segue:

- rispetto alla direzione "Y" il primo ugello (21) è posizionato a monte del secondo ugello (20), detto secondo ugello (20) essendo posizionato a monte e in linea con il primo supporto (18'), e detto secondo supporto (18'') essendo posizionato in parallelo o a valle del primo supporto (18');

- rispetto alla direzione "X" il secondo supporto (18'') è posizionato a monte del primo supporto (18'), detto supporto (18') essendo posizionato in parallelo al secondo ugello (20), a sua volta posizionato a monte del primo ugello (21).

Detti ugelli (20, 21) sono alimentati con aria compressa o con aria proveniente da una soffiante indipendente. In particolare, rispetto alla direzione "X", il secondo supporto (18'') è posizionato a monte del primo supporto (18') e può essere in linea con il supporto (18').

Oggetto della presente invenzione è anche un metodo di fissaggio dei bordi di una massa polimerica estrusa 10, comprendente le seguenti fasi:

- una fase di estrusione in cui la massa polimerica 10 viene estrusa da una filiera di estrusione 12; almeno due fasi di pre-raffreddamento e almeno due fasi di caricamento elettrostatico della massa polimerica estrusa 10, dove

- nella massa polimerica estrusa 10 sono individuate due aree lungo ognuno dei bordi esterni della massa stessa, aventi rispettivamente larghezza uguale ad (a) e a (b) (15’ e 15) e lunghezza uguale alla lunghezza della massa estrusa 10, dove l'area avente larghezza (a) 15’, di ampiezza variabile, è disposta a filo del bordo della massa estrusa 10 e l'area avente larghezza (b) 15 è affiancata all'area avente larghezza (a) 15’, internamente rispetto al bordo della massa estrusa 10;

- nella prima fase di pre-raffreddamento, l'area avente larghezza (b) 15 della massa polimerica 10 viene pre-raffreddata mediante l'azione di un flusso di aria, prima che la massa estrusa 10 sia colata ed entri in contatto con la superficie di un cilindro rotante 11 posto a distanza d dalla filiera di estrusione 12;

- nella seconda successiva fase di preraffreddamento, le due aree aventi larghezza (a) 15’ e larghezza (b) 15 sono pre-raffreddate mediante un secondo flusso di aria, prima che la massa estrusa 10 sia colata ed entri in contatto con la superficie di un cilindro rotante 11 posto a distanza d dalla filiera di estrusione 12;

- nella prima fase di caricamento elettrostatico l'area avente larghezza (b) 15, pre-raffreddata nella fase precedente, è caricata elettrostaticamente per favorire l’adesione della stessa alla superficie del cilindro 11 e assicurare il corretto scambio termico tra i due elementi; - nella seconda fase di caricamento elettrostatico l'area avente larghezza (a) 15’, includente il filo dei bordi della massa estrusa 10, esternamente rispetto all'area avente larghezza (b) 15, trattata nella fase precedente, è caricata elettrostaticamente.

L'area avente larghezza (a) 15’ è di ampiezza variabile in quanto include il filo, variabile, dei bordi della massa estrusa 10.

Nella direzione "X", perpendicolare alla direzione di estrusione della macchina "Y", il secondo supporto (18''), posizionato a monte del secondo ugello (20) e del primo supporto (18'), a loro volta disposti in parallelo, è posizionato in corrispondenza dell'area avente larghezza (a) (15’).

Con tale posizionamento, esso copre e compensa le variazioni in direzione “X”.

Le variazioni in direzione “X” di tale area avente larghezza (a) 15’ e quindi anche il posizionamento del supporto (18"), dipendono dalla natura del polimero e da numerosi fattori di processo, ma possono essere indicativamente previste in funzione di tali parametri. Nel caso per esempio di una massa polimerica estrusa che è un film in polietilene, preferibilmente un polietilene lineare a bassa densità, avente uno spessore che varia da 6 micron a 20 micron, la velocità di estrusione variando da 500 m/min a oltre 800 m/min, il valore della larghezza (a) 15’ è sostanzialmente variabile in un range da 0 a 10 mm circa e il valore della larghezza (b) 15 è sostanzialmente compreso in un range da 15 a 25 mm circa. Ulteriore oggetto della presente invenzione è una macchina per estrusione di film plastico comprendente detto gruppo fissabordi.

Le caratteristiche strutturali e funzionali della presente invenzione e i suoi vantaggi nei confronti della tecnica conosciuta risulteranno ancora più chiari ed evidenti da un esame della descrizione seguente, riferita ai disegni schematici allegati, che mostrano un esempio di attuazione dell’invenzione stessa. Nei disegni:

- le figura 1-6 sono rappresentazioni schematiche relative a soluzioni di tecnologia cast con e senza fissabordi, secondo lo stato dell'arte;

- la figura 7 è una rappresentazione schematica di un gruppo fissabordi secondo la presente invenzione;

- la figura 8a è una vista in pianta di una forma di attuazione di un gruppo fissabordi secondo la presente invenzione;

- la figura 8b è una vista laterale di un gruppo fissabordi secondo la presente invenzione.

Con riferimento alle figure, in particolare, in figura 7 è schematizzato il gruppo fissabordi oggetto della presente invenzione, costituito da una coppia di supporti 18' e 18'', ogni supporto 18' e 18'' recante almeno un elettrodo 19, e da una coppia di ugelli 20 e 21, ciascuno dei quali è alimentato con aria compressa o con aria proveniente da una soffiante indipendente. Il preciso posizionamento spaziale degli elementi costituenti l’invenzione viene meglio esemplificato nelle successive figure 8a ed 8b, con particolare riferimento alla sequenza con la quale i detti elementi devono essere presenti.

Nella figura 8a è visibile in particolare l’interazione spaziale tra i vari elementi con riferimento agli assi cartesiani “X” ed “Y”, aventi i significati precedentemente indicati.

In particolare, seguendo l’asse “Y”, che corrisponde ovviamente all’asse della linea di estrusione, si può notare come il primo elemento presente sia l’ugello 21, che provvede a preraffreddare parzialmente la zona di massa estrusa fusa 10 che, con riferimento all’asse “X”, corrisponderebbe alla zona 16 indicata nella figura 4. Tale zona della massa fusa, in assenza di questo preraffreddamento, tenderebbe a “scivolare” verso il centro del chill-roll, generando la suddetta zona 16 a spessore ridotto; tramite l’azione dell’ugello 21 è invece possibile evitare completamente il formarsi di tale zona 16 a spessore ridotto, diminuendone il potenziale tramite asportazione di calore, prefigurando quindi la formazione di un film a spessore costante (a meno ovviamente della zona 15 interessata dal neck-in). La posizione di tale ugello 21 appare ancora più chiara osservando la figura 8b, dove si nota che l’azione del soffio d’aria assicurato da tale ugello 21 investe l'area 16 della massa fusa 10 prima ancora che la stessa tocchi la superficie del chill-roll 11 e sia quindi soggetta al processo di raffreddamento che riguarda l’intero film, e che quindi non è controllabile settorialmente.

Il secondo elemento presente in ordine spaziale, sempre seguendo l’asse “Y”, è l’ugello 20, la cui azione permette di preraffreddare parzialmente la zona di massa fusa 10 (area avente larghezza (b) 15 della stessa) interessata dalla scarica elettrostatica degli elettrodi prima che la stessa vada in contatto con il chill-roll, consentendone un miglior controllo anche in caso di velocità elevate e spessori ridotti ed evitando così i detti fenomeni di draw down resonance.

Dalla figura 8a si può apprezzare in particolare il perfetto allineamento tra tale ugello 20 e il supporto 18’ nella direzione "Y", e il posizionamento dell'ugello 20 in corrispondenza dell'area avente larghezza (b), 15, rispetto al bordo (variabile) della massa fusa in direzione “X”.

La figura 8b evidenzia invece come l’azione di tale ugello 20 si svolga preferibilmente (ma non esclusivamente) sulla massa fusa 10, immediatamente prima che la stessa vada in contatto con la superficie del chill-roll 11, per le stesse ragioni esposte nel precedente paragrafo.

Proseguendo lungo l’asse “Y”, l’elemento successivo che si incontra è il supporto 18’, recante almeno un elettrodo 19, che come detto è allineato perfettamente con l’ugello 20; il suo posizionamento lungo l’asse “X” è quindi individuato anch’esso dall'area avente larghezza (b) 15, menzionata in precedenza.

La funzione di tale supporto è, come detto, quella del classico fissabordo, esso deve cioè caricare elettrostaticamente una porzione più ridotta possibile di massa fusa per favorirne l’adesione alla superficie del chill-roll ed assicurare conseguentemente il corretto scambio termico tra i due elementi. Tale porzione corrisponde all'area avente larghezza (b), 15, precedentemente definita.

Successivamente, sempre seguendo l’asse “Y”, troviamo il supporto 18’’, che si posiziona preferibilmente ma non esclusivamente più a valle rispetto al supporto 18’’ nella direzione di estrusione "Y", ma soprattutto è spostato lungo l’asse “X” in corrispondenza dell'area avente larghezza (a) 15’, verso il bordo variabile della massa fusa 10.

Come evidenziato in precedenza, l’entità della larghezza dell’area (a) 15’ è soggetta a variazioni anche importanti e significative in base al tipo di polimero ed alle condizioni del processo, come esposto in precedenza.

L’azione di tale supporto 18’’, anch’esso dotato di almeno un elettrodo 19, è sostanzialmente quella di bloccare la porzione di massa fusa variabile corrispondente all'area avente larghezza (a) 15’, che viene così fatta aderire al chill-roll evitando la formazione del peduncolo visualizzato in figura 6, ma che anche in caso di sua assenza (dovuta come detto alla variabilità della larghezza della massa fusa) non compromette assolutamente la stabilità del film grazie all’azione del primo supporto 18’.

I vari elementi facenti parte dell’invenzione possono essere ovviamente supportati nelle più svariate modalità, ovvero tramite supporti regolabili micrometricamente oppure elettricamente (per avere la garanzia della ripetibilità del posizionamento), così come le posizioni relative tra i vari elementi possono, anzi devono, poter essere regolate in un range sufficientemente ampio da tenere in conto delle necessità di produzione.

Le forme costruttive dei relativi supporti, oltre a poter assumere le più svariate fisionomie, non sono state schematizzate per semplicità di esposizione e proprio perché mutevoli in forma e dimensioni.

Elementi essenziali sono ovviamente tutti gli elementi costituenti il sistema fissabordo secondo la presente invenzione e l’interazione tra gli stessi, fondamentale per assicurare il corretto funzionamento dell’invenzione.

L’ambito di tutela della presente invenzione è pertanto delimitato dalle rivendicazioni allegate.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo di fissaggio dei bordi di una massa polimerica estrusa 10, comprendente le seguenti fasi: - una fase di estrusione in cui la massa polimerica 10 viene estrusa da una filiera di estrusione 12; almeno due fasi di pre-raffreddamento e almeno due fasi di caricamento elettrostatico della massa polimerica estrusa 10, dove - nella massa polimerica estrusa 10 sono individuate due aree lungo ognuno dei bordi esterni della massa stessa, aventi rispettivamente larghezza uguale ad (a) e a (b)(15’ e 15) e lunghezza uguale alla lunghezza della massa estrusa 10, dove l'area avente larghezza (a) (15’), di ampiezza variabile, è disposta a filo del bordo della massa estrusa 10 e l'area avente larghezza (b) (15) è affiancata all'area avente larghezza (a) (15’), internamente rispetto al bordo della massa estrusa 10; - nella prima fase di pre-raffreddamento l'area avente larghezza (b) (15) della massa polimerica 10 viene pre-raffreddata mediante l'azione di un flusso di aria, prima che la massa estrusa 10 sia colata ed entri in contatto con la superficie di un cilindro rotante 11 posto a distanza d dalla filiera di estrusione 12; - nella seconda successiva fase di preraffreddamento, le due aree aventi larghezza (a) e (b) (15’ e 15) sono pre-raffreddate mediante un secondo flusso di aria, prima che la massa estrusa 10 sia colata ed entri in contatto con la superficie di un cilindro rotante 11 posto a distanza d dalla filiera di estrusione 12; - nella prima fase di caricamento elettrostatico l'area avente larghezza (b) (15), pre-raffreddata nella fase precedente, è caricata elettrostaticamente per favorire l’adesione della stessa alla superficie del cilindro 11 e assicurare il corretto scambio termico tra i due elementi; - nella seconda fase di caricamento elettrostatico l'area avente larghezza (a) (15’) disposta a filo dei bordi della massa estrusa 10, esternamente rispetto all'area avente larghezza (b) (15) trattata nella fase precedente, è caricata elettrostaticamente.
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, dove la massa polimerica estrusa 10 è un film in polietilene, preferibilmente un polietilene lineare a bassa densità, avente uno spessore che varia da 6 micron a 20 micron, la velocità di estrusione variando da 500 m/min a oltre 800 m/min, il valore della larghezza (a) 15’ è sostanzialmente variabile in un range da 0 a 10 mm circa e il valore della larghezza (b) 15 è sostanzialmente compreso in un range da 15 a 25 mm circa.
3. 3. Gruppo fissabordi in una macchina di estrusione di film plastico, comprendente o costituito dai seguenti elementi: una coppia di supporti (18', 18''), ogni supporto (18', 18'') recante almeno un elettrodo (19), e da una coppia di ugelli (20,21), dove detti elementi sono posizionati nel gruppo fissabordi rispetto alla direzione di estrusione della macchina "Y" e rispetto alla direzione "X", perpendicolare alla direzione di estrusione della macchina "Y", come segue: - rispetto alla direzione "Y" il primo ugello (21) è posizionato a monte del secondo ugello (20), detto secondo ugello (20) essendo posizionato a monte e in linea con il primo supporto (18'), e detto secondo supporto (18'') essendo posizionato in parallelo o a valle del primo supporto (18'); - rispetto alla direzione "X" il secondo supporto (18'') è posizionato a monte del primo supporto (18'), detto supporto (18') essendo posizionato in parallelo al secondo ugello (20), a sua volta posizionato a monte del primo ugello (21).
4. 4. Gruppo fissabordi secondo la rivendicazione 3, dove detti ugelli (20, 21) sono alimentati con aria compressa o con aria proveniente da una soffiante indipendente.
5. 5. Gruppo fissabordi secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 3 o 4, dove il secondo supporto (18'') è posizionato a monte del primo supporto (18') e è in linea con il supporto (18'), rispetto alla direzione "X".
6. 6. Macchina per estrusione di film plastico comprendente almeno un gruppo fissabordi secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 5.