ITTO980649A1 - Procedimento e apparecchio per estrudere film poliolefinico tubolare. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'Invenzione Industriale dal titolò:

"Procedimento e apparecchio per estrudere film poliolefinico tubolare"

L'invenzione si riferisce a un procedimento e a un apparecchio per estrudere film poliolefinico tubolare e più particolarmente si riferisce a perfezionamenti apportati ai procedimenti noti di estrusione verticale di film tubolare di polietilene o polipropilene, nonché all'apparecchio di estrusione per attuare il procedimento.

Nei suddetti metodi di fabbricazione, uno o due distributori a spirale sono alimentati da rispettivi estrusori per produrre, tramite una filiera anulare, un film tubolare costituito di un solo strato (nel caso del distributore singolo) o di due strati coestrusi (nel caso di due distributori), o persino di tre strati o più. Il film tubolare viene tirato verso l'alto da un banco di stiro, mentre al suo interno viene mantenuta una massa d'aria in lieve sovrapressione, che mantiene il tubo disteso in forma di bolla. La massa d'aria interna alla bolla viene generalmente fatta circolare, sostituendola continuamente con nuova aria fredda per il raffreddamento interno della bolla (Internai Bubble Cooling, o IBC) per accelerare la solidificazione del film e quindi aumentare la velocità di estrusione e la pròduttività dell'apparecchio. Ε' anche noto di mantenere la filiera anulare in rotazione intorno al suo asse verticale, allo scopo di rendere il tubo di polietilene più omogeneo.

Il raffreddamento più rapido del polietilene ha anche un altro effetto utile, che è quello di ridurre la cristallizzazione nella fase di solidificazione, e di impartire cosi al prodotto una struttura più amorfa, che gli conferisce migliori proprietà di elasticità e resistenza meccanica.

Scopo essenziale dell'invenzione è ora di perfezionare il procedimento noto di fabbricazione di film tubolare in modo da migliorare ancora la produttività degli impianti.

Un altro scopo è migliorare la qualità del prodotto, accelerando ulteriormente il raffreddamento e riducendo ancora il grado di cristallinità del polietilene nel film finito.

Uno altro scopo è migliorare il procedimento di fabbricazione in modo da ottenere un film tubolare più pulito da polveri e fumi, e in particolare meno contaminato dalle cere poliolefiniche superficiali, le quali, come noto, a seguito della degradazione termo-ossidativa subita durante l'estrusione, possono avere effetti deleteri sui prodotti successivamente imballati col film, tipicamente conferendo loro odori o sapori indesiderati.

I suddetti scopi, insieme ad altri scopi e vantaggi quali risulteranno evidenti dalla descrizione, è raggiunto dall'invenzione con un procedimento per l'estrusione di film di polietilene tubolare avente le caratteristiche recitate nella rivendicazione 1.

L'invenzione prevede anche un apparecchio per l'attuazione del suddetto procedimento, come definito nella rivendicazione 6.

Si descriverà ora l'invenzione in maggior detaglio, con riferimento ai disegni allegati, in cui:

la Fig. 1 è una vista parzialmente schematica, in elevazione laterale, di un apparecchio di estrusione di film di polietilene tubolare secondo i perfezionamenti dell'invenzione;

la Fig. 2 è una vista in sezione orizzontale praticata lungo la linea II-II dell'apparecchio della Fig. 1 ; e

la Fig. 3 è una vista in sezione assiale, in scala ingrandita, della testa di estrusione facente parte dell'apparecchio delle Figg. 1 e 2.

Con riferimento alle Figure, un apparecchio per l'estrusione di polietilene tubolare, illustrato schematicamente, comprende un basamento 10 su cui è sopportata girevolmente una testa di estrusione 12 condotta in rotazione da mezzi motori non illustrati e mantenuta a temperatura elevata da mezzi riscaldatori perimetrali, pure non illustrati. La testa di estrusione 12 è alimentata con polietilene o polipropilene fuso da una sorgente non illustrata, tramite un canale assiale 16 che si ramifica radialmente per fornire di materiale fuso due estrusori anulari concentrici 18, 20, i quali confluiscono in un'unica filiera anulare d'uscita 22, per produrre un film tubolare 24, a doppio strato coestruso.

Il polietilene o altro polimero olefinico che man mano fuoriesce dalla filiera 22, in forma di bolla tubolare riempita d’aria, si estende verso l'alto fino a un banco di stiro comprendente un rullo di rinvio 26, intorno al quale il tubo viene rinviato in forma schiacciata, e trascinato da mezzi trascinatori e avvolgitori per sé noti e quindi non illustrati per semplicità. Come illustrato più in dettaglio nella Fig. 3, coassialmente alla filiera d'estrusione 22 la testa 12 presenta una cavità assiale suddivisa in due canali coassiali 28, 30. Il canale esterno 28 comunica, tramite un primo condotto radiale 32 facente capo a un giunto rotante 34, con una sorgente d'aria compressa fredda (non illustrata), mentre il canale interno 30, tramite un secondo condotto radiale 36 pure facente capo al giunto rotante 34, comunica con un aspiratore d'aria esausta, pur esso non illustrato. Sulla faccia superiore della testa 12 il canale esterno 28 termina in un diffusore 38, disposto coassialmente e internamente alla filiera di estrusione 22, e costituito da una camera anulare provvista sulla parete esterna di più ugelli d'efflusso 40.

Secondo l'invenzione, gli ugelli 40 hanno sezione d'efflusso ridotta, per impartire all'aria un'elevata velocità iniziale. 11 getto di ogni ugello 40 è orientato con un angolo preferito di circa 30° nel piano orizzontale rispetto alla direzione radiale in quel punto, benché tale angolo possa variare da 15° a 45°. Inoltre, il getto ha preferibilmente anche una lieve inclinazione verso l'alto rispetto all'orizzontale, preferibilmente di 20-30°. AH'intemo del diffusore 38, dalla testa 12 si erge una colonna cava 42, per l'estrazione dell'aria esausta dall’interno della bolla, comunicante col canale interno 30 della testa 12 e avente parete forellata 44 nella sua zona superiore. La colonna 42 si estende preferibilmente per la maggior parte dell'estensione verticale della bolla, cioè fino a breve distanza dalla sommità del bolla di film presso il banco di stiro 26.

Per il raffreddamento della faccia esterna della bolla, l'apparecchio comprende inoltre mezzi diffusori d'aria coassiali alla filiera d’estrusione anulare 22 ed esterni a essa, atti a soffiare un velo perimetrale d'aria fredda verso l'alto lungo la supeificie della bolla. Tali mezzi diffusori sono noti all'esperto nel ramo e quindi per semplicità non sono illustrati. Nel funzionamento dell'apparecchio descritto, l'aria fredda soffiata ad alta velocità colpisce obliquamente con energia la parete interna della bolla, lavandola di particelle cerose, polveri, ecc., e a causa dell'inclinazione degli ugelli assume un moto vorticoso elicoidale (indicato da frecce nella Fig. 1), che procede verso l'alto per la parte preponderante dell'altezza della bolla e infine viene aspirato nella zona superiore della colonna d'estrazione attraverso le aperture nella sua parete. L'azione di lavaggio della faccia intema della bolla è quindi molto più energica ed efficace che colle apparecchiature note, nelle quali l'aria viene immessa a bassa velocità e senza moto vorticoso.

Un altro effetto dell'alta velocità iniziale dell'aria e del suo moto vorticoso è quello di raffreddare più rapidamente il film, riducendo la sua tendenza alla cristallizzazione. Il materiale del film finito risulta quindi più completamente amorfo che nei film ottenuti con impianti e procedimenti noti. Al tempo stesso, o in alternativa, col procedimento e l'apparecchio dell'invenzione si aumenta la velocità d'estrusione, aumentando cosi la produttività dell'apparecchio.

Gli esempi preferiti di apparecchio e procedimento descritti sopra si riferiscono all'estrusione di polietilene a doppio strato, ma gli stessi principi possono essere applicati all'estrusione di film a strato singolo o a strati multipli (per esempio a tre sfiati), nonché anche all'estrusione di film tubolari di altri materiali poliolefinici quali polipropilene e simili.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per estrudere film poliolefinico tubolare, in cui si estrude verticalmente poliolefma fusa da una filiera anulare e si tira la poliolefìna in modo continuo in forma di bolla tubolare entro cui s'immette in modo continuo aria fredda e da cui si estrae pure in modo continuo aria esausta, caratterizzato dal fatto che l'aria fredda viene immessa nella bolla tramite più getti orientati obliquamente verso l'esterno tali da impartire aH'aria un moto vorticoso intorno all'asse della bolla.
2. 2. Procedimento per estrudere film poliolefinico tubolare secondo la rivendicazione 1, caratterizzato inoltre dal fatto che si immette detta aria fredda sostanzialmente alla base della bolla e si orientano i getti in modo da impartire all'aria anche una componente di moto verso l'alto.
3. 3. Procedimento per estrudere film poliolefinico tubolare secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato inoltre dal fatto che s'immette detta aria fredda con elevata velocità iniziale.
4. 4. Procedimento per estrudere film poliolefinico tubolare secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato inoltre dal fatto che si estrae l'aria esausta tramite prese d'aria disposte presso la sommità della bolla.
5. 5. Procedimento per estrudere film poliolefinico tubolare secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che si estrae l'aria esausta tramite prese d'aria distribuite sostanzialmente sull'intero asse della bolla.
6. 6. Apparecchio per estrudere film poliolefinico tubolare comprendente una testa d'estrusione avente una filiera anulare ad asse verticale per produrre una bolla tubolare che viene tirata verso l'alto da un banco di stiro posto al di sopra della testa d'estrusione, e mezzi d'immissione continua d'aria fredda nella bolla e di estrazione continua d'aria esausta dalla bolla, caratterizzato dal fatto che i mezzi d'inunissione sono costituiti da più ugelli distribuiti simmetricamente intorno all'asse della testa di estrusione, orientati ognuno obliquamente rispetto al raggio dall'asse della testa di estrusione e collegati a una sorgente d'aria compressa.
7. 7. Apparecchio per estrudere film poliolefinico tubolare secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che l'angolo d'obliquità di ognuno di detti ugelli rispetto a detto raggio è compreso fra 15° e 45°.
8. 8. Apparecchio per estrudere film poliolefinico tubolare secondo la rivendicazione 6 o 7, caratterizzato dal fatto che ognuno degli ugelli è inclinato verso l'alto.
9. 9. Apparecchio per estrudere film poliolefinico tubolare secondo la rivendicazione 8, caratterizzato inoltre dal fatto che l'angolo d'inclinazione di ognuno di detti ugelli rispetto all'orizzontale è compreso fra 10° e 30°.
10. 10. Apparecchio per estrudere film tubolare secondo una delle rivendicazioni 6-9, caratterizzato dal fatto che i mezzi d'estrazione delfaria esausta dall'interno della bolla consistono in una colonna d'estrazione cava coassiale colla testa d'estrusione estendentesi verso l'alto sostanzialmente fin presso il banco di stiro e presentante aperture distribuite sulla superficie laterale esterna almeno nella sua zona superiore, la colonna d’estrazione essendo in comunicazione con mezzi aspiratori.
11. 11. Procedimento o apparecchio secondo una delle rivendicazioni 1-10 caratterizzato dal fatto che detta poliolefina è polietilene