NL1008448C2

NL1008448C2 - Werkwijze en inrichting voor het extruderen van een buisvormige polyolefine film.

Info

Publication number: NL1008448C2
Application number: NL1008448A
Authority: NL
Inventors: Angelo Regusci
Original assignee: Patchville Corp N V
Priority date: 1998-03-02
Filing date: 1998-03-02
Publication date: 1999-09-03
Also published as: ITTO980649A1; IT1303086B1

Description

% %

Werkwijze en inrichting voor het extruderen van een buisvormige polyolefine film.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het extruderen van een buisvormige film van polyethyleen of polypropyleen, en meer in het bijzonder heeft het betrekking op verbeteringen van 5 bekende werkwijzen voor het verticaal extruderen van buisvormige film alsook van de extrusie inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze.

In de bovengenoemde vervaardigingswerkwijzen worden een of twee spiraalvormige distributeurs gevoed 10 door respectievelijke extruders om, door middel van een ringvormige matrijs, een buisvormige film te produceren, welke bestaat uit een enkelvoudige laag (in het geval van een enkele distributeur) of twee co-geëxtrudeerde lagen (in het geval van twee distributeurs), of zelfs drie of 15 meer lagen. De buisvormige film wordt naar boven getrokken door een trekframe, terwijl aan de binnenzijde daarvan een massa van licht onder druk gezette lucht in stand wordt gehouden. De massa lucht houdt de buis opgezwollen in de vorm van een bel. De interne massa 20 lucht in de bel wordt doorgaans gecirculeerd, zodat deze continu wordt vervangen door verse koude lucht, die de binnenzijde van de bel afkoelt (interne belkoeling of IBC), teneinde de stolling van de film te versnellen en daardoor de extrusie snelheid en de opbrengst van de 25 inrichting te verhogen. Het is eveneens bekend de ringvormige matrijs rond de verticale as daarvan te laten draaien om de buis van polyethyleen homogener te maken.

De snellere afkoeling van het polyethyleen heeft eveneens een ander wenselijk effect, namelijk het 30 reduceren van de kristallisatie in het stollingsstadium, en daardoor verkrijgt het product een meer amorfe

4 η o O Λ A P

2 structuur, waardoor het een betere elasticiteit en een betere mechanische weerstand verkrijgt.

Het voornaamste doel van de uitvinding is het verbeteren van de bekende werkwijze voor het vervaardigen 5 van de buisvormige film om een nog hogere productiviteit van de fabriek te verkrijgen.

Een ander doel is het verbeteren van de kwaliteit van het product door het verder versnellen van het afkoelen en het verder reduceren van de graad van 10 kristallisatie in de afgewerkte polyethyleen film.

Nog een ander doel is het verbeteren van de vervaardigingswerkwijze teneinde een buisvormige film te verkrijgen, welke minder vervuild is door stof en rook en, in het bijzonder, minder vervuild door werkzame 15 polyolefine wassen, die, zoals bekend, vanwege de degradatie door thermo-oxidatie, waaraan het wordt onderworpen tijdens extrusie, de producten, die vervolgens worden verpakt met de film, kunnen beïnvloeden en deze ongewenste geuren of smaken kunnen bijbrengen.

20 De bovengenoemde doelen, alsook andere doelen en voordelen, welke duidelijk zullen worden uit de beschrijving, worden bereikt met de uitvinding door het verschaffen van een werkwijze voor het extruderen van een buisvormige film van polyethyleen volgens conclusie 1.

25 De uitvinding verschaft eveneens een inrichting voor het uitvoeren van bovengenoemde werkwijze, zoals gedefinieerd in conclusie 6.

De uitvinding zal nu gedetailleerder worden beschreven onder verwijzing naar de bijgevoegde 30 tekeningen, waarvan: fig.l een gedeeltelijk schematisch aanzicht is van een inrichting voor het extruderen van buisvormig polyethyleen volgens de verbeteringen van de uitvinding; fig.2 een aanzicht is in horizontale 35 dwarsdoorsnede, langs lijn II-II van de inrichting van fig.l; en i 1008448 3 fig.3 een aanzicht is in axiale doorsnede, op een uitvergrote schaal, van een extrusiekop, welke deel vormt van de inrichting van fig.l en 2.

Onder verwijzing naar de figuren omvat een 5 inrichting voor het extruderen van buisvormig polyethyleen, schematisch getoond, een bodem 10, waarop een ronddraaiende extrusiekop 12 wordt ondersteund en gedraaid door niet getoonde aandrijfmiddelen, en op een hoge temperatuur wordt gehouden door eveneens niet 10 getoonde, periferische verwarmingsmiddelen. De extrusiekop 12 wordt gevoed met gesmolten polyethyleen of polypropyleen vanuit een niet getoonde bron door een axiaal kanaal 16 heen, dat radiaal vertakt om gesmolten materiaal toe te voeren aan twee concentrische 15 ringvormige extruders 18,20, welke samenkomen in een enkelvoudige ringvormige matrijs 22, zodat een co-geëxtrudeerde, uit twee lagen bestaande buisvormige film 24 wordt geproduceerd.

Het polyethyleen of andere olefine polymeer, dat 20 geleidelijk uit de matrijs 22 extrudeert in de vorm van een buisvormige bel gevuld met lucht, strekt zich naar boven toe uit naar een trekframe bestaande uit een afbuigrol 26, waarover de buis wordt getrokken tot een platte vorm en wordt aangetrokken door aantrek- en 25 opwindmiddelen, welke op zichzelf bekend zijn en daarom voor de duidelijkheid niet zijn getoond.

Zoals gedetailleerder getoond in fig.3, heeft de kop 12 een axiale holte, welke co-axiaal is gelegen met de extrusiematrijs 22 en in twee co-axiale kanalen 28, 30 30 is verdeeld. Het externe kanaal 28 staat door middel van een eerste radiale buis 32, welke naar een roterend verbindingsstuk 34 leidt, in verbinding met een bron van koude, onder druk gezette lucht (niet getoond), terwijl de interne buis 30 door middel van een tweede radiale 35 buis 36, welke eveneens leidt naar het roterende verbindingsstuk 34, is verbonden met aanzuigmiddelen voor lucht (eveneens niet getoond).

1008448 4

Aan de bovenzijde van de kop 12 is de externe buis 28 afgesloten door een diffusor 38, welke coaxiaal en aan de binnenzijde van de extrusiematrijs 22 is aangebracht en een ringvormige kamer omvat, die is 5 voorzien van een aantal uitstroommondstukken 40.

Volgens de uitvinding hebben de mondstukken 40 een gereduceerde uitstroomdwarsdoorsnede om lucht een hoge initiële snelheid te geven. De straal uit elk mondstuk 40 is onder een geprefereerde hoek van 30° in 10 het horizontale vlak ten opzichte van de radiale richting op dat punt gericht, hoewel die hoek kan variëren in het bereik van 15° tot 45°. Daarnaast staat de straal eveneens onder een enigszins naar boven gerichte hoek ten opzichte van het horizontale vlak, bij voorkeur van 20° 15 tot 30°.

Binnenin de diffusor 38 gaat vanaf de kop 12 een holle kolom 42 omhoog voor het uit de bel trekken van gebruikte lucht, waarbij de kolom 42 in verbinding staat met het interne kanaal 30 van de kop 12 en in het 20 bovenste deel een geperforeerde wand 44 heeft. De kolom 42 strekt zich bij voorkeur over het merendeel van de verticale lengte van de bel uit, d.w.z. tot aan een korte afstand vanaf de bovenzijde van de bel nabij het trekframe 26.

25 Teneinde het externe oppervlak van de bel af te koelen omvat de inrichting verder diffusiemiddelen voor lucht, welke coaxiaal met de ringvormige matrijs 22 en aan de buitenzijde daarvan zijn aangebracht. De diffusiemiddelen zijn geschikt om een periferisch scherm 30 van koude lucht langs het oppervlak van de bel omhoog te blazen. Dergelijke diffusiemiddelen zijn bekend bij de deskundige in het vakgebied en zijn daarom ter verduidelijking niet getoond.

In het mechanisme van de beschreven inrichting 35 slaat koude lucht, welke op hoge snelheid wordt geblazen, diagonaal en met kracht tegen het interne oppervlak van de bel aan, waarbij dit wordt gereinigd van wasdeeltjes, stofdeeltjes enz., en vanwege de hoek van de mondstukken Ί 1008448 5 neemt de lucht een schroefvormige wervelende beweging (getoond door pijlen in fig.l) aan, welke naar boven toe over het merendeel van de belhoogte doorgaat en tenslotte in het bovenste gebied van de extrusiekolom door de gaten 5 in de wand daarvan wordt afgevoerd. De waswerking op het interne oppervlak van de bel is daarom daadkrachtiger en effectiever dan bij bekende inrichtingen, waar de lucht op een lage snelheid en zonder wervelende beweging wordt geblazen.

10 Een ander effect van de initiële hoge snelheid en de wervelende beweging van de lucht is dat de film sneller wordt afgekoeld, waarbij zijn neiging tot kristallisatie wordt gereduceerd. Het materiaal van de afgewerkte film is daarom vollediger amorf dan bij films 15 verkregen met behulp van bekende inrichtingen en werkwijzen. Op hetzelfde moment, of als een alternatief, kan de extrusie productie met de werkwijze en inrichting van de uitvinding worden vergroot, waarbij de opbrengst van de fabriek wordt verhoogd.

20 De voorbeelden van de hierboven beschreven inrichting en werkwijze refereren aan de extrusie van dubbel-gelaagd polytheen, maar dezelfde ideeën kunnen worden toegepast bij het extruderen van enkel-gelaagde film of van multi-gelaagde film (b.v. bestaande uit drie 25 lagen) alsook bij het extruderen van buisvormige film of andere polyolefine materialen zoals polypropyleen of dergelijke.

1008448

Claims

1. Werkwijze voor het extruderen van een buisvormige polyolefine film, waarbij gesmolten polytheen vanaf een ringvormige matrijs verticaal naar boven wordt getrokken en het polytheen uniform naar boven wordt 5 getrokken als een buisvormige bel, waarin continu koude lucht wordt ingebracht en waaruit eveneens continu gebruikte lucht wordt afgevoerd, met het kenmerk, dat de koude lucht door middel van een aantal schuin naar buiten toe gerichte stralen in de bel wordt ingebracht, zodat de 10 lucht een wervelende beweging rondom de hartlijn van de ! bel volgt.

2. Werkwijze voor het extruderen van een buis- i vormige polytheen film volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de koude lucht aan de onderzijde van de bel 15 wordt ingebracht en dat de stralen zodanig zijn gericht, dat de lucht zich naar boven toe verplaatst.

3. Werkwijze voor het extruderen van een buisvormige polytheen film volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de koude lucht op een hoge initiële snelheid 20 wordt ingebracht.

4. Werkwijze voor het extruderen van een buisvormige film volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat de gebruikte lucht door middel van luchtinlaten, welke nabij de bovenzijde van de bel zijn geplaatst, 25 wordt afgevoerd.

5. Werkwijze voor het extruderen van een buisvormige polytheen film volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat de gebruikte lucht door middel van luchtinlaten, welke over de gehele hartlijn van de bel 30 verdeeld zijn aangebracht, wordt afgevoerd.

6. Inrichting voor het extruderen van een buisvormige polytheen film, omvattende een extrusiekop met een ringvormige matrijs met een verticale as voor het produceren van een buisvormige bel, welke naar boven toe 35 wordt getrokken naar een aan de bovenzijde van de extrusiekop gelegen trekframe en middelen voor het : 10 08448 continu in de bel inbrengen van koude lucht en voor het continu uit de bel afvoeren van gebruikte lucht, met het kenmerk, dat de middelen voor het inbrengen van lucht een aantal mondstukken omvatten, welke symmetrisch rond de as 5 van de extrusiekop zijn aangebracht, waarbij elke schuin ten opzichte van de straal van de as van de extrusiekop is gericht en met een bron van onder druk gezette lucht is verbonden.

7. Inrichting voor het extruderen van een 10 buisvormige polytheen film volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de schuine hoek van elk mondstuk tussen de 15° en 45° ten opzichte van de straal ligt.

8. Inrichting voor het extruderen van een buisvormige polytheen film volgens conclusie 6 of 7, met 15 het kenmerk, dat elk mondstuk naar boven toe is gericht.

9. Inrichting voor het extruderen van een buisvormige polytheen film volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de schuine hoek van elk mondstuk ten opzichte van het horizontale vlak tussen de 10° en 30® 20 is.

10. Inrichting voor het extruderen van een buisvormige polytheen film volgens een van de conclusies 6-9, met het kenmerk, dat middelen voor het uit de bel afvoeren van gebruikte lucht een holle coaxiale afvoer- 25 kolom omvatten, waarbij de extrusiekop zich naar boven toe hoofdzakelijk tot een punt nabij het trekframe uitstrekt en openingen verdeeld aangebracht op het laterale buitenoppervlak in het meest naar boven gelegen gebied daarvan omvat, waarbij de afvoerkolom in verbin- 30 ding staat met aanzuigmiddelen voor lucht. 10 0 8448