NO760433L - - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til fremstilling av en bane, plate, slange eller et rør, i det følgende betegnet som en baneliknende struktur, der et materiale i hovedsakelig flytende tilstand ekstruderes gjennom en ringdyse eller ringdysedel som roterer om sin akse, hvorved det dannes en struktur med en strukturretning stående i en vinkel på fremmatningsretningen.

En fremgangsmåte og en anordning av denne alminnelige type kjennes fra U.S. patent nr. 3.281.897, der to motsatte roterende utgangsdeler danner to sirkulære skruesnodde rekker av sammenhengende filamenter, som på grunn av formen på dyse-åpningene forenes ved deres skjæringspunkter slik at det dannes en nettstruktur. Denne og nær beslektede fremgangsmåter har bred anvendelse, men har ulemper og begrensninger, f.eks. må maskevidden nødvendigvis bli forholdsvis stor og filamentene forholdsvis grove.

En annen "familie" av fremgangsmåter og anordninger

av den omtalte type er beskrevet i U.S. patent nr. 3.505.162, 3.565.744 og 3.677.873. Disse patenters grunnleggende idé gar ut på å forene strømmer av forskjellig materiale slik at det dannes et flytende banemateriale i et indre kammer i ekstruderingshodet, som ved hjelp av en roterende indre del å legge strømmene opp i skrueliner, samtidig med at de trekkes kraftig ut. Ekstruderingshodet kan således bestå av en faststående rekke ind-^e dyseåpninger som ekstruderer komponentene i vekslende arrangement mellom hverandre, et første ringformet samlekammer,

en roterende sirkulær rekke delestykker og et annet ringformet samlekammer som direkte leder inn' i en ringformet utgangsspalte. Det vekslende arrangement av forskjellige materialer mellom hverandre utnyttes her til å danne et banemateriale med en fiber-

liknende understruktur i "lamellform", og ved hjelp av denne struktur kan man oppnå en film med høy styrke når strukturen kombineres med et lag som har en annen fiberretning. En annen anvendelse går ut på å splitte understrukturen slik-at det oppstår et uvevet stoff. Da utstrekningen finner sted i flere trinn, kan det frembringes meget tynne lameller. Imidlertid vil delestykkene dels bevirke at lamellene blir skåret opp i avbrutte lengder og dels at utstrekningen blir meget uregelmessig. Understrukturen er derfor uensartet, noe som har en uheldig virkning på styrkeegenskapene. I de samme tre patenter er det beskrevet en annen måte som går ut på å rotere den rekke av indre dysemunninger som ekstruderer komponentene inn mellom hverandre i vekslende arrangement, samt umiddelbart deretter å forene strømmene med hverandre i det samlekammer som fører direkte til utgangsspalten. Det oppnås herved endeløse og meget jevne lameller, men det kreves meget høyere rotasjonshastighet til frembringelse av den samme lave lamelltykkelse. 'Slike hurtige rotasjoner frembringer imidlertid en smelteorientering som medfører høye, elastiske spenninger i det ekstruderte rør også etterat dette har forlatt ekstruderingshodet, hvilke spenninger i røret har en meget utpreget tendens til å krympe til mindre diameter. Det er derfor vanskelig å holde kontroll med ekstruderingen.

Dessuten kjennes det en fremgangsmåte og en anordning av den ovenfor angitte type fra U.S. patent nr. 3.632.711. Rotasjonen er her en innbyrdes rotasjon mellom to konsentriske dysedeler som danner to sylindriske vegger i et ringformet kammer gjennom hvilket materialet ekstruderes på sin vei til en ringformet utgangsspalte. To eller flere komponenter føres side ved side gjennom dette kammer og her klemmes strømmene ut til fine lag. Disse lag blir deretter kjemmet, ved hjelp av tenner som peker innad og er anbrakt på de to roterende vegger, slik at folien får en fibrøs understruktur med fiberretninger som krysser hverandre. Denne understruktur utnyttes enten til å fremstille fi lm av høy styrke eller den splittes slik at det dannes et uvevet stoff.

Denne fremgangsmåte og denne anordning har imidlertid flere ulemper. Det er således vanskelig å vedlikeholde de fine tenner. Likeledes er det en ulempe at utstrekningen .(smelte- trekningen) finner sted i en retning som er forskjellig fra kjemmeretningen, noe som medfører at fibrene i understrukturen får snittsteder eller andre uregelmessigheter.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å fremstille produkter av den ovenfor nevnte vanlige type, hvorunder det faller mange forskjellige produkter, uten de ovennevnte ulemper.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene gjen-gitte trekk og vil bli forklart nærmere i det følgende, blant annet under henvisning til tegningene: Avhengig av anvendelsesformålet og av det ekstruderte materiale kan strekningen som frembringes ved rotasjonen enten utføres i et fritt rom mellom utgangsdysen eller utgangsdysene og det hovedsakelig sylindriske bæremiddel, eller i et hovedsakelig ringformet forskyvnings- og påvirkningskammer definert ved den roterende dyses utgangsdel og ved hovedsakelig sylindrisk bæremiddel, samtidig med at tilførselshastigheten og bæremidlets fremføringshastighet tilpasses på en slik måte at det nevnte kammer holdes fylt med materiale i hovedsakelig trykkløs tilstand. Strekningen i forskyvnings- og påvirkningskammeret mellom dysen og bæremidlet medfører den mest effektive bæring av materialet og foretrekkes derfor i alminnelighet i slike til-feller der materialet er vanskelig å strekke, mens strekning i et fritt rom f.eks. er fordelaktig for konstruksjon av anordningen, idet man unngår friksjon mellom det flytende materiale og anordningens deler.

Oppfinnelsen er meget velegnet til fremstilling av sammenhengende baneliknende strukturer med en understruktur som utgjøres av sammenhengende eller nesten sammenhengende filamenter. Dette kan oppnås ved å avgi en rekke frie filamenter fra utgangen av den' roterende dyse, samtidig med at de hastigheter hvormed materialet tilføres og transporteres bort samt rotasjonshastigheten tilpasses hverandre, slik at filamentene legges tilstrekkelig tett opp på bæremidlet. En annen utførelses-form hvis formål likeledes først og fremst er å fremstille en sammenhengende baneliknende struktur med en tverrgående fiber-formet understruktur som er kraftig smeltestrukket, er kjennetegnet ved at strømmer av forskjellige materialer ekstruderes vekselvis mellom hverandre og bringes til å flyte sammen med hverandre. Den fiberaktige understruktur blir herved særlig tydelig. Sammenflytningen kan utføres innen materialet passerer gjennom utgangen av en roterende dyse og/eller i et forskyvnings- og påvirkningskammer mellom utgangen og bæremidlet og/ eller idet de frie filamenter oppsamles på bæremidlet. i forbindelse med beskrivelsen av fig. 5-8 vil det bli gitt en sammenlikning mellom de tre muligheter.

Den ovennevnte ekstrudering av forskjellige materialer mellom hverandre og påfølgende sammenflytning av materialene kan også.med fordel anvendes til fremstilling av andre strukturer enn sammenhengende baneliknende strukturer, f.eks. til uvevede stoffer. Uansett om materialet,når det samles opp på bæremidlet,har form av en sammenhengende bane eller har en annen -struktur, kan sammenflytningen av strømmer av forskjellig materiale med fordel utføres etter et regelmessig mønster på

en slik måte at et annet materiale i hvertfall delvis innleires i et første materiale, samtidig med at strømmene anordnes side ved side. På denne måte oppnås sedvanligvis høyere styrke.i det fremstilte produkt.

Et eksempel på dette er den fremgangsmåte som er forklart i forbindelse med fig. 5-7, der en av lamellkomponentene også danner sammenhengende overflatelag slik at lameller,av en herfra forskjellig komponent er fullstendig innleiret. En tydeligere innleiring som f.eks. er meget nyttig i forbindelse med fremstilling av film med høy styrke kjennetegnes ved at det første materiale umiddelbart innen sammenflytningen, ekstruderes gjennom et stort antall forholdsvis lange spalter som strekker seg i rotasjonsaksens retning og er anbrakt i en sirkulær rekke, mens det annet materiale ekstruderes gjennom mindre åpninger som er samlet i jgrupper i samme rekke mellom de nevnte lengre spalter,idet de nevnte grupper fortrinnsvis er lineære grupper som stort sett forløper aksialt.

Den fiberformede understruktur i en sammenhengende banestruktur fremstilt i henhold til oppfinnelsen, behøver hverken være basert på en separat ekstrudering av filamenter eller på en regelmessig ekstrudering av forskjellige strømmer i vekslende arrangement mellom hverandre, men kan også være en tilfeldig formet understruktur dog slik at det opptrer en dis-tinkt fiberretning. Således er en utføreIsesform for oppfinnelsen kjennetegnet ved at det avgitte materiale er en inhomogen blanding av flytende polymere samt at det oppsamles en sammen hengende banestruktur på bæremidlet. Sammenhengende banestruktur fremstilt på denne måte er meget nyttig, f.eks. som lag i laminert orientert film av høy styrke eller ved fremstilling av et flor av sammenhengende splittfibre. I siste tilfelle under-kastes banestrukturen en etterfølgende oppløsning av en komponent samt en fibrillering, se U.S. patent nr. 3.499.822. I begge tilfelle gjør anvendelsen av den foreliggende oppfinnelse det mulig å frembringe en særlig kraftig smeltestrekning, noe som er ytterst fordelaktig for styrkeegenskapene i sluttproduktet.

En annen utførelsesform for oppfinnelsen som likeledes frembringer en tilfeldig formet understruktur kjennetegnes ved at det avgitte materiale er en blanding av flytende polymer-materiale og faste stabelfibre,samt at det oppsamles en sammenhengende banestruktur. Under begrepet stabelfibre medregnes også pulpfibre. Slike fibre kan inkorporeres som fyllmateriale og/eller som forsterkningsmateriale. Den foreliggende oppfinnelse gjør det mulig å parallellisere de faste fibre særlig effektivt, og dertil kommer at det kan tillates et særlig høyt innhold av fibre, på grunn av anvendelsen av et bæremiddel.

En ytterligere anvendelse av oppfinnelsen til frembringelse av e.'_ kraftig sme 1 tes trukket materiale med tilfeldig formet fibrøs understruktur er kjennetegnet ved at det avgitte materiale er smeltet polymer som når den strekkes i smeltet tilstand og størkner, kan skille seg i forskjellige adskilte fiberformede polymerfraksjoner, fortrinnsvis en polymer med høyt innhold av ekstraordinært høymolekylært stoff, samt at det oppsamles en sammenhengende banestruktur på bæremidlet. Denne utførelsesform er særlig fordelaktig til fremstilling av lag i laminert film med høy styrke.

En annen mulighet er å la de avgitte materialer være en polymer som inneholder et oppløsnings- eller svellemiddel, idet det samles opp en sammenhengende 'banestruktur på bæremidlet, samt at oppløsnings- eller svellemidlet bringes til å skilles ut i polymeren under transporten på bæremidlet. Denne utførelsesform er særlig fordelaktig ved fremstilling av film som skal anvendes til fibrillering.

En liknende utførelsesform for oppfinnelsen er kjennetegnet ved at det avgitte materiale er en polymer som inneholder dispergerte små dråper eller bobler av flytende stoff, og ved at det samles opp en sammenhengende banestruktur på bæremidlet.

Et viktig trekk ved oppfinnelsen angår innføringen av materialet i den roterende dyse og ekstruderingen mot utgangen av dysen. Formålet er her å muliggjøre hurtige rotasjoner på en enkel måte, samtidig med at man unngår de problemer som normalt er forbundet med ekstrudering av meget tyktflyt-ende materiale gjennom rotasjonsforbindelser med stor diameter, f.eks. slitasje på pakninger. Til løsning av disse problemer er en utførelsesform for oppfinnelsen kjennetegnet ved at det innføres i hovedsakelig trykkløs tilstand minst en streng av materialet i stort sett flytende tilstand i en sirkulær inn-føringsmunning eller en sirkulær rekke innføringsmunninger i ekstruderingsdysen, mens materialet ved dysens rotasjon fordeles jevnt over omkretsen, samt at det etableres et ekstruderingstrykk ved denne innførsel ved forskyvningspåvirkning, hvorunder materialet bevares som en rørformet strøm eller en sirkulær rekke strømmer.

Det kan anvendes forskjellige midler til å skape ekstruderingstrykket idet det f.eks. avhenger av materialets flyteegenskaper, hvilket middel man foretrekker. Følgende midler kan nevnes: a) en valse- eller skrapevirkning mot innførsels-åpningen eller -åpningene (se fig. 1 og 6), b) å utforme i det minste den del av kammersystemet som utgjør innføringsmunningen av to apparater

eller som roteres i forhold til hverandre (samtidig med at det frembringes en rotasjon av materialet som helhet i én retning),samt å anvende en riflet overflate på i hvertfall den ene av de roterende maskindeler i kontakt med materialet, idet riflene er rettet skjevt i forhold til tangentretningen, slik at riflingen hjelper pumpingen av materialet mot utgangen (se fig. 2),

c) som under punkt b), men under bruk av Weissenberger-effekten, det vil si den virkning at

viskoelastisk materiale som påvirkes av rotasjons-forskyvning mellom skiver, trekkes mot aksen av

skivene på grunn av de elastiske krefter som dannes ved forskyvningen. I dette tilfellet er det ikke nødvendig å gi noen overflate-rifling, men det er nødvendig at kammersystemet hovedsakelig leder innad mot aksen i den sone som er under forskyvningspåvirkning, samt at det anvendte materiale er viskoelastisk (se fig. 4) ,

d) en fast innsats (f.eks. ringformet) i en sirkulær innføringsmunning. En eller begge over-

flater av innføringsmunningen roterer i forhold til den faste insats, se fig. 3. Innsatsen og/ eller munningens overflate (flater) kan for-

synes med riller på samme måte som forklart ovenfor under punkt b), eller det kan gjøres bruk av Weissenberger-effekten som er beskrevet under punkt c) ovenfor.

Når det. skal ekstruderes rørformede gjenstander under bruk av relative rotasjoner som beskrevet under punkt b) og punkt c), foretrekkes det i alminnelighet å utforme hele dysen av to apparatdeler som beveger seg i forhold til hverandre fra kammersystemets innførsel til dets utgang. Ved denne utførelses-form er konstruksjonen av dysen særlig enkel.

Det er naturligvis nødvendig å foreta en innbyrdes justering av på det ene side den hastighet hvormed materialet innføres i dysen - normalt fra en konvensjonell ekstruder - og på den annen side hastigheten av den eller de rotasjoner som frembringer pumpingen av materialet gjennom dysen.. Innenfor visse grenser opptrer imidlertid en selvkontrollerende virkning i de midler som er beskrevet ovenfor under a) til d). For å ta b) som eksempel vil en voksende fylling av innføringsdysen med materiale således medføre at en større del av den riflede overflate dekkes med materialet og derfor deltar i pumpevirkningen.

Som allerede nevnt kan den. fiberaktige struktur som dannes i det baneliknende materiale ifølge oppfinnelsen i mange tilfelle med fordel være en fiberstruktur basert på en tilfeldig blanding. En utførelsesform for den ovenfor beskrevne roterende ekstrudering med i det ves-entlige trykkløs mating,har det formål å utføre en slik blanding på praktisk måte og kjennetegnes ved at forskjellige materialer innføres hver for seg i en og samme innføringmunning og blandes under passasjen til utgangen. Ett av disse forskjellige materialer kan være en masse av faste stabelfibre dannet av et stoff som ikke smelter eller dekomponerer ved ekstruderingstemperaturen. Dette materiale som innføres samtidig med de faste fibre kan være smeltet eller oppløst polymer eller en prepolymer. På grunn av den fordeling som finner sted ved dysens rotasjon om sin akse og på grunn av at blandingen finner sted umiddelbart forut for ekstruderingen, kan det ekstruderes blandinger med et overraskende høyt innhold av faste fibre i en tilfredsstillende jevnhet.

Fordelene ved å ekstrudere adskilte strømmer mellom hverandre i vekslende arrangement er som nevnt ovenfor. Ved konvensjonell, sirkulær ekstrudering opptrer det konstruksjons-messige komplikasjoner når flere komponenter skal fordeles ens-artet over omkretsen. I denne forbindelse tillater den trykk-løse innføring en vesentlig forenkling, og således kjennetegnes en foretrukken utførelsesform ved at forskjellige ekstruderbare materialer innføres i forskjellige sirkulære innføringsmunninger eller i forskjellige sirkulære rekker av innføringsmunninger, hvoretter materialene bringes i et., med hverandre vekslende for-, hold til hverandre og ekstruderes i slikt arrangement. (Se her fig. 5, 6 og 7).

Avhengig av de særlige omstendigheter kan oppsamlingen og fremføringen av det avgitte materiale utføres på forskjellig måte. En særlig nøyaktig oppsamling oppnås når materialet samles opp på endeløse bevegelige anordninger, hvorfra materialet til slutt fjernes. En slik stadig fremføring i sylindrisk form oppnås på særlig praktisk måte ved hjelp av ett eller flere endeløse transportbånd som i den sone der oppsamlingen finner sted er oppviklet i spiral på en understøttelsesanordning med kantene plasert direkte mot hverandre, slik at båndet eller båndene i det vesentlige danner et sylindrisk legeme i denne sone, mens båndet eller båndene deretter avvikles fra understøttelsesanord-ningen samtidig med at det oppsamlede materiale skjæres opp på det sted der to nabokanter skilles fra hverandre.

Som en annen mulighet kan bæremidlet omfatte en roterende, i det vesentlige torusformet dor. Denne konstruksjon kan utføres spesielt solid slik at den kan oppta høye porsjonskrefter.

Enklest og i mange tilfelle fullstendig tilfredsstillende er det imidlertid å la bæremidlet være en kontinuerlig fremført fleksibel bane understøttet av en fast dor.

På grunn av den fiberliknende og gjennomgående ensret-tede understruktur som materialet har når det oppsamles på bæremidlet kan det på dette stadium være meget lett å bryte, og det kan enda på dette stadium bestå av en tversgående rekke usammen-hengende filamenter.

For å bringe materialet over i en selvbærende tilstand er det ofte nødvendig å kombinere materialet med ett eller flere ytterligere materialer, og en slik kombinasjon kan omfatte en laminering med forsterkningsmateriale, mens materialet fremføres av bæremidlet. Eksempelvis kan forsterkningsmaterialet innføres mellom bæremidlet og det ekstruderte materiale. En annen mulighet er å beholde det banemateriale som brukes som bæremiddel som lag i det endelige baneliknende materiale. Det sistnevnte er en spesielt enkel og praktisk utførelsesform hvis banematerialet er en fleksibel bane understøttet av en fast dor på den måte som er omtalt ovenfor, (se her fig. 4).

Som en alternativ mulighet - eller i forbindelse med ovenstående - kan den roterende ekstrudering i henhold til oppfinnelsen utføres fra flere roterende dyser som arbeider på linje under bruk av ett og samme bæremiddel, idet rotasjonene da er slik innrettet at de forskjellige dyser frembringer en forskjellig fiberretning slik at det oppnås et krysslaminat.

(Se her fig. 1 og 10).

Som tidligere nevnt gjør oppfinnelsen det mulig å ar-beide med flytende materialer som det ellers er vanskelig å ekstrudere. Dette åpner en vei til på enkel måte å ekstrudere meget verdifulle banematerialer med understruktur ut fra opp-løste eller svellede polymerstoffer, blandinger av slike materialer med faste fibre, samt blandinger av faste fibre og pre-polymere. I slike tilfelle kan det være nødvendig å benytte forholdsvis lang tid til størkningsprosessen, og det er i denne forbindelse en stor fordel at materialet befinner seg på et bæremiddel .

En utførelsesform for oppfinnelsen omfatter således ekstrudering av en oppløst, eller svellet polymer eller en blanding av oppløst polymer og faste fibre, samt størkning av materi-

alet ved koagulering og/eller tørring.

På samme måte er en ytterligere utførelsesform kjennetegnet ved å omfatte ekstrudering av en blanding av faste stabelfibre og en prepolymer samt størkning av materialet ved etterpolymerisering på bæremidlet.

Oppfinnelsen angår dessuten et apparat til utførelse

av fremgangsmåten, og apparatet er kjennetegnet ved å omfatte et roterbart sirkulært ekstruderingshode med en hul,åpen, indre sone og forsynt med en ringformet utgangsspalte eller en sirkulær rekke utgangsspalter, hvilken utgangsspalte eller -spalter enten er anbrakt i hodets innadrettede sylindriske vegg eller

i en endevegg eller i et grenseområde mellom slike vegger, samt -ytterligere å omfatte anordninger til innføring av flytende ekstruderbart materiale i det nevnte ekstruderingshode og anordninger til ekstrudering av materialet gjennom hodet til dettes utgang, samt anordninger for løpende å føre et hovedsakelig sylindrisk bære- og oppsamlingsmiddel gjennom den indre sone.

Forskjellige utførelsesformer for dette apparat vil fremgå av den ovenstående beskrivelse av fremgangsmåten.

Oppfinnelsen vil nu bli beskrévet under henvisning til tegningene der:

Fig. 1 er en skjematisk fremstilling i perspektiv

som illustrerer en foretrukken utførelsesform for fremgangsmåten og anordningen i henhold til oppfinnelsen og viser trykk-løs innføring av materialet i en roterende dyse, med ytre

valser som middel til å skape ekstruderingstrykket, anvendelse åv to kontraroterende dyser som ekstruderer uavhengig av hverandre og er anbrakt rundt den samme dor, hvorved det fremkommer kryssende fiberretninger, samt et sett transportbånd anbrakt på doren til å samle opp og føre frem materialet,

fig. 2 er en skjematisk fremstilling i perspektiv med delsnitt som viser en annen foretrukken utførelsesform for fremgangsmåten og anordningen ifølge oppfinnelsen, og viser som middel til å skape ekstruderingstrykket to skiveformede dysedeler som beveger seg med forskjellige hastigheter og er forsynt med indre transportskovler, og dessuten vises en torusformet dor som bæremiddel og sluttelig hvorledes det ekstruderte produkt kan forsterkes ved en kjemisk behandling mens det fremføres på doren.

Fig. 3 er en fremstilling i perspektiv med delsnitt

av en utførelsesform for den roterende ekstruderingsdyse i forbindelse med oppfinnelsen, der ekstruderingstrykket skapes ved hjelp av en innsatt fast plate, og figuren tjener til ytterligere å vise en hensiktsmessig anordning for drev og lagre,

fig. 4 er en skjematisk fremstilling i perspektiv

med delsnitt av en ytterligere foretrukken utførelsesform for fremgangsmåten og anordningen i henhold til oppfinnelsen, og viser en separat innføring av faste stabelfibre til den roterende dyse, der fibrene blandes med polymeren ved dysedelenes rotasjon i forhold til hverandre, og dessuten vises anvendelse av en fast dor og som bæremiddel en bane som er foldet rundt doren og lamineres med det materiale som oppsamles fra den roterende dyse, slik at bæremidlet vil danne et lag i sluttproduktet,

fig. 5, 6 og 7 viser tre forskjellige snitt som prinsipielt viser en foretrukken utførelsesform for fremgangsmåten og anordningen, der to sett strømmer av forskjellig sammenset-ning bringes til å flyte sammen med hverandre hovedsakelig side ved side i den roterende dyse, og deretter trekkes ut til en fin struktur i rommet mellom dyseutgangen og doren, og figurene viser dessuten anvendelse av skrapere ved de to innførings-munninger til den roterende dyse som middel til å skape ekstruder ings trykket ,

fig. 8 viser et snitt gjennom utgangsdelen av den roterende dyse og dor som likeledes prinsipielt illustrerer en modifikasjon av den utførelsesform som er vist på fig. 5, 6 og 7,

der de to sett strømmer bringes inn mellom hverandre i et vekslende arrangement i den roterende dyse, men allikevel ekstruderes og trekkes ut adskilt fra hverandre og bringes til å flyte sammen til et banemateriale, idet de samles opp på doren,

fig. 9 viser i perspektiv, en detalj av fig. 8 med spesielle dyseformer som er innrettet til å frembringe sammenhengende filamenter av en komponent som er helt innleiret i en annen komponent, og

fig. 10 er en skjematisk fremsti Iling.i perspektiv

av en ytterligere foretrukken utførelsesform for fremgangsmåten og anordningen i henhold til oppfinnelsen, der man har anvendelse av et transportbånd s.om fremføres spiralformet i dysens hule sentrum.

Anordningen på fig. 1 omfatter en fast dor 1 forsynt

med tre endeløse transportbånd 2 som i det vesentlige dekker dorens overflate. Etter kjøling av filmen skjæres den opp og vikles på spolene 4 og 5.

Den viste anordning har også en sammensatt dyse 3 med

to motsatt roterende enkeltdyser 6 og 7, idet hver del mates trykkløst fra to ekstruderingsanordninger hvorav kun to 8 og 9

er vist, mens de strømmer som avgis fra de to andre ekstruderingsanordninger er angitt ved 10 og 11. Valsene 12 som presser polymeren eller polymerene inn i sirkulære innføringsribber 13 kan med fordel varmes opp med varm luft, f.eks. innenfra. De kan erstattes av skrapere som f.eks. kan være oppvarmet ved hjelp av en cykloterm. Ekstruderingsdysen 3 kan varmes opp fra i hvertfall ett sted, idet rotasjonen av dysen vil fordele varmen. Det kan anvendes induksjonsoppvarmning og temperaturen kan kontrolleres med pyrometere.

Hver innføringsrille 13 er forbundet med en eller

flere utgangsspalter (ikke vist). Den sammensatte ekstruderingsdyse kan mates fra færre eller flere ekstruderingsanordninger og dysen vil kunne bestå av en, to eller flere roterende eller mot hverandre roterende enkeltdyser, omønskelig med mellom-liggende faste ekstruderingsdyser. En vesentlig fordel ved å kombinere flere enkeltdyser om en dor er at lagene i det sammensatte banemateriale kan ekstruderes suksessivt over hverandre og samtidig under relativt uavhengige forhold, slik at hvert lag kan behandles individuelt, f.eks. med hensyn til varme. I alminnelighet kan ekstruderingen foretas ut av en eller flere sirkulære utgangsspalter eller en eller flere dyseåpninger eller en sirkulær rekke av dyseåpninger. Denne eller disse utgangsåpninger eller utgangsspalter kan være anbrakt på den indre overflate av ekstruderingsdysen, noe som er hensiktsmessig ved hurtig rotasjon, eller ved endeflaten av dysen, f.eks. hvis rotasjonen er langsom eller det overhodet ikke benyttes rotasjon, eller - noe som er mest praktis - i grenseområdet mellom disse ro nevnte overflater, idet det på dette sted er optimale betingelser for samtidig å kontrollere og kjøle polymerstrømmen.

Mens det antas at valse- eller skirapevirkningen som

er beskrevet i forbindelse med fig. 1 er særlig■effektiv i forbindelse med materiale som har spesielt lav flyteevne, f.eks.

polymer av særlig høy molekylvekt, foretrekkes den ekstruderingsdyse som er vist på fig. 2 i mange andre tilfelle på grunn av dens enkle oppbygning. Dysen som mates med en trykkløs strøm (streng) fra utløpet (14) av en ekstruderingsanordning består av to ikke forbundne deler \ 5 og 16 som danner et kammer-system bestående av innføringsmunningen 17 og i umiddelbar forbindelse med denne,utgangsspalten 18. (Det kan imidlertid være hensiktsmessig å anvende en lenger vei mellom innførsel og utgang idet det her imellom kan være en eller flere utvidede kam-mere som tjener til ytterligere forbedring av fordelingen). De to deler 15 og 16 holdes på plass og i rette avstand fra hverandre ved hjelp av ytre lagre og drives med forskjellige hastigheter ved hjelp av tannhjul.(Med hensyn til detaljer vedrørende anordningen av lagre og tannhjul, vises det til fig. 3). De forskjellige hastigheter angis ved de to piler som har forskjellig lengde. For å oppnå en effektiv pumpevirkning kan innfør-ingsmunningens vegger forsynes med passende skovler 19 som her bare er vist på den ene av delene. Det kan imidlertid ofte oppnås en tilstrekkelig pumpevirkning uten slike skovler eller riflinger på grunn av viskoelastiske materialers kjente tilbøye-lighet til å trekke innad mot sentrum når de anbringes mellom kontraroterende skiver (Weissenberger-effekten).

Samtidig med at to deler 15 og 16 beveger seg i forhold til hverandre er det vesentlig at det materiale som inn-føres i dysen som helhet roteres for derved å bli riktig for-delt. Pilene angir at delene roterer med forskjellige hastigheter i samme retning. Man kan også la en av delene stå stille eller endog-rotere de to deler i motsatte retninger, men da med forskjellige numeriske hastigheter slik at materialet i gjennomsnitt alltid roterer i én retning.

Også ved denne utførelsesform kan oppvarmingen av dysen skje ved induksjon, men på grunn av den enkle og kompakte konstruksjon er det til og med mulig å anvende åpne flammer.

Utgangsmunningen kan være en enkel sirkulær spalte

som ekstruderer en rørfilm - angitt ved 18 - eller den kan være forsynt med rifler - som angitt ved 20 - som er innrettet til å ekstrudere en sirkulær rekke filamenter. Når avstanden fra dysens utgang til doren 21, der oppsamling av materialet skal finne sted, er kort, reduseres i stor utstrekning risikoen for

at slike fibre brytes av, og det blir derfor mulig å fremstille et lag fine fibre selv fra en forholdsvis uregelmessig riflet utgangsdyse.

Oppsamlings- og fremføringsdoren 21 har en torusform

og drives kontinuerlig i pilens 22 retning ved hjelp av en serie drevne hjul, hvorav en serie 23 er vist. Disse hjul virker samtidig som understøttelse for doren.

For å lette understøttelsen og driften er den indre del av den torusformede dor forsynt med en dyp, smal rille 24 som hjulene passer inn i. Hjulene 23 kan hensiktsmessig være tannhjul som passer inn en fortanning i dorens rille.

Oppfinnelsen er meget velegnet til materialer som krever en relativt komplisert eller lang behandling, f.eks. koagulering av oppløst polymer eller annen kjemisk behandling. En slik behandling er angitt ved den ringformede bestøvnings-anordning 25, beregnet til luftfri bestøvning, hvorfra materialet f.eks. kan bestøves med en oppløsning som frembringer koagula-sjon. På liknende måte kan det i forbindelse med doren være innrettet særlige anordninger til oppvarming og/eller avkjøling og/eller bestråling.

Før materialet trekkes av doren, skjæres det opp, noe som på en passende måte kan skje ut for rillen 24, som vist,

ved den roterende kniv 26. Det kan ytterligere finnes skrapere eller liknende (ikke vist) for å fjerne det ekstruderte materiale fra kilen. Da det ikke benyttes pakninger ved konstruksjonen av den roterende dyse, kan denne uten særlige komplikasjoner fremstilles med forholdsvis stor diameter, f.eks. 1-2 meter.

Den torusformede dor lean ha en hoveddiameter som er 5-20 ganger dysens indre diameter, og bør i praksis settes sammen av flere, fortrinnsvis hule seksjoner.

På fig. 2 roterer dyseleppene ved utgangen i forhold til hverandre. Forskyvningspåvirkningen ved utgangen kan inn-føre spenninger som - under visse rheologiske betingelser - kan føre til at trekningen av det avgitte flytende materiale for-løper ustabilt.

Denne vanskelighet oppheves med den utførelsesform som er vist på fig..3, ved å la de to deler 15 og 16 rotere med samme hastighet og i samme retning.

Hvis anordningen er konstruert til å ekstrudere en rekke filamenter kan de to deler til og med være forbundet ved hjelp av et dysestykke ved utgangen (ikke vist)'.

Ekstruderingstrykket oppnås ved hjelp av en ringformet innsats 27 som er festet ved hjelp av flere understøttelser, hvorav en 28 er vist. Det frembringes herved en drivende forskyvningspåvirkning mellom innsatsen 27 og hver av delene 15 og 16. Det er vist skovler 29 på innsatsen.

Samtidig med eller i stedet for disse skovler kan det være skovler på overflatene av den innføringsmunning som delene 15 og 16 danner eller man kan helst unnlate skovler, (riflinger). Det mates fortrinnsvis en eller flere strenger av materialet

til hver side av innsatsen 27.

Denne tegning viser ytterligere lagrene 30 og 31 for hver av dysedelene 15 og 16.

På fig. 4 mates det samtidig med at det skjer en trykk-løs matning av polymer fra ekstruderingsutgangen 14 et flor 32 av stabelfibre som har høyere smeltepunkt enn dysens arbeids-temperatur. Dette kan f.eks. være uorganiske fibre, f.eks. av glass, asbest eller steinull. Det er vist et transportbånd til innføring av disse fibre, men denne innføring kan også skje med et hvilket som helst annet innføringsmiddel. Dysen er vist uten noen indre skovler eller riflinger, det vil si at ekstruderingstrykket bygges opp bare ved Weissenberger-effekten. I virkeligheten er det i alminnelighet en fordel å anvende en lett rifling mens sterke forskyvningskrefter i alminnelighet bør unngås da de kan føre til en overdreven brytning av fibrene.

Det skal bemerkes at det er en betydelig fordel å mate fibrene direkte inn i dysen sammenliknet med først å blande disse med polymeren og deretter føre disse komponenter sammen gjennom 14.

På denne måte sikres det en mer jevn innføring og meget færre fiberbrudd, noe som likeledes betyr at det kan arbeides med et meget større innhold av fibre.

Blandingen av fibre og flytende polymer skjer tildels ved innføringen og tildels ved den forskyvning som påvirker materialene under passasjen mot den ringformede utgangsspalte 18. Systemet med å samle opp, føre frem og understøtte det ekstruderte materiale består av en fast dor 34 hvis understøttelses-anordning ikke er vist, og en flat bane 35 som foldes til rør- form rundt doren 34. Banen 35 kan f.eks. fremstilles fra en flat dyse som arbeider på linje med den roterende' ekstrudering eller som kan være fremstilt på forhånd.

For oversiktens skyld er det på tegningen avstand mellom doren 34 og den foldede bane 35, men naturligvis ligger

banen an mot doren. Banen 35 trekkes gjennom ekstruderingsdysen, over doren, som angitt ved pilen 36. Når polymerfilmen i smeltet tilstand' forlater den roterende utgangsspalte 18, smeltestrekkes den kraftig, hvorved fibrene legger seg parallelt med hverandre i uttrekningsretningen,og på grunn av den elastiske etter-virkning i den strukkede polymer fanges denne deretter av den foldede bane 35. Derved vikles filmen rundt om den foldede bane og fremføres sammen med denne, idet det oppnås en i spiralform forløpende fiberretning som er angitt ved pilene 37.

Fremføringen av banen 35 frembringes ved transportbånd 38. Doren er fortrinnsvis forsynt med kjøleanordninger (ikke vist). Svarende til sammentrekningen av det ekstruderte materiale kan doren med fordel være slik konstruert at diameteren gradvis forminskes.

Bærebanen er fremstilt av hovedsakelig den samme polymer som den som vikles på den i smeltet tilstand - eller det kan benyttes et bindemiddel - slik at bærebanen blir laminert med det annet materiale og derved danne et lag i sluttproduktet.

Det således fremstilte produkt er en slange eller et rør med tverrforsterkning som er hensiktsmessig med henblikk på å øke motstanden mot sammenklemning. Ytterligere forbedringer av styrkeegenskapene kan oppnås ved to trinn av roterende ekstrudering (se fig. 1) og/eller ved å innleire lengdeanordnede fibre i bærebanen. Videre skal det bemerkes at hvis det ønskes et forholdsvis tykt indre lag er det ikke nødvendig å anvende en fast dor anbrakt i dysens hule indre, idet et slikt lag ut-ført hovedsakelig i rørform i seg selv virker tilstrekkelig understøttende til at den roterende ekstrudering kan utføres rundt laget.

Det trekk ved oppfinnelsen som går ut på å laminere bæremidlet med materialet som ekstruderes under rotasjonen, er ikke begrenset til å skulle anvendes i forbindelse med en inn-føring av høyere smeltende fibre i den roterende dyse likesom dette trekk heller ikke er begrenset til fremstillingen av for- s.terkede rør eller slanger, men har mange anvendelser i forbindelse med konsolidering eller forsterkning av materialet som er ekstrudert under rotasjon.

Den dyse som er vist i forskjellige snitt på fig. 5,

6 og 7 består av tre deler, nemlig en innførings- og fordelings-del 39 og to adskilte utgangshalvdeler (40, 41). De tre deler roteres om aksen 42, henholdsvis med drevene 43, 44 og 45. Alle tre deler roteres i samme retning med forholdsvis høy hastighet. De to utgangshalvdeler 40 og 41 beveger seg med samme hastighet, mens den forholdsvise hastighet mellom disse deler og den første del 39 er lav sammenliknet med deres absolutte hastigheter.

Dysen mates fra to ekstruderingsutganger 46 og 47 som innfører materialet i to ringformede ribber i dysens overflate, henholdsvis 48 og 49, og de to forskjellige polymermaterialer 50 og 51 settes under trykk ved hjelp av rekker av skrapere 52 og bringes, ved hjelp av to rekker av kanaler 53 og 54, til å ligge side ved side i en rekke, hvoretter det ekstruderes gjennom en sirkulær rekke av avvekslende ekstruderingsåpninger 55 og 56 inn i et kort ringformet samlekammer 57, som er dannet mellom de to deler 40 og 41, og som ender i en sirkulær utgangsspalte 58. Fra utgangsspalten 58 ekstruderes de to sett strømmer som ligger side ved side i form av en sammensatt rørformet bane 59 inn på det sylindriske bæremiddel, her vist som et torusformet legeme 60.

I samlekammeret 57 og utgangsspalten 58 danner de mellom hverandre liggende strømmer, som ligger side ved side, stadig et forholdsvis grovt mønster,idet strukturens finhet er begrenset ved delingen i rekken av ekstruderingsåpninger 55 og 56, men når den sammensatte, fremdeles flytende bane strekkes ut mellom den.forholdsvis hurtigroterende sirkulære utgangsspalte 53 og doren 60, strekkes hver delstrøm kraftig ut og om-dannes til en tynn bendel. Ved tilstrekkelig høye hastigheter kan bendlene trekkes ned til noen få mikron tykkelse eller mindre.

Banen har "lamellstruktur", det vil si en bane-understruktur som utgjøres av tynne elementer, der elementene danner en vinkel med overflaten av banen.

Andre fremgangsmåter ved fremstilling av en lame11-struktur beskrives f.eks. i U.S. patent nr. 3.505.162, 3.565.744 og 3.677.373, der f.eks. anvendelsene av denne understruktur forklares. Den ovenfor beskrevne fremgangsmåte tillater imidlertid meget sterke og mer regelmessig uttrekning og derfor en dannelse av finere regelmessig understruktur.

Som det fremgår av fig. 7 er spaltene 55 lenger enn spaltene 56, og strekker seg ut over begge ender av disse kortere spalter. Ved bevegelsen av samlekammeret 57 i forhold til eks-truderingsåpningene vil materialet som ekstruderes gjennom de lengre åpninger normalt ved utjevning danne sammenhengende lag på begge overflater. Denne forholdsregel er i seg selv kjent fra det nevnte U.S. patent nr. 3.505.744, der den er ytterligere forklart. Hvis det ikke ønskes slike virkninger, er det ikke noe behov for å bevege utgangsdelen av dysen i forhold til kanalene 53 og 54. Dette er f.eks. tilfellet hvis man ønsker å fremstille en lamellformet understruktur der alle lameller strekker seg fra den ene baneoverflate til den annen. Åpningene 55 og 56 kan da fortrinnsvis være av samme lengde og ligge fullstendig på linje.

Det er innlysende at denne utførelsesform for oppfinnelsen også kan utføres med tre eller flere komponenter som co-ekstruderes og bringes inn mellom hverandre i vekslende arrange-mant.

På fig. 8 er det system som er forklart ovenfor til ekstrudering av strømmer side ved side, modifisert ved å ute-late de to uavhengige utgangshalvdeler 40 og 41 samt ved å bringe de to sett kanaler 53 og 54 som på fig. 8 er nummerert med 53a og 54a, hele veien gjennom disses utgang, hvorfra de to komponenter ekstruderes direkte inn i rommet mellom den roterende dyse og doren 61 gjennom en sirkulær rekke av utstikkende utgangsmunninger 62 og 63. Fibre bestående av forskjellige materialer, henholdsvis 64 og 65, trekkes ut stort sett tangen-sielt i forhold til dysen og samles opp og føres frem på denne i et vekslende arrangement inn mellom hverandre.

Den utstikkende asymmetriske utforming av dysene 62 og 63 har til hensikt å sikre at materialet slipper dysen.

Hvis utgangsmunningene 62 og 63 er forholdsvis sterkt forlengde spalter hvis lengderetning i det store og hele for-løper etter dysens akseretning, vil de ekstrudere bendelfila- menter som blir oppsamlet på doren i et overlappende arrangement, i alminnelighet som en lamellstruktur. En meget mer uregelmessig, men mer utpreget fibrøs baneunderstruktur dannet av vekslende materialer oppnås normalt hvis munningene er forholdsvis korte i akseretningen.

På fig. 8 er utgangsmunningene 62 for den ene komponent meget avlange spalter mens hver av munningene 63 for den annen komponent består av en rekke små delmunninger 66. Bendlene som ekstruderes gjennom munningene 62 vil bli samlet opp i et overlappende (teglstens-liknende) arrangement, mens hver av de filamenter som ekstruderes gjennom en delmunning 66, vil bli innleiret mellom par av bendlene. De sammensmeltede bendler vil hermed danne grunnmaterialet for filamentene i det annet materiale. Diameteren av fibrene som fremstilles på denne måte kan f.eks. være 1-20 denier, det vil si mange ganger mindre enn tykkelsen av folien, og de kan anordnes så tett at de f.eks. opptar 50-90 av hele folien.

Selv om det kjennes flere metoder til co-ekstrudering av sammenhengende filamenter i en foliematrise, er det ingen av disse kjente metoder som gjør det mulig å oppnå liknende fiberfinhet samtidig med en liknende fibertetthet.

Den således fremstilte folie er meget velegnet•f.eks. som lag i film med høy styrke. Til dette formål bør filamentene fortrinnsvis bestå av høykrystallinsk polymer, f.eks. poly-propylen, og grunnmaterialet bør være av en meget bløtere og mindre krystallinsk polymer, f.eks. høytrykks polyetylen.

Ved sammenlikning mellom den utførelsesform som er vist på fig. 5, 6 og 7 og den modifikasjon som er vist på fig. 8

og 9 skal det bemerkes at .en sammenflytning av strømmene til baneform forut for avgivningen fra utgangsdysen,i alminnelighet muliggjør høyere ekstruderingskapasitet og en høyere grad av uttrekning mellom dysen og doren uten at det oppstår brudd,

• men det oppnås i dette tilfellet bare optimale resultater hvis smelteviskositetene for de forskjellige materialer passer forholdsvis godt til hverandre. Hvis derimot delstrømmen trekkes ut trykkløst og samlingen finner sted på doren, se fig. 8, er det intet behov for å ha smelteviskositetene svarende til hverandre. Det kan også benyttes en form for kompromiss mellom disse systemer, nemlig ved å ekstrudere strømmene adskilt til

den indre omkrets av den roterende dyse samt tilpasse dorens hastighet til den samlede mengde som ekstruderes av de to komponenter på en slik måte at rommet mellom dysen og doren fylles med polymer uten at det oppstår for høyt trykk i dette rom.

Med andre ord tjener rommet mellom dysen og doren som et samlekammer hvori de mellom hverandre vekslende strømmer klemmes ut eller gnis ut ved rotasjonen. I dette tilfellet bør man fortrinnsvis unngå å gi utgangsdysene en fremstikkende form.

Ekstrudering av strømmer side ved side i det arrangement som dannes med kanalene 53 og 54 på fig. 5, kan også på annen måte utnyttes med fordel. Således kan de to (eller flere) forskjellige materialer bringes sammen til en rekke konjugerte filamenter (som også kan være bendler), som ekstruderes adskilt og samle- opp og bindes sammen på doren. Hvert konjugert fHa-men t kan enten ha en alminnelig side-ved-side eller overflate/ kjernestruktur, eller en hvilken som helst annen hensiktsmessig konjugert struktur.

I stedet for å overføre slike konjugerte filamenter

til en sammenhengende banestruktur under opptagelse på doren kan man tilpasse ekstruderings-, rotasjons- og dorhastighetene til hverandre på en slik måte at det dannes et åpent sett skrue-linjelagte filamenter som deretter kan kombineres med liknende konjugerte filamenter, som legges opp ved hjelp av en dyse med rotasjon i den motsatte retning, se fig. 1. De to sett filamenter kan passende smeltes sammen mens de ennu befinner seg ved doren, ved en temperatur der den ene komponent er smeltet og den annen er fast.

På fig. 10 blir et endeløst,kontinuerlig drevet transportbånd 87 lagt spiralformet rundt en fast dor på en slik måte at dens venstre kant 6 9 passer til den høyre kant 70. I det hule sentrum av dysen 71 virker transportbåndet derfor som om det er en endeløs sylinder som jevnt transporteres fremover i en skrue-bevegelse. På det sted der transportbåndet vikles av skjæres det oppsamlede materiale opp av en kniv 72, slik at transportbåndet kan frigjøres fra dysen. Hvis dysen roterer meget hurtig sammenliknet med transportbåndets bevegelse, vil fiberretningen bli nesten 45°, som vist ved pilene 73. Det samme transportbånd, men over en annen dor 74, hvis akse er vinkelrett på 68, ut-føres det et liknende opplegg fra den annen roterende dyse 75,

hvorved det dannes et ytterligere materialiag hvis fiberret-

ning 76 er nesten vinkelrett på 73.

Drevanordningene er ikke vist. Dysene 68 og 74 kan med fordel være utstyrt med særlige lågere som letter bevegelsen av transportbåndet 67. Fremgangsmåten kan utføres uten noen som helst bruk av dor til understøttelse av transportbåndet 67,

under forutsetning av at dette har en passende stivhet og understøttes av passende lågere.

Den foregående beskrivelse har behandlet forskjellige trekk ved oppfinnelsen, forskjellige systemer til å skape et ekstruderingstrykk i en roterende dyse som mates trykkløst, innføring av faste fibre i den roterende dyse, sammenføring av forskjellige strømmer i vekslende arrangement mellom hverandre, innen materialet samles opp på bæremidlet, forskjellige utførel-sesformer for bæremidler i forbindelse med oppsamlingen, og forskjellige fremgangsmåter til konsolidering av banematerialet. De forskjellige trekk som er beskrevet kan naturligvis kombineres på mange andre måter enn dé som her er nevnt uttrykkelig.

Eksempel 1

Dette eksempel illustrerer anvendelse av oppfinnelsen ved fremstilling av en ny art porøst banemateriale som er papir eller tekstilliknende og har en fibrøs understruktur, idet det ekstruderes en polymer i oppløst tilstand og foretas en utskil-lelse av oppløsningsmidlet inne i banematerialet under størk-ningen. Til dette vil følgende fremgangsmåte være egnet: Det kan anvendes en 50% oppløsning av lavtrykkspoly-etylen (vekt av den faste polymer: 0,96, smelteindeks: 0,2 i henhold til ASTM's spesifikasjon for smelteindeks, betingelse L). Den anordning som er vist på fig. 4 vil være egnet, men uten

den viste innføring av fibre og fortrinnsvis forsynt med skovler for å øke pumpevirkningen. Den indre diameter av dysen er 300 mm og ekstruderingstemperaturen 120°C. Det bør anvendes to slike dyser anbrakt ved siden av hverandre rundt samme dor, idet de roteres i motsatte retninger for å frembringe innbyrdes kryssende fiberretninger.

Bærebanen som føres frem over en fast dor med diameter

på 280 mm, kan passende bestå av nylon eller polyetylentereftalat-folie som tas fra en rull,-brettes rundt doren, atter bringes tilbake til flat form etter bruk og til slutt samle på en annen rull til ny anvendelse.

Doren bør kjøles innenfra. Den oppsamlede polyetylen. vil derved avsette seg som en tredimensjonal nettliknende understruktur bestående av mikrofibre. En del av polyetylenen vil

bløte ut mens det meste av resten blir mellom fibrene som en adskilt fase. Den ene ekstruderingsdyse legger polymeren opp i en venstrevendt skrueform mens den annen foretar opplegning etter en høyrevendt skrueform. Vinkler på omkring 70° med dorens akse er passende.

Etterat den fiberformede bane er trukket av bærefolien, bør den strekkes i lengderetningen, f.eks. i et forhold som gjør de to strukturretninger i det vesentlige vinkelrette på hverandre, betraktet som et gjennomsnitt. (Fibrene vil tildels få tilfeldige retninger ved strekningen) . , Banen blir med dette mer porøs og fleksibel. Den tiloversblevne xylen fjernes.til slutt ved vakuumtørring.

Eksempel 2

Dette eksempel viser en spesiell bruk av den trykk-løse innføring i den roterende ekstruderingsdyse samt kombinasjon av fremføring og laminering idet formålet er å danne en ny type riflet drensrør uten rifler på den indre overflate. Den følgende fremgangsmåte vil være egnet til dette: Man bør anvende den dyse som er vist på fig. 3, men modifisert slik at den ender i to utgangsåpninger (en vil i og for seg også være tilstrekkelig). Hver utgangsåpning har en diameter på omkring 5 mm. Det kan med fordel anvendes polyetylen med en vekt på 0,96 og smelteindeks 0,2 (ASTM, betingelse L - som angitt ovenfor). Det benyttes smelteekstrudering, f.eks. ved 200°C. Som bære- og understøttelsesmiddel anvendes en fast dor og en på forhånd formet folie i det vesentlige som vist på fig. 4. Imidlertid lar man, når den på forhånd formede folie (bendel) foldes rundt doren, ikke kantene overlappe hverandre, men man sørger tvertimot for et åpent rom på omkring 1 mm mellom dem. Formålet med dette åpne rom er å gjøre sluttproduktet (røret) gjennomtrengelig. Denne bærefolie som skal forme den indre overflate i røret kan passende bestå av det samme materiale som den polymer som innføres i den roterende dyse.

Rotasjonene stilles inn slik at de to grove filamenter snoes rundt bærefol.ien i form av en dobbelt skrue med noen få millimeters stigning. Dysen kan i den sone hvor opp samlingen finner sted passende ha en temperatur på omkring 100°C slik at man gir dobbeltskruen anledning til'å smelte sammen med bærefolien. Denne kan passende være 0,5 mm tykk. Det bør anvendes direkte vannkjøling på røret umiddelbart etter oppsamlingen.

Strukturen kan naturligvis modifiseres slik at man får to eller flere bendler i stedet for bare en bendel rundt doren, idet det legges et lite luftrom mellom hvert par nabokanter.

Eksempel 3

Til fremstilling av ét ugjennomtrengelig riflet rør modifiseres fremgangsmåten i eksempel 3 idet det anbringes en fast sirkulær dyse foran doren, mens det direkte ekstruderes bærefolier i rørform over denne dor. For å sikre et jevnt av-trekk av røret over doren bør den faste dyses sirkulære utgangsspalte ha en diameter som er noen få centimeter større enn dorens diameter. Det bør benyttes kraftig kjøling på det sted der den stadig smeltede bærefolie møter doren og kali-breres av denne.

Eksempel 4

Dette eksempel viser anvendelse av oppfinnelsen til fremstilling av en ny type baneliknende kjøtterstatning med en "lamellstruktur" da lameller av protein finnes i vekslende arrangement med lameller av et polymert bløtgjøringsmiddel. Til fremstilling av dette produkt vil følgende fremgangsmåte være hensiktsmessig: Man anvender anordningen som er vist på fig. 5, 6 og 7, men forenklet på flere måter slik: a) den innbyrdes rotasjon mellom innførings- og utgangs-delene unngås, b) de indre ekstruderingsdyser utføres med samme lengde, og c) den torusformede dor erstattes med en fast sylindrisk dor omgitt av en bærefolie av orientert folieetylen-tereftalatfolie, som tas fra en rull og beholdes som bærefolie når sluttproduktet pakkes. Transporten gjennom den roterende dyses hule indre foretas vertikalt nedad.

En egnet første komponent vil være en oppløsning av av soyaprotein i 10% NaOH oppløsning, idet konsentrasjonen av protein er slik avstemt at viskositeten blir omtrent 100.000 cp ved stuetemperatur. En egnet annen komponent (bløtgjørings-komponenten) er en oppløsning av karboksymetylcellulose med til-setning av karamell (som søtnings- og aromamiddel). Konsentrasjonen av CMC tilpasses slik at den annen komponent får samme viskositet som den første komponent.

Det helles-et koaguleringsmiddel over det ekstruderte materiale umiddelbart etter oppsamlingen på folien. Dette koaguleringsmiddel kan hensiktsmessig være en oppløsning av 20% natriumklorid og 10% melkesyre. Kun proteinen koaguleres. Idet bærefolien med den oppsamlede matvare forlater dysen foldes den ut til flat form, hvoretter det oppsamlede materiale delvis tørres i en ovn.

Claims (47)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av en bane, plate, slange eller et rør i det følgende betegnet som en baneliknende struktur, der et materiale i hovedsakelig flytende tilstand ekstruderes gjennom en ringdyse eller ringdysedel som roterer om sin akse, hvorved det dannes en struktur med en strukturret-ning anordnet i en vinkel pa fremføringsretningen,karakterisert vedat den omfatter følgende trinn: innføring av materialet i den nevnte ringdyse, hvilken dyses utgang roterer og er hul i sentret, og ekstrudering av materialet gjennom nevnte dyse til dennes utgang, avgivning av materialet fra den nevnte utgang enten i form av en sirkulær rekke frie filamenter av en hvilken som helst form, herunder bendelform, eller i form av et kontinuerlig banemateriale, idet det avgitte flytende materiale strekkes ved den nevnte rotasjon, oppsamling a<y>materialet på et bæremiddel som i hvertfall i den sone hvor oppsamlingen finner sted, har en hovedsakelig sylindrisk form, konsentrisk med dysens rotasjonsakse, hvilket bæremiddel fremføres gjennom dysens hule sentrum, og under eller umiddelbart forut for bæringen størk-ning av materialet, samt hvis dette er nødvendig til oppnåelse av en selvbærende banestruktur, kombinasjon av materialet med ett eller flere ytterligere materialer.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert vedat strekningen utføres i et fritt' rom mellom utgangsdysen eller utgangsdysene og det hovedsakelig sylindriske bæremiddel.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert vedat strekningen utføres i et hovedsakelig ringformet forskyvningspåvirkningskammer begrenset av den roterende dyses utgangsdel og det hovedsakelig sylindriske bæremiddel,. samtidig med at tilførselshastigheten og bæremidlets frem-føringshastighet tilpasses hverandre en slik måte at det nevnte kammer holdes fylt med materialet i hovedsakelig trykk-løs tilstand.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert vedat en rekke frie filamenter avgis fra utgangen av en roterende dyse, samtidig med at tilførselshastigheten og bæremidlets fremføringshastighet tilpasses til hverandre på. en slik måte at det dannes en sammenhengende banestruktur under filamentenes oppsamling på bæremidlet.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert vedat strømmer av forskjelige materialer ekstruderes vekslende mellom hverandre,og bringes til å flyte sammen med hverandre.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 5,karakterisert vedat i hvertfall en del av den nevnte sammenflytning utføres innen materialet passerer gjennom utgangen av den roterende dyse.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 5,karakterisert vedat i hvertfall en del av den nevnte sammenflytning utføres i et forskyvningspåvirknings-kammer mellom utgangen og bæremidlet.

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 5,karakterisert vedat i hvertfall en del av den nevnte sammenflytning utføres på bæremidlet.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 5,karakterisert vedat strømmene av forskjellige materialer bringes til å flyte sammen etter et regelmessig mønster på en slik måte at et annet materiale i hvertfall delvis innleires i et første materiale.

10. Fremgangsmåte som angitt i krav 9, karakteri sert ved at det første materiale umiddelbart innen sammenflytningen ekstruderes gjennom et stort antall forholdsvis lange spalter som strekker seg i rotasjonsaksens retning og er anbrakt i en sirkulær rekke, mens det annet materiale ekstruderes gjennom mindre åpninger som er samlet i grupper i samme rekke mellom de nevnte lengre spalter, idet de nevnte grupper fortrinnsvis er lineære grupper som stort sett forløper aksialt.

11. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert vedat det avgitte materiale er en uhomogen blanding av flytende polymere, samt at det oppsamles en sammenhengende banestruktur på bæremidlet.

12. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert vedat det avgitte materiale er en blanding av flytende polymert materiale og faste stabelfibre, herunder med-regnet pulpfibre, og at det oppsamles en sammenhengende banestruktur på bæremidlet.

13. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert vedat det avgitte materiale er en smeltet polymer 3om når den strekkes i smeltet tilstand og størkner, kan skille seg i forskjellige adskilte fiberformede polymerfraksjoner, fortrinnsvis en polymer med høyt innhold av ekstraordinært høy-molekylært stoff, samt at det oppsamles en sammenhengende banestruktur på bæremidlet.

14. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert vedat det avgitte materiale er polymer som inneholder et oppløsnings- eller svellemiddel, og at det oppsamles en sammenhengende banestruktur på bæremidlet, samt at oppløs-nings- eller svellemidlet bringes til å utskilles i polymeren under størkningen.

15. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert vedat det avgitte materiale er en polymer som inneholder dispergerte små dråper eller bobler av flytende stoff, og at det samles opp en sammenhengende banestruktur på bæremidlet.

16. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert vedat det innføres i hovedsakelig trykkløs tilstand minst en streng av materialet i hovedsakelig flytende tilstand i en sirkulær innføringsåpning eller en sirkulær rekke innføringsåpningen i ekstruderingsdysen, mens materialet ved dysens rotasjon fordeles jevnt over omkretsen, samt at det frembringes et ekstruderingstrykk ved denne innføring ved forskyvningspåvirkning til ekstrudering av materialet til dysens utgang, hvorunder materialet bevares som en rørformet strøm eller en sirkulær rekke strømmer.

17. Fremgangsmåte som angitt i krav 16,karakterisert vedat ekstruderingstrykket skapes ved valsevirkning mot innføringåpningen eller -åpningene.

18. Fremgangsmåte som angitt i krav 16,karakterisert vedat ekstruderingsstykket skapes ved skrapevirkning mot innføringsåpningen eller -åpningene.

19. Fremgangsmåte som angitt i krav 16,karakterisert vedat i det minste den del av kammersysternet som utgjør innføringsåpningen, dannes av to apparatdeler som mens de frembringer en rotasjon av materialet som helhet, også roterer i forhold til hverandre, til frembringelse av ekstruderingstrykket.

20. Fremgangsmåte som angitt i krav 19,karakterisert, v e d at det frembringes en pumpevirkning mot utgangen ved å anvende en riflet overflate på i hvertfall den ene av de nevnte i forhold til hverandre roterende maskindeler som er i kontakt med materialet, idet de nevnte rifler er rettet skjevt i forhold til tangentretningen.

21. Fremgangsmåte som angitt i krav 19,karakterisert vedat innføringen til og med utgangen består av to maskindeler som beveges i forhold til hverandre.

22. Fremgangsmåte som angitt i krav 16,karakterisert vedat ekstruderingstrykket skapes mellom veggene i innføringsåpningen og en fast innsats.

23. Fremgangsmåte som angitt i krav 16,karakterisert vedat forskjellige materialer innføres hver for seg i en og samme innføringsåpning, og blandes under passasjen til utgangen.

24. Fremgangsmåte som angitt i krav 23,karakterisert vedat i hvertfall ett av de forskjellige materialer er en masse av faste stabelfibre, herunder innbefattet pulpfibre dannet av et stoff som ikke smelter eller dekomponerer ved ekstruderingstemperaturen.

25. Fremgangsmåte som angitt i krav 16,karakterisert vedat forskjellige ekstruderbare materialer inn-føres i forskjellige sirkulær innføringsmunninger eller i forskjellige sirkulære rekker av innføringsmunninger, hvoretter materialet bringes i et med-hverandre-vekslende forhold til hverandre og ekstruderes i et slikt arrangement.

26. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert vedat materialet samles på endeløse bevegelige anordninger, hvorfra materialet til slutt fjernes.

27. Fremgangsmåte som angitt i krav 26,karakterisert vedat det nevnte bæremiddel omfatter ett eller flere endeløse transportbånd som i den sone der oppsamling finner sted, er oppviklet i spiral på en understøttelsesanord-ning med kantene plasert direkte mot hverandre, slik at båndet eller båndene i det vesentlige danner et sylindrisk legeme i denne sone, mens båndet eller båndene deretter avvikles fra understøttelsesanordningen,samtidig med at det oppsamlede materiale skjæres opp på det sted der to nabokanter skilles fra hverandre.

28. Fremgangsmåte som angitt i krav 26,karakterisert vedat det nevnte bæremiddel omfatter en roterende, i det vesentlige torusformet dor.

29. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert vedat det nevnte bæremiddel er en kontinuerlig fremført fleksibel bane understøttet av en fast dor.

30. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert vedat kombinasjonen av materialet med ett eller flere ytterligere materialer omfatter en laminering av materialet med et forsterkningsmateriale, mens materialet fremføres av bæremidlet.

31. Fremgangsmåte som angitt i krav 30,karakterisert vedat forsterkningsmaterialet innføres mellom bæremidlet og det ekstruderte materiale.

32. Fremgangsmåte som angitt i krav 30,karakterisert vedat et banemateriale som brukes som bæremidlet, beholdes som lag i det endelige baneliknende materiale.

33. Fremgangsmåte som angitt i krav 30,karakterisert vedat materialet lamineres med et ytterligere materiale som samLidig ekstruderes og samles opp ifølge krav 1, på det samme bæremiddel idet det nevnte ytterligere materiale har en strukturretning som er forskjellig fra det første materiales strukturretning.

34. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert vedekstrudering av en oppløst eller svellet polymer eller en blanding av oppløst polymer og faste fibre, samt størkning av materialet ved koagulering og/eller tørking på bæremidlet.

35. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert vedekstrudering av en blanding av faste stabelfibre og en prepolymer, samt størkning av materialet ved etterpolymerisering på bæremidlet.

36. Anordning til utførelse av den fremgangsmåte som er angitt i krav 1,karakterisert vedet roterbart sirkulært ekstruderingshode med en hul åpen indre sone og forsynt med en ringformet utgangsspalte eller en sirkulær rekke utgangsspalter, hvilken utgangsspalte eller utgangsspalter enten er anbrakt i hodets innadrettede sylindriske vegg eller i en endevegg eller i et grenseområde mellom slike vegger, samt ved anordninger til innføring av flytende ekstruderbart materiale i det nevnte ekstruderingshode og anordning til ekstrudering av materialet gjennom hodet, til dettes utgang, samt anordninger til løpende å føre et hovedsakelig sylindrisk bære-og oppsamlingsmiddel gjennom den indre sone.

37. Anordning som angitt i krav 36,karakterisert vedat det har midler til innføring av det flytende materiale i hovedsakelig trykkløs tilstand i en inngang til det roterbare ekstruderingshode, samt anordninger til oppbygging av et ekstruderingstrykk ved den nevnte inngang og/eller under passasjen mot utgangen.

38. Anordning som angitt i krav 37,karakterisert vedat den nevnte inngang er anbrakt ved en konveks sirkulær overflate på ekstruderingshodet.

39. Anordning som angitt i krav 37,karakterisert vedat inngangen er en sirkulær munning, samt at anordningen er forsynt med midler til adskilt innføring av faste fibre i den samme munning.

40. Anordning som angitt i krav 37,karakterisert vedet ekstruderingshode som har i det minste en første og en andre sirkulær innføringsåpning eller sirkulær rekke innføringsåpninger, samt et første og andre sett kanaler som strekker seg fra henholdsvis den nevnte første og den nevnte andre sirkulære innføringsåpning eller sirkulære rekker av innføringsåpninger til et samlekammer eller direkte til ekstruderingshodets utgang, idet det nevnte første sett kanaler konvergerer mot det nevnte annet sett kanaler slik at kanalene til slutt ligger mellom hverandre.

41. Anordning som angitt i krav 36,karakterisert vedat den omfatter en endeløs transportanordning som er innrettet til å bli ført gjennom ekstruderingshodets hule indre sone, og som i det minste i den sone som er beregnet til oppsamling av materialet, har en hovedsakelig sylindrisk form.

42. Anordning som angitt i krav 41,karakterisert vedat den nevnte transportanordning omfatter en roterbar torusformet dor.

43. Anordning som angitt i krav 41,karakterisert vedat den nevnte transportanordning omfatter ett eller flere endeløse bånd som i den sone som er beregnet til oppsamling av materiale, er viklet skrueformet om en under-støttelsesanordning på en slik måte at båndets kanter er plasert direkte mot hverandre og dermed danner et hovedsakelig sylindrisk legeme.

44. Anordning som angitt i krav 36,karakterisert vedat den omfatter en fast sylindrisk dor plasert inne i ekstruderingshodets hule indre sone, samt anordninger til løpende å føre en bærebane over den nevnte dor.

45. Anordning som angitt i krav 37,karakterisert vedat anordningene til oppbygging av ekstruderingstrykket omfatter en langs omkretsen forløpende rekke valser eller hjul eller skrapere som slutter sammen med inngangen til ekstruderingshodet, idet inngangen er roterbar i forhold til nevnte anordninger.

46. Anordning som angitt i krav 36,karakterisert vedat inngangen til ekstruderingshodet er en sirkulær spalte begrenset av to maskindeler som er innrettet til å rotere med forskjell.ig hastighet.

47. Anordning som angitt i krav 37,karakterisert vedat anordningene til oppbygning av ekstruderingstrykket omfatter en fast, fortrinnsvis sirkulær innsats anbrakt i en roterbar inngang i den nevnte ekstruderingsdyse.