NO780430L - Fremgangsmaate og apparatur for strekking av et roerformet ark av et termoplastisk materiale - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en ny fremgangsmåte og

en ny apparatur ved strekking av rørformede ark eller folier av termoplastisk materiale, og mere spesielt en ny- fremgangsmåte og apparatur ved biaksial strekking av rørformede folier av orienter-bare polymere termoplastiske materialer for dannelse av poser eller sekker med forbedret strimmel-strekkfasthet.

Termoplastiske poser for forskjellig anvendelse, såsom smørbrødposer, poser for avfall, poser for løv ("leaf. bags") og lignende, fremstilles ved å ekstrudere rørformede legemer av termoplastisk materiale, såsom polyethylen med høy spesifikk vekt, med påfølgende avkjøling, varmeforsegling og merking eller kut-ting til den ønskede lengde av det resulterende rørformede legeme. De således dannede poser eller sekker har en strimmel-strekkfasthet som er typisk for det behandlede termoplastiske materiale.

Den sluttelige anvendelse av det erholdte produkt bestemmer nor-malt valget av termoplastisk materiale, således velges til f.eks. smørbrødposer et termoplastisk materiale med liten porøsitet og normal styrke, mens der til avfallsposer kreves et termoplastisk materiale med høy styrke.

Ved hjelp av foreliggende oppfinnelse skaffes der en ny fremgangsmåte og en ny apparatur for strekking av varmeforseglbare og rørformede ark eller folier av syntetisk materiale.

Videre skaffes der ved hjelp av oppfinnelsen en ny fremgangsmåte og apparatur for. biaksial strekking av avspente, varmeforseglbare og rørformede folier eller baner av termoplastisk materiale for dannelse av sekker eller poser med en forbedret strimmel-strekkfasthe.t. som er minst det dobbelte av det an-vendte termoplastiske materiales. Der oppnåes da et betydnings-fullt og uventet resultat ved enøkning i styrke både i varmefor-seglingsområdet og i foldeområdet, foruten i filmarealet.

Forskjellige andre fordeler' ved foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den følgende beskrivelse hvor der som eksempel beskrives en utførelsesform for oppfinnelsen", idet de nye trekk er spesielt påpekt i de vedlagte patentkrav.

Ifølge foreliggende oppfinnelse skaffes der en fremgangsmåte og en apparatur for selektiv strekking av rørformede ark eller folier eller baner av termoplastisk materiale hvorved slikt materiale strekkes i en stasjon forsynt med et sett med spor forsynte, i alminnelighet efter et sinuskurve-forløpende spor eller riller, hvorved der fremstilles en film eller bane av større dimensjon i strekkingsretningen.

Ifølge en foretrukken utførelsesform for oppfinnelsen skaffes der en fremgangsmåte og en apparatur for biaksial strekking av en rørformet og varmeforseglet folie av termoplastisk materiale- i en første stasjon og flere annen-stasjoner, hvorved den første stasjon og annenstasjonene er forsynt med sett av valser med ribber som forløper i rett vinkel med, henholdsvis parallelt med,.hvert valsesetts akse. Rillemønstret på hvert valsesett.er slik at avstanden mellom rillene er mindre enn 1,0 mm ganger foliene eller banens basisvekt i gram pr. kvadratmeter. Folien eller banen strekkes på slik måte at der utføres ensartet strekking for fremstilling av termoplastiske poser med vesentlig forbedret strimmel-strekkfasthet.

Oppfinnelsen vil forståes klarere.av det følgende hvor der som eksempel detaljert beskrives en utførelsesform for samme i forbindelse med den vedføyede tegning, i hvilken: Fig. 1 er et skjematisk oppriss av et apparat ifølge oppfinnelsen, sett fra siden; Fig. 2 likeledes skjematisk og sett ovenfra viser dette apparat.

Drivanordninger og understøttelsesanordninger, tids- og sikkerhetskretsløp og lignende som er kjent og anvendt av fagfolk er utelatt fra tegningen i klarhetens interesse.

I fig. 1 vises en foretrukken utførelsesform for en apparatur ifølge oppfinnelsen omfattende en anordning for sirkulær blåsning av film samt en strekkingsanordning, generelt betegnet med 10 henholdsvis 12.. Blåscanordningen 10 som danner den blå- ste film 12 kan f.eks. være en hvilken som helst av de typer som selges av Sterling Extruder Corporation, South Plainfield, New Jersey. Den oppblåste film 12 føres rundt en valse 14 for dannelse av en toskikts folie 16 som føres inn i en varmeforseglings-anordning 18 generelt betegnet med 18 og som er kjent og anvendt av fagfolk på området. I denne anordning 18 varmeforsegles to-skiktsfolien med valgte mellomrom efter en linje som danner en rett vinkel med foliens 16 fremføringsretning.

Den således varmeforseglede toskikts folie 20 ledes til en første stasjon generelt betegnet med "I" gjennom inngrepet 22 mellom et valsepar 24 med flere riller 26 som forløper i rett vinkel med valsenes 24 akser, som det sees av fig. 2. Folien 20 holdes stadig mot den nedre, med riller forsynte valse 24 med et par pressvalser 28 slik at folien 20 ligger an mot den nedre av valsene 28 og herved hindres fra å forsnevres før den føres inn i inngrepet. Når folien 20 befinner seg i inngrepet 22 mellom val-separet 24 antar den rillemønstrets mønster og blir strukket med en faktor for strekkforholdet som vil bli angitt nærmere i det følgende.

I den første stasjon oppvikles folien 20 ved sideveis strekking med omtrent samme hastighet som den tilføres-med. Det krusede mønster plattes ut ved å strekke folien 20 sideveis, ved anordninger som strekk-klemmer eller krummede Mount Hope-valser, generelt betegnet med 32. Slike anordninger er kjent og anvendt av fagfolk på området.

Rillene 26 i valsene 24 er i inngrep med hverandre som

i tannhjulpar, således som kjent av fagfolk. Når folien 20 kom-mer inn i inngrepet 22, tar denne rillenes 26 form og strekkes

med en faktor som bestemmes av lengden av sinusbølgen for rillen dividert med den opprinnelige lengde " <* >" av rillen mellom kontaktpunktene for hver respektiv rilletapp således som beskrevet i US patentansøkning Ser. No. 563.,623 innlevert 31.mars 1975. ;Trekkforholdet J\/ co beregnes ved nedenstående ligning i hvilken a =7T d/2 co. na rillens sinusbølae er ; Således er for d/co -forhold på 1.0, 0.75 og 0.5 trekk-forholdene henholdsvis 2.35*2.0 og 1.6.

En sideveis strukket folie 34 føres fra valsene 32 til inngrepet 40 mellom et første valsepar 42 i den annen stasjon "II". Disse valser 42 har flere riller 44 som forløper parallelt med valsenes 42.akser. Folien 32 holdes mot den nedre av de med riller forsynte valser 42 av et par pressvalser 46 for å sikre at folienes .■32 hastighet er i det vesentlige den samme som overflatehastigheten for valsene 42. Rillene 44 på den ene av valsene 4 2 griper inn i den annen valses riller på samme måte som i tannhjulpar, således som kjent for fagfolk. Når folien 34 kom-mer inn i inngrepet 40, antar folien 34 rillenes 44 form og strekkes med en faktor som bestemmes av lengden "A" av sinusbølgen for rillen dividert med den opprinnelige lengde "co" av banen mellom kontaktpunktene for hver respektiv rilletopp, således som beskrevet i det foregående i forbindelse med foliens 20 passering gjennom stasjon "I", valsene 24.

Efter at folien 34 er passert gjennom inngrepet 40 mellom valsene 42, trekkes den bort av et par strekkvalser 48 hvis overflatehas ti.ghet er større enn overflatehastigheten for valsene 42, men-ikke-større enn faktoren for trekkhastigheten i inngrepet 40 mellom valsene 42.

Følgelig økes lengden av folien 34 med en slik faktor. Det er å merke at folien 34 ikke forsnevres mens den strekkes eller forlenges således som det er tilfelle ved konvensjonelle val-sesystemer. I en foretrukken utførelsesform for oppfinnelsen føres folien 34 gjennom to ytterligere valsepar 42, hvis valser er forsynt med riller for ytterligere strekking av folien 34. Denne oppsamles på en valse 50.

Det maksimalt tillatelige trekkforhold kan lett bestemmes ved å måle de t termoplastiske materiales permanente forlen-gelse. For å oppnå de beste resultater bør rillene 44 på valsene 4 2 være så fine som mulig, med økning av avstanden mellom rillene når materiale med høy basisvekt skal orienteres. Erfaring har vist at gode resultater oppnåes nar avstanden mellom rillene (i mm) er mindre enn 1,0 ganger stoffets basisvekt (i gram pr. m 2). Med fremgangsmåten og apparaturen ifølge foreliggende oppfinnelse fåes poser og sekker med en meget høyere strimmel-strekk-

fastget (STBL uttrykt i meter) enn for på normal måte fremstille-, de poser og sekker.

Utførelsesformer og apparatur beskrives i de følgende eksempler som er ment å være bare illustrerende så at oppfinnelsen ikke er å betrakte som begrenset til disse.

Eksempel I

En dobbeltskiktfolie med dimensjoner 17,8 x 17,8 cm ble dannet ved å.ekstrudere en blanding av 90 % polypropylen (smelte-flytegrad "melt flow rate": 0,5 g/mm) og 10 % leire, som hadde følgende egenskaper:

Den erholdte pose blev varmeforseglet og strukket i apparaturen 1,5 ganger i sideretningen og 3,3 ganger i lengderetningen (3 passeringer) til en sluttelig dimensjon på bredde 26,3 cm og lengde 58,4 cm. Det blev bemerke tat også det varmeforseglede område var strukket. Den strukne pose hadde følgende egenskaper:

Eksempel II

Man gikk frem som angitt i eksempel I med en lignende folie med dimensjoner 17,8 x 17,8 cm, idet varmeforseglingen blev utført efter strekkingen i stedet for før denne. STBL over for-seglingen var 2200 m, dvs. mundre enn STBL over,forseglingen i en pose som var varmeforseglet før strekkingen.

Eksempel III

Der ble dannet en dobbeltskiktfolie med dimensjoner 17,8 x 17,8 cm ved å ekstrudere en 100 %'s polypropylen ("melt flow rate" 6,0 g/10 mm) med følgende egenskaper:

Posen ble varmeforseglet og strukket i apparaturen 1,5 ganger i sideretningen og 4,5 ganger i lengderetningen (3 passeringer) til en sluttelig dimensjon på bredde 26,3 cm og lengde 70,0 cm. Det blev bemerket at også det varmeforseglede område var strukket. Den strukne pose hadde følgende egenskaper:

Eksempel IV

Der ble dannet en dobbeltskiktfolie med dimensjoner 17,8 x 17,8 cm ved å ekstrudere en blanding av 95 % polypropylen med høy spesifikk vekt ("melt flow rate" 2,0 g/10 mm), og 5 % ti-tandioxyd, med følgende .egenskaper:

Den erholdte pose blev varmeforseglet og strukket i apparaturen 2,0 ganger. (2 passeringer) i sideretningen og 5,0 ganger (3' passeringer) i. lengderetningen til sluttelige dimensjoner på bredde 35,5 cm og lengde 63,5 cm. Det blev bemerket at også det varmeforseglede område var strukket. Den strukne pose hadde følgende egenskaper:

Det er således klart for en fagmann at der ved hjelp av foreliggende oppfinnelse fremstilles nye poser og sekker med lav

vekt i forhold til dimensjonene og som viser en vesentlig forbedret strimmel-strekkfasthet. Det vil lett fremgå for fagmannen på området at avhengig av den sluttelige anvendelse kan poser eller sekker med forbedret strimmel-strekkfasthet fremstilles ved å føre en rør-formet folie av termoplastisk materiale, fortrinnsvis varmeforseglet, enten gjennom valser som i sideretningen eller i lengderetningen har riller eller i rekkefølge gjennom slike med riller forsynte valser, eller således som beskrevet i det foregående i forbindelse med en foretrukken utførelsesform.

Foreliggende oppfinnelse er i det foregående beskrevet i forbindelse med eksempler på foretrukne utførelsesformer for denne, men det vil forståes at mange modifikasjoner vil være innlys-ende for personer med alminnelige fagmessige kvalifikasjoner, og at denne fremstilling er ment å dekke hvilke som helst tilpasnin-ger eller variasjoner.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte ved strekking i lengderetningen av rør-formede folier eller ark av orienterbart polymert materiale, karakterisert , ved at man før strekkingen varmeforseg-ler folier av sådant materiale i på forhånd valgte mellomrom, fø-rer nevnte folier inn i inngrepet mellom i hverandre gripende valser som har riller forløpende parallelt med disse valsers akse, regulerer den hastighet med hvilken foliene føres inn i nevnte inngrep til i det vesentlige nevnte valsers rotasjonshastighet for herved i lengderetningen å strekke på hverandre følgende deler av nevnte folier, tar bort disse folier fra valsen med en hastighet som er større enn nevnte valsers rotasjonshastighet, og oppsamler de således strukne folier.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den hastighet med hvilken foliene tas bort fra valsene ik-ke er større enn en faktor av nevnte inngreps trekningsforhold.

3. Fremgangsmåte ifølge krav i eller 2, karakterisert ved at :man fører inn foliene i inngrepet mellom i hverandre gripende valser med riller som forløper i rett vinkel med disse valsers akse, regulerer den hastighet med hvilken foliene føres inn i nevnte inngrep til i det vesentlige valsenes rotasjonshastighet for herved i sideretningen å strekke på hverandre følgende deler av nevnte folier i sideretningen,forlenger og tar bort fra valsene nevnte folier med en hastighet som i det vesentlige tilsvarer innføringshastigheten, og oppsamler de således strukne folier.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert • ved at man gjentar innføringen av nevnte folier i inngrepet mellom i hverandre gripende valser med riller som forlø per i rett vinkel med valsenes akse, regulerer den hastighet med hvilken foliene føres inn i nevnte inngrep til i det vesentlige'disse valsers rotasjonshastighet for herved i sideretningen å strekke økende antall deler av nevnte folier, og i sideretningen forlenger og tar bort fra valsene nevnte folier med en hastighet som i det vesentlige tilsvarer innføringshastigheten og derpå oppsamler de biaksialt strukne folier.

5. Fremgangsmåte, ifølge krav 4, karakterisert ved at man to ganger gjentar den der angitte fremgangsmåte,

6. Apparatur for fremstilling av poser eller sekker av termoplastisk materiale, karakterisert ved midler (10) til å ekstrudere et rørformet legeme av orienterbart termoplastisk materiale, midler (14) til å danne nevnte rørformede legeme til en folie (16), midler (18) til å varmeforsegle denne folie med på forhånd valgte mellomrom, en første stasjon (I) til å strekke nevnte folie i en første retning, hvilken stasjon omfatter et første sett av i hverandre gripende valser (24) med riller :(26) , hvilket første sett av i hverandre gripende valser strekker økende antall deler av nevnte folie i en første retning, første reguleringsmidler (28) til kontrollerbar innføring av nevnte folie i inngrepet mellom første sett av i hverandre gripende valser, første opptagende midler (32) til å forlenge nevnte folie i nevnte første retning efter borttagning av folien fra nevnte første sett av i hverandre gripende valser, en annenstasjon II, til å strekke nevnte folie i en annen retning hvilken omfatter et ytterligere sett av i hverandre gripende valser (42) med riller (44) og som strekker økende antall deler av nevnte folie i en annen retning, ytterligere regulerende midler (4 6) til kontrollerbart å føre inn nevnte folie i det annet sett av i hverandre gripende valser, et ytterligere opptagende middel (48) til å forlenge nevnte folie i nevnte annen retning efter borttagning av folien fra nevnte ytterligere sett av i hverandre gripende valser, og midler (50) til å motta nevnte folie.

7. Apparatur ifølge krav 6, karakterisert ved at nevnte første og ytterligere sett av i hverandre gripende valser (24, 42) er forsynt med riller (26, 44) som forløper i rett vinkel med henholdsvis parallelt med nevnte første og ytterligere sett av i hverandre gripende.valser.

8. Apparatur ifølge krav 6 eller 7, karakterisert ved at nevnte ytterligere opptagende midler (48) er pressvalser som drives med en rotasjonshastighet som er propor-sjonal med trekkingshastigheten for nevnte ytterligere sett av i hverandre gripende valser (42).

9. Apparatur ifølge hvilket som helst av kravene 6 - 8, karakterisert ved at nevnte, ytterligere regulerende i midler (46) omfatter valser som roterer med i det vesentlige samme rotasjonshastighet som en med disse valser i inngrep med dem forbundet valse (4 2).

10.. Beholdere, karakterisert ved sylindriske vegger dannet av strukket, orienterbart, polymert materiale, og som er varmeforseglet i sin ene ende, hvilke vegger er karakter-istiske ved en strimmel-strekkfasthet-bruddlengde som er minst to ganger strimmel-strekkfasthet-bruddlengden for ikke strukket orienterbart,. polymert materiale.