PL233541B1

PL233541B1 - High-strength and shrinkage five-layer film and set of devices for producing high-strength and shrinkage five-layer film

Info

Publication number: PL233541B1
Application number: PL418818A
Authority: PL
Inventors: Rafał Dąbek
Original assignee: Mikolajczyk Piotr Przed Produkcyjno Handlowo Uslugowe Amid
Priority date: 2016-09-26
Filing date: 2016-09-26
Publication date: 2019-10-31
Also published as: PL418818A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest folia pięciowarstwowa o wysokiej wytrzymałości i kurczliwości, składająca się z warstw skrajnych A i E warstwy środkowej C rozdzielonej od warstw zewnętrznych A i E warstwami B i D. Folia ta charakteryzuje się tym, że warstwa środkowa C stanowi około 50% grubości całej folii, a jej głównym składnikiem jest regranulat pochodzący z folii poprodukcyjnej zawierającej poliamid, oraz folii z regranulatu poprodukcyjnego LDPE o mfi 0,7 - 0,8 gd/min oraz gęstości 922 - 924 kg/m3 wraz z antoksydantem o wskaźniku płynięcia 20 g/10 min, gęstości 0,940g/cm3, oraz dodatku procesowego PPA z bazą polietylenową o gęstości objętościowej powyżej 0,935 g/cm3. Warstwy zewnętrzne A i E o grubości około 15% każda składają się polietylenu liniowego o wskaźniku płynięcia 0,7dg/min oraz gęstości 926 kg/m3, temperaturze mięknienia 110°C oraz polietylenu niskiej gęstości o wskaźniku płynięcia 0,55 dg/min oraz gęstości 928 kg/m3, temperaturze mięknienia 106°C, natomiast warstwy B i D o grubości 10% każda składają się z polietylenu wysokiej gęstości o wskaźniku płynięcia 0,8 dg/min, gęstości 961 kg/m3 oraz temperaturze mięknienia 129°C oraz polietylenu niskiej gęstości o wskaźniku płynięcia 0,55 dg/min oraz gęstości 928kg/m3, temperaturze mięknienia 106°C. Zgłoszenie obejmuje też zestaw urządzeń do wytwarzania folii pięciowarstwowej o wysokiej wytrzymałości i kurczliwości, zawierający wytłaczarki, w których przygotowuje się uplastycznione i zhomogenizowane mieszaniny na poszczególne warstwy folii połączone z głowicą łączącą warstwy w jedną tubę dalej rozdmuchiwaną doprowadzonym powietrzem, który charakteryzuje się tym, że wytłaczarka przygotowująca środkową warstwę C folii zawiera filtr (2) zainstalowany przy pierwszej strefie grzania surowca oraz mieszalnik (3) z podwójnym ślimakiem i samoczyszczący filtr (4), zainstalowany na wyjściu wytłaczarki.The subject of the application is a five-layer film with high strength and shrinkage, consisting of the outer layers A and E of the middle layer C separated from the outer layers A and E by layers B and D. This film is characterized in that the middle layer C constitutes about 50% of the thickness of the entire film, and its main component is regranulate from a post-production film containing polyamide, and a film from post-production LDPE regranulate with an mfi of 0.7 - 0.8 gd/min and a density of 922 - 924 kg/m3 with an antioxidant with a melt flow index of 20 g/m3 10 min, density 0.940 g/cm3, and the process additive PPA with a polyethylene base with a bulk density above 0.935 g/cm3. Outer layers A and E, approximately 15% thick each, consist of linear polyethylene with a melt index of 0.7 dg/min and a density of 926 kg/m3, a softening point of 110°C and low-density polyethylene with a melt index of 0.55 dg/min and a density 928 kg/m3, softening point 106°C, while layers B and D, 10% thick each, consist of high density polyethylene with a melt index of 0.8 dg/min, density 961 kg/m3, softening point 129°C and polyethylene low density with a melt index of 0.55 dg/min and a density of 928 kg/m3, softening point of 106°C. The application also includes a set of equipment for the production of a five-layer film with high strength and shrinkage, including extruders in which plasticized and homogenized mixtures are prepared for individual film layers connected to a head combining the layers into one tube further blown with air supplied, characterized in that the extruder preparing the middle layer C of the film includes a filter (2) installed at the first heating zone of the raw material and a mixer (3) with a double screw and a self-cleaning filter (4) installed at the exit of the extruder.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest folia pięciowarstwowa o wysokiej wytrzymałości i kurczliwości.The subject of the invention is a five-layer film of high strength and shrinkage.

Opakowania termokurczliwe pozwalają na łączenie towarów w pakiety, zgrzewki. Folia po obkurczeniu przylega do opakowania, co powoduje, że nie trzeba używać dodatkowych form pakowania takich jak karton, strecz czy pasek. Folia termokurczliwa zabezpiecza przed negatywnym wpływem czynników zewnętrznych takich jak kurz, brud, promienie słoneczne, woda oraz przed uszkodzeniami mechanicznymi gdzie wymagane jest opakowanie szczelne i trwałe. Rynek folii termokurczliwej rośnie z roku na rok. Według pism branżowych oraz portali tematycznych wzrost w najbliższych latach będzie oscylował pomiędzy 12-16%. Przedsiębiorcy duży nacisk kładą na obniżanie kosztu zapakowania jednej jednostki, przez co branża produkcji folii rozwija projekty B+R mające na celu wyprodukowanie odpowiednio zaawansowanego technicznie a przy tym taniego materiału. Jednym z rozwiązań pozwalającym utrzymać konkurencyjność jest downgauging czyli obniżenie grubości/wagi materiału przy jednoczesnym zachowaniu parametrów mechanicznych. Dlatego coraz częściej obok linii do produkcji folii monowarstwowych stosuje się trójwarstwowe a w ostatnich latach również i pięciowarstwowe linie. Linie produkujące folie z wielu warstw pozwalają na stosowanie surowców pierwotnych wysokozaawansowanych technologicznie o znacznej cenie w mniejszych ilościach jak w przypadku linii jednowarstwowych jak i tańszych wypełniaczy. Połączenie drogich materiałów z tańszymi wypełniaczami daje możliwość wytworzenia folii łączącej ze sobą ekonomikę i wysoką użytkowość.Heat-shrinkable packaging allows you to combine goods into packages or heat-shrink wraps. After shrinking, the foil adheres to the package, which means that you do not need to use additional forms of packaging such as cardboard, stretch or strip. The heat-shrinkable film protects against the negative influence of external factors such as dust, dirt, sun rays, water and against mechanical damage where tight and durable packaging is required. The heat-shrinkable film market is growing every year. According to trade magazines and thematic portals, the growth in the coming years will oscillate between 12-16%. Entrepreneurs place great emphasis on reducing the cost of packing one unit, thanks to which the film production industry develops R&D projects aimed at producing technically advanced and cheap material. One of the solutions that allows you to stay competitive is downgauging, i.e. reducing the thickness / weight of the material while maintaining mechanical parameters. Therefore, more and more often, next to the monolayer film production lines, three-layer lines, and in recent years also five-layer lines, are used. Lines producing films from multiple layers allow the use of high-tech primary raw materials of a significant price in smaller quantities, as in the case of single-layer lines and cheaper fillers. The combination of expensive materials with cheaper fillers makes it possible to produce a film that combines economy and high utility.

Obecnie istnieją różne formy nacisku aby procent zawróconych opakowań, zwłaszcza z materiałów ropopochodnych, był jak największy.Currently, there are various forms of pressure to maximize the percentage of recycled packaging, especially from petroleum materials.

Aby zwiększyć właściwości wytrzymałościowe folii oraz utrzymać parametry technologiczne wyrobu wytwarza się folie wielowarstwowe, trzy- a nawet pięciowarstwowe. Taka konstrukcja folii daje możliwość zastosowania tworzyw nowej generacji w ilościach stanowiących niewielki procent całej kompozycji korzystnie wpływających na właściwości wytrzymałościowe wyrobu.In order to increase the strength properties of the film and maintain the technological parameters of the product, multi-layer, three or even five-layer films are produced. Such a structure of the film makes it possible to use new generation plastics in amounts constituting a small percentage of the total composition, favorably affecting the strength properties of the product.

Kompozycje wielowarstwowe składają się z polietylenu niskiej gęstości stanowiącego bazę w warstwach zewnętrznych z dodatkiem polietylenu liniowego lub polietylenu metalocenowego w celu poprawy właściwości optycznych, kurczliwości oraz zgrzewalności. Natomiast w warstwach środkowych stosuje się polietylen wysokiej lub średniej gęstości w ilościach dostosowanych do wymagań wytrzymałościowych. Stosowanie polietylenów wysokiej i średniej gęstości wiąże się z pewnymi ograniczeniami z uwagi na to, że surowce te negatywnie wpływają na kurczliwość, sztywność oraz przezroczystość wyrobu.Multilayer compositions consist of low density polyethylene as the base for the outer layers with the addition of linear polyethylene or metallocene polyethylene to improve optical properties, shrinkage and weldability. However, in the middle layers, high or medium density polyethylene is used in amounts adapted to the strength requirements. The use of high and medium density polyethylenes has certain limitations as these raw materials negatively affect the shrinkage, stiffness and transparency of the product.

Ze zgłoszenia patentowego nr P.403956 znany jest sposób wytwarzania folii pięciowarstwowej o wysokiej wytrzymałości oraz kurczliwości, oraz folia pięciowarstwowa o wysokiej wytrzymałości oraz kurczliwości. Folia ta składa się z warstw skrajnych A i E o grubości w przybliżeniu 10% każda i wewnętrznej warstwy C o grubości w przybliżeniu 40% grubości całej warstwy rozdzielonej od warstw zewnętrznych A i E warstwami B i D o grubości w przybliżeniu 20% każda grubości całej warstwy. Warstwy A i E stanowią mieszaninę tworzyw zawierającą 8% polietylenu gęstości 0,921-0,924 g/cm³, wskaźniku szybkości płynięcia 0,2-0,35 g/10 min i temperaturze mięknięcia 94°C, 10% metalocenowego polietylenu liniowego o gęstości 0,923 g/cm³, wskaźniku szybkości płynięcia 0,9 g/10 min i temp. mięknięcia 114°C, 12% monomodalnego polietylenu o gęstości 0,958 g/cm³, wskaźniku szybkości płynięciaPatent application No. P.403956 discloses a method of producing a five-layer film with high strength and shrinkage, and a five-layer film with high strength and shrinkage. This film consists of edge layers A and E each approximately 10% thick and an inner layer C approximately 40% of the thickness of the entire layer separated from the outer layers A and E by layers B and D approximately 20% each of the total thickness layers. Layers A and E are a mixture of materials containing 8% polyethylene with a density of 0.921-0.924 g / cm ³ , a melt flow index of 0.2-0.35 g / 10 min and a softening point of 94 ° C, 10% linear metallocene polyethylene with a density of 0.923 g / cm ³ , melt index 0.9 g / 10 min and softening point 114 ° C, 12% monomodal polyethylene with a density of 0.958 g / cm ³ , melt flow index

0,3 g/10 min i temperaturze mięknięcia 132°C, 0,7% dodatku antyblockingowego z bazą polietylenową małej gęstości z zawartością 25% krzemionki oraz 4% erukamidu o właściwościach: gęstości 0,57 g/cm³, wskaźniku płynięcia 0,22 g/10 min, i 1% wysokostężonego węglanu wapnia z bazą polietylenu małej gęstości o właściwościach: gęstość 1,88 g/cm³, wskaźniku płynięcia 7 g/10 min, zawartość węglanu wapnia 80% i średnica rozmiaru cząstek 3 um. Natomiast warstwy B i D stanowi polietylen średniej gęstości o gęstości 0,932 g/cm³, wskaźniku szybkości płynięcia 0,5 g/10 min i temperaturze mięknięcia 115°C, natomiast warstwa C stanowi mieszankę tworzyw zawierającą 80% polietylenu o gęstości 0,921-0,924 g/cm³, wskaźniku szybkości płynięcia 0,2-0,35 g/10 min i temperaturze mięknięcia 94°C oraz 20% monomodalnego polietylenu o gęstości 0,958 g/cm³, wskaźniku szybkości płynięcia 0,3 g/l 10 min i temperaturze mięknięcia 132°C.0.3 g / 10 min and a softening point of 132 ° C, 0.7% of an anti-blocking additive with a low-density polyethylene base with 25% of silica and 4% of erucamide with the following properties: density 0.57 g / cm ³ , melt index 0, 22 g / 10 min, and 1% highly concentrated calcium carbonate with a low density polyethylene base having the properties: density 1.88 g / cm ³ , melt index 7 g / 10 min, calcium carbonate content 80% and particle size diameter 3 µm. On the other hand, layers B and D are medium-density polyethylene with a density of 0.932 g / cm ³ , a melt flow index of 0.5 g / 10 min and a softening point of 115 ° C, while layer C is a mixture of plastics containing 80% of polyethylene with a density of 0.921-0.924 g / cm ³ , a melt flow index 0.2-0.35 g / 10 min and a softening point of 94 ° C and 20% monomodal polyethylene with a density of 0.958 g / cm ³ , a melt flow rate of 0.3 g / l 10 min and a temperature softening 132 ° C.

Folia pięciowarstwowa o wysokiej wytrzymałości i kurczliwości składająca się z warstw skrajnych A i E warstwy środkowej C rozdzielonej od warstw zewnętrznych A i E warstwami B i D, charakteryzuje się tym, że warstwa środkowa C stanowi około 50% grubości całej folii a jej głównym składnikiem jest regranulat pochodzący z folii poprodukcyjnej zawierającej poliamid, oraz folii z regranulatu poprodukcyjnego LDPE o mfi 0,7-0,8 dg/min oraz gęstości 922-924 kg/m³ wraz z antoksydantem o wskaźnikuA five-layer film with high strength and shrinkage, consisting of outer layers A and E of the middle layer C separated from the outer layers A and E by layers B and D, characterized by the fact that the middle layer C constitutes about 50% of the thickness of the entire film and its main component is regranulate from post-production film containing polyamide, and film from post-production LDPE regranulate with mfi 0.7-0.8 dg / min and density 922-924 kg / m ³ with an antioxidant with the index

PL 233 541 Β1 płynięcia 20 g/10 min, gęstości 0,940 g/cm³, oraz dodatku procesowego PPA z bazą polietylenową o gęstości objętościowej powyżej 0,935 g/cm³, warstwy zewnętrzne A i E o grubości około 15% każda składają się polietylenu liniowego o wskaźniku płynięcia 0,7dg/min oraz gęstości 926 kg/m³, temperaturze mięknienia 110°C oraz polietylenu niskiej gęstości o wskaźniku płynięcia 0,55 dg/min oraz gęstości 928 kg/m³, temperaturze mięknienia 106°C, natomiast warstwy B i D o grubości 10% każda składają się z polietylenu wysokiej gęstości o wskaźniku płynięcia 0,8 dg/min, gęstości 961 kg/m³ oraz temperaturze mięknienia 129°C oraz polietylenu niskiej gęstości o wskaźniku płynięcia 0,55 dg/min, gęstości 928 kg/m³ i temperaturze mięknienia 106°C.PL 233 541 Β1 flow 20 g / 10 min, density 0.940 g / cm ³ , and process additive PPA with polyethylene base with bulk density above 0.935 g / cm ³ , outer layers A and E with a thickness of about 15% each consist of linear polyethylene melt index 0,7dg / min and density of 926 kg / m ³ and a softening point of 110 ° C and low-density polyethylene having a melt index of 0.55 dg / min and density of 928 kg / m ³ and a softening point of 106 ° C, while the layers B and D with a thickness of 10%, each composed of high-density polyethylene having a melt index of 0.8 dg / min, density 961 kg / m ³ and a softening point of 129 ° C and a low density polyethylene having a melt index of 0.55 dg / min, a density of 928 kg / m ³ and a softening point of 106 ° C.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku przedstawiającym schemat warstw folii pięciowarstwowej o wysokiej wytrzymałości kurczliwości.The subject of the invention is presented in the embodiment in the drawing showing a diagram of layers of a five-layer film with high shrinkage strength.

Pięciowarstwowa folia składa się z warstw skrajnych A i E, warstwy środkowej C oddzielonej od warstw zewnętrznych A i E warstwami B i D.The five-layer foil consists of the outer layers A and E, the middle layer C separated from the outer layers A and E by layers B and D.

Pięciowarstwowa folia według wynalazku posiada skład przedstawiony w poniższej tabeli.The five-layer film according to the invention has the composition shown in the table below.

Warstwa A Layer A 85% SABIC®LLDPE 726QE + 15% SABIC®LDPE 2801H0W 85% SABIC®LLDPE 726QE + 15% SABIC®LDPE 2801H0W 15% 15% Warstwa B Layer B 50% SABIC®HDPE F04660 + 50% SABIC®LDPE 2801H0W 50% SABIC®HDPE F04660 + 50% SABIC®LDPE 2801H0W 10% 10% Warstwa C Layer C 94% Recykling PA’PE+5% Schulman PPA AMF 706+1 % Polybatch Resolve 94% PA'PE Recycling + 5% Schulman PPA AMF 706 + 1% Polybatch Resolve 50% 50% Warstwa D Layer D 50% SABIC®HDPE F04660 + 50% SABIC®LDPE 2801HOOW 50% SABIC®HDPE F04660 + 50% SABIC®LDPE 2801HOOW 10% 10% Warstwa E Layer E 85% SABIC®LLDPE 726QE + 15% SABIC®LDPE 2801H0W 85% SABIC®LLDPE 726QE + 15% SABIC®LDPE 2801H0W 15% 15%

Warstwa środkowa C folii stanowi około 50% grubości całej folii a jej głównym składnikiem jest regranulat pochodzący z folii poprodukcyjnej zawierającej poliamid, oraz folii z regranulatu poprodukcyjnego LDPE o mfi 0,7-0,8 dg/min oraz gęstości 922-924 kg/m³ wraz z antoksydantem o wskaźniku płynięcia 20 g/10 min, gęstości 0,940 g/cm³ oraz dodatku procesowego PPA z bazą polietylenową o gęstości objętościowej powyżej 0,935 g/cm³.The middle layer C of the film is about 50% of the thickness of the entire film, and its main component is regranulate from the post-production film containing polyamide, and the film from LDPE post-production regranulate with mfi 0.7-0.8 dg / min and density 922-924 kg / m3 ³ together with an antioxidant with a melt index of 20 g / 10 min, a density of 0.940 g / cm ³ and a PPA process additive with a polyethylene base with a bulk density above 0.935 g / cm ³ .

Warstwy zewnętrzne A i E, o grubości około 15% grubości całej folii każda, składają się z polietylenu liniowego o wskaźniku płynięcia 0,7 dg/min oraz gęstości 926 kg/m³, temperaturze mięknienia 110°C oraz polietylenu niskiej gęstości o wskaźniku płynięcia 0,55 dg/min oraz gęstości 928 kg/m³i temperaturze mięknienia 106°C.The outer layers A and E, of about 15% of the thickness of the entire film, each consist of a linear polyethylene having a melt index of 0.7 dg / min and density of 926 kg / m ³ and a softening point of 110 ° C and low-density polyethylene having a melt index 0.55 dg / min and density of 928 kg / m ³ and a softening point of 106 ° C.

Warstwy B i D, o grubości 10% grubości całej folii każda, składają się z polietylenu wysokiej gęstości o wskaźniku płynięcia 0,8 dg/min, gęstości 961 kg/m³ oraz temperaturze mięknienia 129°C, oraz polietylenu niskiej gęstości o wskaźniku płynięcia 0,55 dg/min oraz gęstości 928 kg/m³ i temperaturze mięknienia 106°C.The layers B and D, with a thickness of 10% of the thickness of the entire film, each consist of a high density polyethylene having a melt index of 0.8 dg / min, density 961 kg / m ³ and a softening point of 129 ° C and low-density polyethylene having a melt index 0.55 dg / min and density of 928 kg / m ³ and a softening point of 106 ° C.

Materiały zastosowane w warstwach skrajnych A i E mają na celu uzyskanie dobrego zgrzewu i kleistości przy poprawnym obkurczu. Warstwy B i D odpowiadają za sztywność i obkurcz. Warstwa rdzeniowa C, poprzez zastosowanie odpowiednio dobranych regranulatów mających wpływ na wzrost wytrzymałości folii oraz ich przygotowanie poprzez zastosowanie podwójnej filtracji oraz dokładniejszej homogenizacji podwójnym ślimakiem predysponują mieszankę do konkurowania z foliami wykonanymi z surowców pierwotnych.The materials used in the A and E edge layers are intended to obtain a good weld and stickiness with proper shrinkage. Layers B and D are responsible for stiffness and shrinkage. Core layer C, through the use of appropriately selected regranulates that increase the strength of the film and their preparation through the use of double filtration and more precise homogenization with a double screw, predispose the mixture to compete with films made of primary raw materials.

Uzyskaną folię o grubości 0,033-0,036 cechują następujące właściwości:The obtained foil with a thickness of 0.033-0.036 is characterized by the following properties:

WYDUŻENIE WZGLĘDNE PRZY ZERWANIU (%) RELATIVE EXTENSION AT BREAK (%) NAPRĘŻENIE ZRYWAJĄCE (MPA) BREAKING STRESS (MPA) SIŁA (N) STRENGTH (N) WYTRZYMAŁOŚĆ (G) STRENGTH (G) Kurczliwość liniowa Linear shrinkage 750 750 29,74 29.74 33,91 33.91 318 318 Wzdłużna - 76 % Poprzeczna - 16% Longitudinal - 76% Transverse - 16%

Claims

Patent claim

1. A five-layer high-strength and shrink film consisting of outermost layers A and E of the middle layer C separated from the outer layers A and E by layers B and D, characterized in that the middle layer (C) constitutes about 50% of the thickness of the entire film and its the main component is regranulate from the post-production film containing polyamide and the film from the LDPE post-production regranulate with mfi 0.7-0.8 dg / min and density 922-924 kg / m ³ with an anthoxidant with a melt index of 20 g / 10 min, density 0.940 g / cm ³ , and the process additive PPA with a polyethylene base with a bulk density above 0.935 g / cm ³ , outer layers (A and E) with a thickness of about 15% each consist of linear polyethylene with a melt index of 0.7 dg / min and density of 926 kg / m ³ and a softening point of 110 ° C and low-density polyethylene having a melt index of 0.55 dg / min and density of 928 kg / m ³ and a softening point of 106 ° C, while layers (B and D) of a thickness 10% each consist of E of the high density polyethylene having a melt index of 0.8 dg / min, density 961 kg / m ³ and a softening point of 129 ° C and low-density polyethylene having a melt index of 0.55 dg / min and density of 928 kg / m ³ and a temperature of softening at 106 ° C.