PT1915249E

PT1915249E - Método para a produção de fitas de película cortada orientadas

Info

Publication number: PT1915249E
Application number: PT06821701T
Authority: PT
Inventors: Amit Kumar Lohia; Harendra Kumar Anand
Original assignee: Lohia Starlinger Ltd
Priority date: 2005-11-21
Filing date: 2006-11-16
Publication date: 2008-11-25
Also published as: EG25090A; BRPI0618877A2; US8003031B2; DE602006003567D1; MX2008005321A; CN101365575A; CN101365575B; ATE413267T1; EA200801380A1; BRPI0618877B1; ES2317589T3; US20080258333A1; EA013853B1; EP1915249B1; IN266816B; WO2007057923A1; PL1915249T3; EP1915249A1

Description

DESCRIÇÃO "MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DE FITAS DE PELÍCULA CORTADA ORIENTADAS" A presente invenção refere-se a um método para produzir fitas de pelicula cortada orientadas.

Fitas de pelicula cortada, também conhecidas como faixas de pelicula, tiras, fitas de pelicula cortada, fitas de ráfia, fita de fio e fitas orientadas monoaxialmente são definidas como produtos termoplásticos orientados unidireccionalmente com uma elevada relação largura-espessura.

Fitas de película cortada feitas de poliolefinas tais como polipropileno (PP), polietileno de elevada densidade (HDPE) e polietileno de baixa densidade linear (LLDPE) e outros materiais poliméricos semelhantes são bem conhecidas e têm várias aplicações. As áreas principais de aplicação incluem sacos tecidos, grandes sacos industriais e tecidos de empacotamento, geo-têxteis, cordas e cordéis e variadas telas tecidas industrialmente.

Fitas de pelicula cortada podem ser produzidas a partir de moldes lisos extrudados ou película tubular (soprada). A película soprada é melhor para certos tipos de fios finos de fita de película cortada. A maioria das fitas de película cortada é feita de películas moldadas. Geralmente, as fitas de película cortadas são formadas cortando folhas de película extrudidas que são depois estiradas utilizando um dos dois processos conhecidos, estirar a película cortada em conjunto 1 como um único feixe ou individualmente em vários grupos/feixes de tiras.

Um exemplo do estiramento em múltiplas etapas pode ser encontrado na patente US 4113935 que se refere a um processo para produzir faixas de película de reduzida retracção. Neste método uma orientação desejada na fita de película cortada é alcançada através de uma série de rolos com velocidades crescentes e temperatura crescente. Após as fitas de película cortada terem sido estiradas na direcção da máquina, elas podem ser reaquecidas num conjunto de rolos aquecidos e arrefecidas num conjunto de rolos arrefecidos para reduzir uma retracção residual. 0 processo de estiramento em múltiplas etapas, como apresentado na patente US 4113935, raramente é utilizado e mesmo assim, na maior parte das vezes, utilizado para fitas de película cortada de reduzida retracção. A grande maioria das fitas de película cortada é feita utilizando uma única etapa de estiramento. 0 método e dispositivo utilizando diversos feixes de fitas de película cortada podem ser encontrados no documento WO 2006/037571. De acordo com este método, antes do processo de tracção, o grupo de fitas de película cortada (tiras) é separado em vários sub-grupos de fitas de película cortada e depois os sub-grupos são esticados, separadamente, a alta velocidade. No entanto, este método requer equipamento novo e caro. O método acima não deve ser confundido com o processo de estirar todas as fitas de película cortada em conjunto como um único grupo utilizando equipamento convencional e de custo relativamente baixo. 2

Na técnica anterior, equipamento e métodos de fabrico convencionais numa única etapa envolvem o seguinte processo, como mostrado na Fig. 1.

Em geral, a poliolefina fundida é extrudida através de um molde de extrusão adequado para formar uma folha da espessura requerida que é adequadamente arrefecida através de um dispositivo como imersão em água ou rolo(s) arrefecido(s). Depois a folha, substancialmente amorfa, é transportada, sob tensão, para um dispositivo de corte adequado para ser cortada em fitas de película. As fitas de película cortada são orientadas monoaxialmente por tracção numa direcção longitudinal, sob condições de aquecimento, para chegarem a fitas de película cortada que podem ser definidas em termos de uma razão de orientação, por vezes também referida como a razão de extensão ou estiramento.

Assim, a técnica anterior proporciona um método compreendendo: ^ extrusão de um polímero fundido por meio de uma forma; > imersão e tracção simultânea do polímero fundido num dispositivo de arrefecimento para formar uma folha de película; > corte da folha de película numa multiplicidade de fitas de película cortada relativamente estreitas; > estiramento a elevada temperatura, fazendo passar as fitas de película cortada através de um meio de aquecimento a uma temperatura imediatamente abaixo da temperatura de amolecimento das fitas de película cortada; 3 > endurecimento e arrefecimento das fitas de película cortada orientadas; > Enrolamento das fitas de película cortada.

As velocidades de processamento nas linhas de estiramento da fita da película cortada foram aumentando devido a melhorias no polímero, tecnologia e exigências de mercado. Há quinze anos atrás, a velocidade máxima de operação era de cerca de 240 m/min enquanto que hoje um equipamento convencional para processamento de fitas de película cortada pode operar a velocidades até 450 m/min dependendo da receita do material (polímero e aditivos) e especificações do produto final, i. e., fitas de película cortada.

As fitas de película cortada não estiradas são aquecidas por meio de fornos de ar quente a uma temperatura imediatamente abaixo da temperatura de amolecimento durante o processo de extensão ou estiramento. Com o aumento na velocidade de processamento, para se ter um tempo de residência aumentado, o comprimento do forno de ar quente também aumentou de cerca de 4 metros para cerca de 6 metros.

Contudo, existe um limite prático para o comprimento do forno de ar quente, ditado pelo manuseamento não suportado, das fitas de película cortada, no forno. Assim, a metodologia básica dos métodos da técnica anterior é seguir o processo com um estiramento numa única ou em múltiplas etapas a temperaturas elevadas e é limitada a operar a velocidades máximas de até 450 m/min, o que resulta em muitas desvantagens quando a velocidade de processamento é aumentada para além de 450 m/min. 4

Além disso, é bem conhecido dos especialistas na técnica que, à medida que as velocidades de processamento aumentam, a tendência a quebrar, das fitas de película cortada individuais, durante o estiramento aumenta. Estas fitas de película cortada são geralmente "enviadas" para trás e o processo continua sem grande interrupção, mas as fitas de película cortada quebradas até que possam ser devolvidas pelos operadores vão para o desperdício e, desse modo, reduzem a eficiência da máquina e produzem um desperdício inutilizável.

No caso de velocidades acima de 450 m/min, a tendência para as fitas de película cortada quebrarem aumenta para além de limites aceitáveis levando, às vezes, a uma interrupção completa da operação e daí resultando perdas na produção e desperdício aumentado.

Outra desvantagem dos métodos da técnica anterior é que a velocidades elevadas e razões de estiramento total utilizáveis, o início do estreitamento ou também designada "iniciação geométrica do estiramento" recua, progressivamente, para fora do forno de ar quente para uma área em que a temperatura é mais baixa do que a temperatura de estiramento requerida. Isto resulta num "estiramento frio" descontrolado e para além de causar quebras como descrito acima, resulta numa orientação inadequada das cadeias de moléculas do polímero e deterioração das propriedades mecânicas, tais como firmeza, elongação e outros parâmetros relacionados com a qualidade das fitas de película cortada. O documento GB 1275290 divulga um processo para a produção de películas estiradas monoaxialmente através do estiramento longitudinal de películas termoplásticas lisas, em que a 5 película é estirada até um grau predeterminado utilizando um sistema de estiramento de fenda estreita e a película é mais estirada utilizando um sistema de estiramento de fenda larga. 0 documento GB 1407580 divulga um método para produzir películas de poliéster. O documento DE 1779375 divulga um dispositivo para esticar teias de película feitas de material termoplástico. O documento US 5772944 divulga um método para produzir uma cinta polimérica incluindo inicialmente a formação de um poliéster cristalino com orientação molecular ou um copolímero de poliéster de secção transversal uniforme que é muitas vezes mais largo do que a sua espessura.

Assim, há necessidade de um método para processar fitas de película cortada com uma estabilidade do processo melhorada, a velocidades de processamento presente normais e permitir velocidades de processamento acima de 450 m/min, diga-se até 750 m/min sem as desvantagens consequentes.

Um objectivo da invenção é proporcionar um método para processamento de fitas de película cortada em conjunto como um único grupo utilizando equipamento convencional e de relativamente baixo custo.

Um objectivo adicional da invenção é proporcionar um método para processamento de fitas de película cortada com uma estabilidade do processo melhorada em termos de razões reduzidas de ruptura da fita.

Um outro objectivo da invenção é proporcionar um método para processamento de fitas de película cortada permitindo velocidades de processamento acima de 450 m/min, diga-se até 750 m/min. 6

Os objectivos desta invenção são alcançados pelo método, de acordo com as reivindicações anexas incluídas. A invenção refere-se a um método para processar fitas de película cortada de acordo com a reivindicação 1 e compreende as seguintes etapas: > extrusão de um polímero fundido por meio de uma forma; > imersão e tracção simultânea do polímero fundido num dispositivo de arrefecimento para formar uma folha de película; y corte da folha de película numa multiplicidade de fitas de película cortada relativamente estreitas; y estiramento a elevada temperatura, fazendo passar as fitas de película cortada através de um meio de aquecimento a uma temperatura imediatamente abaixo da temperatura de amolecimento das fitas de película cortada; y endurecimento e arrefecimento das fitas de película cortada orientadas; > Enrolamento das fitas de película cortada; em que antes do passo de estiramento, existe um passo de pré-estiramento realizado através da passagem das fitas de película cortada por um conjunto de rolos de fixação rodando a uma dada velocidade e um conjunto de rolos de pré-estiramento rodando mais rapidamente do que os rolos de fixação, em que, pelo menos, um dos rolos do conjunto de rolos de fixação é aquecido a uma temperatura até 85 °C e, pelo menos, um dos rolos do conjunto de rolos de pré-estiramento é arrefecido a uma temperatura entre 15 °C e 45 °C. 7 A contribuição do novo processo em relação ao processo padrão conhecido é uma melhoria na estabilidade do processo e na velocidade de processamento de fitas de película cortada até agora não alcançada com equipamento convencional.

De acordo com a invenção, pelo menos, um dos rolos do conjunto de rolos de fixação é aquecido a uma temperatura até 85 °C, de uma forma preferida até 70 °C e, pelo menos, um dos rolos do conjunto dos rolos de pré-estiramento é arrefecido a uma temperatura entre 15 °C e 45 °C, de uma forma preferida entre 20 °C e 40 °C.

De acordo com a invenção, a razão de pré-estiramento situa-se entre 20% e 80%, de uma forma preferida entre 35% e 70% da razão de estiramento total e a razão de estiramento total situa-se entre 3 e 12, de uma forma preferida, entre 4 e 8.

Numa forma de realização preferida, a velocidade de processamento é acima de 425 m/min e, de uma forma preferida acima de 600 m/min. A contribuição das novas configurações em relação às configurações padrão conhecidas é uma melhoria na velocidade de processamento de fitas de película cortada até agora não alcançada. Através do método da invenção, é possível processar as fitas de película cortada a velocidades acima de 425 m/min o que, entre outras vantagens, pode aumentar a velocidade de produção e ajudar a economizar custos.

No decurso da presente invenção, é também proporcionado um aparelho para executar o método acima. O aparelho compreende os seguintes elementos: um extrusor com um molde, um dispositivo de arrefecimento, uma unidade de corte da película, uma unidade de fixação, um dispositivo de aquecimento e uma unidade para estiramento e endurecimento, em que a unidade de fixação compreende rolos de fixação projectados para serem aquecidos. Além disso, entre a unidade de fixação e o dispositivo de aquecimento compreende ainda uma unidade de pré-estiramento consistindo em rolos de pré-estiramento arrefecidos projectados para serem arrefecidos. 0 dispositivo de arrefecimento pode ser banho de água incluindo um rolo para imersão em água; alternativamente, o dispositivo de arrefecimento pode ser rolos refrigerados. 0 dispositivo utilizado e o seu método de operação permitem o processamento com melhor estabilidade do processo e melhores propriedades mecânicas das fitas de película cortada do que as alcançáveis com processos e aparelhos padrão sob um dado conjunto de parâmetros (tipo e classe da poliolefina, características das fitas de película cortada e velocidades até 450 m/min) e permitirem velocidades de processamento acima de 450 m/min, de uma forma preferida 600 m/min.

De uma forma preferida, o método inventado é aplicável a material de poliolefina, tal como polipropileno (PP), polietileno de elevada densidade (HDPE) e polietileno de baixa densidade linear (LLDPE) e outro material polimérico semelhante.

Este material pode ser utilizado como "polímero virgem" ou misturado com aditivos como um agente antifibrilhação, estabilizador ultra-violeta, corante, polímero reciclado, etc. 9

DEFINIÇÕES

Excepto se for especificado de outra forma, todas as referências a "tracção", "razão de tracção", "estiramento", "razão de estiramento", "orientação" ou "razão de orientação" se referem ao estiramento ou tracção da fita de polímero na direcção longitudinal ou da máquina. A orientação da direcção longitudinal ou da máquina pode ser alcançada através da utilização de dois conjuntos de rolos dispostos sequencialmente, o segundo ou conjunto de rolos mais rápido operando a uma velocidade, em relação ao conjunto mais lento de rolos, que corresponda à razão de orientação desejada. É entendido que um conjunto de rolos compreende dois ou mais rolos.

Durante o estiramento das fitas de película cortada na direcção da máquina, elas são aquecidas através de um dispositivo de aquecimento, tal como rolos aquecidos ou placa quente ou, de uma forma preferida, uma unidade de aquecimento por convecção, geralmente um forno de ar quente, na gama de temperatura entre 95 °C e 175 °C.

Durante a tracção das fitas de película cortada através do forno de ar quente, o conjunto de rolos de fixação lentos pode operar a qualquer velocidade apropriada, geralmente entre 10 e 120 m/min numa linha de produção. O conjunto de rolos de estiramento rápidos opera a uma velocidade apropriada, tipicamente entre 120 e 500 m/min numa linha de produção, para proporcionar uma velocidade de superfície de cerca de três ou mais vezes a do conjunto de rolos de fixação lentos de modo de orientar as fitas de película cortada na direcção da máquina. 10 A "razão de estiramento total" é a razão obtida dividindo a velocidade de superfície dos rolos de estiramento rápido pela velocidade de superfície dos rolos de fixação lentos e, geralmente, tem um valor entre 3 e 12, de uma forma preferida entre 4 e 8.

As fitas de pelicula cortada são depois endurecidas, utilizando geralmente um conjunto à temperatura ambiente ou, de uma forma preferida, rolos de endurecimento aquecidos operando quase à mesma velocidade que os rolos de estiramento e depois arrefecendo sobre um conjunto de rolos de endurecimento arrefecidos operando a uma velocidade de superfície mais reduzida do que a dos rolos de estiramento dando uma velocidade de linha final entre 100 a 450 m/min. A "razão de endurecimento" é a razão entre as velocidades de superfície dos rolos de endurecimento arrefecidos e dos rolos de endurecimento aquecidos e geralmente tem um valor entre 0,90 e 0,98. A "velocidade de processamento" é igual à velocidade de superfície do rolo de endurecimento arrefecido.

As fitas de película cortada geralmente têm uma largura entre 0,8 mm e 60 mm, espessura entre 0,015 mm e 0,1 mm e o denier entre 250 e 45000. De uma forma preferida a largura é entre 2 mm e 5 mm, a espessura entre 0,025 mm e 0,07 mm e o denier é entre 500 e 1500. A presente invenção será agora descrita com referência aos desenhos que a acompanham, nos quais 11

Fig. 1 representa um processo de estiramento numa única etapa de acordo com a técnica anterior; e

Fig. 2 representa um processo com etapa de pré-estiramento de acordo com a invenção.

PROCESSO E EQUIPAMENTO DE ESTIRAMENTO NUMA ÚNICA ETAPA A Fig. 1 representa um diagrama em linha de um equipamento convencional de estiramento, numa única etapa, de fita de película cortada. 0 método de operação envolve o seguinte: 0 parafuso extrusor 1, equipado com um molde de extrusão apropriado 2 produz uma folha S lisa de película fundida a partir do polímero. Esta folha S inicial de película fundida saindo do molde 2 cai para um dispositivo 3 de arrefecimento, tal como água no banho de água e solidifica tornando-se uma folha de película. A folha S de película é estirada a quente entre a borda 2 do molde e o rolo de arrefecimento. Esta película S é depois carregada, sob tensão com a ajuda dos rolos acima do banho de água para a unidade 4 de corte da película. A unidade 4 de corte da película corta a folha S inicial de película numa multiplicidade de fitas T de película cortada relativamente estreitas.

As fitas T de película cortada são conduzidas para a unidade 5 de fixação para serem carregadas sobre o primeiro conjunto de rolos 6 conhecidos como rolos de fixação, que geralmente se encontram à temperatura ambiente.

As fitas T de película cortada são depois conduzidas 12 através do dispositivo 7 de aquecimento tal como uma placa quente, rolos aquecidos ou um dispositivo de aquecimento por convecção, de uma forma preferida, um forno de ar quente para o conjunto de rolos 8 de velocidade mais elevada tipicamente referido como rolos de estiramento. A razão de estiramento total tem um valor entre 3 e 12. 0 forno de ar quente funciona, geralmente, a uma temperatura entre 95 °C e 175 °C. Neste processo, fitas T de película cortada ficam completamente estiradas, portanto, completamente tensas/orientadas.

As fitas de película cortada tensas são depois endurecidas, geralmente passando-as sobre um conjunto de rolos aquecidos ou à temperatura ambiente, de uma forma preferida rolos 10 aquecidos funcionando quase à mesma velocidade que os rolos 8 de estiramento e depois sobre um conjunto de rolos 11 arrefecidos, operando a uma velocidade de superfície mais reduzida do que os rolos 8 de estiramento.

Os rolos 8 de estiramento, os rolos 10 de endurecimento à temperatura ambiente ou aquecidos e os rolos 11 de endurecimento arrefecidos podem ser montados em estruturas individuais ou ser montados numa estrutura comum, em conjunto conhecidas como unidade 9 de estiramento e endurecimento.

No rolo final da unidade 5 de fixação e unidade 9 de estiramento e endurecimento existe, em geral, um rolo de pressão auxiliar apoiado sobre as fitas de película cortada em funcionamento normal para proporcionar um carregamento mais bem controlado a partir do último rolo de cada unidade para a próxima operação; este rolo pode ser levantado e rodado para um lado quando se enrolam as fitas de película cortada. 13

Os rolos 10 de endurecimento aquecidos são geralmente aquecidos a uma temperatura entre 90 °C e 130 °C. Os rolos 11 de endurecimento arrefecidos são geralmente arrefecidos a uma temperatura entre 15 °C e 25 °C. A razão de endurecimento encontra-se entre 0,90 e 0,98.

As fitas de película cortada são depois enroladas em bobinas cilíndricas num dispositivo 12 de enrolamento consistindo numa multiplicidade de enroladores 13.

PROCESSO DE ESTIRAMENTO EM MÚLTIPLAS ETAPAS

Na técnica anterior máquinas para a produção de fita de película cortada, no caso de estiramento em múltiplas etapas, é vulgar realizar o estiramento em múltiplas etapas através de etapas sucessivas de estiramento, com cada etapa apresentando uma temperatura mais elevada do que a etapa anterior, sendo a mínima de 95 °C.

INVENÇÃO A presente invenção modifica o processo da técnica anterior adicionando uma etapa de pré-estiramento em que as fitas de película cortada são arrefecidas depois de as pré-estirar, estabilizando assim a estrutura molecular das fitas de película cortada após a operação de pré-estiramento e antes do estiramento numa única etapa ou em etapas múltiplas. Isto resulta na qualidade requerida do produto juntamente com a manutenção da estabilidade do processo mesmo com o aumento na velocidade de processamento até 750 m/min, de uma forma mais 14 preferida 600 m/min. A Fig. 2 representa um diagrama em linha do aparelho de acordo com a invenção. O parafuso 1 extrusor, equipado com um molde 2 de extrusão adequado produz uma folha S lisa de película fundida a partir do polímero. Esta folha S inicial de película fundida saindo do molde 2 cai para um dispositivo 3 de arrefecimento, tal como água no banho de água e solidifica tornando-se uma folha de película. A folha S de película é estirada a quente entre a borda 2 do molde e o rolo de arrefecimento. A película S é depois carregada, sob tensão com a ajuda dos rolos acima do banho de água para a unidade 4 de corte da película. A unidade 4 de corte da película corta a folha inicial de película S numa multiplicidade de fitas T de película cortada relativamente estreitas.

As fitas T de película cortada são conduzidas para uma unidade 5 de fixação para serem carregadas sobre o primeiro conjunto de rolos 107, conhecidos como rolos de fixação. De acordo com a invenção, pelo menos, um dos rolos do conjunto de rolos 107 de fixação é aquecido a uma temperatura até 85 °C.

As fitas T de película cortada aquecidas são conduzidas através de uma unidade 108 de pré-estiramento onde passam sobre um conjunto de rolos 109 de pré-estiramento rodando mais rapidamente do que os rolos 107 de fixação e pelo menos um destes rolos de pré-estiramento é arrefecido a uma temperatura entre 15 °C e 45 °C.

Depois as fitas de película cortada são pré-estiradas, 15 passando através de um conjunto de rolos 107 de fixação aquecidos a uma temperatura significativamente abaixo da temperatura de amolecimento das fitas T de película cortada e um conjunto de rolos 109 de pré-estiramento arrefecidos, em que, pelo menos, um rolo do conjunto de rolos de fixação é aquecido e, pelo menos um dos rolos do conjunto de rolos de pré-estiramento é arrefecido.

Embora os requerentes não desejem estar limitados por nenhuma teoria, crê-se que quando as fitas de película cortada são estiradas significativamente abaixo da temperatura de amolecimento, a energia é libertada, pelo que as fitas de película cortada são auto aquecidas, geralmente mas não sempre, a uma temperatura mais elevada do que os rolos de fixação aquecidos. Arrefecendo o segundo conjunto de rolos (rolos de pré-estiramento), o referido calor é removido estabilizando, desse modo, as fitas de película cortada antes do estiramento normal, o que resulta numa estabilidade do processo mais elevada, permitindo uma taxa de ruptura da fita mais baixa e/ou velocidades de processamento aumentadas.

Dentro da estrutura desta invenção a "razão de pré-estiramento" é definida como a razão entre as velocidades de superfície dos rolos 109 de pré-estiramento e dos rolos 107 de fixação e, de acordo com a presente invenção, a razão de pré-estiramento situa-se entre 20 % e 80 % da razão de estiramento total.

Numa forma de realização preferida, a razão de pré-estiramento está entre 35 % e 70 % da razão de estiramento total. Além disso, pelo menos um rolo do conjunto de rolos de fixação á aquecido a uma temperatura até 85 °C, de uma forma 16 preferida até 70 °C e, pelo menos, um dos rolos do conjunto de rolos de pré-estiramento é arrefecido a uma temperatura entre 15 °C a 45 °C, de uma forma preferida entre 20 °C a 40 °C.

As fitas T de película pré-estirada parcialmente orientadas são depois conduzidas através do dispositivo 7 de aquecimento tal como uma placa quente, rolos aquecidos ou um dispositivo de aquecimento por convecção, de uma forma preferida um forno de ar quente para o conjunto de rolos 8 de estiramento de velocidade mais elevada. A razão de estiramento total está entre 3 e 12. O forno 7 de ar quente opera qeralmente a uma temperatura entre 95 °C e 175 °C. Neste processo, fitas τ de película cortada ficam completamente estiradas, portanto completamente tensas/orientadas.

Os rolos 8 de estiramento, os rolos 10 de endurecimento à temperatura ambiente ou aquecidos e os rolos 11 de endurecimento arrefecidos podem ser montados em estruturas individuais ou ser montados numa estrutura comum, em conjunto conhecida como unidade 9 de estiramento e endurecimento.

No rolo final da unidade 5 de fixação e unidade 9 de 17 estiramento e endurecimento existe, em geral, um rolo de pressão auxiliar apoiado sobre as fitas de película cortada em funcionamento normal para proporcionar um carregamento mais bem controlado a partir do último rolo de cada unidade para a próxima operação; este rolo pode ser levantado e rodado para um lado quando se enrolam as fitas de película cortada.

Assim, dependendo da poliolefina de formação da película, dos aditivos e das propriedades das fitas de película cortada requeridas para a aplicação de utilização final, os parâmetros podem variar como se segue: > a temperatura do rolo de fixação até 85 °C, > a razão de pré-estiramento entre 20% a 80% da razão de estiramento total, ^ a temperatura do rolo de pré-estiramento entre 15 °C e 45 °C , e > a razão de estiramento total entre 3 e 12; É também proporcionado um aparelho para executar o método acima. O referido aparelho compreende os seguintes elementos: um extrusor 1 com um molde 2, um dispositivo 3 de arrefecimento, 18 uma unidade 4 de corte da película, uma unidade 5 de fixação, um dispositivo 7 de aquecimento e uma unidade 9 para estiramento e endurecimento, em que a unidade de fixação compreende rolos 107 de fixação projectados para serem aquecidos. Além disso, ente a unidade 6 de fixação e o dispositivo 8 de aquecimento, compreende ainda uma unidade 108 de pré-estiramento consistindo em rolos 109 de pré-estiramento projectados para serem arrefecidos.

Os exemplos seguintes pretendem ilustrar e proporcionar uma melhor compreensão da invenção e não restringir ou limitar o seu âmbito.

EXEMPLOS O polímero de polipropileno utilizado nas experiências é vendido pela empresa Reliance Industries limited, índia sob o nome REPOL, classe H030SG, número de série J0610090 com um índice de fluxo de fusão de 3 g/10 min conforme a ASTM D1238. O agente anti-fibrilhação é vendido pela empresa Superpaci, índia, classe PLAST WHITE.

Nas experiências foi utilizado o seguinte equipamento, modificado conforme a invenção:

Linha de Estiramento da Fita: LOREX, de Lohia Starlinger Limited; esta linha inclui o parafuso de extrusão, molde de extrusão, banho de água, unidade de corte da película, unidade de fixação, forno de ar quente, unidade de estiramento e endurecimento. 19

Enroladores: LS250HS, de Lohia Starlinger Limited.

Nas experiências, a firmeza e elongação na ruptura foram determinadas de acordo com a norma BS EN ISO 2062:1995

EXEMPLO 1 COMPARATIVO

Neste Exemplo, de acordo com o estado da técnica fitas de película cortada são produzidas com 90% de polipropileno e 10% de agente antifibrilhação. A folha de película inicial, produzida pelos meios adequados equipados com um molde de extrusão, é extrudida a partir de uma abertura de 0,4 mm da borda do molde a uma temperatura de fusão de 260 °C e cai no banho de água com uma abertura de cerca de 40 mm entre a borda do molde e o nível da água e fica solidificada como uma folha de película enquanto está dentro da água. Depois disso a película é esticada em torno do rolo de imersão no banho de água e carregada, através de outros rolos, para a unidade de corte da película. A película extrudida é cortada num único feixe de 170 fitas de película cortada. As fitas de película cortada têm uma espessura de 0,064 mm e uma largura de 5,7 mm antes da tracção. A película é depois submetida a um estiramento unidireccional numa única etapa, por admissão no forno de ar quente de 6 metros mantido a 165 °C. Antes do forno, os rolos de fixação estão a rodar a uma velocidade de 83,8 m/min; e depois do forno, os rolos de estiramento estão a rodar a uma velocidade de 424 m/min dando uma razão de estiramento total de 5,06. Depois disso as fitas de película cortada são endurecidas num 20 rolo de endurecimento aquecido a uma temperatura de 130 °C e depois relaxadas a uma razão de endurecimento de 0,94. A velocidade dos rolos de endurecimento arrefecidos, mantidos a 25 °C é de 400 m/min. Finalmente as fitas de película cortada são esticadas cruzadas em enroladores no dispositivo de enrolamento. A velocidade de processamento deste processo é de 400 m/min. O processo tem uma média de 8 a 10 quebras/hora.

As fitas de película cortada obtidas apresentam as seguintes propriedades:

Largura: 2,5 mm

Espessura: 0;029 mm

Tamanho de 610 denier

Firmeza na ruptura: 5,3 gr/denier

Elongação na ruptura: 23%

EXEMPLO 2 COMPARATIVO

Neste Exemplo fitas de película cortada são produzidas com 95,2% de polipropileno e 4,8% de agente antifibrilhação. A folha de película inicial, produzida pelos meios adequados equipados com um molde de extrusão, é extrudida a partir de uma abertura de 0,4 mm da borda do molde a uma temperatura de fusão de 260 °C e cai no banho de água com uma abertura de cerca de 40 mm entre a borda do molde e o nível da água e fica solidificada como uma folha de película enquanto está dentro da água. Depois disso a película é esticada em torno do rolo de imersão no banho de água e carregada, através de outros rolos, para a unidade de corte da película. A película 21 extrudida é cortada num único feixe de 170 fitas de película cortada. As fitas de película cortada têm uma espessura de 0,089 mm e uma largura de 5,8 mm antes da tracção. A película é depois submetida a um estiramento unidireccional numa única etapa, por admissão no forno de ar quente de 6 metros mantido a 165 °C. Antes do forno, os rolos de fixação estão a rodar a uma velocidade de 80 m/min; e depois do forno, os rolos de estiramento estão a rodar a uma velocidade de 425 m/min dando uma razão de estiramento total de 5,31.

Depois disso, as fitas de película cortada são endurecidas num rolo de endurecimento aquecido a uma temperatura de 130 °C e depois relaxadas a uma razão de endurecimento de 0,94. A velocidade dos rolos de endurecimento arrefecidos, mantidos a 25 °C é de 400 m/min. Finalmente as fitas de película cortada são esticadas cruzadas em enroladores no dispositivo de enrolamento. A velocidade de processamento deste processo é de 400 m/min. O processo tem uma média de 6 a 8 quebras/hora.

As fitas de película cortada obtidas apresentam as seguintes propriedades:

Largura: 2,5 mm

Espessura: 0;039 mm

Tamanho de 804 denier

Firmeza na ruptura: 5,2 gr/denier

Elongação na ruptura: 25% 22 EXEMPLO 1

Neste Exemplo, de acordo com a invenção fitas de película cortada são produzidas com 90% de polipropileno e 10% de agente antifibrilhação como no exemplo 1 comparativo. A película extrudida é cortada para um único feixe de 170 fitas de película cortada. As fitas de película cortada têm uma espessura de 0,064 mm e uma largura de 5,7 mm antes da tracção. A película é depois submetida a um estiramento unidireccional, por admissão no forno de ar quente de 6 metros mantido a 154 °C. Antes do forno, todos os rolos de fixação a 48 °C estão a rodar a uma velocidade de 84,0 m/min; todos os rolos de pré-estiramento a 30 °C estão a rodar a uma velocidade de 206,7 m/min dando uma razão de pré-estiramento de 2,46 e depois do forno, os rolos de estiramento estão a rodar a uma velocidade de 424 m/min dando uma razão de estiramento total de 5,05.

Depois disso as fitas de película cortada são endurecidas num rolo de endurecimento aquecido a uma temperatura de 130 °C e depois relaxadas a uma razão de endurecimento de 0,95. A velocidade dos rolos de endurecimento arrefecidos, mantidos a 25 °C, é de 401 m/min. Finalmente as fitas de película cortada são esticadas cruzadas em enroladores no dispositivo de enrolamento. A velocidade de processamento deste processo é de 401 m/min. O processo tem uma média de 1 a 2 quebras/hora e mostra que mantendo a mesma velocidade de processamento a média das quebras pode ser reduzida consideravelmente.

As fitas de película cortada obtidas apresentam as seguintes propriedades: 23

Largura: 2,5 mm Espessura: 0; 029 mm Tamanho (título) de 611 denier Firmeza na ruptura: 5,9 gr/denier Elongação na ruptura: 25% EXEMPLO 2

Neste Exemplo, de acordo com a invenção fitas de película cortada são produzidas com 90% de polipropileno e 10% de agente antifibrilhação como no exemplo 1 comparativo. A película extrudida é cortada para um único feixe de 166 fitas de película cortada. As fitas de película cortada têm uma espessura de 0,066 mm e uma largura de 5,5 mm antes da tracção. A película é depois submetida a um estiramento unidireccional, por admissão no forno de ar quente de 6 metros mantido a 160 °C. Antes do forno, todos os rolos de fixação, a 50 °C, estão a rodar a uma velocidade de 130,6 m/min; todos os rolos de pré-estiramento, a 30 °C, estão a rodar a uma velocidade de 311,7 m/min dando uma razão de pré-estiramento de 2,39 e depois do forno, os rolos de estiramento estavam a rodar a uma velocidade de 630 m/min dando uma razão de estiramento total de 4,82.

Depois disso as fitas de película cortada são endurecidas num rolo de endurecimento aquecido a uma temperatura de 140 °C e depois relaxadas a uma razão de endurecimento de 0,95. A velocidade dos rolos de endurecimento arrefecidos, mantidos a 25 °C, é de 600 m/min. Finalmente as fitas de película cortada são esticadas cruzadas em enroladores no dispositivo de 24 enrolamento. A velocidade de processamento deste processo é de 600 m/min. O processo tem uma média de 6 a 8 quebras/hora e mostra que, mantendo a mesma média das quebras, a velocidade de processamento a pode ser aumentada consideravelmente.

As fitas de película cortada obtidas apresentam as seguintes propriedades:

Largura: 2,5 mm Espessura: 0;028 mm Tamanho (título) de 606 denier Firmeza na ruptura: 5,4 gr/denier Elongação na ruptura: 27% EXEMPLO 3

Neste Exemplo, de acordo com a invenção fitas de película cortada são produzidas com 95,2% de polipropileno e 4,8% de agente antifibrilhação como no exemplo 2 comparativo. A película extrudida é cortada para um único feixe de 170 fitas de película cortada. As fitas de película cortada têm uma espessura de 0,090 mm e uma largura de 5,7 mm antes da tracção. A película é depois submetida a um estiramento unidireccional, por admissão no forno de ar quente de 6 metros mantido a 155 °C. Antes do forno, todos os rolos de fixação, a 49 °C, estão a rodar a uma velocidade de 82 m/min; todos os rolos de pré-estiramento, a 28 °C, estão a rodar a uma velocidade de 204 m/min dando uma razão de pré-estiramento de 2,49 e depois do forno, os rolos de estiramento estavam a rodar a uma velocidade de 424 m/min dando uma razão de estiramento total de 5,17. 25

Depois disso as fitas de película cortada são endurecidas num rolo de endurecimento aquecido a uma temperatura de 130 °C e depois relaxadas a uma razão de endurecimento de 0,95. A velocidade dos rolos de endurecimento arrefecidos, mantidos a 25 °C, é de 402 m/min. Finalmente as fitas de película cortada são esticadas cruzadas em enroladores no dispositivo de enrolamento. A velocidade de processamento deste processo é de 402 m/min. O processo tem uma média de 1 a 2 quebras/hora e mostra que mantendo a mesma velocidade de processamento a média das quebras pode ser reduzida consideravelmente.

As fitas de película cortada obtidas apresentam as seguintes propriedades:

Largura: 2,5 mm Espessura: 0; 039 mm Tamanho (título) de 806 denier Firmeza na ruptura: 5,5 gr/denier Elongação na ruptura: 27% EXEMPLO 4

Neste Exemplo, de acordo com a invenção fitas de película cortada são produzidas com 95,2% de polipropileno e 4,8% de agente antifibrilhação como no exemplo 2 comparativo. A película extrudida é cortada para um único feixe de 166 fitas de película cortada. As fitas de película cortada têm uma espessura de 0,092 mm e uma largura de 5,6 mm antes da tracção. A película é depois submetida a um estiramento unidireccional, por admissão no forno de ar quente de 6 metros 26 mantido a 160 °C. Antes do forno, todos os rolos de fixação, a 50 °C, estão a rodar a uma velocidade de 129,5 m/min; todos os rolos de pré-estiramento, a 28 °C, estão a rodar a uma velocidade de 320 m/min dando uma razão de pré-estiramento de 2,47 e depois do forno, os rolos de estiramento estavam a rodar a uma velocidade de 634 m/min dando uma razão de estiramento total de 4,90.

Depois disso as fitas de película cortada são endurecidas num rolo de endurecimento aquecido a uma temperatura de 140 °C e depois relaxadas a uma razão de endurecimento de 0,95. A velocidade dos rolos de endurecimento arrefecidos, mantidos a 25 °C, é de 601 m/min. Finalmente as fitas de película cortada são esticadas cruzadas em enroladores no dispositivo de enrolamento. A velocidade de processamento deste processo é de 601 m/min. O processo tem uma média de 4 a 6 quebras/hora e mostra que mantendo a mesma média das quebras, a velocidade de processamento a pode ser aumentada consideravelmente.

As fitas de película cortada obtidas apresentam as seguintes propriedades:

Largura: 2,5 mm Espessura: 0;039 mm Tamanho (título) de 805 denier Firmeza na ruptura: 5,3 gr/denier Elongação na ruptura: 26% 27

Aplicação Industrial 0 método de acordo com a invenção pode ser utilizado para produzir, a elevadas velocidades, fitas de película cortada para serem utilizadas na produção de sacos tecidos, grandes sacos industriais e tecidos de empacotamento, geo-têxteis, cordas e cordéis e variadas telas tecidas industrialmente.

Deve ser entendido que são possíveis modificações e variações baseadas na divulgação dada acima sem sair do âmbito da invenção de acordo com as reivindicações.

Lista de Referência 1 - Parafuso de extrusão 2 - Molde de extrusão 3 - Dispositivo de arrefecimento, banho de água 4 - Unidade de corte da película 5 - Unidade de fixação 6 - Primeiro conjunto de rolos, rolos de fixação 7 - Dispositivo de aquecimento 8 - Rolos de estiramento 9 - Unidade de estiramento e endurecimento 10 - Rolos de endurecimento aquecidos 11 - Rolos de endurecimento arrefecidos 12 - Dispositivo de enrolamento 13 - Enroladores 107 - Rolos de fixação aquecidos 108 - Unidade de pré-estiramento 109 - Rolos de pré-estiramento arrefecidos S - Folha de película T - Fitas de película cortada

Lisboa, 13 de Novembro de 2008 28

Claims

REIVINDICAÇÕES Método para a produção de fitas de película cortada orientadas, compreendendo os seguintes passos: a) extrusão de um polímero fundido por meio de uma forma; b) imersão e tracção simultânea do polímero fundido num dispositivo de arrefecimento para formar uma folha de película; c) corte da folha inicial de película numa variedade de fitas de película cortada relativamente estreitas; d) estiramento a elevada temperatura, fazendo passar as fitas de película cortada através de um meio de aquecimento a uma temperatura imediatamente abaixo da temperatura de amolecimento das fitas de película cortada; e) endurecimento e arrefecimento das fitas de película cortada orientadas; f) Enrolamento das fitas de película cortada; em que antes do passo de estiramento, existe um passo de pré-estiramento realizado através da passagem das fitas de película cortada por um conjunto de rolos de fixação rodando a uma dada velocidade e um conjunto de rolos de pré-estiramento rodando mais rapidamente do que os rolos de fixação, em que, pelo menos, um dos rolos do conjunto de rolos de fixação é aquecido a uma temperatura até 85 °C e, pelo menos, um dos rolos do conjunto de rolos de pré-estiramento é arrefecido a uma temperatura entre 15 °C e 45 °C.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que, pelo menos, um dos rolos do conjunto de rolos de fixação é aquecido até 70 °C.

3. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que, pelo menos, um dos rolos do conjunto de rolos de pré-estiramento é arrefecido entre 20 °C e 40 °C.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a razão de pré-estiramento se situa entre 20% e 80%, de uma forma preferida, entre 35% e 70% da razão de estiramento total.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que . a razão de estiramento total se situa entre 3 e 12 , de uma forma preferida, entre 4 e 8. 6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a velocidade de processamento é superior a 425 m/min. 7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a velocidade de processamento é superior a 600 m/min. 8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que as referidas fitas de película de 2 poliolefinas cortada são obtidas a partir de uma poliolefina escolhida do grupo compreendendo polipropileno (PP), polietileno de elevada densidade (HDPE) e polietileno de baixa densidade linear (LLDPE). Lisboa, 13 de Novembro de 2008 3 1/2 liãaaaaa! (lí/
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Fig. 2