SE461221B - Plastfilm med foerbaettrade svetsegenskaper och mekaniska egenskaper vaesentligen bestaaende av aatervunnen polyeten - Google Patents

Description

461 221 10 20 30 b) dels att filmerna ofta spricker upp vid en lag belastning vid användningen och dels att filmerna är svara att svetsa ihop till sackar. Om säckarna ska användas som sopsäckar är det naturligtvis mycket viktigt att svetsarna håller och att de ej gar sönder vid användningen.

Genom föreliggande uppfinning minskas dessa problem pa ett dramatiskt sätt. Körbarheten vid extruderingen, mätt som antal avbrott per tidsenhet, förbättras avsevärt, de viktiga mekaniska egenskaperna förbättras kraftigt (segheten hos filmerna ökar) och evetsbarheten förbättras.

Enligt uppfinningen tillhandahållas plastfilmer med förbättrade svetsegenskaper och mekaniska egenskaper av åter- vunnen polyeten som även kan innehålla normala polyetentill- satser som fyllmedel och pigment samt mindre mängder förore- ningar som andra plaster, varvid filmerna kännetecknas av att de innehåller minst 10 viktprooent av minst en linjär lagdensitetspolyeten med en densitet under 0,915.

Den återvunna polyetenen kan antingen vara externt insamlat material eller internt spill från olika polyetenkon- verterare eller tillverkare. Oavsett ursprungskälla så är polyetenen sällan ren utan innehåller olika tillsatser sasom fvllmedel, exempelvis krita eller silika, pigment, stabilise- torer, antistatmedel, slipmedel mm. Normala mängder av dessa är välkända för fackmannen. Polyetenen i sig består oftast av en blandning av olika typer. Vanligast är att huvuddelen består av lågdensitetspolyeten (LUPE) med mindre mängder linjär làgdensitetspolyeten (LLDPE) och/eller högdensitets- polyeten (HDPE). Dessutom ingår ofta etensampolymerer såsom etenvinylacetat (EVA) och/eller etenbutylakrylatsampolymerer (HBA). Dessa räknas normalt ocksa till polyetengruppen. Densi- teter och smältindex varierar naturligtvis, dels beroende på olika råvaror och dels beroende pà olika nedbrytningsstadier.

Förutom polyeten innehåller det återvunna materialet ofta olika typer av föroreningar. Dessa kan utgöras av "smuts", sand, jord, tejp, gödningsmedel mm. Det mesta tvättas bort vid atervinningen men en mindre del finns kvar. Pa samma sätt finns ofta en mindre del andra plastmaterial med i den åter- vunna polyetenen. En del av den återvunna polyetenen kan också vara ersatt med nyframställd råvara. Exempelvis kan om mate- e: 10 20 30 1.0 461 221 rialet känns för mjukt en del av atervinningsmaterialet ersät- tas med HDPE. Detta är dock ej det väsentliga med uppfinningen utan det viktiga är att minst 10 viktprocent av plastfilmen består av minst en linjär làgdensitetspolyeten med en densitet under 0,915.

Den linjära lagdensitetspolyetenen (vanligen betecknad VLLDPE) tillhör de relativt nya material som framställts genom sampolymerisation av eten med en sammonomer som exempelvis kan vara buten, hexen, okten eller metylpenten. Densiteten hos dessa material ligger idag mellan 0,880 och 0,915-0,919.

(Gränserna för klassificeringen är nagot svävande). För upp- finningen kan material med en densitet under 0,915 användas.

Det har nämligen visat sig att en densitet på exempelvis 0,918 inte alls har samma goda effekt som en densitet under 0,915.

Smältindex för den linjära lágdensitetspolyetenen kan variera inom vida gränser, men ligger vanligen mellan 0,1 och 20. För film användes vanligen smältindex inom intervallet 0,1-10. Mängden linjär lágdensitetspolyeten bör vara minst 10 viktprocent. Anledningen till detta är att en mindre mängd ej ger tillräckligt god effekt. Detta beror antagligen pà att om mindre än 10 procent tillsätts så fas ej en sammanhängande fas som binder ihop det återvunna materialet. Speciellt lämpligt har en mängd mellan 10 och 45 viktprocent visat sig vara. En alltför hög mängd kan ge en sladdrig och kletig film, spe- ciellt dà en lag densitet används. Dessutom blir filmen dyra- re. En högre mängd kan dock användas, beroende av de övriga tillsatserna.

För att hindra att filmen klibbar ihop och att säcken blir sváröppnad, kan antibleckmedel blandas in. Dessa medel är kända för fackmannen och består vanlgien av krita, silika, myanit, talk eller annat liknande material. Vanliga mängder är 0-5 viktprocent, men högre mängder kan vid behov blandas in.

För att ge filmen eller säcken en sträv yta kan ett “strävgörande" material blandas in. Detta är speciellt viktigt för sopsäckar som annars lätt kan glida ur ställen. Sådana medel är kända för fackmannen och kan exempelvis utgöras av ett finkornigt material som inte smälter vid extruderingen.

Vanliga mängder är 0-5 viktprocent, men högre tillsatser kan användas vid behov. 461 221 4 10 15 20 30 40 När nyframställd råvara inblandas, kan denna utgöras av làgdensitetspolyeten eller linjär làgdensitetspolyeten, bada med en densitet mellan 0,916 och 0,930, eller av högdensitets- polyeten med en densitet mellan 0,930 och OQQSB och ett smält- index mellan 0,01 och 20. Som nyframställd råvara kan vidare inblandas etenvnylacetatsampolymer (EVA) och/eller eten-butyl- akrylatsampolymer (EBA), bada med en densitet mellan 0,920 och 0,960 och ett smältindex mellan 0,1 och 20. De eventuellt in- blandade mängderna av dessa nyframställda råvaror kan bestäm- mas av fackmannen mot bakgrund av de speciella egenskaper som onskas hos den färdiga filmen. Sålunda kan exempelvis en till- sats av högdensitetspolyeten användas om filmen önskas mera styv. Det nyframställda materialet kan ersätta upp till 50 X av det återvunna plastmaterialet men denna gräns är icke kri- tisk. Vid mindre mängder av àtervunnet material blir även ver- kan av den enligt uppfinningen tillsatta linjära làgdensitets- polyetenen mindre framträdande.

Filmerna enligt uppfinningen kan vidare innehålla kon- ventionella tillsatsmedel, såsom färgämnen, stabilisatorer, antistatmedel, fyllmedel och liknande, som är välkända för fackmannen.

Framställningen av filmerna enligt uppfinningen sker pa konventionellt sätt, företrädesvis genom filmblásning, men planextrudering är även möjlig. Som framhallits i det föregå- ende, uppvisar de föreliggande filmerna förbättrade mekaniska egenskaper vid framställningen Tjockleken hos filmerna enligt uppfinningen är samma som den som normalt användes, alltsa mellan ca 15 och ca 150 um.

De tunnare filmerna användes har till mindre påsar för för- packningsändamàl, medan tjockare filmer användes för säckar, främst för sophantering.

Effekten av att blanda in den linjära lagdensitetspolye- tenen med en densitet under 0,915 är som tidigare nämnts fler- faldig. For det första minskar avbrottsfrekvensen vid extrude- ringen genom att materialet binds samman battre. Dessutom min- skar igensättningen av filtren.

För det andra så förbättras en rad mekaniska egenskaper som är speciellt viktiga för sopsäckar. Som sa ofta visat sig är det svårt att med standardiserade metoder mäta dessa egen- skaper. Därför har valts att redovisa resultaten i form av u) 10 15 20 30 35 40 UI 461 221 mera verklighetsnära tester. En av de viktigaste är vad man kan kalla “rämningstendens“. Rämningstendensen mäts genom att man i överkanten av säcken gör en brottanvisning och sedan sliter till i säcken. Om materialet därvid brister mycket lätt och går rakt utan synbart motstånd sa ar rämningstendensen stor. Speciellt viktigt är att göra detta i sidovecken och invikningsvecken om säcken är invikt. Dessa veck är nämligen ofta svaga punkter pà säckar av àtervunnet material. En annan viktig test är punkteringshàllfastheten. Denna är ett matt på hur lätt det gar hal i filmen eller säcken. Speciellt i sop- säckar finns ofta vassa föremål som kan göra hal i säcken.

Funkteringshállfastheten bestämmas genom att filmen spännes över en öppen cylinder med diametern 76 mm, varefter en cylinder med diametern 7 mm pressas ned mot filmen vid den öppna cylinderns medelpunkt och nedpressningent till brott uppmätes.

Motsvarande bestämning göres med en konisk provkropp med diameterna 3 mm.

Kombinationen av punkteringshàllfasthet och rämnings- tendens ger en god uppfattning om hur lätt ett hål uppstår i säcken och hur lätt det utvidgas.

Den tredje stora effekten är att det återvunna polyete- nets svetsbarhet och svetsstyrka ökar dramatiskt genom in- blandningen av den linjära làgdensitetspolyetenen. Det bästa sättet att bedöma en svets är att för hand försöka dra sönder svetsen. Detta kan göras dels genom att fläka sönder svetsen och dels genom att dra tvärs över.

Uppfinningen àskadliggörs närmare av de följande utfö- ringsexemplen och resultaten av de olika testerna redovisas i efterföljande tabell.

Exempel 1 En film enligt uppfinningen framställes genom filmblàs~ ning vid 180-220°C och en hastighet av 20 m/min. Uppblàsnings- förhållandet var 1:3,0 och filmtjockleken var 55 um. Filmen bestod av 60 viktprocent återvunnen polyeten, 20 viktprocent nyframställd polyeten med en densitet på 0;920 0Ch Smflltindex 0,3 samt 20 viktprocent linjär làgdensitetspolyeten med en densitet av 0,900 och ett smältindex av 1,0. Filmen Qick utmärkt att extrudera och av filmen gjordes sedan soPsäckar.

Säckarna gick bra att framställa. 461 221 UI 10 20 30 Exempel 2 Samma exempel som 1 men med S0 viktprocent återvunnen polyeten, 20 viktprocent nyframmställd polyeten och 30 vikt- procent lingar làgdensitetspolyeten.

Exempel 3 Som jämförande exempel framställdes en film under samma betingelser som exempel 1 men med 80 viktprocent átervunnen polyeten och 20 viktprocent lágdensitetspolyeten med densite- ten 0,920 och smältindex 0,3. Filmen var mycket svàrsvetsad och säckarna-rämnade mycket lätt (se efterföljande tabell).

Exempel 4 En plastfilm enligt uppfinningen framställdes under liknande förhållande som exempel 1 men temperaturen var 220- 240°C och uppblàsningsförhallandet 2,7:1. Filmtjockleken var 75 um. Filmen innehöll 80 viktprocent återvunnen polyeten och 20 viktprocent linjär lågdensitetspolyeten med densiteten 0,900 och smältindex 1,0. Filmen gick bra att konvertera till sackar. En viss tendens till att säcken var svàröppnad fanns.

Exempel 5 Som jämförande exempel framställdes en film under samma betingelser som exempel 4 men med 100 1 återvunnen polyeten.

Filmen konverterades till säckar.

Exempel 6 En plastfilm enligt uppfinningen framställdes genom filmblàsning med en hastighet av 25 mm/min. Filmen var 75 um och extruderingstemperaturen 160-190°C. Uppblåsningsförhàllan- det var 2,6:1. Filmen innehöll 65,5 viktprocent återvunnen polyeten 2,5 viktprocent finfördelad krita som antiblockmedel, 2 viktprocent av ett grovkorningt ämne som ger en sträv yta oc 30 viktprocent av en linjär làgdensitetspolyeten med densite- ten 0,900 och smaltindex 1,0. Filmen konverterades utan prob- lem till säckar och var mycket lättöppnad.

Exempel 7 En plastfilm enligt uppfinningen framställdes genom filmblàsning med en hastighet av 16 m/min. Extruderingstempe- raturen var 180-215°C och filmtjockleken var 70 um. Filmen innehöll 57 viktprocent återvunnen polyeten, 10 viktprocent av en HDPE med densiteten 0,944 och smàltindex 0,3, 3 viktprocent finfördelad krita som antiblockmedel och 30 viktprocent av en 10 15 20 25 30 =" 461 221 linjär làgdensitetspolyeten med densiteten 0,900 och smältin- dex 1,0. Filmen gick mycket bra att konvertera till säckar och säckarna var lättöppnade.

Exempel 8 Som jämförande exempel framtälldes en film under samma betingelser som exempel 7, men med 100 2 återvunnen polyeten.

Filmen konverterades till säckar.

Exempel 9 En film enligt uppfinningen framtälldes genom filmblàs- ning vid en extruderingstemperatur av 175-210°C*och ett upp- blasningsförhallande av 1:3,5. Filmtjockleken var 65 um. Has- tigheten var 19 m/min. Filmen innehöll 52,5 viktprocent åter- vunnen polyeten, 15 viktprocent LDPE med ett smältindex av 1,2 och en densitet av 0,922, 2,5 viktprocent finfördelad krita och 30 viktprocent av en linjär lagdensitetspolyeten med en densitet av 0,900 och ett smältindex av 1,0. Filmen gick utmärkt att konvertera till säckar.

Exempel 10 Som jämförelse framställdes en film under samma betin- gelser som i exempel 9 men filmen innehöll 82,5 viktprocent återvunnen polyeten, 15 viktprocent LDFE med ett smältindex av 1,2 och en densitet av 0,922 samt 2,5 viktprocent finfördelad krita. Aven denna film konverterades till sackar.

I efterföljande tabell redovisas testresultaten pà sackarna. Som framgår av tabellen är skillnaden mellan säckar enligt uppfinningen och referensproven mycket stor. Inga av sackarna enligt uppfinningen visar nagon rämningstendens medan referensproven samtliga :ämnar mer eller mindre. Även svetsar- na ar genomgående bättre på säckarna enligt uppfinningen.

Största skillnaden visar sig ifråga om punkteringshàllfasthe- ten som i samtliga fall är mer än dubbelt sa hög på säckarna enligt uppfinningen. Det är hela tiden viktigt att rätt refe- rensprov genomfors med rätt film enligt uppfinningen. Det återvunna materialet varierar nämligen kraftigt och absolut- värdena skiljer sig därför relativt mycket át. Dessutom inver- kar naturligtvis också tjocklek och körbetingelser. _g_ Z 461 221 ucmuw cwfifimuw wucmhmuemn fßos mun :me mmmfl> xum>uwccfi pmucmm uwo uoncmm pmm ma hmcswæ @ pmcemm m.P m.N o~ umfifimn pmfifimc cmmcficcfißaaa uoqficu cmm»m>m cmw@m>m cwmcfl cmocfi o.n o.m m xum> mfifim M mocmumusmn Ußmfl hmm ugmfi hmm umcsmm ßuwfi hmcsmz o.F m." m wcmdw pmfiñmz cwmcflccfißnns ßmfificu :use yhogm cwmQm>w cmocfl cmwcfi o.n o.e ß uwfifimz hmflfimn cmcficcfluans Quwficu cum~m>w cmmuw>w cw@cH cmmcfi m.~ o.« w pmucmw Lmvcmm xum> mfiflm M muâhmefl. 33 2.5 33 ...ä Få: SW: QÉEE. o; m; m umfiflwz Qmflfimc cmmcflccfluans uowficu cmwum>m cmm»m>w cmmcH cmocH o.N m.n a ucmflmßoe . mncmpmhemm uumfl hwu mun :ms pmcswm 1um> mfifim M o.~ o._ m uwucmm www uumfi umewm vcmumaos cmocwccfiuaas umflficu Qxpmäm :ms pmfiflmc pmucmw han cmm»m>w cmucfi cmocfi m.w m.n N ucwgwuoe cmmcflccflkaus Qmflficm ypoum :ms pmfiflwz uuucmw »wo cmm@m>m cuocfl cmmcfi o.N m.~aN P um>m »xmh fimflpmpmz 1um> Qao~x>o~u QQo~x>opa mcficxmfiu mcwcmmnc se n se N Hmaewxu “Efiwfiïwcmgmšm Pics? .ä w Éfimmßïflßwwcfipwßxcn.. pmxumm :oo pwefifiu wo: hmamxmcmmm nfifimnwh

Claims (7)

9 461 221 Patentkrav

1. Plastfilm med förbättrade svetsegenskaper och meka- niska egenskaper, och väsentligen bestàende av återvunnen po- lyetcn, eventuellt till en del ersatt med nyframställd råvara, k ä n n ß t e c k n a d därav, att den innehaller 10-45 viktprocent av minst en linjär làgdensitetspolyeten med en densitet under 0,915.

2. Plastfilm enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att den nyframställda rávaran, utgöres av minst ett av materialen làgdensitetspolyeten eller linjär làgdensitetspoly- eten med densitet mellan 0,916 och 0,930, högdensitetspolyeten med densitet mellan 0,930 och 0,965, eten-vinylacetatsampoly- mer och eten-butylakrylatsampolymer.

3. Plastfilm enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k- n a d därav, att den linjära lågdensitetspolyetenen med den- sitet under 0,915 finnes närvarande i en mängd mellan 15 och 45 viktprocent.

4. Plastfilm enligt något av krav 1-3, k ä n n e - t e c k n a d därav, att den linjära làgdensitetspolyetenen med densitet under 0,915 har en densitet mellan 0,880 och 0,910.

' 5. Plastfilm enligt något av krav 1-4, k ä n n e - 1; 'e e k n e d därav, ett den även innehåller o-s viupreeent antiblockmedel.

6. Plastfilm enligt nagot av krav 1-4, k ä n n e - t e c k n a d därav, att den innehåller 0-5 viktprocent av ett material som ger filmen en sträv yta.

7. Plastfilm enligt nagot av krav 1-6, k ä n n e - t e c k n a d därav, att den är formad till en säck, spe- ciellt dà en sopsäck.