Vorrichtung zur Herstellung von gasdichten Verbundfolien aus thermoplastischen Kunststoffen
Folien aus thermoplastischen Kunststoffen werden infolge ihres geringen Gewichtes, ihrer mechanischen Festigkeit und ihrer Unempfindlichkeit gegen Korrosion als Verpackungsmaterial in zunehmendem Masse verwendet. Nachteilig ist aber, dass Kunststoffe, je nach ihrem chemischen Aufbau, für Gase und Dämpfe mehr oder weniger durchlässig sind. So sind z. B. Folien aus Polyamiden für Wasser-und Alko- holdampf relativ gut durchlässig, dagegen sind sie praktisch undurchlässig gegen Dämpfe von Kohlenwasserstoffen und von Sauerstoff. Folien aus Poly äthylen sind gegen Wasser- und Alkoholdampf praktisch undurchlässig, gut durchlässig für Dämpfe von Kohlenwasserstoffen und Sauerstoff.
Viele Güter, insbesondere Nahrungs- und Ge- nussmittel, erfordern nun Umhüllungen, die gegen Gase und Dämpfe bzw. Wasserdampf völlig undurchlässig sind. Man kann zwar Folien aus beiden Kunststoffen so auswählen, dass sie, übereinandergelegt, eine dichte Sperre gegen Gase und Dämpfe ergeben.
So ist es bekannt, mehrere Folien aus unterschiedlichen Kunststoffen durch Verklebung zu einer Verbundfolie zu verarbeiten. Diese Arbeitsweise ist jedoch sehr umständlich und aufwendig, so dass sie in der Verpackungsindustrie nur selten angewendet wird.
Es wurde nun gefunden, dass man gasdichte Verbundfolien aus thermoplastischen Kunststoffen in einer Vorrichtung herstellen kann, die aus einem an mindestens zwei Schneckenpressen angeschlossenen, mit Verteilerkanälen und Schlitzen versehenen Breitschlitzkopf besteht und erfindungsgemäss gekennzeichnet ist durch einen äusseren Verteilerkanal, der sich über die Länge der Breitschlitzdüse hin in dieser erstreckt, und der durch ein in der Breitschlitzdüse angeordnetes, mit einem inneren Verteilerkanal und einem inneren Schlitz versehenes Einsatzstück in zwei gleich grosse, sich vor dem Austritt aus dem Breitschlitzkopf vereinigende Schlitze aufgeteilt ist.
Die eine der beiden Schneckenpressen kann an den oberen und über eine Verbindungsleitung an den unteren Teil des Verteilerkanals bzw. an die Schlitze, die andere an den inneren Schlitz angeschlossen werden.
Vorzugsweise kann die Verweilzeit der Kunststoffolie während der Herstellung der Verbundfolie in der Vorrichtung verändert werden. Hierzu wird zweckmässig das Einsatzstück gegen den Düsenaustritt hin verschiebbar angeordnet.
In den Figuren 1 bis 3 ist ein Ausführungsbeispiel eines Breitschlitzkopfes nach der Erfindung wiedergegeben.
Der Breitschlitzkopf 1 besitzt einen sich in seiner Längsrichtung hin erstreckenden äusseren Verteilerkanal 2, welcher einen etwa ovalen Querschnitt aufweist und sich keilförmig zur Düsenöffnung 3 hin verjüngt. In derm Verteilerkanal 2 befindet sich ein von aussen eingestecktes Einsatzstück 4. Dieses besitzt einen inneren Verteilerkanal 5 und verjüngt sich in Richtung auf die Düsenöffnung 3 hin keilförmig.
Der innere Schlitz 6 des Einsatzstückes 4 endet im keilförmigen Teil des Verteilerkanals 2 unmittelbar vor der Düsenöffnung 3.
Der äussere Verteilerkanal 2 und sein sich anschliessender, sich gleichfalls keilförmig verjüngender Längsschlitz 7 werden durch das keilförmig ausgebildete Einsatzstück 4 in zwei gleiche Schlitze aufgeteilt (Fig. 3). Der innere Verteilerkanal 5 des Einsatzstükkes mündet in den inneren Schlitz 6, der von den beiden Hälften des Einsatzstückes umschlossen ist.
Zur Herstellung einer dreischichtigen, aus zwei verschiedenen Kunststoffen bestehenden Verbundfo lie wird mit Hilfe der Schneckenpresse 8 plastifizierter Kunststoff in den äusseren Verteilerkanal 2 befördert. Von hier aus gelangt er in die beiden Längsschlitze 7, welche durch das Einsatzstück 4 und die äussere Wand des Verteilerkanais 2 gebildet werden. Mittels einer zweiten Schneckenpresse 9 wird der innere Verteilerkanal 5 mit dem zweiten Kunststoff gefüllt, welcher von hier durch den inneren Schlitz 6 zur Mündung 10 des Einsatzstückes gedrückt wird. Die beiden Kunststoffströme verteilen sich gleichmässig über die ganze Länge der Verteilerkanäle und gelangen zur Mündung 10 des Einsatzstückes 4. Hier werden sie schon im Entstehungszustand miteinander verbunden, wobei die beiden aussen liegenden Folienschichten aus dem gleichen Kunststoff bestehen.
Eine zweischichtige Folie kann dadurch erzeugt werden, dass der Verteilerkanal 5 und der Innenschlitz 6 des Einsatzstückes verschlossen werden.
Schliesst man jetzt an den oberen Teil des Kanals 2 die eine, an den unteren Teil des Kanals 2 die andere Schneckenpresse an, so entsteht eine zweischichtige Folie, während das Einsatzstück ohne Wirkung bleibt. Verschliesst man andererseits die zwischen dem oberen und dem unteren Teil des Verteilerkanals bestehende Verbindungsleitung und schliesst die beiden nun voneinander getrennten, in die Schlitze 7 mündenden Teile des Kanals 2 an zwei Schneckenpressen an, so wird in Zusammenarbeit mit der dritten, den Innenschlitz 6 füllenden Schneckenpresse eine aus drei unterschiedlichen Kunststoffen bestehende Verbundfolie erzeugt.
Durch Verschiebung des Einsatzstückes 4 in Richtung auf die Mündung der Düse kann die Verweilzeit der Kunststoff-Folien in heissem Zustand unter Pressdruck verändert werden. Dadurch ist es also möglich, die Haftung der Folienverbindung auf den bestmöglichen Wert einzustellen.
Bei der in den Figuren dargestellten Anlage sind beide Schneckenpressen so angeordnet, dass sie die beiden plastifizierten Kunststoffe jeweils in der Mitte der Verteilerkanäle eindrücken. Es ist aber auch möglich, die Schneckenpressen seitlich anzuordnen, so dass die Kunststoffe in Längsrichtung zu den Verteilerkanälen bzw. den Schlitzen gelangen. Durch entsprechende Gestaltung des Breitschlitzkopfes können mehrschichtige Verbundfolien erzeugt werden.
Zur Herstellung einer aus drei unterschiedlichen Kunststoffen bestehenden Verbundfolie können die zwischen dem oberen und dem unteren Teil des Verteilerkanals bestehende Verbindungsleitung verschlossen, und die beiden nun voneinander getrennten, in die beiden Schlitze mündenden Teile des Kanals an zwei Schneckenpressen angeschlossen werden.
Zur Herstellung einer aus zwei Kunststoffen bestehenden Verbundfolie können Verteilerkanal und Innenschlitz des Einsatzstückes verschlossen werden.
Device for the production of gas-tight composite foils made from thermoplastics
Foils made of thermoplastics are used to an increasing extent as packaging material due to their low weight, their mechanical strength and their insensitivity to corrosion. The disadvantage, however, is that plastics, depending on their chemical structure, are more or less permeable to gases and vapors. So are z. B. films made of polyamides are relatively well permeable to water and alcohol vapor, but they are practically impermeable to vapors of hydrocarbons and oxygen. Polyethylene foils are practically impermeable to water and alcohol vapor and permeable to vapors of hydrocarbons and oxygen.
Many goods, in particular food and luxury items, now require casings that are completely impermeable to gases and vapors or water vapor. You can choose foils made of both plastics so that, when placed one on top of the other, they create a tight barrier against gases and vapors.
It is known to process several films made of different plastics by gluing them to form a composite film. However, this mode of operation is very cumbersome and complex, so that it is rarely used in the packaging industry.
It has now been found that gas-tight composite films can be produced from thermoplastics in a device which consists of a slot head connected to at least two screw presses, provided with distribution channels and slots and characterized according to the invention by an outer distribution channel extending over the length of the slot nozzle extends into this, and which is divided by an insert piece arranged in the slot die and provided with an inner distributor channel and an inner slot into two slots of equal size that merge before exiting the slot head.
One of the two screw presses can be connected to the upper part and, via a connecting line, to the lower part of the distribution channel or to the slots, the other to the inner slot.
The dwell time of the plastic film can preferably be changed during the production of the composite film in the device. For this purpose, the insert is expediently arranged to be displaceable towards the nozzle outlet.
In the figures 1 to 3 an embodiment of a slot head according to the invention is shown.
The slot head 1 has an outer distribution channel 2 which extends in its longitudinal direction and which has an approximately oval cross section and tapers in a wedge shape towards the nozzle opening 3. In the distribution channel 2 there is an insert piece 4 inserted from the outside. It has an inner distribution channel 5 and tapers in the direction of the nozzle opening 3 in a wedge shape.
The inner slot 6 of the insert 4 ends in the wedge-shaped part of the distribution channel 2 directly in front of the nozzle opening 3.
The outer distribution channel 2 and its adjoining, likewise wedge-shaped tapering longitudinal slot 7 are divided into two identical slots by the wedge-shaped insert 4 (FIG. 3). The inner distribution channel 5 of the insert opens into the inner slot 6, which is enclosed by the two halves of the insert.
In order to produce a three-layer composite film consisting of two different plastics, plasticized plastic is conveyed into the outer distribution channel 2 with the aid of the screw press 8. From here it reaches the two longitudinal slots 7, which are formed by the insert 4 and the outer wall of the distributor duct 2. By means of a second screw press 9, the inner distribution channel 5 is filled with the second plastic, which is pressed from here through the inner slot 6 to the mouth 10 of the insert. The two plastic flows are evenly distributed over the entire length of the distribution channels and arrive at the mouth 10 of the insert 4. Here they are connected to one another as they arise, the two outer film layers being made of the same plastic.
A two-layer film can be produced in that the distribution channel 5 and the inner slot 6 of the insert piece are closed.
If one now connects one screw press to the upper part of the channel 2 and the other screw press to the lower part of the channel 2, a two-layer film is created, while the insert remains ineffective. On the other hand, if the connecting line existing between the upper and lower part of the distribution channel is closed and the two now separated parts of the channel 2 opening into the slots 7 are connected to two screw presses, then in cooperation with the third screw press that fills the inner slot 6 produced a composite film consisting of three different plastics.
By moving the insert 4 in the direction of the mouth of the nozzle, the dwell time of the plastic films in the hot state can be changed under pressure. This makes it possible to adjust the adhesion of the film connection to the best possible value.
In the system shown in the figures, both screw presses are arranged in such a way that they each press the two plasticized plastics in the middle of the distribution channels. However, it is also possible to arrange the screw presses laterally so that the plastics reach the distribution channels or the slots in the longitudinal direction. By designing the slot head accordingly, multilayer composite films can be produced.
To produce a composite film consisting of three different plastics, the connecting line existing between the upper and lower part of the distribution channel can be closed, and the two now separated parts of the channel opening into the two slots can be connected to two screw presses.
To produce a composite film consisting of two plastics, the distribution channel and inner slot of the insert can be closed.