CS209532B2 - Method of continuous production of laminated foil - Google Patents

Description

(54) Způsob nepřetržité výroby laminované folie

Vynález se týká způsobu nepřetržité výroby laminované fólie, při němž se zahřeje pás teplem tavitelného polyolefinu, odebíraný ze zásobního zařízení a odvíjený ze zásobního bubnu, a sdružený pás s vrstvou papírových vláken a polyolefinovou vrstvou se zahřeje až na teplotu, při níž se polyoleťin stává lepkavým, načež se pak polyolefinový pás a sdružený pás svedou к sobě a působením tlaku se spolu spojí.

Je známo, že je možno tenký pás z pólyolefinové pryskyřice, jako je polyethylen vysoké hustoty, úspěšné spojovat s tlustším pásem, například z vláknitého materiálu, jako je balicí pás ze sulfátové celulózy, opatřeným povrchovou vrstvou polyolefinové pryskyřice, к vytvoření laminátu tím, že se povrch z polyolefinové pryskyřice uvede do lepkavého nebo roztaveného stavu a oba pásy se spolu spojí. Obvykle se na pás z vláknitého materiálu nastříká teplem tavitelný plastický materiál do tloušťky například 0,02 mm. Tento postup zpravidla vyhovuje, když teplota pásu fólie odpovídá teplotě místnosti, za předpokladu, že tloušťka pásu fólie nepřekročí asi 0,02 mm. Je-li tloušťka pásu fólie větší než tato hodnota, bývá spojGňí Y urGltýGTi místech lamhiátu nedokonalé; převyšuje-li tloušťka pásu přibližně 0,07 mm, ke spojení nedojde. Otázka spojení je vážná zejména tehdy, když se pólyoleflnových plastických hmot vysoké hustoty použije jak jako fólie, tak i jako povlaku na pásu vláknitého materiálu. Polyethylen vysoké hustoty, který se vyrábí při poměrně nízkém tlaku za použití katalyzátoru, sestává z řetězce molekul s pouze malým počtem bočních odvětvení. Polyethylen vysoké hustoty je poměrně neohebný a velmi odolný, .například vůči olejům a rozpouštědlům, a proto se laminátů, zahrnujících fólii z polyethylenu vysoké hustoty, používá ve velmi mnoha oblastech. Až dosud nebylo možné využít dobrých vlastností této plastické hmoty v případech, kdy je nutné použít poměrně tlusté fólie, vzhledem к nesnadnosti dosáhnout spojení pásu fólie, vyrobené z takovéhoto plastického materiálu, s pásem z vláknitého materiálu nebo jinou poměrně tlustou fólií, když se má spojení obou těchto pásu dosáhnout rychle, například rychlostí 0,5 m/s. Tlak, potřebný pro spojení těchto dvou pásů, se obvykle vyvodí pomocí přílačných válců a proto, ledaže se použije válců velmi značných průměrů, je doba, po níž oba pásy jsou ve styku s přítlačnými válci, a tudíž i doba přitlačení velmi krátká. Za, důvod, proč pás polyethylenu vysoké hustoty, který má tloušťku výše než asi 0,02 mm a teplotu odpovídající teplotě místnosti, ne209532 ní schopen se pevně spojit s roztavenou vrstvou polyethylenu nebo s vrstvou některého jiného polyolefinu, se považuje vrozená „liknavost“ molekul. Tato liknavost se projevuje neschopností vrstvy se roztavit, dokud neuplyne určitá doba od počátku působení tepla na vrstvu, a okolností, že se tato reakční doba prodlužuje s rostoucí tloušťkou fólie plastické hmoty. Přitiskne-li se polyehylenová fólie malé tloušťky, například 0,01 mm, . na roztavenou vrstvu například' na pásu z vláknitého materiálu o teplotě například 130 “C, přechází teplo z povlaku clo fólie plastické hmoty. Přitiskne-li se polyethylenefólie vyvolá laminární roztavení. Oba pásy jsou po uplynutí doby, po kterou tlak trval, spolu pevně spojeny. Když se však k roztavenému povlaku přitiskne tlustá polyethylenová fólie o teplotě, odpovídající teplotě místnosti, je doba reakce molekul fólie tak dlouhá, a množství pohlceného' tepla. tak velké, že během doby přitlačení nedochází k roztavení, takže nemůže dojít ke spojení.

Tato otázka liknavosti například polyethylenových molekul v případě, kdy se mají spolu spojit dva povlakem opatřené pásy z vláknitého materiálu, byla vyřešena tím, že se povlaky obou pásů z vláknitého materiálu roztaví a pak k sobě přitlačí. Tohoto postupu však ' nelze použít, má-li se pás fólie z plastické hmoty spojit ' například pásem z vláknitého' materiálu, opatřeným povlakem, protože zahřívání pásu plastické hmoty, například plynovým plamenem, bezprostředně před místem, kde dochází ke spojování s pásem z vláknitého materiálu, má za následek, že se fólie plastické hmoty pálí nebo změkne do takové míry, že ji není možno odvíjet ze zásobní cívky bez protažení. I když zahřívání plynovým plamenem nebo jiným vhodným zdroje tepla bezprostředně před spojovací zónou je teoreticky proveditelné, bude následkem dlouhé reakční doby tlusté fólie z polyethylenu vysoké hustoty nemožné, oba pásy navzájem spojit, ledaže by se pásy pohybovaly velmi pomalu, čímž ovšem se tento způsob výroby stává z hlediska průmyslové výroby nezajímavým. .

Je proto účelem vynálezu, poskytnout nový a vhodný způsob spojování pásu poměrně tlusté fólie ' z vláknitého materiálu, opatřené povrchovou vrstvou polyolefinu, například polyethylenu vysoké hustoty nebo polypropylethylenu, s dalším pásem patřeným povrchovou vrstvou polyolefinu. Nový způsob podle vynálezu se opírá o technologii, jíž se molekuly „probudí“ či aktivují dlouho před tím, než se oba pásy spolu spojí, takovým způsobem, že ihned reagují na teplo použité pro roztavení plastických hmot, bez ohledu na tloušťku fólie plastické hmoty.

Předmětem vynálezu je proto způsob nepřetržité výroby laminované fólie, při němž se zahřeje pás teplem tavitelného polyolefinu, odebíraný ze zásobního zařízení a odvíjený. ze zásobního bubnu, a sdružený pás s vrstvou papírových vláken a polyolefinovou vrstvou se zahřeje až na teplotu, při níž se polyolefin stává lepkavým, načež se pak polyolefinový pás a sdružený pás svedou k sobě a působením tlaku se spolu spojí kterýžto způsob se vyznačuje tím, že se polyolefinový pás před odvinutím ze zásobního bubnu a před odebráním ze zásobního zařízení zahřeje na meziteplotu, ležící ' pod teplotou tavení polyolefinu.

Vynález se rovněž týká zařízení k provádění způsobu nepřetržité výroby laminované fólie, popsaného v bodech 1 a 2 definice a spočívajícího v zahřátí pásu teplem tavitelného polyolefinu, odebíraného ze zásobního zařízení a odvíjeného ze zásobního. bubnu, a v zahřátí sdruženého pásu s vrstvou papírových vláken a polyolefinovou vrstvou až na teplotu, při níž se polyolefin stává lepkavým, načež se pak polyolefinový pás a sdružený pás svedou k sobě a působením ' tlaku se ' spolu spojí za vzniku laminované fólie, kteréžto zařízení, zahrnující zásobní zařízení, odvíjecí zařízení a zahřívací zařízení pro polyolefinový pás dodaný na zásobním bubnu, odvíjecí zařízení a zahřívací zařízení pro sdružený pás jakož i vodicí zařízení a dvojici přítlačných válců ke svedení polyolefinového pásu se sdruženým pásem a k jejich přitlačení k sobě, se vyznačuje tím, že zahřívací zařízení je přiřazeno zásobnímu zaířzení a odvinovacímu zařízení k zahřátí polyolefinového pásu 2 na meziteplotu před odvinutím se zásobního bubnu 1.

K bližšímu objasnění vynálezu a jeho specifických význaků je vynález v dalším popsán s přihlédnutím k přiloženému schematickému výkresu, na němž je znázorněno jedno z možných provedení zařízení k provádění způsobu podle vynálezu.

Ze zásobního zařízení, například z ohřívací komory nebo místnosti 17, jejíž všechny stěny jsou izolovány izolačním materiálem 18, vedou (nezakreslené) dveře, jimiž lze do zásobního zařízení, například do ohřívací komory nebo místnosti 17 nebo z ní dopravovat zásobní bubny 1. V zásobním zařízení, například v ohřívací komoře nebo ' místnosti 17 je upraven topný článek 19, kterým může být elektrický ' topný článek, pro zahřívání vnitřku zásobního zařízení, například komory nebo místnosti 17 na požadovanou teplotu. Výše teploty může být nastavena termostatem 20, upraveným vně zásobního' zařízení. Dříve než se plastická fólie použije, vloží se zásobní buben 1 s navinutým polyolefinovým pásem 2 do zásobního zařízení 17 například do ohřívací komory nebo místnosti a teplota uvnitř komory nebo místnosti se ' nastaví termostatem 20 tak, aby vnitřek komory nebo místnosti měl teplotu ležící pod teplotou tavení polyolefinového materiálu. S výhodou odpovídá tato teplota 50 až 95 % teploty tavení uvedeného materiálu. Zásobní bubny 1 s navinutým polyo-lefinovým pásem 2 se ponechají v zásobním zařízení 17, například v komoře nebo místnosti tak dlouho, až teplota veškerého fóliového materiálu dosáhne prakticky teploty komory nebo místnosti, například teploty 114 °C v případě tlusté (0,2 mm) fólie vysoké hustoty. Bezprostředně před tím, než se polyolefinový pás 2 má spojit s dalším sdruženým pásem, jímž je například pás z vláknitého - materiálu, se ohřátý zásobní buben 1 s navinutým polyolefinovým -pásem 2 vyjme ze zásobního nařízení 17, například z místnosti nebo komory, a umístí do laminovacího stroje. Na zahřátém zásobním bubnu 1 je navinut polyolefinový pás 2, například pás polyethylenu vysoké hustoty. Pás, který se má spojit s pásem 2 k vytvoření laminované fólie, je navinut na zásobním bubnu - 3; tímto pásem je v zobrazeném provedení pás 4 papíru, například - balicího papíru ze sulfátové celulózy. Povrch papírového pásu 4, odvrácený od středu zásobního bubnu 3, je opatřen vrstvou plastické' hmoty, jako je polyolefin, například vrstvou polyethylenu vysoké hustoty.

Papírový pás 4 běží od zásobního bubnu 3 přes vodicí kladku 5 a přes další vodicí kladku 6. Od vodicí kladky 6 běží papírový pás 4 k další vodicí kladce 8. U zobrazeného provedení jsou mezi oběma volnými kladkami 5, 6 upraveny dva zahřívací články 9, 10, k nimž se přivádí energie ze zdroje 11 energie. Zahřívacími články 9,10 mohou být elektrické odporové články, upravené pro zahřátí do červeného žáru, nebo jimi mohou - být plynové hořáky. Teplo se přivádí rovnoměrně na povrch papírového pásu 4, přivrácený k článkům 9, 10, čímž se vrstva plastické hmoty, umístěná na opačné straně papírového pásu, stane lepkavou. Ačkoliv je možno přivádět teplo přímo na vrstvu plastické hmoty, je výhodnější zahřívat vrstvu plastické hmoty skrz papírový pás, poněvadž se takto nahromadí větší množství tepla.

Teplý pás 2 fólie plastické hmoty běží pod vodicí kladkou 12 a nad papírovým pásem 4 na vodicí kladce 8. Poněvadž povrch papírového pásu 4, přivrácený k pásu plastické hmoty, je velmi horký, má například teplotu 150 -°C, a povlak je roztaven, dochází k dobrému, přenos tepla umožňujícímu styku obou pásů. Teplo se z velké hmoty, tvořené papírovým pásem 4 a jeho povlakem, přenáší na pás 2 - z plastické hmoty. Ačkoliv to není z vyobrazení zřejmé, je povlak na pa pírovém pásu 4 nepřetržitý a pokrývá veškerý povrch papírového pásu.

Pás 2 fólie, který, když je navinut na zásobník bubnu 1, má teplotu například v rozmezí 50 až 120 °C podle tloušťky fólie a který má - v podstatě tutéž teplotu, když dospěje do přitlačovací zóny mezi kladkami 8, 13, je v takovém stavu, že molekuly v materiálu reagují -okamžitě na teplo, přinesené z papírového pásu 4 a - jeho povlaku. Laminátní vrstva na straně přivrácené k papírovému pásu se proto okamžitě začne tavit a staví se s povlakem - na papírovém - pásu 4 v jednu vrstvu.

Praktické zkoušky ukázaly, že se dosáhne dokonalého spojení obou pásů, i když pás fólie z polyethylenu vysoké hustoty má tloušťku 0,125 mm a materiál se pohybuje postupnou rychlostí 1 m/s, je-li počáteční teplota fólie plastické hmoty v okamžiku spojení s pásem 4 přibližně 100 °C.

Po stavení obou pásů v jediný útvar jde tento útvar do navíjecího zařízení 16 nebo přímo k dalšímu zpracování.

Jestliže se z nějakého důvodu má laminát vyrábět přetržitě, - může být výhodné, upravit kolem bubnu 1 s navinutým pásem fólie v laminovacím stroji zahřívací box, čímž se zabrání, aby teplota pásu neklesla na nežádoucí hodnotu. Tento box může být opatřen topným článkem téhož druhu jako je topný článek 19. Takový zahřívací box je na schematickém přiloženém výkresu označen vztahovou značkou 21. Kdyby předběžné zahřátí bubnu 1 nebylo dostačující, je rovněž možné dodat potřebné další množství tepla fólii tím, že se například kladka 12 zahřeje na takovou teplotu, aby pás 2 fólie projitím před kladku 12 obdržel potřebné množství tepla k dosažení dokonalého spojení s pásem 4.

Dále je nutno poznamenat, že i pás 2 fólie plastické hmoty může být již sám laminován. Například může být touto fólií hliníková fólie, na níž byla nanesena vrstva plastické hmoty výše uvedeného typu. V tomto případě - je hliníková fólie ovšem umístěna na té straně vrstvy plastické hmoty, která je odvrácena od pásu 4. Teplo, potřebné k zahřátí fólie plastické hmoty na příslušnou teplotu, je možno dodat pomocí elektrického polo, vytvářejícího vířivé proudy v hliníkové fólii, čímž se tato zahřeje - a tím se zahřeje i fólie 2 plastické hmoty.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNALEZU

   1. Způsob nepřetržité výroby laminované fólie, při němž se zahřeje pás teplem tavitelného polyolefinu, odebíraný ze zásobníhozařízení a odvíjený ze zásobního- bubnu, sdružený pás s vrstvou papírových vláken a polyolefinovou vrstvou se zahřeje až - na teplotu, při níž se polyolefin stává lepkavým, načež se pak polyolefinový pás a sdružený pás svedou k sobě a působením tlaku se spolu spojí, vyznačující se tím, že se polyolefinový pás před odvinutím ze zásobního bubnu a před odebráním ze zásobního zařízení zahřeje na meziteplotu, ležící pod teplotou tavení polyolefinu.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačují se tím, že při použití nízkotlakého polyethylenu pro polyolefinový pás se tento pás zahřeje na meziteplotu, jejíž výše odpovídá 50 až 95 % tavící teploty polyolefinu.
3. 3. Zařízení k provádění způsobu podle bodu 1 nebo 2, zahrnující zásobní zařízení, odvíjecí zařízení a zahřívací zařízení pro polyolefinový pás, dodaný na zásobním bubnu, odvíjecí zařízení a zahřívací zařízení pro sdružený - pás jakož i vodicí zařízení a dvojici přítlačných válců ke svedení ' polyolefinového pásu se sdruženým pásem a k jejich přitlačení k sobě, vyznačující se tím, že zahřívací zařízení je přiřazeno zásobnímu zařízení (17) a odvinovacímu zařízení k zahřátí polyolefinového pásu (2) na meziteplotu před Odvinutím ze zásobního bubnu (1).