SE430315B - Forfarande och anordning for framstellning av en fuktighetsgenomslepplig folie av termplast - Google Patents

Description

Tâß-.flèéš "1 41-0 forma och samtidigt perforera folien eller också skall en så- dan folie dragpressas genom vakuumformning med hjälp av en lämplig formplatta. Enligt ett ytterligare förfarande kan fo- lien gjutas i en med dornar försedd form. Eventuellt skallden erhållna folien med de koniskt avsmalnande kapillärerna vilka dock icke har någon öppning i sin-spets ytterligare bearbetas så att material avlägsnas från spetsarna för att bringa dia- metern för öppningarna till det eftersträvade värdet. Denna bearbetning kan ske genom en avslipning av spetsarna eller en smältning av spetsarna hos täckskiktet.

Dessa förfaranden synes vara olämpliga för tillverkning i stor skala. I synnerhet torde det vara svårt att uppnå en konstant håldíameter. Detta gäller framför allt för en efter- följande bearbetning av spetsarna hos utformningarna genom avslipning eftersom redan en ringa verktygsförslitning väsentligt kan förändra de i och för sig mycket små öppningar- na beträffande deras dimensioner. Detsamma gäller även för smältning av spetsarna under uppvärmning av hela folien, eftersom även här redan exempelvis ringa temperaturskillnader kan ge en förändring i dimensionerna för folien och öppningar- nå..

I den brittiska patentskriften 851.473 beskrives ett förfaran- de vid vilket en folie föres över en kyld, perforerad cylinder, och en varmluftström blåses mot folien så att de områden av folien som befinner sig över perforationshålen hos cylindern smältes. Perforationshålen hos folien är förstärkta runt sin omkrets genom det smälta materialet.

Denna folie är dock icke lämplig som halvgenomsläpplig täckfolie, exempelvis för ett absorberande inlägg, eftersom öppningarna ligger i ytan för folien och följaktligen bildas icke några kapillärer.

Uppgiften enligt föreliggande uppfinning är att förbättra framställningen av genomsläppliga folier varvid folierna besitter utvikningar genom vilka vätskan kan sugas av ett absorberande material .som genom en kapillär. 2 a1flf1. a 141-.9 Enligt uppfinningen uppvärmes först folien av termoplastiskt material så långt att den har en bearbetningstemperatur nära den undre gränsen för det termoplastiska temperaturområdet för materialet. Med denna temperatur införes folien i en präglingsspalt och bearbetas under präglingen under samtidig avkylning i det termcelastiska temperaturomrâdet, varvid utvikningarna bildas. Präglingsspalten bildas mellan en kyld och graverad metallcylinder och en motvals. Motvalsen kan ha en elastisk yta i vilken de graverade upphöjningarna hos metallcylinder intryckes eller kan vara försedd med en negativt graverad yta. Bakom präglingsvalsen avkyles den räglade folien liggande intill metallcylindern och därefter bringas uteslutande ändarna hos de framställda utvikningarna genom kort tids upphettning till eller över den vid bearbet- ningen använda temperaturen till krympning, varvid öppningar- na bildas. De i präglingsspalten framställda utvikningarna är så utformade att deras ändar är ytor som löper ungefär parallellt med grundytan hos den präglade folien. Bearbet- ningen av folien i präglingsspalten sker lämpligen så att ändarna hos utvikningarna vid samtidig lokal avkylning formas och därvid sträckes under det att grundytan för folien endast undergår en obetydlig sträckning. Genom denna sträckning av i synnerhet ändarna hos utvikningarna erhåller materialet i ändytorna en orientering som vid en förnyad uppvärmning till eller över den första bearbetningstemperaturen leder till krympning. Genom krympningen spricker ändytorna och det bildas omkring kanterna för öppningarna förtjockningar som förstärker dessa öppningskanter.DGn förnyade UPFÜÜWÜEEH av ändytorna sker lämpligen genom kontaktvärme från en mot den graverade och kylda metalloylindern tryckt, varm vals.

Valsen upphettar endast själva ändytorna. Sidoväggarna hos utvikningarna ligger vidare intill den kylda, graverade metallcylindern och kan praktiskt taget icke krympa. Efter vidare kylning kan folien avtagas från den graverade, kylda metallcylindern, eventuellt kylas vidare och upplindas.

En folie av styv PVC införes exempelvis med en temperatur w-msssöiwwfo i det termoelastiska området dock under det termoplastiska temperaturområdet, dvs. lämpligen en bearbetningstemperatur av över l50°C, i präglingsspalten, kyles genom de båda kylda präglingsvalsarna, varvid ändytorna formas och samtidigt orienteras vid temperaturer mellan omkring 90 och lHO° och efter ytterligare kylning av den präglade folien åstadkommas en krympning genom plötslig uppvärmning till 100 till l40°.

Vid delkristallina plaster, såsom exempelvis polyeten, uppvärmes folierna till omkring deras smältpunkt, ändarna av utvikningarna formas därefter under denna smältpunkt vid samtidig kylning, folierna kyles vid ytterligare anliggning mot den kylda graverade metallcylindern till under kristal- litsmältpunkten, exempelvis till omkring 6000, och därefter framställes öppningarna genom krympning genom plötslig åter- uppvärmning av ändytorna upp till smältpunkten. Ehuru det för en plötslig uppvärmning av ändytorna kan vara nödvändigt att hålla yttemperaturen för den upphettade valsen-vàíJ5O till nästan 20000 skall dock en smältning av materialet hos änd- ytorna i möjligaste mån undvikas, eftersom i detta fall foliematerialet skulle klibba fast vid den upphettade valsen.

Enligt ett föredraget utförande av förarandet enligt upp- finningen förses en folie med slitsformiga utvikningar och öppningar. Företrädesvis är längden för utvikningarna 5 till 30 gånger, i synnerhet 5 till 8 gånger så stor som deras bredd. Präglingarna sker i rader, som är förskjutna till varandra och i vilka utvikningarna har en växlande rikt- ning gentemot löpriktningen för folien. Lutningen för utvik- ningarna uppgår till 30 till 600, företrädesvis H50. Genom denna lutning av utvikningarna och slítsarna erhålles en folie som för den vidare bearbetninflen och som färdig produkt har en tillräcklig draghållfasthet i varje riktning.

Metallcylindern är företrädesvis graverad i ett mönster som ger den beskrivna folien.

Medelst förfarandet framställes utgångsfolier med en tjocklek 'í-fïß-“l 3 1 4- 0 av 0,02 till 0,06 mm och eventuellt av över O,l mm. Som material för folien ifrågakommer alla termoplaster. I synner- het användes polyeten, polypropen, polyvinylklorid och deras termoplastiska sampolymerer. Ett föredraget material är högtryckspolyeten (= LD-PE).

Storleken för de öppningar som skall framställas beror på viskositeten för den genomträngande vätskan. öppningarna skall åtminstone ha ett fritt cirkelformigt tvärsnitt av 0,1 mm diameter. Utvikningar och öppningar kan ha vilken som helst valfri form, således exempelvis rund, kvadratisk, slitsformig, trekantig eller stjärnformig. I det föredragna utförandet med slitsformade öppningar har öppningarna ett tvärsnitt av 0,2 gånger 6,0 mm, företrädesvis 0,3 gånger 2,0 mm. Djupet för utvikningarna, dvs. höjden för sidoväggarna, skall åtminstone vara ungefär så stor som den minsta bredden för öppningarna. Vid de föredragna slitsformade öppningarna av 0,3 gånger 2,0 mm är utvikningarna 0,3 mm djupa.

Tvärsnittet för utvikningarna kan bli mindre bort från öppningen så att vid en rund öppning exempelvis föreligger en konisk utvikning. Vid konisk utformning av utvikningarna och en motsvarande form för gravyren på metallcylindern kan storleken för öppningarna även_påverkas genom valet av den elastiska beläggningen på den upphettade valsen och dess anliggningstryok. Företrädesvis utformasdockutvikningarna så att deras sidoväggar står ut ungefär rätvinkligt från grundfolien och tvärsnittet över den totala höjden för utvikningen är i huvudsak konstant. Genom denna form kan en kapillärverkan över hela längden för utvikningen och därmed en förbättrad uppsugning av fuktighet uppnås. .mrnönhnyn enligt uppfinningen för genomförande av det ovan beskrivna förfarandet består av en i och för sig känd präglingsanordning i vilken en präglingsspalt är utbildad mellan en graverad metallcylinder och en motvals, exempelvis i form av en vals med en elastisk yta av gummi eller liknande TÉÛfIZ 14 - 0 material. Företrädesvis är både den graverade metallcylindern och även motvalsen kylda. Folien ledes även efter präglingen på den graverade metallcylindern över en del av dess omkrets.

Före avtagningsstället för folien från metallcylindern är en upphettad vals anordnad som tryckes mot folien. Denna upphettade vals tjänar till att kortfristigt upphetta ändytor- na hos utvikningarna så långt att de krymper till öppningar.

Yttemperaturen för den upphettade valsen ligger därför vid deformationstemperaturen för folien eller t.o.m. något däröver. Den upphettade valsen tryckes med ett avsevärt an- liggningstryck gentemot metallcylindern. Denna anliggning sker med ett linjetryck av l till 2 N/mm, företrädesvis av 1,37 N/mm. Den höga temperaturen för den upphettade valsen och anläggningstrycket säkerställer en hastig värmeövergång och därmed en plötslig upphettning av ändytorna till krymp- ningstemperaturen även vid foliehastigheter av över 100 m/min., vid vilka beröringstiden mellan ändytorna och den upphettade valsen är ovanligt kort. Ju högre denna folie- hastighet är, desto högre måste även anläggningstrycket och yttemperaturen för den upphettade valsen väljas.

Periferihastigheten för den graverade metallcylindern, motvalsen och den upphettade valsen är ungefär lika. Grave- ringen av metallcylindern kan ske med hjälp av stickel eller ett annat känt förfarande. Ytan för den upphettade valsen kan bestå av stål eller även av bly. För utjämning av ;-utböjningar hos den upphettade valsen samt även hos den graverade cylindern och av ojämnheter som kan vara oundvikbara vid gravyren kan ytan hos den upphettade valsen vara elastiskt utförd. Ytan kan vara försedd med ett silikon- skikt eller ett PTFE-skikt (polytetrafluoreten) eller ett liknande material, som å ena sidan är elastiskt och som för det andra reducerar anklibbningen av eventuellt smältande partiklar av folie.

Uppfinningen åskådliggöres ännu en gång med hjälp av de exempel som visas i de bifogade ritníngarna vari 79Ü1314-O fi) r ett schema över foliens gång i en anordning; w FI.

Uf? < l is r ett snitt genom präglingsspalten; UI fi) -1 n. n, w. w- w GQ (IQ KN <1 < is r ett snitt genom beröringsstället mellan graverad [D cylinder och upphettad vals; fig. 4 visar en vy av en del av den avlindade ytan hos den graverade cylindern; fig. 5 visar ett snitt genom den graverade cylinderytan; fig. 6 och öa till 9 och 9a visar snitt genom utvikningar före och efter framställning av öppningar vid ändytorna.

Folien l föres omedelbart när den kommer från en extruder eller kalender resp. från en förrådsrulle, vilka icke visas, i det visade exemplet över rullar 2 och en transportanordning 2a till en uppvärmnings- eller tempereringsanordning 3 och kommer från denna i präglingsspalten mellan den graverade kylda metallcylindern H och valsen 5, vilken har en gummi- elastisk yta och likaledes är kyld. Den präglade folien l löper över en del, åtminstone omkring 30°, av omkretsen för den graverade cylindern H. Ändarna av utvikningarna kommer i kontakt med den upphettade valsen 6, varvid öppningarna bildas. Efter ytterligare kylning på cylindern H avtages folien vid avtagningsstället 7 från cylindern och ledes över en styrvals till icke visade ytterligare kylvalsar och en upplindningsanordning. Cylindern Ä och valsarna 5,6 och 8 kan på känt sätt vara lagrade i en ram. För inställning av de nödvändiga temperaturerna för cylindern och valsarna kan man använda kända anordningar. Valsen 8 tjänar lämpligtvis till ytterligare kylning av folien. Den upphettade valsen 6 lagras så att den med ett inställbart linjetryck av upp till 2N/mm beröringslinje med metallcylindern Ä kan tryckas gentemot denna.

Fig. 2 visar präglingen av en folie l av LD-PE (polyeten med låg densitet) i präglingsspalten mellan metallcylindern Ä och valsen 5 med elastisk yta. Folier löper ovanpå valsen 5.

Den intrycxes i den elastiska ytan hos motvalsen 5 genom upphöjningarna 13, vilka beroende på graveringen står ut 7æ>o1¿sc1~f4- o över omkretsytan lä för metallcylindern 4. Därvid avkyles den förut nästan vid det termoplastiska området resp. till ungefär till smältpunkten uppvärmda folienju.intensivare den kommer i beröring med de kalla anordningsdelarna såsom upp- höjningen lä och ytan hos den kylda elastiska motvalsen 5.

Detta leder till att ändytan l2 och delvis även sidorna ll hos utvikningen sträckes vid en lägre temperatur varvid både en orientering och även en reduktion av materialtjockleken inställer sig. Ändytorna 12 är jämna eller lätt välvda.

De icke utpräglade delarna lO hos folien bibehåller vid detta präglingsförlopp ungefär sin ursprungliga tjocklek och kyles av långsammare.

Yttemperaturen för metallcylindern Ä och den elastiska motvalsen 5 uppgår till ungefär 6C°C eller lägre. Metall- cylindern 4 har exempelvis en diameter av 320 mm. Diametern för den elastiska valsen 5 är företrädesvis något större.

Längden för valsarna uppgick i en försöksanordning till 600 mm.

Efter det att alla delar hos den präglade folien nästan är avkylda till yttemperaturen för metallcylindern kommer ändytorna l2 hos utvikningarna i kontakt med den upphettade valsen 6, såsom visas i fig. 3. Genom återuppvärmningen till in i området för deformationstemperaturen eller t.o.m. däröver krymper ändytorna 12 omedelbart efter beröringen med den upphettade valsen 6 under bildning av öppningar. Genom det krympande materialet utbildas vulster 15 runt om öpp- ningarna. Eftersom endast en kort tids beröring mellan den upphettade valsen 6 och ändytan 12 eller endast ett del- område av ändytan 12 föreligger inträder icke någon krymp- ning av sidoväggarna ll.Dessa ligger ändå fortfarande på den kylda metallcylindern och förändrar även av detta skäl i huvudsak icke sin form.

Diametern för den upphettade valsen 6 uppgick i försöksanord- ningen till ungefär 150 mm. Yttemperaturen var reglerbar från 7991314-0 9 10000 till ungefär 20000. Vid ringa foliehastigheter upphetta~ des ytan till ungefär lU5°C. Vid fzliehastigheter över 200 m/min. uppgick yttemperaturen :ill minst l80°C vid ett anläggningstryck för valsen 6 mot metallcylindern M av ungefär 1,37 N/min.

Vid det i fig. H visade föredragna utförandet har de genom gravering framställda upphöjningarna 13 tvärsnittet smala rektanglar. Upphöjningarna 15 är anordnade omkring H50 till omkretsriktningen för cylindern varvid lutningen växlar från rad till rad. En motsvarande bild ger den framställda folien.

Detta anordnande av utvikningarna och slitsar ger en tillräck- ligt sammanhängande grundyta 10 hos folien l så att folíen även vid högre banspänningar kan bearbetas vidare utan svårigheter.

Fig. 5 visar ett snitt genom ytan hos den graverade metall- cylindern. Vid användning av en sådan cylinder är tvärsnitten för utpräglingarna lika över djupet och den inre ytan för sidoväggarna ll löper i rät vinkel till grundytan lO. Före- dragna dimensioner för upphöjningarna 13 hos den graverade cylindern och följaktligen för utvikningarna är t = 0,3 mm, b = 0,5 mm, 1 = 2,0 mm. Avståndet a uppgår till ungefär 1,75 mm.

Pig. 6 till 9 visar olika möjliga :rärsnittsformer för ut- vikningarna. Vid användning av ett verktyg enligt fig. 5 erhålles en utvikning enligt fig. 7 och efter framställning av öppningen ur ändytan l2 bildas en kapillär såsom visas i fig. ?a, vars tvärsnitt är konstant längs hela längden och vars öppning är förstärkt genom en utanpå vid sidoväggarna ll liggande vulst 15. Medelst förfarandet kan dock avsmal- nande kapillär, såsom visas i fig. öa, framställas, varvid likaledes vulsten kan ligga utanpå.

Genom en motsvarande utbildning av upphöjningarna l3 på den graverade cylindern kan, såsom visas i figurerna 8 och 9, 790ï1L3i1 4- O lO dock vulster- även framställas så att de mer eller mindre intränger' i genomgångstvärsnittet för kapillärerna. Fig. 9 visar dessutom en starkt avrundad öwlrergång mellan grundytan 10 och sidoväggen ll.

Claims (8)

7901314-0 ll PATENTKRAV

1. l. Förfarande för framställning av en fuktighetsgenomsläpp- lig folie av termoplast, i synnerhet täckfolier för ett ab- sorberande material, vid vilket en fuktighetsogenomsläpplig folie uppvärmes till bearbetningstemperatur och med hjälp av ett präglingsförlopp förses med utvikningar, varpå i ändarna av utvikningarna framställes öppningar, k ä n n e t e_c k - n a t därav, att präglingen av den till bearbetningstempera- tur nära det termoplastiska temperaturomrâdet för foliemate- rialet uppvärmda folien (1) företages under samtidig kylning av folien till en temperatur i det termoelastiska tempera- turomrâdet för foliematerialet, och efter ytterligare kylning av den sålunda formade folien bringas endast ändarna av ut- vikningarna genom kort tids upphettning till åtminstone den vid präglingen använda temperaturen till krympning under bildning av öppningarna.

2. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a*t därav, att de ändar av utvikningarna som skall öppnas utformas som ytor (12) som förlöper ungefär parallellt med grundytan (10) hos den präglade folien (l).

3. Förfarande enligt patentkravet l eller 2, k ä n n e - t e c k n a t därav, att korttidsupphettningen av ändarna av utvikningarna för bildning av öppningarna alstras genom kontaktvärme.

4. Förfarande enligt något av patentkraven l-3, k ä n n e - t e c k n a t därav, att kanterna för öppningarna (l5) för- tjockas genom krympningen av ändarna av utvikningarna.

5. Förfarande enligt något av patentkraven l-4, k ä n n e - t e c k n a t därav, att längden för utvikningarna är 5 till 30 gånger, företrädesvis 5 till 8 gånger,så stor som deras bredd, och utvikningarna föreligger i rader förskjutna till varandra och i växlande riktning lutade gentemot löpriktning- en för folien (1). 791: 1:3 14- o 12

6. Anordning för genomförande av förfarandet enligt något av patentkraven 1-5 bestående av en präglingsanordning i vilken en präglingsspalt bildas mellan en graverad metallcylinder och en motvals, varvid den graverade metallcylindern och mot- valsen är kylbara, och den präglade folien är ledbar på den graverade metallcylindern över den del av dess omkrets, k ä n n e t e c k n a d därav, att före avtagningsstället (7) för folien (1) från metallcylindern (4) är en upphettbar och mot ändarna av utvikningarna hos folien (l) pressbar vals (6) anordnad.

7. Anordning enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att ytan för den upphettbara valsen (6) är elastiskt utbildad.

8. Anordning enligt patentkravet 6 eller 7, k ä n n e - t e c k n a d därav, att ytan för den upphettbara valsen (6) består av ett silikonskikt, ett PTFE-skikt eller ett skikt av liknande material.