Ohybný skladaný materiál

Číslo patentu: 278374

Dátum: 15.04.1992

Autor: Rosén Ake

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Ohybný skladaný materiál vo forme plošného útvaru alebo pásu na výrobu kvapalinotesných obalov s dobrou rozmerovou stálosťou, pozostávajúci z jednej alebo väčšieho počtu základných vrstiev, ktoré sú k sebe laminované pomocou termoplastického materiálu, plneného anorganickou látkou, tvoriacou 50 až 80 % hmotnostných celkovej zmesi. Termoplastickým materiálom je polymér na báze propylénu s indexom topenia 0,5 až 5, pričom základná vrstva (4) alebo základné vrstvy (17a, 17b, 18a a 18b) sú vybavené čiarami ohybu (5, 6, 19 a 20), vytvorenými plastickou deformáciou súčasne s vytláčaním týchto vrstiev alebo bezprostredne po ňom.

Text

Pozerať všetko

Vynález sa týka chybného skladaného materiálu vo forme plošného útvaru alebo pásu na výrobu kvapalinotesných zásobnikov s dobrou rozrnerovou stálosťou. Tieto materiály pozostávajú z jednej alebo väčšieho počtu vytlačených základných vrstiev, ktoré sú k sebe laminované pomocou termoplastického materiálu, plneného anorganickou látkou, pozostávajůcou z 50 až 80 hmotnostný/ch anorganickćho časticového plniva, vztiahnuté na celkovú hmotnosť zmesi.Doteraj ší stav technikyV obalovej technológii sa používajú už dlho nevratné materiály, ktoré sú vyrábané z materiálu, pozostávajúceho zo základnej vrstvy papiera alebo lepenky s vnútorným a vonkajším povlakom z termoplastického materiálu. Materiál na výrobu týchto nevratných obalov je často ešte vybavený ďalšími vrstvami z iných materiálov, napríklad hliníkovou fóliou alebo fóliou z plastickej hmoty.Vynalez vychádza zo snáh zaistiť čo najlepšiu možnú ochranu balenćho produktu a súčasne navrhnúť obal s požadovanou mechanickou pevnosťou a takou trvanlivosťou, aby obal mohol vydržať namáhanie pri zvyčajnej manipulacii s obalmi tohto typu. Aby bolo možné dosiahnuť mechanickú pevnosť, ktora súčasne zaisťuje mechanickú ochranu produktu a na druhej strane zaisťuje takú rozrnerovú pevnosť obalu, aby manipulácia s obalom, vrátane zachytenia rukou, bola vykonávaná bez ťažkostí, často sa materiál V týchto obaloch vybavuje pomerne silnou základnou vrstvou papiera alebo lepenky. Takýto materiál však nema dostatočnú tesnosť vzhľadom na kvapaliny a jeho pevnosť sa rýchlo stráca V pripade namočenia.Aby bolo možné materiálu dodať požadovanú tesnost proti kvapalinám, často sa postupuje tak, že sa tento materiál vybaví, často na oboch stranách, povlakom z plastickej hmoty a v prípade, že táto plastická hmota je tennoplasticka, je možné povlak použiť aj na vzájomne spojenie povlakov z plastickej hmoty mtavenim. Týmto spôsobom je možné obaly uzavrieť a dať im trvalý požadovaný tvar pomocou zvarenia prečnievajúcich častí termoplastickćho materiálu a vytvoriť spojenie, ktoré je mechanicky trvale a kvapalinotesně.Nevratne obaly uvedeného typu sa väčšinou vyrábajú s použitím baliacich strojov, do ktorých sa privádza baliaci material väčšinou vo forme pásu, a v ktorých dochádza k plneniu a uzavretiu hotových obalov veľkou rýchlosťou. Obaly sa vyrábajú napríklad z pásu tak, že sa spoja jeho pozdĺžne hrany a vytvorí sa trubica, ktorá sa potom plní obsahom. Opakovanýrn zatavením tejto trubice V pravom uhle kolmo na pozdĺžnu os trubice sa trubica rozdelí na jednotlive uzavreté obaly. Tieto jednotlivé obaly sa potom od seba oddelia rozrezanim a ďalším zložením a zatavením je im daný požadovaný tvar, napríklad tvar rovnobežnostenu.V priebehu výroby obalov uvedeným spôsobom je laminovaný materiál podrobený namáhaniu, ktoré je zvlášť vysoké pri prehýbani a skladani materiálu vzhľadom na pomerne veľkú hrúbku základnej vrstvy, takžepri ohýbaní je podrobený obal z plastickej hmoty silnému ťahu a súčasne je obal z plastickej hmoty na druhej strane do určitej miery stláčaný pozdĺž čiary ohybu. Vzhľadom na veľkú ťažnosť obalu z plastickej hmoty vedie takéto ohýbanie materiálu len zriedka k trhlinàm alebo inému poškodeniu, ktoré má za následok netesnosť obalu z plastickej hmoty. Tento problém sa však podstatne zhoršuje v pripade, keď material pozostáva aj z hliníkovej fólie, ktorý má v porovnani s obalom z plastickej hmoty oveľa nižšiu ťažnosť a v dôsledku toho potom dochádza k trhlinám vo fólii pri ohýbaní materiálu.Aj keď jediný ohyb materiálu o l 80 ° zvyčajne nemá vážne dôsledky, dochádza k velkým ťažkostiam v prípade, že je potrebné materiál zohnúť podľa dvoch čiar ohybu. K tomu veľmi často dochádza na vonkajšom povrchu pri uzávere obalu zatavenim bez ohľadu na to, či je obal vyrobený z pásu alebo vopred pripraveného polotovaru. Uzavretie sa zvyčajne vykonáva na tom povlaku z plastickej hmoty, ktorý vystiela vnútorný priestor obalu, tento povlak je zohriaty tak, aby došlo k topeniu okrajových oblastí, ktoré majú byť spolu spojené, potom sú tieto zohriate oblasti z plastickej hmoty k sebe pritláčané za vzniku tesniacej oblasti,ktorá je k sebe pridržiavana zatavenim oboch vrstiev. Táto oblasť teda pozostáva z dvoch vrstiev materialu, a aby nevytvárala prekážku, je zvyčajne zohnutá smerom dolu tak, aby ležala plochou na vonkajšej stane obalu,to znamená, že je potrebné materiál zohnúť o 180 °a stena obalu v tejto oblasti potom obsahuje tri vrstvy materiálu, to znamená, že je trikrát silnejšia. Takýto uzatváraci pruh často prebieha po jednej alebo väčšom počte stien obalu a napriklad pri výrobe obalov typu rovnobežnostenu, kde je potrebné celý rad spojov zohnúť o 180 v pravom uhle, môže dôjsť k tomu, že V niektorých miestach obalu sa nahromadí až šesť vrstiev laminátu. V mieste, kde dochádza k ohybu o l 80 ° naprieč k oblasti uzaveru, dochádza tiež k tomu, že materiál v nzývrchnejšej vrstve je podrobený veľmi silnému ťahu, a tým vzniká veľké nebezpečenstvo vzniku trhlín v tomto materiáli. Tato tržná sila je často taka veľká, že dochádza k vzniku trhlín nielen v hliníkovej fólii, ktorú materiál obsahuje, ale aj v povlalcu z termoplastickeho materialu, čím súčasne dochadza aj k nebezpečenstvu netesnosti celeho balenia. Môže dôjsť k vytekaniu obsahu, ktorý môže vsakovať napríklad do základnej vrstvy materiálu a nepriaznivo ovplyvňovať pevnosť tejto vrstvy.Vzhľadom na to, že bežné obalové materiály na báze papiera alebo lepenky trpia vážnymi nedostatkami,ktore sú spoj ene s vláknitou štruktúrou materiálu,musí byť táto štruktúra pomerne silná na zaistenie dostatočnej pevnosti. Boli preto vyvíjaně snahy navrhnúť nový obalový materiál, ktorý by bol celkom zbavený vláknitého materiálu a bolo by možné ho použiť na výrobu kvapalinotesných obalov s dobrou rozmerovou stálosťou. Vynález si kladie za úlohu navrhnúť takýto obalový materiál, zbavený papiera alebo lepenky.Vynález si ďalej kladie za úlohu navrhnúť materiál, ktorý by bolo možne využiť ako obalový materiál v moderných, výkonných baliacich strojoch, a ktorý by bolo možné ľahko spracovať na kvapalinotesné, rozmerovo stále obaly bez nebezpečenstva vzniku trhlín pri ohýbaní materialu v priebehu výroby obalov.Tieto ciele sa podľa vynálezu dosahujú tak, že v ohybnom skladanom materiáli podľa vynálezu, ktorý pozostáva z jednej alebo väčšieho počtu základnýchvrstiev, ktoré sú k sebe laminované pomocou termoplastického materiálu, plneného anorganickou látkou,pozostávatjúceho z 50 až 80 lnnotnosmých anorganického časticového plniva, vztiahnuté na celkovú hmotnosť zmesi, je termoplastická látka volená z polymérov na báze propylénu s indexom topenia v rozmedzí 0,5 až 5 (ASTM, 2,16 kg, 230 °C), pričom základná vrstva alebo základné vrstvy sú vybavené čiarami ohybu, vytvorenými plastickou deformáciou a súčasne vytláčaním týchto základných vrstiev alebo bezprostredne po ich vytlačení.Vynález bude vysvetlený formou príkladov v súvislosti s priloženými výkresmi.Prehľad obrázkov na výkresochNa obr. 1 je znázornená časť obalového materiálu vo forme pásu podľa jedného uskutočnenia vynálezu.Na obr. 2 je vo veľkom zväčšení znázornený priečny rez materiálom z obr. 1 pozllž čiary I-lNa obr. 3 je schematicky znázomená výroba obaloveho materiálu.Na obr. 4 je znázornená časť obalovćho materiálu v celej dĺžke ako časť pásu podľa druheho uskutočnenia vynálezu.Na obr. Sa je vo veľkom zväčšení znázornený priečny rez materiálom z obr. 4 pozdĺž čiary V-V.Na obr. Sb je znázornený vo veľkom zväčšení priečny rez, zodpovedajúci materiálu z obr. Sa podľa ďalšieho uskutočnenia vynálezu.Na obr. 6 je schematicky znázomená výroba obalových materiálov z obr. 4 a 5 a.Na obr. l je znázornená časť, ktorá zodpovedá celej dĺžke obalov L materiálu podľa vynálezu vo fonne pásu. Z tohto pásu 1 je možné vyrobiť obaly tak, ako bude ďalej uvedené, že obe pozdĺžne okrajová zóny 2 pásu 1 sa spoja a vytvoria trubicu, ktorá sa výplní príslušným obsahom. Potom sa naplnené trubica rozdelí na jednotlivé obalové jednotky opakovanýrm zatavením tejto trubice podľa úzkych priečnych tesniacich zón 3 v pravom uhle na pozdlžnu os trubice. Nakoniec sa jednotlive obalové jednotky od seba oddelia rezom, vedenýrn V priečnych tesniacich zónach 3 a obal sa spracuje na požadovaný tvar, napríklad rovnobežnosten, ďalším spracovaním a utesnením.Ako je zrejme z obr. 2, pozostáva materiál podľa vynálezu zo základnej vrstvy 4 polyméru na báze propylénu s indexom topenia v rozmedzí 0,5 až 5 (ASTM, 2,16 kg, 230 °C). Množstvo plniva v polyméri sa môže pohybovať V rozmedzí 50 až 80 hmotnostných, výhodne 65 až 75 hmotnostných, vztiahnuté na celkovú hmotnost zmesi, toto množstvo zaisťuje optimálne vlastnosti materiálu, pokial ide o jeho pevnosť a elasticitu.Polyrnér na báze propylénu môže byť napríklad homopolyrnér polypropylénu s indexom topenia nižším než l (ASTM, 2,16 kg, 230 °C), výhodne sa však tento polymer volí z kopolymérov propylénu a etylénu s indexom topenia v rozmedzí 0,5 až 5, pretože tieto kopolymery ľahko vydržia ohýbanie bez toho, aby pri tom došlo k trhlinám, a to aj pri nízkych teplotách, pri ktorých sa zvyčajne obalový materiál plni, napríklad kvapalnými potravinami ako je mlieko.Voľba plniva nie je kritická, ale z praktického hľadiska je možné použiť najmä zvyčajne minerálne plnivá, ako sú sľuda, mastenec, vápenaté soli, napríklad síran vapenatý a podobne. Bolo dokázané, že najmä základná vrstva, ktorá obsahuje 65 hmotnostných uhličitanu vápenatćho vo fonne častíc s priemerom pod 10 um, veľmi dobre vyhovuje z praktického hľadiska a umožňuje výrobu kvapalinotesných obalov s požadovanou dobrou rozmerovou stalosťou. Hrúbka materiálu b základnej vrstvy sa môže pohybovať v rozmedzí 100 až 400 pun, zvyčajne 300 m.Aby bolo možné uľahčiť premenu v páse 1 na obaly, je základná vrstva 4 vybavená čiararni ohybu 5 a 6,ktoré uľahčujú ohýbanie, a ktoré prebiehajú rovnobežne a priečne k pozdlžnemu smeru pása. V znázomenom príklade boli čiary ohybu 5 a 6 vytvorené plastickou defomiáciou základnej vrstvy 4 pri vytláčani alebo bezprostredne po vytlačení tejto vrstvy.Materiál v tvare pásu 1 je možné spracovať spôsobom a zariaderułn, ktoré je znázomené schematicky na obr. 3. Toto zariadenie obsahuje vytláčaciu jednotku 7 s dýzou 8 vhodného rozmeru a s dvoma prívodnymi lievikmi 9 a 10 pre východiskový materiál, t. j. pre granulovaný polymér na báze propylénu s indexom topenia v rozmedzí 0,5 až 5, ako už bolo uvedene, napríklad homopolymér polypropylénu alebo kopolymér propylénu a etylenu, a pre minerálne plnivo. Hmota termoplastického materiálu s obsahom 50 až 80, napríklad 65 hmotnostných plniva sa zohreje na teplotu mäknutia alebo začínajúceho topenia približne 180 až 300 °C a potom sa vytláča dýzou 8 za vzniku pasu 1 s hrúbkou 100 až 400 m, napríklad 300 m. Pás 1 sa nechá prejsť štrbínou medzi dvoma spolupracujúcimi,chladenými tlakovými valcami 11 a 12, V ktorých tlakový valec 11 je na svojom povrchu vybavený vyvýšenými pruhmi, ktoré sú tlačené proti pásu 1, čím vznikne na jednej strane pásu 1 reliéf vo forme čiar ohybu 5 a 6. Ochladený pás 1, vybavený čiararni ohybu 5 a 6 je možne navinúť na valec 13.Na obr. 4 a Sa je znázornená časť materiálu, ktorá zodpovedá úplnej dĺžke obalu L vo forme pásu podľa druhého uskutočnenia podľa vynálezu. Z pásu 14 je možné vyrobiť kvapalinotesne obaly uvedeným spôsobom tak, že sa pozdĺžne okraje 15 pásu 14 a vytvoria trubicu, ktorá sa plní požadovaným obsahom. Náplnená trubica sa potom rozdelí na zatavenć obaly opakovaným sploštením a zatavením trubice podľa priečnych tesniacich zón 16 v pravom uhle vzhľadom na pozdlžnu os trubice. Potom je možné naplnenému obalu dať požadovaný konečný geometrický tvar, napríklad tvar rovnobežnostenu, ďalším ohýbanjm a zatavením.Ako je zrejmé z obr. Sa, pozostáva materiál podľa tohto uskutočnenia z bázy 17, pozostávajúcej zo zakladných vrstiev 17 a a 17 b, uložených na seba, toto uloženie sa vykonáva pri vytlačení miesi s obsahom polymeru na báze propylénu plneného minerálnym plnivom s indexom topenia 0,5 až 5 tak, ako bolo uvedené a s obsahom 50 až 80, výhodne 65 až 70 hmotnostných časticového anorganického plniva, vztiahnuté na celkovú hmotnosť zmesi. Polymerom na báze propylénu s indexom topenia v uvedenom rozmedzí môže byť homopolyrnér propylénu s indexom topenia nižším než l, ale z dôvodov, ktoré už boli vysvetlené, je výhodnejšie použitie kopolyméru propylénu a etylénu.Plnivom použitým v polyméri na báze propylénu v základných vrstvách 17 a a 17 b môže byť sľuda, mastenec, vápenaté soli, napríklad síran vápenatý alebo u SK 278374 B 6hličitan vápenatý a podobne. V znázomenom príklade však môže základná vrstva 17 a, obrátená do vnútomého priestoru obalu, obsahovať sľudu, zatiaľ čo druhá základná vrstva 17 b uhličitan vápenatý so stredným priemerom častíc nižším než 10 m. Hrúbka základných vrstiev 17 a a 17 b V báze 17 sa môže pohybovať v rozmedzí 50 až 200, ale z praktických dôvodov je výhodne 100 m.Na obr. Sb je znázornený priečny rez, zodpovedajúci obr. Sa podľa ďalšieho uskutočnenia vynálezu. V tomto pripade pozostáva materiál z bázy 18 s vonkajšou vrstvou l 8 a a 18 b z toho istého materiálu ako základné vrstvy 17 a a 17 b na obr. Sa, spojenie je uskutočnené mezdivrstvou l 8 c z penového polymćru alebo z polyméru na báze propylénu so zníženou hustotou a s indexorn topenia v rozmedzí 0,5 až 5, ako bolo uvedené.Celková hrúbka bázy 18 sa môže meniť, ale z praktického dôvodu zvyčajne neprevyšuje 300 m a všetky vrstvy bázy 18 zvyčajne majú rovnakú hrúbku 100 m.Aby bolo možné uľahčiť ohýbanie pásu 14 pri výrobe obalov uvedeným spôsobom, je pás 14, ako je zrejme z obr. 4, vybavený pozdĺžnyrni a priečnymi čiarami ohybu 19 a 20. Tieto čiary ohybu 19 a 20 (na obr. Sa sú znázornená len čiary ohybu 19), boli vytvorené plastickou deformáciou na jednej strane alebo na oboch stranách bázy 17. Rovnakým spôsobom sa vytvárajú čiary ohybu na báze 18 tak, ako je znázomenć na obr, 5 b.Na obr. 6 je schematicky znázomené zariadenie na výrobu pásu 14 z obr. 4 a obr. 5. Toto zariadenie pozostáva z jednotky na vytláčanie niekoľkých pásov súčasne s dýzou 23 vhodného rozmeru, vybavené dvoma štrbinovými otvormi, ktorými sú súčasne vytláčané základne vrstvy 17 a a 17 b výsledného materiálu. Pás 14, ktorý sa skladá z oboch súčasne vytlačených základných vrstiev sa potom ešte v mäkkom stave privádza do štrbiny medzi dvoma spolupracujúcimi, chladenýrni tlakovými valcarni 21 a 22, ktorých povrchy sú vybavené vystupujúcimi pruhmi alebo matricami takého tvaru, ktorý má byť vytlačený do pásu 14 vo forme čiar ohybu, uľahčujúci ohýbanie, a to na oboch stranách pásu plastickou deformáciou. Ochladený pás 14, vybavený čiarami ohybu je možné navinúť na valec. Zodpovedajúcirn spôsobom je možne vyrobiť aj materiál z obr. 8 h, len vytláčacia jednotka v tomto prípade obsahuje dýzu s troma štrbinovými otvonni tak, aby bolo možné súčasne vytláčať všetky tri vrstvy bázy 18.l. Ohybný skladaný materiál vo forme plošného útvaru alebo pásu na výrobu kvapalinotesných obalov s dobrou rozmerovou stálosťou, pozostávajúci z jednej alebo väčšieho počtu základných vrstiev, ktoré sú k sebe laminované pomocou termoplastického materiálu, plneného arrorganickou látkou, pozostávajúcou z 50 až 80 hmotnostných anorganického časticového plnivá, vztiahnute na celkovú hmotnosť zmesi, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že termoplastickým materiálom je polymér na báze propylénu s indexom topenia taveniny v rozmedzí 0,5 až 5, pričom základná vrstva (4) alebo základné vrstvy ( 17 a, 17 b, 18 a a 18 b) sú vybavené plasticky deformovanýrni čiarami ohybu (5, 6, 19 a 20).2. Ohybný skladaný materiál podľa nároku l,vyznačujúci sa tým, žejednaz dvoch základných vrstiev (l 7 a, 17 b, 18 a, 18 b) materiálu nalarninovaných na sebe, výhodne obrátenej do vnútornéhopriestoru budúceho obalu, obsahuje 50 až 80 hmotnostných sľudy a druhá 50 až 80 hmotnostných vápenatej soli, výhodne slranu alebo uhličitanu vápenatćho.3. Materiál podľa nároku 2, v y z n a č u júci sa týmjieobezákladnévrstvysúvytláčanć súčasne.4. Materiál podľa nároku 1 až 3, v y z n a č u júci sa tým, že obe základné vrstvy (18 a,18 b) sú spojené medzivrstvou (18 c) z penového polyrnéru na báze propylénu s indexom topenia 0,5 až 5.5. Materiál podľa nároku 4, vyznačujůci sa tým, že obe základné vrstvy (18 a,18 b) a medzivrstva (18 c) sú vyrábané súčasným vytlá čanim.

MPK / Značky

MPK: B32B 27/18, B32B 27/00, B32B 3/30, B32B 3/28

Značky: ohybný, skládaný, materiál

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/6-278374-ohybny-skladany-material.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Ohybný skladaný materiál</a>

Podobne patenty