MX2008005321A

MX2008005321A - Metodo y aparato para producir cintas de pelicula con ranura orientada.

Info

Publication number: MX2008005321A
Application number: MX2008005321A
Authority: MX
Inventors: Amit Kumar Lohia; Harendra Kumar Anand
Original assignee: Lohia Starlinger Ltd
Priority date: 2005-11-21
Filing date: 2006-11-16
Publication date: 2008-09-11
Also published as: CN101365575B; US8003031B2; CN101365575A; BRPI0618877B1; ATE413267T1; DE602006003567D1; US20080258333A1; BRPI0618877A2; WO2007057923A1; EP1915249A1; EA200801380A1; PT1915249E; EP1915249B1; ES2317589T3; EA013853B1; PL1915249T3; IN266816B; EG25090A

Abstract

La invención se refiere a un método para producir cintas de película con hendidura orientada, que comprende las siguientes etapas: extrudir el polímero derretido a través de una boquilla; templar y fundir-alargar simultáneamente el polímero fundido en el dispositivo de enfriamiento para formar una hoja de película; ranurar la hoja de película inicial en una pluralidad de cintas de película de ranura relativamente angostas; estirar a temperatura elevada, pasando las cintas de película con ranura a través de un medio de calentamiento a una temperatura justo por debajo de la temperatura de suavizado de las cintas de película con ranura y recocer y enfriar las cintas de película con ranura orientada; enrollar las cintas de película con ranura; caracterizado por que antes de la etapa de estiramiento, tiene una fase de pre-estiramiento hecha al pasar las cintas de película con ranura a través de un conjunto de rodillos de retención calientes que giran a una velocidad dada y un conjunto de rodillos de pre-estiramiento fríos que giran más rápido que los rodillos de retención calientes, en donde al menos uno de los rodillos del conjunto de rodillos de retención está caliente y al menos uno de los rodillos del conjunto de rodillos de pre-estiramiento está frío. La invención también se refiere a un aparato para desempeñar este método y a los productos obtenidos mediante dicho método.

Description

MÉTODO Y APARATO PARA PRODUCIR CINTAS DE PELÍCULA CON RANURA ORIENTADA CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un método para producir cintas de película con ranura orientada, a un aparato para desempeñar este método y a los productos obtenidos mediante dicho ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las cintas de película con ranura, también conocidas como bandas de película, tiras, cintas de película con ranura, cintas de rafia, hilo de cinta y cintas orientadas mono-axialmente se definen como productos termoplásticos orientados de manera unidireccional con una alta proporción ancho-a-espesor.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Las cintas de película con ranura hechas de poliolefinas tales como polipropileno (PP), polietileno de alta densidad (HDPE) y polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) y otros materiales poliméricos similares son bien conocidos y tienen diversas aplicaciones. Las áreas más importantes de aplicación incluyen sacos tejidos, grandes sacos industriales y telas de embalaje, geo-textiles, cuerdas y cordeles y telas tejidas industriales misceláneas.

Las cintas de película con ranura pueden ser producidas a partir de película plana o tubular (soplada) de molde extrudido. La película soplada es mejor para ciertos tipos de hilos de cinta de película con ranura delgada. La mayoría de las cintas de película con ranura están hechas de películas de molde. Generalmente, las cintas de película con ranura se forman al ranurar la hoja de película extrudida la cual es entonces estirada usando uno de los dos procesos conocidos, estirar la película con ranura como un solo paquete o de manera individual en varios grupos/paquetes de tiras.

Un ejemplo del estiramiento de fase múltiple se puede ver en EUA 4, 1 13,935 que se refiere a un proceso para producir bandas de película de bajo encogimiento. En este método, la orientación deseada en la cinta de película con ranura se logra a través de una serie de rodillos con velocidades que aumentan y temperaturas que aumentan. Después de que las cintas de película con ranura han sido estiradas en la dirección de la máquina, pueden ser recalentadas en un conjunto de rodillos calientes y enfriadas en un conjunto de rodillos fríos para reducir el encogimiento residual. El proceso de estiramiento de fase múltiple como se ve en EUA 4,113,935 se usa rara vez e incluso entonces se usa principalmente para cintas de película con ranura de bajo encogimiento. La gran mayoría de las cintas de película con ranura se hacen usando estiramiento de una sola fase.

El método y el dispositivo que usan diversos paquetes de cintas de película con ranura se pueden ver en WO 2006/037571. De conformidad con este método, antes del proceso de alargamiento, el grupo de cintas de película con ranura (tiras) se separa en diversos subgrupos de cintas de película con ranura y después los subgrupos se alargan separadamente a alta velocidad. Sin embargo, este método requiere de equipo nuevo y costoso.

El método anterior no debe ser mezclado con el proceso de estirar todas las cintas de película con ranura como un solo grupo usando equipo convencional y de costo relativamente bajo.

El equipo de fabricación de una sola fase convencional y los métodos de la técnica anterior involucran el siguiente proceso como se muestra en la Figura 1.

En general, la poliolefina fundida es extrudida a través de una boquilla de extrusión apropiada para formar la hoja de espesor requerido la cual es apropiadamente enfriada mediante un dispositivo como rollos enfriados o templados con agua. Luego la hoja sustancialmente amorfa es transportada bajo tensión a un dispositivo de ranurado apropiado para ser ranurada en cintas de película. Las cintas de película con ranura son orientadas mono-axialmente mediante alargamiento en una dirección longitudinal, bajo condiciones calientes, para llegar a cintas de película con ranura las cuales pueden ser definidas en términos de una proporción de orientación, algunas veces mencionadas como la proporción de alargado o estirado.

Así, la técnica anterior proporciona un método que comprende: > extrudir el polímero fundido a través de una boquilla, > templar y fundir-alargar simultáneamente el polímero fundido en un dispositivo de enfriado para formar una hoja de película, > ranurar la hoja de película en una pluralidad de cintas de película con ranura relativamente angostas, > · estirar a temperatura elevada, pasando las cintas de película con ranura a través de un medio caliente a una temperatura justo por debajo de la temperatura de suavizado de las cintas de película con ranura, > recocer y enfriar las cintas de película con ranura orientada, enrollar las cintas de película con ranura.

Las velocidades de procesamiento en las líneas de estiramiento de cinta de película han estado incrementando debido al mejoramiento en requerimientos de polímero, tecnología y mercado. Hace quince años, la velocidad de operación máxima era de aproximadamente 240 m/min mientras que hoy en día el equipo convencional de procesamiento de cintas de película con ranura puede operar a velocidades de hasta 450 m/min, dependiendo de la receta del material (polímero y aditivos) y especificación del producto final, es decir, cintas de película con ranura.

Las cintas de película con ranura sin estirar se calientan por medio de hornos de aire caliente a una temperatura justo por debajo de la temperatura de suavizado durante el proceso de alargado o estirado. Con el incremento en la velocidad de procesamiento, para tener un tiempo residencial incrementado, la longitud del horno de aire caliente también ha incrementado desde aproximadamente 4 metros hasta aproximadamente 6 metros. Sin embargo, existe un limite práctico para la longitud del horno de aire caliente, dictada por el manejo de la longitud no soportada de las cintas de película con ranura en el horno. Así, la metodología básica de los métodos de la técnica anterior es seguir el proceso con estiramiento de una sola fase o fase múltiple a temperaturas elevadas y está limitada a operar a velocidades máximas de hasta 450 m/min, lo ' cual resulta en muchas desventajas cuando la velocidad de procesamiento es incrementada más allá de 450 m/min.

Además, es bien conocido para las personas con habilidad en la técnica que a medida que las velocidades de procesamiento incrementan, la tendencia de las cintas de película con ranura individuales a romperse durante el estiramiento incrementa. Estas cintas de película con ranura generalmente se vuelven a "coser" y el proceso continúa sin mayor interrupción, pero las cintas de película con ranura que se rompen van a la basura hasta que los operadores las puedan volver a coser y esto reduce la eficiencia de la máquina y produce desecho inutilizable.

En el caso de velocidades superiores a 450 m/min, la tendencia de las cintas de película con ranura individuales a romperse incrementa más allá de los límites aceptables, a veces lleva a un cierre 'completo de la operación y a pérdidas resultantes en producción y desechos incrementados.

Otra desventaja de los métodos de la técnica antenor es que a velocidades más altas y proporciones de estiramiento total utilizable, el inicio de la estriccíón o la así llamada "iniciación de estiramiento geométrico" oscila de vuelta hacia fuera del horno de aire caliente dentro de un área donde la temperatura es menor que la temperatura de estiramiento requerida. Esto resulta en el 'estiramiento frío' incontrolado y aparte de causar rupturas como se describe anteriormente, resulta en una orientación inadecuada de las cadenas de moléculas de polímero y deterioro en propiedades mecánicas como tenacidad, elongación y otros parámetros de calidad relacionados con las cintas de película con ranura.

Así, existe una necesidad de un método para procesar cintas de película con ranura con estabilidad de proceso mejorada a velocidades de proceso normal actuales y para permitir velocidades de procesamiento de más de 450 m/min, digamos hasta 750 m/min sin las desventajas acompañantes.

Un objeto de la invención es proporcionar un método para procesar las cintas de película con ranura como un solo grupo usando equipo convencional y de costo relativamente bajo.

Un objeto adicional de la invención es proporcionar un método para procesar las cintas de película con ranura con estabilidad de proceso mejorada en términos de proporción de ruptura de cinta reducida.

Otro objeto de la invención es proporcionar un método para procesar las cintas de película con ranura permitiendo velocidades de procesamiento de más de 450 m/mín, digamos hasta 750 m/min.

Un objeto adicional de esta invención es proporcionar un aparato de procesamiento de cinta de película con ranura mejorado que no sea radicalmente diferente del equipo existente y ampliamente usado de la técnica anterior y por lo tanto fabricado a un precio razonable.

Los objetos de esta invención se cumplen mediante el método y aparato de conformidad con las reivindicaciones adjuntas al presente documento.

La invención se refiere a un método para procesar cintas de película con ranura y comprende las siguientes etapas: > extrudir el polímero fundido a través de una boquilla, > templar y fundir-alargar simultáneamente el polímero fundido en un dispositivo de enfriado para formar una hoja de película, > ranurar la hoja de película inicial en una pluralidad de cintas de película con ranura relativamente angostas, > estirar a temperatura elevada, pasando las cintas de película con ranura a través de un medio caliente a una temperatura justo por debajo de la temperatura de suavizado de las cintas de película con ranura, > recocer y enfriar las cintas de película con ranura orientada, > enrollar las cintas de película con ranura; caracterizado por que antes de la etapa de estiramiento, tiene una fase de pre-estiramiento hecha al pasar las cintas de película con ranura a través de un conjunto de rodillos de retención calientes que giran a una velocidad dada y un conjunto de rodillos de pre-estiramiento fríos que giran más rápido que los rodillos de retención calientes, en donde al menos uno de los rodillos del conjunto de rodillos de retención está caliente y al menos uno de los rodillos del conjunto de rodillos de pre-estíramíento está frío.

La contribución del nuevo proceso y aparato en comparación con el proceso y método estándares conocidos es una mejora en la estabilidad del proceso y la velocidad de procesamiento de las cintas de película con ranura que hasta el momento no se ha logrado con equipo convencional.

De conformidad con la invención, al menos uno de los rodillos del conjunto de rodillos de retención se calienta a una temperatura de hasta 85°C, preferiblemente hasta 70°C y al menos uno de los rodillos del conjunto de rodillos de pre-estíramiento se enfría a una temperatura entre 15°C hasta 45°C, preferiblemente entre 20°C hasta 40°C.

De conformidad con la invención, la proporción de pre-estiramiento está entre 20% y 80%, preferiblemente entre 35% y 70% de la proporción de estiramiento total y la proporción de estiramiento total está entre 3 y 12, preferiblemente entre 4 y 8.

En una modalidad preferida, la velocidad de procesamiento es superior a 425 m/min y preferiblemente superior a 600 m/min. La contribución de las nuevas configuraciones en comparación con las configuraciones estándares conocidas es una mejora en la velocidad de procesamiento de las cintas de película con ranura que hasta el momento no se ha logrado. Mediante el método de la invención, es posible procesar las cintas de película con ranura a velocidades de más de 425 m/min lo cual, entre otras ventajas, puede incrementar la velocidad de producción y ayuda a ahorrar en costos.

La invención también se refiere a un aparato para desempeñar el método anterior. El aparato comprende los siguientes elementos: una extrusora con una boquilla, un dispositivo de enfriamiento, una unidad para ranurar película, una unidad de retención, un dispositivo de calentamiento y una unidad para estirar y recocer, en donde la unidad de retención comprende rodillos de retención diseñados para ser calentados. Además, entre la unidad de retención y el dispositivo de calentamiento, comprende además una unidad de pre-estiramiento que consiste de rodillos de pre-estiramiento fríos diseñados para ser enfriados.

El dispositivo de enfriamiento puede ser un baño de agua que incluye un rodillo de templado, alternativamente el dispositivo de enfriado pueden ser rollos fríos.

El dispositivo de la invención y el método de operación del mismo permiten un procesamiento con mejor estabilidad de proceso y mejores propiedades mecánicas de las cintas de película con ranura que aquellos que se pueden lograr con procesos y aparatos estándares bajo un conjunto de parámetros dado (tipo y grado de poliolefina, características de cinta de película con ranura y velocidades de hasta 450 m/min) y permiten velocidades de procesamiento de más de 450 m/mín, preferiblemente 600 m/mín.

La invención también se refiere al producto obtenido en el método citado anteriormente o usando el aparato citado anteriormente.

Preferiblemente, el método inventado puede aplicarse a material de poliolefina tal como polipropileno (PP), polietileno de alta densidad (HDPE) y polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) y otros materiales poliméricos similares.

Este material puede ser usado como "polímero virgen" o mezclado con aditivos como agente anti-fibrilante, estabilizador ultra-violeta, lote-maestro de color, polímero reciclado, etc.

DEFINICIONES A menos que se especifique lo contrario, todas las referencias a "alargar", "proporción de alargado", "estirar", "proporción de estirado", orientación" o "proporción de orientación" se refieren al estiramiento o alargado de la cinta de polímero en la dirección longitudinal o de la máquina.

La orientación de la dirección longitudinal o de la máquina puede ser lograda a través del uso de dos conjuntos de rodillos colocados secuencialmente, el segundo conjunto o el conjunto rápido de rodillos que opera a una velocidad en relación con el conjunto de rodillos más lento correspondiendo a la proporción de orientación deseada. Se entiende que un conjunto de rodillos comprende dos o más rodillos.

Durante el estiramiento de las cintas de película con ranura en dirección de la máquina, éstas son calentadas mediante un dispositivo de calentamiento tal como rodillos calientes o placas calientes o preferiblemente una unidad de calentamiento por convección, generalmente, un hormo de aire caliente, con el rango de temperatura entre 95°C hasta 175°C.

Durante el alargamiento de las cintas de película con ranura a través del hormo de aire caliente, el conjunto de rodillos de retención lentos puede ser operado a cualquier velocidad apropiada, usualmente entre 10 y 120 m/min en una línea de producción. El conjunto de rodillos de estiramiento rápidos son operados a una velocidad apropiada, típicamente entre 120 y 500 m/min en una línéa de producción, para proporcionar una velocidad de superficie de aproximadamente tres o más veces aquella del conjunto de rodillos de retención lentos para poder orientar las cintas de película con ranura en la dirección de la máquina.

La "proporción de estiramiento total" es la proporción obtenida al dividir la velocidad de superficie de los rodillos de estiramiento rápidos entre la velocidad de superficie de los rodillos de retención lentos y generalmente tiene un valor entre 3 y 12, preferiblemente entre 4 y 8.

Las cintas de película con ranura alargadas son entonces recocidas, usualmente al usar un conjunto de rodillos recocidos a temperatura ambiente o preferiblemente calentados que operan a casi la misma velocidad que los rodillos de estiramiento y luego enfriar en un conjunto de rodillos de recocido enfriados que operan a una velocidad de superficie reducida que los rodillos de estiramiento dando a la línea final una velocidad entre 100 hasta 450 m/min.

La "proporción de recocido" es la proporción de las velocidades de superficie de los rodillos de recocido enfriados a los rodillos de recocido calentados y generalmente tiene un valor entre 0.90 y 0.98.

La "velocidad de procesamiento" es igual a la velocidad de superficie del rodillo de recocido enfriado.

Las cintas de película con ranura generalmente tienen un ancho entre 0.8 mm y 60 mm, un espesor entre 0.015 mm y 0.1 mm y un denier entre 250 y 45,000. Preferiblemente el ancho está entre 2 mm y 5 mm, el espesor entre 0.025 mm y 0.07 mm y el denier está entre 500 y 1500.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La presente invención será ahora descrita con referencia a los dibujos que la acompañan, en los cuales, La Figura 1 es un proceso de estiramiento de una sola fase de conformidad con la técnica anterior y La Figura 2 es un proceso con una fase de pre-estlramiento de conformidad con la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN PROCESO DE ESTIRAMIENTO DE UNA SOLA FASE Y EQUIPO La Figura 1 es un diagrama lineal de un equipo convencional de estiramiento de cinta de película con ranura de una sola fase. El método de operación involucra lo siguiente: La extrusora de husillo 1 , equipada con una boquilla de extrusión apropiada 2 produce una hoja de película fundida plana S a partir del polímero. Esta hoja de película fundida inicial S que sale de la boquilla 2 cae en el dispositivo de enfriado 3 tal como el agua en el baño de agua y se solidifica como una hoja de película. La hoja de película S se funde-alarga entre el labio de la boquilla 2 y el rodillo de templado. La película S es entonces alimentada bajo tensión con la ayuda de los rodillos por encima del baño de agua a la unidad de ranurado de película 4. La unidad de ranurado de película 4 ranura la hoja de película inicial S en una pluralidad de cintas de película con ranura relativamente angostas T.

Las cintas de película con ranura T son guiadas a una unidad de retención 5 para ser alimentadas sobre el primer conjunto de rodillos 6 conocido como rodillos de retención, los cuales están generalmente a temperatura ambiente.

Las cintas de película con ranura T son posteriormente guiadas a través del dispositivo de calentamiento 7 tal como una placa caliente, rodillos calientes o un dispositivo de calentamiento por convección, preferiblemente un horno de aire caliente, a un conjunto de rodillos de velocidad superior 8 típicamente mencionados como rodillos de estiramiento. La proporción de estiramiento total tiene un valor entre 3 y 12. El horno de aire caliente es usualmente operado a una temperatura entre 95°C y 175°C. En este proceso, las cintas de película con ranura T son estiradas completamente, por lo tanto, completamente alargadas /orientadas.

Las cintas de película con ranura alargadas son entonces recocidas, usualmente al pasarlas sobre un conjunto de rodillos calentados o a temperatura ambiente, preferiblemente rodillos calentados 10, que corren a casi la misma temperatura que los rodillos de estiramiento 8 y luego sobre un conjunto de rodillos enfriados 1 1 , que operan a una velocidad de superficie reducida que los rodillos de estiramiento 8.

Los rodillos de estiramiento 8, los rodillos de recocido calentados o a temperatura ambiente 10 y los rodillos de recocido enfriados 11 pueden ser montados en marcos individuales o montados en un marco común, conocidos en conjunto como unidad de estiramiento y recocido 9.

En el rodillo final de la unidad de retención 5 y la unidad de estiramiento y recocido 9 existe, en general, un rodillo de presión auxiliar que descansa en las cintas de película con ranura en operación normal para proporcionar una alimentación mejor controlada desde el último rodillo de cada unidad hasta la siguiente operación; este rodillo puede ser levantado y girado a un lado cuando se cosen las cintas de película con ranura.

Los rodillos de recocido calentados 10 son usualmente calentados a una temperatura entre 90°C y 130°C. Los rodillos de recocido enfriados 1 1 son usualmente enfriados a una temperatura entre 15°C y 25°C. La proporción de recocido está entre 0.90 y 0.98.

Las cintas de película con ranura son entonces enrolladas en bobinas cilindricas en un dispositivo de enrollado 12 que consiste de una pluralidad de enrolladores 13.

PROCESO DE ESTIRAMIENTO DE FASE MÚLTIPLE En las máquinas de la técnica anterior para la producción de cinta de película con ranura, en el caso de estiramiento de fase múltiple, es usual desempeñar el estiramiento de fase múltiple a través de fases de estiramiento sucesivas, con cada fase teniendo una temperatura superior que la fase anterior, la menor siendo de 95°C.

INVENCIÓN La presente invención modifica el proceso de la técnica anterior al añadir una fase de pre-estiramiento en donde las cintas de película con ranura se enfrían después de pre-estirar las mismas, estabilizando así la estructura molecular de las cintas de película con ranura después de la operación de pre-estiramiento y antes del estiramiento de una sola fase o fase múltiple. Esto resulta en la calidad de producto requerida junto con la estabilidad de proceso siendo mantenida incluso con el incremento en la velocidad del proceso hasta de 750 m/min, más preferida de 600 m/min.

La Figura 2 en un diagrama lineal del aparato de conformidad con la invención.

La extrusora de husillo 1 , equipada con una boquilla de extrusión apropiada 2 produce una hoja de película fundida plana S a partir del polímero. Esta hoja de película fundida inicial S que sale de la boquilla 2 cae en un dispositivo de enfriado 3 tal como el agua en el baño de agua y se solidifica como una hoja de película. La hoja de película S se funde-alarga entre el labio de la boquilla 2 y el rodillo de templado en el baño de agua. La película S es entonces alimentada bajo tensión con la ayuda de los rodillos por encima del baño de agua a la unidad de ranurado de película 4. La unidad de ranurado de película 4 ranura la hoja de película inicial S en una pluralidad de cintas de película con ranura relativamente angostas T.

Las cintas de película con ranura T son guiadas a una unidad de retención 5 para ser alimentadas sobre el primer conjunto de rodillos 107 conocidos como rodillos de retención. De conformidad con la invención, al menos uno de los rodillos del conjunto de rodillos de retención 107 se calienta a una temperatura hasta de 85°C.

Las cintas de película con ranura calentadas T son guiadas a través de una unidad de pre-estiramiento 108 donde pasan sobre un conjunto de rodillos de pre-estiramiento 109 que giran más rápido que. los rodillos de retención 107 y al menos uno de estos rodillos de pre-estíramiento es enfriado a una temperatura entre 15°C hasta 45°C.

Así, las cintas de película con ranura son pre-estíradas al pasar a través de un conjunto de rodillos de retención calentados 107 a una temperatura significativamente por debajo de la temperatura de suavizado de las cintas de película con ranura T y un conjunto de rodillos de pre-estiramiento enfriados 109 en donde al menos un rodillo del conjunto de rodillos de retención es calentado y al menos uno de los rodillos del conjunto de rodillos de pre-estiramiento es enfriado.

Aunque los solicitantes no desean estar atados a ninguna teoría, se cree que cuando las cintas de película con ranura son estiradas significativamente por debajo de la temperatura de suavizado, se libera energía por la cual las cintas de película con ranura se calientan a sí mismas, usualmente pero no siempre, a una temperatura superior que los rodillos de retención calentados. Al enfriar el segundo conjunto de rodillos (rodillos de pre-estiramiento), dicho calor se retira estabilizando así las cintas de película con ranura antes del estiramiento normal, lo cual resulta en una estabilidad de proceso superior, permitiendo una proporción de ruptura de cinta inferior lo velocidades de proceso incrementadas.

Dentro del marco de esta invención, la "proporción de pre-estiramíento" se define como la proporción de las velocidades de superficie de los rodillos de pre-estiramiento 109 a los rodillos de retención 107 y de conformidad con la presente invención, la proporción de pre-estiramiento es entre 20% y 80% de la proporción de estiramiento total.

En una modalidad preferida, la proporción de pre-estiramiento es entre 35% y 70% de la proporción de estiramiento total. Además, al menos un rodillo del conjunto de rodillos de retención es calentado a una temperatura hasta de 85°C, preferiblemente hasta de 70°C y al menos uno de los rodillos del conjunto de rodillos de pre-estiramiento es enfriado a una temperatura entre 15°C y 45°C, preferiblemente entre 20°C y 40°C.

Las cintas de película con ranura parcialmente orientadas pre-estiradas T son posteriormente guiadas a través del dispositivo de calentamiento 7 tal como una placa caliente, rodillos calentados o un dispositivo de calentamiento por convección, preferiblemente un horno de aire caliente, al conjunto de rodillos de estiramiento de velocidad superior 8.

La proporción de estiramiento total es entre 3 y 12. El horno de aire caliente 7 se opera usualmente a una temperatura entre 95°C y 175°C. En este proceso, las cintas de película con ranura T se estiran completamente, por lo tanto, se alargan/ orientan completamente.

Las cintas de película con ranura alargadas son entonces recocidas usualmente al pasarlas sobre un conjunto de rodillos calentados o a temperatura ambiente, preferiblemente rodillos recocidos calentados 10, que corren a casi la misma velocidad que los rodillos de estiramiento 8 y luego sobre un conjunto de rodillos de recocido enfriados 11 , que operan a una velocidad de superficie reducida que los rodillos de estiramiento 8.

Los rodillos de estiramiento 8, los rodillos de recocido a temperatura ambiente o calentados 10 y los rodillos de recocido enfriados 11 pueden ser montados en marcos individuales o montados en un marco común, conocidos en conjunto como unidad de estiramiento y recocido 9.

En el rodillo final de la unidad de retención 5 y la unidad de estiramiento y recocido 9 puede haber un rodillo de presión auxiliar que descansa en las cintas de película con ranura en operación normal para proporcionar una alimentación mejor controlada desde el rodillo final de cada unidad hasta la siguiente operación; este rodillo puede ser levantado y girado a un lado cuando se cosen las cintas de película con ranura.

Los rodillos de recocido calentados 10 son usualmente calentados a una temperatura entre 90°C y 130°C. Los rodillos de recocido enfriados 11 son usualmente enfriados a una temperatura entre 15°C y 25°C. La proporción de recocido está entre 0.90 y 0.98.

Así, dependiendo de la poliolefina que forma la película, los aditivos y las propiedades requeridas de las cintas de película con ranura con respecto a la aplicación de uso final, los parámetros pueden variar como sigue: > la temperatura del rodillo de retención hasta de 85°C, > la proporción de pre-estiramiento entre 20% hasta 80% de la proporción de . estiramiento total, > la temperatura del rodillo de pre-estiramiento entre 5°C y 45°C y > la proporción de estiramiento total entre 3 y 12.

La invención también se refiere a un aparato para desempeñar el método anterior. Dicho aparato comprende los siguientes elementos: una extrusora 1 con una boquilla 2, un dispositivo de enfriado 3, una unidad de ranurado de película 4, una unidad de retención 5, un dispositivo de calentamiento 7 y una unidad para estirar y recocer 9, en donde la unidad de retención comprende rodillos de retención 107 diseñados para ser calentados. Además, entre la unidad de retención 6 y el dispositivo de calentamiento 8, además comprende una unidad de pre-estiramiento 108 que consiste de rodillos de pre-estiramiento 109 diseñados para ser enfriados.

Los siguientes ejemplos tienen la intención de ilustrar y proporcionar una mejor comprensión de la invención y no restringen o limitan el alcance de la misma.

EJEMPLOS El polímero de polipropileno usado en los experimentos es vendido por la compañía Reliance Industries Limited, India, bajo el nombre REPOL, grado H030SG, lote número JO610090 con un índice de flujo de fundido de 3 g/ 10 min con respecto a ASTM D1238. El agente anti-fibrilante es vendido por la compañía Superpack, India, grado PLAST WHITE.

En los experimentos que aparecen a continuación del equipo modificado con respecto a la invención se usó: Línea de Estiramiento de Cinta: LOREX, de Lohia Starlinger Limited; esta línea incluye extrusora de husillo, boquilla de extrusión, baño de agua, unidad de ranurado de película, unidad de retención, horno de aire caliente, unidad de estiramiento y recocido.

Enrolladores: LS250HS, de Lohia Starlinger Limited.

En los experimentos, la tenacidad y la elongación en la ruptura se determinaron de conformidad con BS EN ISO 2062:1995.

EJEMPLO COMPARATIVO 1 En este Ejemplo de conformidad con el estado de la técnica, las cintas de película con ranura se hacen con 90% de polipropileno y 10% de agente anti-fibrílante.

La hoja de película inicial, producida mediante los medios apropiados equipados con una boquilla de extrusión, es extrudida de un espacio de labio de boquilla de 0,4 mm a una temperatura de fundido de 260°C y cae en el baño de agua con un espacio de aproximadamente 40 mm entre el labio de la boquilla y el nivel del agua y se solidifica como una hoja de película mientras está dentro del agua. Posteriormente, la película es alargada alrededor del rodillo de templado en el baño de agua y alimentada vía otros rodillos a la unidad de ranurado de película. La película extrudida es ranurada en un solo paquete de 170 cintas de película con ranura. Las cintas de película con ranura tíenen.un espesor de 0.064 mm y un ancho de 5.7 mm antes de ser alargadas.

La película es entonces sometida a un estiramiento unidireccional de una sola fase al entrar en el horno de aire caliente de 6 metros mantenido a 165°C. Antes del horno, los rodillos de retención se rotan a una velocidad de 83.8 m/min y después del horno los rodillos de estiramiento son rotados a una velocidad de 424 m/min dando una proporción de estiramiento total de 5.06. Posteriormente, las cintas de película con ranura son recocidas a una temperatura de rodillos de recocido calentados de 130°C y luego son relajadas a una proporción de recocido de 0.94. La velocidad de los rodillos de recocido enfriados mantenidos a 25°C es de 400 m/min. Finalmente, las cintas de película con ranura son enrolladas transversalmente en enrolladores en el dispositivo de enrollado. La velocidad de proceso de este proceso es de 400 m/min. El proceso tiene un promedio de 8 a 10 rupturas /hora.

Las cintas de película con ranura obtenidas tienen las siguientes propiedades: Ancho: 2.5 mm Espesor: 0.029 mm Tamaño: 610 deníer Tenacidad de ruptura: 5.3 gr /denier Elongación en ruptura: 23% EJEMPLO COMPARATIVO 2 En este Ejemplo, las cintas de película con ranura se hacen con 95.2% de polipropileno y 4.8% de agente anti-fibrilante.

La hoja de película inicial, producida mediante los medios apropiados equipados con una boquilla de extrusión, es extrudida de un espacio de labio de boquilla de 0,4 mm a una temperatura de fundido de 260°C y cae en el baño de agua con un espacio de aproximadamente 40 mm entre el labio de la boquilla y el nivel del agua y se solidifica como una hoja de película mientras está dentro del agua. Posteriormente, la película es alargada alrededor del rodillo de templado en el baño de agua y alimentada vía otros rodillos a la unidad de ranurado de película. La película extrudida es ranurada en un solo paquete de 170 cintas de película con ranura. Las cintas de película con ranura tienen un espesor de 0.089 mm y un ancho de 5.8 mm antes de ser alargadas.

La película es entonces sometida a un estiramiento unidireccional de una sola fase al entrar en el horno de aire caliente de 6 metros mantenido a 165°C. Antes del horno, los rodillos de retención se rotan a una velocidad de 80 m/min y después del horno los rodillos de estiramiento son rotados a una velocidad de 425 m/min dando una proporción de estiramiento total de 5.31.

Posteriormente, las cintas de película con ranura son recocidas a una temperatura de rodillos de recocido calentados de 130°C y luego son relajadas a una proporción de recocido de 0.94. La velocidad de los rodillos de recocido enfriados mantenidos a 25°C es de 400 m/min. Finalmente, las cintas de película con ranura son enrolladas transversalmente en enrolladores en el dispositivo de enrollado. La velocidad de proceso de este proceso es de 400 m/min. El proceso tiene un promedio de 6 a 8 rupturas /hora.

Las cintas de película con ranura obtenidas tienen las siguientes propiedades: Ancho: 2.5 mm Espesor: 0.039 mm Tamaño: 804 denier Tenacidad de ruptura: 5.2 gr /denier Elongación en ruptura: 25% EJEMPLO 1 En- este Ejemplo de conformidad con la invención, las cintas de película con ranura se hacen con 90% de polipropileno y 10% de agente anti-fibrilante como en el ejemplo comparativo 1. La película extrudida es ranurada en un solo paquete de 170 cintas de película con ranura. Las cintas de película con ranura tienen un espesor de 0.064 mm y un ancho de 5.7 mm antes de ser alargadas.

La película es entonces sometida a un estiramiento unidireccional al entrar en el horno de aire caliente de 6 metros mantenido a 154°C. Antes del horno, los rodillos de retención a 48°C se rotan a una velocidad de 84.0 m/min; todos los rodillos de pre-estiramíento a 30°C son rotados a una velocidad de 206.7 m/min dando una proporción de pre-estiramíento de 2.46 y después del horno, los rodillos de estiramiento son rotados a una velocidad de 424 m/min dando una proporción de estiramiento total de 5.05.

Posteriormente, las cintas de película con ranura son recocidas a una temperatura de rodillos de recocido calentados de 130°C y luego son relajadas a una proporción de recocido de 0.95. La velocidad de los rodillos de recocido enfriados mantenidos a 25°C es de 401 m/min. Finalmente, las cintas de película con ranura son enrolladas transversalmente en enrolladores en el dispositivo de enrollado. La velocidad de proceso de este proceso es de 401 m/min. El proceso tiene un promedio de 1 a 2 rupturas /hora y muestra que manteniendo la misma velocidad de proceso, las rupturas promedio pueden ser reducidas considerablemente.

Las cintas de película con ranura obtenidas tienen las siguientes propiedades: Ancho: 2.5 mm Espesor: 0.029 mm Tamaño (titer) 61 1 denier Tenacidad de ruptura: 5.9 gr /denier Elongación en ruptura: 25% EJEMPLO 2 En este Ejemplo de conformidad con la invención, las cintas de película con ranura se hacen con 90% de polipropileno y 10% de agente anti-fibrilante como en el ejemplo comparativo 1. La película extrudida es ranurada en un solo paquete de 166 cintas de película con ranura. Las cintas de película con ranura tienen un espesor de 0.066 mm y un ancho de 5.5 mm antes de ser alargadas.

La película es entonces sometida a un estiramiento unidireccionál al entrar en el horno de aire caliente de 6 metros mantenido a 160°C. Antes del horno, los rodillos de retención a 50°C se rotan a una velocidad de 130.6 m/min; todos los rodillos de pre-estiramíento a 30°C son rotados a una velocidad de 31 1.7 m/min dando una proporción de pre-estíramíento de 2.39 y después del horno, los rodillos de estiramiento son rotados a una velocidad de 630 m/min dando una proporción de estiramiento total de 4.82.

Posteriormente, las cintas de película con ranura son recocidas a una temperatura de rodillos de recocido calentados de 140°C y luego son relajadas a una proporción de recocido de 0.95. La velocidad de los rodillos de recocido enfriados mantenidos a 25°C es de 600 m/min. Finalmente, las cintas de película con ranura son enrolladas transversamente en enrolladores en el dispositivo de enrollado. La velocidad de proceso de este proceso es de 600 m/mín. El proceso tiene un promedio de 6 a 8 rupturas /hora y muestra que, manteniendo el mismo promedio de rupturas, la velocidad de proceso puede ser incrementada considerablemente.

Las cintas de película con ranura obtenidas tienen las siguientes propiedades: Ancho: 2.5 mm Espesor: 0.028 mm Tamaño (titer): 606 denier Tenacidad de ruptura: 5.4 gr /denier Elongación en ruptura: 27% EJEMPLO 3 En este Ejemplo de conformidad con la invención, las cintas de película con ranura se hacen con 95.2% de polipropileno y 4.8% de agente anti-fibrilante como en el ejemplo comparativo 2. La película extrudida es ranurada en un solo paquete de 170 cintas de película con ranura. Las cintas de película con ranura tienen un espesor de 0.090 mm y un ancho de 5.7 mm antes de ser alargadas.

La película es entonces sometida a un estiramiento unidireccional al entrar en el horno de aire caliente de 6 metros mantenido a 155°C. Antes del horno, todos los rodillos de retención a 49°C se rotan a una velocidad de 82 m/mín; todos los rodillos de pre-estiramiento a 28°C son rotados a una velocidad de 204 m/mín dando una proporción de pre-estiramiento de 2.49 y después del horno, los rodillos de estiramiento fueron rotados a una velocidad de 424 m/mín dando una proporción de estiramiento total de 5.17.

Posteriormente, las cintas de película con ranura son recocidas a una temperatura de rodillos de recocido calentados de 130°C y luego son relajadas a una proporción de recocido de 0.95. La velocidad de los rodillos de recocido enfriados mantenidos a 25°C es de 402 m/mín. Finalmente, las cintas de película con ranura son enrolladas transversalmente en enrolladores en el dispositivo de enrollado. La velocidad de proceso de este proceso es de 402 m/min. El proceso tiene un promedio de 1 a 2 rupturas /hora y muestra que, manteniendo la misma velocidad de proceso, las rupturas promedio pueden ser reducidas considerablemente.

Las cintas de película con ranura obtenidas tienen las siguientes propiedades: Ancho: 2.5 mm Espesor: 0.039 mm Tamaño (titer): 806 denier Tenacidad de ruptura: 5.5 gr /denier Elongación en ruptura: 27% EJEMPLO 4 En este Ejemplo de conformidad con la invención, las cintas de película con ranura se hacen con 95.2% de polipropileno y 4.8% de agente anti-fibrilante como en el ejemplo comparativo 2. La película extrudida es ranurada en un solo paquete de 166 cintas de película con ranura. Las cintas de película con ranura tienen un espesor de 0.092 mm y un ancho de 5.6 mm antes de ser alargadas.

La película es entonces sometida a un estiramiento unidireccional al entrar en el horno de aire caliente de 6 metros mantenido a 160°C. Antes del horno, todos los rodillos de retención a 50°C se rotan a una velocidad de 129.5 m/min; todos los rodillos de pre-estiramiento a 28°C son rotados a una velocidad de 320 m/min dando una proporción de pre-estiramíento de 2.47 y después del horno, los rodillos de estiramiento fueron rotados a una velocidad de 634 m/min dando una proporción de estiramiento total de 4.90.

Posteriormente, las cintas de película con ranura son recocidas a una temperatura de rodillos calentados de 140°C y luego son relajadas a una proporción de recocido de 0.95. La velocidad de los rodillos de recocido enfriados mantenidos a 25°C es de 601 m/min. Finalmente, las cintas de película con ranura son enrolladas transversalmente en enrolladores en el dispositivo de enrollado. La velocidad de proceso de este proceso es de 601 m/min. El proceso tiene un promedio de 4 a 6 rupturas /hora y muestra que, manteniendo el mismo promedio de rupturas, la velocidad de proceso puede ser incrementada considerablemente.

Las cintas de película con ranura obtenidas tienen las siguientes propiedades: Ancho: 2.5 mm Espesor: 0.039 mm Tamaño (titer): 805 denier Tenacidad de ruptura: 5.3 gr /denier Elongación en ruptura: 26% Aplicación Industrial El método y aparato de conformidad con la invención pueden ser usados para producir cintas de película con ranura a alta velocidad para ser usadas en la fabricación de sacos tejidos, grandes sacos industríales y telas de embalaje, geo-textiles, cuerdas y cordeles y telas tejidas industríales misceláneas.

Se debe entender que las modificaciones y variaciones son posibles con base en la divulgación dada anteriormente sin apartarse del espíritu y alcance de la invención.

Lista de Referencia . 1. Extrusora de husillo 10. Rodillos de recocido calentados 2. Boquilla de extrusión 11. Rodillos de recocido enfriados 3. Dispositivo de enfriado, baño de agua 12. Dispositivo de enrollado 4. Unidad de ranurado de película 13. Enrolladores 5. Unidad de retención 107. Rodillos de retención calentados 6. Primer conjunto de rodillos, rodillos de retención 108. Unidad de pre-estiramiento 7. Dispositivo de calentamiento 109. Rodillos de pre-estiramiento enfriados 8. Rodillos de estiramiento S. Hoja de película 9. Unidad de estiramiento y recocido T. Cintas de película con ranura

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un método para producir cintas de película con ranura orientadas, que comprenden las siguientes fases: a) extrudir el polímero fundido a través de una boquilla, b) templar y fundir-alargar simultáneamente el polímero fundido en un dispositivo de enfriado para formar una hoja de película, c) ranurar la hoja de película inicial en una pluralidad de cintas de película con ranura relativamente angostas, d) estirar a temperatura elevada, pasando las cintas de película con ranura a través de un medio caliente a una temperatura justo por debajo de la temperatura de suavizado de las cintas de película con ranura, e) recocer y enfriar las cintas de película con ranura orientada, f) enrollar las cintas de película con ranura; en donde antes de la etapa de estiramiento, tiene una fase de pre-estiramiento hecha al pasar las cintas de película con ranura a través de un conjunto de rodillos de retención que giran a una velocidad dada y un conjunto de rodillos de pre-estiramiento que giran más rápido que los rodillos de retención, en donde al menos uno de los rodillos del conjunto de rodillos de estiramiento es calentado a una temperatura hasta de 85°C y al menos uno de los rodillos del conjunto de rodillos de pre-estiramiento es enfriado a una temperatura entre 15°C hasta 45°C. '
2. El método de conformidad con la reivindicación 1 , en donde al menos uno de los rodillos del conjunto de rodillos de retención es calentado hasta a 70°C.
3. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde al menos uno de los rodillos del conjunto de rodillos de pre-estíramiento es enfriado entre 20°C hasta 40°C.
4. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la proporción de pre-estiramiento está entre 20% y 80%, preferiblemente entre 35% y 70% de la proporción de estiramiento total.
5. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la proporción de estiramiento total está entre 3 y 12, preferiblemente entre 4 y 8.
6. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la velocidad de procesamiento es superior a 425 m/min.
7. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la velocidad de procesamiento es superior a 600 m/min.
8. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde dichas cintas de película con ranura de poliolefina se obtienen de una poliolefina elegida de un grupo que comprende polipropileno (PP), polietileno de alta densidad (HDPE) y polietileno lineal de baja densidad (LLDPE).
9. Un aparato para desempeñar el método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende los siguientes elementos: una extrusora con una boquilla, un dispositivo de enfriado, una unidad de ranurado de película, una unidad de retención, un dispositivo de calentamiento y una unidad para estirar y recocer, en donde la unidad de retención comprende un conjunto de rodillos de retención en donde al menos uno de los rodillos del conjunto de rodillos de retención opera a una temperatura hasta de 85°C y en donde entre la unidad de retención y el dispositivo de calentamiento además comprende una unidad de pre-estiramiento que consiste de un conjunto de rodillos de pre-estiramiento en donde al menos uno de los rodillos del conjunto de rodillos de pre-estiramiento opera a una temperatura entre 15°C y 45°C.
10. El aparato de conformidad con la reivindicación 9, en donde el dispositivo de enfriado es un baño de agua que incluye un rodillo de templado.
11. El aparato de conformidad con la reivindicación 9, en donde el dispositivo de enfriado son rollos fríos.