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Appareil et procédé perfectionnés pour la production de tubes et de pellicules tubulaires.
La présente invention se rapporte à un appareil et à un procédé perfectionnés pour la production de tubes, y compris les pellicules tubulaires, de {salières polymères thermoplastiques or- ganiques/.
Divers procèdes ont été décrits pour provoquer l'orienta- tion moléculaire des pellicules thermoplastiques organiques en les étirant à l'état solide. Le procdé le plus économique pour don- ner aux matières thermoplastiques une forme tabulaire est l'extru- sion à lestât fondu. Il est ensuite nécessaire de solidifier le tube extrudé.
Le brevet anglais n 741.963 décrit un procède pour la production de tubes ou de pellicules tubulaires à parois minces dans lequel on extrude continuellement sous-la forme d'un tube une matiëre thermpoplastique organique fondue et on extrait continuellement le tube vers le bas en substance verticalement à partir de la machine à extruder tandis qu'on maintient à l'in-
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t5rieur du tube un volume de gaz tel que le àcjré de 1;o1fle:#ent et la vitesse d'extraction du tube af:
a.ner¯t une réduction de l' 'rris- seur du tube, ce procédé étant caractérisa en ce qu'on fcit passer
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le tube gonflé par un passage qui, au soins à l'entrée du tube, a
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une section transversale pratiquement circulaire et qui est bai=nô
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intérieurement par un liquide de refroidissement qui coule vers
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le bas en contact avec toute la surface externe eu tube ou pelli- cule tubulaire lorsqu'il traverse le tassage. Lp raroi du '::;2 sse.,::e est de préférence refroidie par un liquide ci= c.àlc.?t µ. l'intérieur de cette paroi. Des dispositifs sont prévus pour éviter la for- mation de values d:2s la source d'alimentation âu ? iu.-.de de = - froidissement s'écoulant vers le bas.
Certaines 2tiles JOlß:??'45 ther'.opa:"tiq"es c=qa-;1<a.=#s doivent avoir un poids ##o14culaire sle7 ou 1 :,roducti.¯ de pellicules résistantes et elles doivent é.#re fondues à des te'- pératu.res relativement basses. Il en résulte ue ces :;ti'res ont de hautes viscosités aux températures l.::iaECii- tF :ent S',1=!iI'J.t'2iT S à leurs points de fusion et, afin d'obteïi'-r us tube cxtrud- dont 12 surface soit lisse, il est nécessaire à'uti? arr une te:.â rat-:r d'extrusion élevée, c' e2t--àire une te..1.-rt': t".;re (;;)nsidjl'é:b2.e .ent supérieure à la te-npërature à laquelle la ma re ço13r;=à=e fond ( ou encore la température à laquelle certaines mati%res p'Jly:Ùres passent de l'état solide à l'état fluide sans rfelle.ient fondre pal ce que la transition de l'état solide à l'état liquide est nrc- gressive) .
En outre ces matières pol yres ont tendance à coller
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aux surfaces métalliques et elles présentent entre leurs points de fusion et les températures auxquelles elles deviennent des
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fluides mobiles, une garsee étendue de températures dans laquelle cette tendance se produit. Le polyéthylène, en particulier le polyéthylène à haute densité (ayant une densit supérieure à 0,93), le polypropylène isotactique, les copoly-nres de chlorure de vinylidsne et de chlorure de vinyle (per exemple 80>;. de chlorure de vinylid.ne et 20ivo de chlorure de vinyle) et les coc7.;;¯.:r es de chlorure de vinylidsne et d'acrylonitrile (per exemple S 5% de chlorure de vinylidène et riz d'acrylonitrile) peuvent être
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citér ao=i1#e étant des matières pol.yr-.;9=rés de ce type.
Ainsi, d.ns Inapplication du procéda du brevet n:19is n 741.963 a ces ni" tisres polymères, il est nécessaire que le liquide de refroi-
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dissezent s'écoulant vers le bas refroidisse le tube extrudé fon-
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du sur une ge;ne étendue de températures avant ou':il ne devienne
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solide et perde sa tendance à coller aux surfaces. tétaniques. On a remarqué que cela conduit à des difficultés considérables pour
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'mettre en oeuvre le procédé du brevet anzliis n 741.963. Lorsque le tube fondu est tout d'abord conduit de 1s échine d'extrusion. par le passage aux rouleaux Qui l'enlèvsnt, c'e3t-h-èrc avant que le tube n'ait été gonflé, il est ovale en coui transversale et certaines parties du tube o-t tcnd,nce entrer en contact avec
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les parois du'passage tandis que le reste rase dans les rouleaux
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à l'état fondu.
A cause de la haute teneur en chaleur du. tube fondu et de sa forte géométrique indiquée ci-dessus, des ,arties
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du tube au début du processus ont tendance venir en contact di-
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rect avec les parois de la voie de passade etày td";4=er. Il en résulte que le tube a tendance à se rompre ],o::':::<:!u'on l'extrsit et souvent on ne réussit pas à f4.r df.;:;:--rrer l'opération. Cette tendance ne persiste pas lorsque le tube a ité ÛC3iI¯ contre la
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paroi du passade quand la marche continue du procède décrit ci-des-
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sus est bien en train. Plus le tube exùrud-' est :::13, pus il a tendance à coller et à se rompre et moindre c:.}t la température d'extrusion la plus basse pour une matière poly-i-.-re donnée, ce qui
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a pour résultat une tendance à coller et à se rompre.
La présente invention a pour but de fournir un appareil
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et un procédé perfectionnas pour le production de tubes, y compris les pellicules tubulaires, en aatires 1; .. "c: t'er;snl.stl.= es organiques, pzrtJ.cil14r ±2.exit celles dont les .J¯CtSit S 3 ¯' ut fondu sont telles qu'il faut les cxtruder a ce2 "G':. ,r;';rë -:;:';':C.3 con- 51.t.crcb e l6IIt plus élevées que le[: c? ^'. i : t':i ^S ii:;<qà>#11;zs eLles
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se solidifient.
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Suivant la présente invention, un proc{2 pour la pro- duction de tubes, y compris les pellicules t?i..i'c=s, en ''Jine
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matière t:1err::topL.stique or.;mlc1le dans le' uel le tube est extru- dé â l'état fondu à partir d'un orifice annuÜ1Íre et passe r-n passage baigne intérieurement par un liquide de refroidissement une différence de pression gazeuse suffisante étant créée entre l'intérieur et l'extérieur du tuhe pour le maintenir contre la pa-
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roi intérieure du passase, est caractérise en ce qu'au 'soins pen- dant le début de l'opération , le tube fondu est solidifie entre l'orifice d'extrusion et le passade, au oins sur sa surface,
par des jets de liquide de refroidissement diriges vers l'intérieur sur la surface extérieure du tube.
Suivant la présente invention aussi, un appareil pour l'exécution du procédé défini ci-dessus, est caractérisa en ce qu'il comprend essentiellement une filière d'extrusion ayant un
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orifice annulaire, des moyens pour '"maintenir une différence de rr'S. sion gazeuse entre l'intérieur et l'extérieur du tube extruaëj un passade 3rant la ;ne?se for;te en COU)8 transversale que l'orifice annulaire et par leque' le tube peut passer après.avoir été ex- trudé de la filière, ce passage étant également susceptible d'être baigné intérieurement par un liquide de refroidisse;
lent, une sour- ce de liquide de forme annulaire, qui de préférence peut être enlevée après le début de l'opération et sert à diriger des jpts ne liquide vers l'intérieur vers le tube, et un dispositif pour extraire le tube de la filière d'e::trusion et du passage..
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L'expression "annulaire" cosprend les forces fermées qui ne sont pas circula.ires. Co.:i..:odtf:3ent le tube est extrudé sous la fore d'un tube circulaire depuis un orifice anrulaire cir- culaire et le passage a -une coupe transversale circulaire.
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De préférence, pour faciliter l'ap-ra tim, la différence de pression gazeuse est obtenue en auy-cntant la jréssi.J-i 3. l'in- tc:r i eur du tube en introduisant du zaz par une entrée de gaz entourée par l'orifice d'extrusion.
Le gaz fourni à l'intérieur da tube est normalement de l'air, qui donne entière satisfaction parce que le poly ère est rapidement refroidi dans le procédé de la présente invention
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et qu'il ne peut se produire qu'un degré d'oxydation négligeable du polymère fondu. D'autres gaz, si on le désire des gaz inertes, par exemple le dioxyde de carbone ou l'azote, peuvent cependant être utilisés. D'autre part, la pression du gaz doit être réglée avec précision lorsque les polymëres précités sont extrudés, parce que cette pression doit n'être que juste suffisante pour amener le tube contre le liquide s'écoulant vers le bas de la paroi intérieure du passage.
Si on utilise une trop forte pression, le -tube gonflé fomre un bourrelet à l'entrée du passage et -1 cause de la viscosité élevée à l'état fondu de la matière poly.re, il ne prend pas la fore intérieure de la voie de passage et des rides se forcent sur ce tube.
Les jets de liquide sont, de préférence, lancés contre le tube sans aucune force. On a constaté que cela réduit la ten- dance à abîmer le tube. Ces jets de liquide et la source, circu- laire qui les fournit non seulement rendent aisé le démarrage de l'opération mais encore ont pour effet d'éviter les températures élevées et l'ébullition du liquide s'écoulant vers le bas de la paroi intérieure du passage à son premier contact avec le tube.
Les jets et leur source réduisent donc le risque eue le tube soit abîmé par cette ébullition.
De préférence, pour la facilité du fonctionnement, le passage est baigné intérieurement par un liquide de refroidisse- ment qui s'écoule dans le sens que le tube. De préférence également, le procédé de la présente invention est exécuté verti- calement vers le bas parce Qu'il est plus facile ainsi de produire @ des tubes ayant une épaisseur de paroi uniforme.
De préférence aussi, pour la facilité du fonctionnement et pour obtenir un mouilage complet du passade et du tube, le liquide de refroidis- sement est une solution aqueuse d'un a-ent rouillant, par exemple d'un agent contenant de 0,01% à 0,1% par volune d'un produit de condensation d'octylphnol et d'oxyde d'éthylène ("Lissapol-N") ou de lauryl sulfate de sodium. La quantité d'agent mouillant utilisée peut être suffisante pour assurer le mouillage effec-
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tif de la pellicule et du passage mais elle doit être inférieure à la quantité qui amène la formation d'un voile sur la pellicule produite.
Le diamètre intérieur du passade peut être égal ou in- férieur au diamètre extérieur de l'orifice d'extrusion, parce que 1-'extraction du tube par le dessous de l'appareil tend à provoquer une réduction du diamètre du tube. Cependant, il est préférable pour la facilité du démarrage de l'opération au début du procà- dé de la présente invention, que le diamètreinterne du passage soit plus grand que le diantre externe de l'orifice d'extrusion, c'est-à-dire de 5 à 50% plus grand. L'écoulement du liquide sur les parois intérieures de la voie de passage est aussi, de pré- férence, réglé de façon à réduire la formation de vagues.
Cela peut être réalisé comme décrit dans le brevet allais n 741.963 ou en amenant le liquide à couler sur la paroi interne du passade en un courant de faible épaisseur sur une surface pratique lent plate.
Le liquide sur la surface du tube après la traversée du passage peut être enlevé par le procédé décrit dans la dépende de brevet anglais n 20249/55.
Le dispositif d'extraction du tube au-dessous de l'appa- reil est de préférence un système de rouleaux pinceurs qui apla- tissent le tube et le rendent ainsi étanche ce qui empêche le gaz de s'en échapper. Ce systène de rouleaux pinceurs est de préférence précédé par des guidages, par exemple une série de rou- leaux fous qui aplatissent le tube avant ou'il ne traverse le système.
Un procédé qui donne entière satisfaction pour étirer et conférer l'orientation moléculaire voulue au tube produit par le procédé de la présente invention à partir de polypropylène isotactique est décrit dans la damande de brevet anglais n 28625/57.
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Les dessins annexés et la description aonnée ci-a?r=s
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du procédé ne visent qu'à illustrer la présente invention étant évident que l'invention n'y est en aucune mainère limitée. La description se rapporte à la production de polypropylne iso tac- tiue tubulaire pouvant être étiré pour donner une pellicule tubulaire ayant l'orientation désirée.
Les Figs.l et 2 sont des vues en coupe verticale trans- versale illustrant l'appareil de.la présente invention, la Fig.l correspondant au début du procédé et la Fig.2 à la marche en con- tinu du procédé.
Sur les figures , 1 désigne une filière d'extrusion formant un orifice d'extrusion annulaire circulaire ; 2 est une source d'air passant au travers de la filière ; 3 est le tube polymère thermoplastique organique extrudé et fluide; 4 est une rampe circulaire à jets d'eau, ces jets étant dirigés vers l'inti- rieur sur le tube et 5 désigne les conduites amenant l'eau à cette source. 6 est un cylindre en laiton dont le diamëtre Interne est légèrement supérieur au diamètre externe de l'orifice d'extrusion constitué par la filière 1.
Les parois de ce cylindre sont re- froidies par de l'eau circulant dans la chemise 7 de la conduite 8 vers la conduite 9 ; lachemise 7 contient un systéme de chi- canes (non représentées) pour assurer le refroidissementuniforme de la paroi intérieure du cylindre 6. De l'eau amenée à l'exté- rieur du cylindre 6 par la conduite 10 coule sur le dessus plat 11 du cylindre et vers le bas contre ses parois intérieures.
En dessous de ce cylindre il y a un dispositif 12 pour enlever l'eau de la surface du tube produit par le procédé de la présente inven- tion, ce dispositif étant décrit dans la de ande de brevet anglais n 20249/55. En dessous de ce dispositif se trovent deux séries de rouleaux fous 13 qui aplatissent le tube, et en dessous de ceux-ci se trouvent des rouleaux pinceurs 14 garnis de caoutchouc qui extraient le tube et qui , en pinçant le tube, empêchent aussi l'air de s'en échapper.
Sur la Fig.l , le tube extrudé est représenté apras qu'il ait été engagé entre les rouleaux pinceurs 14 mais avant que l'air sous pression de la source 2 l'ait gonflé. Le tube
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extrudé est cependant solidifié par les jets d'eau de la rampe 4 avant de passer entre les rouleaux 14.
Sur la Fig.2 , le tube est gonfle par l'air sous pres- sion de la source 2 qui l'applique contre la paroi intérieure du cylindre en laiton 6 constituant le passage dans lequel passe le tube. Le tube entre ensuite en contact avec le dispasitif 12 qui enlève l'eau de sa surface. Sur la Fig.2, on a représente en 15 la pellicule aplatie, prête à être emmagasinée ou à subir un autre traitement.
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Dans un exemple d'exécution du proc..r:-', on extrude verticalement vers le bas du polypropylne isotactique d't vis- cosité à 1'état fondu de 10 poises à 190 C mesur..:e au VÜD2"'::J.?tre à plaques parallèles et le poids spécifique 0,905, au tr' -.ïrs d'une filière annulaire de 2,024 pouces (51 1.#.=) de dirtre e:t,:,rI> avec des lèvres écartées de 0,030 pouce (0,75 :nr.1). La vi t-.::;se d'extrusion est de 19 livres/heure (8,61 'cg/h). La te'1pr<:. ture maximitn dc la cuve d'extrusion est de 246 C, la température de la filière de 255 C et la température des livres de la filière de 256 C .
La rampe à jets d'eau 4 comporte 18 trous de diantre d'environ 0,040 pouce (imm) écartés uniformément sur la source en formant un cercle de 2 3/4 pouces (70 mm) de diamètre pour donner des jets d'eau dirigés horizontalement vers l'intérieur . Le la- mètre interne du cylindre en laiton, c'est-à-dire du passage 6, est de 2 3/8 pouces (60 mm).
L'eau (qui contient 0,03% par volume d'un produit de
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condensation d'octylphénol et d'oxyde d'ethylsne ("Lissaool-N") coule sur les parois internes du passage 6 depuis la conduite 10 à raison de 7,9 gallons/heure (35,61/h) et circule dans la chemise 7 pour refroidir les parois du passage 6 à raison de 75 gallons/heure (340 1/h).
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La vitesse circonférentielle des rouleaux p ;::ceurs 14 est est de 5 pieds/minute (1,5m/min). La pression d'air à la sour- ce 2 est de 2 pouces (50 mm) d'eau. Cette pression d'air est
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rigoureuseazent réglée. On obtient du polypropylène isotactique
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tubulaire aplati de 3 1/2 pouce (89 mm) de large et de 0,025 pouce (0,6 mm) d'épaisseur.
On extrude de la même manière du polyéthylëne de densi- té élevée dont l'inde;: à l'état fondu est de 1,3 x 104 poises .ne- suré à 190 C et dont la densité nominale ( à l'état amorphe) est de 0,96 ("Marlex - type 50" ou "Rigidex - 50") et on le refroidit depuis une température maximum de la cuve d'extrusion de 230 C, la filière et les lèvres de la filière ayant des températures de 240 et de 241 C en utilisant l'appareil décrit dans le dessin.
L'extrusion s'opère à raison de 20,6 livres/heure (9,3 kg/h).
L'alimentation d'eau et les vitesses d'entraînement des rouleaux pinceurs sont telles que décrites pour le polypropylne et la pression d'air fournie par la source 2 est de 2 pouces (50 mm) d'eau. On obtient une pellicule tubulaire aplatie de 3 1/2 pouces (89 mm) de large et de 0,025 pouce (0,6 mm) d'épaisseur.
On extrude de la même manière du polyéthylèe à basse densité dont la viscosité à l'état fondu est de 1 x 104 poises mesurée.à 190 C et dont la densité nominale ( à l'état amorphe) est de .0,92 ("Alkatène 7") et or. le refroidit pour obtenir une pellicule tubulaire aplatie de 3 1/2 pouces (S9 mm) de large et 0,025 pouce (0,6 mm) d'épaisseur. La température de la cuve d'extrusion est 150 C et les températures de la filière et des lèvres de la filière de 160 C. La vitesse d'extrusion est 19,7 livres/heure (8,93 kg/h).
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Improved apparatus and method for the production of tubes and tube films.
The present invention relates to an improved apparatus and method for the production of tubes, including tubular films, of {organic thermoplastic polymer salt shakers /.
Various methods have been described for causing molecular orientation of organic thermoplastic films by stretching them in a solid state. The most economical method of giving thermoplastics a tabular form is molten ballast extrusion. It is then necessary to solidify the extruded tube.
UK Patent No. 741,963 describes a process for the production of thin-walled tubes or tubular films in which a molten organic thermpoplastic material is continuously extruded into a tube and the tube is continuously extracted downwardly substantially vertically. from the extruding machine while keeping the
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outside the tube a volume of gas such that the atcjré of 1; o1fle: #ent and the speed of extraction of the tube af:
does not reduce the brisor of the tube, this process being characterized in that
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the tube inflated by a passage which, at the entrance of the tube, has
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a practically circular cross section which is bay = nô
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internally by a coolant flowing towards
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the bottom in contact with the entire outer surface of the tube or tubular film as it passes through the tamping. Lp raroi du '::; 2 sse., :: e is preferably cooled by a liquid ci = c.àlc.? T µ. inside this wall. Devices are provided to prevent the formation of values in the power source at the? iu.-.de de = - cold flowing downwards.
Some 2tiles JOlß: ?? '45 ther'.opa: "tiq" es c = qa-; 1 <a. = # S must have a ## o14cular weight sle7 or 1:, roducti.¯ of resistant films and they must E. # re melted at relatively low te'- peratu.res. As a result, these ti'res have high viscosities at temperatures l.:iaECii- tF: ent S ', 1 =! II'J.t'2iT S at their melting points and, in order to obtain '-r us cxtrud- tube of which 12 surface is smooth, it is necessary to' uti? stop a te: .â rat-: r high extrusion, c 'e2t - aire te..1.-rt': t ".; re (;;) nsidjl'é: b2.e .ent higher at the temperature at which the mate is received; = at = e melts (or even the temperature at which certain p'Jly: Ùres materials pass from the solid state to the fluid state without rfelle. that the transition from the solid state to the liquid state is negative).
In addition these pol yres materials tend to stick
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to metal surfaces and they exhibit between their melting points and the temperatures at which they become
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moving fluids, a wide range of temperatures in which this tendency occurs. Polyethylene, in particular high density polyethylene (having a density greater than 0.93), isotactic polypropylene, vinylidsne chloride and vinyl chloride copoly-nres (for example 80> of vinylid chloride. ne and 20ivo of vinyl chloride) and coc7. ;; ¯.: r es of vinylidsne chloride and acrylonitrile (for example S 5% of vinylidene chloride and acrylonitrile rice) can be
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cite ao = i1 # e being pol.yr - materials; 9 = res of this type.
Thus, in the non-application of the procedure of the patent n: 19is n 741,963 to these polymer particles, it is necessary that the coolant
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downward flow cools the melted extruded tube
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of over a ge; ne range of temperatures before or ': it does not become
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solid and loses its tendency to stick to surfaces. tetanus. It has been observed that this leads to considerable difficulties for
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'carrying out the process of anzliis patent no. 741,963. When the molten tube is first led from 1s extrusion chine. by the passage to the rollers which remove it, it is e3t-h-èrc before the tube has been inflated, it is oval in transverse shape and certain parts of the tube o-t tcnd, nce come into contact with
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the walls of the passage while the rest shaves in the rollers
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in the molten state.
Due to the high heat content of. molten tube and its strong geometry indicated above, of, arties
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tube at the start of the process tend to come into di-
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rect with the walls of the passageway etày td "; 4 = er. The result is that the tube tends to break], o :: '::: <:! u'on the end and often we do not fails to f4.r df.;:;: - repeat the operation. This tendency does not persist when the tube has been ÛC3iI¯ against the
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wall of the passade when the continuous march of the process described below
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sus is well underway. The more the tube exùrud- 'is ::: 13, the more it tends to stick and break and the lower the temperature of the lowest extrusion for a given poly-i -.- re material, this who
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results in a tendency to stick and break.
The object of the present invention is to provide an apparatus
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and an improved process for the production of tubes, including tubular films, in Aate 1; .. "c: t'er; snl.stl. = organic, pzrtJ.cil14r ± 2.exit those whose .J¯CtSit S 3 ¯ 'ut are such that they must be extruded to ce2" G' :. , r; '; rë -:;:'; ': C.3 con- 51.t.crcb e l6IIt higher than [: c? ^ '. i: t ': i ^ S ii:; <qà> # 11; zs eLles
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solidify.
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According to the present invention, a process for the production of tubes, including t? I..i'c = s, in '' Jine
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material t: 1err :: topL.stique gold.; in which the tube is extruded in the molten state from an annular orifice and passes through a passage bathed internally by a cooling liquid a pressure difference sufficient gas being created between the interior and exterior of the tube to hold it against the pa-
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inner king of the passase, is characterized in that, during the beginning of the operation, the molten tube is solidified between the extrusion orifice and the passade, at the ends on its surface,
by jets of coolant directed inward on the outer surface of the tube.
Also according to the present invention, an apparatus for carrying out the process defined above is characterized in that it essentially comprises an extrusion die having an extrusion die.
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annular orifice, means for '"maintaining a difference in gas flow between the inside and the outside of the extruded tube, a passage 3rant the; ne? te drilled in COU) 8 transverse as the annular orifice and by leque 'the tube can pass after having been extruded from the die, this passage also being capable of being bathed internally by a cooling liquid;
slow, a ring-shaped source of liquid, which preferably can be removed after the start of the operation and serves to direct jets of liquid inwards towards the tube, and a device for extracting the tube from the tube. e :: trusion and passage industry.
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The expression "annular" includes closed forces which are not circula.ires. Co.:i..:odtf:3ent the tube is extruded under the bore of a circular tube from a circular anrular orifice and the passage has a circular cross section.
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Preferably, to facilitate the app-ra tim, the difference in gas pressure is obtained by auy-cntant the jréssi.Ji 3. the intc: ri eur of the tube by introducing zaz through a gas inlet surrounded by the extrusion orifice.
The gas supplied inside the tube is normally air, which is satisfactory because the polymer is rapidly cooled in the process of the present invention.
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and that only a negligible degree of oxidation of the molten polymer can occur. Other gases, if desired inert gases, for example carbon dioxide or nitrogen, can however be used. On the other hand, the gas pressure must be precisely regulated when the above polymers are extruded, because this pressure must be only just enough to bring the tube against the liquid flowing down the inner wall of the tube. passage.
If too much pressure is used, the swollen -tube forms a bead at the entrance of the passage and -1 because of the high viscosity in the molten state of the poly.re material, it does not take up the inner bore of the passage. passageway and wrinkles are forced on this tube.
The jets of liquid are preferably launched against the tube without any force. This has been found to reduce the tendency to damage the tube. These jets of liquid and the circular source which supplies them not only make it easy to start the operation but also have the effect of avoiding high temperatures and the boiling of the liquid flowing down the wall. interior of the passage to its first contact with the tube.
The jets and their source therefore reduce the risk of the tube being damaged by this boiling.
Preferably, for ease of operation, the passage is internally bathed in a coolant which flows in the direction of the tube. Also preferably, the process of the present invention is carried out vertically downward because it is thus easier to produce tubes having a uniform wall thickness.
Also preferably, for ease of operation and to obtain complete wetting of the pass and tube, the coolant is an aqueous solution of a rusting agent, for example of an agent containing 0.01. 0.1% by volume of a condensation product of octylphnol and ethylene oxide ("Lissapol-N") or sodium lauryl sulfate. The amount of wetting agent used may be sufficient to ensure effective wetting.
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tif of the film and the passage but it must be less than the amount which causes the formation of a haze on the film produced.
The inside diameter of the pass may be equal to or smaller than the outside diameter of the extrusion orifice, because the extraction of the tube from below the apparatus tends to cause a reduction in the diameter of the tube. However, for ease of starting the operation at the start of the process of the present invention, it is preferable that the internal diameter of the passage is larger than the external diameter of the extrusion port, that is. - say 5 to 50% larger. The flow of liquid over the interior walls of the passageway is also preferably controlled so as to reduce the formation of waves.
This can be accomplished as described in Allais Patent No. 741,963 or by causing the liquid to flow over the inner wall of the passageway in a stream of small thickness over a convenient, slow flat surface.
Liquid on the surface of the tube after passing through the passage can be removed by the method described in UK Patent No. 20249/55.
The device for extracting the tube below the apparatus is preferably a system of pinch rollers which flatten the tube and thus seal it which prevents gas from escaping therefrom. This system of nip rollers is preferably preceded by guides, for example a series of idle rollers which flatten the front tube or pass through the system.
A method which is fully satisfactory for stretching and imparting the desired molecular orientation to the tube produced by the method of the present invention from isotactic polypropylene is described in British Patent Application No. 28625/57.
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The accompanying drawings and the description given below
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of the method are only intended to illustrate the present invention, it being obvious that the invention is by no means limited thereto. The disclosure relates to the production of isotactic tubular polypropylene which can be stretched to provide a tubular film having the desired orientation.
Figures 1 and 2 are cross-sectional vertical views illustrating the apparatus of the present invention, Figure 1 corresponding to the start of the process and Figure 2 to the continuous operation of the process.
In the figures, 1 denotes an extrusion die forming a circular annular extrusion orifice; 2 is a source of air passing through the die; 3 is the extruded and flowable organic thermoplastic polymer tube; 4 is a circular ramp with water jets, these jets being directed inwardly on the tube and 5 designates the conduits bringing water to this source. 6 is a brass cylinder, the internal diameter of which is slightly greater than the external diameter of the extrusion orifice formed by the die 1.
The walls of this cylinder are cooled by water circulating in the jacket 7 of the pipe 8 towards the pipe 9; the sleeve 7 contains a system of chisels (not shown) to ensure uniform cooling of the inner wall of the cylinder 6. Water supplied to the outside of the cylinder 6 via the pipe 10 flows over the flat top 11 of the cylinder. cylinder and down against its inner walls.
Below this cylinder there is a device 12 for removing water from the surface of the tube produced by the process of the present invention, this device being described in English patent specification No. 20249/55. Below this device are two series of idle rollers 13 which flatten the tube, and below these are rubber-lined pinch rollers 14 which extract the tube and which, by pinching the tube, also prevent the air of escaping.
In Fig.l, the extruded tube is shown after it has been engaged between the nip rollers 14 but before the pressurized air from the source 2 has inflated it. The tube
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The extruded material is however solidified by the water jets of the ramp 4 before passing between the rollers 14.
In FIG. 2, the tube is inflated by the air under pressure from the source 2 which applies it against the interior wall of the brass cylinder 6 constituting the passage through which the tube passes. The tube then comes into contact with the device 12 which removes water from its surface. In Fig. 2, the flattened film is shown at 15, ready to be stored or to undergo further processing.
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In an exemplary embodiment of the process: - ', isotactic viscous polypropylene is extruded vertically downwards in the molten state of 10 poises at 190 ° C. measured at VÜD2 "' :: J.? Be with parallel plates and specific gravity 0.905, at the tr '-.ïrs of an annular die of 2.024 inches (51 1. #. =) Of dirtre e: t,:, rI> with lips spaced 0.030 inch (0.75: nr.1). Extrusion speed is 19 lbs / hour (8.61 'cg / h). Te'1pr <:. ture The maximum extrusion vessel is 246 C, the die temperature 255 C, and the books die temperature 256 C.
The water jet ramp 4 has 18 holes of approximately 0.040 inch (imm) diantre spaced evenly on the source forming a circle of 2 3/4 inch (70 mm) in diameter to give directed water jets horizontally inward. The internal diameter of the brass cylinder, ie passage 6, is 2 3/8 inches (60 mm).
Water (which contains 0.03% by volume of a product of
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condensation of octylphenol and ethylsne oxide ("Lissaool-N") flows on the internal walls of passage 6 from line 10 at a rate of 7.9 gallons / hour (35.61 / h) and circulates in the jacket 7 to cool the walls of passage 6 at a rate of 75 gallons / hour (340 1 / h).
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The circumferential speed of the core rollers 14 is 5 feet / minute (1.5m / min). The air pressure at source 2 is 2 inches (50 mm) of water. This air pressure is
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rigorouslyeazent settled. Isotactic polypropylene is obtained
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flattened tubular 3 1/2 inch (89 mm) wide and 0.025 inch (0.6 mm) thick.
High density polyethylene is extruded in the same manner, the molten state of which is 1.3 x 104 poises at 190 ° C. and the nominal density of which (in the amorphous state ) is 0.96 ("Marlex - type 50" or "Rigidex - 50") and is cooled from a maximum temperature of the extrusion vessel of 230 C, the die and the die lips having temperatures of 240 and 241 C using the apparatus described in the drawing.
Extrusion takes place at a rate of 20.6 lbs / hour (9.3 kg / h).
The water supply and nip roll drive speeds are as described for polypropylene and the air pressure supplied from source 2 is 2 inches (50 mm) of water. A flattened tubular film 3 1/2 inches (89 mm) wide and 0.025 inches (0.6 mm) thick was obtained.
Low density polyethylene with a melt viscosity of 1 x 104 poises measured at 190 ° C and nominal density (amorphous) of 0.92 ("in the amorphous state) is similarly extruded. Alkatene 7 ") and gold. cooled to obtain a flattened tubular film 3 1/2 inches (S9 mm) wide and 0.025 inches (0.6 mm) thick. The temperature of the extrusion vessel is 150 C and the temperatures of the die and die lips are 160 C. The extrusion speed is 19.7 lbs / hour (8.93 kg / h).
CLAIMS.
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