CZ232599A3 - Process of making elastomer coating and apparatus for making the same - Google Patents
Process of making elastomer coating and apparatus for making the same Download PDFInfo
- Publication number
- CZ232599A3 CZ232599A3 CZ19992325A CZ232599A CZ232599A3 CZ 232599 A3 CZ232599 A3 CZ 232599A3 CZ 19992325 A CZ19992325 A CZ 19992325A CZ 232599 A CZ232599 A CZ 232599A CZ 232599 A3 CZ232599 A3 CZ 232599A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- press
- edge
- elastomeric coating
- coating
- elastomeric
- Prior art date
Links
Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Předkládaný vynález se týká zařízení a způsobu pro lisování plastického materiálu s použitím lisu pro vytvoření tvarovaného předmětu. Zejména se předkládaný vynález týká způsobu pro lisování detergentní tyčinky.The present invention relates to an apparatus and method for molding a plastic material using a press to form a shaped article. In particular, the present invention relates to a method for molding a detergent bar.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Výrazem detergentní tyčinka je míněna tableta, bochánek nebo tyčinka, ve které množství povrchově aktivního činidla, které zahrnuje mýdlo, syntetické detergentní činidlo nebo jejich směsi, představuje alespoň 20 % hmotnostních z hmotnosti tyčinky.By detergent bar is meant a tablet, bun, or bar in which the amount of surfactant, including soap, synthetic detergent, or mixtures thereof, is at least 20% by weight of the bar.
Při výrobě detergentních tyčinek je obvykle předem připravená směs, zahrnující všechny komponenty tyčinky, vytlačována z trysky, aby vytvořila kontinuální tyč, která je řezána na menší kousky o předem stanovené délce, přičemž tyto kousky jsou obvykle označovány jako špalíky. Tyto špalíky jsou potom přiváděny do lisovacího stroje nebo, alternativně, jsou opatřeny potiskem na jednom nebo více površích s použitím, například, lisu o stejných rozměrech, jako má povrch tyčinky. Povrch tyčinky je silou ražen prostřednictvím, například, palice nebo lisu do tvaru válečku.Typically, in the manufacture of detergent bars, a pre-blend comprising all of the bar components is extruded from the die to form a continuous bar that is cut into smaller pieces of a predetermined length, which are commonly referred to as blocks. These blocks are then fed to a press machine or, alternatively, are printed on one or more surfaces using, for example, a press of the same dimensions as the rod surface. The surface of the rod is driven by force by means of, for example, a mallet or press into the shape of a roller.
Lisovací stroje obvykle mají lis tvořený dvěma polovinami, přičemž každá má povrch, který kontaktuje špalík v průběhu operace lisování. Tyto povrchy jsou upraveny pro uzavření se na předem nastavenou oddělovací vzdálenost, čímž • · • · ·· • · « • · 4 stlačují špalík mezi poloviny lisu, aby tyčince poskytly její finální tvar a vzhled, a potom jsou odděleny. Přebytečná směs je vytlačována z polovin lisu, jak se uzavírají. To je běžně označováno jako přetok. Přetok je potom oddělen od mýdlové tyčinky prostřednictvím protažení tyčinky skrz otvory v desce pro odstraňování přetoku.Pressing machines typically have a two-half press, each having a surface that contacts the block during the pressing operation. These surfaces are adapted to close to a predetermined separation distance, thereby compressing the block between the halves of the press to give the bar its final shape and appearance, and then separating it. The excess mixture is extruded from the halves of the press as they close. This is commonly referred to as an overflow. The overflow is then separated from the soap bar by passing the bar through the holes in the overflow removal plate.
Běžné lisovací stroje zahrnují zařízení s tvarovanými hrotovými lisy, u kterých se dvojice protilehlých lisovacích prvků nebo lisovacích polovin střetává v průběhu lisovacího kroku, a zařízení s krabicovými lisy, u kterých dvojice protilehlých lisovacích prvků lisuje tyčinku drženou uvnitř průchozího otvoru v krabicovém rámu, ale nestřetává se v průběhu lisování, přičemž obvodový povrch tyčinky je ohraničen krabicovým 15 rámem.Conventional dies include contoured presses in which a pair of opposed fasteners or press halves interfere during a press step, and a box press device in which a pair of opposed fasteners press a bar held within a through hole in the box frame but do not interfere during the pressing operation, the peripheral surface of the rod being bounded by a box-shaped frame.
Lisovací poloviny jsou často každá opatřena razidlem nebo vytlačovací vložkou. Ty jsou obvykle drženy uzavřené uvnitř lisovací poloviny prostřednictvím pružin, ale mohou být vytlačeny ven prostřednictvím stlačeného vzduchu nebo mechanických prostředků pro napomáhání při uvolňování tyčinky z lisu. V průběhu uzavírání lisovacích polovin může být aplikováno vakuum pro odstranění vzduchu zachyceného v lisovací dutině mezi detergentní tyčinkou a lisovacím povrchem, přičemž v případě rotačních lisů toto vakuum napomáhá při držení tyčinek na místě v průběhu otáčení.The pressing halves are often each provided with a punch or an extrusion insert. These are usually held closed within the press half by means of springs, but can be forced out by compressed air or mechanical means to assist in releasing the rod from the press. During the closing of the press halves, a vacuum may be applied to remove air trapped in the press cavity between the detergent bar and the press surface, and in the case of rotary presses, this vacuum assists in holding the bars in place during rotation.
Lisování detergentních tyčinek s použitím lisu se provádí pro poskytnutí tyčinkám reprodukovatelný tvar, hladký povrch a/nebo pro vtisknutí vzoru, jako je například logo, • ·Pressing of the detergent bars using a press is performed to give the bars a reproducible shape, a smooth surface and / or to imprint a pattern such as a logo.
ochranná známka, nebo podobně, na alespoň část povrchu tyčinky.or at least a portion of the surface of the rod.
Ovšem v důsledku ucpávání lisu, to jest v důsledku množství zbytkových detergentů zůstávajících na lisovacích polovinách, které se hromadí v průběhu pokračujícího používání lisů, jsou tyčinky často vyráběny s viditelnými nedokonalostmi na jejich površích nebo se tyto tyčinky již nemusí uvolnit z lisovacího povrchu.However, due to the clogging of the press, i.e., the amount of residual detergents remaining on the press halves that accumulate during continued use of the presses, the bars are often made with visible imperfections on their surfaces or the bars may no longer release from the press surface.
Pro vyřešení těchto problémů bylo navrženo množství řešení. Jedno řešení zahrnuje chlazení lisovacích polovin v průběhu lisovací operace. Chlazení využívá hodnotné zdroje, zejména energetické zdroje.A number of solutions have been proposed to solve these problems. One solution involves cooling the pressing halves during the pressing operation. Cooling uses valuable resources, especially energy sources.
Další řešení je popsáno v GB-A-746 769, který popisuje lisovací sestavu zahrnující lisovací skříň a dvojici přidružených lisovacích prvků vyrobených z plastových materiálů zahrnujících polymery se specifickým modulem pružnosti. Nevýhodou tohoto systému je to, že je potřebné činidlo uvolňující lis pro zabránění detergentům v přilnutí k a v hromadění se na lisech a ve spojování se s povrchy následně lisovaných tyčinek.Another solution is described in GB-A-746 769 which discloses a press assembly comprising a press box and a pair of associated press members made of plastic materials comprising polymers with a specific modulus of elasticity. A disadvantage of this system is that a press release agent is needed to prevent detergents from adhering to and accumulating on the presses and from bonding to the surfaces of the subsequently pressed rods.
Luckow v US patentu č. 1,817,157 popisuje formu na mýdlo.Luckow in US Patent No. 1,817,157 discloses a soap mold.
Pinto v US patentu č. 3,127,457 popisuje fluorouhlíkový film použitý jako uvolňovací činidlo pro lisování polyuretanových výrobků.Pinto in U.S. Patent No. 3,127,457 discloses a fluorocarbon film used as a release agent for molding polyurethane products.
Krugg v US patentu č. 3,539,144 popisuje formu použitelnou pro výrobu polyuretanových pěn, která zahrnuje konstrukční formovací tvar a potah z horké vulkanizované silikonové pryže, umístěný na této konstrukční formě, a také • · · · · · «« • · · « · · « • · ··· · ·· · • ·· ··· · · · · • · · · · · · studenou vulkanizovanou silikonovou pryž, uloženou na horké vulkanizované silikonové pryži.Krugg in U.S. Patent No. 3,539,144 discloses a mold usable for making polyurethane foams which includes a structural molding shape and a hot vulcanized silicone rubber coating disposed thereon, as well as a mold for forming polyurethane foams. Cold vulcanized silicone rubber, deposited on hot vulcanized silicone rubber.
Ladney v US patentu č. 3,889,919 popisuje plastickou ventilační vložku pro lisovací komoru pro lisování plastových 5 časti. Lisovací dutina (26) u tohoto zařízení zahrnuje obvodový břit (28).Ladney in US Patent No. 3,889,919 discloses a plastic ventilation insert for a compression chamber for molding plastic 5 parts. The press cavity (26) of the device comprises a peripheral lip (28).
Cavanugh v US patentu č. 4,035,122 popisuje zařízení na úsporu mýdla pro lisování zbytků mýdlových tyčinek.Cavanugh in US Patent No. 4,035,122 discloses a soap-saving device for pressing soap stick residues.
Austin v US patentu č. 4,076,207 popisuje potravinářskou formu zahrnující vložku a pevný držák, přičemž vložka má okraj pro zajištění držáku.Austin in US Patent No. 4,076,207 discloses a food mold comprising an insert and a fixed holder, the insert having an edge for securing the holder.
Roussel v US patentu č. 4,809,945 popisuje formovací dutinu pro použití při lisování předmětů, jako jsou mýdlové tyčinky.Roussel in US Patent No. 4,809,945 discloses a mold cavity for use in molding articles such as soap bars.
Watanabe v US patentu č. 5,332,190 popisuje elastický formovací lis sestavený z elastomerního vrstveného filmu, jehož vnitřní vrstva neobsahuje plniva.Watanabe in US Patent No. 5,332,190 discloses an elastic molding press composed of an elastomeric laminate film whose inner layer does not contain fillers.
V US patentu č. 5,269,997 je navrženo opatřit každou ze dvou lisovacích polovin mýdlové formy elastomerní vložkou, roztaženou přes jejich povrchy. Takový systém by byl složitý na použití při rychlostech vyžadovaných pro komerční výrobu a tenký potah by měl sklon k roztržení, přičemž lze očekávat nedostatečnou reprodukci loga.It is proposed in US Patent No. 5,269,997 to provide each of the two soap mold halves with an elastomeric insert extending over their surfaces. Such a system would be complex to use at the speeds required for commercial production, and the thin coating would tend to tear, with inadequate reproduction of the logo expected.
55
WO 96/00278 popisuje zařízení pro lisování detergentní tyčinky, které zahrnuje lis mající alespoň jeden povrch pro lisování tyčinky, přičemž tento povrch pro lisování tyčinky je opatřen elastomerním potahem, přičemž celková tloušťka tohoto elastomerního potahu je menší • · než 200 pm. Ve výhodných provedeních je elastomerní potah jediným elastomerním materiálem povrchu pro lisování tyčinky.WO 96/00278 discloses a detergent bar pressing apparatus comprising a press having at least one rod pressing surface, the rod pressing surface having an elastomeric coating, the total thickness of the elastomeric coating being less than 200 µm. In preferred embodiments, the elastomeric coating is the only elastomeric material of the rod pressing surface.
Další řešení je navrženo v EP 276 971 a US patentech 5 č. 4,793,956 a č. 4,822,273, které popisují použití dvou lisovacích prvků, z nichž každý zahrnuje ne-elastomerní a elastomerní část. Elastomerní část, která se dotýká mýdlové tyčinky v průběhu lisovacího procesu, zahrnuje elastomerní potah o tloušťce alespoň 200 pm a mající modul pružnosti ve specifikovaném rozsahu.Another solution is proposed in EP 276 971 and US Patents 5 No. 4,793,956 and No. 4,822,273, which disclose the use of two fasteners each comprising a non-elastomeric and an elastomeric portion. The elastomeric portion that contacts the soap bar during the molding process comprises an elastomeric coating having a thickness of at least 200 µm and having a modulus of elasticity within the specified range.
Výroba lisů se silnými potahy je složitý a nákladný proces. Proto je vysoce žádoucí maximalizovat pracovní životnost takovýchto potahů.Manufacturing presses with thick coatings is a complex and costly process. Therefore, it is highly desirable to maximize the working life of such coatings.
GB-A-2276345 popisuje způsob výroby výrobků, jako jsou mýdlové tyčinky, s použitím forem, které mají přes alespoň část jejich povrchu modul pružnosti v určitém rozsahu. Popisovaná forma může mít ostré hrany, ve kterých se střetává hrana části, mající daný modul pružnosti, a dno formy.GB-A-2276345 discloses a method of manufacturing articles such as soap bars using molds having at least a portion of their surface a modulus of elasticity to some extent. The disclosed mold may have sharp edges in which the edge of a portion having a given modulus of elasticity meets the bottom of the mold.
Obtíží, která je spojena s elastomerními potahy, je to, že mají sklon mít krátkou pracovní životnost, řádově několik dní nebo více. Problémy, které to způsobuje, jsou nasnadě.The difficulty associated with elastomeric coatings is that they tend to have a short working life of the order of several days or more. The problems it causes are obvious.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Bylo zjištěno, že krátká pracovní životnost elastomerních potahů lisů vyplývá z vysokého pnutí vyvíjeného hranou lisu v průběhu operace lisování mýdla. To vyplývá z velkých střihových sil při lisování mýdla, které mají sklon • fr » ·· • · • · ·· ·· ·· • · • · · ♦ » · · · • · · · · · • · • · · * odtrhnout potah od kovového dna lisu. Tento problém vede k negování výhod použití lisů potažených elastomerními potahy, mezi které například patří možnost vyloučení použití drahých chlazených kovových lisů.It has been found that the short working life of the elastomeric press coatings results from the high stress exerted by the press edge during the soap pressing operation. This is due to the high shearing forces of the soap pressing, which tend to be friable. tear the cover from the metal bottom of the press. This problem leads to the negation of the advantages of using presses coated with elastomeric coatings, for example the possibility of avoiding the use of expensive chilled metal presses.
Bylo zjištěno, že pnutí, kterému jsou elastomerní potahy vystaveny, může být omezeno použitím okraje nebo příruby mající tuhost větší než je tuhost elastomerního potahu lisu, zejména který je sám podobně potažen elastomerem. Výhodně je hrana nebo příruba vyrobena z kovu nebo jiného tvrdého nebo tuhého materiálu. Použití kovové hrany má za následek zmenšené trhání elastomeru prostřednictvím snížení pnutí, kterému je elastomer vystaven Výhodně se hrana rozprostírá přes přední hranu elastomeru a tím chrání elastomer před aplikovanými tlaky v průběhu lisování. To znatelně zlepšuje využitelnou životnost lisu potaženého elastomerem a umožňuje to využití výhod takto potažených lisů bez nevýhody extrémně krátké využitelné životnosti.It has been found that the stresses to which the elastomeric coatings are subjected can be reduced by using an edge or flange having a stiffness greater than that of the elastomeric coating of the press, in particular being similarly coated with the elastomer itself. Preferably, the edge or flange is made of metal or other hard or rigid material. The use of the metal edge results in reduced tearing of the elastomer by reducing the stresses to which the elastomer is subjected. Preferably the edge extends over the leading edge of the elastomer and thereby protects the elastomer from the applied pressures during compression. This noticeably improves the useful life of the elastomer coated press and allows the benefits of the coated presses to be realized without the disadvantage of an extremely short useful life.
Ačkoliv může být snazší vytvořit hranu ze stejného materiálu jako lis, není to nezbytné.Although it may be easier to form an edge of the same material as the press, this is not necessary.
Hrana nebo příruba mohou být vyrobeny z množství materiálů, včetně plastů na bázi uretanu a složených materiálů. Ve výhodném provedení je hrana tvořena konstrukcí ve tvaru písmene T nebo ve tvaru deštníku, přičemž elastomer je chráněn pod vrškem deštníku.The edge or flange may be made of a variety of materials, including urethane-based plastics and composite materials. In an advantageous embodiment, the edge is formed by a T-shaped or umbrella-shaped construction, the elastomer being protected under the top of the umbrella.
Předkládaný vynález je obzvláště využitelný pro lisy použité pro výrobu detergentních tyčinek, které mají boční stěny procházející obecně kolmo vzhledem k podélné ose tyčinky, to jest pásových tyčinek. Předpokládá se, že v • 4 »» ► · · • ··· » · · 4 lisech s elastomerními potahy, použitých pro výrobu pásových tyčinek, jsou dosahována dokonce ještě větší pnutí než v lisech s elastomerními potahy, které jsou použité pro výrobu tyčinek bez vertikálních bočních stěn nebo jejichž vertikální boční stěny procházejí pouze po krátké procentní vzdálenosti z výšky tyčinky.The present invention is particularly applicable to presses used to produce detergent bars having side walls extending generally perpendicular to the longitudinal axis of the bar, i.e., the belt bars. It is assumed that in the 4 presses with elastomeric coatings used for the production of strip rods, even greater stresses are achieved than in the presses with elastomeric coatings used for the production of rods without vertical side walls or whose vertical side walls extend only a short percentage of the height of the rod.
Předpokládá se, že hrana nebo příruba podle předkládaného vynálezu může být rovněž použita na lisu, který je sám vyroben z elastomerního materiálu, než aby byl potažen. Hrana bude obecně vyrobena z tvrdšího materiálu, než lis.It is contemplated that the edge or flange of the present invention may also be used on a press which is itself made of an elastomeric material rather than being coated. The edge will generally be made of a harder material than the press.
Pro úplnější pochopení shora uvedených a dalších znaků a výhod předkládaného vynálezu je v popisu níže předkládán podrobnější popis výhodných příkladných provedení 15 ve spojení s odkazy na připojené výkresy.For a more complete understanding of the above and other features and advantages of the present invention, a more detailed description of preferred exemplary embodiments 15 is presented below with reference to the accompanying drawings.
Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Obr.l znázorňuje perspektivní pohled na lisy podle předkládaného vynálezu;Fig. 1 shows a perspective view of the presses according to the present invention;
Obr. 2 znázorňuje bokorys v příčném řezu lisu podle předkládaného vynálezu;Giant. 2 shows a cross-sectional side view of a press according to the present invention;
Obr.3 znázorňuje pohled zpředu v příčném řezu na lis podle předkládaného vynálezu; a o 5Fig. 3 shows a front cross-sectional view of a press according to the present invention; and 5
Obr. 4 znázorňuje příčný řez lisem znázorněným na obr. 3, u kterého lis byl potažen elastomerním potahem.Giant. 4 is a cross-sectional view of the press shown in FIG. 3 in which the press has been coated with an elastomeric coating.
·· 99·· 99
I 9 9I 9 9
9 9« » 9 · 49 10 «» 9 · 4
• · ♦• · ♦
Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Použití silných elastomerních potahů při lisování mýdlových tyčinek je popsáno v EP 276971 a v US patentech č.The use of thick elastomeric coatings in soap bar pressing is described in EP 276971 and US Pat.
4,793,959 a č. 4,822,273, jejichž popisy jsou tímto začleněny 5 do tohoto popisu prostřednictvím odkazu.Nos. 4,793,959 and 4,822,273, the disclosures of which are hereby incorporated by reference.
V následujícím popisu termín povrchová dekorace označuje jednotný tvar, hladký povrch a označení, jako je logo, ochranná známka nebo podobně.In the following description, the term surface decoration refers to a uniform shape, a smooth surface and a designation such as a logo, trademark or the like.
Termínem elastomerní je podle tohoto vynálezu míněn materiál definovaný podle ISO 1382 (mezinárodní organizace pro standardizaci) jako elastomer nebo pryž. V definici elastomerní materiály jsou podle předkládaného vynálezu začleněny rovněž termoplastické elastomery a kopolymery a směsi elastomerů, termoplastických elastomerů a pryží.The term elastomer according to the present invention means a material defined according to ISO 1382 (International Organization for Standardization) as elastomer or rubber. Thermoplastic elastomers and copolymers and mixtures of elastomers, thermoplastic elastomers and rubbers are also included in the definition of elastomeric materials according to the present invention.
Elastomery jsou definovány jako polymery s dlouhými pružnými řetězci, nezávislé na surovině a transformované prostřednictvím vulkanizace nebo zesíťovacích činidel (síťovadel), která zavádějí příčné vazby a vytvářejí síťovou strukturu. Tato síťová struktura zachycuje pohyb molekul v makromolekulárních řetězcích a v důsledku toho se polymer vrací rychle do přibližně jeho počátečního rozměru a tvaru po deformaci silou a po uvolnění této síly.Elastomers are defined as polymers with long elastic chains, independent of the raw material and transformed by vulcanization or cross-linking agents, which introduce cross-links and form a network structure. This mesh structure captures the movement of molecules in the macromolecular chains and, as a result, the polymer quickly returns to approximately its initial size and shape after deformation by force and release of this force.
Se zvyšující se teplotou elastomer přechází skrz pryžovou fázi po změkčení a zachovává svou pružnost a modul pružnosti, až do dosažení teploty rozkladu.As the temperature rises, the elastomer passes through the rubber phase after softening and retains its elasticity and modulus until the decomposition temperature is reached.
Termoplastické elastomery zahrnují amorfní a krystalickou fázi. Amorfní fáze má rozsah změkčování podThermoplastic elastomers include amorphous and crystalline phases. The amorphous phase has a softening range below
3Q teplotou okolí a tudíž působí jako elastická pružina, zatímco krystalické segmenty, jejichž rozsah změkčování je nad • · * * t • ti ti · • * · · ti · ti ♦ »··· ti ti í · • ti · *ti ti ti·» ·· · teplotou okolí, působí jako místa křížových vazeb pro zesítování.3Q ambient temperature, and thus acts as an elastic spring, while crystalline segments whose softening range is above three tiers three tiers three tiers. temperature, acts as crosslinking sites for crosslinking.
Výhodně je elastomerní materiál podle předkládaného vynálezu vybrán ze tříd popsaných Americkou společností pro zkoušení materiálů pod číslem D1418, které zahrnují:Preferably, the elastomeric material of the present invention is selected from the classes described by the American Society for Testing Materials under number D1418, including:
1. Elastomery s nenasyceným uhlíkovým řetězcem (R třída), zahrnující přírodní pryže, například standardní malajskou pryž; butadien, například typ BUNA dodávaný firmou Bunaweke Huls; a kopolymer butadienu a akrylonitrilu, například Perbunan dodávaný firmou Bayer.Unsaturated carbon chain elastomers (R class), comprising natural rubbers such as standard Malaysian rubber; butadiene such as BUNA supplied by Bunaweke Huls; and a butadiene-acrylonitrile copolymer such as Perbunan supplied by Bayer.
2. Elastomery s nasyceným uhlíkovým řetězcem (M třída), zahrnující typy etylenproplyenu, například Nordel dodávaný firmou DuPont; a typy obsahující fluorin, například Viton dodávaný firmou DuPont.2. Saturated carbon chain elastomers (M class), including ethylene proplyene types such as Nordel supplied by DuPont; and fluorine containing types such as Viton supplied by DuPont.
3. Elastomery substituované silikonem (Q třída), zahrnující pryže s kapalným silikonem, například Silastic 9050/50 P (A+B) dodávaný firmou Dow Corning.3. Silicone-substituted elastomers (Q class), including liquid silicone rubbers such as Silastic 9050/50 P (A + B) supplied by Dow Corning.
4. Elastomery obsahující uhlík, dusík a kyslík v polymerním řetězci (U třída), zahrnující polyuretany, například polyuretany dodávané firmou Belzona.4. Carbon, nitrogen and oxygen-containing elastomers in the polymer chain (U class), including polyurethanes, for example polyurethanes supplied by Belzona.
Elastomerní materiál, jak byl definován v popisu výše, může být předem upraven, jako například prostřednictvím vytvoření roztoku komerčně dosažitelného elastomeru, předtím, než je aplikován jako potah na povrch lisu. Elastomery, pryže a kopolymery a jejich směsi jsou obecně vytvrzovány ·« *· í r...The elastomeric material as defined above may be pretreated, such as by forming a solution of a commercially available elastomer, before being applied as a coating to the press surface. Elastomers, rubbers and copolymers and mixtures thereof are generally cured.
• · ♦ ♦ · * · · · ·· »· ·· ·· :ι <• ♦ * * * * * * *
(vulkanizovány) nebo zesíťovány na místě na povrchu lisu. Například mohou být komponenty, zahrnující základní elastomerní materiál, zesíťovací činidla a další materiály, jako jsou urychlovače, smíchány před aplikací jako potah. Jakmile jsou naneseny na povrch lisu, jsou potahy vytvrzovány na miste. To může být podpořeno aplikací tepla nebo jinými urychlovacími procesy, například tlakem, zářením nebo UV světlem.(vulcanized) or crosslinked in place on the press surface. For example, components including the base elastomeric material, crosslinking agents and other materials, such as accelerators, may be mixed prior to application as a coating. Once applied to the press surface, the coatings are cured in place. This may be supported by the application of heat or other acceleration processes, for example by pressure, radiation or UV light.
Elastomerní materiál může být aplikován jako buď kapalný nebo polotuhý. Například, když je nanášen jako kapalina, jsou dvě poloviny lisu drženy od sebe s předem stanoveným oddálením pro umožnění elastomerů zabrat prostor mezi těmito dvěmi částmi. Výhodně je lis plněn elastoraerem pod tlakem.The elastomeric material may be applied as either liquid or semi-solid. For example, when applied as a liquid, the two press halves are held apart with a predetermined distance to allow the elastomers to occupy the space between the two parts. Preferably, the press is filled with an elastoraer under pressure.
V některých případech materiály mohou být rozpuštěny vhodným rozpouštědlem, aplikovány na povrch lisu a rozpouštědlo může být následně odstraněno.In some cases, the materials may be dissolved with a suitable solvent, applied to the press surface, and the solvent subsequently removed.
V případě termoplastických materiálů mohou být tyto materiály zahřívány do roztaveného stavu, aplikovány na povrch lisu, ochlazeny a opětovně ztuženy.In the case of thermoplastic materials, these materials can be heated to a molten state, applied to the press surface, cooled and rehardened.
Materiály vhodné jako elastomerní potahy v předkládaném vynálezu budou výhodně mít modul pružnosti v rozsahu od 0,1 do 50 MPa, zvláště výhodně v rozsahu od 1 do 35 MPa.The materials suitable as elastomeric coatings in the present invention will preferably have a modulus of elasticity in the range of 0.1 to 50 MPa, particularly preferably in the range of 1 to 35 MPa.
Modul pružnosti elastomerního potahu může být měřen prostřednictvím zaznamenávání síly požadované pro vtlačení do potahu jako funkce hloubky vtlačení. Obvykle může být použito vtlačovací tělísko s kulovým hrotem a je určen sklon s síly jako funkce hloubky vtlačení s mocninou 3/2. Hloubka vtlačeníThe elastic modulus of the elastomeric coating can be measured by recording the force required for indentation into the coating as a function of the indentation depth. Usually a spherical indentation can be used and the slope with force is determined as a function of the indentation depth with a power of 3/2. Depth of indentation
IAND
je posunutí vtlačovacího tělíska do potahu poté, co toto vtlačovací tělísko se poprvé dotkne povrchu potahu. Obecně je nutné opravit změřenou hloubku vtlačení vzhledem k poddajnosti měřícího přístroje. To znamená, že skutečná 5 hloubka vtlačení d je vztažena na změřenou zdánlivou hloubku vtlačení ď prostřednictvím následujícího vztahu:is the displacement of the indentation into the coating after the indentation first contacts the surface of the coating. Generally, it is necessary to correct the measured indentation depth due to the meter's compliance. This means that the actual indentation depth d is related to the measured apparent indentation depth d by the following relation:
d = ď - (F.C) kde F je síla vtlačování. Poddajnost C je určena stlačením vtlačovacího tělíska proti tuhému povrchu a zaznamenáním zdánlivého posunutí jako funkce aplikované síly, která měla sklon rovnající se C. Modul pružnosti E je vypočítán z následujícího výrazu:d = ï - (F.C) where F is the indentation force. The compliance C is determined by compressing the indentation against the rigid surface and recording the apparent displacement as a function of the applied force that has a slope equal to C. The modulus of elasticity E is calculated from the following expression:
E = 3/4 : s 1/(R)1/2 (1 - b2) kde s = F / d3/2, R je poloměr kulového hrotu vtlačovacího tělíska a b je Poissonova konstanta potahu, která je pro elastomery přibližně 0,5.E = 3/4: s 1 / (R) 1/2 (1 - b 2 ) where s = F / d 3/2 , R is the radius of the ball tip and b is the Poisson coating constant, which for elastomers is approximately 0 , 5.
Za určitých podmínek, které budou popsány v popisu níže, může tento shora zmiňovaný způsob vtlačování poskytovat nepravdivě velke hodnoty modulu pružnosti v důsledků vlivu tuhého materiálu, na který je potah nanášen. Aby se s jistotou zabránilo tomuto problému, je potřebné zajistit, že kontaktní poloměr vtlačovacího tělíska s potahem nepřekročí přibližně 1/10 tloušťky potahu. Kontaktní poloměr a je vztažen na hloubku vtlačeni prostřednictvím následujícího výrazu:Under certain conditions, which will be described in the description below, the above-mentioned indentation method can provide false large values of the modulus of elasticity due to the effect of the rigid material to which the coating is applied. In order to avoid this problem with certainty, it is necessary to ensure that the contact radius of the indentation with the coating does not exceed approximately 1/10 of the coating thickness. The contact radius a is related to the indentation depth by the following expression:
a = (dR)1/2 a = (dR) 1/2
Pro potahy menší než 200 pm se doporučuje, aby bylo použito nanometrického vtlačovacího tělíska, které je schopnéFor coatings less than 200 µm, it is recommended that a nanometric induction die capable of being used is used
Η”.Η ”.
« · 4 · · ♦·<«· 4 · · ♦ · <
• 9 * » * 1 ► · · « • * « · · 4 měření vtlačovacích sil při malých hloubkách vtlačení s použitím vtlačovacích tělísek s hrotem majícím malý poloměr. Příkladem takového zařízení je Nanolntender II (firma Nano-instruments). Alternativou je provést test na silném potahu (větším než 200 pm), takže může být použito běžnějšího měřícího vybavení, jako je testovací přístroj Instron (například Model 5566) .4 measurements of indentation forces at low indentation depths using indenters with a tip having a small radius. An example of such a device is Nanolntender II (Nano-instruments). An alternative is to perform a test on a thick coating (greater than 200 µm) so that more conventional measuring equipment such as an Instron tester (e.g., Model 5566) can be used.
Výhodně lis zahrnuje tuhý materiál zvolený z kovů a jejich slitin, například mosazi a jiných slitin mědi, hliníku, a ocelí včetně uhlíkových a nerezových ocelí; a dalších ne-elastomerních materiálů, jako jsou termosety a termoplasty, například polyester, epoxidové pryskyřice, furanové pryskyřice; tvrdé odlévané polyuretany; keramické látky; složené materiály a vrstvené materiály.Preferably, the press comprises a solid material selected from metals and their alloys, for example brass and other alloys of copper, aluminum, and steels including carbon and stainless steels; and other non-elastomeric materials such as thermosets and thermoplastics, for example polyester, epoxy resins, furan resins; hard cast polyurethanes; ceramics; composite materials and composite materials.
Přídavné materiály, například plniva, mohou být přidávány do elastomerního materiálu pro modifikaci jeho mechanických vlastností a vlastností při zpracování. Účinky přidávání plniva závisejí na mechanické a chemické interakci mezi elastomerním materiálem a plnivem.Additive materials, such as fillers, can be added to the elastomeric material to modify its mechanical and processing properties. The effects of adding filler depend on the mechanical and chemical interaction between the elastomeric material and the filler.
Plniva mohou být použita pro modifikaci elastomerního materiálu tak, že jsou dosaženy žádané vlastnosti, například odolnost proti natržení. Vhodná plniva zahrnují saze; oxidy křemíku; křemičitany; a organická plniva, jako jsou styrenové nebo fenolové pryskyřice.Fillers may be used to modify the elastomeric material so that the desired properties, such as tear resistance, are achieved. Suitable fillers include carbon black; silicon oxides; silicates; and organic fillers such as styrene or phenol resins.
Další případné příměsi zahrnují modifikátory tření a antioxidanty.Other optional ingredients include friction modifiers and antioxidants.
Hrana nebo příruba by měla zasahovat od stěny lisu, aby pokrývala tloušťku dutiny potahu a výhodně tloušťku 30The edge or flange should extend from the wall of the press to cover the thickness of the coating cavity and preferably 30
• · ♦ • · » * · · » *»« ♦ • «• ♦ ♦ »» »» ♦ ♦
♦ potahu vně dutiny. Rozměry hrany pro optimální výkon jsou tudíž určeny požadovanou tloušťkou potahu.♦ coating outside the cavity. The edge dimensions for optimum performance are therefore determined by the desired coating thickness.
Tloušťka a tvrdost elastomerního potahu mohou být měněny podle složení detergentní tyčinky, teploty zpracování a/nebo parametrů procesu, jako je tvar dutiny v lisovacích polovinách, rychlost lisovacího zařízení a oddělovací vzdálenost lisovacích polovin, aby se docílilo požadovaného výsledku, například dobrého uvolňování detergentní tyčinky z lisu. Pro lisy nesoucí složitější logo nebo pro složitější tvary lisů je přijatelné uvolňování z lisu podpořeno použitím silnějších potahů a nižších modulů pružnosti. Podobně pro složení tyčinky, které samo o sobě se hůře lisuje, může být dosaženo přijatelného uvolňování z lisu se silnějším elastomerním potahem a/nebo potahem majícím nižší modul pružnosti.The thickness and hardness of the elastomeric coating may be varied according to the composition of the detergent bar, the processing temperature and / or process parameters such as the cavity shape in the press halves, the speed of the press device and the separation distance of the press halves to achieve the desired result. press. For presses bearing a more complex logo or for more complex press shapes, acceptable release from the press is enhanced by the use of thicker coatings and lower modulus of elasticity. Similarly, for the composition of the bar, which itself is harder to compress, an acceptable release from the press with a stronger elastomeric coating and / or a coating having a lower modulus of elasticity can be achieved.
Zařízení podle předkládaného vynálezu může být použito pro lisování detergentní tyčinky zahrnující povrchově aktivní činidlo, které zahrnuje v podstatě mýdlo nebo syntetický detergent nebo směs mýdla a syntetického detergentu. Toto zařízení nalézá využití zejména při lisování měkkých a/nebo lepivých detergentních a/nebo měkkých tyčinek, které obsahují syntetická povrchově aktivní činidla, průsvitných a průhledných mýdlových tyčinek, které mají snížený obsah mastných látek, například v rozsahu 63 až % hmotnostních vzhledem k celkové hmotnosti tyčinky, a těch tyčinek, které obsahují činidla vhodná pro ošetření pokožky, jako jsou smáčedla, polyoly, oleje, mastné kyseliny a mastné alkoholy.The apparatus of the present invention can be used to mold a detergent bar comprising a surfactant which comprises essentially a soap or synthetic detergent or a mixture of soap and synthetic detergent. This device finds particular application in the pressing of soft and / or sticky detergent and / or soft bars containing synthetic surfactants, translucent and transparent soap bars having a reduced fatty content, for example in the range of 63 to% by weight relative to the total weight bars, and those bars containing agents suitable for treating the skin, such as wetting agents, polyols, oils, fatty acids, and fatty alcohols.
Podle dalšího aspektu předkládaného vynálezu je navržen způsob pro lisování detergentní tyčinky, který • ·· • 1 zahrnuje:According to a further aspect of the present invention, there is provided a method for molding a detergent bar comprising:
i) vytvoření elastomerního potahu na lisu majícím hranu pro zpoždění protržení elastomerního potahu;i) forming an elastomeric coating on a press having an edge to delay the rupture of the elastomeric coating;
ii) přivedení směsi detergentní tyčinky do lisu vytvořeného podle kroku i;ii) feeding the detergent bar composition to the press formed in step i;
iii) lisování směsi v lisu pro vytvoření lisované tyčinky; a iv) uvolnění tyčinky z lisu, výhodně takovým postupem, že povrchová dekorace je aplikována na tyčinku snadno reprodukovatelným způsobem.iii) compressing the mixture in a press to form a pressed rod; and iv) releasing the rod from the press, preferably in such a manner that the surface decoration is applied to the rod in an easily reproducible manner.
Výhodně je elastomerní potah spojen s lisovacím povrchem lisu prostřednictvím mechanických a/nebo chemických prostředků pro zvýšení adheze mezi lisem a potahem.Preferably, the elastomeric coating is bonded to the press surface of the press by mechanical and / or chemical means to increase adhesion between the press and the coating.
Je obzvláště výhodné, když hrana použitá pro odlehčení napětí na elastomerním potahu je sama rovněž částečně potažena elastomerním potahem. Výhodně je potah na hraně tenčí než potah přítomný na povrchu lisu pro lisování tyčinky. Například může mít tloušťku v rozsahu od 1 doIt is particularly preferred that the edge used to relieve stress on the elastomeric coating is also partially coated with the elastomeric coating itself. Preferably, the edge coating is thinner than the coating present on the surface of the bar pressing press. For example, it may have a thickness ranging from 1 to
200 pm, výhodně od 1 do 50 pm.200 µm, preferably from 1 to 50 µm.
Nyní bude proveden detailní popis ve spojení s výkresy. Obr. 1 znázorňuje lisovací poloviny 10 sestavené z jednotlivých lisů 12 . Každá lisovací polovina 10 je na lisovacím povrchu 14 pro lisování tyčinky opatřena elastomerním potahem 16 (viz obr. 4). Elastomerní potah 16 je rovněž vytvořen na ne-lisovacím povrchu 18 lisovacích polovin 10. Jedna lisovací polovina 10 je opatřena logem 20 na lisovacím povrchu 14 pro lisování tyčinky. (V některých případech budou obě lisovací poloviny opatřeny logem.) Toto logo 20 může být rovněž potaženo elastomerním potahem 16.A detailed description will now be made in conjunction with the drawings. Giant. 1 shows the press halves 10 assembled from individual presses 12. Each press half 10 is provided with an elastomeric coating 16 on the press pressing surface 14 (see FIG. 4). The elastomeric coating 16 is also formed on the non-pressing surface 18 of the pressing halves 10. One pressing half 10 is provided with a logo 20 on the pressing surface 14 for pressing the rod. (In some cases, both press halves will be provided with a logo.) This logo 20 may also be coated with an elastomeric coating 16.
«« • » · • · t • · ί • · · ·# *· • · · « t • # · ·· ·· ·* · ♦ * · · · ·*· ·♦« * · ♦ · ♦·«» T t # # # t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t
Lis 12 zahrnuje kovovou hranu 30, která vystupuje směrem dovnitř od horního obvodu dutiny 32 pro detergentní tyčinku. Jak je patrné na obr. 4, pokrývá hrana 30 horní hranu obecně vertikálně stoupajícího, elastomerního potahuThe press 12 comprises a metal edge 30 that extends inwardly from the upper periphery of the detergent bar cavity 32. As seen in FIG. 4, the edge 30 covers the upper edge of a generally vertically rising, elastomeric coating
16. Výhodně je povrch 34 kovové hrany 30., který směřuje do dutiny 32., alespoň v zákrytu s povrchem 36 elastomerního potahu 16, který podobně směřuje do dutiny 32 . Ještě výhodnější je uspořádání, ve kterém povrch 34 kovové hrany 30 zasahuje mírně za povrch 36 elastomerního potahu 16.Preferably, the surface 34 of the metal edge 30 that faces the cavity 32 is at least in alignment with the surface 36 of the elastomeric coating 16, which likewise faces the cavity 32. More preferably, the surface 34 of the metal edge 30 extends slightly beyond the surface 36 of the elastomeric coating 16.
S použitím hrany nebo příruby podle předkládaného vynálezu je lis zkonstruován tak, že měkký elastomer v blízkosti řezací hrany není poškozen, když lis řeže do mýdla.Using the edge or flange of the present invention, the press is designed such that the soft elastomer near the cutting edge is not damaged when the press is cut into soap.
To je dosaženo krytím tohoto měkkého elastomerů v blízkosti lisovací hrany tuhým a silnějším materiálem. Toto zakrytí 15 o s.This is achieved by covering this soft elastomer near the pressing edge with a rigid and thicker material. This cover 15 o s.
působí podobné jako deštník kolem lisovací hrany a mírně přesahuje měkký elastomer, výhodně o přibližně 0,001 až 0,015 (přibližně 0,0254 mm až 0,381 mm). To ochrání měkký materiál před nadměrnými silami ve střihu a v tahu, které by mohly urychlit poškození měkkého materiálu a způsobit, že lis by byl nepoužitelný.it acts similar to an umbrella around the pressing edge and slightly overlaps the soft elastomer, preferably by about 0.001 to 0.015 (about 0.0254 mm to 0.381 mm). This protects the soft material from excessive shear and tensile forces that could speed up the damage of the soft material and make the press unusable.
Ačkoliv hrana lisu pro uvolnění napětí byla popsána tak, že je kovová, je toto obecně závislé na materiálu, ze kterého je vyroben lis. Obvykle hrana bude ze stejného materiálu, ze kterého je vyroben lis. Ovšem hrana bude 25 obvykle relativně tuhá, aby chránila elastomer.Although the edge of the stress relief press has been described to be metallic, this generally depends on the material from which the press is made. Typically, the edge will be of the same material as the press. However, the edge will usually be relatively stiff to protect the elastomer.
Předkládaný vynález může být použit s běžným lisovacím zařízením, jako je například zařízení Binacchi USN 100.The present invention can be used with a conventional press apparatus, such as the Binacchi USN 100.
·* ♦· ftft ftft • ftft ftftftft • · ·** ftftftft ftft • I! 1*1 · ··* » ··· »····» · · ·· ** ftft ftft ·· ftftft· * ♦ · ftft ftft ft ftft ftftftft · · ** ** ftftftft ftft • I! 1 * 1 · · ft ft ft ft ft ft ft ftft ftft
Výhodně je hrana podkosena, což poskytuje větší mechanickou pevnost.Preferably, the edge is undercut, which provides greater mechanical strength.
PŘIKLADEXAMPLE
Bylo vyrobeno množství lisovacích polovin z uhlíkové oceli, které byly elektrojiskrově obrobeny pro množství hodnot drsnosti povrchu (Ra), odmaštěny acetonem, ošetřeny podkladovým nátěrem a potom potaženy množstvím elastomerních materiálů.A number of carbon steel press halves were produced, which were electrospark machined for a number of surface roughness values (Ra), degreased with acetone, treated with a primer and then coated with a plurality of elastomeric materials.
V příkladech byla rovněž použita řada mosazných lisovacích polovin. Tyto lisovací polloviny byly podobně odmaštěny acetonem, ošetřeny podkladovým nátěrem a potom potaženy.A number of brass press halves were also used in the examples. The press halves were similarly degreased with acetone, treated with a primer and then coated.
Elastomerní potahy jsou vytvořeny z polyuretanu. Polyuretan je připraven začínajíc s:Elastomeric coatings are made of polyurethane. Polyurethane is ready starting with:
a) polyetherem Andur 80-5AP na bázi kapalného prepolymeru ukončeného isokyanátem. Tento materiál dodává firma: Anderson Development Co., 1415 E Michigan Street, Adrian, MI 49221-3499;(a) Andur 80-5AP polyether based on an isocyanate-terminated liquid prepolymer. This material is supplied by: Anderson Development Co., 1415 E Michigan St, Adrian, MI 49221-3499;
a je vytvrzen s použitímand is cured using
b) tvrdidla Voronal 234 630 - Triol, které je dodáváno firmou: Dow Chemical Co., 2040 Dow Center, Midland, MI 48674b) Voronal 234 630 - Triol hardeners available from: Dow Chemical Co., 2040 Dow Center, Midland, MI 48674
Složení tyčinek, použitá v příkladech jsou následuj ící:The bar compositions used in the examples are as follows:
• · • 0 *♦ • 9 9 • · 999 • · 0 9 0 « 9 9 · • ♦ ♦ · ** ♦* ♦ 0 * 0 ·· · • · 000 · • · « • 0 · 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0» * 9 · 0 • 00 ·0 »* 9 · 0 · 00 ·
000 «00000 «00
0 «0 0·0 «0 0 ·
Lisy obsahují kovové hrany, jak je ilustrováno na obr. 4. Bylo zjištěno, že kovové hrany uvolňují pnutí na horním obvodu dutiny v průběhu lisování a mají za následek delší využitelnou životnost potahu.The presses comprise metal edges as illustrated in FIG. 4. Metal edges have been found to relieve stress on the upper periphery of the cavity during compression and result in a longer usable coating life.
Mělo by být samozřejmě zcela zřejmé, že specifické formy předkládaného vynálezu, které byly ilustrovány a popsány v tomto popisu, jsou určeny pouze jako reprezentativní příklady a mohou být podrobeny určitým změnám, aniž by byl překročen rozsah nebo opuštěna podstata vynálezu. Pro určení plného rozsahu předkládaného vynálezu je rozhodující obsah následujících připojených patentových nároků.It should be understood, of course, that the specific forms of the present invention which have been illustrated and described herein are intended to be representative only and may be subject to certain changes without departing from the spirit or scope of the invention. The content of the following appended claims is decisive for determining the full scope of the present invention.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ0232599A CZ296145B6 (en) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | Process for forming elastomeric coating, method for stamping a detergent bar, device for stamping substrate and use thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ0232599A CZ296145B6 (en) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | Process for forming elastomeric coating, method for stamping a detergent bar, device for stamping substrate and use thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ232599A3 true CZ232599A3 (en) | 2000-02-16 |
CZ296145B6 CZ296145B6 (en) | 2006-01-11 |
Family
ID=5464742
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ0232599A CZ296145B6 (en) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | Process for forming elastomeric coating, method for stamping a detergent bar, device for stamping substrate and use thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ296145B6 (en) |
-
1997
- 1997-12-19 CZ CZ0232599A patent/CZ296145B6/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ296145B6 (en) | 2006-01-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0766730B1 (en) | Process for stamping detergent bars | |
EP1280640B1 (en) | Modular mold and die assembly | |
CZ88799A3 (en) | Process of making elastomer coatings | |
AU723697B2 (en) | Die and process for stamping plastic material | |
US6676872B2 (en) | Die and process especially for stamping detergent bars | |
CZ232599A3 (en) | Process of making elastomer coating and apparatus for making the same | |
EP1280884A1 (en) | Mold and process for stamping detergent bars | |
MXPA99005876A (en) | Die and process for stamping plastic material |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20141219 |