УПАКОВОЧНАЯ ЛЕНТА ДЛЯ МЕТАЛЛОПРОДУКЦИИ

Полезная модель относится к многослойным упаковочным материалам и может быть использована для упаковки металлопродукции, например, холоднокатаной ленты в рулонах или проволоки в бунтах.
Известна упаковочная бумага для металлопродукции, состоящая из двух слоев крепированной бумаги-основы из небеленой сульфатной целлюлозы и расположенного между ними дублирующего микровоскового слоя, содержащего парафин и сополимер этилена с винилацетатом (см. авт. свид. СССР №1714017, D 21 H 27/10).
в
Недостатками известной бумаги является низкая прочность, так как бумага-основа имеет невысокий предел прочности σ при растяжении, а также низкую изгибную эластичность, поскольку бумага-основа, расположенная в два слоя, обладает высокой изгибной жесткостью.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является лента для упаковки, состоящая из двух соединенных между собой слоев, между которых закреплены армирующие элементы. При этом слои выполнены из пленки, а армирующие элементы изогнуты под углом, и точки их изгиба размещены вдоль кромки одного из слоев пленки (см. патент СССР №751317, B 65 D 65/40, B 29 D 3/02).
Недостатком данной упаковочной ленты является низкая прочность при передаче по телу ленты неравномерно прикладываемых по ширине ленты усилий, возникающих при упаковке металлопродукции, смотанной в бунты и бухты. Кроме того, упаковочная лента имеет низкую изгибную эластичность, поскольку изогнутые армирующие элементы увеличивают
геометрические параметры сопротивления поперечного сечения ленты изгибу.
Техническая задача, решаемая заявляемой полезной моделью, заключается в повышении прочности упаковочной ленты при одновременном увеличении ее изгибной эластичности.
Поставленная задача решается тем, что в известной упаковочной ленте для металлопродукции, состоящей из двух соединенных между собой слоев, один из которых выполнен в виде пленки, и расположенных между слоями армирующих элементов, согласно изменению, пленка первого слоя ленты выполнена из полиолефина, ее второй слой выполнен из крепированной бумаги, а армирующие элементы выполнены в виде расположенных с шагом по ширине ленты продольных эластичных полос или нитей.
При этом продольные эластичные полосы или нити расположены по ширине ленты с равномерным шагом.
Также продольные полосы или нити сгруппированы в количестве 3-5 штук в узкой зоне шириной, равной 0,12-0,20 ширины ленты, образованной вдоль каждой продольной кромки.
При этом продольные эластичные полосы или нити между узкими зонами расположены с шагом, превышающим ширину узкой зоны.
Кроме того, продольные эластичные полосы и нити выполнены из полипропилена.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где
На фиг.1 схематично изображена упаковочная лента с продольными эластичными полосами, расположенными с равномерным шагом, поперечный разрез;
на фиг.2 - то же, вид сверху;
на фиг.3 схематично изображена упаковочная лента с продольными эластичными нитями, расположенными с равномерным шагом, продольный разрез;
на фиг.4 схематично изображена упаковочная лента с продольными эластичными полосами, сгруппированными в узкой зоне, поперечный разрез;
на фиг.5 - то же, с продольными эластичными нитями, сгруппированными в узкой зоне, поперечный разрез;
на фиг.6 схематично изображена упаковочная лента с продольными эластичными полосами, расположенными с различным шагом по ширине ленты, поперечный разрез.
Упаковочная лента для металлопродукции состоит из двух соединенных между слоев, один из которых выполнен в виде пленки 1 (фиг.1-6), а второй слой выполнен из крепированной бумаги 2 (фиг.1, 3-6). При этом пленка 1 первого слоя ленты выполнена из полиолефина, который представляет собой высокопрочный полимерный материал, обладающий одновременно высокой гибкостью (см., например. Гуль В.Е., Дьяконова В.П. Физико-химические основы производства полимерных пленок. - Высшая школа, 1978, с.7).
Крепированная бумага 2 имеет мелкоскладчатую поверхность, за счет чего обладает повышенным удлинением до разрыва. Таким образом, повышенная продольная эластичность повышает ее прочностные свойства, способность деформироваться, не разрушаясь. Наличие на поверхности крепированной бумаги большого количества крепей (т.е. мелких складок, «гармошки») одновременно повышает ее изгибную эластичность.
Между слоем пленки 1 из полиолефина и слоем крепированной бумаги 2 расположены с шагом армирующие элементы, выполненные в виде продольных эластичных полос 3 (фиг.1, 2, 4, 5) или в виде продольных эластичных нитей 4 (фиг.3, 5). При этом полосы 3 и нити 4 выполнены из полипропилена, являющегося одним из полиолефинов, а следовательно, обладают вышеописанными свойствами полимерного материала.
По ширине упаковочной ленты продольные эластичные полосы 3 (фиг.1, 2) или нити 4 (фиг.3) могут быть расположены с равномерным шагом.
Кроме того, продольные эластичные полосы 3 (фиг.4) или нити 4 (фиг.5) могут быть сгруппированы в количестве 3-5 штук в узкой зоне, шириной, равной 0,12-0,20 ширины ленты, образованной вдоль продольных кромок ленты.
Такое конструктивное выполнение упаковочной ленты позволяет комплексно использовать одновременно высокую прочность на разрыв и эластичность полиолефиновой пленки, а также высокую деформационную способность крепированной бумаги.
Это достигается путем перераспределения по телу ленты усилий, прикладываемых к ленте при упаковке металлопродукции - как за счет соотношения упругих и деформационных свойств по слоям, так и за счет специальным образом расположенных между слоями полос (нитей). Усилия, воспринимаемые упаковочной лентой со стороны металла, воспринимаются в первую очередь высокоэластичной крепированной бумагой, которая, растягиваясь в локальных участках, копирует контур пакуемого металла и сглаживает концентраторы напряжений (например, кромки и заусенцы на поверхности металла). При этом соседние участки крепированной бумаги со стороны металла деформируются неравномерно. Однако, указанная неравномерность деформации крепированной бумаги существенно выравнивается по мере удаления от металла и по мере приближения к полиолефиновому слою, вследствие мелкоскладчатой структуры крепированной бумаги.
Если неравномерность деформации крепированной бумаги остается значительной, ее воспринимают и окончательно выравнивают армирующие элементы. Поэтому следующий элемент упаковочной ленты, воспринимающий усилия со стороны упаковываемого металла - слой из эластичной полиолефиновой пленки, чувствительной к концентрации напряжений, нагружается равномерно.
Равномерность действующих по ширине ленты усилий позволяет снизить толщину используемых при изготовлении ленты компонентов и, соответственно, снизить изгибную жесткость ленты.
Расположение продольных эластичных полос 3 или нитей 4 в узкой зоне упаковочной ленты, образованной вдоль кромки ленты, в количестве менее трех штук нецелесообразно, так как не обеспечивает должное перераспределение усилий, возникающих при упаковке металлопродукции, смотанной в бунты или бухты, от слоя полиолефиновой пленки ленты к слою крепированной бумаги, т.е. снижает прочностные свойства ленты.
Расположение продольных эластичных полос 3 или нитей 4 в узкой зоне упаковочной ленты, образованной вдоль кромки ленты, в количестве более пяти штук, нецелесообразно из-за снижения в указанной зоне прочности соединения слоя полиолефиновой пленки и слоя крепированной бумаги. Причиной этого является то, что эластичные полосы (нити) занимают определенную площадь узкой зоны ленты и оставшейся площади остается недостаточно для непосредственного контакта слоев полиолефиновой пленки и крепированной бумаги при изготовлении ленты.
Расположение продольных эластичных полос 3 или нитей 4 в узкой зоне шириной менее 0,12 ширины ленты не обеспечивает должное перераспределение усилий от слоя пленки к слою крепированной бумаги по причине локализации положения полос 3 или нитей 4. Усилия передаются лишь по краю ленты.
Расположение продольных эластичных полос 3 или нитей 4 в узкой зоне шириной более 0,20 ширины ленты не обеспечивает должное перераспределение усилий от слоя пленки к слою крепированной бумаги. Это происходит по причине расположения при этом части полос (нитей), уложенных с малым шагом в малонагруженной средней части ленты. Эти полосы (нити) лишь снижают изгибную эластичность ленты.
Для дополнительного усиления прочности и повышения изгибной эластичности заявляемой ленты между узкими зонами последней целесообразно размещать продольные армирующие элементы, например, полосы 3 (фиг.6), с шагом, превышающим ширину узкой зоны. Упаковочная лента аналогичной конструкции может быть выполнена и с продольными эластичными нитями 4.
Полосы 3 и нити 4 могут быть выполнены в любой цветовой гамме, что улучшает эстетические качества упаковочной ленты.
Изготавливают упаковочную ленту следующим образом.
На крепированную бумагу 2 (фиг.1-6), разматываемую с бобины, параллельно ее кромкам укладывают продольные эластичные полосы 3 (фиг 1, 2, 4 и 6) или нити 4 (фиг.3, 5). В качестве полос 3 используют разноцветную полипропиленовую ленту шириной 1-3 мм и толщиной 0,04-0,06 мм. Нити 4 также выполняют из цветного полипропилена диаметром 0,04-0,06 мм. Полосы 3 или нити 4 непрерывно сматываются с катушек, расположенных за бобиной с крепированной бумагой 2.
Шаг между полосами 3 (фиг.1, 2, 4, 6) или нитями 4 (фиг.3, 5) устанавливают и поддерживают в процессе укладки на движущуюся крепированную бумагу при помощи специальных гребенок (на фиг. не показано). При этом нити 4 укладывают с равномерным шагом в количестве 3-5 штук на узкую зону шириной, равной 0,12-0,20 ширины ленты (узкая зона расположена вдоль каждой кромки ленты). При ширине ленты 250 мм, ширина узкой зоны составляет 30-50 мм.
Между узкими зонами продольные эластичные полосы 3 или нити 4 укладывают с шагом, превышающим ширину узкой зоны. Т.е. при ширине ленты 250 мм и ширине узкой зоны, например, 40 мм, между узкими зонами может быть уложено 3 полосы или нити.
Одновременно с укладкой полос 3 или нитей 4 на движущуюся крепированную бумагу 2 (фиг.1-6), по верху полос или нитей размещают движущуюся в том же направлении полиолефиновую пленку 1 (фиг.1-6),
которую сматывают с бобины, располагая симметрично относительно полотна изготавливаемой ленты. Далее собранная лента поступает в цилиндры ламинирующего устройства (на фиг. не показано), где осуществляется термоприпрессовка слоя полиолефиновой пленки 1 к слою крепированной бумаги 2. После термоприпрессовки слои пленки 1 и бумаги 2 соединяются неразрывно. В местах расположения полос 3 или нитей 4 полиолефиновая пленка скрепляется с крепированной бумагой 2 через поверхности армирующих элементов, причем полосы 3 или нити 4 скрепляются: с одной стороны - со слоем пленки 1, с другой стороны - со слоем крепированной бумаги 2.
Затем готовую упаковочную ленту сматывают в рулоны.
Упаковочная лента используется следующим образом.
Металлопродукцию, смотанную в бухты или рулоны, обертывают упаковочной лентой, многократно пропуская ленту через центральное отверстие рулона или бухты и наматывая ее вокруг тела рулона или бухты по спирали. При этом первоначально плоское полотно ленты прижимается к цилиндрической поверхности бухты или рулона и контактирует с этой поверхностью. В результате усилия, прилагаемые к упаковочной ленте, неравномерно распределены по ее ширине. Наиболее нагруженными являются кромки ленты, контактирующие с поверхностью отверстия бухты или рулона.
Помимо этого, неравномерность распределения усилий по ширине ленты создают расположенные на пакуемом металле технологические крепежные элементы (стяжки).
Использование в виде первого слоя ленты пленки, выполненной из полиолефина, а второго слоя из крепированной бумаги, при расположении продольных армипуюших элементов с шагом по ширине лент позволит повысить прочность упаковочной ленты.
Повышение прочности заявляемой ленты объясняется рациональной передачей высоких механических свойств полиолефинового слоя на
крепированную бумагу, контактирующую с пакуемым металлом, через специальным образом расположенные армирующие элементы. Повышение прочности ленты выражается в снижении ее обрывности как при ручной, так и при машинной упаковке. При этом сохраняются основные функциональные свойства ленты - защита от атмосферных осадков и впитывание конденсатной влаги.
Одновременно при упаковке проявляется и высокая изгибная эластичность заявляемой ленты.
Увеличение изгибной эластичности (т.е. снижение сопротивления изгибу, что позволяет улучшить прилегание ленты к пакуемому металлу) достигается минимизацией количества армирующих эластичных полос или нитей в ненагруженной зоне ленты и их продольным расположением.
Высокая изгибная эластичность заявляемой ленты визуально определяется улучшенным прилеганием ленты к пакуемому металлу в местах резкого изменения формы бунтов или рулонов металла (например, при переходе внешней поверхности или поверхности отверстия в торцовую плоскость рулона). Отсутствуют вздутия, полости, проступает рельеф металла.