BG112965A

BG112965A - Method for manufacturing of bidirectional expanded polytetrafluorohethylene gasket sheets

Info

Publication number: BG112965A
Application number: BG112965A
Authority: BG
Inventors: Владимир Колев; Иванов Колев Владимир
Original assignee: "Авко" Ад
Priority date: 2019-07-12
Filing date: 2019-07-12
Publication date: 2021-01-15
Also published as: BG67385B1

Abstract

The production carried out by using simple devices of sealing elements with dimensions greater than 1500 x 1500 mm for the chemical, petroleum and other industries and further extends the applicability of this material in engineering as a whole. The film (1) repeatedly expanded in one direction is cut into pieces (2) with a length of 1.5 to 3 times larger than the overall size of the finished gasket sheets. The pieces (2) are clamped symmetrically along their length between the clips (3), as the front and rear ends are protruding freely beyond the clips (3), which expand the piece (2) in a direction perpendicular to its length, until obtaining square sheets 4). Each square sheet(4) of the cut pieces of film (2) before being placed on the flat support element (5) is rotated in its own plane by 90 ° relative to the previous one and is strung on needles (6) located on the periphery of the flat support element. (5).

Description

ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТАFIELD OF THE INVENTION

Изобретението се отнася до метод за изработване на двупосочно разтеглени уплътнителни листи от политетрафлуоретилен (ПТФЕ), от които се изработват уплътнителни елементи, заемащи формата на уплътняваното пространство, имащи отлична устойчивост на изтичане и запазващи формата си при експлоатация под натиск, които намират приложение в химическата, петролната и др. индустрии.The invention relates to a method for the production of bidirectionally stretched sealing sheets of polytetrafluoroethylene (PTFE), from which sealing elements are made, occupying the shape of the sealed space, having excellent resistance to leakage and retaining their shape when applied under chemical pressure. , oil, etc. industry.

ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТАBACKGROUND OF THE INVENTION

Политетрафлуоретиленът е материал, който е полезен в много различни сфери на приложение. Използван като уплътнение, той има отлично поведение в химически агресивна среда в широк температурен диапазон от 260/280°С до почти - 273 С. Обичайно, политетрафлуоретиленът, произведен чрез екструдиране или пресоване, няма пореста структура и има много ниски механични показатели на якост, опън и много ниска устойчивост на „студено” изтичане. Изтичането, най-вече когато е подложен на натиск, е тежък проблем за стандартните уплътнения от политетрафлуоретилен, защото те са склонни да се разстилат под натиск, което намалява уплътнителната им способност. По тази причина, въпреки добрите му свойства, политетрафлуоретиленът, като цяло, се използва само където е важна химическата устойчивост за неотговорни съединения, където не се изискват висока якост на опън, устойчивост на „студено” изтичане.Polytetrafluoroethylene is a material that is useful in many different areas of application. Used as a sealant, it has excellent behavior in chemically aggressive environments in a wide temperature range from 260/280 ° C to almost - 273 C. Typically, polytetrafluoroethylene produced by extrusion or compression has no porous structure and has very low mechanical strength, tension and very low resistance to "cold" leakage. Leakage, especially when pressurized, is a serious problem for standard polytetrafluoroethylene seals because they tend to spread under pressure, which reduces their sealing ability. For this reason, despite its good properties, polytetrafluoroethylene is generally used only where chemical resistance is important for irresponsible compounds, where high tensile strength, resistance to "cold" leakage is not required.

Известен е метод за изработване на двупосочно разтеглени уплътнителни листи от политетрафлуоретилен [1], който включва смесване на прах от политетрафлуоретилен с лубрикант, екструдиране на сместа във вид на дълъг шнур, каландриране на получения шнур във вид на лента, изпаряване на лубриканта от лентата, многократно разтегляне на лентата в една посока, наслояване на множество слоеве от многократно разтеглена лента върху плосък носещ елемент. Всеки два съседни слоя са завъртени в собствената си равнина на 90° спрямо съседния слой, след което, напластените един върху друг множество слоеве от лента от политетрафлуоретилен заедно с носещия елемент се нагрява и слепват един към друг, след което се охлаждат и се изрязват за получаване на многослоен уплътняващ лист от политетрафлуоретилен.A method is known for the production of bidirectionally stretched polytetrafluoroethylene sealing sheets [1], which comprises mixing polytetrafluoroethylene powder with a lubricant, extruding the mixture in the form of a long cord, calendering the resulting cord in the form of a strip, evaporating the lube repeatedly stretching the tape in one direction, layering multiple layers of repeatedly stretched tape on a flat support element. Each of the two adjacent layers is rotated in its own plane by 90 ° relative to the adjacent layer, after which the multilayered multiple layers of polytetrafluoroethylene tape together with the support element are heated and glued to each other, then cooled and cut for obtaining a multilayer sealing sheet of polytetrafluoroethylene.

Недостатък на този метод е, че за да се получи лист с определени размери, трябва да използваме еднопосочно разтеглена лента от политетрафлуоретилен с ширина не по-малка от размерите на листа плюс прибавка за обрязване, т.е. за да има 1500 х 1500 mm ширината на лентата не трябва да бъде по-малко от 1550 mm. На практика, лента с такава ширина не се произвежда и не може да бъде изработена. Известно е, че максималната ширина на еднопосочно разтеглена лента от политетрафлуоретилен, която може да се произведе е 400 - 500 mm. Следователно, по този метод, практически, може да се произведе уплътнителен лист с размери не по-големи от 500 х 500 mm.The disadvantage of this method is that in order to obtain a sheet of certain dimensions, we must use a one-way stretched strip of polytetrafluoroethylene with a width not less than the size of the sheet plus a trimming allowance, ie. in order to have 1500 x 1500 mm the width of the strip must not be less than 1550 mm. In practice, a tape of such width is not produced and cannot be made. It is known that the maximum width of a unidirectionally stretched polytetrafluoroethylene strip that can be produced is 400 - 500 mm. Therefore, by this method, in practice, a sealing sheet with dimensions not exceeding 500 x 500 mm can be produced.

Друг недостатък е, че размерите на произвежданите уплътнителни листи са в пряка зависимост от ширината на разтеглената лента от политетрафлуоретилен, която практически е ограничена до 1500 mm. Вследствие на това, по описания метод могат да се произведат листи с максимални размери 1500 х 1500 mm. Това, от своя страна, ограничава възможността да се произвеждат уплътнения от тези листи с максимален външен диаметър до 0 1500 mm. Това е съществен недостатък, защото в техниката често се използват уплътнения с размери по-големи от 1500 х 1500 mm.Another disadvantage is that the dimensions of the produced sealing sheets are directly dependent on the width of the stretched polytetrafluoroethylene strip, which is practically limited to 1500 mm. As a result, sheets with maximum dimensions of 1500 x 1500 mm can be produced by the described method. This, in turn, limits the ability to produce seals from these sheets with a maximum outer diameter of up to 0 1500 mm. This is a significant disadvantage because seals with dimensions larger than 1500 x 1500 mm are often used in the technique.

Друг недостатък на известния метод са сложните и прецизни съоръжения, с които трябва да се извърши навиването на лентата върху носещия елемент, което много често е опорочено и води до бракуване на листите, тъй като е повлияно от незабележими промени в структурата на лентата от политетрафлуоретилен.Another disadvantage of the known method is the complex and precise equipment with which the winding of the tape must be performed on the supporting element, which is often flawed and leads to scrapping of the sheets, as it is affected by imperceptible changes in the structure of polytetrafluoroethylene tape.

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОSUMMARY OF THE INVENTION

Задачата на изобретението е да се създаде метод за изработване на двупосочно разтеглени уплътнителни листи от политетрафлуоретилен, който да позволява изработването на уплътнителни листи с размери по-големи от 1500 х 1500 mm, с които да се разшири приложимостта на този вид материал за изработването на уплътнения с габаритни размери над 1500 mm, необходими в техниката, при използване на опростени приспособления.The objective of the invention is to provide a method for the production of bidirectionally stretched sealing sheets of polytetrafluoroethylene, which allows the production of sealing sheets with dimensions greater than 1500 x 1500 mm, which extend the applicability of this type of material for the manufacture of seals with overall dimensions exceeding 1500 mm required in the art, using simplified devices.

Тази задача се решава посредством метод за изработване на двупосочно разтеглени уплътнителни листи от политетрафлуоретилен, който включва смесване на прах от политетрафлуоретилен с лубрикант, екструдиране на сместа във вид на дълъг шнур, каландриране на получения шнур във вид на лента, изпаряване на лубриканта от лентата, многократно разтегляне на лентата в една посока, наслояване на множество слоеве от многократно разтеглена лента върху плосък носещ елемент. Всеки два съседни слоя са завъртени в собствените си равнини на 90° спрямо съседния слой. След това, напластените един върху друг множество слоеве от лента от политетрафлуоретилен се нагряват заедно с носещия елемент и се слепват един към. Напластените един върху друг множество слоеве от многократно разтеглена лента от политетрафлуоретилен заедно с носещия елемент се охлаждат до стайна температура и се изрязват за получаване на многослоен уплътняващ лист от политетрафлуоретилен. Съгласно изобретението, наслояването на множеството слоеве от многократно разтеглената лента върху плоския носещ елемент е осъществено от предварително нарязани парчета от многократно разтеглената в една посока лента с дължина от 1,5 до 3 пъти по-голяма от габаритния размер на готовите уплътнители листи, които искаме да получим. Парчетата от разтеглената лента в една посока от политетрафлуоретилен се захващат симетрично по дължината им между щипки, а предните и задните им краища излизат свободно извън щипките. Щипките разтеглят парчето в посока, перпендикулярна на дължината му, до получаване на квадратни платна, като всяко квадратно платно от нарязаните парчета лента преди поставянето му върху плоския носещ елемент се завърта в равнината си на 90° спрямо предходното и се нанизва върху игли, разположени по периферията на плоския носещ елемент, изпълнен като квадратна плоча.This problem is solved by a method of making bidirectionally stretched polytetrafluoroethylene sealing sheets, which includes mixing polytetrafluoroethylene powder with a lubricant, extruding the mixture in the form of a long cord, calendering the resulting cord in the form of a strip, evaporating the lubricant repeatedly stretching the tape in one direction, layering multiple layers of repeatedly stretched tape on a flat support element. Every two adjacent layers are rotated in their own planes 90 ° to the adjacent layer. Then, the multilayered multiple layers of polytetrafluoroethylene tape are heated together with the support element and glued to each other. The multilayered multilayer layers of polytetrafluoroethylene strip together with the support member were cooled to room temperature and cut to obtain a multilayer polytetrafluoroethylene sealing sheet. According to the invention, the layering of the plurality of layers of the repeatedly stretched strip on the flat support element is carried out by pre-cut pieces of the repeatedly stretched in one direction strip with a length of 1.5 to 3 times larger than the overall size of the finished sealing sheets. to receive. The pieces of stretched strip in one direction of polytetrafluoroethylene are caught symmetrically along their length between the clips, and their front and rear ends protrude freely beyond the clips. The clips stretch the piece in a direction perpendicular to its length to obtain square webs, each square weft of the cut pieces of tape being rotated in its plane 90 ° from the previous one before being placed on the flat support element and strung on needles arranged in the periphery of the flat bearing element made as a square plate.

Препоръчително е щипките да са 100 - 200 mm по-дълги от габаритния размер на произвеждания уплътнителен лист.It is recommended that the clamps be 100 - 200 mm longer than the overall size of the produced sealing sheet.

Предимство на метода за изработване на двупосочно разтеглени уплътнителни листи от политетрафлуоретилен, съгласно изобретението, е, че осигурява получаване на уплътнителни листи с габаритни размери по-големи от 1500 х 1500 mm, например, поголеми от 2000 х 2000 mm.An advantage of the method for making bidirectionally stretched polytetrafluoroethylene sealing sheets according to the invention is that it provides sealing sheets with overall dimensions larger than 1500 x 1500 mm, for example, larger than 2000 x 2000 mm.

Допълнително предимство на метода за изработване на двупосочно разтеглени уплътнителни листи от политетрафлуоретилен е, че се използват опростени приспособления.An additional advantage of the method for making bidirectionally stretched polytetrafluoroethylene sealing sheets is that simplified devices are used.

ПОЯСНЕНИЕ НА ПРИЛОЖЕНИТЕ ФИГУРИEXPLANATION OF THE ATTACHED FIGURES

Изобретението се пояснява по-подробно с помощта на приложените фигури, където фигура 1 показва свиването на ширината на лентата при лек опън;The invention is explained in more detail with the aid of the accompanying figures, where figure 1 shows the contraction of the width of the strip at slight tension;

фигура 2 показва двупосочно разтеглен в двете взаимно перпендикулярни посоки а и в уплътнителен лист от политетра-флуоретилен;Figure 2 shows a bidirectionally stretched in both mutually perpendicular directions a and in a polytetra-fluoroethylene sealing sheet;

фигура 3 показва парчета от разтеглената лента от политетрафлуоретилен;Figure 3 shows pieces of the stretched polytetrafluoroethylene strip;

фигура 4 показва едно примерно приспособление, предназначено за напречно разпъване на парчета от разтеглената лента от политетрафлуоретилен;Figure 4 shows an exemplary device for transversely stretching pieces of the stretched polytetrafluoroethylene strip;

фигура 5 показва носещ елемент, изпълнен като плоча с разположени в краищата на четирите страни игли.Figure 5 shows a support element formed as a plate with needles located at the ends of the four sides.

ПРИМЕРИ ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОEXAMPLES OF EMBODIMENT OF THE INVENTION

Методът за изработване на двупосочно разтеглени уплътнителни листи от политетрафлуоретилен, съгласно изобретението, е реализиран както е посочено на фигури 4 и 5.The method for making bidirectionally stretched polytetrafluoroethylene sealing sheets according to the invention is carried out as shown in Figures 4 and 5.

Фин прах от политетрафлуоретилен се подлага на пастна екструзия за получаването на шнур, като към него предварително е добавен лубрикант керосин или друга изходяща смазка. След изпарението на лубриканта от екстрадирания шнур е произведена лента 1, която е разтеглена 3-5 пъти по дължината й. От разтеглената лента 1 от политетрафлуоретилен се отрязва парче 2. Парчето 2 от разтеглена лента от политетрафлуоретилен има дължина от 1,5 до 3 пъти по-голяма от габаритния размер на готовите уплътнителни листи, които искаме да получим.Fine polytetrafluoroethylene powder is subjected to paste extrusion to form a cord, to which a kerosene lubricant or other lubricant has been added. After evaporation of the lubricant from the extracted cord, a strip 1 is produced, which is stretched 3-5 times along its length. From the stretched strip 1 of polytetrafluoroethylene is cut a piece 2. The piece 2 of a stretched strip of polytetrafluoroethylene has a length of 1.5 to 3 times larger than the overall size of the finished sealing sheets we want to get.

След това парчето 2 от разтеглената лента от политетрафлуоретилен се захваща между щипките 3 на приспособлението, показано на фиг.З, които извършват движение, перпендикулярно на дължината на парчето 2 от политетрафлуоретилен, разпъвайки го до размер, малко по-голям от размера на готовите уплътнителни листи, които искаме да получим. Щипките са с дължина 100 - 200 mm по-дълги от габаритния размер на произвеждания лист. Парчето 2 от разтеглен политетрафлуоретилен е захванато симетрично между щипките 3 така, че двата му края да излизат свободно извън щипките. Експериментално е установено, че при разтегляне посредством щипките 3, свободните краища на парчето 2 от разтеглен политетрафлуоретилен, намиращи се извън щипките 3, „захранват” с материал разпъваното парче 2 от разтеглен политетрафлуоретилен, което позволява парчето 2 от политетрафлуоретилен да бъде разпънато напречно на дължината си 10 - 30 пъти.The piece 2 of the stretched polytetrafluoroethylene strip is then caught between the clips 3 of the device shown in Fig. 3, which make a movement perpendicular to the length of the piece 2 of polytetrafluoroethylene, stretching it to a size slightly larger than the size of the finished seals. lists we want to receive. The clips are 100 - 200 mm longer than the overall size of the produced sheet. The piece 2 of stretched polytetrafluoroethylene is clamped symmetrically between the clips 3 so that its two ends protrude freely beyond the clips. It has been experimentally found that when stretched by the clamps 3, the free ends of the stretched polytetrafluoroethylene piece 2 located outside the clamps 3 "feed" the stretched polytetrafluoroethylene stretched piece 2 with material, which allows the polytetrafluoroethylene stretch piece 2 to be its 10 - 30 times.

Полученото от парчето 2 платно 4 се нанизва през иглите 6 на носещия елемент 5. Всяко следващо платно 4, получено от парче 2 от разтеглен политетрафлуоретилен се нанизва през иглите 6 на носещия елемент 5, след като предварително е било завъртяно в собствената си равнина на 90°.The web 4 obtained from the piece 2 is strung through the needles 6 of the support element 5. Each subsequent web 4 obtained from the piece 2 of stretched polytetrafluoroethylene is strung through the needles 6 of the support element 5, having previously been rotated in its own plane at 90 °.

Броят напластени и нанизани върху носещия елемент 5 платна 4, зависи от дебелината на готовия уплътнителен лист. Така подготвената заготовка от напластените и нанизани върху носещия елемент 5 платна 4 поставяме на маса в пещ за термообработка. Върху платната 4, намиращи се върху носещия елемент 5 се поставя притискаща плоча, която има така подбрано тегло, че да осигури товар от 5 до 100 N/cm², най-добре, 20 - 60 N/cm . Повърхнината на притискащата плоча, която контактува с платната 4 от разтеглен политетрафлуоретилен, трябва да бъде от гладка неръждаема стомана.The number of layered and strung on the bearing element 5 sheets 4 depends on the thickness of the finished sealing sheet. The thus prepared blank from the layered and strung on the bearing element 5 sails 4 is placed on a table in a heat treatment furnace. A pressure plate having a weight selected so as to provide a load of 5 to 100 N / cm ² , preferably 20 - 60 N / cm, is placed on the sails 4 located on the support element 5. The surface of the pressure plate, which is in contact with the stretched polytetrafluoroethylene sheets 4, must be made of smooth stainless steel.

След термообработката заготовката с носещия елемент 5 се изважда от пещта и охлажда.After the heat treatment, the workpiece with the support element 5 is removed from the furnace and cooled.

С остър нож и линеал се прави разрез по краищата на носещия елемент 5 в близост до иглите 6 и се отделя готовия лист.With a sharp knife and a ruler, an incision is made at the edges of the support element 5 near the needles 6 and the finished sheet is separated.

Claims

A method of making bidirectionally stretched polytetrafluoroethylene sealing sheets, which comprises mixing polytetrafluoroethylene powder with a lubricant, extruding the mixture in the form of a long cord, calendering the resulting cord in the form of a strip, evaporating the lubricant from the strip the strip in one direction, layering a plurality of layers of repeatedly stretched strip on a flat support member, each two adjacent layers being rotated in its own plane 90 ° from the adjacent layer, after which, the multilayered multilayer layers of polytetrafluoroethylene strip are heated together with the support element and glued to each other, then the layered multiple layers of repeatedly stretched polytetrafluoroethylene tape together with the support element are cooled to room temperature and cut to obtain a multilayer sealing sheet of polytetrafluoroethylene characterized by that layering of multiple layers of the repeatedly stretched strip (1) on the flat supporting element (5) is made of pre-cut pieces (2) of the repeatedly stretched in one direction strip (1) with a length of 1.5 to 3 times larger than the overall size of the the finished sealant sheets we want to get, then the pieces (2) of the stretched strip in one direction of polytetrafluoroethylene are caught symmetrically along their length between the clips (3), and their front and rear ends protrude freely beyond the clips (3), at which the clips (3) stretch the piece (2) in a direction perpendicular to its length to obtain square sheets (4), each square sheet of the cut pieces (2) strip (1) before being placed on the flat supporting element (5) rotates in its own plane by 90 ° relative to the previous one and is strung on needles (6) located on the periphery of the flat supporting element (5), made as a square plate.

Method for the production of bidirectionally stretched polytetrafluoroethylene sealing sheets according to claims 1 and 3, characterized in that the clamps (3) are 100-200 mm longer than the overall size of the produced sealing sheet.