CS198012B1 - Způsob plastikace nebo želatinace směsí na bázi polymerů - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu plastikace nebo želatinace směsí na bázi polymerů ve válcovacím stroji.

Při plaetikaci nebo Zelatinaci směsí na bázi polymerů, jako jaou například měkčené a neměkčené směsi ňa bázi polyvinylchloridu, směsi na bázi polypropylenu, polyetylénu, akrylonitrilbutadienstyrenového terpolymeru, kaučuků atd., je materiál převáděn v taveninu, která je vhodná k dalšímu zpracování. Nezbytnou podmínkou je ohřev materiálu na teplotu optimální pro zvolený způsob tvářeni.

V současné době ae k ohřevu směsí na bázi polymerů využívá převážně energie diaipované při plastickém tváření. Ohřev smykem se provádí obvykle na diskontinuálních hnětičích typu Shaw nebo Banbuiy, kde se směs hněte a ohřívá po šaržích. Po dosažení požadovaných vlastností taveniny se směs vypouští na míchací dvouválec v množství, které odpovídá jednotlivým šaržím.

Ke smykovému ohřevu se také používají stroje, pracující kontinuálně. Jsou to například KO-hnětiče, jednošnekové a víceěnekové vytlačovaei stroje. Z vicešnekových strojů se nejčastěji používají dvoušnekové, nověji i stroje s více šneky, často v planetovém uspořádání. I při kontinuální plaetikaci nebo Zelatinaci směsí na bázi polymerů přichází ohřátá směs na míchací dvouválec ve formě kusů větších rozměrů, které se získají dělením

198 012

198 012 taveniny vystupujíc! ze stroje.

Déle je znám způsob ohřevu materiélu smykem, při kterém je polymarní materiál protlačován úzkým prstencem mezi pevným pouzdrem a rychle ee otáčející hřídelí. U tohoto způsobu závisí průběh plastikace jen na tangenciální smykové rychlosti, což má řadu praktických výhod.

Je znám i způsob ohřevu polymemích materiálů mezi pevnou a rotující deskou, což je obdoba způsobu ohřevu na diskovém vytlačovacím stroji.

Je také známo, že směsi na bázi polymerů je možno ohřívat přímo na míchacím válcovacím stroji. Při tomto způsobu ae na míchací válcovací stroj přivede směs o teplotě místnosti a ke smykovému ohřevu dochází ve štěrbině mezi válci·

Nevýhodou ohřevu polymemích aměaí z teploty místnosti přímo na míchacím válcovacím stroji je špatná homogenita taveniny, dlouhá doba potřebná k ohřevu, a tím i nízký výkon míchacího válcovacího stroje. Na válcovací stroj se proto obvykle přivádí směsi, které jsou již předehřátý, jak je výše uvedeno diskontinuálním nebo kontinuálním způsobem. Nevýhodou je, že při takovém způsobu zpracování přichází na míchací válcovací stroj tavenina ve velkých kusech, které se obtížně rozpracovávají, a že k přípravě této taveniny je použito převážně smykového ohřevu, který má významná omezení. Protože s rostoucí teplotou materiálu viakozita taveniny obvykle exponenciálně klesá, klesá při konstantní smykové rychlosti a rostoucí teplotou i množství energie, disipované v jednotkovém objemu taveniny. Zvýšením smykové rychlosti lze tento účinek kompenzovat jen zčásti. V důsledku nestejných smykových rychlostí v různých místech polymemlho materiálu není ani množství disipované energie v celém objemu rovnoměrně rozloženo. K ohřevu dochází především v oblastech intenzivního smyku, U materiálů, které za vyěěích teplot snadno degradují, neami ani teplota oblastí intenzivního smyku překročit určitou mez.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob plastikace nebo želatinaee směsí na bázi polymerů ve válcovacím stroji podle vynálezu, který ae vyznačuje tím, že ae směs předehřeje na teplotu vyěží než 50 °C a pak se ve formě Sáatic; jejichž žádný rozměr nepřevyšuje 50 mm, plynule dávkuje na míchací dvouválec.

Předehřev směsi na bázi polymerů je výhodné provéat ve fluidnl vrstvě.

Výhody způsobu podle vynálezu spočívají v tom, že předehřátý materiál ve formě malých částic se snadno zamíchává, což značně zvyšuje výkon válcovacího stroje. Snadnější míchání umožňuje i dosažení vyšší homogenity taveniny v kratším čase.

Další výhodou je, že při ohřevu vrstvy částic je možno použít i netradičních způsobů ohřevu materiálu. Přestup tepla do vrstvy částic lze značně zlepšit intenzívním mícháním vrstvy. Efektivní tepelná vodivost promíchávané vratvy je díky značné konvekci pevných částic velmi vyaoká a její hodnoty mohou dosáhnout až tepelné vodivosti mědi. Při použití jiného způsobu ohřevu je výhodou možnost zkonstruovat zařízení, která mají značné před198 012 noeti ve srovnání se zařízeními na smykový ohřev, která musí být vzhledem k požadovaným smykovým silám značně robustní.

Způsob podle vynálezu je pro lepěí objasnění popsán v následujících příkladech. Procentové množství jsou míněna hmotnostně.

Příklad 1

Do fluidní míchačky byly postupně naváženy složky směsi o složení práškový polyvinylchlorid 97 % organočiničitý stabilizátor 1 % směs maziv 2 %.

Směs byla míchána do teploty 110 °C, pak byla bez chlazení převedena do mezistupně, ze kterého byla plynule dávkována do rychlomíchačky. Materiál, jehož teplota byla v rychlomíchačce zvýšena na 150 °C, byl dávkován do štěrbiny mezi válci míchacího dvouvélce.

Příklad 2

Směs polypropylenu s 30 % kaolinu byla při teplotě místnosti dávkována do vibračního žlabu, ve kterém byla vibračním pohybem přemísťována a intenzívně míchána. Ohřev materiálu byl prováděn infrazářiči, umístěnými nad vibračním žlabem. K získání dostatečně intenzivního záření v infraoblasti bylo použito halogenových žárovek, které i při vysokých výkonech mají značnou životnost. Takto ohřátá směs byla při teplotě 150 °C opět plynule dávkována do štěrbiny mezi válci míchacího dvouválce.

Příklad 3

Směs o složení polyvinylchlorid 79 % dioktylftalát 20 % bárium-kademnatý stabilizátor 1 % byla při teplotě místnosti nanášena na skleněný teflonovaný pás, procházející cirkulační horkovzdušnou sušárnou o teplotě vzduchu 160 °C. Měkčená polyvinylchloridová směs byla na pásu unášena mezi pevnými elektrodami vysokofrekvenčního generátoru. Kombinace horkovzdušného a dielektrickáho ohřevu umožnila dosáhnout rovnoměrné předehřátí směsi. Směs předehřátá na teplotu 140 °C pak byla přiváděna do štěrbiny mezi válce míchacího dvouválce.

198 012

Claims (2)

1. P ftlDlI I VYNÁLEZU

   1. Způsob plaetikace nebo želatinace směsi na bázi polymerů ve válcovacím stroji, vyznačující se tím, že ae aměa předehřeje na teplotu vyěěí než 50 °C a pak aa ve formě Sáa tic, jejichž žádný rozměr nepřevyěuje 50 mm, plynule dávkuje na míchací dvouválec.
2. 2. Způsob plaetikace nebo želatinace eměaí podle bodu 1, vyznačující se tím, že ee směs předehřeje ve fluidní vrstvě.