CS245637B1

CS245637B1 - Apparatus for treating polymer products by continuous photochemical sieving

Info

Publication number: CS245637B1
Application number: CS829584A
Authority: CS
Inventors: Ivo Vincent; Karel Hubacek
Original assignee: Ivo Vincent; Karel Hubacek
Priority date: 1984-11-01
Filing date: 1984-11-01
Publication date: 1986-10-16

Abstract

Řešení se týká zařízení pro úpravu výrobků z polymerů kontinuálním fotochemickým síťováním. Toto zařízení je tvořeno osvětlovacími jednotkami složenými z krytu, světelné výbojky a eliptické odrazové plochy. Jako zdroj záření se používají vysokotlaké nebo středotlaké rtuťové, halogenidové, xenonové nebo sodíkové výbojky. Výbojka je umístěna v jednom ohnisku odrazové eliptické plochy a exponovaný výrobek se pohybuje v druhém ohnisku této odrazové plochy, do do něhož je soustředěno světelné a tepelné záření světelné výbojky. Každá osvětlovací jednotka je posuvná po spojnici obou ohnisek eliptické odrazové plochy a dále výkyvná do stran, což umožňuje změnu polohy druhého ohniska a tím změnu Intenzity světelného a tepelného záření, které působí na síťovaný výrobek. Zařízení využívá a vhodně kombinuje světelný a tepelný účinek zdrojů ultrafialového záření při fotochemickém síťování polymerních materiálů zpracovávaných vytlačováním a válcováním.The solution concerns a device for treating polymer products by continuous photochemical crosslinking. This device consists of lighting units consisting of a cover, a light discharge lamp and an elliptical reflecting surface. High-pressure or medium-pressure mercury, halide, xenon or sodium discharge lamps are used as a radiation source. The discharge lamp is placed in one focus of the reflecting elliptical surface and the exposed product moves in the second focus of this reflecting surface, into which the light and thermal radiation of the light discharge lamp is concentrated. Each lighting unit is movable along the connecting line of both foci of the elliptical reflecting surface and further swings to the sides, which allows changing the position of the second focus and thus changing the intensity of the light and thermal radiation acting on the crosslinked product. The device uses and suitably combines the light and thermal effect of ultraviolet radiation sources during photochemical crosslinking of polymer materials processed by extrusion and rolling.

Description

(54) Zařízení pro úpravu výrobků z polymerů kontinuálním fotochemickým sítováním(54) Equipment for treatment of polymer products by continuous photochemical sieving

Řešení se týká zařízení pro úpravu výrobků z polymerů kontinuálním fotochemickým síťováním. Toto zařízení je tvořeno osvětlovacími jednotkami složenými z krytu, světelné výbojky a eliptické odrazové plochy. Jako zdroj záření se používají vysokotlaké nebo středotlaké rtuťové, halogenidové, xenonové nebo sodíkové výbojky. Výbojka je umístěna v jednom ohnisku odrazové eliptické plochy a exponovaný výrobek se pohybuje v druhém ohnisku této odrazové plochy, do do něhož je soustředěno světelné a tepelné záření světelné výbojky. Každá osvětlovací jednotka je posuvná po spojnici obou ohnisek eliptické odrazové plochy a dále výkyvná do stran, což umožňuje změnu polohy druhého ohniska a tím změnu Intenzity světelného a tepelného záření, které působí na síťovaný výrobek. Zařízení využívá a vhodně kombinuje světelný a tepelný účinek zdrojů ultrafialového záření při fotochemickém síťování polymerních materiálů zpracovávaných vytlačováním a válcováním.The present invention relates to a device for treatment of polymer products by continuous photochemical crosslinking. This device consists of lighting units composed of a housing, a lamp and an elliptical reflective surface. High-pressure or medium-pressure mercury, metal halide, xenon or sodium lamps are used as the radiation source. The lamp is located in one focal point of the reflective elliptical surface and the exposed article moves in the second focal point of this reflective surface into which the light and heat radiation of the light lamp is concentrated. Each lighting unit is movable along the junction of the two focal points of the elliptical reflective surface and further pivoted laterally, allowing the position of the second focal point to be changed and thus the intensity of the light and heat radiation acting on the reticulated product. The apparatus utilizes and suitably combines the light and heat effect of ultraviolet radiation sources in photochemical crosslinking of extrusion and rolling polymeric materials.

Vynález se týká zařízení pro úpravu výrobků z polymerů kontinuálním fotochemickým sítováním.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for treating polymer products with continuous photochemical sieving.

Síťování polymerníoh materiálů patří mezi účinné a rozšířené modifikační procesy. Změna vlastností dosažená změnou struktury makromolekulárního řetězce umožňuje značně rozšířit aplikační možnosti základních polymerů.Crosslinking of polymeric materials is an efficient and widespread modification process. The change in properties achieved by changing the structure of the macromolecular chain makes it possible to greatly extend the application possibilities of the basic polymers.

Zařízení umožňující radiační zesíťování polymerníoh materiálů lze podle druhu emitovaného zářeni rozdělit do několika skupin. V praxi rozšířená druhy záření pro síťování polymerních materiálů jsou gama záření, urychlené elektrony a ultrafialové záření.Devices allowing the radiation crosslinking of polymeric materials can be divided into several groups according to the type of radiation emitted. In practice, widespread types of radiation for crosslinking polymeric materials are gamma radiation, accelerated electrons and ultraviolet radiation.

Gama záření je velmi účinné, jeho použití však přináší řadu nevýhod. K nim patří především vysoká cena provozního zařízení, nízká absorpce záření hmotou a z toho plynoucí obtížné stínění pracovního prostoru před škodlivým zářením. Při použití tohoto typu záření je třeba zajistit velmi dobrou ochranu pracovního prostředí.Gamma radiation is very effective, but its use presents a number of disadvantages. These include, in particular, the high cost of operating equipment, low absorption of radiation by matter and the resulting difficult shielding of the work area from harmful radiation. When using this type of radiation it is necessary to ensure very good protection of the working environment.

Velmi rozšířeným typem záření při síťování polymerů jsou urychlené elektrony. Jejich výhodou je vysoká absorpce záření hmotou a tím malá energetická náročnost, nevýhodou poměrně vysoká cena průmyslového zařízení, obtížná fokusaoe záření a vznik Roentgenova záření, které má negativní dopad na pracovní prostředí.A very widespread type of radiation in polymer crosslinking is accelerated electrons. Their advantage is high absorption of radiation by matter and thus low energy intensity, disadvantage of relatively high cost of industrial equipment, difficult focusing of radiation and generation of X-ray radiation, which has a negative impact on the working environment.

Zařízení pro síťování polymerů ultrafialovým světlem je na rozdíl od předchozích jednoduché a lsvné. Například diskontinuální výroba máčeného zboží podle patentu USA 4 341 817 probíhá tak, že zdroj ultrafialového záření ve tvaru formy se na určitou dobu ponoří do kapalné, světlem síťovatelné směsi a po vynoření se vrstva směsi ulpělá na povrchu formy zářením zesíťuje. Toto zařízení je použitelné pouze pro tuto technologii a konkrétní tvar výrobku, který je dán tvarem použité formy.The device for crosslinking of polymers by ultraviolet light is, unlike the previous ones, simple and luminous. For example, the discontinuous production of dipped goods according to U.S. Pat. No. 4,341,817 proceeds by immersing the mold-shaped ultraviolet radiation source for a period of time in a liquid, light-crosslinkable mixture and, after emerging, the layer of mixture adhering to the surface of the mold crosslinks. This device is applicable only to this technology and to the particular shape of the product which is given by the shape of the mold used.

Pro kontinuální síťování polymerníoh materiálů lze ultrafilové záření běžně používat pouze u surovin s vysokou rychlostí reakce - například u akrylátů a methakrylátů. U jiných polymerů, jako jsou např. polyvinylchlorid nebo polyolefiny, probíhá síťovací reakce pomaleji.For continuous crosslinking of polymeric materials, ultraviolet radiation can normally only be used with raw materials with a high rate of reaction - for example, acrylates and methacrylates. For other polymers, such as polyvinyl chloride or polyolefins, the crosslinking reaction proceeds more slowly.

Tento nedostatek řeší zařízení pro úpravu výrobků z polymerů kontinuálním fotochemickým síťováním podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že toto zařízení je tvořeno osvětlovacími jednotkami složenými z krytu, světelné výbojky a eliptické odrazové plochy, přičemž každá výbojka je umístěna v jednom ohnisku odrazové eliptické plochy a exponovaný výrobek se pohybuje v druhém ohnisku této odrazové eliptické plochy, do něhož je soustředěno světelné a tepelné záření světelné výbojky.This drawback is solved by the device for treatment of polymer products with continuous photochemical crosslinking according to the invention. SUMMARY OF THE INVENTION The device consists of lighting units composed of a cover, a lamp and an elliptical reflective surface, each lamp being located in one focus of the reflective elliptical surface and the exposed article moving in a second focus of that reflective elliptical surface into the light and heat radiation of the lamp is concentrated.

Počet osvětlovacích těles je dán tvarem sítovaného výrobku - musí být zaručeno jeho rovnoměrné ozáření ultrafialovým světlem. Zdrojem záření jsou vysoce výkonné výbojky emitující záření vlnové délky, překrývající maximální absorpci světloeltlivé složky polymerní sířovatelné směsi.The number of lighting fixtures is determined by the shape of the screened product - its uniform irradiation with ultraviolet light must be guaranteed. The source of radiation is high-performance discharge lamps emitting wavelength radiation, overlapping the maximum absorption of the light-sensitive component of the polymeric cross-linkable composition.

Jedná se téměř výhradně o vysokotlaké nebo středotlaké rtuťové výbojky, které mohou mít i příměs halogenidů ve výbojové trubici, a xenonové nebo sodíkové výbojky.These are almost exclusively high-pressure or medium-pressure mercury vapor lamps, which may also have an addition of halides in the discharge tube, and xenon or sodium lamps.

Protože zařízení podle vynálezu lze použít pro různé profily vytlačovaných nebo válcovaných výrobků, je nutná regulace intenzity světelného i tepelného záření. Každá osvětlovací jednotka je posuvná ve směru spojnice obou ohnisek odrazové eliptické plochy a dále výkyvná do stran.Since the device according to the invention can be used for different profiles of extruded or rolled products, it is necessary to control the intensity of both light and heat radiation. Each illumination unit is movable in the direction of the junction of the two foci of the reflective elliptical surface and further pivoted to the sides.

Změnou polohy osvětlovací jednotky se změní poloha druhého ohniska odrazové plochy a tím i intenzita záření dopadajícího na exponovaný výrobek. Teplotu prostoru, ve kterém probíhá síťování, lze regulovat například proudem vzduchu přiváděným do prostoru síťování ventilátorem.By changing the position of the illumination unit, the position of the second focus of the reflective surface and thus the intensity of the radiation incident on the exposed product is changed. The temperature of the cross-linking area can be controlled, for example, by the air flow to the cross-linking area of the fan.

Výhoda zařízení pro úpravu výrobků z polymerů kontinuálním fotochemickým síťováním podle vynálezu spočívá v tom, že toto zařízení využívá a vhodně komBinuje světelný a tepelný účinek zdrojů ultrafialového záření při fotochemickém síťování polymerníoh materiálů zpracovávaných vytlačováním a válcováním.An advantage of the present invention is that the apparatus utilizes and suitably combines the light and heat effect of ultraviolet radiation sources in photochemical crosslinking of polymeric materials processed by extrusion and rolling.

K bližšímu objasnění podstaty vynálezu slouží příklad konstrukčního uspořádání zařízení pro kontinuální fotochemické síťování vytlačovaného kruhového profilu z fotochemicky sítovatelné směsi na bázi polyvinylchloridu, znázorněný na přiloženém výkrese, kde obrázek představuje schematický řez zařízením.To illustrate the invention in greater detail, an example of a structural arrangement of a device for the continuous photochemical crosslinking of an extruded ring profile from a photochemically crosslinkable polyvinyl chloride-based composition is shown in the accompanying drawing, in which the figure represents a schematic cross-section of the device.

Toto zařízení se skládá z rámu £ a tří osvětlovacích jednotek, z nichž každá je tvořena krytem £ osvětlovacího tělesa, odrazovou eliptickou plochou 2_ a středotlakou rtuťovou výbojkou _1 s příměsí InJ ve výbojové trubici a příkonem 2 kw.This device consists of a frame 6 and three lighting units, each of which is formed by a cover 6 of the lighting body, a reflective elliptical surface 2 and a medium-pressure mercury lamp 1 with an addition of 1J in the discharge tube and a power input of 2 kw.

Výbojka £ je umístěna v jednom ohnisku eliptické odrazové plochy £. Druhé ohnisko eliptické odrazové plochy 2 je v bodě 6_, kterým prochází ozařovaný výrobek po výstupu z hubice vytlačovacího stroje 5_.The lamp 8 is located in one focal point of the elliptical reflective surface 6. The second focus of the elliptical reflective surface 2 is at point 6 through which the irradiated product passes after it exits the die of the extruder 5.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

An apparatus for treating polymer products by continuous photochemical crosslinking, characterized in that it consists of lighting units composed of a housing (3), a light discharge lamp (1) and a reflective elliptical surface (2), each lamp (1) being disposed in one and the exposed article moves in a second focus (6) of the reflective elliptical surface (2) into which the light and heat radiation of the light lamp (1) is concentrated.

Device according to claim 1, characterized in that each lighting unit is movable in a straight line connecting the two foci (1) and (6) of the elliptical reflective surface (2).

3. Device according to claim 1, characterized in that each lighting unit is pivotable laterally.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that it comprises high-pressure or medium-pressure mercury, metal halide, xenon or sodium lamps as the radiation source.