PL223388B1

PL223388B1 - Sposób wytwarzania taśmy polimerowej

Info

Publication number: PL223388B1
Application number: PL410339A
Authority: PL
Inventors: Janusz W. Sikora; Maciej Nowicki; Kamil Żelazek
Original assignee: Lubelska Polt
Priority date: 2014-12-03
Filing date: 2014-12-03
Publication date: 2016-10-31
Also published as: PL410339A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania taśmy polimerowej.

W książce autorstwa R. Sikory pt. „Przetwórstwo tworzyw wielkocząsteczkowych” wydanej przez Wydawnictwo Edukacyjne, Warszawa 1993 r., str. 166-176 oraz 417-426, opisanych jest wiele sposobów wytwarzania taśm termoplastycznych, mianowicie poprzez wytłaczanie w konwencjonalne, wytłaczanie autotermiczne, współwytłaczanie, wytłaczania porujące, wytłaczanie powlekające, w metodach tych uplastycznione tworzywa termoplastyczne podawane są z układu uplastyczniającego bezpośrednio do dyszy głowicy wytaczarskiej, w której formowana jest taśma o strukturze litej lub porowatej, jedno- lub wielowarstwowa. Analogicznie opisują te sposoby J. White oraz H. Potente w książce „Screw extrusion. Science and Technology” opublikowanej przez Carl Hanser Verlag, Monachium 2003 roku, str. 76-91.

Z polskiego opisu patentowego nr 173181 znany jest sposób otrzymywania elastycznej taśmy podatnej do magnesowania oraz dysza kalibrująca do tego sposobu. Sposób polega na sporządzeniu masy zhomogenizowanej, która w postaci granulatu stanowi wsad do produkcji taśmy przez jej wytłoczenie za pomocą skonstruowanej do tego celu dyszy kalibrującej w wytłaczarce ślimakowej. Masę w pierwszym etapie procesu sporządza się ze ściśle określonych wagowo składników jak z ferrytu baru, polietylenu chlorosulfonowego, oleju maszynowego, granulatu wykonanego na bazie polichlorku winylu i stearyny. W drugim etapie sporządzony granulat wprowadza się do wytłaczarki ślimakowej i w podwyższonej temperaturze przy ściśle określonych obrotach ślimaka wytłacza się w znany sposób taśmę elastyczną o grubości od 0,5 do 2 mm. Dysza kalibrująca wykonana jest w kształcie walca i ma wewnątrz wielokształtne wydrążenie o nachylonych ściankach w kierunku do wlotu masy. Ścianka przechodzi na wysokości po łuku o promieniu r1 do poziomu, po czym ponownie przechodzi po łuku o promieniu r2 do przewężenia o pochyłych ściankach, a w rzucie pionowym o przekroju prostokątnym, które zakończone są szczeliną kalibrującą w przekroju prostokątnym i o szerokości s1 równej od 0,5 do 2 mm.

Z polskiego opisu patentowego nr 191896 znany jest sposób wytwarzania taśmy dylatacyjnej metodą wytłaczania z plastyfikowanego poli(chlorku winylu) modyfikowanego elastomerem butadienowo-akrylonitrylowym, w którym wszystkie składniki miesza się do uzyskania punktu suchości, następnie mieszankę chłodzi się i wytłacza bezpośrednio z niej taśmę dylatacyjną lub z mieszanki wytłacza się granulat, z którego następnie wytłacza się taśmę dylatacyjną.

Istotą sposobu wytwarzania polimerowej taśmy termoplastycznej otrzymywanej w procesie współwytłaczania za pomocą wytłaczarek jednoślimakowych mających głowicę wytłaczarską z dyszą płaską szczelinową według wynalazku jest to, że powierzchnie wewnętrzne dyszy głowicy wytłaczarskiej nagrzewa się do temperatury w zakresie od 170 do 230°C, korzystnie 190°C, po czym za pomocą pierwszej wytłaczarki jednoślimakowej pokrywa się powierzchnie wewnętrzne dyszy plastyczną ₃ substancją adhezyjną, wykonaną z tworzywa polimerowego o gęstości od 940 do 960 kg/m i masowym wskaźniku szybkości płynięcia w temperaturze 190°C przy obciążeniu 5 kg zawierającym się w granicach od 0,1 do 0,8 g/10 min, korzystnie z polietylenu dużej gęstości - PEHD o gęstości ₃

946 kg/m i masowym wskaźniku szybkości płynięcia w temperaturze 190°C przy obciążeniu 5 kg równym 0,2 g/10 min, która tworzy cienką plastyczną, adhezyjną warstwę na powierzchni wewnętrznej dyszy o grubości od 0,1 do 0,4 mm, korzystnie 0,3 mm. Za pomocą drugiej wytłaczarki jednoślimakowej wytłacza się taśmę termoplastyczną z prędkością liniową od 0,5 do 8,0 m/min, korzystnie 4 m/min, wykonanej z elastomeru termoplastycznego, korzystnie poliolefin termoplastycznych - TPE-O, którego gęstość jest mniejsza od gęstości adhezyjnej warstwy na powierzchni wewnętrznej dyszy, korzystnie ₃

900 kg/m a masowy wskaźnik szybkości płynięcia w temperaturze 190°C przy obciążeniu 5 kg jest większy od masowego wskaźnika szybkości płynięcia w temperaturze 190°C przy obciążeniu 5 kg plastycznej, adhezyjnej, warstwy na powierzchni wewnętrznej dyszy i wynosi od 3,4 do 5 g/10 min, korzystnie 3,4 g/10 min.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że sposób umożliwia wytwarzanie polimerowej taśmy termoplastycznej, która posiada specyficzne właściwości użytkowe. Sposób wytwarzania skutkuje korzystnie, głównie poprzez wykonanie polimerowej taśmy termoplastycznej, która w stanie stałym charakteryzuje się dużą rozciągliwością, dużym sprężystym powrotem po odkształceniowym, dużym współczynnikiem tarcia zewnętrznego oraz wysoką odpornością na czynniki atmosferyczne, a także atrakcyjnym wyglądem powierzchni zewnętrznej, przypominającej regularnie powtarzające się fałdy o stałych cechach geometrycznych, powstałe podczas jej wytłaczania.

PL 223 388 B1

Sposób wytwarzania taśmy polimerowej według wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia rozciągliwą polimerową taśmę w widoku od góry, fig. 2 - taśmę polimerową w przekrój A-A, a fig. 3 - widok z przodu dyszy głowicy wytaczarskiej.

Sposób wytwarzania taśmy polimerowej według wynalazku został bliżej przedstawiony w przykładach wykonania.

P r z y k ł a d 1.

Powierzchnie 3 wewnętrzne dyszy 2 głowicy wytłaczarskiej nagrzano do temperatury 190°C i pokryto uplastycznionym polietylenem dużej gęstości o nazwie handlowej Hostalen ACP 9240 Plus ₃ i gęstości 946 kg/m oraz masowym wskaźniku szybkości płynięcia w temperaturze 190°C przy obciążeniu 5 kg wynoszącym 0,2 g/10 min otrzymanym z pierwszej wytłaczarki, Grubość utworzonej plastycznej, adhezyjnej warstwy 5 na powierzchni 3 wewnętrznej dyszy 2 głowicy wytłaczarskiej wynosiła

0,3 mm. Druga wytłaczarka jednoślimakowa zasilana była elastomerem termoplastycznym TPE-O ₃ o nazwie handlowej Tefablock TO SE 583 59A, którego gęstość wynosi 900 kg/m a masowy wskaźnik szybkości płynięcia w temperaturze 190°C przy obciążeniu 5 kg 3,4 g/10 min, zapewniała wytłaczanie otrzymywanego wytworu z prędkością liniową 4,0 m/min. W wyniku tak prowadzonego procesu współwytłaczania otrzymano rozciągliwą polimerową taśmę 1 termoplastyczną o wymiarach 17,80 x

4.75 mm, obustronnie, naprzemiennie, regularnie pofałdowaną o wysokości fałdy 4 wynoszącej

1.76 mm, szerokości fałdy 4 równej 3,0 mm i odległości pomiędzy fałdami 4 równej 3,5 mm. Właściwości fizyczne otrzymanej polimerowej taśmy 1 termoplastycznej są następujące: wzdłużne wydłużenie względne 1218%, twardość 57°ShA, naprężenie rozciągające przy 300% wydłużeniu 1,8 MPa, współczynnik tarcia statycznego taśmy o stal podczas nacisku siłą 1,135 N i przesuwu z prędkością 10 mm/min wynosi 0,599.

P r z y k ł a d 2.

Powierzchnie 3 wewnętrzne dyszy 2 głowicy wytłaczarskiej nagrzano do temperatury 230°C i pokryto uplastycznionym polietylenem dużej gęstości o nazwie handlowej Lupolen 5031 L i gęstości ₃

960 kg/m oraz masowym wskaźniku szybkości płynięcia w temperaturze 190°C przy obciążeniu 5 kg wynosi 0,8 g/10 min. Grubość utworzonej plastycznej, adhezyjnej warstwy 5 na powierzchni 3 wewnętrznej dyszy 2 głowicy wytłaczarskiej wynosiła 0,4 mm. Druga wytłaczarka jednoślimakowa zasilana elastomerem termoplastycznym TPE-O o nazwie handlowej Tefablock TO SE 583 85A, którego ₃ gęstość wynosi 880 kg/m³ a masowy wskaźnik szybkości płynięcia w temperaturze 190°C przy obciążeniu 5 kg wynosi 5,0 g/10 min, zapewniała wytłaczanie otrzymywanego wytworu z prędkością liniową 8,0 m/min. W wyniku tak prowadzonego procesu współwytłaczania otrzymano rozciągliwą polimerową taśmę 1 termoplastyczną o wymiarach 18,25 x 5,35 mm, obustronnie, naprzemiennie, regularnie pofałdowaną o wysokości fałdy 4 wynoszącej 2,05 mm, szerokości fałdy 3,3 mm i odległości pomiędzy fałdami wynoszącej 3,1 mm. Właściwości fizyczne otrzymanej polimerowej taśmy 1 termoplastycznej są następujące: wzdłużne wydłużenie względne 1364%, twardość 59°ShA, naprężenie rozciągające przy 300% wydłużeniu 1,87 MPa, współczynnik tarcia statycznego taśmy o stal podczas nacisku siłą 3,398 N i przesuwu z prędkością 10 mm/min wynosi 0,618.

P r z y k ł a d 3.

Powierzchnie 3 wewnętrzne dyszy 2 głowicy wytłaczarskiej nagrzano do temperatury 170°C i pokryto mieszaniną uplastycznionego polietylenem dużej gęstości pozyskanego z odpadów po użyt₃ kowych o gęstości równej 940 kg/m oraz masowym wskaźniku szybkości płynięcia w temperaturze 190°C przy obciążeniu 5 kg wynosi 0,1 g/10 min. Grubość utworzonej plastycznej, adhezyjnej warstwy 5 na powierzchni 3 wewnętrznej dyszy 2 głowicy wytłaczarskiej wynosiła 0,1 mm. Druga wytłaczarka jednoślimakowa zasilana elastomerem termoplastycznym TPE-O, o nazwie handlowej Tefablock TO ₃

SE 583 75A którego gęstość wynosiła 890 kg/m³ a masowy wskaźnik szybkości płynięcia w temperaturze 190°C przy obciążeniu 5 kg wynosi 4,1 g/10 min, zapewniała wytłaczanie otrzymywanego wytworu z prędkością liniową 0,5 m/min. W wyniku tak prowadzonego procesu współwytłaczania otrzymano rozciągliwą polimerową taśmę 1 termoplastyczną o wymiarach 17,60 x 4,65 mm, obustronnie, naprzemiennie, regularnie pofałdowaną o wysokości fałdy 4 wynoszącej 1,7 mm, szerokości fałdy 2,8 mm i odległości pomiędzy fałdami wynoszącej 3,6 mm. Właściwości fizyczne otrzymanej polimerowej taśmy 1 termoplastycznej są następujące: wzdłużne wydłużenie względne 1189%, twardość 55°ShA, naprężenie rozciągające przy 300% wydłużeniu 1,75 MPa, współczynnik tarcia statycznego taśmy o stal podczas nacisku siłą 1,13 N i przesuwu z prędkością 10 mm/min wynosi 0,52.

Sposób wytwarzania taśmy termoplastycznej polega na tym, że w procesie współwytłaczania, wytłaczarki jednoślimakowe mają głowicę wytłaczarską z dyszą płaską szczelinową, której powierzch4

PL 223 388 B1 nie nagrzewa się do temperatury w zakresie od 170 do 230°C, po czym za pomocą pierwszej wytłaczarki jednoślimakowej pokrywa się powierzchnie wewnętrzne dyszy plastyczną substancją adhezyj₃ ną, wykonaną z tworzywa polimerowego o gęstości od 940 do 960 kg/m³ i masowym wskaźniku szybkości płynięcia w temperaturze 190°C przy obciążeniu 5 kg zawierającym się w granicach od 0,1 do 0,8 g/10 min, tworząc cienką plastyczną, adhezyjną warstwę na powierzchni wewnętrznej dyszy o grubości od 0,1 do 0,4 mm. Do leja zasypowego drugiej wytłaczarki wprowadza się elastomer termoplastyczny, którego gęstość jest mniejsza od gęstości adhezyjnej warstwy na powierzchni wewnętrznej dyszy i masowym wskaźniku szybkości płynięcia w temperaturze 190°C przy obciążeniu 5 kg w zakresie od 3,4 do 5,0 g/10 min. Ślimak drugiej wytłaczarki jednoślimakowej wprawia się w ruch obrotowy z prędkością zapewniającą wytłaczanie taśmy z prędkością liniową w zakresie od 0,5 do 8 m/min.

Claims

Zastrzeżenie patentowe

Sposób wytwarzania polimerowej taśmy (1) termoplastycznej otrzymywanej w procesie współwytłaczania za pomocą wytłaczarek jednoślimakowych mających głowicę wytłaczarską z dyszą (2) płaską szczelinową, znamienny tym, że powierzchnie (3) wewnętrzne dyszy (2) głowicy wytłaczarskiej nagrzewa się do temperatury w zakresie od 170 do 230°C, korzystnie 190°C, po czym za pomocą pierwszej wytłaczarki jednoślimakowej pokrywa się powierzchnie (3) wewnętrzne dyszy (2) pla₃ styczną substancją adhezyjną, wykonaną z tworzywa polimerowego o gęstości od 940 do 960 kg/m i masowym wskaźniku szybkości płynięcia w temperaturze 190°C przy obciążeniu 5 kg zawierającym się w granicach od 0,1 do 0,8 g/10 min, korzystnie z polietylenu dużej gęstości - PEHD o gęstości ₃

946 kg/m i masowym wskaźniku szybkości płynięcia w temperaturze 190°C przy obciążeniu 5 kg równym 0,2 g/10 min, która tworzy cienką plastyczną, adhezyjną warstwę (5) na powierzchni (3) wewnętrznej dyszy (2) o grubości od 0,1 do 0,4 mm, korzystnie 0,3 mm, zaś za pomocą drugiej wytłaczarki jednoślimakowej wytłacza się taśmę (1) termoplastyczną z prędkością liniową od 0,5 do 8,0 m/min, korzystnie 4 m/min, wykonanej z elastomeru termoplastycznego, korzystnie poliolefin termoplastycznych - TPE-O, którego gęstość jest mniejsza od gęstości adhezyjnej warstwy na po₃ wierzchni wewnętrznej dyszy, korzystnie 900 kg/m³ a masowy wskaźnik szybkości płynięcia w temperaturze 190°C przy obciążeniu 5 kg jest większy od masowego wskaźnika szybkości płynięcia w temperaturze 190°C przy obciążeniu 5 kg plastycznej, adhezyjnej, warstwy na powierzchni wewnętrznej dyszy i wynosi od 3,4 do 5 g/10 min, korzystnie 3,4 g/10 min.