RU2003122337A - Способ и устройство для экструдирования трубчатой пленки - Google Patents

Claims (38)

1. Способ формирования трубчатой пленки посредством соэкструзии, по меньшей мере, одного термопластичного полимерного материала А с, по меньшей мере, двумя термопластичными полимерными материалами В и С с коэффициентом течения расплава, который, по меньшей мере, вдвое больше, чем у А, причем В наносят на одну, а С на другую сторону А, при этом соэкструзию выполняют посредством круговой матрицы для соэкструзии, имеющей, по меньшей мере, одно входное отверстие для каждого материала и общий выходной канал, оканчивающийся круговым выходным отверстием, при этом одно или каждое входное отверстие расположено ближе к оси круговой матрицы, чем выходное отверстие, а экструдируемые материалы в расплавленном состоянии протекают наружу к выходному отверстию, при этом процесс придания формы каждому потоку каждого материала устанавливают посредством расположения первых частей матрицы, имеющих планарные или конические поверхности, причем части матрицы сжимают друг с другом посредством поверхностей, снабженных канавками для образования потока каждого полимерного материала таким образом, чтобы выравнивать поток по окружности выходного отверстия, при этом, по меньшей мере, поток А между одним или каждым входным отверстием и выходным отверстием разделяют на ряд отдельных потоков по существу спиральной формы, по меньшей мере, через участок каждого канала с пространством, обеспеченным для перетекания между спиральными участками и отдельными потоками, с перетеканиями, постепенно соединяющимися в один общий круговой поток, отличающийся тем, что место соединения А с В устанавливают в том же самом месте, что и его соединение с С или очень близко от него, при этом материал А течет наружу по отношению к оси матрицы непосредственно перед его соединением с В и С, в то время как В и С текут по направлению друг к другу непосредственно перед соединением.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отдельные потоки по существу спиральной формы проходят по существу планарно.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что отдельные потоки по существу спиральной формы проходят в геометрическом расположении как по круговой конической поверхности, причем касательные плоскости конической поверхности образуют угол, по меньшей мере, 20° к оси матрицы, по меньшей мере, по большей части расположенной ниже по течению поверхности.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что угол равен, по меньшей мере, 45°.

5. Способ по п.3, отличающийся тем, что поверхность, описывающая линию спиральной формы, является правильной конической поверхностью.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждый отдельный поток формируют лабиринтным разделением в матрице из одного или более потоков.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что, по меньшей мере, часть каналов для лабиринтного разделения выполнена заодно с каналами для по существу спирального потока между планарными или коническими плоскостями первых частей матрицы посредством канавок в, по меньшей мере, одной из пары контактирующих поверхностей.

8. Способ по п.6, отличающийся тем, что, по меньшей мере, начало лабиринтного разделения устанавливают посредством использования вторых частей матрицы, имеющих планарные или конические поверхности, причем вторые части матрицы сжимают вместе с первыми частями матрицы, при этом расположение каналов для начала лабиринтного разделения устанавливают частично посредством канавок в контактирующих поверхностях между вторыми частями или между одной второй частью и одной первой частью, а частично посредством соединительных каналов через вторые и/или первые части.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что перетекание отдельных потоков регулируют сменными вставками между первыми частями матрицы или посредством позиционно регулируемой части устройства, противоположной канавкам.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что после соединения потоков различных полимерных материалов, общий поток в общем выходном канале поворачивают в осевом направлении или сразу направляют в этом направлении для течения по существу аксиально, когда он достигает выходного отверстия.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что после соединения потока из различных полимерных материалов, общий поток направляют прямо к периферической поверхности матрицы, где расположено выходное отверстие, который выходит из выходного отверстия под углом, равным, по меньшей мере, 20° к оси матрицы, и регулируемое избыточное давление прикладывают внутрь трубчатой пленки для установки требуемого диаметра трубки, пока она вытягивается и застывает.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что трубчатая пленка, выходя из выходного отверстия, в расплавленном состоянии входит в контакт с кольцом, которое расположено концентрично матрице и закреплено относительно последней, а пленка изгибается по внешней поверхности кольца так, что угол между осью матрицы и направлением движения пленки уменьшается, и между кольцом и пленкой обеспечивается сила трения для обеспечения молекулярной ориентации пленки, в то время как последнюю протягивают через кольцо.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что поперечное сечение кольца круговое, по меньшей мере, на участке поверхности, который контактирует с пленкой.

14. Способ по п.12, отличающийся тем, что кольцо охлаждают посредством внутренней циркуляции охлаждающей системы.

15. Способ по п.12, отличающийся тем, что кольцо устанавливают в непосредственной близости от выходного отверстия.

16. Способ по п.11, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна сторона выходного отверстия определена посредством кромки, которая достаточно гибкая для обеспечения регулирования промежутка отверстия, и что предусматриваются устройства для этого регулирования.

17. Способ по п.1, отличающийся тем, что в дополнение к В и С, по меньшей мере, один дополнительный термопластичный материал D, проявляющий коэффициент текучести расплава, по меньшей мере, вдвое больший, чем у А, соединяют с В или С на любой стадии после выравнивания потока материала В или С.

18. Способ по п.1, отличающийся тем, что обеспечивают соэкструзию дополнительного материала Е, имеющего тот же самый или меньший коэффициент течения расплава, чем А, причем и А и Е либо непосредственно соединяют друг с другом перед их соединением с потоками материалов В и С, либо непосредственно соединяют друг с другом по существу в том же месте, что и их соединение с В и С.

19. Способ по п.9, отличающийся тем, что позиционно регулируемая часть устройства содержит гибкую плоскость по существу кольцевого листа, который по внутренним и внешним границам прикрепляют к жесткой части матрицы, формирующей часть системы каналов, или жесткую плоскость по существу кольцевой пластины, которую по внутренним и внешним границам шарнирно прикрепляют через гибкий по существу кольцевой лист к такой жесткой части матрицы, при этом в каждом случае круговой ряд регулировочных устройств располагают на стороне плоского по существу кольцевого листа или пластины, которые противоположны к потоку.

20. Круговая матрица соэкструзии для соэкструзии, по меньшей мере, одно термопластичного полимерного материала А с, по меньшей мере, двумя термопластичными полимерными материалами В и С, причем В наносится на одну, а С на другую сторону А для формирования трубчатой пленки, при этом круговая матрица соэкструзии имеет, по меньшей мере, одно входное отверстие (10) для каждого элемента и общий выходной канал (18), оканчивающийся круговым выходным отверстием (21), при этом одно или каждое входное отверстие (10) расположено ближе к оси (1) круговой матрицы, чем выходное отверстие (21), и экструдируемые материалы текут по направлению к выходному отверстию (21), а формирование каждого потока каждого материала устанавливается посредством расположения первых частей (5, 6, 7, 28, 29) матрицы, имеющих планарные или конические поверхности, которые сжимаются вместе с поверхностями частей, снабженных канавками, приспособленными для образования каналов (11, 12, 13) для потока каждого полимерного материала таким образом, чтобы выравнивать поток по окружности выходного отверстия (21), при этом, по меньшей мере, поток А (12) между каждым входным отверстием (10) и выходным отверстием (21) разделяется на ряд отдельных потоков (13) по существу спиральной формы с пространством (15), предусмотренным для перетекания между отдельными потоками и адаптированным для отдельных потоков, с перетеканиями, постепенно соединяющимися в один общий круговой поток, отличающаяся тем, что место соединения А с В устанавливается в том же самом месте, что и его соединение с С, или в непосредственной близости от него, при этом каналы выполнены таким образом, чтобы обеспечить течение А наружу по отношению к оси матрицы, по меньшей мере, непосредственно перед его соединением с В и С, а каналы (19, 20) выполнены таким образом, чтобы обеспечить течение В и С друг к другу непосредственно перед их соединением с А.

21. Матрица соэкструзии по п.20, отличающаяся тем, что каналы (11, 12) по существу спиральной формы проходят по существу планарно.

22. Матрица соэкструзии по п.20, отличающаяся тем, что каналы (11, 12) по существу спиральной формы выполнены в конической плоскости, причем касательные плоскости конической поверхности образуют угол, равный, по меньшей мере, 20° к оси матрицы, по меньшей мере, по большей части расположенной ниже по течению поверхности.

23. Матрица соэкструзии по п.22, отличающаяся тем, что угол равен, по меньшей мере, 45°.

24. Матрица соэкструзии по п.22, отличающаяся тем, что коническая поверхность имеет правильную конусность.

25. Матрица соэкструзии по п.20, отличающаяся тем, что каждый из каналов по существу спиральной формы выполнен в продолжение лабиринтной разделительной системы каналов.

26. Матрица соэкструзии по п.25, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, часть каналов для лабиринтного разделения выполнена заодно с каналами по существу спиральной формы между сжатыми вместе первыми частями матрицы посредством канавок в, по меньшей мере, одной из пары контактирующих поверхностей.

27. Матрица соэкструзии по п.25, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, первая часть системы лабиринтного разделения содержит вторые части (32, 33, 34) матрицы, имеющие планарные или конические поверхности, причем вторые части матрицы сжаты вместе с первыми частями матрицы, при этом расположение каналов для части лабиринтного разделения устанавливается частично канавками (35, 36) в контактирующих поверхностях между вторыми частями или между одной второй частью (34) и одной первой частью (5), а частично посредством соединительных каналов (37, 38, 39, 40) через вторые и/или первые части.

28. Матрица соэкструзии по п.20, отличающаяся тем, что перетекание между отдельными потоками регулируется сменными вставками (8а) в матрице или позиционно регулируемой частью (8b) устройства, противоположной канавкам.

29. Матрица соэкструзии по п.20, отличающаяся тем, что ниже по течению от места для соединения потоков различных полимерных материалов канал для общего потока (18) поворачивается в аксиальное направление, или этот канал по существу аксиален на всем протяжении от места для соединения, чтобы направлять поток по существу аксиально, когда он достигает выходного отверстия (21).

30. Матрица соэкструзии по п.20, отличающаяся тем, что ниже по течению от места для соединения потоков различных полимерных материалов канал для общего потока (18) направляется к периферической поверхности матрицы, где расположено выходное отверстие (21), а выходное отверстие канала для общего потока (18) образует угол, равный, по меньшей мере, 20° к оси матрицы, при этом предусмотрены средства для вытягивания экструдируемой трубчатой пленки при прикладывании регулируемого внутреннего избыточного давления для создания требуемого диаметра.

31. Матрица соэкструзии по п.30, отличающаяся тем, что содержит кольцо (22), которое расположено концентрично с матрицей и закреплено относительно последней на таком уровне, что трубчатая пленка может быть повернута по поверхности этого кольца устройствами, вытягивающими пленку по существу в аксиальном направлении.

32. Матрица соэкструзии по п.31, отличающаяся тем, что поперечное сечение кольца (22) круговое, по меньшей мере, на участке поверхности, который обеспечивает контакт с пленкой.

33. Матрица соэкструзии по п.31, отличающаяся тем, что содержит средства (24) для охлаждения кольца посредством внутренней циркуляции охлаждающей среды.

34. Матрица соэкструзии по п.31, отличающаяся тем, что кольцо установлено в непосредственной близости от выходного отверстия (21).

35. Матрица соэкструзии по п.30, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, одна сторона выходного отверстия образована кромкой (25), которая достаточно гибкая, чтобы обеспечить регулирование промежутка, а матрица содержит устройства для этого регулирования.

36. Матрица соэкструзии по п.20, отличающаяся тем, что в дополнение к общей системе каналов для В и С предусматривается система каналов (10, 11, 30) для соэкструзии, по меньшей мере, одного дополнительного термопластичного полимерного материала D, причем каналы оканчиваются внутренним отверстием (30) для соединения D с В или С ниже по потоку каналов, которые выравнивают поток В или С.

37. Матрица соэкструзии по п.36, отличающаяся тем, что место соединения D с В или С по существу то же самое, что и место соединения А с В и С.

38. Матрица соэкструзии по п.28, отличающаяся тем, что позиционно регулирующая часть устройства содержит гибкую плоскость по существу кольцевого листа (8b), который своими внутренними (16а) и внешними (16с) границами крепится к жесткой части матрицы, формирующей часть системы каналов, или жесткую плоскость по существу кольцевой пластины, которая своими внутренними и внешними границами шарнирно прикреплена через гибкий по существу кольцевой лист к такой жесткой части матрицы, при этом в каждом случае круговой ряд регулировочных устройств (45, 46) расположен на стороне плоского по существу кольцевого листа или пластины, которые противоположны к потоку.