RU2722540C2 - Method of drying prepreg and device for its implementation (versions) - Google Patents

Method of drying prepreg and device for its implementation (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2722540C2
RU2722540C2 RU2017134245A RU2017134245A RU2722540C2 RU 2722540 C2 RU2722540 C2 RU 2722540C2 RU 2017134245 A RU2017134245 A RU 2017134245A RU 2017134245 A RU2017134245 A RU 2017134245A RU 2722540 C2 RU2722540 C2 RU 2722540C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drying
prepreg
drum
closed
chamber
Prior art date
Application number
RU2017134245A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2017134245A (en
RU2017134245A3 (en
Inventor
Виктор Николаевич Михайлов
Александр Викторович Михайлов
Original Assignee
Виктор Николаевич Михайлов
Александр Викторович Михайлов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виктор Николаевич Михайлов, Александр Викторович Михайлов filed Critical Виктор Николаевич Михайлов
Priority to RU2017134245A priority Critical patent/RU2722540C2/en
Publication of RU2017134245A publication Critical patent/RU2017134245A/en
Publication of RU2017134245A3 publication Critical patent/RU2017134245A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2722540C2 publication Critical patent/RU2722540C2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B13/00Conditioning or physical treatment of the material to be shaped
    • B29B13/06Conditioning or physical treatment of the material to be shaped by drying
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B15/00Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00
    • B29B15/08Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00 of reinforcements or fillers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/24Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

FIELD: production of composite materials.
SUBSTANCE: invention relates to drying prepregs based on thermosetting binders and organic solvents. Technical result is achieved by method of drying prepreg, which includes drying of prepreg in drying chamber with removal of released vapors. At that, heating of prepreg is performed only by direct heat transfer at contact with heated surface of at least one heated drum or direct heat transfer at contact with heated surface of at least one heated drum and, additionally, infrared radiation or gas burner. Note here that temperature of drum and/or supply line of heating heat carrier drum and, additionally, prepreg surface, adjustment of heat power supplied to prepreg are controlled. Prepreg temperature does not exceed gelatinization temperature of polymer binder.
EFFECT: technical result is simplification of design, intensification of drying process, improved quality of product, reduced power consumption, reduced weight and cost of equipment, wider field of use.
28 cl, 17 dwg

Description

Изобретение относится к технике непрерывной сушки длинномерных термочувствительных полуфабрикатов на основе пористых или волокнистых наполнителей, пропитанных растворами термически чувствительных и/или пожаро- и взрывоопасных веществ и их смесей, особенно в органических растворителях, способных в процессе сушки образовывать взрывоопасные смеси с воздухом, в частности, препрегов на основе термореактивных связующих.The invention relates to a continuous drying technique for long thermosensitive semi-finished products based on porous or fibrous fillers impregnated with solutions of thermally sensitive and / or fire and explosive substances and their mixtures, especially in organic solvents capable of forming explosive mixtures with air during drying, in particular prepregs based on thermoset binders.

Известен способ изготовления препрега (см. патент РФ №2321606, кл. МПК C08J 5/24, В32В 27/04, В32В 27/38, В32В 27/42, B01J 19/10, опубл. 10.04.2008 г.), включающий первую пропитку наполнителя, а затем сушку инфракрасным излучением при прохождении наполнителя со скоростью 0,45-1,5 м/мин при температуре, не превышающей температуру кипения растворителя полимерного связующего.A known method of manufacturing a prepreg (see RF patent No. 23211606, class IPC C08J 5/24, B32B 27/04, B32B 27/38, B32B 27/42, B01J 19/10, publ. 10.04.2008), including the first impregnation of the filler, and then drying with infrared radiation while passing the filler at a speed of 0.45-1.5 m / min at a temperature not exceeding the boiling point of the polymer binder solvent.

При сушке препрега инфракрасным (ИК) излучением низкая температура излучения с неизбежностью означает низкую удельную мощность сушилки и, следовательно, низкую производительность. При увеличении удельной мощности ИК-сушилки, из-за отсутствия термостабилизации и относительно малой собственной тепловой инерции сухого материала, возникает опасность локального перегрева препрега, что приведет к его необратимой порче. Принципиальная невозможность достичь высоких скоростей сушки при низких температурах (т.е. без риска перегрева) является фундаментальным свойством данного метода, следующим из закона излучения абсолютно черного тела.When drying the prepreg with infrared (IR) radiation, a low radiation temperature inevitably means a low specific power of the dryer and, therefore, low productivity. With an increase in the specific power of the IR dryer, due to the lack of thermal stabilization and the relatively low intrinsic thermal inertia of the dry material, there is a danger of local overheating of the prepreg, which will lead to its irreversible damage. The fundamental impossibility of achieving high drying rates at low temperatures (i.e., without the risk of overheating) is a fundamental property of this method, resulting from the law of radiation of a completely black body.

Таким образом, аналог хоть и постулирует низкотемпературное поле ИК, в котором температура не превышает температуру кипения растворителей, буквальное следование этому принципу приводит к тому, что, например, максимально возможный теплоподвод в такой установке составит примерно 2-2,5 кВт/м2 при «температуре ИК-излучения» 110°С (температура кипения толуола), что примерно на порядок ниже необходимых из требований производительности значений. Повышение удельной мощности ИК излучения возможно только в случае повышения температуры излучателей и излучательной поверхности, что, в свою очередь, с неизбежностью приводит к риску перегрева препрега выше температуры кипения растворителей после удаления растворителей.Thus, although the analogue postulates a low-temperature IR field, in which the temperature does not exceed the boiling point of the solvents, a literal adherence to this principle leads to the fact that, for example, the maximum possible heat input in such an installation will be about 2-2.5 kW / m 2 at “Infrared radiation temperature” 110 ° С (toluene boiling point), which is approximately an order of magnitude lower than the required values from performance requirements. An increase in the specific power of IR radiation is possible only if the temperature of the emitters and the emitting surface increases, which, in turn, inevitably leads to the risk of overheating of the prepreg above the boiling point of the solvents after removal of the solvents.

Также нагрев препрега лишь до температуры кипения растворителя недостаточен с точки зрения максимального снижения остаточного содержания летучих веществ.Also, heating the prepreg only to the boiling point of the solvent is insufficient from the point of view of minimizing the residual content of volatile substances.

Наиболее близким по существу и достигаемому техническому результату является известный способ и устройство для непрерывной сушки пленки на поверхности алюминиевой подложки (см. патент JP H0663487 A, кл. В05С 9/14, B05D 3/02, B41F/23/04, F26B 13/08, F26B 13/12, опубл. 08.03.1994 г.). Способ включает в себя нанесение покрытия на алюминиевую основу, предварительную подсушку сжатым воздухом, контактную сушку на поверхности нагретого барабана с изменением площади контакта алюминиевой ленты с поверхностью нагретого барабана и контроль температуры ленты на выходе из зоны сушки. Устройство непрерывной сушки снабжено механизмом регулировки угла обхвата поверхности нагретого барабана алюминиевой лентой для поддержания необходимой постоянной температуры алюминиевой ленты, которую контролирует бесконтактный датчик.The closest to the essence and the achieved technical result is a known method and device for continuous drying of the film on the surface of an aluminum substrate (see patent JP H0663487 A, CL B05C 9/14, B05D 3/02, B41F / 23/04, F26B 13 / 08, F26B 13/12, publ. 08.03.1994). The method includes coating an aluminum base, pre-drying with compressed air, contact drying on the surface of the heated drum with a change in the contact area of the aluminum tape with the surface of the heated drum, and controlling the temperature of the tape at the outlet of the drying zone. The continuous drying device is equipped with a mechanism for adjusting the angle of the surface of the heated drum with an aluminum tape to maintain the necessary constant temperature of the aluminum tape, which is controlled by a proximity sensor.

Несмотря на близость к заявляемому способу и устройству, известное устройство содержит ряд органических недостатков.Despite the proximity to the claimed method and device, the known device contains a number of organic disadvantages.

1. Способ не предполагает (и оказывается технически неосуществимым вследствие избранной авторами схемы) контроль температуры алюминиевой ленты в непосредственной близости от точки отрыва высушиваемой ленты от барабана (т.е. в контакте с поверхностью барабана), что имеет принципиальное значение, т.к. после отрыва от поверхности барабана и прекращения подвода теплоты лента быстро охлаждается до температуры окружающей среды или даже ниже (если имеется значительное количество остаточного растворителя или происходит контакт с охлажденными поверхностями). Особенно критично это проявляется для перегретого в процессе сушки материала: тонкий материал с небольшой теплоемкостью быстро выравнивает свою температуру с окружающей средой и, таким образом, факт перегрева материала оказывается скрыт от системы контроля.1. The method does not imply (and is technically unfeasible due to the scheme chosen by the authors) temperature control of the aluminum tape in the immediate vicinity of the separation point of the dried tape from the drum (ie in contact with the surface of the drum), which is of fundamental importance since after separation from the surface of the drum and the termination of heat supply, the tape is rapidly cooled to ambient temperature or even lower (if there is a significant amount of residual solvent or contact with cooled surfaces occurs). This is especially critical for material overheated during the drying process: a thin material with a small heat capacity quickly equalizes its temperature with the environment and, thus, the fact of overheating of the material is hidden from the control system.

2. Двухстороннее нанесение полимерного связующего на наполнитель в процессе сушки приводит к налипанию полимерного связующего к поверхности нагретого барабана.2. Bilateral application of the polymer binder to the filler during the drying process leads to the adhesion of the polymer binder to the surface of the heated drum.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известных изобретений, относится то, что известные устройства имеют низкую удельную мощность, громоздки, дороги, сложны в эксплуатации (получение корректных воспроизводимых режимов на них затруднительно) и не позволяют достичь низких остаточных концентраций летучих веществ в высушиваемом материале без риска термической деградации последнего.The reasons that impede the achievement of the following technical result when using known inventions include the fact that the known devices have low specific power, are bulky, expensive, difficult to operate (obtaining correct reproducible modes on them is difficult) and do not allow to achieve low residual concentrations of volatile substances in the dried material without the risk of thermal degradation of the latter.

Сущность предлагаемого способа сушки препрега заключается в том, что температуру препрега поддерживают не выше температуры желатинизации полимерного связующего. Контроль температуры сушильного барабана осуществляют непосредственно внутри сушильного барабана и/или путем измерения температуры подаваемого теплоносителя. Производят сжигание выделяющихся паров летучих органических соединений непосредственно на поверхности препрега, причем область горения поддерживают исключительно над областью контакта препрега с сушильным барабаном. Удаление выделяемых паров осуществляют вентиляцией противотоком по отношению к движению высушенного препрега. Сушку препрега осуществляют в контролируемой среде инертных газов и/или паров растворителей, или при пониженном давлении или в вакууме. В процессе сушки проводят дополнительную термообработку на том же или последующем сушильном барабане. Удаление выделяемых паров осуществляют вентиляцией противотоком по отношению к набору сушильных камер. В процессе сушки осуществляют каландрование препрега сушильными барабанами или сушильным барабаном и дополнительным каландрующим валом. Изменение угла обхвата препрегом поверхности сушильных барабанов осуществляют путем взаимного перемещения сушильных барабанов относительно друг друга или перемещением направляющего барабана. Изменение угла контакта препрега с поверхностью барабана осуществляют путем смещения как минимум одного направляющего элемента вдоль поверхности сушильного барабана. Подаваемый в сушильную камеру воздух предварительно нагревают. Вентиляционный воздух дополнительно турбулизируют и/или перемешивают в сушильной камере.The essence of the proposed method of drying the prepreg is that the temperature of the prepreg is maintained not higher than the gelatinization temperature of the polymer binder. The temperature control of the dryer drum is carried out directly inside the dryer drum and / or by measuring the temperature of the supplied coolant. The vapors of volatile organic compounds released are burned directly on the surface of the prepreg, and the combustion area is supported solely above the contact area of the prepreg with the dryer drum. The removal of vapors is carried out by countercurrent ventilation with respect to the movement of the dried prepreg. The prepreg is dried in a controlled atmosphere of inert gases and / or solvent vapors, either under reduced pressure or in vacuum. In the drying process, additional heat treatment is carried out on the same or subsequent drying drum. The removal of vapors is carried out by countercurrent ventilation with respect to the set of drying chambers. In the drying process, prepreg calendaring is carried out with drying drums or a drying drum and an additional calendaring shaft. The change in the angle of girth of the prepreg surface of the drying drums is carried out by mutual movement of the drying drums relative to each other or by moving the guide drum. Changing the contact angle of the prepreg with the surface of the drum is carried out by displacing at least one guide element along the surface of the drying drum. The air supplied to the drying chamber is preheated. Ventilation air is additionally turbulized and / or mixed in a drying chamber.

Сущность предлагаемых устройств заключается в том, узел барабанной сушки выполнен в виде закрытой сушильной камеры с расположенным в ней как минимум одним сушильным барабаном, а датчики температуры установлены внутри барабана, и/или на выходе препрега с поверхности вращающегося сушильного барабана, и/или по наружной поверхности сушильного барабана. В закрытой сушильной камере над поверхностью барабана установлен инфракрасный излучатель, подключенный к контроллеру и датчику температуры, установленному на выходе препрега с поверхности сушильного барабана. В закрытой сушильной камере над поверхностью нагреваемого теплоносителем сушильного барабана установлен инфракрасный излучатель, подключенный к контроллеру и датчику температуры, установленному на выходе препрега с поверхности сушильного барабана. В закрытой сушильной камере над поверхностью сушильного барабана установлена газовая горелка, подключенная к контроллеру и датчику температуры, установленному на выходе препрега с поверхности сушильного барабана. Закрытая сушильная камера выполнена круглой формы над поверхностью сушильного барабана, а подачу атмосферного воздуха в закрытую сушильную камеру осуществляют со стороны выхода препрега с поверхности сушильного барабана, а движение атмосферного воздуха организовано вдоль поверхности препрега.The essence of the proposed devices is that the drum drying unit is made in the form of a closed drying chamber with at least one drying drum located in it, and temperature sensors are installed inside the drum and / or at the exit of the prepreg from the surface of the rotating drying drum, and / or along the outer the surface of the dryer drum. In a closed drying chamber, an infrared emitter is installed above the drum surface and is connected to a controller and a temperature sensor installed at the output of the prepreg from the surface of the drying drum. In an enclosed drying chamber, an infrared emitter is installed above the surface of the drying drum heated by the coolant and is connected to a controller and a temperature sensor installed at the exit of the prepreg from the surface of the drying drum. In a closed drying chamber, a gas burner is installed above the surface of the drying drum, connected to a controller and a temperature sensor installed at the exit of the prepreg from the surface of the drying drum. The closed drying chamber is made round in shape above the surface of the drying drum, and atmospheric air is supplied to the closed drying chamber from the exit side of the prepreg from the surface of the drying drum, and the movement of atmospheric air is organized along the surface of the prepreg.

В закрытой сушильной камере располагают как минимум два сушильных барабана, перемещающихся друг относительно друга таким образом, что угол обхвата сушильных барабанов препрегом изменяется. В закрытой сушильной камере располагают как минимум два сушильных барабана и один направляющий барабан перемещающийся между сушильными барабанами таким образом, что угол обхвата между препрегом и сушильными барабанами изменяется. Закрытая сушильная камера с сушильным барабаном оснащена двумя направляющими элементами, расположенными на поверхности барабана, причем направляющие элементы продвигают вдоль поверхности барабана и устанавливают требуемый угол обхвата сушильного барабана с препрегом, а температуру измеряют на выходе препрега с поверхности сушильного барабана. Закрытая сушильная камера выполнена герметичной и оснащена уплотняющими устройствами на входе и выходе препрега из закрытой сушильной камеры, причем подача инертных газов в камеру осуществляют через патрубок, расположенный в верхней части закрытой сушильной камеры, а удаление газов - через патрубок в нижней части закрытой сушильной камеры. Закрытая сушильная камера оснащена вакуумным насосом и имеет уплотнения на входе и выходе препрега.At least two drying drums are arranged in a closed drying chamber, moving relative to each other in such a way that the angle of rotation of the drying drums with the prepreg changes. At least two dryer drums and one guide drum are moved between the dryer drums in a closed drying chamber so that the angle of contact between the prepreg and the dryer drums changes. A closed drying chamber with a drying drum is equipped with two guide elements located on the surface of the drum, the guide elements being advanced along the surface of the drum and setting the desired angle of the drying drum with a prepreg, and the temperature is measured at the exit of the prepreg from the surface of the dryer drum. The closed drying chamber is sealed and equipped with sealing devices at the inlet and outlet of the prepreg from the closed drying chamber, the inert gases being supplied to the chamber through a pipe located in the upper part of the closed drying chamber, and the gases are removed through the pipe in the lower part of the closed drying chamber. The closed drying chamber is equipped with a vacuum pump and has seals at the inlet and outlet of the prepreg.

Закрытая сушильная камера имеет как минимум два отделения изолированных друг от друга перегородкой в которых располагают дополнительные сушильные барабаны, причем закрытая сушильная камера и отделения оснащены как минимум одной системой удаления выделенных паров. Закрытая сушильная камера имеет как минимум одно дополнительное отделение в котором располагают дополнительные сушильные барабаны, причем последняя камера оснащена патрубком подачи атмосферного воздуха, а первая камера - системой удаления выделенных паров и движение парогазовой среды организовано по принципу противотока. В закрытой сушильной камере располагают два сушильных барабана, причем верхний сушильный барабан передвигают в вертикальном направлении для установки требуемого зазора для каландрования препрега. Закрытая сушильная камера оснащена устройством нагрева подаваемого воздуха и системой перемешивания воздушно-газовой среды активного или пассивного действия.The closed drying chamber has at least two compartments isolated from each other by a partition in which additional drying drums are located, and the closed drying chamber and compartments are equipped with at least one system for removing the emitted vapors. A closed drying chamber has at least one additional compartment in which additional drying drums are located, with the last chamber equipped with a pipe for supplying atmospheric air, and the first chamber with a system for removing the emitted vapors and the movement of the vapor-gas medium is organized according to the counterflow principle. Two drying drums are arranged in a closed drying chamber, and the upper drying drum is moved in the vertical direction to set the required clearance for calendaring the prepreg. The closed drying chamber is equipped with a heating device for the supplied air and an active-passive air-gas mixing system.

Использование предлагаемого изобретения обеспечивает следующий технический результат: упрощение конструкции, интенсификация процесса сушки, улучшение качества продукта, снижение энергопотребления, снижение массы и стоимости оборудования, расширение области применения.The use of the invention provides the following technical result: simplification of the design, intensification of the drying process, improving the quality of the product, reducing energy consumption, reducing the mass and cost of equipment, expanding the scope.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что сушку препрега в сушильной камере с удалением выделяемых паров, нагрев препрега инфракрасным или другим излучением и/или прямым теплопереносом при соприкосновении с нагретой поверхностью как минимум одного сушильного барабана, контроль температуры препрега и/или сушильного барабана, регулировку подводимой к препрегу тепловой мощности.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by drying the prepreg in a drying chamber to remove the emitted vapors, heating the prepreg with infrared or other radiation and / or direct heat transfer in contact with the heated surface of at least one drying drum, controlling the temperature of the prepreg and / or drying drum , adjustment of heat input to prepreg.

Кроме того, температуру препрега поддерживают не выше температуры желатинизации полимерного связующего. Контроль температуры сушильного барабана осуществляют непосредственно внутри сушильного барабана и/или путем измерения температуры подаваемого теплоносителя. Производят сжигания выделяющихся паров летучих органических соединений непосредственно на поверхности препрега, причем область горения поддерживают исключительно над областью контакта препрега с сушильным барабаном. Удаление выделяемых паров осуществляют вентиляцией противотоком по отношению к движению высушенного препрега. Сушку препрега осуществляют в контролируемой среде инертных газов и/или паров растворителей, или при пониженном давлении или в вакууме. В процессе сушки проводят дополнительную термообработку на том же или последующем сушильном барабане. Удаление выделяемых паров осуществляют вентиляцией противотоком по отношению к набору сушильных камер. В процессе сушки осуществляют каландрование препрега сушильными барабанами или сушильным барабаном и дополнительным каландрующим валом. Изменение угла обхвата препрегом поверхности сушильных барабанов осуществляют путем взаимного перемещения сушильных барабанов относительно друг друга или перемещением направляющего барабана. Изменение угла контакта препрега с поверхностью барабана осуществляют путем смещения как минимум одного направляющего элемента вдоль поверхности сушильного барабана. Подаваемый в сушильную камеру воздух предварительно нагревают. Вентиляционный воздух дополнительно турбулизируют и/или перемешивают в сушильной камере.In addition, the temperature of the prepreg is maintained not higher than the gelatinization temperature of the polymer binder. The temperature control of the dryer drum is carried out directly inside the dryer drum and / or by measuring the temperature of the supplied coolant. The vapors of volatile organic compounds released are burned directly on the surface of the prepreg, and the combustion area is supported solely above the contact area of the prepreg with the dryer drum. The removal of vapors is carried out by countercurrent ventilation with respect to the movement of the dried prepreg. The prepreg is dried in a controlled atmosphere of inert gases and / or solvent vapors, either under reduced pressure or in vacuum. In the drying process, additional heat treatment is carried out on the same or subsequent drying drum. The removal of vapors is carried out by countercurrent ventilation with respect to the set of drying chambers. In the drying process, prepreg calendaring is carried out with drying drums or a drying drum and an additional calendaring shaft. The change in the angle of girth of the prepreg surface of the drying drums is carried out by mutual movement of the drying drums relative to each other or by moving the guide drum. Changing the contact angle of the prepreg with the surface of the drum is carried out by displacing at least one guide element along the surface of the drying drum. The air supplied to the drying chamber is preheated. Ventilation air is additionally turbulized and / or mixed in a drying chamber.

Устройство для сушки препрега содержит как минимум один узел барабанной сушки, подключенный к системе обогрева и оснащенный системой удаления выделенных паров растворителя, контроллер как минимум с одним датчиком температуры, систему регулировки подводимой к препрегу тепловой мощности.The device for drying the prepreg contains at least one drum drying unit connected to the heating system and equipped with a system for removing the separated solvent vapor, a controller with at least one temperature sensor, and a control system for the thermal power supplied to the prepreg.

Кроме того, узел барабанной сушки выполнен в виде закрытой сушильной камеры с расположенным в ней как минимум одним сушильным барабаном, а датчики температуры установлены внутри барабана, и/или на выходе препрега с поверхности вращающегося сушильного барабана, и/или по наружной поверхности сушильного барабана. В закрытой сушильной камере над поверхностью барабана установлен инфракрасный излучатель, подключенный к контроллеру и датчику температуры, установленному на выходе препрега с поверхности сушильного барабана. В закрытой сушильной камере над поверхностью нагреваемого теплоносителем сушильного барабана установлен инфракрасный излучатель, подключенный к контроллеру и датчику температуры, установленному на выходе препрега с поверхности сушильного барабана. В закрытой сушильной камере над поверхностью сушильного барабана установлена газовая горелка, подключенная к контроллеру и датчику температуры, установленному на выходе препрега с поверхности сушильного барабана. Закрытая сушильная камера выполнена круглой формы над поверхностью сушильного барабана, а подачу атмосферного воздуха в закрытую сушильную камеру осуществляют со стороны выхода препрега с поверхности сушильного барабана, а движение атмосферного воздуха организовано вдоль поверхности препрега.In addition, the drum drying unit is made in the form of a closed drying chamber with at least one drying drum located in it, and temperature sensors are installed inside the drum, and / or at the exit of the prepreg from the surface of the rotating drying drum, and / or along the outer surface of the drying drum. In a closed drying chamber, an infrared emitter is installed above the drum surface and is connected to a controller and a temperature sensor installed at the output of the prepreg from the surface of the drying drum. In an enclosed drying chamber, an infrared emitter is installed above the surface of the drying drum heated by the coolant and is connected to a controller and a temperature sensor installed at the exit of the prepreg from the surface of the drying drum. In a closed drying chamber, a gas burner is installed above the surface of the drying drum, connected to a controller and a temperature sensor installed at the exit of the prepreg from the surface of the drying drum. The closed drying chamber is made round in shape above the surface of the drying drum, and atmospheric air is supplied to the closed drying chamber from the exit side of the prepreg from the surface of the drying drum, and the movement of atmospheric air is organized along the surface of the prepreg.

В закрытой сушильной камере располагают как минимум два сушильных барабана, перемещающихся друг относительно друга таким образом, что угол обхвата сушильных барабанов препрегом изменяется. В закрытой сушильной камере располагают как минимум два сушильных барабана и один направляющий барабан перемещающийся между сушильными барабанами таким образом, что угол обхвата между препрегом и сушильными барабанами изменяется. Закрытая сушильная камера с сушильным барабаном оснащена двумя направляющими элементами, расположенными на поверхности барабана, причем направляющие элементы продвигают вдоль поверхности барабана и устанавливают требуемый угол обхвата сушильного барабана с препрегом, а температуру измеряют на выходе препрега с поверхности сушильного барабана. Закрытая сушильная камера выполнена герметичной и оснащена уплотняющими устройствами на входе и выходе препрега из закрытой сушильной камеры, причем подача инертных газов в камеру осуществляют через патрубок, расположенный в верхней части закрытой сушильной камеры, а удаление газов - через патрубок в нижней части закрытой сушильной камеры. Закрытая сушильная камера оснащена вакуумным насосом и имеет уплотнения на входе и выходе препрега.At least two drying drums are arranged in a closed drying chamber, moving relative to each other in such a way that the angle of rotation of the drying drums with the prepreg changes. At least two dryer drums and one guide drum are moved between the dryer drums in a closed drying chamber so that the angle of contact between the prepreg and the dryer drums changes. A closed drying chamber with a drying drum is equipped with two guide elements located on the surface of the drum, the guide elements being advanced along the surface of the drum and setting the desired angle of the drying drum with a prepreg, and the temperature is measured at the exit of the prepreg from the surface of the dryer drum. The closed drying chamber is sealed and equipped with sealing devices at the inlet and outlet of the prepreg from the closed drying chamber, the inert gases being supplied to the chamber through a pipe located in the upper part of the closed drying chamber, and the gases are removed through the pipe in the lower part of the closed drying chamber. The closed drying chamber is equipped with a vacuum pump and has seals at the inlet and outlet of the prepreg.

Закрытая сушильная камера имеет как минимум два отделения изолированных друг от друга перегородкой, в которых располагают дополнительные сушильные барабаны, причем закрытая сушильная камера и отделения оснащены как минимум одной системой удаления выделенных паров. Закрытая сушильная камера имеет как минимум одно дополнительное отделение в котором располагают дополнительные сушильные барабаны, причем последняя камера оснащена патрубком подачи атмосферного воздуха, а первая камера - системой удаления выделенных паров и движение парогазовой среды организовано по принципу противотока. В закрытой сушильной камере располагают два сушильных барабана, причем верхний сушильный барабан передвигают в вертикальном направлении для установки требуемого зазора для каландрования препрега. Закрытая сушильная камера оснащена устройством нагрева подаваемого воздуха и системой перемешивания воздушно-газовой среды активного или пассивного действия.The closed drying chamber has at least two compartments isolated from each other by a partition in which additional drying drums are located, and the closed drying chamber and compartments are equipped with at least one exhaust vapor removal system. A closed drying chamber has at least one additional compartment in which additional drying drums are located, with the last chamber equipped with a pipe for supplying atmospheric air, and the first chamber with a system for removing the emitted vapors and the movement of the vapor-gas medium is organized according to the counterflow principle. Two drying drums are arranged in a closed drying chamber, and the upper drying drum is moved in the vertical direction to set the required clearance for calendaring the prepreg. The closed drying chamber is equipped with a heating device for the supplied air and an active-passive air-gas mixing system.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения.The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patents and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty."

Конструкция изобретения представлена на фигурах.The construction of the invention is presented in the figures.

Фиг. 1 - устройство сушки препрега сушильным барабаном и инфракрасным излучателем.FIG. 1 - device for drying the prepreg with a drying drum and an infrared emitter.

Фиг. 2 - устройство сушки препрега сушильным барабаном.FIG. 2 - device for drying the prepreg with a drying drum.

Фиг. 3-устройство сушки препрега инфракрасным излучателем.FIG. 3-device prepreg drying by infrared emitter.

Фиг. 4 - устройство сушки препрега газовой горелкой и/или непосредственным сжиганием паров растворителей.FIG. 4 - device for drying the prepreg with a gas burner and / or direct combustion of solvent vapors.

Фиг. 5 - устройство сушки препрега сушильным барабаном с обдувом атмосферным воздухом поверхности препрега навстречу его движению.FIG. 5 - a device for drying a prepreg by a drying drum with blowing with atmospheric air the surface of the prepreg towards its movement.

Фиг. 6 - устройство сушки препрега двумя сушильными барабанами с регулировкой угла обхвата сушильных барабанов препрегом.FIG. 6 - device for drying the prepreg with two drying drums with an adjustment of the angle of the drying drum around the prepreg.

Фиг. 7 - устройство сушки препрега двумя сушильными барабанами с регулировкой направляющим барабаном угла обхвата сушильных барабанов препрегом.FIG. 7 - device for drying the prepreg with two drying drums with the guide drum adjusting the angle of circumference of the drying drums with the prepreg.

Фиг. 8 - устройство сушки препрега сушильным барабаном с регулировкой угла обхвата сушильного барабана препрегом с помощью как минимум одного направляющего элемента.FIG. 8 - device for drying the prepreg with a drying drum with adjustment of the angle of circumference of the drying drum with a prepreg using at least one guide element.

Фиг. 9 - устройство сушки препрега сушильным барабаном с регулировкой одним направляющим элементом угла обхвата сушильного барабана препрега. Устройство сушки препрега с последующей термообработкой на том же барабане с регулировкой угла обхвата барабана препрегом.FIG. 9 - a device for drying a prepreg with a drying drum with one guide element adjusting the angle of the drying drum of the prepreg. A device for drying the prepreg followed by heat treatment on the same drum with adjustment of the angle of the drum circumference of the prepreg.

Фиг. 10 - устройство сушки препрега сушильным барабаном в среде инертных газов.FIG. 10 - device for drying the prepreg with a drying drum in an inert gas environment.

Фиг. 11 - устройство сушки препрега сушильным барабаном в вакууме или разреженной атмосфереFIG. 11 - device for drying the prepreg with a drying drum in a vacuum or a rarefied atmosphere

Фиг. 12 - элемент уплотнения камеры валами.FIG. 12 - element seal the camera shafts.

Фиг. 13 - устройство сушки препрега двумя (и более) сушильнымиFIG. 13 - device for drying the prepreg with two (or more) drying

барабанами.drums.

Фиг. 14 - устройство сушки препрега несколькими последовательными сушильными камерами с движением газа-носителя навстречу движению препрега.FIG. 14 - device for drying the prepreg with several successive drying chambers with the movement of the carrier gas towards the movement of the prepreg.

Фиг. 15 - устройство сушки препрега с двух сторон двумя сушильными барабанами и одновременным каландрованием препрега.FIG. 15 - a device for drying a prepreg from two sides with two drying drums and simultaneous calendaring of the prepreg.

Фиг. 16 - устройство сушки препрега сушильным барабаном в среде предварительно нагретого воздуха.FIG. 16 - device for drying the prepreg with a drying drum in a medium of preheated air.

Фиг. 17 - устройство сушки препрега на сушильным барабаном с принудительным перемешиванием газовой среды внутри сушильной камеры.FIG. 17 - device for drying the prepreg on a drying drum with forced mixing of the gas medium inside the drying chamber.

Устройства состоят из закрытой сушильной камеры 1, сушильного барабана 2, системы 3 обогрева сушильного барабана, системы 4 удаления выделенных паров, контроллера 5 с системой регулировки подводимой к барабану тепловой мощности, датчика 6 температуры сушильного барабана, датчика 7 температуры нагрева препрега, направляющих элементов 8, инфракрасного излучателя 9, газовой горелки 10, патрубка 11 ввода атмосферного воздуха, направляющего барабана 12, перемещающихся направляющих элементов 13, патрубка 14 ввода газа, уплотнительные элементы 15, вакуумный насос 16, уплотнительное устройство 17 препрега, системы 18 подачи нагретого атмосферного воздуха, система 19 перемешивания воздушно-газовой среды, препрега 20.The devices consist of a closed drying chamber 1, drying drum 2, drying drum heating system 3, emitted vapor removal system 4, controller 5 with a control system for heat input to the drum, drying drum temperature sensor 6, prepreg heating temperature sensor 7, guiding elements 8 , infrared emitter 9, gas burner 10, atmospheric air inlet pipe 11, guide drum 12, moving guide elements 13, gas inlet pipe 14, sealing elements 15, vacuum pump 16, prepreg sealing device 17, heated atmospheric air supply system 18, system 19 mixing the air-gas medium, prepreg 20.

Устройство сушки препрега сушильным барабаном и инфракрасным излучателем (фиг. 1) работает следующим образом. Препрег 20 входит в закрытую сушильную камеру 1 где направляющим элементом 8 укладывается на вращающийся сушильный барабан 2. Направляющие элементы 8 могут быть выполнены в виде вращающихся или не вращающихся роликов, а также склизов различной конфигурации. Сам сушильный барабан 2 подогревается системой обогрева 3, которая контролируется контроллером 5 с системой регулировки подводимой к барабану тепловой мощности и датчиками 6 температуры барабана, датчиком 7 температуры нагрева препрега. Кроме того, сушка препрега дополнительно осуществляется инфракрасным излучателем 9. Закрытая сушильная камера 1 оснащена системой 4 удаления выделенных паров.The device for drying the prepreg with a drying drum and an infrared emitter (Fig. 1) works as follows. The prepreg 20 enters the closed drying chamber 1 where the guiding element 8 is placed on a rotating drying drum 2. The guiding elements 8 can be made in the form of rotating or non-rotating rollers, as well as skliz of various configurations. The dryer drum 2 itself is heated by a heating system 3, which is controlled by a controller 5 with a system for adjusting the heat input to the drum and sensors 6 of the drum temperature, and a sensor 7 for the prepreg heating temperature. In addition, the drying of the prepreg is additionally carried out by an infrared emitter 9. The closed drying chamber 1 is equipped with a system 4 for removing the released vapors.

Такая конструкция позволяет производить ускоренную сушку препрега за счет дополнительного обогрева внешней поверхности высушиваемого препрега инфракрасным излучением. Дополнительным плюсом данной конструкции является выравнивание поля температур внутри толщи препрега и улучшение равномерности сушки. При этом барабан может действовать не только как источник нагрева, но и как термостабилизатор, осуществляющий отвод и перераспределение избыточно подводимой от излучателя 9 теплоты.This design allows for accelerated drying of the prepreg due to the additional heating of the outer surface of the dried prepreg with infrared radiation. An additional advantage of this design is the equalization of the temperature field inside the prepreg thickness and the improvement of the drying uniformity. In this case, the drum can act not only as a heat source, but also as a thermostabilizer, performing the removal and redistribution of excess heat supplied from the emitter 9.

Устройство сушки препрега сушильным барабаном (фиг. 2) работает следующим образом. Препрег 20 входит в закрытую сушильную камеру 1 где направляющим элементом 8 укладывается на вращающийся сушильный барабан 2. Сам сушильный барабан 2 подогревается системой обогрева 3, которая контролируется контроллером 5 с системой регулировки подводимой к барабану тепловой мощности, датчиком 6 температуры сушильного барабана и датчиком 7 температуры внешней поверхности препрега. Закрытая сушильная камера 1 оснащена системой 4 удаления выделенных паров.The drying device of the prepreg drying drum (Fig. 2) works as follows. The prepreg 20 enters the closed drying chamber 1 where the guiding element 8 is placed on a rotating drying drum 2. The drying drum 2 itself is heated by a heating system 3, which is controlled by a controller 5 with a control system for the heat input to the drum, a temperature sensor 6 of the drying drum and a temperature sensor 7 the outer surface of the prepreg. Closed drying chamber 1 is equipped with a system 4 for the removal of emitted vapors.

Такая конструкция позволяет проводить сушку препрега с одновременным контролем температуры внешней поверхности препрега и теплоносителя и, таким образом, управлять процессом сушки, получая объективный контрольный параметр глубины сушки- температуру внешней поверхности препрега по датчику 7 в контрольной точке вблизи точки отрыва материала от поверхности вала.This design allows the prepreg to be dried with simultaneous control of the temperature of the outer surface of the prepreg and the coolant and, thus, to control the drying process, obtaining an objective control parameter of the drying depth — the temperature of the outer surface of the prepreg by sensor 7 at a control point near the point of separation of material from the shaft surface.

Это особенно важно, в случае, если сушка ведется при температуре теплоносителя, превышающей температуру желатинизации связующего.This is especially important if drying is carried out at a coolant temperature exceeding the gelation temperature of the binder.

При этом контроль подводимой к препрегу 20 тепловой мощности может осуществляться например, регулированием температуры теплоносителя и/или скоростью его подачи. При этом предпочтительным регулировочным параметром для тонкой регулировки подводимой мощности является скорость подачи теплоносителя т.к. имеет малую инерционность.In this case, the control of the thermal power supplied to the prepreg 20 can be carried out, for example, by controlling the temperature of the coolant and / or its feed rate. At the same time, the preferred control parameter for fine adjustment of the input power is the flow rate of the coolant since has a low inertia.

Устройство сушки препрега инфракрасным излучателем (фиг. З) работает следующим образом. Препрег 20 входит в закрытую сушильную камеру 1 где направляющим элементом 8 укладывается на вращающийся сушильный барабан 2. Сушка препрега осуществляется инфракрасным излучателем 9. Мощность инфракрасного излучения регулируется и контролируется контроллером 5 и датчиком 7 температуры препрега. Закрытая сушильная камера 1 оснащена системой 4 удаления выделенных паров.The drying device prepreg infrared emitter (Fig. C) works as follows. The prepreg 20 enters the closed drying chamber 1 where the guiding element 8 is placed on a rotating drying drum 2. The prepreg is dried by an infrared emitter 9. The infrared radiation power is regulated and controlled by the controller 5 and the prepreg temperature sensor 7. Closed drying chamber 1 is equipped with a system 4 for the removal of emitted vapors.

Такая конструкция позволяет производить сушку препрега инфракрасным излучением без риска нежелательной полимеризации связующего. За счет контроля температуры препрега на выходе из зоны теплоподвода (датчик 7) и/или температуры барабана (датчик 6) обеспечивается безопасный режим сушки, исключающий перегрев препрега. Опасность локального перегрева устраняется за счет собственной тепловой инерции барабана, высокой теплопроводности материала барабана, и высокого коэффициента теплообмена между поверхностью барабана и препрегом, что позволяет перераспределить избыточное локально тепло.This design allows the prepreg to be dried by infrared radiation without the risk of undesired polymerization of the binder. By controlling the temperature of the prepreg at the outlet of the heat supply zone (sensor 7) and / or the temperature of the drum (sensor 6), a safe drying mode is ensured, which prevents the prepreg from overheating. The danger of local overheating is eliminated due to the inherent thermal inertia of the drum, high thermal conductivity of the drum material, and a high heat transfer coefficient between the surface of the drum and the prepreg, which allows redistributing excess local heat.

Устройство сушки препрега газовой горелкой (фиг. 4) работает следующим образом. Препрег 20 входит в закрытую сушильную камеру 1 где направляющим элементом 8 укладывается на вращающийся сушильный барабан 2. Сушка препрега осуществляется теплом сжигаемого газа и/или выделенных с поверхности препрега паров. Мощность газовой горелки регулируется и контролируется контроллером 5 и датчиком 7 температуры поверхности препрега. Закрытая сушильная камера 1 оснащена системой 4 удаления выделенных паров.The device for drying the prepreg gas burner (Fig. 4) works as follows. The prepreg 20 enters the closed drying chamber 1 where the guiding element 8 is placed on a rotating drying drum 2. The prepreg is dried by the heat of the combusted gas and / or vapor released from the surface of the prepreg. The power of the gas burner is regulated and controlled by the controller 5 and the sensor 7 of the surface temperature of the prepreg. Closed drying chamber 1 is equipped with a system 4 for the removal of emitted vapors.

Такая конструкция практически эквивалентна предыдущей конструкции. Дополнительными преимуществами данной конструкции по сравнению с предыдущей являются более гибкое управление, и, самое главное, сгорание выделяющихся паров в объеме сушильной камеры, что одновременно решает две проблемы- проблему взрывоопасности процесса (т.к. поддерживается непрерывное сгорание паров, то не происходит и их накопления) и проблему утилизации паров растворителей, кроме того, снижается энергопотребление установки т.к. на испарение растворителей расходуется энергия сгорания самих растворителей. Частным случаем такой системы является ситуация, когда высушиваемый препрег содержит настолько большое количество горючих ЛОС, что процесс их испарения и сгорания становится энергетически избыточным. В этом случае роль газовой горелки сводится к дежурному поддержанию процесса горения (дежурный источник открытого пламени), а избыточную теплоту приходится отводить в окружающую среду.This design is almost equivalent to the previous design. Additional advantages of this design compared to the previous one are more flexible control, and, most importantly, the combustion of the emitted vapors in the volume of the drying chamber, which simultaneously solves two problems, the problem of the explosiveness of the process (since the continuous combustion of vapors is supported, they do not occur accumulation) and the problem of the utilization of solvent vapors, in addition, the energy consumption of the installation is reduced since the evaporation of solvents consumes the energy of combustion of the solvents themselves. A special case of such a system is the situation when the dried prepreg contains so many flammable VOCs that the process of their evaporation and combustion becomes energetically excessive. In this case, the role of the gas burner is reduced to the duty of maintaining the combustion process (standby source of open flame), and the excess heat must be taken into the environment.

Устройство сушки препрега сушильным барабаном с обдувом атмосферным воздухом поверхности препрега навстречу его движению (фиг. 5) работает следующим образом. Препрег 20 входит в закрытую сушильную камеру 1 где направляющим элементом 8 укладывается на вращающийся сушильный барабан 2. Сам сушильный барабан 2 подогревается системой обогрева 3, которая контролируется контроллером 5 с системой регулировки подводимой к барабану тепловой мощности датчиком 6 температуры барабана и датчиком 7 температуры нагрева препрега.The device for drying the prepreg by a drying drum with air blowing the surface of the prepreg towards its movement (Fig. 5) works as follows. The prepreg 20 enters the closed drying chamber 1 where the guiding element 8 is placed on a rotating drying drum 2. The drying drum 2 itself is heated by a heating system 3, which is controlled by a controller 5 with a control system for the heat input to the drum by a drum temperature sensor 6 and a prepreg heating temperature sensor 7 .

Для интенсификации процесса сушки и улучшения качества препрега со стороны выхода препрега из закрытой камеры 1 по патрубку 11 вводят атмосферный воздух или иной применяемый в данном процессе газ. Вывод атмосферного воздуха и выделенных паров закрытая сушильная камера 1 оснащена системой 4 удаления выделенных паров, которую располагают со стороны входа препрега.To intensify the drying process and improve the quality of the prepreg from the outlet of the prepreg from the closed chamber 1, atmospheric air or other gas used in this process is introduced through the pipe 11. The output of atmospheric air and the released vapors closed drying chamber 1 is equipped with a system 4 for removing the released vapors, which is located on the inlet side of the prepreg.

Такая конструкция позволяет существенно улучшить качество сушки (снизить остаточное содержание летучих веществ) за счет применения известного принципа противотока, заключающегося в том, что к наиболее горячей части препрега с наименьшей концентрацией удаляемых веществ (на выходе препрега с поверхности барабана вблизи точки окончания сушки) подводят свежий газ-носитель (в большинстве случаев, воздух), который, двигаясь вдоль высушиваемого тела, набирает пары растворителя, нагревается (если не был изначально горячим). В конечном итоге, газ-носитель используется наиболее рациональным способом как с точки зрения остаточного содержания летучих веществ, так и с точки зрения теплопотерь (проходя над холодным отрезком препрега, воздух отдает тепло его поверхности, набранное над горячим отрезком препрега).This design can significantly improve the quality of drying (to reduce the residual content of volatile substances) due to the application of the well-known principle of countercurrent, which consists in bringing fresh to the hottest part of the prepreg with the lowest concentration of removed substances (at the exit of the prepreg from the drum surface near the end of drying) a carrier gas (in most cases, air), which, moving along the dried body, accumulates solvent vapor, heats up (if it was not initially hot). In the end, the carrier gas is used in the most rational way, both from the point of view of the residual content of volatile substances and from the point of view of heat loss (passing over the cold section of the prepreg, the air gives off heat to its surface collected over the hot section of the prepreg).

Реализуемое таким образом рациональное использование объема газа-носителя и снижение тепловых потерь расширяют диапазон целесообразных расходов вентиляционного воздуха, что позволяет дополнительно увеличить разбавление паров и улучшить качество сушки препрега.The rational use of the volume of the carrier gas and the reduction of heat losses, which is realized in this way, expand the range of reasonable consumption of ventilation air, which makes it possible to further increase the dilution of vapors and improve the drying quality of the prepreg.

Устройство сушки препрега двумя сушильными барабанами с регулировкой угла обхвата сушильных барабанов препрегом (фиг. 6) работает следующим образом. Препрег 20 входит в закрытую сушильную камеру 1 где направляющим элементом 8 укладывается на нижний вращающийся сушильный барабан 2. После нижнего барабана препрег огибает верхний вращающийся сушильный барабан 2, а затем минуя направляющий элемент 8 выводится из закрытой сушильной камеры 1. Сушильные барабаны 2 подогреваются системами обогрева 3, которые контролируются контроллерами 5 с системами регулировки подводимой к барабанам тепловой мощности, датчиком 6 температуры сушильного барабана и датчиками 7 температуры нагрева препрега. Кроме того, нижний барабан передвигается в горизонтальной плоскости, что позволяет регулировать угол обхвата нижнего барабана с препрегом с γ до γ1, а верхнего барабана с препрегом с α до α1. Закрытая сушильная камера 1 оснащена системой 4 удаления выделенных паров.The device for drying the prepreg with two drying drums with the adjustment of the angle of the drying drums of the prepreg (Fig. 6) works as follows. The prepreg 20 enters the closed drying chamber 1 where the guiding element 8 is placed on the lower rotating drying drum 2. After the lower drum, the prepreg surrounds the upper rotating drying drum 2, and then bypassing the guiding element 8 is removed from the closed drying chamber 1. The drying drums 2 are heated by heating systems 3, which are controlled by controllers 5 with adjustment systems for heat input to the drums, a dryer drum temperature sensor 6, and prepreg heating temperature sensors 7. In addition, the lower drum moves in a horizontal plane, which allows you to adjust the angle of the lower drum with a prepreg from γ to γ 1 , and the upper drum with a prepreg from α to α 1 . Closed drying chamber 1 is equipped with a system 4 for the removal of emitted vapors.

Такая конструкция позволяет управлять подводимой к препрегу мощностью за счет изменения площади контакта препрега с обогреваемой поверхностью барабана (-ов). Также один из барабанов может быть заменен необогреваемым направляющим элементом.This design allows you to control the power supplied to the prepreg by changing the contact area of the prepreg with the heated surface of the drum (s). Also, one of the drums can be replaced by an unheated guide element.

Устройство сушки препрега двумя сушильными барабанами с регулировкой направляющим барабаном угла обхвата сушильных барабанов препрегом (фиг. 7) работает следующим образом. Препрег 20 входит в закрытую сушильную камеру 1 где направляющим элементом 8 укладывается на левый вращающийся сушильный барабан 2. После левого барабана препрег огибает правый вращающийся сушильный барабан 2, а затем, минуя направляющий элемент 8, выводится из закрытой сушильной камеры 1. Сушильные барабаны 2 подогреваются системами обогрева 3, которые контролируются контроллерами 5 с системами регулировки подводимой к барабанам тепловой мощности, датчиками 6 температуры барабана и датчиками 7 температуры препрега. Кроме того, между двумя сушильный барабан 2 размещают направляющий барабан 12 (или ролик, и иной направляющий элемент), который перемещается в вертикальной плоскости, что позволяет регулировать угол обхвата левого барабана с препрегом с β до β1, а правого барабана с препрегом с

Figure 00000001
до
Figure 00000002
1. Закрытая сушильная камера 1 оснащена системой 4 удаления выделенных паров.The device for drying the prepreg with two drying drums with the guide drum adjusting the angle of the circumference of the drying drums of the prepreg (Fig. 7) works as follows. The prepreg 20 enters the closed drying chamber 1 where the guiding element 8 is placed on the left rotating drying drum 2. After the left drum, the prepreg goes around the right rotating drying drum 2, and then, bypassing the guiding element 8, is withdrawn from the closed drying chamber 1. The drying drums 2 are heated heating systems 3, which are controlled by controllers 5 with adjustment systems for heat input to the drums, drum temperature sensors 6 and prepreg temperature sensors 7. In addition, a guiding drum 12 (or a roller, and another guiding element) is placed between the two drying drums 2, which moves in a vertical plane, which allows you to adjust the angle of the left drum with the prepreg from β to β 1 , and the right drum with the prepreg from
Figure 00000001
before
Figure 00000002
1. The closed drying chamber 1 is equipped with a system 4 for removing the emitted vapors.

Такая конструкция позволяет управлять подводимой к препрегу мощностью за счет изменения площади контакта препрега с обогреваемой поверхностью барабана (-ов). Один из обогреваемых барабанов может быть заменен на направляющий элемент.This design allows you to control the power supplied to the prepreg by changing the contact area of the prepreg with the heated surface of the drum (s). One of the heated drums can be replaced with a guide element.

Устройство сушки препрега сушильным барабаном с регулировкой как минимум одним направляющим элементом угла обхвата сушильного барабана препрегом (фиг. 8) работает следующим образом. Препрег 20 входит в закрытую сушильную камеру 1, где левым перемещающимся направляющим элементом 13 укладывается на вращающийся сушильный барабан 2. После чего препрег огибает правый перемещающийся направляющий элемент 13 и выводится из закрытой сушильной камеры 1. Сушильный барабан 2 подогревается системой обогрева 3, которая контролируется контроллером 5 с системой регулировки подводимой к барабану тепловой мощности и датчиками 7 температуры нагрева препрега. Кроме того, оба направляющие (минимум один направляющий элемент 13-одного тоже достаточно- как на фиг. 9) элементы 13 имеют возможность перемещаться вокруг сушильного барабана 2 и изменять угол обхвата сушильный барабан 2 с препрегом с η до η1. Закрытая сушильная камера 1 оснащена системой 4 удаления выделенных паров.The device for drying the prepreg with a drying drum with adjustment by at least one guide element of the angle of the drying drum around the prepreg (Fig. 8) works as follows. The prepreg 20 enters the closed drying chamber 1, where the left moving guide element 13 is placed on the rotating drying drum 2. After that the prepreg goes around the right moving guide element 13 and is removed from the closed drying chamber 1. The drying drum 2 is heated by the heating system 3, which is controlled by the controller 5 with a control system for the heat input to the drum and sensors 7 for the prepreg heating temperature. In addition, both guides (at least one guide element 13-one is also sufficient, as in Fig. 9), the elements 13 are able to move around the dryer drum 2 and change the angle of the dryer drum 2 with the prepreg from η to η 1 . Closed drying chamber 1 is equipped with a system 4 for the removal of emitted vapors.

Такая конструкция позволяет гибко регулировать подводимую к препрегу тепловую мощность, отслеживать динамику сушки препрега за счет дополнительного контроля температуры препрега в контрольных точках вдоль зоны сушки. Это позволяет оперативно контролировать и оптимизировать параметры сушки (в частности, выбирать наиболее оптимальную температуру теплоносителя).This design allows you to flexibly adjust the heat input to the prepreg, to monitor the dynamics of the drying of the prepreg due to the additional control of the temperature of the prepreg at control points along the drying zone. This allows you to quickly monitor and optimize the drying parameters (in particular, choose the most optimal temperature of the coolant).

Устройство сушки препрега сушильным барабаном с регулировкой одним направляющим элементом угла обхвата сушильного барабана препрегом (фиг. 9) работает следующим образом. Препрег 20 входит в закрытую сушильную камеру 1 где левым перемещающимся направляющим элементом 13 укладывается на вращающийся сушильный барабан 2. После чего препрег огибает правый направляющий элемент 8 и выводится из закрытой сушильной камеры 1. Сушильный барабан 2 подогревается системой обогрева 3, которая контролируется контроллером 5 с системой регулировки подводимой к барабану тепловой мощности, датчиком 6 температуры сушильного барабана и датчиками 7 температуры нагрева препрега.The device for drying the prepreg with a dryer drum with one guide element adjusting the angle of circumference of the dryer drum with a prepreg (Fig. 9) works as follows. The prepreg 20 enters the closed drying chamber 1 where the left moving guide element 13 is placed on the rotating drying drum 2. Then the prepreg bends around the right guide element 8 and is removed from the closed drying chamber 1. The drying drum 2 is heated by the heating system 3, which is controlled by the controller 5 s a system for adjusting heat input to the drum, a dryer temperature sensor 6 and prepreg heating temperature sensors 7.

Кроме того, направляющий элемент 13 имеют возможность перемещаться вокруг сушильного барабана 2 и изменять угол обхвата сушильного барабан 2 с препрегом с t2+t3 до t1+t3. Закрытая сушильная камера 1 оснащена системой 4 удаления выделенных паров.In addition, the guide element 13 can move around the drying drum 2 and change the angle of the drying drum 2 with the prepreg from t 2 + t 3 to t 1 + t 3 . Closed drying chamber 1 is equipped with a system 4 for the removal of emitted vapors.

Такая конструкция позволяет проводить дополнительную термообработку высушенного препрега, например, с целью контролируемого регулирования вязкости (частичная полимеризация, протекание реакции с загущающим агентом, получение форполимеров или олигомеров на основе применяемого связующего и т.п. технологические приемы). Такое устройство позволяет четко разделить стадии высушивания и термообработки, управлять стадией сушки (угол обхвата, соответствующий стадии сушки изменяется от t1 до t2), причем время термообработки измеряемо и соответствует времени прохождения отрезка пути от контрольной точки (до которой происходит процесс сушки) до точки отрыва материала от барабана (угол t3), что радикально улучшает воспроизводимость термообработки, снижает риск брака и улучшает качество получаемого материала.This design allows additional heat treatment of the dried prepreg, for example, for the purpose of controlled viscosity control (partial polymerization, reaction with a thickening agent, preparation of prepolymers or oligomers based on the binder used, etc. technological methods). Such a device makes it possible to clearly separate the stages of drying and heat treatment, to control the drying stage (the girth angle corresponding to the drying stage varies from t 1 to t 2 ), and the heat treatment time is measurable and corresponds to the time it takes to travel from the control point (to which the drying process takes place) to the point of separation of the material from the drum (angle t 3 ), which radically improves the reproducibility of heat treatment, reduces the risk of marriage and improves the quality of the material obtained.

Устройство сушки препрега сушильным барабаном в среде инертных газов (контролируемой атмосфере) (фиг. 10) работает следующим образом. Препрег 20 входит в закрытую сушильную камеру 1 где направляющим элементом 8 укладывается на вращающийся сушильный барабан 2. Сам сушильный барабан 2 подогревается системой обогрева 3, которая контролируется контроллером 5 с системой регулировки подводимой к барабану тепловой мощности, датчиком 6 температуры барабана и датчиком 7 температуры нагрева препрега.The device for drying the prepreg by a drying drum in an inert gas environment (controlled atmosphere) (Fig. 10) works as follows. The prepreg 20 enters the closed drying chamber 1 where the guiding element 8 is placed on a rotating drying drum 2. The drying drum 2 itself is heated by a heating system 3, which is controlled by a controller 5 with a control system for the thermal power supplied to the drum, a drum temperature sensor 6 and a heating temperature sensor 7 prepreg.

Для снижения пожаро- и взрывоопасное™ процесса сушки препрега (или для защиты препрега от химического взаимодействия с атмосферой) в верхней части закрытой сушильной камеры 1 по патрубку 14 вводят инертный газ или подготовленный, например, осушенный воздух. Для вывода инертного газа и выделенных паров закрытая сушильную камера 1 оснащена системой 4 удаления выделенных паров, которую располагают в нижней части со стороны выхода препрега. Кроме того, закрытая сушильная камера 1 со стороны входа и выхода препрега оснащена уплотнительными элементами 15.To reduce the fire and explosive ™ drying process of the prepreg (or to protect the prepreg from chemical interaction with the atmosphere), inert gas or prepared, for example, dried air, is introduced through the nozzle 14 in the upper part of the closed drying chamber 1. To remove inert gas and the released vapors, the closed drying chamber 1 is equipped with a system 4 for removing the released vapors, which is located in the lower part from the outlet of the prepreg. In addition, the closed drying chamber 1 from the input and output side of the prepreg is equipped with sealing elements 15.

Взаимное расположение входа, выхода препрега и подачи защитного газа определяется взаимной плотностью паров растворителя, инертного газа и воздуха (атмосферный воздух не должен вытеснять защитный газ и пары растворителя в сушильной камере).The mutual arrangement of the inlet, the prepreg outlet and the shielding gas supply is determined by the mutual density of the vapor of the solvent, inert gas and air (atmospheric air should not displace the shielding gas and solvent vapor in the drying chamber).

Такая конструкция позволяет проводить процесс сушки препрега в защитной атмосфере, в области концентрации паров растворителей выше их верхнего предела взрываемости без риска взрыва во время нарастания концентрации. Применение защитной атмосферы также целесообразно в случае применения чувствительных к компонентам атмосферы связующих (например, изоцианатных, в этом случае препрег должен производиться в осушенной атмосфере).This design allows the prepreg to be dried in a protective atmosphere, in the concentration range of solvent vapors above their upper explosive limit without the risk of explosion during the concentration increase. The use of a protective atmosphere is also advisable in the case of the use of binders sensitive to atmospheric components (for example, isocyanate, in which case the prepreg should be made in a dried atmosphere).

Устройство сушки препрега сушильным барабаном в вакууме с предварительным каландрованием препрега (фиг. 11) работает следующим образом. Препрег 20 входит в закрытую сушильную камеру 1 где проходит через уплотнительное устройство 17. Затем направляющим элементом 8 препрег укладывается на вращающийся сушильный барабан 2. Сам сушильный барабан 2 подогревается системой обогрева 3, которая контролируется контроллером 5 с системой регулировки подводимой к барабану тепловой мощности, датчиком 6 температуры барабана и датчиком 7 температуры нагрева препрега. Огибая правый направляющий элемент 8 препрег проходит через правое устройство 17 уплотнения сушильной камеры и выводится из закрытой сушильной камеры 1. Кроме того, закрытая сушильная камера 1 оснащена вакуумным насосом 16, а со стороны входа и выхода препрега оснащена уплотнительными элементами 15.The device for drying the prepreg by a drying drum in vacuum with preliminary calendaring of the prepreg (Fig. 11) works as follows. The prepreg 20 enters the closed drying chamber 1 where it passes through the sealing device 17. Then the prepreg is guided by the guiding element 8 onto the rotating drying drum 2. The drying drum 2 itself is heated by the heating system 3, which is controlled by the controller 5 with the adjustment of the heat input to the drum, by a sensor 6 temperature of the drum and the sensor 7 of the heating temperature of the prepreg. The envelope of the right guide element 8 prepreg passes through the right device 17 of the seal of the drying chamber and is discharged from the closed drying chamber 1. In addition, the closed drying chamber 1 is equipped with a vacuum pump 16, and on the input and output sides of the prepreg is equipped with sealing elements 15.

Такая конструкция позволяет производить сушку препрега при пониженном давлении, что улучшает процесс испарения растворителя, снижает температуру кипения растворителей и, таким образом, позволяет проводить глубокое удаление как растворителей, так и высококипящих примесей без риска полимеризации связующего. Кроме того, разреженная атмосфера практически исключает вероятность взрыва или возникновения пожара, а получаемая парогазовая смесь состоит, в основном, из паров растворителя, что облегчает их улавливание.This design allows the prepreg to be dried under reduced pressure, which improves the evaporation of the solvent, reduces the boiling point of the solvents and, thus, allows for the deep removal of both solvents and high boiling impurities without the risk of polymerization of the binder. In addition, the rarefied atmosphere virtually eliminates the likelihood of an explosion or fire, and the resulting vapor-gas mixture consists mainly of solvent vapor, which facilitates their capture.

В случае проведения процесса в вакууме удаление паров растворителя возможно исключительно за счет образующихся потоков паров при процессах кипения и конденсации.In the case of the process in vacuum, the removal of solvent vapor is possible exclusively due to the resulting vapor flows during boiling and condensation processes.

Устройство сушки препрега двумя сушильными барабанами (фиг. 13) работает следующим образом. Препрег 20 входит в закрытую сушильную камеру 1 где направляющим элементом 8 укладывается на первый вращающийся сушильный барабан 2. После огибания первого барабана с помощью второго и третьего направляющих элементов 8 препрега 20 укладывается на второй вращающийся сушильный барабан 2, а затем, огибая четвертый из направляющих элементов 8, выводится из закрытой сушильной камеры 1. Сушильные барабаны 2 подогреваются системами обогрева 3, которые контролируются контроллерами 5 с системами регулировки подводимой к барабанам тепловой мощности, датчиками 6 температуры барабанов и датчиками 7 температуры нагрева препрега. Закрытая сушильная камера 1 состоит из двух отсеков и оснащена общей системой 4 удаления выделенных паров.The device for drying the prepreg with two drying drums (Fig. 13) works as follows. The prepreg 20 enters the closed drying chamber 1 where the guiding element 8 is laid on the first rotary drying drum 2. After rounding the first drum with the second and third guiding elements 8, the prepreg 20 is laid on the second rotating drying drum 2, and then, circling the fourth of the guiding elements 8, is withdrawn from the closed drying chamber 1. The drying drums 2 are heated by heating systems 3, which are controlled by controllers 5 with thermal power input systems to the drums, drum temperature sensors 6 and prepreg heating temperature sensors 7. Closed drying chamber 1 consists of two compartments and is equipped with a common system 4 for the removal of emitted vapors.

Такая конструкция позволяет проводить сушку более гибко с точки зрения управления температурой препрега, производительности оборудования, тепловых потерь. В частности, на первом барабане может проводиться предварительная сушка препрега в области сушки, лимитируемой теплоподводом (концентрация растворителей в материале велика, связующее имеет низкую вязкость, скорость диффузии молекул растворителя из толщи к поверхности препрега велика), когда возможно использование теплоносителя (-ей) с температурой выше температуры желатинизации с целью получения максимальной производительности. На втором же барабане может производиться глубокое удаление растворителя в области низких остаточных концентраций, когда скорость испарения определяется диффузией растворителя к поверхности препрега, скоростью его отвода с вентиляционным воздухом. В этом случае важно время выдерживания препрега при температуре ниже температуры желатинизации.Such a design allows drying to be carried out more flexibly in terms of controlling the prepreg temperature, equipment productivity, and heat loss. In particular, the prepreg can be preliminarily dried on the first drum in the drying region limited by heat supply (the concentration of solvents in the material is high, the binder has a low viscosity, the diffusion rate of solvent molecules from the thickness to the surface of the prepreg is high), when heat carrier (s) can be used with temperature above the gelatinization temperature in order to obtain maximum performance. On the second drum, the solvent can be deeply removed in the region of low residual concentrations, when the evaporation rate is determined by the diffusion of the solvent to the surface of the prepreg, and the rate of its removal with ventilation air. In this case, it is important that the prepreg is kept at a temperature below the gelatinization temperature.

Набором сушильных камер можно добиться кратного увеличения производительности всей установки, в т.ч. с применением барабанов малого диаметра не прибегая к наращиванию диаметра (они значительно проще и дешевле), возможно наращивание производительности существующих установок получения препрега без замены оборудования.A set of drying chambers can achieve a multiple increase in the productivity of the entire installation, including with the use of small diameter drums without resorting to increasing the diameter (they are much simpler and cheaper), it is possible to increase the productivity of existing prepreg installations without replacing equipment.

Устройство сушки препрега несколькими сушильными барабанами с обдувом атмосферным воздухом поверхности препрега навстречу его движению (фиг. 14) работает следующим образом. Препрег 20 входит в закрытую сушильную камеру 1 где направляющим элементом 8 укладывается на первый вращающийся сушильный барабан 2. После огибания первого барабана с помощью направляющих элементов 8 препрег 20 укладывается на второй и третий вращающиеся сушильные барабаны 2, а затем огибая последний направляющий элемент 8 выводится из закрытой сушильную камеры 1. Сушильные барабаны 2 подогреваются системами обогрева 3, которые контролируются контроллерами 5 с системами регулировки подводимой к барабанам тепловой мощности, датчиками температуры 6 барабанов и датчиками температуры 7 нагрева препрега. Закрытая сушильную камера 1 состоит из серии отсеков и оснащена патрубком ввода атмосферного воздуха 11 со стороны выхода препрега и общей системой 4 удаления выделенных паров, установленной со стороны входа препрега.The device for drying the prepreg by several drying drums with air blowing the surface of the prepreg towards its movement (Fig. 14) works as follows. The prepreg 20 enters the closed drying chamber 1 where the guiding element 8 is laid on the first rotary drying drum 2. After rounding the first drum with the guiding elements 8, the prepreg 20 is laid on the second and third rotating drying drums 2, and then circling the last guide element 8 is removed from closed drying chamber 1. The drying drums 2 are heated by heating systems 3, which are controlled by controllers 5 with control systems for the heat input to the drums, temperature sensors 6 of the drums and temperature sensors 7 of the prepreg heating. The closed drying chamber 1 consists of a series of compartments and is equipped with a pipe for entering atmospheric air 11 from the outlet of the prepreg and a common system 4 for removing the emitted vapors installed from the entrance of the prepreg.

Такая конструкция позволяет реализовать принцип противотока между серией последовательно расположенных сушильных камер. В этом случае воздух также перемещается от выхода препрега к его входу с постепенным увеличением содержания паров растворителей.This design allows you to implement the principle of counterflow between a series of consecutively located drying chambers. In this case, the air also moves from the exit of the prepreg to its entrance with a gradual increase in the content of solvent vapor.

Устройство сушки препрега с двух сторон двумя сушильными барабанами и одновременным каландрованием препрега (фиг. 15) работает следующим образом. Препрег 20 входит в закрытую сушильную камеру 1 где направляющим элементом 8 укладывается на нижний вращающийся сушильный барабан 2. После нижнего барабана препрег огибает верхний вращающийся сушильный барабан 2, а затем минуя направляющий элемент 8 выводится из закрытой сушильной камеры 1. Сушильные барабаны 2 подогреваются системами обогрева 3, которые контролируются контроллерами 5 с системами регулировки подводимой к барабанам тепловой мощности датчиками 6 температуры барабанов и датчиками 7 температуры нагрева препрега. Кроме того, верхний барабан передвигается в вертикальной плоскости, что позволяет регулировать величину зазора h. Закрытая сушильную камера 1 оснащена системой 4 удаления выделенных паров.The device for drying the prepreg on both sides with two drying drums and simultaneously calendaring the prepreg (Fig. 15) works as follows. The prepreg 20 enters the closed drying chamber 1 where the guiding element 8 is placed on the lower rotating drying drum 2. After the lower drum, the prepreg surrounds the upper rotating drying drum 2, and then bypassing the guiding element 8 is withdrawn from the closed drying chamber 1. The drying drums 2 are heated by heating systems 3, which are controlled by controllers 5 with control systems for the heat input to the drums by sensors 6 of the temperature of the drums and sensors 7 of the prepreg heating temperature. In addition, the upper drum moves in a vertical plane, which allows you to adjust the amount of clearance h. Closed drying chamber 1 is equipped with a system 4 for the removal of emitted vapors.

Такая конструкция позволяет одновременно с сушкой производить каландрование препрега с целью улучшения качества поверхности, перемешивания слоев связующего высушиваемого препрега.This design allows simultaneously with drying to produce calendaring of the prepreg in order to improve the quality of the surface, mixing the layers of the binder to be dried prepreg.

Устройство сушки препрега сушильным барабаном в среде нагретого воздуха (фиг. 16) работает следующим образом. Препрег 20 входит в закрытую сушильную камеру 1 где направляющим элементом 8 укладывается на вращающийся сушильный барабан 2. Сам сушильный барабан 2 подогревается системой обогрева 3, которая контролируется контроллером 5 с системой регулировки подводимой к барабану тепловой мощности, датчиком 6 температуры сушильного барабана и датчиком 7 температуры нагрева препрега. Закрытая сушильная камера 1 оснащена системой 4 удаления выделенных паров. Кроме того, нижняя правая часть закрытой сушильной камеры 1 оснащена системой 18 подачи нагретого атмосферного воздуха.The device for drying the prepreg with a drying drum in a heated air environment (Fig. 16) works as follows. The prepreg 20 enters the closed drying chamber 1 where the guiding element 8 is placed on a rotating drying drum 2. The drying drum 2 itself is heated by a heating system 3, which is controlled by a controller 5 with a control system for the heat input to the drum, a temperature sensor 6 of the drying drum and a temperature sensor 7 heating the prepreg. Closed drying chamber 1 is equipped with a system 4 for the removal of emitted vapors. In addition, the lower right side of the closed drying chamber 1 is equipped with a system 18 for supplying heated atmospheric air.

Такая конструкция сушилки позволяет интенсифицировать процесс сушки за счет дополнительного конвективного теплоподвода.This design of the dryer allows you to intensify the drying process due to additional convective heat supply.

Устройство сушки препрега сушильным барабаном в среде перемешиваемого в закрытой камере воздуха (фиг. 17) работает следующим образом. Препрег 20 входит в закрытую сушильную камеру 1 где направляющим элементом 8 укладывается на вращающийся сушильный барабан 2. Сам сушильный барабан 2 подогревается системой обогрева 3, которая контролируется контроллером 5 с системой регулировки подводимой к барабану тепловой мощности, датчиком 6 температуры сушильного барабана и датчиком 7 температуры нагрева препрега. Закрытая сушильная камера 1 оснащена системой 4 удаления выделенных паров. Кроме того, закрытая сушильная камера 1 оснащена системой 19 перемешивания воздушно-газовой среды.The device for drying the prepreg with a drying drum in an environment of air mixed in a closed chamber (Fig. 17) works as follows. The prepreg 20 enters the closed drying chamber 1 where the guiding element 8 is placed on a rotating drying drum 2. The drying drum 2 itself is heated by a heating system 3, which is controlled by a controller 5 with a control system for the heat input to the drum, a temperature sensor 6 of the drying drum and a temperature sensor 7 heating the prepreg. Closed drying chamber 1 is equipped with a system 4 for the removal of emitted vapors. In addition, the closed drying chamber 1 is equipped with an air-gas medium mixing system 19.

Такая конструкция, оснащенная системой 19 перемешивания воздушно-газовой среды, позволяет интенсифицировать процесс сушки за счет принудительного выравнивания концентрации паров в сушилке, т.е. фактически принудительному удалению паров растворителей из приповерхностного (по отношению к препрегу) слоя.Such a design, equipped with an air-gas medium mixing system 19, makes it possible to intensify the drying process due to forced equalization of the vapor concentration in the dryer, i.e. actually forced removal of solvent vapors from the surface (with respect to prepreg) layer.

Система перемешивания 19, может быть, как активного действия (например, вентилятор, инжектор), так и пассивного (например, турбуляторы размещенные вдоль движения воздуха, завихрители и т.п.).The mixing system 19 can be either active (for example, a fan, an injector), or passive (for example, turbulators placed along the air, swirlers, etc.).

Таким образом, интенсификацию процесса сушки проводят путем увеличения теплового потока к высушиваемому препрегу за счет стабилизирующего и выравнивающего действия сушильного барабана на поле температур, высокого коэффициента теплообмена при контактном способе теплопередачи; увеличения скорости вентиляционного воздуха, улучшению контроля температур.Thus, the intensification of the drying process is carried out by increasing the heat flux to the dried prepreg due to the stabilizing and leveling effect of the drying drum on the temperature field, a high heat transfer coefficient in the contact heat transfer method; increase the speed of ventilation air, improve temperature control.

Снижение пожаро- и взрывоопасности процесса обеспечивается отсутствием в камере сушки поверхностей нагретых выше температуры воспламенения паров растворителей или производят путем контролируемого сжигания выделяющихся паров летучих органических соединений непосредственно в сушильной камере, причем область горения поддерживают исключительно над областью контакта препрега с сушильным барабаном, избегая тем самым как накопления паров растворителей, так и нежелательной полимеризации связующего при воздействии высоких температур. В последнем случае дополнительно к снижению пожаро- и взрывобезопасности процесса также достигается снижение энергопотребления и, как правило, снижение количества вредных выбросов в окружающую среду.Reducing the fire and explosion hazard of the process is ensured by the absence in the drying chamber of surfaces heated above the ignition temperature of solvent vapors or by controlled burning of the released vapors of volatile organic compounds directly in the drying chamber, the burning area being supported exclusively above the contact area of the prepreg with the drying drum, thereby avoiding how accumulation of solvent vapors, as well as undesired polymerization of the binder when exposed to high temperatures. In the latter case, in addition to reducing the fire and explosion safety of the process, a reduction in energy consumption and, as a rule, a reduction in the amount of harmful emissions into the environment are also achieved.

Воспроизводимость процесса улучшается за счет сведения управления процессом сушки к управлению теплообменом между препрегом и поверхностью сушильного барабана вместо многофакторной задачи в случае сушки без термостабилизации.The reproducibility of the process is improved by reducing the control of the drying process to controlling the heat exchange between the prepreg and the surface of the drying drum instead of the multifactor task in the case of drying without thermal stabilization.

Снижение остаточного содержания летучих веществ в материале достигается путем расширения диапазона целесообразных расходов вентиляционного воздуха и улучшению перемешивания газовой среды. Снижение энергопотребления достигается за счет снижения тепловых потерь с вентиляционным воздухом и на корпусе сушилки.Reducing the residual content of volatile substances in the material is achieved by expanding the range of appropriate flow rates of ventilation air and improving the mixing of the gaseous medium. Reducing energy consumption is achieved by reducing heat loss with ventilation air and on the dryer body.

Таким образом, выше изложенное описание свидетельствует о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:Thus, the above description indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed invention:

- средство, воплощающее заявленное изобретение, при его осуществлении, предназначено для непрерывной сушки длинномерных термочувствительных полуфабрикатов на основе пористых или волокнистых наполнителей, пропитанных растворами термически чувствительных и/или пожаро- и взрывоопасных веществ и их смесей, особенно в органических растворителях, способных в процессе сушки образовывать взрывоопасные смеси с воздухом, в частности, препрегов на основе термореактивных связующих и органических растворителей.- a means of embodying the claimed invention, in its implementation, is intended for continuous drying of lengthy heat-sensitive semi-finished products based on porous or fibrous fillers impregnated with solutions of thermally sensitive and / or fire and explosive substances and their mixtures, especially in organic solvents capable of drying form explosive mixtures with air, in particular, prepregs based on thermosetting binders and organic solvents.

- для заявленного способа и устройства, в том виде как они охарактеризованы в изложенной формуле изобретения, подтверждена возможность их осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов;- for the claimed method and device, as described in the claims, the possibility of their implementation using the means and methods described in the application is confirmed;

- средство, воплощающее заявленное изобретение при осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем поставленных технических задач - упрощение конструкции, интенсификация процесса сушки, улучшение качества продукта, снижение энергопотребления, снижение массы и стоимости оборудования, расширение области применения.- a tool that embodies the claimed invention in the implementation, is able to achieve the perceived technical objectives perceived by the applicant - simplification of the design, intensification of the drying process, improving product quality, reducing energy consumption, reducing the weight and cost of equipment, expanding the scope.

Claims (28)

1. Способ сушки препрега, включающий сушку препрега в сушильной камере с удалением выделяемых паров, причем нагрев препрега осуществляется только прямым теплопереносом при соприкосновении с нагретой поверхностью как минимум одного обогреваемого барабана или прямым теплопереносом при соприкосновении с нагретой поверхностью как минимум одного обогреваемого барабана и, дополнительно, инфракрасным излучением или газовой горелкой, при этом осуществляют контроль температуры барабана и/или линии подвода обогревающего барабан теплоносителя и, дополнительно, поверхности препрега, регулировку подводимой к препрегу тепловой мощности, отличающийся тем, что температура препрега не превышает температуры желатинизации полимерного связующего.1. The method of drying the prepreg, comprising drying the prepreg in a drying chamber to remove the emitted vapors, and the prepreg is heated only by direct heat transfer in contact with the heated surface of at least one heated drum or direct heat transfer in contact with the heated surface of at least one heated drum and, in addition infrared radiation or a gas burner, while controlling the temperature of the drum and / or the supply line of the heating drum heating medium and, additionally, the surface of the prepreg, adjusting the heat input to the prepreg, characterized in that the temperature of the prepreg does not exceed the gelation temperature of the polymer binder. 2. Способ сушки препрега по п. 1, отличающийся тем, что температура барабана не превышает температуры желатинизации полимерного связующего.2. The method of drying the prepreg according to claim 1, characterized in that the temperature of the drum does not exceed the gelatinization temperature of the polymer binder. 3. Способ сушки препрега по п. 1, отличающийся тем, что производят сжигание выделяющихся паров летучих органических соединений непосредственно на поверхности препрега, причем область горения приходится исключительно на область контакта препрега с сушильным барабаном.3. The method of drying the prepreg according to claim 1, characterized in that the emitted vapors of volatile organic compounds are burned directly on the surface of the prepreg, and the combustion region falls solely on the contact area of the prepreg with the dryer drum. 4. Способ сушки препрега по п. 1, отличающийся тем, что удаление выделяемых паров осуществляют вентиляцией противотоком по отношению к движению высушенного препрега.4. The method of drying the prepreg according to claim 1, characterized in that the emitted vapors are removed by countercurrent ventilation with respect to the movement of the dried prepreg. 5. Способ сушки препрега по п. 1, отличающийся тем, что сушка препрега осуществляется в контролируемой среде инертных газов и/или паров растворителей.5. The method of drying the prepreg according to claim 1, characterized in that the drying of the prepreg is carried out in a controlled environment of inert gases and / or vapor of solvents. 6. Способ сушки препрега по п. 1, отличающийся тем, что сушка препрега осуществляется при пониженном давлении или в вакууме.6. The method of drying the prepreg according to claim 1, characterized in that the drying of the prepreg is carried out under reduced pressure or in vacuum. 7. Способ сушки препрега по п. 1, отличающийся тем, что в процессе сушки проводится дополнительная термообработка на том же или последующем сушильном барабане.7. The method of drying the prepreg according to claim 1, characterized in that during the drying process, additional heat treatment is carried out on the same or subsequent drying drum. 8. Способ сушки препрега по п. 1, отличающийся тем, что удаление выделяемых паров осуществляют вентиляцией противотоком по отношению к набору сушильных камер.8. The method of drying the prepreg according to claim 1, characterized in that the emitted vapors are removed by counterflow ventilation with respect to the set of drying chambers. 9. Способ сушки препрега по п. 1, отличающийся тем, что в процессе сушки осуществляют каландрование препрега сушильными барабанами или сушильным барабаном и дополнительным каландрующим валом.9. The method of drying the prepreg according to claim 1, characterized in that in the drying process calendering of the prepreg is carried out with drying drums or a drying drum and an additional calendaring shaft. 10. Способ сушки препрега по п. 1, отличающийся тем, что изменение угла обхвата препрегом поверхности сушильных барабанов осуществляют путем взаимного перемещения сушильных барабанов относительно друг друга или перемещением направляющего барабана.10. The method of drying the prepreg according to claim 1, characterized in that the change in the angle of the girth of the prepreg surface of the drying drums is carried out by mutual movement of the drying drums relative to each other or by moving the guide drum. 11. Способ сушки препрега по п. 1, отличающийся тем, что изменение угла обхвата препрегом поверхности барабана осуществляют путем смещения как минимум одного направляющего элемента вдоль поверхности сушильного барабана.11. The method of drying the prepreg according to claim 1, characterized in that the change in the angle of the girth of the prepreg of the drum surface is carried out by displacing at least one guide element along the surface of the drying drum. 12. Способ сушки препрега по п. 1, отличающийся тем, что подаваемый в сушильную камеру воздух предварительно нагревают.12. The method of drying the prepreg according to claim 1, characterized in that the air supplied to the drying chamber is preheated. 13. Способ сушки препрега по п. 1, отличающийся тем, что вентиляционный воздух дополнительно турбулизируют и/или перемешивают в сушильной камере.13. The method of drying the prepreg according to claim 1, characterized in that the ventilation air is additionally turbulized and / or mixed in the drying chamber. 14. Устройство для сушки препрега, содержащее как минимум один узел барабанной сушки, подключенный к системе обогрева и оснащенный системой удаления выделенных паров ЛОС, контроллер как минимум с одним датчиком температуры, систему регулировки подводимой к препрегу тепловой мощности, отличающееся тем, что узел барабанной сушки выполнен в виде закрытой камеры с расположенным в ней как минимум одним сушильным барабаном, а датчики температуры расположены внутри барабана и/или линии подвода обогревающего барабан теплоносителя и, дополнительно, на выходе препрега с поверхности вращающегося нагретого барабана и, дополнительно, по наружной поверхности барабана.14. A device for drying a prepreg, containing at least one drum drying unit connected to a heating system and equipped with a VOC emitted vapor removal system, a controller with at least one temperature sensor, a control system for heat input to the prepreg, characterized in that the drum drying unit it is made in the form of a closed chamber with at least one drying drum located in it, and temperature sensors are located inside the drum and / or the supply line of the heating fluid heating the drum and, additionally, at the exit of the prepreg from the surface of the rotating heated drum and, additionally, on the outer surface of the drum. 15. Устройство сушки препрега по п. 14, отличающееся тем, что в закрытой сушильной камере над поверхностью барабана установлен инфракрасный излучатель, подключенный к контроллеру и датчикам температуры, установленному на выходе препрега с поверхности сушильного барабана.15. The prepreg drying device according to claim 14, characterized in that an infrared emitter is installed in the closed drying chamber above the drum surface and is connected to a controller and temperature sensors installed at the exit of the prepreg from the dryer drum surface. 16. Устройство сушки препрега по п. 14, отличающееся тем, что в закрытой сушильной камере над поверхностью нагреваемого теплоносителем сушильного барабана установлен инфракрасный излучатель, подключенный к контроллеру и датчику температуры, установленному на выходе препрега с поверхности сушильного барабана.16. The prepreg drying device according to claim 14, characterized in that an infrared emitter is installed in the closed drying chamber above the surface of the dryer drum heated by the coolant and is connected to a controller and a temperature sensor installed at the exit of the prepreg from the dryer drum surface. 17. Устройство сушки препрега по п. 14, отличающееся тем, что в закрытой сушильной камере над поверхностью сушильного барабана установлена газовая горелка, подключенная к контроллеру и датчику температуры, установленному на выходе препрега с поверхности сушильного барабана.17. The prepreg drying device according to claim 14, characterized in that a gas burner is installed in the closed drying chamber above the surface of the dryer drum, connected to a controller and a temperature sensor installed at the exit of the prepreg from the surface of the dryer drum. 18. Устройство сушки препрега по п. 14, отличающееся тем, что закрытая сушильная камера выполнена круглой формы над поверхностью сушильного барабана, а подачу атмосферного воздуха в закрытую сушильную камеру осуществляют со стороны выхода препрега с поверхности сушильного барабана, а движение атмосферного воздуха организовано вдоль поверхности препрега.18. The drying device of the prepreg according to claim 14, characterized in that the closed drying chamber is circular in shape above the surface of the drying drum, and atmospheric air is supplied to the closed drying chamber from the exit side of the prepreg from the surface of the drying drum, and the movement of atmospheric air is organized along the surface prepreg. 19. Устройство сушки препрега по п. 14, отличающееся тем, что в закрытой сушильной камере располагают как минимум два сушильных барабана, перемещающихся друг относительно друга таким образом, что угол обхвата сушильных барабанов препрегом изменяется.19. The drying device of the prepreg according to claim 14, characterized in that at least two drying drums are arranged in a closed drying chamber, moving relative to each other so that the angle of the drying drum is changed. 20. Устройство сушки препрега по п. 14, отличающееся тем, что в закрытой сушильной камере располагают как минимум два сушильных барабана и один направляющий барабан, перемещающийся между сушильными барабанами таким образом, что угол обхвата препрегом сушильных барабанов изменяют.20. The drying device of the prepreg according to claim 14, characterized in that at least two drying drums and one guide drum are arranged in the closed drying chamber, moving between the drying drums in such a way that the angle of the prepreg of the drying drums is changed. 21. Устройство сушки препрега по п. 14, отличающееся тем, что закрытая сушильная камера с сушильным барабаном оснащена двумя направляющими элементами, расположенными на поверхности барабана, причем направляющие элементы продвигают вдоль поверхности барабана и устанавливают требуемый угол обхвата сушильного барабана препрегом, а температуру измеряют на выходе препрега с поверхности сушильного барабана.21. The drying device of the prepreg according to claim 14, characterized in that the closed drying chamber with a drying drum is equipped with two guide elements located on the surface of the drum, the guide elements being advanced along the surface of the drum and setting the required angle of the drying drum by the prepreg, and the temperature is measured by the output of the prepreg from the surface of the drying drum. 22. Устройство сушки препрега по п. 14, отличающееся тем, что закрытая сушильная камера выполнена герметичной и оснащена уплотняющими устройствами на входе и выходе препрега из закрытой сушильной камеры, причем подачу инертных газов в камеру осуществляют через патрубок, расположенный в верхней части закрытой сушильной камеры, а удаление газов - через патрубок в нижней части закрытой сушильной камеры.22. The prepreg drying device according to claim 14, characterized in that the closed drying chamber is sealed and equipped with sealing devices at the entrance and exit of the prepreg from the closed drying chamber, and the inert gases are supplied to the chamber through a pipe located in the upper part of the closed drying chamber and the removal of gases through the pipe at the bottom of the closed drying chamber. 23. Устройство сушки препрега по п. 14, отличающееся тем, что закрытая сушильная камера оснащена вакуумным насосом и имеет уплотнения на входе и выходе препрега.23. The prepreg drying device according to claim 14, characterized in that the closed drying chamber is equipped with a vacuum pump and has seals at the inlet and outlet of the prepreg. 24. Устройство сушки препрега по п. 14, отличающееся тем, что закрытая сушильная камера имеет как минимум два отделения, изолированные друг от друга перегородкой, в которых располагают дополнительные сушильные барабаны, причем закрытая сушильная камера и отделения оснащены как минимум одной системой удаления выделенных паров.24. The prepreg drying device according to claim 14, characterized in that the closed drying chamber has at least two compartments isolated from each other by a partition in which additional drying drums are located, wherein the closed drying chamber and compartments are equipped with at least one emitted vapor recovery system . 25. Устройство сушки препрега по п. 14, отличающееся тем, что закрытая сушильная камера имеет как минимум одно дополнительное отделение, в котором располагают дополнительные сушильные барабаны, причем последняя камера оснащена патрубком подачи атмосферного воздуха, а первая камера - системой удаления выделенных паров, и движение парогазовой среды организовано по принципу противотока.25. The prepreg drying device according to claim 14, characterized in that the closed drying chamber has at least one additional compartment in which additional drying drums are located, the last chamber equipped with a pipe for supplying atmospheric air, and the first chamber with a system for removing the emitted vapors, and the movement of the gas-vapor medium is organized according to the principle of counterflow. 26. Устройство сушки препрега по п. 14, отличающееся тем, что в закрытой сушильной камере располагают два сушильных барабана, причем верхний сушильный барабан передвигают в вертикальном направлении для установки нужной толщины протягиваемого препрега.26. The drying device of the prepreg according to claim 14, characterized in that two drying drums are arranged in the closed drying chamber, the upper drying drum being moved in the vertical direction to set the desired thickness of the drawn prepreg. 27. Устройство сушки препрега по п. 14, отличающееся тем, что закрытая сушильная камера оснащена устройством нагрева подаваемого воздуха.27. The drying device of the prepreg according to claim 14, characterized in that the closed drying chamber is equipped with a heating device for the supplied air. 28. Устройство сушки препрега по п. 14, отличающееся тем, что закрытая сушильная камера оснащена системой перемешивания воздушно-газовой среды активного или пассивного действия.28. The prepreg drying device according to claim 14, characterized in that the closed drying chamber is equipped with an active or passive air-gas mixing system.
RU2017134245A 2017-10-02 2017-10-02 Method of drying prepreg and device for its implementation (versions) RU2722540C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017134245A RU2722540C2 (en) 2017-10-02 2017-10-02 Method of drying prepreg and device for its implementation (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017134245A RU2722540C2 (en) 2017-10-02 2017-10-02 Method of drying prepreg and device for its implementation (versions)

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017134245A RU2017134245A (en) 2019-04-02
RU2017134245A3 RU2017134245A3 (en) 2019-04-02
RU2722540C2 true RU2722540C2 (en) 2020-06-01

Family

ID=66089391

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017134245A RU2722540C2 (en) 2017-10-02 2017-10-02 Method of drying prepreg and device for its implementation (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2722540C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4530733A (en) * 1979-10-23 1985-07-23 Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gesellschaft Mit Beschraenkter Haftung Apparatus for impregnating reinforcing fiber materials with a resinous binder material
WO1994019398A1 (en) * 1993-02-19 1994-09-01 Ici Composites Inc. Curable composite materials
RU2206582C1 (en) * 2002-01-25 2003-06-20 Федеральное Государственное унитарное предприятие Производственное объединение "Авангард" Method of production of prepreg for winding heat- shielding and/or anti-static internal shells for glass plastic tubes-envelopes of various classes and purposes
EP0878290B1 (en) * 1997-05-15 2004-11-24 Toray Industries, Inc. Cloth prepreg and wet process for manufacturing the same
RU2392285C1 (en) * 2008-11-05 2010-06-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева Device for prepreg production

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4530733A (en) * 1979-10-23 1985-07-23 Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gesellschaft Mit Beschraenkter Haftung Apparatus for impregnating reinforcing fiber materials with a resinous binder material
WO1994019398A1 (en) * 1993-02-19 1994-09-01 Ici Composites Inc. Curable composite materials
EP0878290B1 (en) * 1997-05-15 2004-11-24 Toray Industries, Inc. Cloth prepreg and wet process for manufacturing the same
RU2206582C1 (en) * 2002-01-25 2003-06-20 Федеральное Государственное унитарное предприятие Производственное объединение "Авангард" Method of production of prepreg for winding heat- shielding and/or anti-static internal shells for glass plastic tubes-envelopes of various classes and purposes
RU2392285C1 (en) * 2008-11-05 2010-06-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева Device for prepreg production

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017134245A (en) 2019-04-02
RU2017134245A3 (en) 2019-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3757427A (en) Method and apparatus for drying solvents
US3231985A (en) Heating, drying and curing apparatus and methods
US5528839A (en) Control and arrangement of a continuous process for an industrial dryer
US2391195A (en) Drier
US20060179680A1 (en) Vapor collection method and apparatus
BR112013030700B1 (en) process and apparatus for the treatment of thermochemical modification of wood
US10006712B2 (en) Recirculating system for use with green wood veneer dryers and method for drying green wood veneer
JP2015155091A (en) Dryer
US4798007A (en) Explosion-proof, pollution-free infrared dryer
EP4013590B1 (en) System and process for curing a wet coating applied to a substrate
RU2722540C2 (en) Method of drying prepreg and device for its implementation (versions)
GB990873A (en) Process and apparatus for enamelling wires
CN208085252U (en) Safety and energy-saving suspension baking oven
CN103814266B (en) Drying is applied to the method and apparatus of the fluid film of substrate
US20230051688A1 (en) Can Drying and Moisture Control System
CN104549210A (en) Photocatalytic reagent and application on aluminized paper
CN1238681C (en) Vapor collection method and apparatus
RU180584U1 (en) DEVICE FOR CONTINUOUS THERMO-OXIDATIVE STABILIZATION OF LONG-DIMENSIONAL FIBROUS MATERIALS
JP2018021720A (en) Hot blast circulation type heating device and process of manufacture of separation film structure using the hot blast circulation type heating device
Kaper et al. Oven Drying of Inkjet‐Printed Functional Fluids on Industrial Scale
EP3396287B1 (en) A kiln and method for the firing of basic ceramic articles
JPS6336871A (en) Drying and heat treating device making use of infrared radiation
RU2805399C1 (en) Installation for drying bulk and disperse materials
SU774617A1 (en) Apparatus for impregnating elongated material
SU1575032A1 (en) Radiation-convective drying unit

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20190624

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20191113

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201003

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20210609