2. Установка дл нанесени полимеров в виде растворов или дисперсий методом распылени , включающа источники подачи полимерного материала и газа, соединенные с узлом дл их распылени в газовый тракт, сообщающийс с устройством с фазовым разделением , отличающа с тем, что она снабжена расположенными за узлом дл распылени полимерного материала и газа по ходу их перемещени теплообменником и инерционным пылеуловителем, сообщающимс с газовым трактом.2. An installation for applying polymers in the form of solutions or dispersions by spraying, including sources of polymer material and gas supply, connected to an assembly for spraying them into a gas path, communicating with a phase separation device, characterized in that it is provided with spraying the polymer material and gas along their movement with a heat exchanger and an inertial dust collector in communication with the gas path.
1 , . Изобретение относитс к технологии изготовлени изделий или получени покрытий Из полимерных материсшов методом распылени и к оборудованию по осуществлению процессов изготовлени этих изделий и пЬкрытий и может быть использовано дл нанесени полимерных композиций на издели сложной конфигурации, а также на крупногабаритные издели Изобретение может быть также исполь зовано дл приготовлени высокодисперсных порошков из полимеров, а та же порошков красителей. Известен способ нанесени полиме ров в виде растворов или дисперсий на поверхность методом распылени Известный способ заключаетс в том, что сжатглй воздух подают в форсунку, котора сообщена с емкостью , содержащей раствор или дисперсию полимера, и за счет инжёкции происходит распыление раствора или дисперсии полимера на поверхность п ложки. Недостатком известйого способа вл етс то, что капли полимера, на несенные на поверхность издели , им ют сравнительно большие размеры, чт приводит к образованию неравномерно толщины полимерного Покрыти . Кроме того, дл нанесени очеред ного сло полимерного покрыти необходима длительна операции по выс шиванию предварительно нанесенного сло . Кроме того, в известном устро стве не предусмотрен отвод пожаровзрывоопасных и токсичных паров рас ворител из зоны напылени . Известен также способ нанесени полимеров в виде растворов или дисперсий методом распылени , заключающийс в том, что частицы полимера р . пыл ют в ПОТОК газа, а полученный двухфазный поток направл ют в распылительное устройстпо с фазовым разде лением, после чего полученную фазу частиц полимера направл ют на подложку С 21. Данный способ вл етс наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату. .Способосуществлдют установкой дл нанесени полимеров.в виде растворов или диcпeJpcий методом распылени , включающей источники подачи полимерного материала и газа, соединенные с узлом дл их распылени в газовый тракт, сообщающийс с устройством с фазоввлм разделением известном способе пропускание двухфазного потока через распылительное устройство с фазовым разделением обеспечивает осаждение на подложку только частиц полимера-, так как частицы аэрозол с максимальной скоростьюу которую они могут развить при сверхзвуковом перепаде в устройстве с фазовым разделением, осаждаютс на подложку, котора находитс вне зоны движени - сверхзвукового потока газов. В результате на подложке не возникает подушки уплотненного газа., мешающей проникновению частиц к подложке. Из-за отсутстви интенсивного обдува подложки набегающим потоком газов скоростью высыха ,ни адгезива значительно уменьшаетс , что положительно сказываетс на напылении аэрозол на издели . Однако недостаток известного способа заключаетс в том, что им невозможно осуществл ть непрерывное нанесение нескольких слоев Полимера без предварительной под-сушки каждого сло в .отдельности, что приводит к значительному увеличению времени на подсушку каждого последующего сло . Применение дополнительно операции сушки нанесенного полимерного сло перед нанесением следующего сло не позвол ет получать качественное покрытие, так как образующа с на поверхности пленка преп тствует сушке. При увеличении же скорости сушки образуетс неровна поверхность , т.е. резко ухудшаетс качество поверхности издели . Все это обуславливает низкую производительность процесса при получении многослойных покрытий. Цель изобретени - интенсификаци процесса нанесени путем подсуш вани наносимых частиц полимера. Это достигаетс тем в способе на несени полимеров в виде растворов или дисперсий методом распылени , заключающемс в том, что частицы полимера распыл ют в поток газа, а полученный, двухфазный поток направл ют в распылительное устройство с фазовым разделением, после чего полученную фазу частиц полимера направл ют на подложку, перед распы лением частиц полимера в газовый поток последний наг4 евают. Способ осуществл ет установкой дл нанесени полимеров в виде раст воров или дисперсий методом распыле ни , включающей источники подач пол мерного материала и газа, соединенные с узлом дл их распылени в газощый тракт, сообщающийс с устройс вом с фазовым разделением. Предлагаема установка снабжена расположенными за узлом дл распыле ни полимерного материала и газа по ходу их перемещени теплообменником и инерционным пылеуловителем, сообщающимис с газовым трактом. На фиг. 1 схематически изображена установка дл осуществлени способа , на фиг. 2, 3, 4 и 5 - вариант выполнени устройства с фазовым раз делением. Установка содержит узел распьшени , выполненный в виде форсунки 1, котора сообщена трубопроводом 2с емкостью - бачком 3 дл полимеров и трубопроводом 4 - с компрессором Форсунка 1 установлена в газовом тракте б, сообщающимр с устройство с фазовым разделением 7, включающем сверхзвуковое сопло 8 (фиг. 2-5). Установка снабжена инерционным пылеуловителем 9, сообщенным с газо вым трактом 6. С газовым трактом 6 сообщен через трубопровод 10 и тепл рбменник 11. Устройство с фазовым р делением 7 закольцовано трубопроводом 12 и 4 через поглотитель 13 вла ги и компрессор 5. Трубопровод 12 снабжен одним или несколькими погло тител ми 14 химических элементов и питателем 15 инертного газа, трубопровод 16 сообщает емкость 3 дл полимеров с компрессором 5, на трубопроводе 12 установлены вентили 17, 18 и 19. На трубопроводах 2, 4, 10 и 16 у тановлены соответственно вентили 20, 21, 22 и 23. Трубопровод 16 и . бачок 3 дл полимеров снабжены обратными кладанами соответственно 24 и 25, трубопровод 26 служит дл подвода через вентиль 27 прпимера к бачку 3. Инерционный уловитель 9, газовый тракт 6. и поглотитель 13 влаги снабжены емкост ми 28, 29 и 30 дл сбора полимера с вентил ми 31, 32 и 33. Питатель 15 инертного газа снабжен вентилем 34. Устройство с фазовым разделением 7 кроме сверхзвукового сопла 8 содержит сверхзвуковой диффузор 35 и автономный источник разр жени , роль которого выполн ет компрессор 5. Эту роль может выполн ть и автономно установленный вакуумный насос (на чертеже не показан). Установка дл нанесени полимеров методом распылени работает следующим образом. В первом варианте работй установки из приготовительного участка по трубопроводу 26 в бачок 3 полимеров подаетс порци поликюрной композиции . При этом вентиль 20 закрыт. Затем включают компрессор 5, воздух или газ нагнетают в трубопроводы 16, 4 и 10. Затем открывают вентиль 23 и при ПОМОЩИ обратных клапанов 24. и 25 над уровнем Полимера создгиот заданное давление, потом открывают вентиль 21 и 20. Тогда полимерна композици и воздух или , газ поступают в форсунку 1, которой осуществл ют распыл полимера в газовый тракт 6, .где крупные частицы осаждаютс на стенки и стекают в емкость 28 и 29, мелкие капли проход через сопло 8, у которого непременным элементом вл етс ось дозвукового конфуэора, идуща перед критическим сечением по ломанной или кривой линии. Касательна к ори дозвукового конфузора не пересекает ось дозвукового конфузора , т.е. кривизна этой оси напр .авлена в одну сторону €ез перел1омов. В результате движени потока аэрозол по искривленному . дозвуковому конфузору происходит поворот потока. Частицы полимера смещаютс в потоке под действием центробежной силы к периферии. За критическим сечением, сопла 8 газ расшир етс , разгон сь до сверхзвуковой скорости. При этом направлени движени сверхзвукового потока газов и инерционных сил час .тиц друг с другом образуют заданный .угол. Б результате происходит разделение фаз на поток чистого газа и поток частиц полимера. За критическим сечением сопла 8 газ может расшир тьс по закону Прантл -Майера при обтекании выпук-лой поверхности, при этом происходит наиболее эффективное разделение фаз. Вместе с вентил ми 20 и 21 откы- . вают вентиль 22 и включа1дт теплообменник 11. В теплообменнике 11 температура газа измен етс в широком диапазоне ( 10МОО°С) в зависимости от необходимой технологии изготовлени издели . -В газовом тракте 6 капельки полимера подсьахают до необходимой остаточной влажности. За соплом 8 растворитель идет вместе с воздухом, а частицы полимера напыл ют на изделие. В варианте работы установки, когда растворитель полимера требует об зательной рекуперации, процес отделени частиц полимера от газа тот же, что и в предыдущем варианте только сверхзвуковой поток газа по инерции попадает в сверхзвуковой диффузор 35, а затем - в трубопровод 12. Вентили 17 и 18 открыты. В поглотителе 13 влаги гиз охлаждаетс и в результате конденсации ско центрированна влага (растворитель полимера) накапливаетс в емкости 3 Газ возвращаетс по трубопроводу 12 в компрессор 5. Возможен вариант, когда воздух из поглотител 13 влаги через вентил тор или вакуумный насос выбрасываетс в атмосферу (на фиг. не показано). В варианте работы установки, ко растворитель полимера взрывоопасен перед началом работы все вентили у тановки открыты и происходит проду ка всей системы установки инертным газом. Затем все вентили закрывают Дальнейша последовательность включени установки как и в предыдущем варианте. Затем перекрывают вентиль 18,и открывают вентиль 19, при этом кислород, который подсасываетс пот ком инертного газа вместе с воздухо в устройстве с фазовым разделением улавливаетс в поглотител х 14 хими ческих элементов. Далее цикл повтор етс . Пример. Рецепт резиновой смеси, вес.ч.; Каучук СК ПТ Окись цинка 1,5 Тиурам 0,5 Каптакс 2,0 50,о Сажа ПМ-75 Стеаринова кислота В качестве растворител использо ван бензин калоша. Клей изготовил в клеемешалке СРК-3 с небольшим объ емом 3,0 л. Врем приготовлени кле 8 ч. Весовое соотношение резиновой смеси и бензина 1; 8,5 т 10,0. Указанный раствор кле заливают в. емкость полимеров 3 и распыл ют в газовый тракт б, по которому проходили инертный газ с температурой 80-85°С, и экспозици капель полимера происходит в течение 10fl2 с. Затем крупные частицы, превышающие 10-15 мк, осаждались в пылеуловителе 9, а астицы полимера меньше этого размера вместе с потоком инертного газа проходили через сопло 8. Частицыполимера, подсушенные таким образом, наносились на хлопчатобумажную тканевую подложку, котора была .надета на форму. Толщина полимерного сло зависела от времени н1аПылени . Максимальна толщина напылени получена 0,5 0 ,55 мм в течение 5т5,5 мин. Полученное таким образом полимерное покрытие на форме помещали в сушильный шкаф при 100°С. на 60 мин., а затем вулканизовали в паровом котле при течение 30 мин. ПЬлученна полимерна пленка обладала следующими физикомеханическими характеристиками: Напр жение при 300%-ном удлинении, МПа1,5 Прочность при раст жении , МПа8,3 Относительное удлинение , %700,0 Остаточное удлинение , % Сопротивление раздиру, Н/м 25,0 Предлагаемое изобретение позволит наносить покрыти в виде растворов или дисперсий полимеров, подсушенных в потоке газа, что в свою очередьпозволит наносить защитные покрыти непрерывно любой толщины, значительно сократив врем изготовлени таких изделий, и существенно повысить их качество-, рекуперировать растворитель полимеров, резко снизить себестоимость изготовл емых изделий; уменьшить загазованность цехов ,вредными летучими растворител ми и тем самым улучшить и облегчить услови труда. Исключить пожаро-взрывоопасность при изготовлении данного вида изделий .one , . The invention relates to the technology of manufacturing products or obtaining coatings from polymeric materials by sputtering and equipment for carrying out the processes of manufacturing these products and coatings and can be used to apply polymer compositions to products of complex configuration, as well as to large-sized products. preparing highly dispersed powders from polymers, and the same dye powders. A known method of applying polymers in the form of solutions or dispersions to the surface by spraying. A known method is that compressed air is supplied to the nozzle, which communicates with the container containing the polymer solution or dispersion, and the solution is sprayed onto the surface by injection. n spoons. The disadvantage of the lime method is that the drops of polymer, which are worn on the surface of the product, have relatively large dimensions, which leads to the formation of an uneven thickness of the polymer coating. In addition, a long layer of polymer coating is required for long-term drying of the previously applied layer. In addition, in the known apparatus, there is no provision for removal of fire-hazardous and toxic fumes from the spray area. There is also known a method of applying polymers in the form of spraying solutions or dispersions, which consists in the fact that the particles of polymer p. dusts the gas into a STREAM, and the resulting two-phase flow is sent to a phase-dispersed spraying device, after which the resulting phase of the polymer particles is directed to the C 21 substrate. This method is closest to the described invention in its technical nature and the achieved result. A method for applying a polymer in a solution or dispersion by spraying, including sources of polymeric material and gas, connected to a node for spraying them into a gas path, communicating with a phase separation device; a known method of passing a two-phase flow through a spray device with phase separation provides for the deposition of polymer particles only on the substrate, since aerosol particles with a maximum speed that they can develop during supersonic heating In a device with phase separation, they are deposited on a substrate that is outside the zone of motion — a supersonic gas flow. As a result, there is no compressed gas cushion on the substrate that prevents particles from penetrating to the substrate. Due to the absence of an intensive blowing of the substrate by the oncoming gas flow, the drying rate and no adhesive are significantly reduced, which has a positive effect on the deposition of aerosol on the product. However, the disadvantage of this method is that it is impossible for them to continuously apply several layers of Polymer without first drying each layer separately, which leads to a significant increase in the time required for drying each subsequent layer. The use of an additional step of drying the deposited polymer layer before applying the next layer does not allow to obtain a high-quality coating, since the film forming on the surface prevents drying. As the drying rate increases, an uneven surface forms, i.e. the quality of the surface of the product deteriorates dramatically. All this causes a low productivity of the process in the preparation of multilayer coatings. The purpose of the invention is to intensify the deposition process by drying the applied polymer particles. This is achieved by the method of carrying polymers in the form of solutions or dispersions by spraying, which means that the polymer particles are sprayed into the gas flow, and the resulting two-phase flow is sent to the spray device with phase separation, after which the resulting phase of the polymer particles is directed on the substrate, before spraying the polymer particles into the gas stream, the latter is blown. The method is implemented by a plant for applying polymers in the form of solutions or dispersions by spraying, including sources of supply of a polymer material and gas, connected to an assembly for spraying them into the gas path, communicating with the device with phase separation. The proposed installation is equipped with a heat exchanger and an inertial dust collector located behind the unit for spraying polymeric material and gas along their movement, communicating with the gas path. FIG. 1 shows schematically an installation for carrying out the method; FIG. 2, 3, 4 and 5 — an embodiment of the device with phase separation. The installation contains a flow unit made in the form of a nozzle 1, which is connected by a pipe 2 with a tank of polymer 3 and a pipe 4 with a compressor. The nozzle 1 is installed in a gas duct which communicates with a device with phase separation 7 including a supersonic nozzle 8 (Fig. 2-5). The installation is equipped with an inertial dust collector 9 communicated with the gas path 6. The gas path 6 is connected through conduit 10 and is warmly effected. 11. The device with phase separation 7 is looped through conduit 12 and 4 through the absorber 13 moisture and compressor 5. Pipeline 12 is equipped with one or several scavengers of chemical elements 14 and an inert gas feeder 15, pipe 16 communicates capacity 3 for polymers with compressor 5, valves 17, 18, and 19. are installed on pipe 12. Valves 20, respectively, are installed at pipelines 2, 4, 10, and 16 , 21, 2 2 and 23. Pipeline 16 and. tank 3 for polymers is supplied with inverse cladans, respectively, 24 and 25, pipe 26 serves for supplying prpimer through valve 27 to tank 3. Inertial trap 9, gas path 6. and absorber 13 of moisture are supplied with tanks 28, 29 and 30 for collecting polymer from the valve 31, 32, and 33. The inert gas feeder 15 is provided with a valve 34. A device with phase separation 7, in addition to a supersonic nozzle 8, contains a supersonic diffuser 35 and an independent source of discharge, which is played by a compressor 5. A self-contained vacuum th pump (not shown). The polymer spray installation works as follows. In the first variant of the installation operation, a portion of the polycure composition is supplied from the preparatory section through conduit 26 to the tank 3 of polymers. When this valve 20 is closed. Then the compressor 5 is turned on, air or gas is injected into pipes 16, 4 and 10. Then the valve 23 is opened and, with the help of check valves 24. and 25 above the Polymer level, creates a predetermined pressure, then the valve 21 and 20 are opened. Then the polymer composition and air or The gas enters the nozzle 1, which sprays the polymer into the gas path 6, where large particles are deposited on the walls and flow into tank 28 and 29, small drops pass through the nozzle 8, in which the axis of the subsonic confueor is before critical section by a broken or curved line. The tangent to the ori of the subsonic confuser does not intersect the axis of the subsonic confuser, i.e. The curvature of this axis is, for example, one-sided. As a result of movement of the aerosol flow through the curved. subsonic confuser is turning the flow. Polymer particles are displaced in the flow by centrifugal force to the periphery. Beyond the critical section, the nozzles 8 gas expands, accelerating to supersonic speed. In this direction, the movement of the supersonic flow of gases and inertial forces of the hour together form a predetermined angle with each other. As a result, the phases are separated into a stream of pure gas and a stream of polymer particles. Beyond the critical section of the nozzle 8, the gas can expand according to the Prantl-Mayer law when flowing around a convex surface, with the most efficient phase separation occurring. Together with the valves 20 and 21 otky-. The valve 22 and the heat exchanger 11 are turned on. In the heat exchanger 11, the gas temperature varies over a wide range (10 MOO ° C) depending on the required technology for manufacturing the product. - In the gas path, 6 droplets of polymer are pushed to the required residual moisture. After the nozzle 8, the solvent goes along with the air, and the polymer particles are sprayed onto the product. In the variant of the installation, when the polymer solvent requires mandatory recovery, the process of separating polymer particles from gas is the same as in the previous version, only the supersonic gas flow by inertia enters the supersonic diffuser 35, and then into the pipeline 12. Valves 17 and 18 are open. In the moisture absorber 13, the gypsum is cooled and condensation causes the centered moisture (polymer solvent) to accumulate in the tank 3. The gas is returned via line 12 to the compressor 5. It is possible that the air from the moisture absorber 13 is vented to the atmosphere through the fan or a vacuum pump. Fig. not shown). In the variant of installation operation, the polymer solvent is explosive before starting all valves of the installation are open and the entire installation system is injected with an inert gas. Then all the valves close the Further sequence of switching on the installation as in the previous version. The valve 18 is then shut off, and the valve 19 is opened, while oxygen, which is sucked up by sweating the inert gas along with the air in the phase separation device, is trapped in the absorber 14 of the chemical elements. Then the cycle repeats. Example. Rubber compound recipe, parts by weight; Rubber SC PT Zinc oxide 1.5 Tiuram 0.5 Kaptaks 2.0 50, o Soot PM-75 Stearic acid Gasoline Kalosha was used as a solvent. Glue made in the glue mixer SRK-3 with a small volume of 3.0 liters. The cooking time is 8 hours. The weight ratio of the rubber mixture and gasoline is 1; 8.5 t 10.0. The specified glue solution is poured into. the capacity of polymers 3 is sprayed into the gas duct b, through which the inert gas with a temperature of 80-85 ° C has passed, and the exposure of the polymer droplets takes place within 10 hours. Then large particles exceeding 10-15 microns precipitated in the dust collector 9, and the polymer particles smaller than this size along with the flow of inert gas passed through the nozzle 8. The polymer particles thus dried were deposited on the cotton fabric backing that was on the mold. The thickness of the polymer layer depended on the time of dusting. The maximum sputtering thickness was 0.5 0.55 mm over a period of 5-5.5 minutes. The polymer coating thus obtained on the mold was placed in an oven at 100 ° C. for 60 minutes and then vulcanized in a steam boiler for 30 minutes. The cured polymer film had the following physicomechanical characteristics: Voltage at 300% elongation, MPa1.5 Tensile strength, MPa8.3 Relative elongation,% 700.0 Residual elongation,% Tear resistance, N / m 25.0 Proposed invention will allow coating in the form of solutions or dispersions of polymers dried in a gas flow, which in turn will allow to apply protective coatings of any thickness continuously, significantly reducing the time to manufacture such products, and significantly improve their quality; kuperirovat solvent polymers dramatically reduce the cost of products manufactured proxy; reduce the gas pollution of workshops, harmful volatile solvents, and thereby improve and ease the working conditions. Eliminate the fire and explosion hazard in the manufacture of this type of products.
гпgp
JJJj