SU1400497A3 - Устройство дл охлаждени пластичных пленок,полученных раздувом трубчатой оболочки - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к получению полимерных пленок раздувом и м.б. использовано в химической промышленности . Цель изобретени  - повьшение производительности устройства и улучшение оптических свойств пленок. Дл  этого устройство содержит нижнюю не-- замкнутую камеру с регулируемым от .верстием дл  прохода всасываемого охлаждающего воздуха. Над нижней камерой расположено кольцо интенсивного вдувани  с наклонной выпускной щелью дл  воздуха. В верхней части размещена верхн   камера. Она имеет проходное регулируемое отверстие подачи воздуха параллельно оболочке. Внутри оболочки размещена система внутреннего охлаждени . Она имеет трубопро- вод подачи воздуха внутрь оболочки в зоне верхней камеры и трубопровод отвода. Верхн   и нижн   камеры и трубопроводы имеют сменные элементы дл  регулировани  их по высоте. При работе нераздута  трубчата  оболочка сначала медленно охлаждаетс  в нижней камере за счет всасывани  воздуха . Затем из выпускной щели в средней части оболочка охлаждаетс  наклонным воздушным потоком. В верхней камере раздута  оболочка интенсивно охлаждаетс  внутри и снаружи. Указанный процесс охлаждени  позвол ет кзбежать поврелсде- ний оболочки, получить пленки с хорошими оптическими свойствами: дымчато- стью и прозрачностью. 8 з.п. ф-лы, 2 ил., 10 табл. % О) с 4 со

Description

ы

Изобретемте, относитс  к получению полимерных пленок и может ис- гюль овано в химической промышлен- Т1ОСТИ.

Цель изобретени  - повышение производительности устройства и улучшение оптических свойств пленок.

На фиг. 1 и 2 показаны два примера выполнени  устройства..д

Устройство дл  охлаждени  пластичных пленок, полученных оаздувом трубчатой оболочки,выход щей из кольцевой фильеры 1, содержит в промежуточной части кольцо 2 инте тсивного вдувани  t5 с выпускной щелью 3 дл  направлени  потока воздуха к трубчатой оболочке. В верхней части размещена верхн   камера - с проходным отверстием 5 или несколькими отверсти ми дл  пода-20 чи потока воздуха в направлении выт ПуТОЙ оболочки, выполненными в ДИС

KR 6. в нижней части над кольцевой

фильерой 1 размегдена нижн   камера 7, причем верхн   4, нижн   7 камеры и 25 кольти) 2 выполнены с рабочими полост ми дл  охвата снаружи трубчатой оболочки. Нижн   камера 7 выполнена незамкнутой и имеет, по меньшей мере, одно регулируемое подвод щее отверс- о тие 8 дл  прохода всасываемого воз- . - духа и охлаждени  нераздутой трубчатой оболочки, размещенное в диске-9.

Дл  регулировани  проходного сечени  подвод щего отверсти  8 устройство снабжено диском 10 с.отверсти ми, смонтированными с возможностью поворота относительно диска 9, Нижн  

камера 7 снабжена, по меньшей мере, одним элементом 11 дл  соединени  в

паз с нижней камерой 7 и регулирова ни  ее По-высоте. Верх   камера 4 снабжена диском 12 с отверсти ми, смонтированным с возможностью поворота относительно диска 6 дл  регулиро- вани  проходного сечени  проходного отверсти  5 верхней камеры 4. Выпускна  п;ель 3 кольца 2 наклонена под углом А 75° к горизонтальной плоскости. Угол может мен тьс  от О до 85°. Верхн   камера 4 снабжена, по меньшей мере, одним элементом 13 дл  соединени  в паз с верхней камерой 4 и регулировани  ее по высоте. Дл  выт гивани  оболочки предусмотрена приводна  система 14. Устройство снабжено системой внутреннего охлаждени , выполненной в виде, по мень- li efi мере, одного трубопровода 15

40

д

5 0

5 о

0

дл  подачи основного потока воздуха внутрь оболочки в зоне верхней камеры 4 и, по меньшей мере, одного аксиально расположенного трубопровода 16 дл  отвода воздуха, установленных с возможностью регулировани  в вертикальной плоскости. Каждый трубопровод 15 и 16 снабжен, по меньшей мере, одним сменным элементом 17 дл  соединени  в паз с трубопроводом и регулировани  его по высоте. В сменном элементе 17 может быть выполнено, по меньшей мере, одно отверстие 18 дл  охлаждающего воздуха. Над диском 12 может быть установлена решетка 19,

Устройство работает следующим образом,

В первом примере выполнени , представленном на фиг, 1, трубчата  оболочка 20 получена из расплавленного материала, поступающего из кольцевой фильеры 1, по ходу из фильеры 1 оболочка 20 сначала межденно охлаждаетс  в нижней камере 7, состо щей, по меньшей мере, из двух соедин емых в паз элементов 7 и 11, эта камеру 7 в своей нижней части содержит систему регулируемых отверстий 8, позвол ющих регулировать поступление всасываемого воздушным потоком, поступающим в верхнюю камеру, состо щую из злемен- тов 4 и 13, В этой первой части оболочка 20 медленно охлаждаетс  воздушным потоком и не подвергаетс  значительным размерным изменени м. Затем оболочка 20 резко охлаждаетс  посредством воздушной струи, поступающей из кольца 2 вдувани ,, .причем направление этой струи перпендикул рно к указанной оболочке 20, После выхода из кольца 2 оболочка 20 поступает в верхнюю камеру 4, в которой существует воздушный поток, позвол ющий воздуху- выходить по отверсти м 5 в верхнюю камеру 4 в направлении выт -. гивани  оболочки 20, при этом подача воздушного потока может измен тьс  посредством регулирующей системы - диска 12. Именно в этой верхней камере 4 оболочка 20 принимает свой окончательный размер под действием повышени  давлени , которое царит внутри нее; сжатый воздух вводитс  через трубопровод 16 под давлением. В конце концов оболочка 20 окончательно т-Ьердеет и выт гиваетс  посредством приводной системы 14.

Во втором примере выполнени , представленном на фиг. 2, воздушные струи, выход щие из кольца 2, могут регулироватьс  одновременно по направлению и по интенсивности: по нап- равлению использу  набор различных колец вдувани , каждое из которых имеет разный угол А вдувани ; этот угол А может измен тьс  от О до 85°|

по интенсивности за счет изменени  отверсти  F выпускной щели 3 от 0,1 до 15 мм. Такое изменение приводит к изменению соотношени  воздушного потока, нагнетаемого в оболочку 20, и воздушного потока, поступающего в верхнюю камеру 4.

Нарушени  воздушньгх потоков уменьшаютс  при установке, например, решетки 19, расположенной на системе - 20 диске 12, регулирующей выход воздуха. Сжатый воздух вводитс  в верхнюю камеру 4 через систему охлаждени , наход щуюс  внутри оболочки 20, регулируемую по высоте Посредством сое- 25 дин емых в паз элементов 17, причем один элемент 17 снабжен отверсти ми 18 дл  выброса воздушного потока. Эта система охлаждени  содержит канал дл  подачи воздуха и канал дл  отвода воздуха.

В конце концов оболочка 20 окончательно твердеет и выт гиваетс  посредством приводной системы 14 (не представленной) также, как показано в первом примере вьшолнени . Целесообразно , чтобы отношение подачи воздуха , всасываемого в нижнюю камеру 7, к подаче воздуха, вводимого в кольцо 2 вдувани , бьто равно 0,1-0,5.

Устройство обеспечивает получение высококачествен ых пленок (прозрач- ность, дьтмчатость) из пластических масс таких, как радикальный полиэтилен.

15

„

30

40

10

20 25

.

0497

коэффициентами вздути  значительно большими, чем в известном решении.

Примеры 1-4, Изготавливают пленки толщиной 40 мкм путем экстру- зии - вздувани  расплавленного пластического вещества, поступающего из кольцевой фильеры 1 экструдера диаметром 30 мм, затем охлаждени  описанным въте и представленным на фиг. 1 устройством. Характеристики фильеры и устройства охлаждени  следующие: фильера диаметром 50 мм и воздушным зазором 0,5 мм; охлаждаю- 15 щее устройство: высота нижней камеры 250 мм, высота верхней камеры 250 мм.

Отношение R подачи всасываемого в нижнюю камеру воздуха к подаче воздуха, вводимого в кольцо вдувани , указано в табл. 1.

Коэффициент вздути  Т С (отношение диаметра оболочки к диаметру фильеры) и подача вещества Q (выраженна  в кг/ч) также указаны в табл. 1.

Примен ющеес  вещество, радикальный с низкой плотностью полиэтилен под коммерческим названием Лотрэн фа 0401 (изготавливаемый Cd F Шими), имеет коэффициент текучести 4 дг/мин (по норме ASTM Д 1238-73) и плотность 0,918.

В табл. 1, кроме того указаны экструдируемость, отмеченна  (-), когда надута  оболочка не имеет опти- „ ческих дефектов, таких как царапины, отмеченна  (-), когда надута  оболочка имеет такие оптические дефекты; результат измерени  прозрачности (С), вьфаженный в % и определ емый по норме ASTM Д 1746-78.

Сравнительные примеры 1А-4А. Изготавливают пленки толщиной 40 мкм путем экструзии - вдувани  того же самого вещества, которое примен лось

30

40

50

полиэтилен высокой плотности, полипро- g в примерах 1-4, посредством известно- пилен, полибутилен-1, линейный низкой го устройства. В табл. 2 приведены

рабочие услови  (Q, Т Q и R) и результаты свойств, полученные на надутой оболочке.

Примеры 5-8, Примен вшеес  вещество, радикальный с низкой плотностью полиэтилен под коммерческим названием Лотрэн фв 54326 (изготавливаемый Cd F Шими), имеет коэффициент текучести О, 6 дг/мин (по норме ASTM Д 1238-73) и плотность 0,921.

В табл. 3 приведены рабочие услови , такие как Q, ТG и R, а также результаты, полученные на надутой

плотности, полиэтилен и их смеси, имеющих коэффициент текучести (по норме ASTC Д 1238/73) в пределах между О, 1 и 10 дг/мин. В частности, устройство позвол ет изготавливать пленки, имеющие хорошие оптические свойства, из радикального полиэтилена с коэффициентом текучести более 3 дг/мин, тогда как пластическую массу оставл ли только дл  изготовлени  изделий формовкой. Кроме того, устройство позвол ет также получать пленки с производительностью или/и

55

50

55

оболочке толщиной 40 мкм посредством того же самого устройства, как и в примерах 1-4,

Сравнительные примеры 5А-8А. Изготавливают из надутой оболочки тол- циной 40 мкм путем экструзии-вдувани  тот же самый пластичный материал, как в примерах 5-8, и посредством того же устройства, которое примен лось в. IQ примерах 1А-4А.

Рабочие услови  и результаты прИ ведены в табл. 4, в которой экстру- дируемость, отмеченна  (0), указывает на невозможность получени  надутой ig оболочки.

Сравнительные примеры 9-9А. В табл. 5 приведены результаты, полуенные на линейном с низкой плотностью полиэтилене под коммерческим 20 названием Лотг)екс F W 1290 (изготавливаемый Cd F Шими), имеющим коэффициент текучести 1 дг/мин и плотность 0,919. Подача вещества равна 3 кг/ч и коэффициент надуваемости 2, В при- 25 мере 9 охлаждающа  система представл ет собой устройство, описанное по фиг. 1J в примере 9А - известное устройство. Т представл ет дымчатость, выраженную в % и определ емую по нор- д ме ASTM Д 103-77. Примен юпщйс  экст- рудер такой же, как в примерах 1-8.

П р и м е р ы 10-12, Изготавливают гшенки методом экструзии - вдувани  пластмассы., поступающей из фильеры промышленного экструдера, выпускаемого фирмой Биндмоллер и Хольшер, с :диаметром шнека 60 мм с последующим охлаждением с помощью описанного вьше и показанного на фиг, 2 устройства.

Характеристики фильеры и устройст- le охлаждени  следующие: фильера диаметром 160 мм и с воздушным зазором 0,8 мм ширины; охлаждающее устройство высота нижней камеры 640 мм, высота верхней камеры 320 мм, угол воздушного потока, выход щего из кольца вдувани , равен отверстие вдувного кра , обеспечивающее, пропускание воздушного потока, направленного в оболочку , равно 7 мм.

Примен ющеес  вещество, радикальный с низкой плотностью полиэтилен под коммерческим названием Лотрэн FB 3010 фирмы Cd F Шими, имеет коэффициент текучести 0,23 дг/мин (по норме ASTM Д 1238-73) и плотность 0,922.

Q

g

0 5 д

5

.Q

.

g

0

В табл. 6 приведены рабочие услови , такие как Т б и R, а также результаты , полученные на надуваемой оболочке толщиною е в мкм. Производительность равна 108 кг/ч.

Сравнительные примеры 10А-12А. Пленки изготовл ют посредством того же самого экструдера и из того же материала, которые использовались в примерах 10-12, но в котором были закрыты отверсти , наход щиес  в нижней части нижней камеры дл  того, чтобы сделать ее замкнутой.

Расход материала равен 108 кг/ч. Рабочие услови , а также полученные результаты воспроизведены в табл, 7,

Экструдируемость, отмеченна  (0), указывает, что невозможно получить надутую оболочку.

Примеры 13-15. Использовали то же самое устройство, которое примен лось в примерах 10-12. Примен вша с  пластмасса, радикальный с низкой плотностью полиэтилен под названием Лотрэн F В 5005 фирмы Cd F .Шими, имеет коэффициент текучести 0,6 дг/мин- (по норме ASTM Д 1236-73) и плотность 0,921,

В табл. 8 показаны рабочие услови , такие как TG, R, и результаты, полученные на надутой оболочке. Производительность равна 102 кг/ч.

Сравнительные примеры 13А-15А. Изготовл ют надутую оболочку из того же вещества, которое использовали в примерах 13-15, но примен ли устройство , которым уже пользовались в . сравнительных примерах 10А-12А.

В табл. 9 показаны рабочие услови  и результаты, полученные на надутой оболочке.

Производительность идентична примерам 13-15, т.е. 102 кг/ч.

Примеры 16-16А. Пленки изготовл ют методом экструзии - вдувани  из смеси пластических масс, состо щей из 75% линейного полиэтилена под названием Лотрекс FW 1290 фирмы Cd F Шими и 25% радикального полиэтилена под названием Лотрэн F В 3010 фирмы Gd F-Шими.

В примере 16 примен ли устройство, которое использовали в примерах 10-15, а в примере 16А - устройство, которое примен ли в примерах 10А-15А.

Испытани , воспроизведенные в табл. 10 были осуществлены с коэффициентом наддува Т Q 2 при толщине

надуваемой оболочки, равной мк и при расходе материала 65 кг/ч.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает более эффективное охлаждение оболочек и, следовательно , получение пленок с хорошими оптическими свойствами, в частности прозрачности, дымчатости, при высокой производительности и дл  большог числа пластических материалов.

Claims (9)

1.Устройство дл  охлаждени  плас тичных пленок, полученных раздувом трубчатой оболочки, содержащее в про межуточной части кольцо интенсивного вдувани  с выпускной щелью дл  направлени  потока воздуха к трубчатой оболочке, размещенную в верхней части верхнюю камеру с проходным отверстием дл  подачи потока воздуха в направлении выт нутой оболочки и контактировани  его с раздутой оболочкой , и расположенную в нижней части нижнюю камеру, причем верхн   и нижн   камеры и кольцо интенсивного вдувани  выполнены с рабочими полост ми дл  охвата снаружи трубчатой оболочки, отличающеес 

тем, что с целью повьшени  производительности устройства и улучшени  ОПТИЧЕСКИХ свойств пленок, нижн   камера выполнена незамкнутой и имеет по меньшей мере, одно регулируемое подвод щее отверстие дл  прохода всаи--

сываемого воздуха и охлаждени  нераздутой трубчатой оболочки.

2.Устройство по п. 1, о т л и- чающеес  тем, что оно снабжено системой дисков с отверсти ми, смонтированных с возможностью поворота дл  регулировани -проходного сечени  подвод щего отверсти  в нижней камере.

5

0

Q

15

,.

25

0

0

5

3.Устройство по пп. 1 и 2, о т- л и чающеес  тем, что нижн   камера снабжена, по меньшей мере, одним элементом дл  соединени  в паз

с нижней камерой и регулировани  ее по высоте.

4.Устройство по пп. 1-3, отличающеес  тем, что верхн   камера снабжена, по меньшей мере, одним элементом дл  соединени  в паз с верхней камерой и регулировани  ее по высоте.

5.Устройство по пп. 1-4, о т л и- чаго щеес  тем, что оно снабжено дисками с отверсти ми, смонтированными с возможностью поворота дл  регулировани  проходного сечени  проходного отверсти  верхней камеры,

6.Устройство по пп. 1-5, отличающеес  тем, что выпускна  щель кольца интенсивного вдувани  наклонена под углом 75° к горизонтальной плоскости.

7.Устройство по пп. 1-6, о т л и- чающеес  тем, что оно снабжено системой внутреннего охлаждени , выполненной в виде, по меньшей мере, одного трубопровода дл  подачи основного потока воздуха внутрь оболочки в зоне верхней камеры, и, по меньшей мере, одного аксиально расположенного трубопровода дл  отвода воздуха, установленных с возможностью регулировани  в вертикальной плоскости.

8.Устройство по п. 7, отличающеес  тем, что каждый трубопровод снабжен, по меньшей мере, одним сменным Элементом дл  соединени  в паз с трубопроводом и регулировани  его по высоте.

9.Устройство по п. 8, о т л и- чающеес.   тем, что в сменном , элементе выполненоJ по меньшей мере, одно отверстие дл  охлаждающего воздуха.

Таблица 1

Пример

TG

10 11 12

20,26

3,40,17

3,40,39

Г TGI R

Пример

13 14 15

20,26

3,40,35

3,40,42

E E ZjZZT

Пример

2О

3,4О

3,4О

Пример

160,32

16АО

60 60 20

+ Таблица 7

Таблица 8

32 20 30

+ +

Таблица 9

32 20

Таблица Ю

от

id

фаг.1

f3

Id

фиг. 2