SU825320A1 - Устройство для формования рукавных материалов из термопластичных полимеров 1 - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ РУКАВНЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПОЛИМЕРОВ

Изобретение относитс  к химической промышленности, а именно к получению пленок и труб из термопластичных поли меров в частности рукавных матеркалов из полиолефинов, полиэтилентерефталата (ПЭТФ), поликапроамида (ПКА) Известно устройство дл  формовани рукавных материалов из термопластичных полимеров, содержащее формующую головку с фильерой,кaлибpaтop,cиcтe т внешнего охлаждени  сформованного ма териала, выполненную из нескольких кольцевых карманов,заполненных жидко тью и установленных с зазором относительно наружной поверхности рукавного материала, и средства дл  подачи воздуха на раздув рукавного материала , причем в зазоре между кольцевыми карманами и рукавным материалом размещен гибкий и м гкий пористы материал, пропитываемый жидкостью из карманов и сообщенный со средствами вакуумировани  1. В известном устройстве исключена деформаци  гор чего рукавного материала за счет использовани  пористог материала. Недостатком указанного устройства  вл етс  то, что при длительной .работе происходит закупорка пор м гкого пористого материала и вследствие этого плохое охлаждение участков рукавного материала. Кроме того, затруднено управление скоростью Крис- j таллизации из-за громоздкости системы охлаждени  и сложности изменени  ее положени . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  формовани  рукавных материалов из термопластичных полимеров , содержащее формующую головку с кольцевой фильерой , калибратор и приспособление дл  подачи обрабатыг ваквдей жидкости, установленное внутри рукавного материала перед калибратором 2. В последнем устройстве обработка экструдированного рукавного материала производитс  пленкой жидкости , удерживаемой двум  твердыми поверхност ми: наружной поверхностью цилиндра, размещенного внутри рукавного материала, и внутренней поверхностью самого материала. Недостатки известного устройства состо т в том, что поскольку устройство предполагает удержание жидкости в малом зазоре, то наружный диаметр цилиндра близок к внутреннему диаметру э«2:трудированного рукавного матери ша| а так как экструдированный материал - труба не  вл етс  абсолютно неподвижным, то величина жид костного сло  в зазоре периодически мен етс  по периметру трубы и может рыть в некоторых местах равной О, чт вызывает неравномерное охлаждение тр бы и даже задиры на ее внутренней поверхности. Кроме того, об зательным дл  известного устройства  вл ет с  применение средств дл  подачи сжатого воздуха дл  раздува, что ведет к усложнению конструкции устройства . Цель изобретени  - повышение качества рукавных материалов и упрощение конструкции устройства за счет исключени  необходимости использовани  сжатого воздуха дл  раздува рукавных материалов. Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  формовани  рукавных материалов из термопластичных полимеров, содержащем формующую головку с кольцевой фильерой, калибратор и приспособление дл  подачи обрабатывающей жидкости, установленное внутри рукавного материала перед калибратором, .приспособление дл  подачи обрабатывающей жидкости выполнено в виде пленкообразующего сопла. На фиг. 1 показано устройство, об щий фиг. 2 - то же, вид сбоку Устройство содержит формугацую головку 1 с кольцевой фильерой 2, кали ратор 3 и приспособление дл  подачи обрабатывающей жидкости, выполненное в виде пленкообразующего сопла 4 установленного перёд калибратором 3, Дл  разрезани  рукавного материала смонтированы ножи 5, а дл  его транс портировани  - диски б. Устройство работает следующим образом . Через кольцевую фильеру 2 формующей головки 1 экструдируют расплавленный термопластичный полимер в виде рукавного материала 7. К пленкообразующему соплу 4 подают жидкость, откуда она течет в виде сплошной жид костной пленки, полностью перекрыва  внутреннее поперечное сечение рукавного материала 7, к его внутренней стенке одновременно охлажда  .и раздува  его. Далее .рукавный материал поступает на калибратор 3,где ему пр даютс  окончательные размеры, а затем разрезаетс  ножами 5 и транспорт руетс  дисками б дл  выполнени  последующих технологических операций сушки , термообработки, намотки и т.д. (не показано). Жидкость при это частично уноситс  с рукавным материалом 7, а остальна  стекает в бак (не изображен), откуда снова поступает на обработку. В предлагаемом устройстве обработ рукавного материала производитс  так называемой пространственной жидкостной пленкой,т.е. сплсдиной пленкой, свободно удерживаемой в пространстве без контакта с твердыми поверхност ми . Создание таких пленок производитс  за счет использовани  напорного течени  и сил поверхностного нат жени  жидкости с помощью специальных пленкообразук цих сопел. Жидкость в пленке движетс  в радиальном направлении от центра рукавного материала к внутренней его стенке со скоростью 1,5-2 м/с. При этом количество жидкости, нанесенное на единицу поверхности или периметра внутренней поверхности рукавного материала , одинаково и не зависит от колебательных его движений. Кроме того , размеры пленкообразующего сопла небольшие, так что при движени х рукавного материала касани  ее о сопло не происходит. Все это приводит к исключительно равномерному охлаждению. Поскольку движение жидкости в пространственной пленке  вл етс  напорным , то происходит увеличение диаметра рукавного материала за счет давлени  жидкости без применени  воздуха , что вызываетс  наличием радиальной силы, обусловленной скоростным напором пленки жидкости. Пример. Полиэтилен (ПЭ), им еющий индекс расплава 4,0 г/мин, экструдируют при помощи шнека диаметром 45 мм-и отноиением длины к диаметру , равным 25, через кольцевую фильеру диаметром 120 мм со скоростью 22 м/мин. Ширина сдвоенного полотна 450 мм, толщина рукавного материала 50 мкм. Внутреннюю поверхность рукавного материала охлаждают жидкостью, состо щей из 95% обессоленной воды и 5% поверхностно-активного вещества (ПАВ) и образующей пространственную пленку с начальной толщиной 0,6 мм. Количество протекающей жидкости составл ет 400 л/ч, расход ее на обработку не превышает 10 л/ч. Получают рукавную пленку с разрушающим напр жением до 19-20 МПа, светонепроницаемостью до 50%, разнотолщинностью йе более 3-5 мкм. П р и м е р 2 (сравнительный). ПЭ, имеющий также индекс расплава 4,0 г/мин, экструдируют так же, как в примере. 1. Охлаждение рукавной пленки ведут такой же жидкостью, как в примере 1, только с наружной ее поверхности . Зона охлаждени  представл ет собой 5 кольцевых карманов длиной 150 мм, установленных с зазором 5 мм относительно наружной поверхности пленКи. В зазоре устанавливают войлочное кольцо и производ т раздув рука- вавоздухом (давление 1 ати).. Полученна  полимерна  пленка имеет все те же свойства, кроме разноголщинности , котора  составл ет 6-10 мкм.

Пример 3. ПКА с относительной в зкостью 3,0 (в 96%-ной серной кислоте, концентраци  0,01 г/мл, при 25 С) экструдируют, как в примере 1, со скоростью 120 м/мин. Ширина сдвоенного полотна 500 мм, толщина рукавного материала 150 мкм, после последугацего выт гивани  - 50 мкм. Выполн ют крашение с одновременным охлаждением жидкостью, состо щей из 94% обессоленной воды, 5% ПАВ и 1% красител  красного кислотного металлокомплексного .

Параметры обработки жидкостью, как в примере 1.

Получают окрашенную с одной стороны пленку красного цвета среднего тока. Прочность св зи красител  к различного вида обработкам, определенна  по ГОСТ 9733-61, имеет следуювде показатели: к химчистке , сухому, мокрому трению, раствору мыла и соды при- 40°С, к глажению 5 баллов (при 5 - бальной систем)} к дист.иллированной и морской воде 4 балла (при 5 - бальной системе)J к свету - 7 баллов (при 8 - бальной системе).

Прочность 30 МПа, удлинение - 25%.

П р и м е р 4 (сравнительный), ПКА с относительной в зкостью 3,0

(в 96%-ной серной кислоте, концентраци  0,01 г/мл, при25°С) экструдируют как в примере 3. Жидкость дл  обработки используют такую же, как в примере 3.Параметры обработки жидкостью, как в примере 2.

Удовлетворительного крашени  получить не удалось,- так как в течение первого получаса рабоа-ы войлочное кольцо окаэалосьчзасаленным дисперсными частицами -красител .

Сопоставление полимеров показывает , что предлагаемое устройство позвол ет не только улучшить качество получаемой полимерной пленки (в примере 1 разнотолщинность в 2 раза меньше , чем в примере 2), но и отказатьс  от использовани  воздуха, что упрощает конструкцию и процесс и повышает их технико-экономические показатели , а также рашир ет технологические возможности, например позвол ет проводить одновременное окрашивание рукавного материала.

Пр мой контакт жидкость-внутренн   поверхность рукавного материала благодар  нанесению одинакового количества жидкости на единицу периметра рукавного материала обеспечивает равномерность жидкостной обработки и соответственно высокую равномерность свойств полимерной пленки, Кроме того, исключаетс  контакт с твердыми поверхност ми гор чей,неохлажденной полимерной пленки,что исключает возможность задиров.ее,Компактность устройства позвол ет измен ть положение жидкостной пленки отно:сительно рукавного материала,что позвол ет эффективно управл ть процессом кристаллизации полимера и тем самым получать рукавный материал с заранее заданными свойствами.

Экономический эффект от использовни  изобретб| ни  зависит от ассортимента выпускаемой продукции, В случа получени  окрашенной пленки экономический эффект составит 25% от стоимости продукции.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  формовани  рукавных материалов из термопластичных полимеров , содержащее формующую головку с кольцевой фильерой, калибратор . и приспособление дл  подачи обрабатывающей жидкости, установленное внут-х ри рукавного материала перед калибратором , отличающеес  тем, что, с целью повышени  качества рукавных материалов и упрощени  конструкции устройства за счет исключени  необходимости использовайи  сжатого воздуха дл  раздува рукавных материалов , приспособление дл  подачи обрабатывающей жидкости выполнено в виде пленкообразукщего сопла. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1,. Патент Англии № 1295295, кл, В 5 В опублик, 1972,

   2, Патент Англии 1284321, кл. В 5 В,.опублик. 1972 (прототип).