Метод экструзии как основной метод для получения пленок из полиамидов
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
µго диффузии через пленку и утечки через неплотности слоев пленки между тянущими валками. Вытянутая в двух либо в одном направлении, пленка после линии кристаллизации продолжает охлаждаться воздухом окружающей среды, а затем постепенно складываться расходящимися под некоторым углом складывающими щеками 6, выравнивающими длину пути различных участков по периметру рукава и предотвращающими появление поперечных складок. Движение пленки и ее вытяжка осуществляются обрезиненной, плотно прижатой к пленке парой валков 7. Далее рукав в сложенном виде может либо разрезаться по бокам ножами 9 и наматываться в две бобины 10 одинарным слоем, либо не разрезаться и наматываться двойным слоем на одну бобину. Отрезанные две кромки 11 поступают на переработку в гранулятор и вновь добавляются в первичный полимерный материал.
На рисунке 7 представлен один из вариантов получения рукавной пленки с отводом рукава вверх. Однако наряду с этой схемой существуют и другие: отвод рукава горизонтально и вниз (на воздухе или в воде). Все названные варианты имеют свои преимущества и недостатки.
Отвод рукава вверх экономит производственные площади; рукав равномерно охлаждается по всему периметру и высоте; пленки могут получаться большой толщины, так как рукав принимается (удерживается) тянущими валками. Поворот потока расплава на 90 в головке несколько удорожает стоимость изготовления оснастки [8]
Отвод рукава в горизонтальном направлении значительно удешевляет стоимость формующей головки, потоки расплава более равномерно выходят из формующей части по всему периметру. Поскольку тепловые потоки движутся снизу вверх, то при остывании экструдата и его деформировании верхняя часть будет иметь более высокую температуру, что и приведет к большей вытяжке и раздуву этой части пленки. Рукав будет иметь большую разнотолщинность.
При получении толстых пленок рукав прогибается под действием силы тяжести, что приводит либо к его обрыву, либо к большой разнотолщинности.
При отводе рукава вниз можно использовать ту же угловую головку, что и при схеме отвода вверх. При получении толстых пленок наблюдаются значительная самопроизвольная вытяжка экструдата или даже обрыв его под действием силы тяжести пленочного рукава. Поэтому данный способ применим к получению тонких пленок. При приеме рукава в воду резко уменьшается время его охлаждения, процесс интенсифицируется. Кроме того, при очень быстром охлаждении расплава происходит большая аморфизация кристаллизующихся полимеров. Применение охлаждающей циркуляционной воды и соответствующего оборудования удорожает установку.
Рисунок 8 - Схема угловой кольцевой головки:
- регулируемые губки головки;
- дорн;
- дорнодержатель;
- канал для подачи воздуха на раздув рукава [8]
.3.2 Основное оборудование
При производстве пленок применяются экструзионные установки с длинными шнеками для устранения пульсации расплава; экструдеры - с L/D = 20ч-25 и с D от 20 до 90 мм (иногда до 120 мм). Пленки получаются после вытяжки и раздува толщиной от 10 до 300 мкм с колебанием толщины 10 %.
Основным требованием к экструзионным головкам является постоянство сопротивления текущему расплаву в каналах формующего инструмента и, как следствие этого, постоянство скорости выхода экструдата по всему периметру формующей щели.
Точность регулирования зазора формующей части головки определяет в дальнейшем величину разнотолщинности пленок. Схема угловой головки показана на рисунке 8.
Конструкция головки должна предусматривать полное выравнивание скорости течения расплава по периметру щели. Щелевой зазор регулируется при помощи микровинтов, воздействующих на положение губок 1.
По мере забивания сеток (металлических или металлокерамических) посторонними включениями их сопротивление возрастает, что служит сигналом для их смены. Сетки могут меняться либо с остановкой машины и демонтажем, либо без остановки. Во втором случае фильтрующие ленточные сетки должны непрерывно двигаться, входя чистыми в экструдер и выходя из него загрязненными. Современные установки оснащены аппаратурой, обеспечивающей:
) контроль и автоматическое регулирование температур по зонам;
) контроль давления расплава до и после сеток;
) контроль толщины экструдата, формующего зазора, толщины пленки;
) бесступенчатое регулирование частоты вращения шнека;
) контроль за потребляемой мощностью экструдера;
) бесступенчатое, плавное изменение скорости приемно-тянущих валков;
) автоматическую подкачку воздуха внутрь рукава для постоянства его раздува.
Желательно иметь установку для обеспечения циркуляции воздуха, сам воздух должен быть осушен и охлажден.
Для точного регулирования щелевого кольцевого зазора применяют микровинты, управляемые автоматизированными системами контроля толщины пленки. Для интенсификации процесса охлаждения пленки выше линии кристаллизации применяют дополнительные обдувочные кольца или ряд вентиляторов с индивидуально регулируемыми частотами вращения вала двигателя, а также складывающие пленку щеки с полостями для циркуляции охлаждающей воды.
Для получения пленок с постоянным диаметром рукава с целью интенсификации процесса производства используют охлаждаемые водой металлические насадки. При контакте горячей пленки с холодной поверхностью насадки пленка быстро охлаждается, после чего она сразу складывается и наматывается.
Для разрезания ру