Устройство для поперечного вытягивания полимерного материала

Номер патента: 1075956

Авторы: Адриано, Андреа, Пьерпаоло, Эдоардо

Есть еще 4 страницы.

Смотреть все страницы или скачать ZIP архив

Текст

:РЕСПУБЛИК 09) ОИ 66 2907 ЗОБРЕТЕ ПИСАНИ ИАТИИТ 9 рдо фуриа,Адриано. фа 1095 СССР68(прототип (54)(57)ВЫТЯГИВАВ в щще фи по иеиъше на иа дру ПОПЕРЕЧНОГО ИАтЕРИАЛА пленки нлиложенных одванных пл стРОЙство дняИЯ ПОЛЕЕРЙОГОриллированномере двух нгую 4 ебриллиро енок,(21) 2926101/23-05(72). Андреа Виттоне, ЭдоаПьерпаоло Иампринколи иГрондона (Италия)). содержащее подающую систему для материала, две кольцеобразные расходя" щиеся направляющие, расположенные последовательно с подающей системой на расстоянии одна от другой, равном первоначальной ширине материала, с постепенньж увеличением расстояния до величины, равной заданной ширине растянутого материала, ряд зажимов для захвата краев материала, размещенных в направляющих, два механизма подачи зажимов к направляющим, два тянущих механизма для жесткого соединения с зажимами и протягивания материала, расположенных за расходящейся частью Направляющих, механизмы открытия зажимов и перемещения их к механизмамподачи зажимов, о т л и ч а ю щ еес я тем, что, с целью упрощения процесса и улучшения свойств материала, зажимы смонтированы с воэможностью снободиого перемещения вдоль расходящейся части направляющих.дббавки., которые должны расширятьсядо подвергания пленок продольнойориентации.В этом случае операция расширения выполняется согласно известньачметодам в зависимости от типа используемой вспенивающей.добавки.Количество, гранулометрия, типвспенивающей добавки, а такж условия расширения должны выбиратьсятаким образом, чтобы пузырькиобразующиеся внутри пленки, имели средний диаметр, не превьапающий 50, апредпочтительно не превышающий 20толщины пленки,Расширение пленки может быть также достигнуто в результате пропускания жидкостей с температурами кипе.ния ниже. температуры расплавленногополимера через расплавленный полимерв котором онирасширяются в присутствии зародышеобразователей, выступающих в качестве регуляторов расширения.Когда пленку получают посредством экструзии при температуре,,соответствующей или превышающей температуру, при которой вспенивающая добавка становится активной, или если ее получают в соответствии с процедурами, требующими достижения такой температуры, операцию расширения можно выполнять одновременно о операцией образования пленки при условии, что ана выполняется при строго контролируемых условиях, позволяющих образовать микроразмерные пузырьки, однородно распределенные по всей пленке, не нарушая при этом целостности пленки, и, наоборот, обеспечивая ее моноаксиальное растяжение без разрывов.Таким образом, изобретение позволяет получать композиционные сетчатые структуры с улучшенными свойствами, используемые, например, при изготовлении слоистых изделий с другими материалами и характеризующиеся высокими значениями площади поверхности, превышающими 12 мф/г мк и широким диапазоном в отношении веса, размера, ориентации, величины фибрилл и числа слоев фибриллированинк имОк.исно илиал ППП фПатентф, г.Ужгород, ул.Проектная каъ 532/53 Тир ВНИИПИ Государс по делам изоб 113035, Москва, 640 енно тени 35,Под комитета ССС и открытий ушская наб.,Изобретение относится к устройствам для получения композиционных сетчатых структур на основе пленок синтетических полимеров и может быть использовано в легкой и текстильной от-раслях при изготовлении канатов, веревок, штапельных волокон, а также для получения плоских сетчатых структур, предназначенных для упрочненияслоистых материалов, таких как, например, бумага, цементные плиты и нетканые материалы.Известно устройство для вытягивания полимерного материала, содержащее подающую систему. для материала и упругие полосы, расширяющиеся в 5 поперечном направлении, между которыми подается полимерный материал 1 .Недостаток устройства состоит втом, что оно не обеспечивает непрерывного получения качественных композиционных структур из нескольких слоев из-за отсутствия надежной Фиксации краев полимерного материала.Ближайшим по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для поперечного вытягивания полимерного мате риала в виде фибриллированной пленки или по меньшей мере двух наложенных одна на другую фибриллированных пленок, содержащее подающую систему для 30 материала, две кольцеобразные расхо-. дящиеся направляющие, расположенные последовательно с подающей системой на расстоянии одна от другой, равном первоначальной ширине материала., с 35 постепенным увеличением расстояния до величины, равной заданной ширине растянутого материала, ряд зажимов для захвата краев материала, раэ" мещенных в направляющих, два механизма подачи зажимов к направляющим, два тянущих механизма для жесткого соединения с зажимами и протягивания материала, расположенных за расходящейся, частью направляющих, механизм открытия зажимов и перемещения их к механизмам подачи зажимов 2 .В известном устройстве обеспечивается вытягивание полимерного материала как в поперечном, так и в продольном направлениях путем соединения 50 зажимов с тянущими механизмами в процессе вытягивания.Недостаток известного устройства состоит в том что оно не обеспечиваУ55 ет получение материала сетчатой струк 5 туры с необходимыми улучшенными свойствами из фибриллврованных пленок из-эа того, что исходные пленки, т.е . пленки, имекцие продольные надрезы и подверганициеся затем поперечному рас тяжению, являются очень тонкими, продольно усаживаются во время вытягивания и имеют плохую устойчивость фибрилл к напряжениям продольного сдвига. Поэтому известное устройство,где материал во время всего процесса протягивается зажимами и подвергается продольному растяжению, не обеспечивает свободной усадки материала и получения качественной сетчатой структуры. Кроме того, поскольку растяжение в поперечном направлении фибриллированной пленки является трудной и тонкой операцией, непрерывное по.лучение таких композиционных структур требует выполнения по меньшей мере двух отдельных операций: первой является вытягивание, а второй - наложение, что усложняет процесс.. Цель изобретения - упрощение процесса и улучшение свойств материала,Указанная цель достигается тем, что в устройстве для поперечного вытягивания .полимерного материала в виде Фибриллированной пленки или по меньшей мере двух наложенных одна на другую фибриллированных пленок, содержащем .подающую систему для материала, две кольцеобразные расходящиеся направляющие, распбложенные последовательно с подающей системой на расстоянии одна от другой, равном первоначальной ширине материала, с постепенным увеличением расстояния до величины, равной заданной ширине растянутого материала, ряд зажимов для захвата краев материала, размещенных в направляющих, два механизма подачи зажимов к. направляющим, два тянуших механизма для жесткого соедине- ниЯ с зажимами и протягивания материала, расположенных эа расходящейся частью направляющих, механизмы открытия зажимов и перемещения их к механизмам подачи зажимов зажимысмонтированы с возможностью свободного перемещения вдоль расходящейся части направляющих.Благодаря такому выполнению предлагаемое устройство позволяет избежать недостатков, связанных с явлением продольной усадки фибриллированной пленки, которая происходит во время раскрытия пленки с образованием сетки и которая легко приводит к разрушению пленки при попытке до" стичь раскрытия до определенной широты или к деформации нефибриллированных полос, когда раскрытие является весьма ограниченным. Устройство может использоваться как для раскрытия отдельныхффибриллированных пленок, так и для раскрытия комбинации иэ наложенных одна на другую Фибриллированиых пленок, а также для ихнепрерывного преобразования в раскрытые сетчатые компоэиционнйе структуры,На фиг1 показано предлагаемоеустройстро, общий вид, на фиг.2то же, вид сверху, на фиг.З - исходная пленка с надрезами; на фиг.4 расположение на плоскости надрезающих элементов, например игл фибриллирующего валика.Устройство для поперечного вытягивания полимерного материала содержит поданщую систему 1 для материала, предназначенную для подачи фиб риллироваиной пленки или набора из налоаениых одна на другую фибриллироваиных пленок, причем эта система . может включать два или ряд приводных роликов, две кольцеобразные направ О лякщие 2, которые расположены. последовательно с подающей системой 1 и одиа параллельно другой на входном участке иа расстоянии ь , равном первоначальной ширине исходного материала, с постепенным увеличениемрасстояния между ними до величины ь, равной заданной ширина растянутого материала, ряд эааимов 3 для захвата краев материала, размещенных в на- О иравляющих 2, снабженные зубьями 4, которые служат для сцепления сб .звеньями двух тянущих механизмов 5, выполненных в виде конвейерных цепей, расположенных за расходящейся частью направляющих 2 и соединенных с дзига телем б, два механизма 7 подачи зажимов 3 к. направляющим 2, выполненные ,в виде колес с углублениями для захвата зажимов 3 и введения их в направляющие 2 с расстоянием между зажима- ЗО ми 3, равными Р , механизмы 8 открытия зажимов 3 для захвата ими края пленки и перемещения к механизмам 7 . подачи эвкимов 3 с помощью тянущих механизмов 5, наматывающий механизм 35 9 для приема плевки или набора экструдироваииых пленок. Зажимы 3 смонтированы с возмоаностью свободного перемещения вдоль расходящейся части направляющих 2. 40Если желательно или необходимо стабилизировать в размерном отношении сетчатую форму растянутой пленки, или набора пленок до их сматывания, в устройство может быть введен нагре-ватель 10, действукщий, например, иа .1 основе подачи горячего воздуха или из- лучения энергии, который располоаеи между зоной 11 соединения зажимов 3 с тянущими механизмами 5 и приспособлением 12 для открытия зажимов 3. 5 ОРегулирующее приспособление 13 для обеспечения продольного натяжения пленки предпочтительно расположено между подающей системой 1 и местом ввода пленки между направляющими 2 и служит для поддераания на постоянном и по возможности иа самом низком уровне величин продольного натяжения.пленки на входе направлякщих 2,. чтобы сделать возможной последУю щую усадку, возникающую в результате поперечного расширения или растяжения.В предлагаемом устройстве могут быть предусмотрены приспособления для 5 сварки краев сетчатых пленок, а также приспособления для горячего сжатия и соединения набора растянутых сеток, установленные перед наматывающим механизмом 9 (не показаны).Основные этапы подготовки материала, обрабатываемого на прЕдложенном устройстве, заключаются в следующем.1. Получение пленки, образованной, по меньшей мере, из одного синтетического полимера, толщина которой находится в пределах от 35 дэ 1200 мк. При этом получение исходной пленки может осуществляться в соответствии с любым иэ известнык пленкообразующих способов для синтетических полимеров, таких, например, как экструзия, отливка и т.д. Используемыми полимерами являются олефиновые полимеры, такие как полиэтилен и полипропилен, полиамиды, виниловые полимеры, такие как поливииилхлорид, полиэфирные смолы, а также смеси укаэанных полимеров.П. Продольная или в основном продольная ориентация пленки с помощью известных способов моноаксиального растяжения, так что степени продольного вытягивания составляют 3-15, в результате чего образуется ориентированная пленка, толщина которой находится в пределах 15-200 мк. Возмож- но последующее истирание пленки:, например, между шлифовальньми кругами.111 Фибриллирование ориентированной таким образом пленки в результате пропускания этой пленки над поверхностями с закрепленными на них шпильками, лезвиями или другими аналогичными элементами, предназначенными для образования продольных надрезов, и вытекающее отсюда образование на пленке косых нефибриллированных полос, образующих угол.между направлением надрезов в пленке, составляющий примерно 0,30-50На фиг.3 представлены правильные надрезы в пленке.На фиг.4 показано расположение на плоскости надрезающих элементов, которыми являютсянапример, острия игл фибриллирующего валика: а - расстояние между двумя иглами, расположенньааи по образующей линии цилиндрического валика, с - расстояние между двумя иглами, расположенными по смежным периметрам игл, а также расстояние между двумя смежными надрезами, й - расстояние между смежными образующими линиями нгл, е - длина надреза,-1 - ненадрезанное расстояйие между двумя последовательными надрезами, К- ступень между надреэамн, т.е. расстояние между начальными или конечниеи точками двух смежных цалрезов, Ь - ширина косых нефибриллиронанних полос представлявших косую последо 3 107595 б б/вательность растяжений ненадреэанной выбираться по желанию, особенно техпленки.; Ц - наклон такой полосы, пленок, которые, хотя и отличаютсят.е, угой, который образует такая различными схемами фибриллирования,полоса в нерастянутой в поперечном имеют тенденцию в процессе последова.направлении фибриллированной пленке тельного растяжения в сетку к продопо отношению к направлению фибрилли льной усадке одинакового порядка верования пленки. личины при равном поперечном растяжеТакой угол направлен по часовой нии.стрелке или против часовой стрелки Предпочтительно, чтобы набор плеи, таким обрайом, будет иметь поло- нок,полученный в результате наложежительный или отрицательный. знак .от ния одна на другую отдельных фибрил-,носительно направления надрезания лированных пленок, сваривался по кра пленки в зависимости от соответству- ям с тем, чтобы облегчить последующиеющего правостороннего или левосторон- операции.него расположения игл. Операция сварки также может бытьугол й = с , где значение15 полнена в отношении набора растяфнутых и наложенных одна на другуюступени ме у надрезами может быть сеток с последУющей поДРезкой Расопределено заранее в случае исполь- плавленных краев. зования фибриллирующих валиков на Поперечному растяжению набора наосновании определенного отношения. 2 О ложенных одна на другую пленок можетТаким образом, уголкосых не- предшествовать пропитывание этого фибриллированных полос легко устано набора пленок проклеивающими и/или вить заранее но своему желанию в . склеивающими веществами, такими как пределах вышеуказанных границ в со- поливинилацетат или водный раствор ответствии с подходящей схемой фиб- карбоксиметилцеллюлозы, чтобы сделать риллирующей система,например, на этот материал более твердым и пригодигольчатом валике и по отношению к ным для обработки и для сцепления с процедурам фибриллирования. подлежащими упрочнению иэделиями.Выполнение фибриллирования пре- Пропитка может осуществляться подусмотрено таким образом, чтобы по- средством погружения, распыления или лучить угловые значения, находящиеся пропускания пленки между валками в в интервале примерно 0,30-50 а, Типич- соответствии с известными способами. ными значениями для указанных ранее Пропитка может быть также выполпараметров, например, являются: нена не на пленках до их растяжения,с = 0,1 мм с = 1,6 мм а Ж уже растянутых сетках.а=25 мм 35 Устройство Работает следУющим обК = 0,70 к = 0,54 Разом.Ц,= 0,33 Зсоколо 50 Пленка или набор фибриллированныхфибриллирование может выполняться пленок поступает в направляющие 2, в случае одной или нескольких нало- захватывается скользящими зажимами женных одна на другую пленок на одномо 3, пеРвоначально расположенными фибриллирующем устройстве или по от- один от другого на расстоянии Р, подношению к отдельным пленкам, каждая вергается Растяжению в расширяющемся из которых фибриллируется на фибрил- простРанстве между направляющими 2 лирующем устройстве с различной схе- до достижения ширины Б, необходимой мой расположения игл, чтобы получить 45 для получения Угла нефибриллированных пленки с различными углами онеполос с желаемым значением. обходимые для изготовления сетчатого Поскольку фибриллированная пленка и многоориентированного конечногопРотаскиваетсЯ зажимами 3 только напродукта. чиная от зоны 11 тянущих механизмовЯ . Наложение одна на другую, по 5, то пленка свободно усаживается в краЙней мере, двух пленок, фибрилли продольном направлении на протяжении рованных так, что косые полосы каж-. всего пРоцесса растяжения, во время дой пленки пересекаются с косыми по- которого она подвергается поперечнолосами другой пленки под любым жела- му растяжению, в результате чего заемым углом и с любым чередованием. жимы 3 ближе сходятся один с другим.Наложение одна на другую фибрил- Две направляющие 2 могут расхо 55Лированных пленок пРеДпочтительно диться одна дру ойосуществляется так., чтобы получить различными углами по отношению к прокосые нефибриллированные полосы каж- дальной оси устройства. дой пленки, не совпадакицие одна сдругой, но та, чтобы указанные по Отношение - между максимальным иЬ лосы образовывали различные углы,.с Отем чтобы сетчатый набор пленок об- мйнималь;.ым Расстояниями между напраладал как можно более изотропными вляющими 2 представляет степень расхарактеристиками. Чередование нало- тяжения пленки. Зажимы 3, свободно жения пленок одна на другую может 65 скользящие по направляющим 2, приво1075956 8дятся в ействиена) и всег а ад ие пружиной (не показа- крытая композиционная сетка п уол ченложении (отк ывд находятся в закрытом по- ная таким,образом стабилиэУ эируетсяде от механиэрываются только по коман- в размерном отношении посре тдс воммех ниэма 8 и приспособления термообработки, которая может пред 12). ставлять замедленное (заторможенное)илли вПоперечное растяжение набора фиб усадочное протягивание через наг ер , ро анных пленок представляет тель 10 или печь нли обработку на кар вавращательное (пе (поворотное) движение дандре с йагретыми нажимными роликакосых полос на плоскоплоскости до тех пор, ми при температуре ниже температурыйока они не образуют новый угол фе размягчения полимера или полимеров,в соответствии с направлением надре образующих пленку. Стабилизированнв а пленке, .величина которого на- таким образом сетка может наматыватьходится в пределах отдо +80 ф по ся механизмом 9. Операция горячегоотношению к направлению расположения прессования (или каландрирования) нанадрезов. бора растянутых сеток может оказатьТеоретические расчеты и экспери ся необходимой потому,что расширениементальные измерения показывают,что или растяжение вызывает деформациюмежду значениями поперечного растяже- более коротких фибрилл сетки, которыения и различием Ь(, между углами . затем выходят из плоскостного рази е, выраженными в радианах, су- мещения (выпадают из плоскостногоществует взаимосвязь: расположения) Такое выпадтичн. выпадание часЬ 3 = См(Е),тично является благоприятным, такф -как оно выступает в качестве есгде Е - степень растяжения = тественной связи между слоями сеток,которые в результате этого соединяконечная ши ина пленкиначальная ши иются один с другим н о в то же времярина пленки ) 25 увеличивает наружный объем сеток,С - постоянная, зависящая от что может быть неблагоприятным в прораспределения или располоцессах пропитки сеток жидкими илижения надрезов в фибриллипастообразными веществами.Рованной пленке и определя- Операция сжатия ставит своей цеющаяся экспериментальн . 30 лью уменьшение видимого объема и впутем для любого типа такой то же время обеспечение большегопленки.сцепления между слоями в результатеТаким об зом, в результате соот- акРеплениЯ на постоЯнном УРовневетствующего выбора величин угла р взаимосвязей между вторичными дефори типичных размеров или величин Фиб 35 мированны и фибрилла ьРиллированной пленки, показаннь Сжатие (или каландрирование) про-уквами е,е, г и 8 (фиг.3 и 4) ж о изводится согласно известным спосополУчить при одинаковом значении Е бам.между двумя нагретыми валкамиряд различных значений угла ф. длили полосами при температурах нижекадого типа фибриллированйянленок 40 е ератур размягчения используемогов результате чего образуется композиционная сетка из различных слоев, В зависимости от использованиякаждый иэ которых имеет свой собст- для которого предназначены эти сетки,венныйФ заранее определенный угол на- сжатие может производиться при давправления нефибриллированных о ленин 0,05-2 кг/см.ых косых 45полос.ых Предлагаемое устройство может бытьКроме того, посколь у р ат льное выполнено в различных вариантах при,движение косых нефибри ированных по- Условии что оно обеспечивает воэлос всегда происходит в противополож-, можность продольной усадки.пленки воном направлении по отношению к исход.вр ее вытягивания, кроме того,номУ Углу а , то растяжение пленок 50 позволяет производить растяжениеимеющих исходные углы +и - р(Расширение) пленки без перерывов илиприведет к образованию растянутой0 ю остаановок между этапами растяжения исетки с конечными углами + р и - термостабилизации, которые привели быи, таким образом, - к образованиюи Е кне контролируемой .потере сеткой часперекрестных углов. Составной сетчати достигнутого расширения или растятый продукт, полученный таким образом,состоит поэтом у иэ слоев сеток с косы- Ниже приводится несколько варианми нефибриллированнымн полосами, рас- тов выполнения устройства.положенными пои под углами, отличающимися Зажимы 3 могут быть устроены тапо величине и знаку относительно про-бО ким образом, чтобы всегда оставатьсядольной оси исходной пленки и находя-. закрытыми (фиг.1 и 2). В этом случаещимися в любом чередующемся порядке механизм 8 должен открывать зажимыили последовательности.Пчтобы дать пленке возможность пройт итяжения,и и лосле завершения поперечного рас- между ними либо они могу бУ.т ыть устфибриллированной пленки рас- у роены так, чтобы всегда оставатьсяй, Распо мм ложение игл иаетралка Вал с,мм,0 0,25 8,5 1,0 0,2 5 08,0 Первый ис окружнойто время кавалки вращаютью 100 м/мЧетыре ф,25 8,4 2,6 +5,52,6 -5 ф,54,3 +3,04,3 -3 ,3 0,25 8,4 2 0,25 15,0 2,0,25 15,0 2,3" енки затем нас образованием енты согласно ускания по конаклонным осям ванные п а другую слойной одам про иным или Фибриллиро лагают сдна одной четыре известными Ме соориентиров в открытом положении, при этом вдоль направляющих 2 на этапах открытия и термостабилизации надрезанной пленки должны предусматриваться приспособления, например соответствующим образом профилированные кулачки, служа щие для удержания зажимов 3 в закрытом положении.Открытие и закрытие зажимов 3 может цроизводитвся с помощью электро- магнитных, гидравлических или пневма тических систем вместо механическойсистемы согласно известным методам.Зажимы 3 могут быть заменены системами игл или шпилек, проникающих через волокнистую структуру. 15Тянущие механизмы 5 могут представлять кроме цепей также электромагнитные, пневматические или гидравлические протягивающие системы.Зажимы .3 также могут протягивать пленки под действием силы тяжести без необходимости использования протягивакщих систем в результате сообщения двум расходящимся направляющим вертикального или наклонного положения.Зажимы 3 могут соединяться один с другим механическим путем на этапе раскрывающего растяжения, например, с помощью цепи при условии, что соединительные элементы, например звенья Зо цепи, смогут постепенно сходиться один с другим по мере раскрытия пленки с помощью нрофилированного кулачка. Однако такая система требует специального профиля кулачка для каждого 35 типа фибриллированной пленки в зависимости от своеобразной взаимосвязи, существующей между растяжением и продольной усадкой этой пленки.Механизм 7, предназначенный для . 40 периодической подачи зажимов 3 к направляющим 2, который изображен в виде зубчатого ведущего колеса (фиг.1 и 2), включающего механизм 8 открытия неподвижный кулачок служащий 45 для открытия зажимов 3 под действием давления, может быть выполнен согласно известным методам с использованием других систем, таких как, например, электромагнитный питатель с импульс-ным управлением либо гидравлическая 5 О или пневматическая система прерывис- . того действия.1 Механизм 8 и приспособление 12, предназначенные для открытия зажимов 3, которые представляют простой неподвижный кулачок (фиг.1 и 2), могут быть выполнены согласно известным методам другим образом, например, в виде электромагнитных систем, управляемых мнкровыключателем, который взаимодействует с приближающимися (входацими) зажимами 3, либо в виде гидравлических или пневматических систем. 6 П р и м е р 1. В цилиндрическомпленочном экструдере получена полипропиленовая пленка с использованиемполимеРа, характеризующегося индексом расплава 6,7 и температурой пла-.вления 165 фСПленка толщиной 120 мк растягивается в продольном направлении притемпературе 150 фС со степенью вытяжки, равной 9, в результате чего получают пленку толщиной 40 мк и шириной 80 см, которую после отрезаниякромок разделяют на четыре пленки,каждая шириной 20 см,После этого четыре пленки пропускают .со скоростью подачи, равной40 м/мин, соответственно через четы-.ре фибриллирующих валка, имеющихследукщее расположение игл табл.Ц.Таблица 1 второй валки вращаются коростью 61,5 м/мнн, втретий и четвертый тся с окружной скоросбриллированные пленки об ующими характеристикамии сварки по краям с помощью нагретыхвращающихся сварочных установок, врезультате чего получают одну ленту,состоящую из четырех наложенных одинна другой слоев.Ленту подвергают затем пропитке 5пропусканием ее через ванну, содержащую 5-ный раствор карбокснметилцеллюлозы, а затем через отжимныевалики, после чего ее направляют длявыполнения операций вытягивания и 30термостабилизации с использованиемустройства (фиг.1 и 2), оборудованного направляющими 2, обеспечивающими симметричное расхождение с отношением 1/1равным 5. 15В предлагаемом устройстве лента,подаваемая системой 1, вводитсямежду двумя направляющими 2, где лента захватывается зажимами 3, подаваемыми на направляющие 2 механизмами 7, расстояние между которыми 10 см.Таким образом, получен набор.открытых сеток, наложенных одна на другую,с шириной 10 см, которые стабилизируются теплом при 155 фС с помощью нагревателя 10 с .временем пребыванияматериала в устройстве при этой температуре,. равном примерно 1,5 с.При последовательном растяжениипленок сетка иэ 4-х пленок характе-ризуется продольной усадкой, равной88-90, что наблюдается на основаниивзаимного сближения зажимов 3 в конце процесса поперечного растяжениядо расстояния между ними, примерноравного 9 см. 35Осмотр образцов сеток показывает,наличие следующих угловых значенийв:1-я пленка примерно +302-я пленка примерно -ЗОО .403-я пленка примерно +16,4-я пленка примерно -166Полученную композиционную сеткупропускают через каландр, оборудованный нагретыми нажимными роликами,нагретыми до 120 эС, после чего еенаматывают на катушки механизма 9,П р и м е р 2. В экструдере сплоской головкой шириной 120 см по,лучена полипропиленовая пленка с использованием полимера согласно при Омеру 1,Полученная пленка шириной 106 смдосле нарезания бороздок имеет толщину 212 мк. Ее растягивают при. 150 бС до степени растяжения 7, в 55результате чего получают пленку толщиной 80 мк и шириной 40 см, которую разделяют на две пленки, каждаяиз которых имеет ширину 20 см. Эти две пленки одновременно пропускали через два фибрнллирующих валка, аналогичных первому и второму валкам примере 1, в результате чего получены уже рассмотренные выше 65 свойства н в частности углы: Л =+5,5, - д = 5 ф,5.9 ц -Другие две пленки такого же типа пропускают через фибриллирующие валки, аналогичные третьему и четвертому валкам, представленным в примере 1, врезультате чего получают углы: + ,= +За,З; - Р-= - З 3.Четыре пленки накладывают одна на другую по парам, сваривают вместе по краям так, что получают две ленты, каждая нз которых включает пленки соответственно с углами Л = +5 5о.0ф и = З,З, которые затем пропитывают раствором карбоксиметилцеллюлозы.Эти две пары фибриллированных пленок отдельно растягивают в поперечном , направлении в 7 раэ по сравнению с первоначальной шириной, а затем термостабилиэируют с использованием устройсТва, описанного в примере 1, после чего у них наблюдается продольная усадка, соответственно равная 75 и 88.В конце растяжения получены сетки, каждая из которых образована двумя раскрытыми фибриллированными пленками, характеризующиеся следующими значениями угла1-я сетка 153 ф2-я сетка +23Две сетки накладывают одна на другую согласно известным методам, сваривают по краям н сжимают на калайдре при температуре около 120 фС, в результате чего получают одну конечную сетку.П р и м е р 3. В экструдере с выдувной головкой и фильерой с диаметром 500 мм получена рукавная полнпропиленовая пленка, состоящая в основном из изотактических макромолекул и обладающая индексом расплава, равным 8, в смеси с 15 полиэтилена с низкой плотностью Полученную таким образом пленку делят пополам и нарезают на ней бороздки. Эту пленку шириной 102 см и толщиной 255 мк растягивают в продольном направлении при 155 С до степени вытяжки, равной 6,5.9После этого получают две пленки,каждая из которых имеет ширину 40 см и толщину 100 мк. Их одновременно фибриллируют на двух фибриллирующих валках, аналогичных первому и второму валкам, представленным в примере 1, в результате чего получена фибрнлли-. рованная пленка, имеющая такие же характеристики, что и первая и вторая пленки, описанные в том же примерееДалее две нефибриллированные пленки, соответствующие предшествующим пленкам, фибриллируют на двух валках (третий и четвертый) с расположением игл, отличающимся следующими пара.метрами (табл.З).Та блица 3 Валок РаспоДиаложе- метр ние валигл ка,мм 5 а, мм 3-й 4,8 0,8 2,5 4,8 0,8 2,5+ 71,571 ф 5 10 Выполненное фибриллирование имеетследующие характеристики (табл,4),Таблица 4 Пленка с, е, Г,мм мм мм88, 20мм 1 ф 8 24 25 0,8 7,5 3,2 3-я 0,8 7,5 3,2 1,8 -24 4-я 30 Пленки отдельно накладывают одна на другую по парам, а затем сваривают вместе по краям, в результате чего получены две ленты, каждая из которых образована двумя пленками, имеющими соответственно углы р =+5 ,5ооо и (3 =- +24Обе ленты растягивают отдельно в 2,5 раза по сравнению с первоначальной шириной с помощью устройства, 40 используемого в примере 1, после чего их термостабилизируют, что позволяет получить две пары сеток, каждая из которых имеет ширину 100 мм и состоит из двух слоев, 45После растяжения получены сетки, образованные из фибриллированных пленок, имеющих следующие углы .1-я и 2-я пленки 15о3-я и 4-я пленки +55Две сетки затем накладывают одна на другую с образованием вращающихся сварочных устройств и по трем внутренним рядам, расположенным один от другого на одинаковом расстоянии, равном 25 см, с использованием устройства для точечной сварки так,что расстояние между точками сварки в одном ряду равняется 2,5 см.После этого полученную сетку сжи-, мают на каландре при .125 С, а затем 60 наматывают на катушки.П р и м е р 4. С использованием экструдера с плоской головкой в наполненный водой резервуар экструдируют полипропиленовую пленку толщи 50 ной 210 мк, имеющую индекс расплава, равный 16, с добавлением 9 полиэтилена с низкой плотностью.Температура экструзии равняется примерно 185 аС у черняка и примерно 165 фС у литьевого отверстия. Пленку растягивают в продольном направлении при 150 фС до степени растяжения,равной 7, в результате чего получена ориентированная пленка толщиной 80 мк и шириной 80 см, которую затем разделяют на четыре пленки, каждая из которых имеет ширину 20 см, и их фибриллируют в результате пропускания соответственно через фибриллирующих валка, имеющих такие же характеристики, что и фибриллирующие валки, представленные в примере 1, и применения условий фибриллирования, описанных в том же примере. Полученные таким образом пленки имеют площадь поверхности 9,6 квфм/г мк. После этого получен другой комплект из четырех пленок, которые описывались выше, в результате чего получены восемь фибриллированных пленок, которые последовательно накладывают одна на другую с образованием одной восьмислойной ленты, которую сваривают по краям и пропитывают 5-ным раствором карбоксиметилцеллюлозы по примеру 1, после чего направляют для выполнения операций раскрытия и термостабилизации с использованием устройства, представленного в примере 1, за исключением того, что отношение ь /Ь (или расхождение) равняется 8, а температура термостабилизации - 125 С.оС использованием потрландцемента получены композиционные листы или пластины, которые изготавливают последовательным чередованием слоев сеток со слоями цемента с соотношением воды и цемента, равным 30/100. При этом особое внимание уделяют расположению сеток таким сбразом, чтобы направление упрочнения оставалось постоянным в каждом слое.Таким образом, получен лист или пластина размером 4848 см толщиной 7 мм с использованием сеток с общим весом 124 г, .так.что процентное отношение полипропиленовой сетки к цементу равняется 8,4 обПосле вылежки этого листа или пластины в течение 24 ч не подвергают старению в воде при комнатной температуре в течение 28 дней.После этого листы или пластины разрезают в направлении упрочнения на образцы для испытания на прочность при изгибе в трех точках.Сгибание производится по направлению сетчатого упрочнения полипропиленовой сетки.Единая устойчивость к напряжениям при изгибе, измеренная в видесреднего значения, полученного утрех образцов, растягиваемых в трех , точках листах или пластины, составляет 265 кг/кВ смП р и м е р 5В экструдере сплоской головкой экструдируют полипропиленовую пленку с индексом расплава, равным 16, с добавлением 9полиэтилена с применением такого жепроцесса и состава, которые представлены в примере 4. 10После растяжения (до степени растяжения 7) оленку толщиной 80 мк пропускают через валки с диаметром 80 мм,имеющие окружную скорость 90 м/мин,и обкладывают шкуркой на тканевой 15основе типа 0 с размером абразивныхчастиц, равным 100-150 мк.Таким образом, на всей поверхности пленки получены поверхностные насечки или надрезы с плотностью, равной 150-200 насечек/мм, при средней глубине, равной 10 мк, и с диаметром 20-30 мк с последующим образованием фибрилл, имеющих плотность 50100 Фибрилл/мм , которые выступают2из поверхности пленки и имеют ширину и толщину, равную 20 и 30 мк, адлину, находящуюся в пределах 20200 мк.Два набора по четыре пленки в каждом, полученных иэ истертой такимобразом пленки, подвергают фибриллированию с использованием такогоже устройства и условий по примеру4, в результате чего получены восемьФибриллированных пленок с площадьюповерхности, равной 18,5 м/гымк.Используя эти пленки и действуяпо примеру 4, получены 8-слойныеленты, которые подвергают операциям раскрытия и стабилизации по нримеру 4. После этого изготовляют пластины из композиционной сетки и цемента толщиной 7 мм, аналогичныепо составу и изготовлению лентам попримеру 4. Из этих лент взяты образцы для испытания на устойчивость нриизгибе в соответствии с процедурами,представленными в примере 1.Единая устойчивость к напряжению при изгибе в момент разрушения образцов для испытания составляет290 кг/смф.П р и м е р б. В соответствии с процедурами, представленными в примере 1, экструдирована полипропиленовая пленка с индексом расплава, равным 16, с добавлением 9 полиэтилена и 0,2 азодикарбонамида (продукт расширения или придания объемности).Температуры экструзии поддержива ются равными 180 фС у червяка и 160 фС у литьевого отверстия (в то время как расстояние между охлаждающей водой и литьевым отверстием равняется3 см). Пленка после растяжения до 5 степени растяжения в 7 раэ, превышающей первоначальный размер, имееттолщину 80 мк. Пленку затем подвергают истиранию с обеих поверхностейв соответствии с процедурами по примеру 5, после чего ее фибриллируютпо примеру. 1.Иэ расширенной и подвергнутой истиранию таким образом пленки получе.ны два набора, состоящие из четырехпленок каждый, которые подвергаютФибриллированию с использованием устройства и при наличии условий по примеру 4, в результате чего получены8 фибриллированных пленок с площадью поверхности 48,0 кв м/г.мк.В результате наложения этих пленок.одна на другую и действуя по примеру4 получены раскрытые и термостабилизированные 8-слойные сетки, из которых в соответствии с процедурами,описанными в укаэанном примере, изготовлены композиционные цементныепластины с таким же составом.Микроскопическое исследование пленки до ее растяжения показывает наличие тесно расположенных пузырьков иполостей шириной 10-20 мк и длиной20-400 мк. После растяжения обнаружено,что пузырьки в этой пленке удлиняются примерно 7 раэ, хотя их ширина равняется всего нескольким микронам. В подвергнутой истиранию и фибриллированной пленке пузырьки, вызванные действием шкурки, а такжеФибриллирующих шпилек или игл, приво;дят к образованию тонко диспергированной структуры с наличием полостейи очень тонких фибрилл, чрезвычайномелких и сильно диспергированных.Устойчивость к напряжениям приизгибе образца композиционной пластины составляет 340 кг/смП р и м е р 7. Пример 6 повторенс тем отличием, что фибриллированныепленки, полученные в соответствии с,этим примером, обрабатывают высокочастотными электрическими разрядамимощнос 1 ью 3000 Вт.Степень поверхностной активностипленок равна 36 дин/см.,С использованием такого же цемента и следующих процедур, аналогичныхописанным в примере 6, из таких пленок получены раскрытые и термостаби-,лизированные 8-слойные сетки, из которых изготовлены композиционныецементные пластины.Благодаря улучшенной смачиваемости сеток в цемент можно ввести около 9,5 об. сеток.Испытания на устойчивость к напряжениям при изгибе показывают,чторазрушающая нагрузка равняется360 кг/см.Предлагаемое устройство применимо и для пленок, содержащих газообразукщие средства или вспенивающие

Смотреть

Заявка

2926101, 16.05.1980

АНДРЕА ВИТТОНЕ, ЭДОАРДО ФУРИА, ПЬЕРПАОЛО КАМПРИНКОЛИ, АДРИАНО ГРОНДОНА

МПК / Метки

МПК: B29D 7/24

Метки: вытягивания, полимерного, поперечного

Опубликовано: 23.02.1984

Код ссылки

<a href="https://patents.su/12-1075956-ustrojjstvo-dlya-poperechnogo-vytyagivaniya-polimernogo-materiala.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для поперечного вытягивания полимерного материала</a>

Похожие патенты