Способ соединения бумажной шторы с металлическими крышками

887613 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сооа Советских Социалистических Республик(43) Опубликовано 07,12.81, Бюллетень г,)С 09,1 5/ Государственный комКтет УДК 668.395(54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ БУМАЖНОЙ ШТОРЬ С МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ КРЫШКАМИИзобретение относится к способу соединения бумажной шторы с металлическими крышками с помощью полиэтилена при производстве бумажных фильтров для очистки воздуха в мото-авто-тракторостроении. 5Известен способ склеивания металлических пластин, где в качестве клея - расплава применены полиолефины 11.Однако этот способ предназначен только для склеивания различных металлических О поверхностей и не применим для склеивания бумаги и металла в связи с тем, что для полученного прочного соединения у границы поверхности необходим контакт склеиваемых поверхностей и клея-расплава 5 в течение не менее 5 мин при температуре плавления полиолефина плюс по крайней мере 100 С, а это неприменимо в предлагаемом технологическом процессе, так как приводит к разрушению (сгоранию) бу маги,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному способу соединения бумажной шторы с металлическими крышками явля ется способ соединения с помощью эпоксидного компаунда, который предусматривает следующие операции: на предварительно очищенную и обезжиренную металлическую крышку наносят эпоксидный компаунд, то рец бумажной шторы, которая размещена между наружной и внутренней обечайками, погружают на 2 - 3 мм в эпокспдный компаунд, через 10 мин эту штору вставляют в металлическую крышку с эпоксидным компаундом, Собранную конструкцию термостатируют в течение 30 мин при 60 С. Аналогичную операцию повторяют для приклеивания крышки к другому торцу бумажной шторы. На заключительном этапе склеивания производят дополнительную термообработку фильтроэлемента при 100 С в течение 1 ч, Цикл склеивания по этому способу составляет 1,7 ч 2.Недостатками способа склеивания бумажных фильтров эпоксидным компаундом является длительность процесса, низкая ударная вязкость, недостаточная адгезия к склеиваемым материалам и ненадежная герметичность скленваемого швд.Целью изобретения является получение герметичного и прочного соединения бумажной шторь с металлическими 1 срышками,Это достигается тем, что прп соединении бама;.цо 1 шторы с метдлли 1 ескпмн крышками с помощью полмерного материала путем предварительной подготовки поверхности металлической крышки, нанесения па рьш 1 ку полимерного материала и по 887613Таблипа 1 Потеря прочности бумаги при погружении в расплав полиэтилена на 2 мм, % Индексрасплава 100 90 40 2 - ;3 3 - 4 5 в- 12 12 - 20 20 - 40 гружения бумажной шторы на 2 - 3 мм в полимерный материал, в качестве полимерного материала используют полиэтилен с индексом расплава 5 - 40, нагрева 1 от его до 250 - 300"С подачей потока тепла со сто роны меГаллиГеской крышки, противоположной нанссеш:ому слою полиэтилена, вводят в расплав бумажную штору и охлаждают соединеш 1 с со скоростью 5 -7 С/с до 80 - 90 С.10Подъем тем пер а тур ы до 250 - 300"С пр оизводят со скоростью 8 - 15"С/мГГН. При этом достигается требуемая для данного способа вязкость расплава полиэтилена.Разработанный режим склеивания позво ляет одновременно получить прочное соединение металла с полиэтиленом за счет эффекта растворения поверхностного слоя металла и появления в объеме полимера металлосодержащих соединений.;0Кроме того, достигнутое в этот момент значение вязкости полиэтилена обеспечивает возможность последующего введения в расплав бумаги и обволакивания волокон бумаги полиэтиленом, чем достигается прочность их соединения.Для подтверждения вышеизложенного разработаны специальные образцы и приспособления, позволяющие имитировать условия сборки реальных фильтров. Опытные з 0 образцы представляют собой полоски фильтровальной бумаги марок ПКВ-п, КФВ и К 1 ФБ, выпускаемых Минбумпромом для очистки воздуха, шириной 1 см и длиной 3 см, которые под воздействием опре деленной силы, еще не нарушающей видимой плоскостности образца, вставляются в расплав полиэтилена, При этом режим расплавления назначают из условия достикения максимальной прочности склеивания 40 с металлом. В то же время соблюдается условие, чтобы при введении бумаги в расплав полиэтилена, имеющего температуру свыше 160"-С, она не изменяла своих прочностных показателей более, чем на 5%. 45П р и м е р. В металлическую крышку, поверхность которой предварительно зашкуривают и обезжиривают, вводят полиэтилен, нагрева 1 от его до 250 - 300 С со скоростью 8 - 15 С/мин подачей потока тепла со 50стороны металлической крь,п 1 кГ 1, противоположной нанесенному слою полиэтилена. Г 1 рп этом;Гля обсспс 1 с; 15. требуемой прочности бумагп ссдует пр 11 мепягь полпэтилс;1 преимущественно с индексом расплава 5 - 40, что иллюстрирует табл. 1,По окончании ре;кима расплавления полиэтилена температура сго в месте контакта с металлом ранца температуре крышки,;1 па повсрхпосл, прсдназначсш 1 ой для ввс;.Гсш 1 я бумаги, температура нс прсв 11 шаст 170 - 190 С. В табл. 2 приве,1 спы данные по испытанию прочности склспваш 1 я полиэтилена и стали, которые показывают, что максимальную про шость получают при 250 С, при этом оптпмальп"я скорость расплавления полиэтилспа должна быть в пределах 8 - 15-"С/м.;1 мин. Таблица 2 Гем 1 с 1 эатура расплавлени, -С Прочностьсиле ваннакг см Скорость расплавления поли. этилена, "Смммин"00 20 250 16,6 600 20 60 65 Бремя установки бу мажной фильтрующей шторы в расплав полиэтилена назначают, исходя из повышения про 51 зводительности труда в предлагаемом технологическом процессе (не должно превышать 2 - 2,5 мин). Указанное время копГакта бумаги и расплавлс 1 шого 11 олиэтплспа прп температуре па поверхности крышки 250 - 300 С обеспечивае 1 сохранение прочности бумаги, которая не дол;кна сникаться более, чем на 5%.11 осле введения бумаги с целью уменьшения потери ее проГности сразу производят принудительное охлаждение металлической крышки со скоростью 5 - 7 С/с. Столь высокая скорость охлаждения, как правило, могла бы привести к возникновению внутренних напряжений в полиэтилене, что должно было вызвать снижение качества склеивания, т. е, к разгерметизации фильтра. Однако проверка опытной партии фильтров, изготовленных по вышеуказанной технологии, показала высокую герметичность склеиваемого шва. Б то же время предложенный технологический режим склеивания позволяет получить более надежную герметизацию заливки фильтров. Герметичность заливки определяли буллоскопическим методов (методом пузырьков) на фильтрах, изготовленных в промышленных условн 51 х с приа 1 ененпем ЭГ 1 оксидного компаунда, взятых за аналог, в сравнении с опытной партией фильтров, изготовленных по предлагаемому способу. Данные по.Количество образцов фильтров, шт. Способ 100 По прототипу По изобрете- нию 100 Таблица 4 Потеря прочности бумаги,% Прочность отры. ва полиэтилена от металла, кг/см 2)2 Составитель Н. Лукина Редактор Е, Дайч Техред А. Камышникова Корректор Л. Расторгуева Заказ 235011 Изд.619 Тираж 694 Подписное1-1 Г 10 11 оиск Государствсииого комитета СССР ио делам изобрсгсиий и открытий113035, а 1 осква, Ж, Раушская иаб., д. 4 5 Гипографиги ир Сапунова,испытанию на герметичность заливки приведены в табл. 3.Таблица 3 Как видно из таблицы, вероятность получения герметичного шва по предлагаемому способу выше, чем по существующему. 151 роме того, необходимо отметить, что вь 1. шеуказанные пределы скорости охлаждения металлической крышки (5 - 7 С/с) позволят обеспечить наибольшую прочность отрыва полиэтилена от металла и наимень шую потерю прочности бумаги. В табл, 4 приведены экспериментальные данные изменения прочности отрыва полиэтилена от крышки и потеря прочности бумаги в зависимости от скорости охлаждения. Как видно нз таблицы, оптимальный диапазон охлаждения соответствует предложенному. Скорость расплавления полиэтилена 10 С/мм мпн.Предполагаемый экономический эффект от применения предлагаемого способа склепва 1 гня бумажных фильтров на заводах отрасли составит более 500 тгяс. руб, в год. Формула изобретенияСпособ соединения бумажной .вторы с металлическими крышками с помощью полимерного материала, включающий предварптсльну 1 о подготовку поверхности металлической крышки, нанесение на крышку полимерного материала н погружения бумажной шторы на 2 - 3 мм в полимерный материал, отл н ч а ю щи йся тем, что, с целью получения герметичного и прочного соединения бумажной шторы с металлическими крышками, в качестве полимерного материала используют полиэтилен с индексом расплава 5 - 40, нагревают его до 250 - 300"С подачей потока тепла со стороны металлической крышки, противоположной нанесенному слою полиэтилена, вводят в расплав бумажную штору и охлаждают соединение со скоростью 5 - 7 С/с до 80 - 90 С.11 сточнпкп информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США3826704, кл. 156 в 3, опублик. 1974.2. Ц 11 ИИТЭИГОСснаб СССР, листок М 1-76 ГУ;.1,1 х, 621.792,4.053:621.187.152), серия 23-17, 1973 (прототип).