Способ двуосной молекулярной ориентации пластического материала и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК АЗ 29 С 49/08 РЕТЕНИЯ ОПИСА Н ЙАТЕНТУ Е ЙИюг;вайй 31 йибююща пт аач: ьвч ЫОВм дув трубчат при подаченагретойтрь трубынагретую м т лис нагре и ра ствля енную заготовки е кам у, эапол подавая остью честв ость,во вн рабочеиричем пе вторая жид- -100 С,уществляют ва ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпО делАм изОБРетений и ОткРытий(7) Тетра Пак Девелопмент С.А, (СК)(5 б) Патент СССР Р 483821,кл. В 29 С 7/20, 1970.Завгородний В,К, Механизация иавтоматизация переработки пластических масс. М,: Машиностроение,с, 100-101.(54) СПОСОБ ДВУОСНОЙ МОЛЕКУЛЯРНОЙОРИЕНТАЦИИ ППАСТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛАИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) 1. Способ двуосной молекулярнойориентации пластического материалапутем нагрева с одновременным раздувом трубчатой заготовки подачей во.внутрь нее под давлением рабочей среды, охлаждения и продольного растяжения с помощью валков или цилиндров,сжимающих заготовку, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью обеспечения ориентации листового материала толщиной более 1 мм и улучшениякачества эа счет повышения однородности ориентации путем обеспечения одинаковой температуры по толщине заготовки, перед раздувом образуют трубчатую заготовку из листа путем унлотнения перекрывающих друг друга кро 80.1258319 сти имеют температуруохлаждение заготовки при вводе ее во вторую камеру, заполненную жидкостью, имеющей более низкую температуру, чем первая и вторая указанные жидкости, при этом про; дольную вытяжку заготовки осуществляют перед ее охлаждением.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве первой, второй и третьей жидкостей используют Воду3. Устройство для двуосной молекулярной ориентации пластического материала, содержащее средства для раздува заготовки, средства для организованного направления расширенной трубы, выполненные в виде направляющих пластинок или направляющих поверхнос- . тей, и средство для продольной вытяжйи трубы, выполненное в виде совместно действующих валков, о т л и ч а ющ е е с я тем, что оно снабжено, . заполненной нагретой жидкостью, пред.почтительной водой, камерой, имеющеи входное кольцевое отверстие, снабженное эластичной кольцевой уплотняющей манжетой, и выходное отверстие, в котором установлены валки для продольной вытяжки трубы.Изобретение относится к переработке пластмасс, а более конкретно к способу для двуосной ориентации пластического материала и устройству длй его Осуществления, и может быть 5 использовано для повьппения механической прочности материала, при изготовлении упаковок, обеспечивающих обжатие содержимого, в частности для изготовления бутылок для пива из термопластического материала.Цель изобретения - обеспечение ориентации листового материала толщиной более одного миллиметра и улучшение качества за счет повышения однородности ориентации путем обеспечения ОдинаковоЙ температуры по толщине заготовки.На фиг, 1 схемытично дано устройство, продольньй разрез; на Фиг. 22 О материал, которьй подвергают ориентированию,Устройство для двуосной молекулярной ориентации пластического материала в виде листа содержит магазин- бобину 1 с предварительно обработанным листовым пластическим материалом неориентированным, или же ориентированным лишь в продольном направлении, например слоистьй листовой плас- ЗО тик, Листовой пластический материал Формуют в виде трубчатой заготовки с помощью 1 рормующего устройства, не показанного на чертеже, Трубчатую заготовку делают таким образом, чтобы участки кромок листового пласти-. ческого материала соединялись между собой посредством г 1 ерекрыва 1 пщего шва.Запаивание упомянутого шва, образованного перекрывающими одна другу:огп кромками, производят с помощью герметизирующего устройства 2, с помощью ,которого участки перекрывающих Одк.:. другу 19 кромок нагревают до поверхностного расплавления и Одновременно45 прижимают для образования совместного соединения. В участок трубчатойзаготовки, расположенный между ее кромками, помещают наполнительную трубку 3, служащую для подачи жнд 5 окости под избыточным давлением, Упомянутая трубка 3 проходит через трубчатую заготовку в камеру 4 через входное отверстие 5, выполненноев боковой стенке камеры, Трубчатуюзаготовку пропускают через упомяну 55тое входное отверстие 5 в боковой стенке камеры с таким расчетом, что.бы обеспечить установку эластичного герметизирующего элемента в виде кольцевой уплотнительной манжеты, закрепленной в передней боковой стенке камеры 4 по окружности отверстий 5 и обеспечива 1 ощей гЕрметичное уплотнение наружной поверхности трубчатой заготовки 3. Более того, вокруг пе,.диего участка наполнительной трубки 3 предусмотрено наличие уплотняющего кольца 7, образующего герметизирующее уплотнение с внешней поверхностью наполнительной трубки 3, а также с внутренней поверхностью трубчатой заготовки.Полость камеры 4 заполнена жидкостью 8, предпочтительно водой. Камера 4 снабжена приспособлениями 1,;1 е показаны 1 га чертеже) для нагревания упомянутой жидкости до температуры,О находящейся в пределах 70-100 С, предпочтительно около 80-90.С, а также термостатом не показанном на чертеже), располаженньп 1 таким Образом, чтобы обеспечивался .контроль и регулирование температуры жидкости 8 на желательном уровне. Выходное отверстие 9 камеры 4 образовано двумя параллельными валками 10, расположенными в заднеи боковой стенке 11 и образующи 1 и смыкающее удлиненьь Й щелевой за зазор, через которьй может, быть пропущена Ориентированная Г 10 средством растяжения трубчатая заготовка в сложенном виде, Для придания определенного местоположения и направления движения раздутой ч,сти трубчатой заготовки рас 1 то.10 жег 111 ОЙ В жидкост 11 8 в камере 4 у входного отверстия 5 расположена Охватывающая трубчатую заготовку направляющая сетка или поверхность 13, которая имеет предпочтительно расширяющуюся коническую Аорму а со стороны выходного отверспия 9 в ка: ере 4 - направляющие поверхности 13 прелпочтите 1 тьно коничесйи 6, которые сходятся по направлению к вьгходному отверстию 8 в стенке 11, Для охлаждения Ориентированной и сложе 1;ной в виде плоскойленты трубчатой заготовки служит вто"рой отсек камерь 1 14, которая такжезаполнена жидкостью 15, но с болеенизкой температурой, приблизительноравной 10 - 20 С. В упомянутой второй камере 14, кроме тото, предусмотрены совместно-действующие спаренные прижимные выводящие валки 1 б,между которыми складывается охлажденная трубчатая заготовка, после кото1258 рых ее выводят по направлению снизувверх из жидкости 15 к накопителюбобине 17, расположенной вне камеры 4,Способ, соответствующий рассматриваемому изобретению, осуществляютка описанном устройстве, которое ра. -ботает следующим образом,От магазина - бобины 1 сматываютполотнище 18 листового пластичного 10материала, который в описанном здесьслучае принимается неориентированным,Примером служит ламинат.на основесложного полиэфира, изображенный наФиг. 2. Неориентированный листовой 15материал 18 складывают в виде трубчатой заготовки 19, которую запаиваютпо продольному шву с помощью устройства 2 и подают через отверстие 5в камеру 4. Наружную поверхность 20трубчатой заготовки 19 гсрметяч"скизамыкают относительно входного отверстия 5 посредством эластичнойуллотняющей манжеты, закрепленной попсрж 1 ерии отверстия 5. 25 1(амера 4, которая в надлежащем случае имеет тепловую изоляцию на стенках, заполнена жидкостью 8, предпочтительно водок, нагретой до температуры, пригодной для ориентации материала путем растяжения. Для случая сложного полиэфира такал темперао тура равна приблизительно 80 -90 С. Если трубчатую заготовку 19 подают в жидкость, в камере 4. то пласти 35 ческий материал, образующий трубчатую заготовку, разогревают таким образом, что он постепенно приобретает ту жу температуру, что у жидкости 8, и та 40 ким путем его.доводят до условий проведения ориентирующего растяжения. Через заполнярощую трубку 3, которая введена в трубчатую заготовку 19, и конец которой проникает в участок45 трубчатой заготовки 19, расположенный внутри камеры 4, подают жидкость, находящуюся под повьш:енным дазлением, которая предпочтительно может бьггь водой, Для обеспечения достаточного50 разогревания внутренней поверхности трубчатой заготовки 19 из пластического материала, находящаяся под избыточным давлением, жидкость должнао быть нагрета приблизительно до 90 С,55 Давление жидкости должно соответствовать диаметру :рубчатой заготовки 19 и, в практических условиях, может варьироваться в пределах от 2 319 4до 15 кг/см. Для обеспечения поддержания давления жидкости на раздуваемом участке 20 трубчатой заготов ки 19 из пластического материала, расположенной внутри камеры 4, грубчатая заготовка должна быть герметически уплотнена. Достигают этого с помощью уплотняющего кольца 7, которое располагают вокруг наполнительной трубки 3 таким образом, чтобы одновременно достигалось уплотнение относительно внутренней поверхности трубчатой заготовки 19. Для достижения лучшего герметизирующего уплотнения целесообразно располагать уплотняющее к ольцо 7 как раз на участке отверстия 5 и притом таким образом, чтобы уплотняющее кольцо 7 могло получать опору от внутренней части отверстия 5. Однако приходится иметь ввиду и соглашаться с некоторой утечкой.Благодаря тому, что пластический материал на опоепеленном участке трубчатой заготовки разогреваетсяоприблизительно до 80-90 С,. и подвергается воздействию внутреннего давления, в материале возникают растя. - гинающие усилия, под воздействием которых трубчатая заготовка 19 расши. - рлется, как показано на фиг. 1, Расширение трубы организуется и направляется с помощь.о опорных погерхностей 12 определенной консэягурации, В результате расширения трубчатой заготовки 19 при определенной температуре, в пластическом материале вознйкает молекулярная ориентация в направления, поперечном относительно продольной оси трубчатой заготовки, Это означает, что прочность материала на разрыв (или ча растяжение) в указанном выше направлении возрастает, Одновременно материал становится более тонким в результате растяжения.Помимо упомянутой поперечной ориентации .трубчатой заготовки 19, происходит ориентация в продольном направлении. Заготовку, начиная с участка 20, по выходе из камеры ч складывают в виде плоской ленты и выводят между двух, предпочтительно вращающихся валков 16. Валки 1 О в стенке 11, разделяющей камеры 4 и 14 захватывают тРУбУ после участка 20. Совместно раеоложенные валки 10 образуют удлиненный щелевой зазор в разделительной стенке 11 камеры 4. Складывание участСоставитель И.ФроловаТехред М.Ходанич Корректор Т.Ко едактор А.Долини Тираж 640 Подписное НИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 13035, Москва Ж, Раущская наб., аказ 5044/60 д, 4 Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная 5 1258319 Ь ка 2 О трубчатой заготовки 19 орга- размещенная в камере 14, будет не= низуется с помощью сходящихся направ- сколько раздута, однако это не оказыляющих поверхностей 13. Вращение вает влияния на ход процессов охлажвыводящих валков 16 регулируют таким дения и стабилизации. В заключение, образом, чтобы обеспечить желаемоеориентированную трубу после участрастяжение трубчатой заготовки, начи- ка 21 наматывают на накопитель - боная от участка 20, в продольном на- бину 17.правлении. Биаксиально ориентированную, сложенную в виде плоской ленты, Теперь обработка двуосно растявыходящую через удлиненный щелевой 1 О нутой трубы из пластического материазазор между валками 10, направляют ла закончена и трубу, если это желаво вторую камеру 19, содержащую тельно, можно раскрыть, разрезая по охлаждающую жидкость 15 в виде воды продольной оси, что образует одно- температуры около 10 С, Благодаря на- родный листовой материал, личию Некоторой утечки между валка Далее цикл работы устройства номи 10, часть 21 трубчатой заготовки, вторяется.