Устройство для изготовления полимерных изделий

(71) Институт механики металлополимерных систем АН БССР(56) Авторское свидетельство СССР )1 952090, кл. В 29 Р 3/04, 1981,Авторское свидетельство СССР М 1024290, кл. В 29 1) 7/02, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к переработке полимеров с наполнителями, в том.числе и древопластиков, и может быть использовано в химической и деревообрабатывающей промьппленности. Целью изобретения является повышение качества полимерных изделий за счет предотвращения деформаций их краев. Устройство содержит червячный пресс, экструзионную головку с профилирующими валками, установленными в ее профилирующем канале друг напротив друга, Валки имеют привод вращения. Профилирующие валки выполненыс противоположно направленными винтовыми нарезками, зеркально расположенными относительно центральной оси.В экструзионной головке выполнены каналы, через которые поступает смазка к профилирующим валкам, каналыдля подачи облицовочного материала,отвода газов и подачи модифицирующихдобавок. Расплав материала поступаетна профилирующие валки, которые выравнивают скорость течения расплавапо периметру профилирующего канала.Противоположно направленные нарезкивалков транспортируют модифицирующиедобавки в зону профилирующего каналаи способствуют дегаэации расплаваполимера. Введение пластификаторовчерез каналы в экструзионной головкепозволяет изготавливать композициина основе термореактивных смол, Этоповьппает степень наполнения полимеров до 70%, Устройство позволяет также ликвидировать трещины краев листового изделия за счет эффективной дегазации. 4 ил.13153Изобретение относится к оборудованию для переработки материалов на основе полимеров и наполнителей, в томчисле и древопластиков, методом червячной экструзии и может быть использовано в химической и деревообрабатывающей промьппленности.Целью изобретения является повы,шение качества полимерных изделийза счет предотвращения деФормаций 10их краев.На Фиг.1 изображено устройстводля получения полимерных изделий,разрез; на Фиг, 2 - то же, вариант исполнения; на йиг, 3 - разрез А-А нафиг.1; на йиг, 4 - устройство, вариант.Устройство содержит червячныйпресс 1, смонтированную на немэкструзионную головку 2 с пройилирую-щим каналом 3, В проФилирующем канале 3 установлены друг напротив друга проФилирующие валки 4 и 5, которые кинематически связаны между собой посредством шестерен 6 и 7 и через клиноременную передачу 8 - сэлектродвигателем 9, Экструзионнаяголовка 2 выполнена с каналами 10для подвода смазки валков 4 и 5, сканалами 11 - для подачи смазки валков 4 и 5, с каналами 11 - для подачи облицовочного материала и с каналами 12 - для подачи модийицирующих добавок и отвода летучих Фракций. ПроФилирующие валки 4 и 5 выполнены с противоположно направленными винтовыми нарезками 13 - 16 свходными зонами 17, Винтовые нарезки 13 и 15 каждого валка 4 и 5 рас-;:положены зеркально винтовым нарезкам ф14 и 6 относительно центральной оси,Каналы 12 сообщены с входными зонами 17 винтовых нарезок 13 - 16,валков 4 и 5,45Устройство работает следующим образом.Перерабатываемый полимерный материал в виде гранул или порошкапластифицируясь в червячном прессе 1, 50транспортируется в виде расплава 18к проФилирующим валкам 4 и 5, Расплав 18 растекается по периметру валков 4 и 5 и стремится их повернутьнавстречу друг другу. При их вращении от электродвигателя 9 через клиноременную передачу 8 связанные кинематически шестернями 6 и 7 валкии 5 подают расплав 18 в проФилирую 39 2щий канал 3 за счет сил поверхностного сцепления, тем самым разгружаютработу червячного пресса 1 и выравнивают скорость течения расплава полимера по периметру проФилирующего канаю;а 3,Угловая скорость валков 4 и 5, аследовательно, и их окружная линейная скорость выбираются в зависимости от показаний датчиков, установленных за или в переходной зоне экструзионной головки 2 (не показаны),должны быть равными или большей, чемлинейная скорость выхода полимерного издел.тя 19 из экструзионной головки 2. В случае равенства линейных скоростей валки 4 и 5 выравнивают только скорость течения расплава18 по периметру проФилирующего канала 3. В случае, если окружная скорость валков 4 и 5 больше, чем скорость экструзии полимерного изделия,разгружается работа червячного пресса 1 за счет уменьшения гидравлического сопротивления переходной зоныэкструзионной головки 2 и дополнительно гомогенизируется расплав полимера.Лля уменьшения сил трения Фрикциочных пар корпус экструзионной головки 2 - валки 4 и 5 (чугун - закаленная сталь), экструзионная головка, имеет каналы 10 подачи смазки,При необходимости облицовки листового полимерного изделия (Фиг.2) вэкструзионной головке 2 выполненыканалы 11 для прохода облицовочногоматериала 20, например строганогошпона, и направлены под опорные поверхности валков 4 и 5 в проФилирующий канал 3. Величина каналов 11 выбирается в зависимости от толщиныи ширины облицовочного материала 20с зазором 0,05 - 0,15 мм. Окружнаяскорость валков 4 и 5 в этом случаедолжна соответствовать скорости экструзии полимерного изделия 19.Валок 4 при вращении его электродвигателем 9 своими противоположнонаправленными нарезками 13 и 14 препятствует выходу расплава полимера18 в каналы 12 но способствует выходу газообразных летучих Фракций израсплава.чДля улучшения дегазации каналы 12связаны с системой вакуумирования.При подаче в каналы 12 модийицирующих добавок, находящихся как в жид 1315339с ком, так и в твердом состоянии (порошки, гранулы и т.ж.), последние транспортируются винтовыми нарезками 13 и 14, работающими в режиме экструзии как два независимых червяка, в зону профилирующего канала 3 на плоскости полимерного листового материала. Геометрия винтовых нарезок 13 и 14 выбирается в зависимости от марки модификатора, его агрегатного состояния, количества вводимого модификатора в изделия и скорости вращения валов.Поскольку валок 5 кинематически связан с валком 4, а винтовые нарез ки 15 и 16 противоположны и зеркальны винтовым нарезкам 13 и 14, то валок 5 может работать в режиме экструзии модификатора или в режиме дегазации расплава полимера 18 в зави симости от того, подводится или не подводится к каналам 12 модификатор.Введение пластификатора в расплав полимера в профилирующем канале 3 позволяет изготавливать композицию на основе термореактивных смол, повысить степень наполнения полимеров.Установка приводимых валков с противоположно направленными нарезками позволяет ликвидировать трещины краев листового изделия, получаемого из древопластов со степенью наполнения древесными стружками до 703 и .увеличить прочность изделий до 207, а в отдельных случаях и до 402.Формула изобретенияУстройство для изготовления полимерных изделий, содержащее червячный пресс, смонтированную на нем экструзионную головку с профилирующими валками, установленными в профилирующем канале друг напротив друга и связанными с приводом их вращения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества полимерных . изделий за счет предотвращения деформаций их краев, профилирующие валки выполнены с противоположно направленными винтовыми нарезками с входными зонами, причем винтовые нарезки каждого валка расположены зеркально относительно центральной оси, а экструзионная головка выполнена с каналами для отвода газов, сообщенными с входными зонами винтовых нарезок профилирующих валков.