Способ получения древесно-полимерных полотен и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЗОБРЕТЕ ОПИСА ОРСКОМ ЕТЕЛЬ ТВ имерных упчинов,9/00,ВЕСНО ОЙСТВО РГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(71) Институт механики металлопосистем АН БССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДРПОЛИМЕГНЫХПОЛОТЕН ИУСТРДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к производству композиционных широкоформатных материалов, а именно к способам получения древесно-полимерных полотен и устройствам для его осуществления.Цель изобретения - повышение физиомеханических характеристик, снижение неоднородности древесно-полимерного полотна, а также снижение энергоемкости способа.На фиг,1 изображено устройство для осуществления способа, вид в аксонометрии; на фиг.2 - кольцевая головка и воздушно-охлаждающая система, разрез; на фиг.3 - разрез 1-1 на фиг,2; на фиг,4 - разрез 2-2 на фиг.2; на фиг.5 - разрез 3-3 на Фиг.2.Устройство состоит из экструдера 1, кольцевой головки 2, обогреваемого ножа 3, воздушно-охлаждающей системы 4, приемных валков 5. Нож крепится к кольцевой головке и за счет этого обогревается.Воздушно-охлаждающая система выполнена в виде двойного желоба с перфори 1818234 А 1 я)5 В 29 С 47/36, В 27 й 3/2(57) Использование: переработка древесно- полимерных композиций в листовые материалы. Сущность изобретения: древесно-полимерный материал экструдируют через кольцевую головку, а полученный экструдат разрезают в вязкотекучем состоянии по образующей и разворачивают в полотно охлажденным воздухом под давлением, Устройство для получения полотен включает экструдер 1, кольцевую головку 2, воздушно-охлаждающую систему 4 в виде двойного желоба с перфорированной верхней стенкой, 2 с.п.ф-лы, 5 ил, 1 табл. рованной верхней стенкой, при этом радиускривизны желоба по длине изменяется вдиапазоне (д+ Й)Гж ( 00,где В - максимальный радиус кольцевой головки;гж - радиус кривизны верхней стенкижелоба;д - толщина полотна.При этом длина желоба равна ширинеполучаемых полотен,мсРабота устройства осуществляется следующим образом.Древесно-полимерный материал, находящийся в вязкотекучем состоянии, экструдируется через экструдер 1 и кольцевуюголовку. 2 Смонтированный на выходе изголовки и обсгреваемый за счет контакта сголовкой нож 3 разрезает полученный экструдат (цилиндрической формы) по образующей (фиг.2). Воздушно-охлаждающаясистема 4 выполнена в виде двойного желоба с перфорированной верхней стенкой,Для равномерного разворачивания экструдата в полотно желоб по длине выполнен спеременным радиусом, который изменяется в диапазоне (д+Й) гж (0 о . Длинажелоба в данном случае соответствует ширине получаемых полотен. Разворачивание 5экструдата цилиндрической формы производят за счет охлаждения его воздухом дотемпературы размягчения материала по Вика. Причем для полного разворачивания охлаждения внешней поверхности экструдата 10проводили со скоростью 2-10 С/с. Дляобеспечения такого режима охлаждениявоздух в воздушно-охлаждаемую системуподавали под давлением 30-100 кПа в зависимости от толщины получаемых полотен. 15Температура охлаждения агента равна 1822 С. Окончательное оформление экструдата в полотно происходит с помощьюпротяжных валков 5, основное назначениекоторых состоит в отборе получаемых полотен и подаче их для формования из нихдеталей сложной конфигурации,Физико-механические свойства древесно-полимерных полотен оценивали на образцахвырезанных из полотен по 25соответствующим ГОСТам. Индекс разнотолщинности (1) оценивали по формуледеьайвахгде дь - минимальная толщина полотна; 30дезх - максимальная толщина полотна.Измерение толщины полотна производили с помощью микрометра по ширине полотна.Для оценки свойств по ширине полотна 35образцы для испытаний вырезали на расстоянии от оси симметрии полотна 80 мм и по осисимметрии. Разброс значений по каждому показателю представлен в таблице, в скобках.Количестводефектов в полотне оЦенивали визуально на полотне длиной 200 мм.В таблице для сравнения приведенысвойства древесно-полимерных полотен,полученных по способу-прототипу и контрольным способам. В способе-прототипе 45древесно-полимерные полотна получалисьна экструдере с плоскощелевой головкой.Приведены контрольные примеры, показывающие, что для достижения аффекта необходимо экструдирование через прямоточную кольцевую головку, разрезание в вязкотекучем состоянии экструдата пообразующей и разворачивание его в полотно за счет создания градиента температурных напряжений по толщине трубы. 55Разворачивание в данном случае обеспечивается охлаждением воздухом внешней поверхности зкструдата со скоростью2-10 С/с до температуры размягчения по Вика, причем воздух в воздушно-охлажденную систему подают под давлением 30-100 кПа.Применение в предлагаемом способе запредельных параметров нецелесообразно, так как в этом случае эффекта повышения физико-механических характеристик не наблюдается, или он незначителен.Анализ полученных данных свидетельствует о том, что применение предложенного способа получения экструзионных древесно-полимерных полотен позволяет повысить их физико-механические характеристики, Из таблицы видно, что изобретение обеспечивает снижение неоднородности материала по ширине более чем в 1,5-2,1 раза и повышение физико-механические характеристики в 1,3-2,3 раза, также снижается энергоемкость процесса в 1,3-1,5 раза.Формула изобретения 1. Способ получения древесно-пол имерных полотен, включающий смешива ние компонентов, загрузку экструдирвоание через кольцевую головк древесно-полимерного материала, о т л и. ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения физико-механических характеристик снижения неоднородности древесно-полимерного полотна, а также снижения энергоемкости способа, экструдирование древесно-полимерного материала осуществляют через к льцевую головку при давлении на входе в нее 85-170 кг/м 2, а полученный экструдат разрезают в вязкотекучем состоянии по образующей и разворачивают его в полотно охлаждением внешней поверхности экструдата воздухом со скоростью 2-10 С/с, который подают под давлением 30-100 кПа, а охлаждение внешней поверхности экструдата осуществляют до температуры размягчения по Вика.2. Устройство для получения древесно- полимерных полотен, включающее экструдер, кольцевую головку, нож, воздушно-охлаждающую систему и приемные валки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения физикб-механических характеристик и снижения неоднородности древесно-полимерного полотна, а также снижения энергоемкости способа, нож острием жестко соединен с кольцевой головкой, а воздушно-охлаждающая система выполнена в видедвойного желоба с перфорированной верхней стенкой, при этом радиус кривизны желоба по длине изменяется в диапазоне(д + й )гж ( 0 ф,где В - максимальный радиус кольцевой головки;1818234 при этом длина желоба равна ширинеполучаемых полотен. г - , радиус кривизны верхней стенки желоба;д - толщина полотна,Предпагаенкт способ С пи со прОто Паране три текюлОгиир со с контозиции, сеайстеа Зкстзмонимх попотен етгп/и Контропьнн10,1 Терюппастичюе саизукцее, нас.а: попипропипен 50 30 иэтипеи 50 ИС 50 1.2 Диспеосиап дрееесина,иас,22. Способ экструдиооааних2, 1 Через копьцееую гопзеку 0 5 Через цепееую гопоек центрапьнэго питании Через целевую гопоекукоппекторную зюр попучаеюго попо 200 200 200 200 200 200 1 О 5 2,5 10 2 г 5 2,5 Внрина попотна,нмТотцинк попотиа,0 г 200 0,7 2 2,5 2,5 Параиетрм текюпогчанип зиструзиоинмДавление иа еюде е экстзионную гогюеку, кгс/нз ии полух попотеи 260 26 20 200 170 105 150 85 210 2 Скорость охпаидензиоиной гопоекн поченни обогрееа, ЕС зкструпе откпо"5 30 а 5 60 100 70 а.з Тентература экстоудатаемходе из экструзиониойиоанн,аС 0 160 17510 205 2 ао 108 157 0 27 Тентеоатура разнхгцения ком.позиции по Вика,СС 153 1 аВ 162 95 10 Скоизг/с сть емхода экструдата струзионюй гопоекч,а 7 5 25 пчк Эк/с Скорост лета зо охпадухон 0,5 15 Даепе ние еоздуха е еоздую дзикей кенеое, П51 Кндеис разнотопаиннзсти5,2 Оодопогпоцсние (ГОСТ15065-73),2 0 0,8 2,9 (9) 3,7 (28) 1 1,5 1 0,2 27) 3 Прелеп прочности при раста" аени (ГОСТ 12 б 2-80),тпа Ь 2025) В 2) 1 (2 1 О) (5 13 0 и н е ч а н н е. В скобках приведен но иент вариации соотаетстеуюааго покаэатФ по емриие поютма Прелеп прочности прм изгибе (ГОСТ аба 8-71), Уда Количество деаектое на поеерхтюсти полотне ллнюй 200 ин 09 1,0 2,9 1,6 (9) (3) 2 а 271818234 ОС 31 фСоставитель Н,Дроздова едактор Т,Иванова Техред М.Моргентал Корректор ККешел каз 1920 Гираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открцтиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101