Способ получения двухосно ориентированных полимерных пленок

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 383255 Са 1 оз Советских Социалистических РеспубликК ПАТЕНТУ атентаависимый 1, Кл. В 29 д 7 9.11.1968 ( 1216897/23 аявле оритет 10.11.1967,Б 91 113 Х/39 а, Ф бликовано 23 Л.1973. Бюллетень23 Комитет по делам изобретений и открытийК 678.027,5(088.8) при Совете МиннстСССР Дата опубликования описания 18.Х.1973 Авторы зобретения Иностранцы ьфред Эберт, Эрнст Пирот, Фриц Холлер и Георг ШтайнхильИностранная фирма И. П. Бемберг А. Г, едеративная Республика Г вител танин) ЕНИЯ ДВУХОСНО ОРИЕНТИРОВАННЫХПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК СОБ П Изобретение относится к изготовлению пленок из полимерных материалов.Известен способ получения двухосно ориентированных полимерных пленок экструзией рукава с последующим его охлаждением и раздувом в камере давления до диаметра, превышающего диаметр трубы, которая соединяет камеру давления с нагревательной камерой, нагревом и двухосным растяжением в нагрсвательной камере, обработкой в калибрующсй трубе и намоткой.По предлагаемому способу рукав перед нагревом и двухосным растяжением подвергают в трубе трехступенчатой обработке: охлаждению, торможению и предварительному нагреву. Это позволяет улучшить качество получаемых пленок.Способ поясняется чертежом,Экструдируемый из кольцевой головки экструдера термопластичный рукав 1 в камере давления 2 раздувают до диаметра, превышающего на 5 - 1011 во диаметр трубы 3 для обработки рукава, соединяющей камеру давления 2 с нагревательной камерой 4, Вследствие этого рукав тесно прилегает на входе в первую зону 5 трусы 3, так что нежелательные большие количества воздуха це могут улетучиваться из камеры давления. Особенно выгодно, сели первая зона трубы 3 входит в камеру давления. Расстояние верхнего края зоны 5 от кольцевой головки экструдера не должно превышать наибольший диаметр рукава 1 в камере давлегп 1 я, Важно поддерживать этот диаметр рукава постоянным, це допуская его 5 отклонения более чем на +2%. Вследствиедвойной функции воздуха в камере давления (ограцичсц 11 с диаметра рукава и охлаждение его) требуемое количество воздуха может быть сравнительно большим, например, в рукавах 10 большого диаметра и с большой толщинойстенки. В таких случаях в камере давления могут возникать пульсации, которые вредны для чувстьцтельцого пленочного рукава.Особенно хорошее ведение рукава, быстрое 15 регулирование давления и, следовательно, хорошее постоянство диаметра рукава получают при подведении воздуха к камере давления через по меньшей мере б струек одинаковой толщины. Автоматическое регулирование даь леция прц диаметре рукава, превышающемрегулируемое значение, осуществляют дополцителы 1 ым подведением воздуха к потоку Охлаждаемого воздуха и при снижении диаметра рукава ниже регулируемой велцч 1 шы до полнитсльцым отсасыванием воздуха цз его потока, покидающсго камеру давления.В первой зоне 5 рукав охлаждается, и несмотря ца охлаждение, возникает опасность сильного прилцпация его к стенке трубы, вы полне:1 цой полированной илп гладкой. Для510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 предотвращения сцепления рукава со стенкой ее рекомендуется шероховать на глуоину нерОвОсте не менее 30 ли, предпочтительно более 40 лк. Улучшение, достигаемое в результате этого, объясняется тем, что небольшая часть ьоздуха может проникать из камеры давления между стенкои трубы и рукавом и немного отжимать его. С целью пропускания контролируемого количества воздуха между рукавом и стенкой шероховатую стенку дополнительно снабжают перекрещивающимися спиральными пазами 6, так что возникают ромбовидные остаточные поверхности со стороной длиной примерно 3 - 8 лл. Пазы имеют ширину примерно 0,8 лл и глубину 0,6 лл. При таком исполнении достаточна глубина шероховатости менее 30 лк.Вторая зона 7, в которой рукав должен тормозиться для точного продольного растяжения, выполняется шероховатой, не охлаждается и не пагревастся. Требуемая шероховатость может быть достигнута благодаря обкладке стенки тканью (предпочтителыо плюшем). Для ворса плюша предпочтительны волокна с хорошей устойчивостью, например полиэфирные волокна. В качестве основной ткани может также применяться хлопок.Выгодная форма исполнения этой зоны - перфорирование и снабжение стенки таким кожухом, чтобы промежуточную полость между ним и стенкой можно было поставить под вакуум. Отверстия перфорированной стенки малы, но многочисленны. Желаемую проницаемость для воздуха можно получить, применив трубу из пористого материала, например металлокерамического сплава.Для лучшего распределения вакуума воздухопропицаемую стенку можно дополнительно обтянуть названным текстильным материалом. Тормозная сила этой зоны может устанавливаться по желанию через высоту присоединенного вакуума, величина которого определяется величинами меньшими миллиметра и до нескольких сантиметров. Она определяется в зависимости от вида синтетического материала, толщины рукава и скорости выпуска. Дополнительное торможение благодаря вакууму повышает величину продольной усадки на 10 - 20%.В третьей зоне 8 с шероховатой стенкой рукав перед входом в нагревательную камеру предварителы:о нагревается до такой температуры, чтобы при выходе из этой зоны достигалась благоприятная форма рукава при биаксиальном растяжении. Благоприятная форма соответствует короткой сжатой груше. Если температура слишком низкая, рукав поступает в нагревательную камеру со слишком малым диаметром и склонен к пульсациям; при слишком высокой температуре падает величина продольной вытяжки. Правильная температура этой зоны и температура нагревательной камеры 4 должны быть найдены для каких-либо данных условий (синтетический материал, толщина шланга и скорость гыхо 554да) путем просгой пробы. Температура в горячей зоне лежит в биаксиалыой области растякения применяемого синтетического материала и определяется станком Кофлера, с помо.цыо которого находились, например, следующие области; для поливинилхлорида с величиной К=70 и содержанием смягчителя 20% - 80 - 130 С, для сополимера из 90% винилхлорида и 10% винилацетата с величиной К=60 в- 130 С, для полиэтилена низкого давления - 110 в 1 С, для полипропилена - 110 в 1 С.Ориентированный рукав после нагревательной камеры проходит в калибрующую трубу 3, к стенкам которой он прилегает. В этой трубе устанавливается температура, зависящая от данных условий. Она точно так же может определяться путем простых проб. При тонких (например, 15 лк) и мягких, дающих усадку пленках труба охлаждается, в то время как при толстых и прежде всего твердых пленках, например из сополимера винилхлорида, она должна нагреваться до 30 - 50 С, чтобы достигнуть свободной от складок намотки. После прохождения калибрующей трубы 9 рукав известньм образом укладывается в плоскости и наматывается.По этому способу получают пленки, имеющие в продольном и поперечном направлениях высокую вытяжку, Для различных целей желательно, чтобы растякение в одном направлении было малым, а в другом - большим.Однако можно получать пленки с ориентированием преимущественно в одном направлении.Пленки, ориентированные преимущественно в продольном направлении, получают путем прохождения рукава из примыкающей к камере давления трубы 8, в которой оп обрабатывается в три этапа, не в нагревательную камеру, а непосредственно в трубу 9 с равным диаметром, где он охлаждается и наматывается. Таким образом, исключается только зона 5 и труба 9, имеющая теперь одинаковый с зоной 8 диаметр. Зону 8 целесообразно нагревать несколько больше, чем при сильном растяжении в обоих направлениях.Пленки, ориентированные преимущественно в поперечном направлении, могут изготовляться благодаря тому, что после прохождения через камеру давления 2 избегают торможения получаемого из пленки рукава в трубе д, соединяющен камеры 2 и 4. Это может происходить благодаря тому, что в полости кожуха 10 гторой зоны 7 трубы 8 создают не вакуум, а небольшое избыточное давление. При этом ее внутренняя стенка снабжена маленькими, но многочисленными отверстиями нли изготовлена из пористого материала, например металлокерамического сплава, и может быть выложена текстильным материалом. Тормокения можно избежать путем выключения зоны 7, так что после прохождения камеры давления 2 в трубе 8 рукав обрабатывается только г, двух из трех ступеней (в первой сту 383255пени 5 и, пропуская вторую ступень, в которой в инсм случае происходит торможение, в ступени 8).Рукава, выполненные из пленки согласно опис:ваемо:,г, способу, имеют в некоторых случаях не совсем удовлетворительную стабильность при хранении, Так, вследствие возможггьгх колебаний температуры на складе последующая усадка высокоориенти ров аннь:х пленок может вызвать коробление пленки, а также нс; реждение намоточных втулок, особенно при больших длинах. Однако качество пленки можно улучшить, дав возможность рука, у;.ох(сшсму в плоскости посредством стяггг.-агсщих плющильных валков 11, пройти через нагретые валки, которые обладают ступенчато уменьшающимися в целом; о 5 ог окружными скоростями, Затем посредством охлажденных валков с редуцированной примерно на 5% относительно плющильных валков 11 скоростью рукав транспортируют к наматывающему устройству.Величина усадки, число и темпераг" ра валков определяются в каждом отдельном случае путем простых опытов. Ступенчатое изменение скорости нагретых валков целесообразно установить таким образом, чтобы общая усадка распределялась равномерно, причем первый валок может иметь скорость съемных плющильных валков. Выгодная температура валков 40 - 60 С.Благодаря этой обработке рукав получает 5 контролируемую последующую усадку до 5 оггои при хранении в намотанном состоянии не претерпевает дальнейшей деформации. Таже пленки, полученные после нарезки рукава, имеют в значительной степени улучшенное пло ское положение. Предмет изобретенияСпособ получения двухосно ориентирован ных полимерных пленок экструзией рукава споследуюгцим его охлаждением н раздувом в камере давления до диаметра, превышающегоиаметр трубы для сорабстки рукава, соединяющей камеру давления с нагревательной 20 камерой, нагревом и двухосным растяжениемв нагревательной ка:гере, обработкой в калибрующей трубе и намоткой, отли гаюигийся тем, что, с цельго улучшения качества получаемых п.гонок, ркав перед нагревом и двухосным 25 растяжением подвергагот в трубе, соединяющей камеру давления с нагревательной камерой, трехступенчатой обработке: охлаждению, торможению и предварительному нагреву,ПодписноеССР каз 2805/ шографня, пр. Сапунова, 2 Изд. М 708 Тирак 6781 ИИПИ Государственного комитета Совета Чинпстпо делам изобретений и открытийМосква, )1(-35, Раушская наб., д. 4(5