Способ подачи материалов в экструдер для изготовления полимерной пленки

(32) 01.06.7 дарственный комитет СССР 33) ФР(45) Дата опубликования описания 12.02(72) Авторы изобретени Иностр нс Бринкманн, Готтфрид Хорст Пабст, Хельмут Пю и Уве Зомм1) Заявит ностранная фирмаинамит Нобель АГ(ФРГ) ДЕ И 4) СПОСОБ ПОДАЧИ МАТЕРИАЛОВ В ЭК ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРНОЙ ПЛ точного регулирования величины расхода и доз материала.Цель изобретения - обеспечение равнотолщпнности изготавливаемой пленки.Это достигается благодаря тому, что материал огходов непосредственно после измельчения взвешивают и измеренное количество в единицу времени непрерывно вычитают пз заданной величины расхода матео риала, а степень загрузки экструдера поддерживают постоянной, регулируя заданную величину расхода. При этом степень загрузки экструдера определяют измерением давления массы на выходе из экструдера. Заданную величину расхода выбирают большей, чем количество материала, подаваемого на изготовление пленки, а разницу между заданной величиной расхода и количеством материала, подаваемого на изгоотовление пленки, отводят за экструдером.Отводимое количество материала регулируют в зависимости от его давления на выходе из экструдера,5 На фигма экстръд в произвол фиг. 2 - д лирования экструдера Изобретение относится к способам подачи материалов в экструдер для изготовления пленки из синтетического полимера с незначительными колебаниями по толщине, применяемой, например, при изготовлении многослойного стекла, где требуется большая постоянность равномерности толщины.Известен способ подачи материалов в экструдер для изготовления полимерной пленки, включающий операции подачи основного материала, измельчения отходов и добавки их к основному материалу 11,При таком способе подачи материалов отходы добавляют без дозирования, вследствие чего возникает опасность колебаний толщины экструдируемой пленки.Ближайшим по технической сущности к предложенному способу является способ подачи материалов в экструдер для изготовления полимерной пленки, включающий операции загрузки экструдера путем подачи дозы основного материала, измельчения отходов и добавки их к дозе основного материала до получения заданной величины расхода 2. При осуществлении этого способа не обеспечивается равнотолщинность изготавливаемой пленки в результате отсутствия 1 показана технологическая схеирования пленки, применяемой стве многослойного стекла; на озирующие устройства для регустепени наполнения червячного (вариант),10 15 60 Предложенный способ поясняется технологической схемой (см, фиг. 1) получения пленок из поливинилбутираля.Экструдпрование пленки 1 осуществляется следующим образом.Сырье через загрузочную воронку 2 пода от в червячный экструдер 3,. приводимый в действие приводом 4. Сырье расплавляется в экструдере 3, и расплав с помощью насоса 5 под давлением подается в щелевую головку 6, где производится деформация расплава в ширину, после чего расплав выходит из щслевои головки 6. С помощью подключенных резальных механизмов (на чертежах нс показаны) производится обрезка кромок с получением полос а на обеих сторонах пленки 1, которые через направляющие ролики 7 опять подаются в экструдер 3. Можно наматывать полосы а на ролики 8 для отходов и при необходимости подавать их в экструдер 3. При получении пленок из поливинилбутираля дозирование основного материала - поливинилбутираля и пластификатора осуществляют постоянно в отношении ремени, причем в приведенном примере поливинилбутираль и пластификатор подают отдельно, но в определенном соотношении. Порошок (сырье) 9 поливинилбутираля через весовый ленточный дозатор 10, называемый также весами твердого вещества, и пластификатор (сырье) 11 через дозирующий насос 12, приводимый в действие приводом 13, загружают через загрузочное отверстие 14 в экструдер 3. Оборотный материал 15 отходов, состоящий из полос а и отходов от ролика 8, подается в рубильную машину 16, которая непрерывно измельчает его в крошку. Крошку непосредственно после измельчения непрерывно взвешивают с помощью весового ленточного дозатора 17, называемого также вссами для оборотного материалы, и затем с помощью вращающейся транс- портерной ленты 18 подают в загрузочную воронку 2 червячного экструдера 3, добавляя к дозе основного материала до получения заданной величины расхода. Весы 17 для оборотного материала приводятся в действие приводом 19. Весы 10 для твердого вещества также работают при помощи вращающейся транспортерной ленты 20 и также приводятся в действие приводом 21. При таком способе экструдирования пленки предусмотрен замкнутый регулирующий контур, причем подаваемый в экструдер 3 материал регистрируется и сравнивается друг с другом в отношении количества на единицу времени, одновременно измеряется степень загрузки экструдера, которая в качестве измеряемой и регулирующей величины передастся регулирующему контуру. Регулятор 22 расхода установлен на заданную величину для дозаторов сырья, т, е. весом 10 для твердого вещества и дозирующего насоса 12, причем эта заданная величина 20 25 зо 35 40 45 50 55 соответствует достаточному питанию экструдера 3 без подачи оборотного материала. Количество оборотного материала на единицу времени, которое непрерывно и автоматически измеряется весами 17, с помощью измерительного элемента 23 и элемента 24 времени запаздывания как сигнал измерения передается регулятору 22 расхода н вычитается от заданной величины последнего, В зависимости от колебаний при подаче оборотного материала 15 регулятор 22 расхода обеспечивает соответствующее повышение или снижение количества сырья 9, 11 путем соответствующего регулирования привода 21 для весового ленточного доза- тора 10 или привода 13 для дозируюшсго насоса 12. Непрерывно измеряемые значения весов 10 для твердого вещества или дозирующего насоса 12 через измеритель 25 пли 26 расхода непрерывно передаю гся регулятору 22 расхода для сравнения заданной величины с действительной. Степень наполнения червячного экструдера 3 поддерживается постоянной тем, что давление массы между червячным экструдером 3 и насосом 5 измеряют с помощью датчика 27 и через измерительный прибор 28, измеряющий давление массы, регулятору 29 степени загрузки передается сигнал величины измерения, В соответствии с этой величиной в небольшой области, например +10%, устанавливается общая заданная величина расхода сырья регулятора 22 расхода через регулятор 29 степени загрузки. Таким образом степень загрузки экструдера 3 с помощью замкнутого контура поддерживается постоянной.При использовании в качестве дозаторов весовых ленточных дозаторов 17, 10 изменение количества материала, осуществляемое с помощью регулятора 22 расхода, осуществляется в зависимости от скорости ленты 20 весового ленточного дозатора, т. е. немедленно, однако между измерением количества оборотного материала 15 весами 17 для оборотного материала и сбрасыванием этого количества в загрузочную воронку 2 червячного экструдера 3 проходит определенное время транспортировки, поэтому для точной синхронизации сбрасывания материала обоих весовых ленточных дозато. ров 17, 10 измеряемую величину дозатора для оборотного материала проводят через элемент 24 времени запаздывания, обеспечивающий передачу регулятору 22 расхода измеряемой величины, сокращенной на время транспортировки.На фиг, 2 изображены дозирующие устройства для регулирования подачи материала в экструдер 30, при этом обеспечивается постоянство степени загрузки. Подаваемое в червячный экструдср 30 общее количество основного и оборотного материала (заданная величина расхода) принципиально должно быть незначительно большим, Р д 9 18чем колиесто матс 15 иала, трансцортиру емое насосом 31 для изготовления пленки. Разностнос коли 1 ество между пода ваемы.1 общим количсством материала и количеством материала тр(1:спорт 11 руемым насосом 31, выводят из выходной части 32 между червя 1 ным экструдером 30 и насосом 31 для расплава. Кроме того, с помощью измерителя 33 измеряют давление материала вблизи выходной части 32, которую снабжают клапаном 34 регулирования. Измеренное давление материала через измерительный прибор Л передается регулятору 36, который В (ачестве испо.и 1 ителш 10 го элсъ 1 епта устанавливает клапан 1 регули 150 вапия и таким Ооразом подлер 5 киВаст степень загрузки экструдера постоянной,Приводится пример регулирования пропускаемых количеств при получении пленкц из поливинилбутираля согласно изображенной на фиг. 1 технологической схеме. При регулировании согласно изобретению пропускаемых количеств материала для червячного экструдера и ооеспечения постояцства степени загрузки установле 1 ы колебания толщины в про;1 ольном направлении.П р и м е р. Об 1 цее количество подаваемого материала - 200 кг/ч, при этом сырье с соотношением твердое вещество: пластификатор:= 74: 26 - 80 кг/ч; количество оборотного материала - 120 кг/ч (при этом 88 кг/ч отходов и 32 кг/ч кромок); колебания толщины в продольном направлении - 12 лл.В определенный момент заканчивают подачу отходов и затем При полностью автоматическом регулпроваш 1 И) начинают эксплуатацию. Сырье с соотношением твердое вещество: пластификатор = 74: 26 168 кг/ч; кромки - колебания толщ 1 шы . - 11 лл. Следовательно, при осуществлении предложенного способа подачи материала прп одновременной загрузке кромок и обрезок обеспечивается экструдировапие равнотолщинной пленки. Кромки, получаемые во время процесса экструдирования, немедленно можно возвращать в экструдер. Дозаторы оборотного материала каждый момент взвешивают получаемое количество обрезков и вычитают его в соответствующий момент из общей величины расхода. При этом отпадает необходимость накопления непрерывно получаемых в рубильцой машине обрезков, так как они попадают непосредственно в дозатор оборотного материала и загружа 1 отся в червячный экструдер. Накопление обрезков без дополнительных мероприятий, например сильного охлаждения, что усложняет Процесс получения пленки, приводит к склеиванию обрезков. Однако указанное преимущество позволяет также проводить переработку дополнительных обрезков материала, получаемых из роликода 1.1 С 1 цс и (тсцснь загрузки червячного экс 1 рудег 5 а подде 15 кива 10 тся пост 051 ннымп.Это озпа 1 ает, что материал в червячном экструдсрс в тсч(.ние длительного времени подвергается постоянной энергии сдвига и, следовательно, выходит из червячного экструдера с постииной в отношении времени температурой.Текучие свойства расплава материала в 1 О широкощслевой головке поэтому це подВсржсны ко.ебацп 51 м В Отношении Времени, что положительно сказывается на постоянность во времени установленного распределения толщины по поперечному сечению.Гла:одаря достигаемой таким ооразом пост 0511 цости температуры и давления матстсрцала обеспечивается постоянство распрсделе 1 шя расплава по поперечному сече 1 п 1 ю, т. е. достигается высокая равномерность толПины пленок, особенно используемых для онп 1 чсского многослойного стекла.Формула изобретения251, Спосоо подачи материалов в экструдср для изготовления полимерной пленки,вкгночающий операции загрузки экструдсра путем подачи дозы основного материа 30ла, измельчения отходов и добавки их к дозе основного материала до получения заданной величины расхода, о т л и и а ющ и й с я тем, что, с целью обеспечения равнотолщцнности изготавливаемой пленки,материал отходов непосредственно послеизмельчения взвеп;ивают и измеренцос количество В сдпццпу времени непрерывно гВ- читаот из заданной величины расхода матер 1 а,1 а а степень заг 15,зкп экструдера НО(1 дсржпвают постоянной, регулируя задац 40 ную Вслпчш 1 у расхода.2. Способ по п. 1, отличающийсятем, что степень загрузки экструдера определяют измерением давления массы ца выходе из экструдера.45 3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и ис я тем, что заданную величину расхода выбирают большей, чем количество материала, подаваемого на изготовление пленки, аразницу между заданной величиной расхо 50 да ц количеством материала, подаваемогоца изготовление пленки, отводят заэструдером,4. Способ по п. 3, отличающийсятем, что отводимое количество материала55 регулируют в зависимости от сго давленияца выходе из экструдера.11 сточники информации, принятые вовнимание при экспертизе:601. Грифф Л. Техно,.кп ия экструзии пластмасс, М., Мир;, 1965, с. 89 - 90.2, Грифф А. Технология экструзии пласт639428 и оставптель Л. Кольцова Техред С. Антипенко Корректор С. файн Редактор гребел с 1/5 Тип. Харьк. фил. пред, Патент аказ 122/41 НПО Госуд 1 Лзд. М енного когиит 035, Москва раж 768 1 изобре наб д,50 Тита СССР по дела ЖРаушская Подписноеоткрытий