825320

ОПИСАНИЕ щИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ Союз Советских Социалистических Республик(21) 2735225/23-05 аявлено 1103.7 вки Мо сприсоединением(23) Приоритет Государственный омите СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано Дата опублико 0,04.81. Бюллетень Мо 1ния описания 300481 ЗУДК 6 78,(088.9)(72) Ав изоб ен атарникоФ Й. "( 1 Р.) г 3 1,.нститут синтФтдчес,ки 1 ,2(71) Заявител есоюзный научно-исследовательволокон РОИСТВО ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ РУКАВНЫХ МАТЕРИАЛ ИЗ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПОЛИМЕРОВ(54) риала матер ала.остаткся то,проис ом явля .рабо Изобретение относится к химической промышленности, а именно к получению пленок и труб из термопластичных полимеров, в частности рукавных материалов из полиолефинов, полиэтилентерефталата (ПЭТФ), поликапроамида (ПКА).Известно устройство для формования рукавных материалов из термопластичных полимеров, содержащее формующую головку с фильерой,калибратор, систему, внешнего охлаждения сформованного материала,выполненную из йескольких кольцевых карманов, заполненных жидкостью и установленных с зазором относительно наружной поверхности рукав ного материала, и средства для подачи воздуха на раздув рукавного материала, причем в зазоре между кольцевыми карманами и рукавным материалом размещен гибкий и мягкий пористый 2 О материал, пропитываемый жидкостью из карманов и сообщенный со средствами вакуумирования 11.В известном устройстве исключена деформация горячего рукавного матеза счет использования пористого азанного устройствапри длительнойзакупорка пор мяг кого пористого материала и вследствие этого плохое охлаждение участков рукавного материала, Кроме того, затруднено управление скоростью кристаллизации иэ-за громоэдкости системы охлаждения и сложности изменения ее положения.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для формования рукавных материалов из термопластичных полимеров, содержащее формующую головку с кольцевой фильерой, калибратор и приспособлениедля подачи обрабаты-. вающей жидкости, установленное внутри рукавного материала перед калибратором)21В последнем устройстве обработка экструдированного рукавного материала производится пленкой жидкости, удерживаемой двумя твердыми поверхностями: наружной поверхностью цилиндра, размещенного внутри рукавного материала, и внутренней поверхностью самого материала.Недостатки известного устройства состоят в том, что поскольку устройство предполагает удержание жидкости в малом зазоре, то наружный диаметр цилиндра близок к внутреннемудиаметру эЮтрудированного рукавного материала, а так как экструдированный материал - труба не является абсолютно неподвижным, то величина жидкостного слоя в зазоре периодически меняется по периметру трубы и может рыть в некоторых местах равной О, что вызывает неравномерное охлаждение трубы и даже задиры на ее внутренней поверхности. Кроме того, обязательным для известного устройства является применение средств дня подачи сжатого воздуха для раэдува, что ведет к усложнению конструкции устройства.Цель изобретения - повышение качества рукавных материалов и упроще ние конструкции устройства за счет исключения необходимости использования сжатого воздуха для раздува рукавных материалов.Указанная цель достигается тем, 20 что в устройстве для формования рукавных материалов иэ термопластичных полимеров, содержащем формующую головку с кольцевой фильерой, калибратор и приспособление для подачи обрабатывающей жидкости, установленное внутри рукавного материала перед калибратором, .приспособление для подачи обрабатывающей жидкости выполнено в виде пленкообразующего сопла.На фиг. 1 показано устройство, общий вид;на фиг. 2 - то же, вид сбоку.Устройство содержит формующую головку 1 с кольцевой фильерой 2, калибратор 3 и приспособление для подачи обрабатывающей жидкости выполненное в виде пленкообразующего сопла 4, установленного перед калибратором 3, Для разрезания рукавного материала смонтированы ножи 5, а для его транспортирования - диски 6. 40Устройство работает следующим образом.Через кольцевую фильеру 2 формующей головки 1 экструдируют расплавленный термопластичный полимер в ви де рукавного материала 7. К пленкообразующему соплу 4 подают жидкость, откуда она течет в виде сплошной жидкостной пленки, полностью перекрывая внутреннее поперечное сечение рукавного материапа 7, к его внутренней стенке, одновременно охлаждая .и раздувая его, Далее .рукавный материал поступает на калибратор З,где ему придаются окончательные размеры, а затем разрезается ножами 5 и транспортируется дисками 6 для выполнения последующих технологических операций- сушки, термообработки, намотки и т,д, (не показано), Жидкость при этом частично уносится с рукавным материалом 7, а остальная стекает в бак (не изображен), откуда снова поступает на обработку.В предлагаемом устройстве обработка рукавного материала производится так называемой пространственной жидкостной пленкой,т. е, сплошной пленкой, свободно удерживаемой в пространстве без контакта с твердыми поверхностями. Создание таких пленок производится за счет использования напорного течения и сил поверхностного натяжения жидкости с помощью специальных пленкообразующих сопел.Жидкость в пленке движется в радиальном направлении от центра рукавного материала к внутренней его стенке со скоростью 1,5-2 м/с. При этом количество жидкости, нанесенное на единицу поверхности или периметра внутренней поверхности рукавного материала, одинаково и не зависит от колебательных его движений, Кроме того, размеры пленкообразующего сопла небольшие, так что при движениях рукавного материала касания ее о сопло не происходит. Все это приводит к исключительно равномерному охлаждению.Поскольку движение жидкости в пространственной пленке является напорным, то происходит увеличение диаметра рукавного материала за счет давления жидкости без применения воздуха, что вызывается наличием радиальной силы, обусловленной скоростным напором пленки жидкости.П р и м е р 1. Полиэтилен (ПЭ),йимеющий индекс расплава 4,0 г/мин, экструдируют при помощи шнека диаметром 45 мм и отношением длины к диаметру, равным 25, через кольцевую фильеру диаметром 120 мм со скоростью 22 м/мин. Ширина сдвоенного полотна 450 мм, толщина рукавного материала 50 мкм. Внутреннюю поверхность рукавного материала охлаждаютжидкостью, состоящей из 95 обессоленной воды и 5% поверхностно-активного вещества (ПАВ) и образующей пространственную пленку с начальной толщиной 0,6 мм. Количество протекающей жидкости составляет 400 л/ч, расход ее на обработку не превышает 10 л/ч.Получают рукавную пленку с разрушающим напряжением до 19-20 МПа, светонепроницаемостью до 50, разнотолщинностью не более 3-5 мкм.П р и м е р 2 (сравнительный).ПЭ, имеющий также индекс расплава 4,0 г/мин, экструдируют так же, как в примере. 1. Охлаждение рукавной пленки ведут такой же жидкостью, как в примере 1, только с наружной ее поверхности, Зона охлаждения представляет собой 5 кольцевых карманов длиной 150 мм, установленных с зазором 5 мм относительно наружной поверхностипленКи. В зазоре устанавливают войлочное кольцо и производят раздув рукава воздухом (давление 1 ати).Полученная полимерная пленка имеет все те же свойства, кроме разноголщинности, которая составляет 6-10 мкм.825 320 Формула и зобрет ения П р и м е р 3. ПКА с относительной вязкостью 3,0 (в 96-ной сернойкислоте, концентрация 0,01 г/мл, при25 С) экструдируют, как в примере 1,осо скоростью 120 м/мин. Ширина сдвоенного полотна 500 мм, толщина рукавного материала 150 мкм, после последующего вытягивания - 50 мкм, Выполняют крашениь с одновременным охлаждением жидкостью, состоящей из 94обессоленной воды, 5 ПАВ и 1 красителя красного кислотного металлокомплексного.Параметры обработки жидкостью,как в примере 1.Получают окрашенную с одной стороны пленку красного цвета среднеготока, Прочность связи красителяк различного вида обработкам,определенная по ГОСТ 9733-61, имеет следующие показатели: к химчистке, сухому, мокрому трению, раствору мыла и соды при 40 С, к глажению 5 баллов (при 5 - бальной системе);к дистиллированной и морской воде 4 балла (при 5 - бальной системе)фк свету - 7 баллов (при 8 - бальной 25системе). Прочность 30 МПа, удлинение - 25.П р и м е р 4 (сравнительный).ПКА с относительной вязкостью 3,0 ЗО (в 96-ной серной кислоте, концентрация 0,01 г/мп, при 25 С) экструдируют как в примере 3. Жидкость для обработки используют такую же, как в примере 3.Ф35Параметры обработки жидкостью, как в примере 2. Удовлетворительного крашения иолучить не удалось,- так как в течение 40 первого получаса работы войлочное кольцо оказалось, засаленным дисперсными частицами красителя.Сопоставление полимеров показывает, что предлагаемое устройство поз воляет не только улучшить качество получаемой полимерной пленки (в примере 1 разнотолщинность в 2 раза меньше, чем в примере 2), но и отказаться от использования воздуха, что упро щает конструкцию и процесс и повышает их технико-экономические показатели, а также раширяет технологические возможности, например позволяет проводить одновременное окрашивание ру" кавного материала.Прямой контакт жидкость-внутренняя поверхность рукавного материала благодаря нанесению одинакового количества жидкости на единицу периметра рукавного материала обеспечивает равномерность жидкостной обработки и соответственно высокую равномерность свойств полимерной пленки. кроме того, исключается контакт с твердыми поверхностями горячей,неохлажденной полимерной пленки,что исключает возможность задиров.ее.Компактность устройства позволяет изменять положение жидкостной пленки относительно рукавного материала,что поз-. воляет эффективно управлять процессом кристаллизации полимера и тем самым получать рукавный материал с заранее заданными свойствами.Экономический эффект от использования изобретения зависит от ассортимента выпускаемой продукции, В случае получения окрашенной пленки экономический эффект составит 25 от стоимости продукции. Устройство для формования рукавных материалов из термопластичных полимеров, содержащее Формующую головку с кольцевой фильерой, калибратори приспособление для подачи обрабатывающей жидкости, установленное внутри рукавного материала перед калибратором, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения качестварукавных материалов и упрощения конструкции устройства за счет исключения необходимости использования сжатого воздуха для раздува рукавных материалов, приспособление для подачи обрабатывающей жидкости выполнено в виде пленкообразующего сопла.Источники информации,прйнятые во внимание при экспертизе1. Патент Англии Р 1295295,кл. В 5 В опублик. 1972.2. Патент Англии Р 1284321,кл. В 5 В .опублик. 19.72 (прототип) .825 320 авитель Л,КольцоваРед Ъ. Ач Корректор М. Кос Лежнин кто илнал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 2408/47 Тираж 694ВНИИПИ Государственногпо делам изобретений113035, Москва, Ж,о комитета и открытий Раушская н ПодписноеСРд, 4/5