Устройство для изготовления слоистых пленочных материалов

ИЗВОЗ СОВЕТСНИХ .ОО,ИЮМПтесниРЕСПУЬЛИН аФ и ОПИСК АВТОРСИ НИЕ ИМУ СВИДЕТ РЕТЕНИЯ ЛЬСТВУ 48Г,Сарвани ский ехнолог чной пр лен К. Механизацияботки пластниностроение",68 а.3224,7/22 ОВЛЕНИЯсодерголовкой,лаэлектенеГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) 1. Завгородний Ви автоматизация перерческнх масс. М., Ъаш1970, с, 127, 128, ри2. Патент фРГ В 24кл. В 29 В 7/22, 39 а 3опублик. 1977 (прототи(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОСЛОИСТЫХ ПЛЕНОЧНЫХ МАТЕРИАЛОжащее экструдер с формующейвалки ламинатора и установледу формующей головкой и валкминатора камеру с коронирующаяродами, соединенными с узлом 350 В 29 Р 7/029 В 29 0 7/22 ния напрякения, трубопровод подачи рабочего газа в камеру от узла подготовки рабочего газа и трубопровод отвода рабочего газа, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения качества слоистых пленочных материалов за счет стабилизации адгезионной прочности между слоями, устройство снабжено датчиком контроля состава рабочего газа, установленньм в камере и свнзанньи посредством управляющего элемента с узлом подготовки рабочего газа, по меньшей мере одним датчиком измерения адгезии между слоями, ус,тановленньи после валков ламинатора по меньшей мере с одной стороны слоистого материала и связанньм посредством управляющего элемента с узлом изменения напряжения, и датчиком температуры рабочего газа, размещенным на входе в узел подготовки рабочего газа и соединенным посредством управляющего элемента с нагревателем узла подготовки рабочего газа.ФИзооретение относится к переработке полимерных материалов методом экструзии и может быть использовано в процессе изготовления многослойных комбинированных пленочных материалов в химической промышленности, машино-. строении и других отраслях.Известно устройство для изготовления слоистых пленочных материалов, содержащее экструдер с формующей го ловкой валки ламинаторасредства нагрева валков и средство контроля ,толщины материала 1 .В известном устройстве подложка нагревается на валках, затем на нее 15 из формующей головки экструдера нано- сится слой полимера в виде пленки расплава. Толщина полученного слоистого материала контролируется с помощью-лучей. 20Недостаток известного устройства - уменьшение вязкости расплава вследствие охлаждения пленки расплава в воздушном зазоре между формующей головкой и валками ламинатора, что повышает индекс разнотолщинности готового изделия и снижает величину адгезионного взаимодействия между слоями при нанесении расплава на подложку.Наиболее близким по технической З 0 сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для изготовления слоистых пленочных материалов, содержащее экструдер с формующей головкой, валки ламинатора и ус-З 5 тановленную между формующей головкой и валками ламинатора камеру с коронирующими электродами, соединенными с узлом изменения напряжения, трубопровод подачи рабочего газа в камеру от 40 узла подготовки рабочего газа и тру- . бопровод отвода рабочего газа 2 .В указанном устройстве благодаря установке камеры с коронирующими электродами перед валками ламинатоРа 45 обеспечивается повышение клейкости.пленки полимера при соединении с подложкой за счет предотвращения охлаж- . дения в воздушном зазоре между формующей головкой и валками ламинатора,50Недостатком известного устройства является нестабильное качество коронирования, вызванное тем, что в процессе работы состав и температура рабочего газа могут произвольно изме-. 55 няться, что вызывает изменение степени коронирования и степени воздействия рабочего газа на пленку полимера,Следовательно, вязкость полимера иадгезионная связь между слоями могутподвергаться произвольньм изменениям,что снижает качество слоистых пленочных материалов.Цель изобретения - повышение качества слоистых пленочных материаловза счет стабилизации адгезионной прочности между слоями.Указанная цель достигается тем,что устройство для изготовления слоистых пленочных материалов, содержащее экструдер с формующей головкой,валки ламинатора и установленную между формующей головкой и валкамиламинатора камеру с коронирующими электродами, соединенными с узлом изменения напряжения, трубопровод подачирабочего газа в камеру от узла подготовки рабочего газа и трубопровод отвода рабочего газа, снабжено датчиком1 контроля состава рабочего газа, ус -тановленньщ в камере и связаннымпосредством управляющего элемента сузлом подготовки рабочего газа, поменьшей мере одним датчиком измеренияадгезии между слоями, установленным после валков ламинатора поменьшей мере с одной стороны слоистого материала и связанным посредствомуправляющего элемента с узлом изменения напряжения, и датчиком температуры рабочего газа, размещенным навходе в узел подготовки рабочего газаи соединенным посредством управляющего элемента с нагревателем узла подготовки рабочего газа,Данное решение позволяет обеспечить поддержание на определенном уровне степени коронирования, состава итемпературы рабочего газа - активирующей воздушно-газовой смеси, чтоспособствует достижению необходимогокачества слоистого материала. На фиг. 1 показано устройство для изготовления слоистых пленочных материалов, общий вид, на фиг, 2 - экструдер с системой трубопроводов.Устройство для изготовления слоистых пленочных материалов содержит формующую головку 1, экструдер 2 с зонами питания 3, плавления 4 и дозирования 5, в которых расположены термопары 6 и терморегуляторы 7, каме ру 8 с коронирующими электродами 9, установленную между формующей головкой 1 и валками ламинатора 10. Камера 8 снабжена трубопроводом 11 пода3 113 чи рабочего газа и трубопроводом 12 отвода рабочего газа.В камере 8 размещен датчик 13 контроля состава рабочего газа - активирующей воздушно-газовой смеси, соединенный посредством управляющего элемента 14 с узлом подготовки рабочего газа - регенератором 15, сообщенным с камерой 8 трубопроводом 12 отвода рабочего газа. Устройство снабжено 10 по меньшей мере одним, а в данном варианте двумя датчиками 16 измерения адгезии между слоями, установленными после валков ламинатора 10 с двух сторон слоистого материала и связанными управляющим элементом 14 с узлом 17 изменения напряжения на коронирующих электродах 9, На входе в узел подготовки рабочего газа (регенератор, 15) установлен датчик 18 темпера туры рабочего газа связанный через управляющий элемент 14 с нагревателем 19 регенератора 15. После валков ламинатора 10 размещен также датчик 20 толщины, соединенный посредством управляющего элемента 14 с терморегуляторами 7 экструдера 2 и формующей головкой 1, Трубопровод 12 отвода рабочего газа для снижения энергоемкости процесса соединен со змеевиковой секцией, размещенной в зоне питания 3 экструдера 2, и с секциями в зонах 4 и 5 плавления и дозирования.Устройство работает следующим образом. 35Экструдер 2 известным способом осуществляет запитку, пластикацию, гомогенизацию и выдавливание через формующую головку 1 перерабатываемо го полимера 21, Температуры, измеряе. мые термопарами 6 с зонах нагрева 3 - 5, поддерживаются на заданных уровнях терморегуляторами 7 путем регу- . лирования мощности нагрева. Датчи ки 16 измеряют величину адгезионного взаииодействия между подложкой 22 и . йленкой 21 полимера и между подложкой 23 и пленкой 21, а датчик 20 измеряет толщину изделия, 50Датчик 13 контролирует процентноесодержание активирующего реагента (например, СО) в рабочем газе - воздушно-газовой смеси, подаваемой в камеру 8, которая служит для локализации воздушно-газовой смеси, способствующей интенсификации процесса 1670активирования поверхности пленки полимера 21 при обработке ее корони,Рующими электродами 9.Датчик 18 измеряет температуру воздушно-газовой смеси перед входом в регенератор 15.Сигналы с датчиков 13, 1 б, 18 и 20 заводятся в управляющий элемент 14, где осуществляется их сравнение с заданными значениями контролируемых параметров и вырабатываются управляющие воздействия, которые поступают в задающие цепи терморегуляторов 7, коронирующих электродов 9 и регенератора 15.В случае уменьшения величины адгезионного взаимодействия между слоями готового материала ниже заданных значений сигнал отрицательного отклонения с датчиков 1 б поступает в управляющий элемент 14, который через задающие цепи коронирующих электродов 9 и регенератора 15 увеличивает в камере 8 интенсивность коронного разряда на электродах 9 за счет изменения напряжения на них и повышает процентное содержание активирующего реагента в воздушно-газовой смеси, вырабатываемой регенератором 15, таким образом, чтобы адгезия между слоями получаемого комбинированного материала поднялась до заданных значений.При отклонении толщины изделия от заданной величины, связанном с изменением вязкостных характеристик перерабатываемого полимера и вызванном колебаниями расхода расплава на выходе из формующей головки 1, соответствующий сигнал с датчика 20 пос 1 тупает в управляющий элемент 14, кото" рый вырабатывает уставки на терморегуляторы 7 и изменяет температуру в зонах нагрева экструдера 2 таким образом, чтобы вязкость расплава и его расход на выходе из формующей головки 1 приняли значения, обеспечивающие постоянство толщины готового материала.В случае уменьшения концентрации активирующего реагента в воздушно- газовой смеси вследствие утечек ниже минимально допустимой нормы (например, для СО - 52), сигнал отрицатель-, ного отклонения концентрации с датчика .13, поступающий в управляющий элемент 14, начинает увеличивать уставки концентрации активирующей смесидо тех пор пока содержание активирующего реагента в смеси не приблизится к заданному значению,Для предотвращения охлаждения пленки 21 расплава в зазоре между 5 формующей головкой 1 и валками ламинатора 10 температура активирующей смеси, подаваемой в камеру 8 по трубопроводу 11, поддерживается равной температуре экструзии. 1 ОДля снижения энергоемкости. процесса отработанная воздушно-газовая смесь из камеры 8 по трубопроводу 12 поступает в змеевиковую секцию, расположенную в зоне питания 3 экстру.г дера 2, затем в зонах плавления 4 и дозирования 5, где частично нагревается за счет тепловых потерь нагревателей.Температура частично нагретой воз душно-газовой смеси на входе в регенератор 15 измеряется датчиком 18. При этом управляиарй элемент 14 выдает такие уставки на нагрева-. тель 19 регенератора 15, которые обесФ лечиваютнагрев воздушно-газовой смеси в регенераторе 15 до температуры экструзии. Отклонение регулируемых параметров от заданных значений в предлагаемом устройстве, относящемся к систе-, мам замкнутого регулирования, в установившемся режиме равно статической ошибке и может регулироваться величиной коэффициента усиления управляющего элемента 14.Использование изобретения позволит повысить качество комбинированных пленочных материалов, получаемых методом экструзионного выдавливания полимера и последующего соединения его с подложкой, и снизить расходсырья путем автоматической стабилизации технологических параметров (температуры, вязкости, адгезионн й способности) экструдата при разд очных режимах работы оборудования.Кроме того, использование предла.гаемого устройства позволит обеспечить автоматический выбор режима переработки при нестабильности вязкостных свойств сырья, а также.при переходе на сырье других партйй и марок.1131670 Фиг Составитель Л,КольцоваТехред Л,Микеш. Корректор О.Луговая Редактор М.Циткина Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 Заказ 9695/10 Тираж 639 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5