Способ изготовления профиля изполивинилхлорида

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 843715(51)М. Кл. В 29 Г 3/10 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий) С.:ОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОФИЛЯ ИЗ ПОЛИВИНИЛХЛОР Цел рещи иля. ПОЛОГОокрыилхлоИзобретение относится к области переработки термопластов и касается получения профилей иэ поливинилхлорида методом экструзии.5Известен способ изготовления профиля из поливинилхлорида, покрытого по части окружности полиметилметакрилатом, экструзией с последующей калибровкой еще пластичного, профиля. При калибровке профиль вследствие внутреннего давления прилегает к стенкам калибровочного устройства и охлаждается. Охлаждающее действие по поперечному сечению профиля является одинаковым, так как все каналы охлаждения калибровочного устройства равномерно охлаждаются той же самой охлаждающей средой 11 .Недостатком известного способа 20 является то, что при калибровании профилей, состоящих из нескольких слоев различных термопластов части поверхности профиля по поперечному сечению затвердевают неравномерно 25 в зависимости от их различных пределов затвердевания. Это приводит к тому, что возникают нежелательные напряжения, вызывающие трещины и различные деформации профиля. 30 зобретения - ликвидацияразличных деформаций про Поставленная цель достигается тем, что в процессе калибровки поверхность профиля, покрытого полиметилметакрилатом охлаждают медленнее, чем поверхность профиля, свобод ного от покрытия, причем разность температур обеих поверхностей равна разнице между температурами размягчения поливинилхлорида и полиметилметакрилата.П р и м е р. Изготовление профиля с частичным внешиим п тием. Ядро состоит из поливин рида.На часть окружности профиля ядра наносят покровный слой иэ полиметилметакрилата путем экструдирования. Профиль, еще в пластичном состоянии, направляют непосредственно после выхода иэ экструдера в калибрующее устройство, т.е. в работающий под вакуумом калибрующий инструмент, определяющий размеры поперечного се- чения профиля при его одновременном охлаждении и затвердевании. Температура разМягчения по Вика экструдируемых масс поливинилхлорида 75-80 С.Это означает, что поливинилхлоридзатвердеет только при достиженииохлаждением температуры ниже 80 С.Массы полиметилметакрилата имеюттемпературу размягчения по Вика 80115 С, причем с повышающимся молекуо 5лярным весом температура размягченияпо Вика повышается . Если, например,покровный слой полиметакрилата стемпературой размягчения по Вика110 С комбинируют с профилем из пооливинилхлорида с температурой раз.мягчения по Вика 80 С, то при одинаковых температурах покрытого профиляв калибровочном инструменте слойполиметилметакрилата по поперечномусечению на поверхности раньше затвердевает, чем слой из поливинилхлорида,Это означает, что слоем полиметилметакрилата должны быть воспринятызначительные напряжения и таким образом равномерные свойства покрытогопрофиля ставятся под вопрос, в частности возникают напряжения, трещины,выпуклости и т,д. Этот недостатокпредотвращается предлагаемым изобретением. Термопластичная пластмассас более высокой температурой по Вика (полиметилметакрилат) медленнееохлаждается на поверхности профиля,чем пластмасса с более низкой температурой размягчения по Вика, Такимобразом обеспечивается точто путемдифференционного охлаждения уменьшается разница различных точек затвердевания, вследстВие чего достигаетсяравномерное калибрование по всемупоперечному сечению.В зависимости от скорости прохождения профиля через калибровочныйинструмент отвод тепла на участкахповерхности профиля регулируют различными находящимися на поверхностиматериалами так, что на участкахс более высокой температурой размягчения по Вика отвод тепла происходитмедленнее, а на участках с более 45низкой температурой размягчения поВ;а отвод тепла происходит быстрее,так что одновременно достигаютсяпо поперечному сечению температурызатвердевания. Различный отвод тепла можно достичь следующим образом.Возможно, что покрытая полиметилметакрилатом поверхность профиля проходит через часть калибровочного инструмента, температура которого стаетболее высокой путем соответственноболее высокой температуры охлаждающей среды, в то время как поверхность поливинилхлорида прилегаетк области калибровочного инструмента,который охлаждается охлаждающей 40средой с более низкой темперурой,Кроме того, также возможно дополнительное регулирование отвода теплапутем расхода на единицу времени.Различные температуры в калибровоч ном инструменте, можно также достигать эа счет того, что в области с более высокими температурами, т.е. с более низким отводом тепла проводят косвенное охлаждЕние, в то время как в других областях калибровочного инструмента, где поверхность профиля с более низкой температурой затвердевания охлаждают непосредственно у поверхности, причем в качестве охлаждающей среды используют воздух или воду или смесь из воздуха и воды.Другая воэможность для достижения примерно одинакового срока эатвердевания различных термопластов предусматриваетчто более высокие температуры, т.е. более медленное охлаждение в предусмотренных областях поперечного сечения достигается вследствие того, что для калибровочного инструмента в этих областях Используют материалы сболее низкой теплопроводностью.Для стенки калибровочного инструмента с низкими температурами используют, например, алюминий, а высококачественную сталь используют для стенок с более высокими температурами, Различное действие охлаждения, т.е. различный отвод тепла достигается путем изменения толщины стенок между каналами охлаждения калибровочного инструмента и поверхностью профиля, причем затем в калибровочном инструменте можно, например, использовать ту же самую охлаждающую среду для косвенного охлаждения.При использовании предлагаемого способа предусмотрено, что различные температуры на участках поверхности профиля создают уже в начале калибрования. Применение различных температур следует продолжать до достижения одновременного эатвердевания всей поверхности профиля по поперечному сечению.Предлагаемый способ можно испольэовать для открытых и закрытых профилей, для полых профилей, а также многокамерных полых профилей. В частности, при полых профилях и много- камерных полых профилях можно дополнительно к внешнему охлаждению в калибре проводить непосредственное охлаждение в полых камерах, например посредством воды, которую подают в полые камеры посредством сопел.На фиг, 1 показано калибровочное устройство, схема, вид сбоку; на фиг. 2 - поперечное сечение через состоящий иэ нескоЛьких частей вакуумный калибровочный инструмент в области системы каналов охлаждения для многокамерного с нанесенным на одной внешней стороне покрытием полого профиля; на фиг. 3 - поперечное сечение через калибровочныйинструмент для дальнейшего профиля с дальнейшим вариантом выполнения системы охлаждения; на фиг. 4 - дальнейшее поперечное сечение через вакуумный калибровочный инструмент с открытым профилем и системой охлаждения.На фиг, 1 схематически изображен экструдер 1, из которого выходит еще пластичный многослойный профиль 2, который состоит из основного профиля 2 а,например,из. твердого ПВХ, и расположенного на части поверхности покровного слоя 2 Ь, выполненного из другого термопласта, например, полиметилметакрилата, Выходящий из экструдера 1 многослойный профиль, которому еще не сообщались окончательные размеры по поперечному сечению, непосредственно подают в калибровочное устройство 3, в котором профилю сообщают окончательные раз меры по поперечному сечению в процессе затвердевания. Калибровочное устройство 3 может состоять из нескольких частей За, в соответствии с поперечными сечениями подлежащих калибровке профилей. Охлаждение и калибровку проводят, например, с применением так называемой ваКуум- калибровки, причем калибровочное устройство снабжено расположенными на расстоянии по поперечному сечению вакуум-прорезями 4 и системой 5 каналов с охлаждающей средой, расположенной на промежуточных участках; Профиль 2 выходит из калибровочного устройства в затвердевшем состоянии и с окончательной конфигурацией. Скорость прохода профиля через калибровочное устройство зависит от размеров и материала профиля и от конструкции калибровочного устройства. 40На фиг. 2 схематически изображено (в разрезе) проведение предлагаемого способа для изготовления многокамерного полого профиля с покрытием, Профиль 2 состоит из основно го профиля 2 а из твердого ПВХ и выполнен с многими камерами 2 с. Этот профиль можно применять, например, в качестве оконного профиля. Поверхность профиля частично снабжена покрытием 2 Ь, которое экструдируют вместе с профилем, Это покрытие 2 Ь выполнено из материала, отличного от материала профиля, в данном случае из полиметилметакрилата, Применяемые для выполнения профиля материалы имеют различную температуру затвердевания, в результате чего калибровка снабженных покрытием профилей со сложным поперечным сечением затруднительна. Поэтому пред лагается охлаждать участок поверх- Вности профиля 2, который выполнен иэ материала с более высокой температурой .размягчения по Вика, медленнее, чем остальнои участок. Это оз начает, что прилегающие к покрытию 2 Ь части За калибровочного устройства поддерживают на более высоком температурном уровне, чем другие части ЗЬ, Зс и 36, прилегающие к свободной от покрытия поверхности 2 а. Таким образом достигается то, что тепло в части За калибровочного устройства на единицу времени отводится медленнее, чем в других частях, благодаря чему достижение температуры затвердевания полиметилметакрилата замедляется до того момента, когда в результате более быстрого охлаждения, т.е. отвода большего количества тепла в единицу времени, достигается более низкая температура затвердевания твердого ПВХ. Для достижения цели изобретения важно, что различный температурный режим соблюдается уже с момента входа пластичного многослойного профиля 2 в калибровочное устройство 3.фиг. 2 представляет собой разрез зоны входа в калибровочное устройство. Различный температурный уровень частей калибровочного устройства по фиг, 2 достигается эа счет различной температуры и, в случае необходимости, различного количества охлаждающей среды, протекающей через часть За калибровочного устройства, по сравнению с другими частями ЗЬ, Зс и 36, Это означает, чтб через канал 5 а части За калибровочного устройства пропускают более теплую среду, например, охлаждающую воду, чем .через каналы 5 Ь, 5 с и 56 других частей калибровочного устройства. С целью предотвращения перехода тепла из части За калибра в смежную более холодную часть ЗЬ предусмотрены изоляционные прорези 6 в граничных зонах.В случае изображенного на чертеже примера для калибровки многокамерного экструдированного профиля может быть также предусмотрено непосредственное внутреннее охлаждение полых камер 2 с, например, охлаждающей водой, подаваемой по шлангам 7В случае схематически изображенного на фиг. 3 (разрез ) варианта калибровки снабженного на части наружной поверхности профиля различный температурныйуровень, т.е, отвод различного количества. тепла на единицу времени, обеспечивается за счет сочетания непосредственного охлаждения с косвенным. Прилегающая к покрытию 2 Ь часть За калибровочного устройства косвенно охлаждается охлаждающей средой, пропускаемой через неизображенные каналы. Прилегающие к свободной от покрытия поверхности профиля части, т.е. прилегающие к профилю 2 а части ЗЬ и Зс калибра также косвенно охлаждаются.с применением неизображенных каналов. Однакодля достижения отвода различного количества тепла предусмотрено, что в зане свободной от покрытия поверхности профиля, т.е, в зоне частей ЗЬ и Зс калибра, проводится непосредственное охлаждение поверхности профиля с применением проходящих попе 5 рек калибру каналов 11 с охлаждающей средой. Охлаждающую среду подают в каналы 11 через канал 8 и трубопровод 13 и на боковых концах, где имеет место переход к снабженным покрытием сторонам, отводят через проходящие в продольном направлении отсасывающие каналы 10, которые через трубопроводы 12 сообщаются с отводящими каналами 9. Кроме того, для поддержания и надежного разграничения отдельных температурных уровней между частями За и ЗЬ выполнены изоляционные прорези б. Варианты предлагаемого способа по Фиг. 2 и 3 И обеспечивают то, что затвердевание поверхности профиля по поперечному сечению начинается примерно в тот же момент, причем одновременно калибруется вся поверхность профиля,На фиг. 4 представлен открытый профиль, который калибруется только по части наружной поверхности, которая соответствует покрытию 2 Ь,. тогда как другая часть поверхности проФиля, где профиль 2 а прилегает к поверхности, не калибруется. Предлагаемый способ можно также применять для калибровки таких профилей. В представленном на Фиг. 4 варианте для калибровки так называемого открытого профиля 2 также применяют вакуум-калибровочное устройство 3, снабженное вакуум-прорезями 4 и соединительным каналом 15. Служащие для косвенного охлаждения каналы 5 не изображены на чертеже, Отвод различного количества тепла по поперечному сечению различных участков поверхности профиля для достижения одновременного затвердевания различных материалов 2 а и 2 Ь осуществляется за счет того, что часть За калибра, которая прилегает в зоне покрытия 2 Ь и калибрует, охлаждается только косвенно, тогда как на остальных участках поверхности профиля проводится непосредственное охлаждение без калибровки. Цля этой цели в щель 14 подают охлаждающую среду, а именно через канал 8 и трубопровод 13, Охлаждающую среду отводят через проходящие в продольном направлении боковые отсасывающие канани 10, которые снова сообщаются с каналом 9 через трубопроводы 12. Таким образом получается калиброванный по части наружной поверхности профиль, который выдержан в размерах и беден внутренними напряжениями .Формула и з обретенияСпособ изготовления профиля из поливинилхлорида, покрытого по части окружности полиметилметакрилатом, включающий экструзию и калибровку экструдированного еще пластичного профиля по наружным размерам поперечного сечения профиля, о т л и ч а ю . - щ и й с я тем, что, с целью ликвидации трещин и различных деформаций профиля, в процессе калибровки поверхность профиля, покрытого полиметилметакрилатом, охлаждают медленнее, чем поверхность профиля, свободного от покрытия, причем разность температур обеих поверхностей равна разнице между температурами размягчения поливинилхлорида и полиметилметакрилата.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Франции Р 2200109,кл. В 29 Г 3/10, опублик. 1974 (прототип),.Власенко Реда исн По та СССРз Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Филиал 190/88 ВНИИПИ Государ по делам изо 13035, Москва, Ж ставитель Л.Чижовахред А,Ач Корректор О Тираж б 94твенного комитеретений и открыти5, Раушская наб.