Теория и практика экструзии полимеров

СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ РУКАВНЫХ ПЛЕНОК

Системы охлаждения экструзионных агрегатов для производ­ства рукавных пленок должны обеспечивать:

— заданную интенсивность охлаждения с целыо получения ка­чественного изделия при заданной производительности экструдера;

— заданную структуру пленки;

— равномерность охлаждения пленки по периметру и заданные допуски по толщине и ширине пленки.

Системы охлаждения рукавных пленок можно классифициро­вать по виду хладагента на воздушные, водяные и комбинирован­ные (смешанные).

Наиболее широкое распространение получили системы воз­душного охлаждения пленки (в линиях для производства пленки из МЭНП шириной от 50 до 6000 мм в сложенном виде). Эти сис­темы отличаются простотой и надежностью в работе. Охлаждение воздухом высоковязкого расплава полимера в так называемом «мягком» режиме способствует сглаживанию локальных уголще - ний в процессе формообразования.

Система охлаждения и формообразования рукавной пленки в потоке воздуха показана на рис. 6.45. Она состоит из вентилятора, нагнетающего воздух в охлаждающее кольцо 3, пленочного рукава 4, выходящего из формующей головки /, складывающих 5 и тяну­щих 6 устройств, которые замыкают систему формообразования
рукавной пленки. Поток воздуха, захва­тываемый вентилятором из окружающей среды, подается в охлаждающее кольцо через трубопровод 2 и далее, равномерно распределяясь по камере из кольца 3, вы­ходит из щели кольца в направлении пленочного рукава 4. Воздух для раздува рукава до необходимых размеров подает­ся через канал головки. Охлажденный потоком воздуха пленочный рукав рав­номерно вытягивается по периметру тя­нущим устройством 6. Для перевода ци­линдрической формы рукава в плоскую служит складывающее устройство 5, ко­торое также оказывает определенное влияние на равномерность режима фор­мования.

От вентилятора

Основным элементом системы явля­ется охлаждающее кольцо 3. Оно состо­ит из определенной камеры, образованной Рис 6 45 система охлажде - ВСРХНСЙ <?И НИЖНеЙ 9 ГубкаМИ КОЛЬЦа. нии и формообраэования ру-

Конструктивные особенности охлаж - кавной пленки в потоке воз­дающих колец и их основные характери - дух* стики представлены на рис. 6.46. Следует отметить, что во многих конструкциях

охлаждающих колец используется регулируемый угол наклона вы­ходной щели кольца в пределах от 0 до 90е. Величина этого угла определяет стабильность положения пленочного рукава, а также интенсивность охлаждения (в пределах до 10 %).

Рис. 6.46. Охлаждавший - кольца 36 - 4740

При выборе размеров распределительной камеры и каналов кольца важно согласовать предельную скорость обдува пленки с гидравлическим сопротивлением кольца.

При использовании в процессе охлаждения и формообразова­ния аэродинамического эффекта струи охлаждающее кольцо снабжают дополнительными элементами, позволяющими созда­вать в определенных местах пленочного рукава повышенные ско­рости потока воздуха. Именно за счет локального увеличения ско­рости потока воздуха в зазоре между элементами кольца и пленоч­ным рукавом создается дополнительное разрежение (давление на рукав в этом месте становится меньше атмосферного), способ­ствующее стабилизации положения рукава. С этой целью исполь­зуют диафрагмы или сменные шайбы на охлаждающем кольце, различные многоступенчатые системы повышенной мощности для подачи струи воздуха по высоте зоны формообразования, на­садки на кольце и т. п.

Для использования аэродинамического эффекта струи пре­дусматривают коническую насадку 7, а для регулирования угла наклона выходной щели предназначена вставка (втулка) Ю (см. рис. 6.45). Поток воздуха, выходящий из щели кольца, по­дают в камеру а, образованную пленочным рукавом 4 и насад­кой 7. Камера а сужается в направлении движения воздуха. Ее размеры и форма определяются углом наклона выходной щели воздуха (т. е. положением вставки /0) и высотой конической на­садки. В узком зазоре выходной щели камеры «скорость пото­ка воздуха возрастает, что способствует возникновению допол­нительного стабилизирующего усилия в этом месте. Положение зазора определяется формой насадки 7, а также размерами и формой пленочного рукава 4 размер рукава зависит от количе­ства подаваемого внутрь него воздуха, а высота до зазора — от производительности экструдера. Стабилизация положения пле­ночного рукава за счет аэродинамического эффекта струи по­зволяет увеличить скорости обдува пленки воздухом в 2—2,5 раза. Описанная система охлаждения универсальна; она охва­тывает отдельный диапазон ширины пленки. Эту систему ис­пользуют как с аэродинамическим эффектом струи (например, для пленок толщиной 120 мкм из Г1ЭНП), так и без него. При отсутствии насадки 7для охлаждения необходимы большие ко­личества воздуха (ширина щели кольца порядка 6—20 мм зави­сит от ширины пленки), а стабилизация положения рукава дос­тигается механическими ограничителями. Более эффективны (скорость обдува пленки может быть повышена до 50 м/с и бо­лее) охлаждающие кольца, в которых аэродинамический эф­фект струи усиливают подачей дополнительного количества воздуха в определенном месте зоны формования.

Отличительная особенность современных систем охлаждения и формообразования в порядке воздуха — это использование уст­ройств внутреннего охлаждения. Различают два вида устройств ох­лаждения: при замкнутом объеме воздуха внутри рукава и при сое­диненном с внешней средой (см. рис. 6.46, е, ж).

В процессе экструзии пленок возникает ряд трудностей, свя­занных с дефектами получаемых изделий, наладкой технического процесса и т. д. В табл. 6.11 приводятся наиболее распространен­ные виды дефектов и рекомендации по их устранению.

Т а б л и ц а 6.11. Виды брака при экстру зим пленок

Дефект

Причины н рекомендации по устранению

SHAPE * MERGEFORMAT

Плохие оптические свойства

Плохое скольжение

Малая прочжхтъ пленки в одном нап­равлении (неравно­мерная ориентация)

Малая прочность пленки в двух направлениях

Обесцвечивание

пленки

11о;юсы на пленке

Дефекты типа «рыбий глаз» (гели или лрутис настилы в пленке)

Раздув рагтувного ру­кава в месте дефекта типа «рыбий глаз»

Полосы па iltchkc or головки

Асимметричность раздувного рукава (разното.-пшшность)

Утолщенные места на бобине

Нестабильность раз­дувного рукава (непо­стоянство диаметра, неравномергюстъ ши­рины или ТОЛЩИНЫ пленки)

Изменить марку полимера, повысить температуру экструзии.

При получении плоской пленки увеличить расстояние между головкой и охлаждающим валком. 11ри ру кавном методе уве­личить степень вытяжки или применить камеру отжига

Изменить марку материала или повысить температуру экструзии.

Для рукавной пленки отрегулировать скорость вытяжки и степень раздува. Для плоской пленки уменьшить вытяжку, повысить температуру экструзии, сократтпь расстояние между головкой и охлаждающим валком, уменьшить размер формую­щей щели

Для рукавной пленки повысить степень раздува и увеличить вытяжку. 11ри обоих методах применил, полимер с большей прочностью; проверил., не происходит ли разложение материала в экструдере

Изменить марку полимера Снизил, температуру экструзии для предупреждения разложения

Применил, тс же меры, что и при обесцвечивании пленки

f Iроверить качество сырья, уточнил, не происходит ли разложе­ние материала. Временно прекратить добавки отходов в экструдер

Прочистил, головку. Проверить, не попадают ли в загрузочную воронку посторошшс примеси. Исследовать дефекты под мик­роскопом; если эго частицы исходного материала, следует ис­пользовать для фильтрации мелкие сетки (0,074 мм) и чаще их менять

Прочистил, головку. Применять меры по предупреждению разложения материала

Отрегулировать размер формующей щели по периметру, прове­рить равномерность нагрева головки

Отрегулировать размер формующей щели по периметру, прове рил. равномерность нагрева головки, а также равномерность подачи охлаждающего воздуха

11ри пульсации материала в экструдере уменьшить скорость экструзии или увеличить давление в головке При неравномерности в системе подачи воздуха в рукав прове­рите нет ли утечек воздуха и дефектов в системе регулирования подачи воздуха.

11ри движении окружающего воздуха принять меры к его устранению

[1] + Зф-З-^- |d

[2] 7 - 474(1

[3] ралиент давления (<)p/dz)K учитывает как влияние сопротивления Формующего инструмента, так и выжимающее действие витков опряженного шнека. При этом давление в формующем инстру­менте будет оказывать на (dp/dz)K тем большее влияние, чем боль­ше зазоры зацепления.

Анализ потоков утечек (см. табл. 3.2 и 3.3) показывает, что все они проходят через боковой 5* и валковый 6о зазоры зацепления шпеков.

На рис. 3.48 и рис. 3.49 представлены блок-схемы потоков утечек п I С-образных секций двухшнековых экструдеров со встречным (см. также рис. 3.47 и табл. 3.3) и односторонним (см. рис. 3.46 и

[4] 2Мби ( Jkh к

Подстановкой выражения (3.64) для у®( в уравнение последующим интегрированием получим уравнение для потока угечек через боковой зазор при одностороннем вращении шнеков:

[5] данные работы 11); о — данные

работы |24|: — теоретическая кривая

[6] ас

Теория и практика экструзии полимеров

Причины перейти на инженерные пластики

За последние десятилетия появилось множество полимерных материалов. Физические, механические свойства ряда из них настолько хороши, что они активно используются как альтернатива металлу. Особым спросом пользуются так называемые инженерные пластики. Полипропилен, …

РАСЧЕТ ПРОЦЕССА НАМОТКИ ПЛЕНКИ

При расчете процесса намотки пленки задают длину полотна или массу готового продукта. Если расчет рулона проводят по мас­се, то часто бывает необходимо исходя из диаметра рулона оце­нить толщину намотанной пленки. …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов оборудования:

Внимание! На этом сайте большинство материалов - техническая литература в помощь предпринимателю. Так же большинство производственного оборудования сегодня не актуально. Уточнить можно по почте: Эл. почта: msd@msd.com.ua

+38 050 512 1194 Александр
- телефон для консультаций и заказов спец.оборудования, дробилок, уловителей, дражираторов, гереторных насосов и инженерных решений.