Устройство для охлаждения пластичных пленок,полученных раздувом трубчатой оболочки Советский патент 1988 года по МПК B29C47/08 B29D7/01 B29L23/00 

ы

Изобретемте, относится к получению полимерных пленок и может ис- гюльяовано в химической промышлен- Т1ОСТИ.

Цель изобретения - повышение производительности устройства и улучшение оптических свойств пленок.

На фиг. 1 и 2 показаны два примера выполнения устройства..д

Устройство для охлаждения пластичных пленок, полученных оаздувом трубчатой оболочки,выходящей из кольцевой фильеры 1, содержит в промежуточной части кольцо 2 инте тсивного вдувания t5 с выпускной щелью 3 для направления потока воздуха к трубчатой оболочке. В верхней части размещена верхняя камера - с проходным отверстием 5 или несколькими отверстиями для пода-20 чи потока воздуха в направлении вытяПуТОЙ оболочки, выполненными в ДИС

KR 6. в нижней части над кольцевой

фильерой 1 размегдена нижняя камера 7, причем верхняя 4, нижняя 7 камеры и 25 кольти) 2 выполнены с рабочими полостями для охвата снаружи трубчатой оболочки. Нижняя камера 7 выполнена незамкнутой и имеет, по меньшей мере, одно регулируемое подводящее отверс- о тие 8 для прохода всасываемого воз- . - духа и охлаждения нераздутой трубчатой оболочки, размещенное в диске-9.

Для регулирования проходного сечения подводящего отверстия 8 устройство снабжено диском 10 с.отверстиями, смонтированными с возможностью поворота относительно диска 9, Нижняя

камера 7 снабжена, по меньшей мере, одним элементом 11 для соединения в

паз с нижней камерой 7 и регулирова ния ее По-высоте. Верхяя камера 4 снабжена диском 12 с отверстиями, смонтированным с возможностью поворота относительно диска 6 для регулиро- вания проходного сечения проходного отверстия 5 верхней камеры 4. Выпускная п;ель 3 кольца 2 наклонена под углом А 75° к горизонтальной плоскости. Угол может меняться от О до 85°. Верхняя камера 4 снабжена, по меньшей мере, одним элементом 13 для соединения в паз с верхней камерой 4 и регулирования ее по высоте. Для вытягивания оболочки предусмотрена приводная система 14. Устройство снабжено системой внутреннего охлаждения, выполненной в виде, по мень- li efi мере, одного трубопровода 15

40

д

5 0

5 о

0

для подачи основного потока воздуха внутрь оболочки в зоне верхней камеры 4 и, по меньшей мере, одного аксиально расположенного трубопровода 16 для отвода воздуха, установленных с возможностью регулирования в вертикальной плоскости. Каждый трубопровод 15 и 16 снабжен, по меньшей мере, одним сменным элементом 17 для соединения в паз с трубопроводом и регулирования его по высоте. В сменном элементе 17 может быть выполнено, по меньшей мере, одно отверстие 18 для охлаждающего воздуха. Над диском 12 может быть установлена решетка 19,

Устройство работает следующим образом,

В первом примере выполнения, представленном на фиг, 1, трубчатая оболочка 20 получена из расплавленного материала, поступающего из кольцевой фильеры 1, по ходу из фильеры 1 оболочка 20 сначала межденно охлаждается в нижней камере 7, состоящей, по меньшей мере, из двух соединяемых в паз элементов 7 и 11, эта камеру 7 в своей нижней части содержит систему регулируемых отверстий 8, позволяющих регулировать поступление всасываемого воздушным потоком, поступающим в верхнюю камеру, состоящую из злемен- тов 4 и 13, В этой первой части оболочка 20 медленно охлаждается воздушным потоком и не подвергается значительным размерным изменениям. Затем оболочка 20 резко охлаждается посредством воздушной струи, поступающей из кольца 2 вдувания,, .причем направление этой струи перпендикулярно к указанной оболочке 20, После выхода из кольца 2 оболочка 20 поступает в верхнюю камеру 4, в которой существует воздушный поток, позволяющий воздуху- выходить по отверстиям 5 в верхнюю камеру 4 в направлении вытя-. гивания оболочки 20, при этом подача воздушного потока может изменяться посредством регулирующей системы - диска 12. Именно в этой верхней камере 4 оболочка 20 принимает свой окончательный размер под действием повышения давления, которое царит внутри нее; сжатый воздух вводится через трубопровод 16 под давлением. В конце концов оболочка 20 окончательно т-Ьердеет и вытягивается посредством приводной системы 14.

Во втором примере выполнения, представленном на фиг. 2, воздушные струи, выходящие из кольца 2, могут регулироваться одновременно по направлению и по интенсивности: по нап- равлению используя набор различных колец вдувания, каждое из которых имеет разный угол А вдувания; этот угол А может изменяться от О до 85°|

по интенсивности за счет изменения отверстия F выпускной щели 3 от 0,1 до 15 мм. Такое изменение приводит к изменению соотношения воздушного потока, нагнетаемого в оболочку 20, и воздушного потока, поступающего в верхнюю камеру 4.

Нарушения воздушньгх потоков уменьшаются при установке, например, решетки 19, расположенной на системе - 20 диске 12, регулирующей выход воздуха. Сжатый воздух вводится в верхнюю камеру 4 через систему охлаждения, находящуюся внутри оболочки 20, регулируемую по высоте Посредством сое- 25 диняемых в паз элементов 17, причем один элемент 17 снабжен отверстиями 18 для выброса воздушного потока. Эта система охлаждения содержит канал для подачи воздуха и канал для отвода воздуха.

В конце концов оболочка 20 окончательно твердеет и вытягивается посредством приводной системы 14 (не представленной) также, как показано в первом примере вьшолнения. Целесообразно, чтобы отношение подачи воздуха, всасываемого в нижнюю камеру 7, к подаче воздуха, вводимого в кольцо 2 вдувания, бьто равно 0,1-0,5.

Устройство обеспечивает получение высококачественяых пленок (прозрач- ность, дьтмчатость) из пластических масс таких, как радикальный полиэтилен.

15

„

30

40

10

2025

.

0497

коэффициентами вздутия значительно большими, чем в известном решении.

Примеры 1-4, Изготавливают пленки толщиной 40 мкм путем экстру- зии - вздувания расплавленного пластического вещества, поступающего из кольцевой фильеры 1 экструдера диаметром 30 мм, затем охлаждения описанным въте и представленным на фиг. 1 устройством. Характеристики фильеры и устройства охлаждения следующие: фильера диаметром 50 мм и воздушным зазором 0,5 мм; охлаждаю- 15 щее устройство: высота нижней камеры 250 мм, высота верхней камеры 250 мм.

Отношение R подачи всасываемого в нижнюю камеру воздуха к подаче воздуха, вводимого в кольцо вдувания, указано в табл. 1.

Коэффициент вздутия Т С (отношение диаметра оболочки к диаметру фильеры) и подача вещества Q (выраженная в кг/ч) также указаны в табл. 1.

Применяющееся вещество, радикальный с низкой плотностью полиэтилен под коммерческим названием Лотрэн фа 0401 (изготавливаемый Cd F Шими), имеет коэффициент текучести 4 дг/мин (по норме ASTM Д 1238-73) и плотность 0,918.

В табл. 1, кроме того указаны экструдируемость, отмеченная (-), когда надутая оболочка не имеет опти- „ ческих дефектов, таких как царапины, отмеченная (-), когда надутая оболочка имеет такие оптические дефекты; результат измерения прозрачности (С), вьфаженный в % и определяемый по норме ASTM Д 1746-78.

Сравнительные примеры 1А-4А. Изготавливают пленки толщиной 40 мкм путем экструзии - вдувания того же самого вещества, которое применялось

30

40

Изобретение относится к получению полимерных пленок раздувом и м.б. использовано в химической промышленности. Цель изобретения - повьшение производительности устройства и улучшение оптических свойств пленок. Для этого устройство содержит нижнюю не-- замкнутую камеру с регулируемым от.верстием для прохода всасываемого охлаждающего воздуха. Над нижней камерой расположено кольцо интенсивного вдувания с наклонной выпускной щелью для воздуха. В верхней части размещена верхняя камера. Она имеет проходное регулируемое отверстие подачи воздуха параллельно оболочке. Внутри оболочки размещена система внутреннего охлаждения. Она имеет трубопро- вод подачи воздуха внутрь оболочки в зоне верхней камеры и трубопровод отвода. Верхняя и нижняя камеры и трубопроводы имеют сменные элементы для регулирования их по высоте. При работе нераздутая трубчатая оболочка сначала медленно охлаждается в нижней камере за счет всасывания воздуха. Затем из выпускной щели в средней части оболочка охлаждается наклонным воздушным потоком. В верхней камере раздутая оболочка интенсивно охлаждается внутри и снаружи. Указанный процесс охлаждения позволяет кзбежать поврелсде- ний оболочки, получить пленки с хорошими оптическими свойствами: дымчато- стью и прозрачностью. 8 з.п. ф-лы, 2 ил., 10 табл. % О) с 4 со

50

полиэтилен высокой плотности, полипро- g в примерах 1-4, посредством известно- пилен, полибутилен-1, линейный низкой го устройства. В табл. 2 приведены

рабочие условия (Q, Т Q и R) и результаты свойств, полученные на надутой оболочке.

Примеры 5-8, Применявшееся вещество, радикальный с низкой плотностью полиэтилен под коммерческим названием Лотрэн фв 54326 (изготавливаемый Cd F Шими), имеет коэффициент текучести О, 6 дг/мин (по норме ASTM Д 1238-73) и плотность 0,921.

В табл. 3 приведены рабочие условия, такие как Q, ТG и R, а также результаты, полученные на надутой

плотности, полиэтилен и их смеси, имеющих коэффициент текучести (по норме ASTC Д 1238/73) в пределах между О, 1 и 10 дг/мин. В частности, устройство позволяет изготавливать пленки, имеющие хорошие оптические свойства, из радикального полиэтилена с коэффициентом текучести более 3 дг/мин, тогда как пластическую массу оставляли только для изготовления изделий формовкой. Кроме того, устройство позволяет также получать пленки с производительностью или/и

55

50

55

оболочке толщиной 40 мкм посредством того же самого устройства, как и в примерах 1-4,

Сравнительные примеры 5А-8А. Изготавливают из надутой оболочки тол- циной 40 мкм путем экструзии-вдувания тот же самый пластичный материал, как в примерах 5-8, и посредством того же устройства, которое применялось в. IQ примерах 1А-4А.

Рабочие условия и результаты прИ ведены в табл. 4, в которой экстру- дируемость, отмеченная (0), указывает на невозможность получения надутой ig оболочки.

Сравнительные примеры 9-9А. В табл. 5 приведены результаты, полуенные на линейном с низкой плотностью полиэтилене под коммерческим 20 названием Лотг)екс F W 1290 (изготавливаемый Cd F Шими), имеющим коэффициент текучести 1 дг/мин и плотность 0,919. Подача вещества равна 3 кг/ч и коэффициент надуваемости 2, В при- 25 мере 9 охлаждающая система представляет собой устройство, описанное по фиг. 1J в примере 9А - известное устройство. Т представляет дымчатость, выраженную в % и определяемую по нор- д ме ASTM Д 103-77. Применяюпщйся экст- рудер такой же, как в примерах 1-8.

П р и м е р ы 10-12, Изготавливают гшенки методом экструзии - вдувания пластмассы., поступающей из фильеры промышленного экструдера, выпускаемого фирмой Биндмоллер и Хольшер, с :диаметром шнека 60 мм с последующим охлаждением с помощью описанного вьше и показанного на фиг, 2 устройства.

Характеристики фильеры и устройст- le охлаждения следующие: фильера диаметром 160 мм и с воздушным зазором 0,8 мм ширины; охлаждающее устройство высота нижней камеры 640 мм, высота верхней камеры 320 мм, угол воздушного потока, выходящего из кольца вдувания, равен отверстие вдувного края, обеспечивающее, пропускание воздушного потока, направленного в оболочку, равно 7 мм.

Применяющееся вещество, радикальный с низкой плотностью полиэтилен под коммерческим названием Лотрэн FB 3010 фирмы Cd F Шими, имеет коэффициент текучести 0,23 дг/мин (по норме ASTM Д 1238-73) и плотность 0,922.

Q

g

0 5 д

5

.Q

.

g

0

В табл. 6 приведены рабочие условия, такие как Т б и R, а также результаты, полученные на надуваемой оболочке толщиною е в мкм. Производительность равна 108 кг/ч.

Сравнительные примеры 10А-12А. Пленки изготовляют посредством того же самого экструдера и из того же материала, которые использовались в примерах 10-12, но в котором были закрыты отверстия, находящиеся в нижней части нижней камеры для того, чтобы сделать ее замкнутой.

Расход материала равен 108 кг/ч. Рабочие условия, а также полученные результаты воспроизведены в табл, 7,

Экструдируемость, отмеченная (0), указывает, что невозможно получить надутую оболочку.

Примеры 13-15. Использовали то же самое устройство, которое применялось в примерах 10-12. Применявшаяся пластмасса, радикальный с низкой плотностью полиэтилен под названием Лотрэн F В 5005 фирмы Cd F .Шими, имеет коэффициент текучести 0,6 дг/мин- (по норме ASTM Д 1236-73) и плотность 0,921,

В табл. 8 показаны рабочие условия, такие как TG, R, и результаты, полученные на надутой оболочке. Производительность равна 102 кг/ч.

Сравнительные примеры 13А-15А. Изготовляют надутую оболочку из того же вещества, которое использовали в примерах 13-15, но применяли устройство, которым уже пользовались в . сравнительных примерах 10А-12А.

В табл. 9 показаны рабочие условия и результаты, полученные на надутой оболочке.

Производительность идентична примерам 13-15, т.е. 102 кг/ч.

Примеры 16-16А. Пленки изготовляют методом экструзии - вдувания из смеси пластических масс, состоящей из 75% линейного полиэтилена под названием Лотрекс FW 1290 фирмы Cd F Шими и 25% радикального полиэтилена под названием Лотрэн F В 3010 фирмы Gd F-Шими.

В примере 16 применяли устройство, которое использовали в примерах 10-15, а в примере 16А - устройство, которое применяли в примерах 10А-15А.

Испытания, воспроизведенные в табл. 10 были осуществлены с коэффициентом наддува Т Q 2 при толщине

надуваемой оболочки, равной мк и при расходе материала 65 кг/ч.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает более эффективное охлаждение оболочек и, следовательно, получение пленок с хорошими оптическими свойствами, в частности прозрачности, дымчатости, при высокой производительности и для большог числа пластических материалов.

Формула изобретени

тем, что с целью повьшения производительности устройства и улучшения ОПТИЧЕСКИХ свойств пленок, нижняя камера выполнена незамкнутой и имеет по меньшей мере, одно регулируемое подводящее отверстие для прохода всаи--

сываемого воздуха и охлаждения нераздутой трубчатой оболочки.

5

0

Q

15

,.

25

0

0

5

с нижней камерой и регулирования ее по высоте.

Таблица 1

Пример

TG

10 11 12

20,26

3,40,17

3,40,39

Г TGI R

Пример

13 14 15

20,26

3,40,35

3,40,42

E E ZjZZT

Пример

2О

3,4О

3,4О

Пример

160,32

16АО

60 60 20

+ Таблица 7

Таблица 8

32 20 30

+ +

Таблица 9

32 20

Таблица Ю

от

id

фаг.1

f3

Id

фиг. 2