Валковая установка для термообработки полимерных пленок Советский патент 1982 года по МПК B29D7/22 

(5) ВАЛКОВАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК

Изобретение относится к оборудова нию по переработке пластических масс и может быть использовано в различного рода валковых установках, преимущественно в химической промышленности в установках для термообработ ки полимерных пленок, таких как полипропилен, полистирол, полиэтилен, полиамид и т.д. Известна валковая установка для продольной ориентации полимерных пле нок, содержащая группы медленно и быстровращающихся валков с расположе ными между ними обогреваемыми ориентирующими валками Cl . Недостатком известной установки являетсй то, что она не может быть использована для термообработки поли мерных пленок вследствие контакта пленки с валками, из-за чего на плен ке появляются потертости, царапины и другие дефекты, снижающие ее качество и недопустимые при производстве полимерных пленок. Кроме того, контактный нагрев не обеспечивает равенства температур на всей поверхности пленки, что приводит к ухудшению плоскостности пленки. Ближайшей по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является валковая установка для термообработки полимерных пленок, содержащая валки предварительного нагрева , неподвижные пористые валки, выполненные с пористостью на участке прохождения пленки и соединенные с источником подачи нагретого газа, и охлаждающие валки 2 . Недостатком данной установки является то, что используемые для термообр аботки полимерных пленок ИК-нагреватели имеют большую неравномерность температурного поля, и, кроме того, при слабом натяжении термообрабатываемой пленки она может волнорбразно перемещаться на воздушной

397

подушке между валками и нагревателем, что приводит к перегреву участков пленки, наиболее близких к ИК-нагревателю.

К недостаткам следует отнести также невозможность проводить термообработку при высоких скоростях и большие теплопотери из-за перераспределения потока горячего газа через свободную поверхность валка, не охватываемую пленкой, что снижает эффективность нагрева пленки (горячий газ не участвует в нагреве обратной стороны пленки) и приводит не только к снижению температуры термообрабатываемой пленки, но даже к ее контакту с поверхностью валка, что снижает процент выхода годной пленки.

Целью изобретения является улучшение качества за счет повышения выхода годной пленки.

Поставленная цель достигается тем, что валковая установка для термообработки полимерных пленок, содержащая валки предварительного нагрева, неподвижные пористые валки, выполненные с пористостью на участке прохождения пленки и соединенные с источником подачи нагретого газа, и охлаждающие валки, согласно изобретению снабжена экранами, смонтированными с зазором над пористыми валками и выполненными с возможностью радиального перемещения, причем длина экранов выбрана рав ной длине образующей пористых валков, и дисками, установленными на торцах пористых валков и выполненными перекрывающими радиальный зазор между экраном и валком.

Кроме того, зазор между экраном и валком выполнен возрастающим в на-правлении, противоположном движению пленки.

На фиг. 1 изображен общий вид валковой установки; на фиг. 2 - сечение пористого валка с экраном; на фиг.З разрез А-А на фиг. 2.

Валковая установка для термообработки полимерных пленок содержит груп пу валков предварительного нагрева с зажимными гуммированными 1 и греющими 2 валками, неподвижные пористые валки соединенные с источником подачи нагретого газа, и группу охлаждающих валков с охлаждающими 6 и зажимными гуммированными 7 валками. Неподвижные пористые валки 3-5 имеют пористость только на участках 8, над

614

которыми с зазором установлен экран 9, форма которого повторяет форму пористого валка, причем длина экрана выбрана равной длине образующей пористого валка Ц, На торцах валков 3-5 установлены диски 10, перекрывающие радиальный зазор между экранами и валками. Радиальный зазор между экраном 9 и валком k выполнен возрасo тающим в направлении, противоположном движению пленки.

Экран 9 механизмом, например пневмоцилиндром 11, для радиального перемещения относительно валка k.

Между неподвижными пористыми валками 3-5 и экранами 9 пропускается обрабатываемая пленка 12.

Установка работает следующим образом.

Исходная полимерная пленка 12 с помощью зажимных гуммированных валков 1 направляется на валки предварительного нагрева 2. Далее пленка проходит над неподвижными пористыми валками 3, , догревается до температуры термообработки (релаксации) горячи газом, подаваемым под давлением через газопроницаемые пористые участки 0 8 и отделяется от них, что обеспечивает ее усадку без контакта с поверхностями валков 3 и тем самым исключает появление различного рода дефектов ее поверхности. Температуры термообработки на валках 3 и t могут быть различными и зависят как от толщины и вида полимерной пленки, так и от требуемых конечных результатов термообработки.

Для повышения эффективности нагрева (увеличения скорости газа, выходящего из пористых валков 3, ), пористость на валках 3, выполнена только на участке 8 прохождения пленки, т.е. только на участке, охватываемом пленкой 12, что исключает теплопотери горячего газа в окружающую атмосферу.

Установка на торцах валков 3-5 дисков 10, перекрывающих радиальный зазор между экраном 9 и валком Ц позволяет принудительно направлять поток горячего газа, выходящего из под пленки, для нагрева обратной стороны пленки. Эффективность нагрева газом термообрабатываемой пленки повышается, если зазор между валком и экраном не постоянен, а увеличивается в направлении, противоположном движению плен. 597 ки, т.е газ противотоком омывает обратную сторону пленки и выходит в месте подачи пленки на валок k, Зазор между валком и экраном регулируется с помощью механизма, например, пнёвмо- или гидроцилиндра 11. Экран 9 может быть изготовлен из достаточно прочного и жесткого материала с верхней теплоизоляцией. Термообработанная таким образом пленка 12 предварительно охлаждается на газовой подушке подачей холодного газа через пористую поверхность участка 8 валка 5- Это позволяет прекратить термообработку (усадку) пленки до ее контакта с охлаждающими 6 и зажимными гумированными 7 валками, а тем самым устранить вероятность появления на пленке царапин и потертостей на стадии ее охлаждения. Окончательно пленка охлаждается на валках 6. Зажимные гуммированные валки 1 и позволяют обеспечить требуемое натяжение пленки в процессе термообработ ки. Температура газа, подаваемого в неподвижные пористые валки , а также температура газа, выходящего и пористых участков 8 валков регулируется и поддерживается с помощью .известных регуляторов температуры, воз действующих на напряжение нагревател в калорифере. Пористые газопроницаемые поверхности валков могут быть изготовлены из спеченного металла, например бронзы, титана, нержавеющей стали и т.п. В качестве газа газовой подушки применяют воздух, а если он неблагоприятно воздействует на пленку, то применяют азот, аргон или любой другой инертный газ. Использование изобретения позволит повысить эффективность и равно1мерность нагрева пленки газом на пористых валках и снизить на -S отходы некондиционной пленки, особенно, при термообработке (релаксации, кристаллизации, отжиге) таких полимерных пленок, как полипропилен, полистирол, полиэтилен, полиамид, к которым предъявляются повышенные требования по качеству. Формула изобретения 1. Валковая установка для термообработки полимерных пленок, содержащая валки предварительного нагрева, неподвижные пористые валки, выполненные. с пористостью на участке прохождения пленки и соединенные с источником подачи нагретого газа. и охлаждающие валки, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества путем повышения выхода годной пленки, установка снабжена экранами, смонтированными с зазором над пористыми валками и выполненными с возможностью радиального перемещения, причем длина экранов выбрана равной длине образующей пористых валков, и дисками, установленными на торцах пористых валков и выполненными перекрывающими радиальный зазор между экраном и валком. 2. Валковая установка по п. 1, отличающаяся тем, что зазор между экраном и валком выполнен возрастающим в направлении, противоположном движению пленки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР ff , кл. В 29 О 7/24, 1965. 2.Патент Франции № , кл. В 29 D 7/00, опублик. 1971 (прототип) .

12

ю

/