Устройство для охлаждения пластичных пленок,полученных раздувом трубчатой оболочки

 

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 трубопровод 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 поврелсдений оболочки, получить пленки с хорошими оптическими свойствами: дымчатостью и прозрачностью. 8 з.п. ф-лы, 2 ил., 10 табл. % О) с 4 со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

5NEg g0Д-.;;

К flATEHTY (21) 3753931/05 (22) 28.06,84 (31) 8310721; 8408123 (32) 29.06,83; 24.05.84 (33) ГК (46) 30,05.88, Бюл. № 20 (71) Сосьете Шимик де Шарбоннаж С.А. (гк) (72) Жоэль Орюдо, Рене Мишель Карон и Винсен Эрве (РБ.) (53) 678 ° 057.375,3(088.8) (56) Патент ФРГ ¹ 2610818, кл. В 29 D 7/02, опублик, 1972.

Патент ЕР ¹ 0041803, кл. В 29 F 33//0088, опублик 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ПЛАСТИЧНЫХ ПЛЕНОК, ПОЛУЧЕННЫХ РАЗДУВОМ

ТРУБЧАТОЙ ОБОЛОЧКИ (57) Изобретение относится к получению полимерных пленок раздувом и м.б. использовано в химической промышленности. Цель изобретения — повышение производительности устройства и улучшение оптических свойств пленок. Для этого устройство содержит нижнюю незамкнутую камеру с .регулируемым от.верстием для прохода всасываемого, SU „„1400497 A 3 (51)4 В 29 С 47 08 7 0 В 29 Ь 23:00 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 IIQ BblcoTp При работе нераздутая трубчатая оболочка сначала медленно охлаждается в ниж1

S ней камере за счет всасывания возду» ха. 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 избежать поврежде ний оболочки, получить пленки с хорошими оптическими свойствами: дымчатостью и прозрачностью, 8 з.п. ф-лы, СаР

2 ил., 10 табл. . 4

< г 004 9 7

Иэобретч ние относится к гголучению гголимерньгх DJIp.floK и может быть использовано в химической промыгпленности.

Цель изобретения — повышение про5 изводите.ггьно TH устройства и улучшение оптических свойств пленок, На фиг, 1 и 2 показаны два примера вьгполнения устройства.

Устройство для охлаждения пластичных пленок, гтолученных оаэдувом трубчатой оболочки, выходящей иэ кольцевой фильеры 1,, соцержит в промежуточной части кольцо 2 интенсивного вдувания с выпускной щелью 3 для направления потока воздуха к трубчатой оболочке, 8 верхней части размещена верхняя камера 4 с проходным отверстием 5 ггг1и несколькими отверстиями для пода-20 чи потока воздуха в направлении вытя" нутой оболочки, выполненными в дис" ке 6. В нижней части над кольцевой фильерой 1 размещена нижняя камера 7, причем верхняя 4, нижняя 7 камеры и кольцо 2 выполнены с рабочими полостями для охвата снаружи трубчатой оболочки. Нижняя камера 7 выполнена незамкнутой и имеет, по меньшей мере, одно регулируемое подводящее отверстие 8 для прохода всасываемого возцуха и охлаждения нераздутой трубчатой оболочки, размещенное в диске 9. !

Цля 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

40 паэ 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 регулирования проходного сечения проходного отверстия 5 верхней камеры 4. Выпускная щель 3 кольца 2 наклонена под углом А = 75 к горизонтальной плоскости. Угол может меняться от

0 цо 85, Верхняя камера 4 снабжена, по меньшей мере, одним элементом 13 для соединения в паз с верхней камерой 4 и регулирования ве по высоте.

Для вытягивания оболочки предусмотрена приводная система 14, Устройство >5 снабжено системой внутреннего охлажцения, выполненной в виде, по меньи ей иере, одного трубопровода 15 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 спедующим образом.

В первом примере выполнения, пред— ставленном на фиг. 1, трубчатая оболочка 20 получена из расплавленного материала, поступающего иэ 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 камера 7 в своей нижней части содержит систему регулируемых отверстий 8, позволяющих регулировать поступление всасываемого воздушным потоком, поступающим в верхнюю камеру, состоящую из элементов 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 иэ 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 воз" духу. выходить по отверстиям 5 в верхнюю камеру 4 в направлении вытягивания 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 повьппения давления, которое царит внутри нее; сжатый воздух вводится через трубопровод 16 под давлением, В конце. концов оболочка 20 окончательно твердеет и вытягивается посредством приводной системы 14.

140049

Во втором примере выполнения, представленном на фиг. 2, воздушные струи, выходящие из кольца 2, могут регулироваться одновременно по нап5 равлению и по интенсивности: по направлению, используя набор различных колец вдувания, каждое из которых имеет разный угол А вдувания; этот о, угол A может изменяться от О до 85; 10 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 воздушных потоков уменьшаются при установке, например, решетки 19, расположенной на системе 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.

3та система охлаждения содержит канал для подачи воздуха и канал для отвода воздуха.

В конце концов оболочка 20 оконча- тельно твердеет и вытягивается посредством приводной системы 14 (не представленной) также, как показано

35 в первом примере выполнения. Целесообразно, чтобы отнбшение подачи воздуха, всасываемого в нижнюю камеру 7, к подаче воздуха, вводимого в кольцо

2 вдувания, было равно 0,1 — 0,5 °

Устройство обеспечивает получение высококачественных пленок (прозрач. ность, дымчатость) из пластических масс таких, как радикальный полиэтилен, полиэтилен высокой плотности, полипро-4 пилен, полибутилен-1, линейный низкой 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, 50 устройство позволяет изготавливать пленки, имеющие хорошие оптические свойства, из радикального полиэтилена с коэффициентом текучести более

3 дг/мин тогда как пластическую мас1

55 су оставляли только для изготовления изделий формовкой. Кроме того, устройство позволяет также получать пленки с производительностью или/и

4 коэффициентами вздутия значительно большими, чем в известном решении.

Пример ы 1-4 ° Изготавливают пленки толщиной 40 мкм путем экструзии — вздувания расплавленного пластического вещества, поступающего из кольцевой фильеры 1 экструдера диа« метром 30 мм, затем охлаждения описанным выше и представленным на фиг. 1 устройством. Характеристики фильеры и устройства охлаждения следующие: фильера диаметром 50 мм и воздушным зазором 0,5 мм; охлаждающее $ ñòðoéñòâo: 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.

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

Применявшееся вещество, радикальный с низкой плотностью полиэтилен под коммерческим названием Лотрэн фа

0401 (изготавливаемый Cd F Шими), имеет коэффициент текучести 4 дг/мин (по норме А$ТМ Д 1238-73) и плотность

0,918.

В табл. 1, кроме того указаны экструдируемость, отмеченная (+), когда надутая оболочка не имеет оптических дефектов, таких как царапины, отмеченная (-), когда надутая оболоч« ка имеет такие оптические дефекты; результат измерения прозрачности (C), выраженный в 7. и определяемый по норме АСТМ Д 1746-78.

Сравнительные примеры 1А-4А. Изготавливают пленки толщиной 40 мкм путем экструзии — вдувания того же самого вещества, которое применялось в примерах 1-4, посредством известного устройства. В табл. 2 приведены рабочие условия (Q, T G и R) и результаты свойств, полученные на надутой оболочке.

Пример ы 5-8. Применявшееся вещество, радикальный с низкой плотностью полиэтилен под коммерческим названием Лотрэн фв 5026 (изготавливаемый Cd F Шими), имеет коэффициент . текучести О, 6 дг/мин (по норме АКТИ

Д 1238-73) и плотность 0,921.

В табл. 3 приведены рабочие условия, такие как Я, T C u R а также результаты, полученные на надутой

5 14004 оболочке толщиной 40 мкм посредством того же самого устройства, как и в примерах 1-4.

Сравнительные примеры 5А-8А. Из5 готавливают из надутой оболочки толщиной 40 мкм путем экструзии-вдувания тот жа самый пластичный материал, как в примерах 5 — 8, и посредством того же устройства, которое применялось в, примерах 1А-4А.

Рабочие условия и результаты приведены в табл. 4, в которой экструдируемость, отмеченная (О), указывает на невозможность получения надутой оболочки.

Сравнительные примеры 9-9А. В табл. 5 приведены результаты, полу" ченные на линейном с низкой плотностью полиэтилене под коммерческим 2р названием Лотрекс F W 1290 (изготавливаемый Cd Р 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 представ-. ляет собой устройство, описанное по фиг. 1; в примере 9А — известное устройство. Т представляет дымчатость, выраженную в X и определяемую по нор- gp ме ASTM Д 103-77. Применяющийся экст-., рудер такой же, как в примерах 1-8.

Пример ы 10-12. Изготавливают пленки методом экструзии — вдувания

35 пластмассы, поступающей из фильеры промышленного экструдера, выпускаемого фирмой Виндмоллер и Хольшер, с диаметром шнека 60 мм с последующим охлаждением с помощью описанного выше 40 и показанного на фиг. 2 устройства.

Характеристики фильеры и устройства охлаждения следующие: фильера диаметром 160 мм и с воздушным зазором ,8 мм шиРины; охлаждающее устройство:45 высота нижней камеры 640 мм, высота верхней камеры 320 мм, угол воздушного потока, выходящего из кольца вдувания, равен 75 ; отверстие вдувного края, обеспечивающее пропускание воз50 душного потока, направленного в оболочку, равно 7 мм.

Применяющееся вещество, радикальный с низкой плотностью полиэтилен под коммерческим названием Лотрэн

F8 3010 фирмы Cd F Шими,,имеет коэффициент текучести 0,25 дг/мин (по норме ASTN Д 1238-73) и плотность

0,922.

97 6

В табл. 6 приведены рабочие условия, такие как ТФ 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 (О), указывает, что невозможно получить надутую оболочку.

Пример ы 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. Я показаны рабочие условия, такие как T6 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.

Пример ы 16-. 16A. Пленки изготовляют методом экструзии — вдувания из смеси пластических масс, состоящей из 752 линейного полиэтилена под названием Лотрекс FW 1290 фирмы Cd F Шими и 257. 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 надцува Т G = 2 при толщине

Та 6 ли ца 1

Г

Пример Q T G ! с

7 1400 надуваемой оболочки, равной в=25 мкм, и при расходе материала 65 кг/ч.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает более эффектив5 ное охлаждение оболочек и, следовательно, получение пленок с хорошими оптическими свойствами, в частности прозрачности, дымчатости, при высокой производительности и для большого 10 числа пластических материалов.

Формула изобретения

1. Устройство для охлаждения плас — 15 тичных пленок, полученных раздувом трубчатой оболоЧки, содержащее в про- межуточной части кольцо интенсивного вдувания с выпускной щелью для направления потока воздуха к трубчатой 2р оболочке, размещенную в верхней части верхнюю камеру с проходным отверстием для подачи потока воздуха в направлении вытянутой оболочки и контактирования его с раздутой обо- 25 лочкой, и расположенную в нижней части нижнюю камеру, причем верхняя и нижняя камеры и кольцо интенсивного вдувания выполнены с рабочими полостями для охвата снаружи трубчатой 30 оболочки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повьппения производительности устройства и улучшения оптических свойств пленок, нижняя камера выполнена незамкнутой и имеет, по меньшей мере, одно регулируемое подводящее отверстие для прохода вса\ сываемого воздуха и охлаждения нераздутой трубчатой оболочки °

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено системой дисков с отверстиями, - смонтированных с возможностью поворота для регулирования. проходного сечения подводящего отверстия в ниж45 ней камере.

497 8

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл ичающp. е с я тем, что нижняя камера снабжена, по меньшей мере, одним элементом для соединения в паз с нижней камерой и регулирования ее по высоте.

4. Устройство по пп. 1-3, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что верхняя камера снабжена, по меньшей мере, одним элементом для соединения в паз с верхней камерой и регулирования ее по высоте

5. Устройство по пп. 1-4, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено дисками с отверстиями, смонтированными с возможностью поворота для регулирования проходного сечения проходного отверстия верхней камеры.

6. Устройство по пп. 1-5, о т л ич а ю щ е е с я тем, что выпускная щель кольца интенсивного вдувания наклонена под углом 75О к горизонтальной плоскости.

7. Устройство по пп. 1-6, о т л ич а ю ш е е с я тем, что оно снабжено системой внутреннего охлаждения, выполненной в виде, по меньшей мере, одного трубопровода для подачи основного потока воздуха внутрь оболочки в зоне верхней камеры, и, по меньшей мере, одного аксиально расположенного трубопровода для отвода воздуха, установленных с возможностью регулирования в вертикальной плоскости °

8. Устройство по и. 7, о т л ич а ю щ е е с я тем, что каждый трубопровод снабжен, по меньшей мере, одним сменным элементом для .соединения в паз с трубопроводом и регулирования его по высоте.

9, Устройство по и. 8, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в сменном, элементе выполнено, по меньшей мере, одно отверстие для охлаждающего воздуха.

0,47

0,49

0,13

0,15

3 2

6,9 2

4,1 3,2

6,9 3,2

l0

Та блица 2

1400497

I с

1А 3

36

61 0

Таблица Э (с

3 2

0,14

0,18

0,26

0,11

Таблица 4 о j

Пример

5А

Таблица 5

Пример Е R Т

0,36

6,7

7,6

Пример Q Т G R

2А69 2

ЗА 4, 1 3 2

4Л 6,9 3,2

Т I ) Пример 0 Т G

6 8 2

3 3 2

6,8 3,2

6А 6,8 2

7А3 32

8А 6,8 3,2

Г Г

1400497 тс е (Е

Пример

0,26

3,4

0,17

3,4

0,39

20 е Е

Пример

10А

11А

Пример

0,26

20

3,4

0 35

3,4

0,42

32

13А

3,4

14А

3,4

15А

) ° °

Пример

0,32

16А

I " тС (Е

Пример Т G R

Таблица 10! 2

Таблица 6

Таблица 7

Таблица 8 (Таблица 9

1: iC)Ola97 рае. 1

1400497

Составитель Л, Ко: ьцова

Техред Л.Сердюкова Корректор Г. Решетник

Редактор Н, Киштулинец

Заказ 2679/58

Тираж 559

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4