Экструзионная плоскощелевая головка для изготовления плоских полимерных изделий

 

Изобретение относится к устройствам по переработке пластмасс и может быть использовано для изготовления методом экструзии плоских изделий. Цель изобретения - повышение качества изделий за счет уменьшения их разбухания. Головка содержит корпус с выполненными в нем питающим, проточным и формуюш.им каналами. В проточном канале установлены разделители расплава в виде пластин. Один разделитель смонтирован жестко по центральной оси головки . Два других разделителя установлены шарнирно с возможностью поворота и имеют регулирующие винты ограничения их поворота . Уменьшению постэкструзионного разбухания изделий способствует течение расплава в проточном канале между пластинчатыми разделителями, что уменьшает проявление высокоэластичности расплава. 3 ил., 2 табл. i (/ с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4168913/31-05 (22) 24.12.86 (46) 23.01.89. Бюл. № 3 (71) Уфимский нефтяной институт (72) А. К. Панов, В. И. Власов, Т. А. Анасова, Т. В. Григорьева и Т. В. Шулаева (53) 678.057.374.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 397357, кл. В 29 С 47/14, 1971.

Патент ФРГ № 2311685, кл. В 29 D 7/04, опублик. 1974. (54) ЭКСТРУЗ ИОННАЯ ПЛОСКОЩЕЛЕВАЯ ГОЛОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ПЛОСКИХ- ПОЛИМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к устройствам по переработке пластмасс и может быть ис„„SU„„1452695 A 1 (5ц 4 В 29 С 47/14//В 29 I 7/00 пользовано для изготовления методом экструзии плоских изделий. Цель изобретения— повышение качества изделий за счет уменьшения их разбухания. Головка содержит корпус с выполненными в нем питающим, проточным и формующим каналами. В проточном канале установлены разделители расплава в виде пластин. Один разделитель смонтирован жестко по центральной оси головки. Два других разделителя установлены шарнирно с возможностью поворота и имеют регулирующие винты ограничения их поворота. Уменьшению постэкструзионного разбухания изделий способствует течение расплава в проточном канале между пластинчатыми разделителями, что уменьшает проявление высокоэластичности расплава. 3 ил., 2 табл.

С

О

Ьь

О

Я

1452695

10 !

20

К == (S,/S„), Изобретение относится к оборудованию по переработке полимерных материалов и мо жет быть использовано в химической промышленности для изготовления методом экструзии плоских полимерных изделий, например полос, лент и прямоугольных стержней.

Цель изобретения — повышение качества изделий за счет уменьшения их разбухания.

На фиг. 1 изображена предложенная экст,рузионноая плоскощелевая головка, общий вид в продольном разрезе; на фиг. 2 — — вид

A на фиг. 1; на фиг. 3 — профиль истечения расплава полимера.

Экструзионная головка содержит корпус

1 с выполненными в нем сообщенными между собой каналами: питающим 2, проточным 3 и щелевидным формующим 4. В проточном канале 3 установлено несколько, а именно три, разделителей расплава. Каж дый разделитель расплава прикреплен к корпусу 1 и выполнен в виде продольной пластины, а именно в виде прямоугольных пластин 5 — 7. Пластина 5 прикреплена к корпусу

1 жестко по продольной центральной оси головки с образованием двух секций, а пластины 6 и 7 прикреплены к нему шарнирно,, например, посредством осей 8 и 9 с возможностью поворота вокруг осей, перпендику-!.лярных формующему каналу 4 головки.

В корпусе 1 смонтированы средства регу. лирования положения разделителей в виде регулирующих винтов 10 — 13 с контргайками 14 — 17 для изменения положения и возможности ограничения поворота пластин 6 и 7. Головка прикреплена к экструдеру 18 и, снабжена обогревающим устройством (не показано). (Экструзионная головка работает следую1, щим образом.

Посредством экструдера 18 в питающий

1 канал 2 головки подают расплав полимерного материала. Поступая далее в проточный канал, расплав разделяется на два внутренних потока, обтекающих пластину 5, и два наружных потока, обтекающих пластины 6 и 7 со стороны корпуса l. Внутренние и наружные полоки соединяются между собой в формуюгцем канале 4 с образованием на выходе из головки изделия плоского профиля.

При этом за счет создаваемого экструдером давления пластины 6 и 7 постоянно прижаты к регулирующим винтам 10 — 13, посредством которых подбирается положение пластин 6 и 7, обеспечивак> цее равномерное истечение расплава по ширине формующего канала 4.

Регулирование расхода расплава нолимера по ширине формующего канала 4 производится изменением положения прямоугольных пластин 6 и 7 посредством регулирук щих винтов 10 — 13. Например, при вывора <ивании винтов !0 — -13 пластины 6 и 7

50 под действием давления расплава поворачиваются от пластины 5, и за счет этого расход расплава в центре формующего канала 4 увеличивается.

В каждом слое при течении расплава полимера между пластинами 5 — 7 в проточном канале 3 полимер претерпевает уменьшение проявления высокоэластичности расплава, и, как следствие этого, уменьшается постэкструзионное разбухание экструдата.

Эксперименты проводились на головке с формующим каналом 4 прямоугольного сечения 4х8 мм длиной 120 мм. При этом поперечное сечение проточного канала 3 составляло 150х150 мм, длина 200 мм. Объектом исследования служил полиэтилен высокого давления марки 10802 — 020. Уменьшение эффекта разбухания экструдата исследовалось на расплаве полиэтилена при

150 С.

Количественную оценку разбухания экструдата проводили по величине коэффициента разбухания, равного в общем случае где S и S„- площади поперечного сечения соответственно экструдата и формующего канала.

В опытах получали экструдат при различных слоях соэкструзии расплава полимера перед формованием. В данном случае при однослойной экструзии использовалась головка без пластин (для сравнения), при двухслойном течении в головку устанавливалась пластина 5, которая делила поток пополам, при четырехслойном течении расплава в головку устанавливали дополнительно пластины 6 и 7. Результаты по оценке эффекта разбухания представлены в табл. 1 в виде зависимости численного значения коэффициента разбухания от давления, создаваемого перед зоной формования при различных слоях.

Как видно из табл. 1, уменьшение коэффициента разбухания наблюдается во всех приведенных случаях и составляет 15 — 16%.

На фиг. 3 приведен профиль истечения расплава полиэтилена, полученный экспериментально по ширине формующего канала 4 прямоугольного сечения 5х30 мм длиной

180 мы при 150 Ñ (дс регулирования кривая

1, а после регулирования прямая 2). Профили получены при давлении 5 МПа.

Как видно из фиг. 3, скорость истечения экструдата на выходе несколько падает за счет регулирования, однако это существенно не влияет на производительность.

Результаты по оценке прочности экструдата на разрыв представлены в табл. 2.

Таким образом, опытным путем подбирая положение пластин 5 — 7 и давление экст1452695

Формула изобретения

Таблица 1

Коэффициент разбухания К для слоев

УменьшеДавление экструзии, МПа ние разбухания, Е

Два слоя Три Четыре слоя слоя

Один слой

1,40

15, 1

1,55

1,48

1,65

1,0

14,9

1,43

1,51

1,57

1,68

2,0

1,59

1,45

15,7

1,68

1,72

3,0

16,9

1,67

1,52

1,75

4,0

1,83

15,3

1,61

1,70

1,79

1,90

5,0

1,63

1,77

15,1

1,81

1,92

6,0

Таблица 2

Разрывное усилие экструдата при различных слоях соэкструзии, Н

Давление экструзии, МПа

Один слой Два слоя Три слоя Четыре слоя

445

4,0

400

455

467

5,0

460

500

525

545

3 рузии, т.е. скорость истечения струи из формующего канала 4, можно ликвидировать ис кажение поперечной формы выходящего экструдата.

Как видно из табл. 2, прочность на разрыв экструдата с увеличением слоев соэкструзии возрастает на 17 — 20О/0.

Использование экструзионной плоскощелевой головки позволяет: уменьшить эффект разбухания экструдата полимеров на 15—

16 о/ц и тем самым снизить трудозатраты на концевых операциях и уменьшить стружку полимера, уходящую в брак; высвободить частично станочное оборудование, предназначенное для механической обработки изделий из термопластов; ликвидировать искажения поперечного профиля выходящего

l экструдата; повысить прочностные свойства на 17 — 20О/р и улучшить качество выпускаемых полимерных изделий; увеличить производительность труда на 25 — 30 /0.

Экструзионная плоскощелевая головка для изготовления плоских полимерных изделий, содержащая корпус с выполненными в нем и сообщенными между собой питающим, проточным и щелевидным формующим каналами, причем в проточном канале установлены разделители расплава в виде продольных пластин со средствами регулирования их положения, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества изделий за счет уменьшения их разбухания, один из раз— делителей расплава жестко прикреплен к корпусу и расположен по центральной оси головки, два других разделителя соединены с корпусом шарнирно в каждой секции, а средства регулирования их положения выполнены в виде регулирующих винтов для изменения положения и ограничения поворота разделителей.

1452695 оио А оооернусоо юг.1 д gO/1 ОЮ

Скорость истечения, ч/с

Фиг. 3

Составитель В. Пирогов

Редактор В. Данко Техред И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 7121/10 Тираж 536 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предйриятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4