Конвейерная лента

 

Использование: для транспортирования пищевых продуктов, лекарственных и парфюмерных препаратов. Сущность изобретения: конвейерная лента содержит каркас из синтетической ткани, включающий тяговый и беговой слои, и обкладки из полимерного материала, образующие связующий и транспортирующий слои. Обкладки выполнены из композиционного материала на основе полиолефинов. Транспортирующий слой содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: сэвилен - 2 - 15, термостабилизатор - 0,5 - 0,001, соль стеариновой кислоты - 0,2 - 0,001, полиэтилен высокого давления - остальное. Связующий слой содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: термостабилизатор - 0,5 - 0,001, сэвилен - остальное. Связующий слой выполнен из сэвилена. 2 табл.

Изобретение относится к полимерно-тканевым конвейерным лентам, используемым для транспортирования пищевых продуктов, лекарственных и парфюмерных препаратов, а также продукции технического назначения.

Известны резинотканевые ленты, в которых каркас (тяговый слой) состоит из синтетических тканей, пропитанных резиной, и обкладки - беговой и транспортирующий слой - выполнены из резины.

Изготовление таких лент включает большое число сложных операций, связанных с приготовлением пропитывающих смесей, пропиткой тканей, вулканизацией пропитывающей массы в каркасе, нанесением обкладок с дополнительной термообработкой и сушкой.

Сложность технологического процесса и его большая энергоемкость обусловливают высокую стоимость таких лент [1].

Недостатками таких лент являются также низкие сроки службы, износостойкость и модуль упругости бегового и транспортирующего слоев, их быстрое "замасливание", происходящее при транспортировании маслосодержащих продуктов. В этом случае происходит проскальзывание ленты по ведущему барабану и нарушение ритма работы конвейера.

Невысокие модуль упругости и износостойкость приводят к быстрому разрушению резиновых обкладок при транспортировании острых жестких предметов, например мясных туш, рыбы и т.п.

Свойства обкладки из резины приведены в табл. 2.

Наиболее близкой к изобретению является конвейерная лента, содержащая каркас из синтетической ткани, включающий тяговый и беговой слои, и обкладки из полимерного материала, образующие связующий и транспортирующий слои [2]. Транспортирующие и связующие слои изготовлены из пливинилхлорида (ПВХ) и полихлорпрена. Такие ленты имеют хорошую эластичность и высокую прочность.

Недостатком этих материалов являются низкие масло- и водостойкость, что приводят к набуханию и расслоению бортов ленты, т.е. к сокращению срока ее службы. Для предотвращения этого явления при изготовлении ленты предусмотрена специальная операция - заделка бортов. Еще одним недостатком лент из ПВХ является низкая теплостойкость, а также морозостойкость; последнее ограничивает их применение при транспортировании замороженных продуктов.

Свойства обкладки на основе ПВХ представлены в табл. 2.

Технология получения конвейерных лент с полимерными слоями из ПВХ еще более многостадийна, трудо- и энергоемка, чем процесс изготовления резинотканевых лент.

Изготовление ленты с ПВХ включает следующие стадии: приготовление трех видов пасты: для каркаса (3 компонентов), для обкладки (7 компонентов), для бортовой ленточки (6 компонентов); затем ткань пропитывают пастой и пропускают через систему электронагревательной для предварительной желатинизации; на пропитанную ткань для внешних слоев наносится обкладочная паста, после чего ткань прогревают при 140-160^oC для желатинизации пасты, затем охлаждают и закатывают в рулоны; пропитанные пастой каркасной и обкладочный слои собирают в заготовку ленты, которую прессуют в гидравлическом прессе, где происходит и окончательная желатинизация при 165^oC. Каждый цикл прессования состоит из 5 операций. После завершения цикла плиты пресса размыкают и в пресс затягивают очередной отрезок ленты.

Заторцовывание бортов ленты - отдельная операция - производится на специальном обогреваемом устройстве.

Такая сложная технология изготовления ленты обусловливает ее очень высокую стоимость. Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик конвейерных лент в упрощение технологии их получения. Это достигается использованием в качестве транспортирующего и связующего слоев термопластичных материалов на основе полиолефинов (полиэтилена высокого давления - ПЭВД и сополимера этилена с винилацетатом - сэвилена, СЭВ).

Конвейерная лента, включающая каркас (тяговый и беговой слои) из синтетической ткани и обкладки (связующий и транспортирующий слои) из полимерных материалов, отличающаяся тем, что обкладки изготовлены из композиционных материалов на основе полиолефинов при следующем соотношении компонентов, мас.%: В транспортирующем слое: Сэвилен - 2-15 Термостабилизатор - 0,5-0,001 Соли стеариновой кислоты - 0,2-0,001 Полиэтилен высокого давления - Остальное
Связующий слой содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:
Термостабилизатор - 0,5-0,001
Сэвилен - Остальное.

Связующий слой может быть выполнен из сэвилена.

В композиции могут быть дополнительно введены целевые добавки: пигменты, красители, антистатики, антипирены и др.

В качестве ПЭВД могут быть использованы базовые марки 10802-020, 15803-020, 168020-070 по ГОСТ 16337-77 либо марки с добавлением термостабилизаторов и пигментов.

В качестве сэвилена могут быть использованы марки 113, 115, 117, 118 по ТУ 6-05-1636-78.

В качестве термостабилизаторов для пищевых лент могут быть использованы фенозан-23, фенозан-30, КГ-2246, для лент технического назначения - диафен-НН, фенозан-Ф и другие, используемые для полиолефинов.

В качестве диспергатора могут быть использованы стеарат натрия, кальция, бария.

Окрашивающими агентами могут служить двуокись титана, фталоцианиновый синий и зеленый (для пищевых лент) и другие.

Технология изготовления конвейерной ленты включает следующие стадии: холодное смешение гранул полимера с порошками добавок; экструзию расплава полученной смеси с последующим ламинированием тягового и бегового тканевых слоев (из расплава либо каландрованием с пленкой) и соединение тягового и бегового слоев с обкладками методом каландрования либо прессования. При необходимости для придания лентам способности к стерилизации паром при 130^oC в течение 3 ч. их подвергают радиационной обработке до поглощения доз 2,5-10 Мрад.

Таким образом, как видно из описания технологии, процесс изготовления такой ленты включает всего 2-4 стадии, что намного проще, чем изготовление резинотканевой ленты или с обкладками из ПВХ (5-й стадии технологического процесса).

Свойства конвейерных лент на основе полиолефинов с тканевым каркасом представлены в табл. 1.

Сравнительные технические характеристики обкладок конвейерных лент резинотканевых, на основе ПВХ (прототип) и изобретения приведены в табл. 2.

В работе использованы следующие материалы:
ПЭВД марка 10803-020 по ГОСТ 16337-77;
сэвилен марки 115-07-375 по ТУ 6-05-1636-78;
стабилизатор фенозан-23 (КГ-2246) по ТУ 38-101-617-76;
антистатик - препарат марки ОС-20 по ГОСТ 10730-82;
диспергатор стеарат кальция по ТУ 6-1-722-76;
ткань фильтропрессования капроновая (ФПКТ) по ТУ 17 РСФСР 2899-30, артикул 56202;
капроновая ткань для сит (сетка) по ТУ 17 РСФСР 62-11086-86, артикул 2704-120.

Испытания обкладок по показателям прочность при разрыве, относительное удлинение при разрыве производили по ГОСТ 11262-80, скорость движения зажимов - 500 мм/мин.

Определение модуля упругости производили по ГОСТ 9550-81 на разрывной машине, обеспечивающей скорость раздвижения зажимов (1,0±0,5)% в мин, а прибор для измерения удлинения обеспечивал измерения с погрешностью не более 0,002 мм.

Определение водопоглощения и маслостойкости проводили по ГОСТ 12020-72.

При испытании ленты прочность при разрыве и относительное удлинение по основе и утку определяли в соответствии с ГОСТ 11262-80 на 5 образцах типа 3 шириной (20±1) мм при температуре (20±2)^oC.

Образцы испытывали на разрывной машине при скорости перемещения подвижного зажима (50±5) мм/мин.

Прочность связи между слоями ленты при расслоении определяли в соответствии с ГОСТ 6768-75 на образцах шириной (20±1) мм и длиной 130 мм на разрывной машине при скорости раздвижения зажимов (50±5) мм/мин.

За результаты испытаний принимали среднее арифметическое значение 3 определений
Для изготовления ленты была использована технологическая линия, состоящая из следующих узлов: разматывающее устройство, экструдер с плоскощелевой головкой, каландры - совмещающий и уплотняющий, протяжное устройство с валками, наматывание устройство.

Различные варианты изготовления конвейерных лент даны в следующих примерах.

Пример 1. Фильтропрессовая капроновая ткань (ФПКТ) с разматывающего устройства непрерывно поступает на каландр. На ткань экструдировали расплав композиции на основе сэвилена (связующее) с температурой по зонам 80-150^oC. Расплав вдавливался в структуру ткани, пропитывая ее. Таким образом происходит нанесение связующего на беговой слой. Затем таким же образом на капроновую сетку экструдировали композицию ПЭВД при температуре 150-220^oC. На поверхности сетки образовался транспортирующий слой. Оба полупродукта совмещали и пропускали через уплотняющие каландры, а затем подавали на наматывающее устройство. Получали 4-слойную ленту, в которой слои чередовались следующим образом: ФПКТ - связующее - сетка - транспортирующий слой (композиция ПЭВД).

Для транспортирующего слоя использовали композицию ПЭВД с содержанием СЭВ - 15%, антистатика - 0,2% термостабилизатора - 0,1%, диспергатора - 0,1%. Для связующего слоя использовали композицию сэвилена с содержанием термостабилизатора 0,2%.

Пример 2. Ленту готовили, как в примере 1, но полиэтиленовая композиция для транспортирующего слоя содержала сэвилен в количестве 2%.

Пример 3. Ленту готовили, как в примере 1, но полиэтиленовая композиция содержала сэвилен в количестве 10%.

Пример 4. Ленту изготавливали, как в примере 1, но содержание термостабилизатора и диспергатора в полиэтиленовой композиции составляла по 0,001%, и содержание термостабилизатора в сэвилене (связующий слой) составляло также 0,001%.

Пример 5. Ленту готовили, как в примере 4, но содержание термостабилизатора в сэвилене (связующий слой) составляло 0,5%.

Пример 6. Ленту изготавливали, как в примере 1, но полиэтиленовая композиция содержала термостабилизатор в количестве 0,5%, диспергатор в количестве 0,2%, а связующий слой представлял собой сэвилен без добавок.

Пример 7. Ленту изготавливали, как в примере 1, по полиэтиленовая композиция не содержала термостабилизатор и диспергатор, а в связующем слое содержалось 0,5% термостабилизатора.

Пример 8. Ленту изготавливали, как в примере 1, но полиэтиленовая композиция содержала 2% сэвилена и 0,2% антистатика, термостабилизатор и диспергатор отсутствовали. В связующем слое содержание термостабилизатора составило 0,001%.

Пример 9. Ленту изготавливали, как в примере 1, но полиэтиленовая композиция содержала 10% сэвилена и 0,2% антистатика, а связующий слой выполнен из сэвилена.

Пример 10. Из композиций, состав которых указан в примере 1, методом плоскощелевой экструзии при 80-180^oC изготавливали пленки заданной толщины. С двух разматывающих устройств подавал одновременно ФПКТ и сэвиленовую пленку (связующее) на систему уплотняющих каландров, нагретых до температуры 60-100^oC, а затем через протяжное устройство подавали на сматывающие валки. Таким же образом пленку из полиэтиленовой композиции наносили на капроновую сетку при температуре каландров 120-170^oC. Затем для получения конвейерной ленты совмещали ФПКТ с нанесенным связующим и сетку с транспортирующим слоем и пропускали через каландры.

Пример 11. ФПКТ и капроновую сетку с разматывающим устройств подавали на приемные валки, расположенные под экструдером, из которого при температуре 150-200^oC подавали расплав композиции сэвилена (состав, как в примере 1). Расплав поступал между тканью и сеткой, соединяя их. Затем при прохождении через систему каландров трехслойный материал уплотнялся, при этом расплав продавливался через сетку. Транспортирующий слой состава, как в примере 1, наносили ламинированием из расплава при 150-200^oC на предварительно полученный трехслойный полуфабрикат.

Пример 12. Ленту изготавливали, как в примере 1. Для повышения теплостойкостью в процессе стерилизации ее подвергали радиационной обработке до поглощенной дозы 10 Крад.

Пример 13. На ФПКТ подавали методом экструзии из расплава сэвиленовую композицию (состава, как в примере 1), которая, проходя через уплотняющие каландры вместе с ФПКТ, вдавливалась в структуру ткани. На пропитанную сэвиленовой композицией ФПКТ подавали, как в примере 1, полиэтиленовую композицию, которая, проходя через каландры, образовывали на поверхности связующего транспортирующий слой. Таким образом получали трехслойную ленту, состоящую из бегового и одновременно тягового тканевого слоя и полимерного транспортирующего слоя.

Характеристика конвейерных лент
Конвейерные ленты, изготовленные по описанным в примерах способам, имеет следующие основные характеристики:
толщина в пределах 1,5-2,2 мм,
прочность при разрыве:
по основе - > 500 кгс/см³,
по утку - > 160 кгс/см²,
относительное удлинение при растяжении < 5%,
коэффициент трения по стали < 0,2,
рабочая температура
у необлученных лент от - 45 до +30^oC,
у облученных до 10 Мрад от - 65 до +100^oC,
кратковременная температура:
у необлученных лент - до +100^oC,
у облученных - до +130^oC,
В табл. 1 приведены составы полимерных слоев и зависящие от них свойства конвейерных лент.

В табл. 2 даны сравнительные характеристики обкладок конвейерных лент (пищевых) резино-тканевых, на основе ПВХ (прототип) и изобретения.

Формула изобретения

1. Конвейерная лента, содержащая каркас из синтетической ткани, включающий тяговый и беговой слои и обкладки из полимерного материала, образующие связующий и транспортирующий слои, отличающаяся тем, что обкладки выполнены из композиционного материала на основе полиолефинов, в транспортирующий слой содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:
Сэвилен - 2 - 15
Термостабилизатор - 0,5 - 0,001
Соль стеариновой кислоты - 0,2 - 0,001
Полиэтилен высокого давления - Остальное
2. Лента по п.1, отличающаяся тем, что связующий слой содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:
Термостабилизатор - 0,5 - 0,001
Сэвилен - Остальное
3. Лента по п.1, отличающаяся тем, что связующий слой выполнен из сэвилена.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2