Способ получения двухосно ориентированных полимерных пленок

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

383255

Союв Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №

М. Кл. В 29d 7/24

Заявлено 09.11.1968 (№ 1216897/23-5)

Приоритет 10.11.1967, № Б 91 113Х/39а, ФРГ

Комитет по лелем

Опубликовано 23Л .1973. Бюллетень ¹ 23

УДК 678.027.5(088.8) изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Дата опубликования описания 18.Х.1973

Авторы изобретения

Ин остр анцы

Альфред Эберт, Эрнст Пирот, Фриц Холлер и Георг Штайнхильбер (Федеративная Республика Германии) Иностранная фирма

«И. П. Бемберг А. Г.» (Федеративная Республика Германии) Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДВУХОСНО ОРИЕНТИРОВАННЫХ

ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК

Изобретение относится к изготовлению пленок из полимерных материалов.

Известен способ получения двухосно ориентированных полимерных пленок экструзией рукава с последующим его охлаждением и раздувом в камере давления до диаметра, превышающего диаметр трубы, которая соединяет камеру давления с нагревательной камерой, нагревом и двухосным растяжением в нагрсвательпой камере, обработкой в калибрующей трубе и намоткой.

По предлагаемому способу рукав перед нагревом и двухосным растяжением подвергают в трубе трехступенчатой обработке: охлаждению, торможению и предварительному «агреву. Это позволяет улучшить качество получаемых пленок.

Способ поясняется чертежом.

Экструдируемый .из кольцевой головки экструдера термопластичный рукав 1 в камере давления 2 раздувают до диаметра, превышающего на 5 — 10о ю диаметр трубы 8 для обработки рукава, соединяющей камеру давления

2 с нагревательной камерой 4. Вследствие этого рукав тес.о прилегает на входе в первую зону 5 трусы 3, так что нежелательные большие количества воздуха не могут улетучиваться из камеры давления. Особенно выгодно, если первая зона трубы 8 входит в камеру давления. Расстояние верхнего края зоны 5 от кольцевой головки экструдера не должно превышать наибольший диаметр рукава 1 в камере давления. Важно поддерживать этот диаметр рукава постоянным, »е допуская его отклонения более чем на +2%. Вследствие двойной функции воздуха в камере давления (ограниченно диаметра рукава и охлаждение его) требуемое количество воздуха может быть сравнительно большим, например, в рукавах

10 большого диаметра и с большой толщиной стенки. В таких случаях в камере давления могут возникать пульсации, которые вредны для чувстьптельпого пленочного рукава.

Особенно хорошее ведение рукава, быстрое

15 регулирование давления и, следовательно, хорошее постоянство диаметра рукава получают при подведении воздуха к камере давления через по меньшей мере б струек одинаковой толщины. Автоматическое регулирование даь20 ления при диаметре рукава, превышающем регулируемое значение, осуществляют дополнительным подведением воздуха к потоку охлаждаемого воздуха и при снижении диаметра рукава ниже регулируемой величины до25 полнитсльным отсасыванием воздуха из его потока, покидающсго камеру давления.

В первой зоне 5 рукав охлаждается, и несмотря «а охлаткдение, возникает опасность сильного прилнпания cro к стенке трубы, вы30 полпсппой полированной илп гладкой. Для предотвращения сцепления рукава со стенкой ее рекомендуется шероховать на глуоину неровностей е менее 30 л!!ъ, предпочтительно более 40 л!к. Улучшение, достигаемое в результате этого, объясняется тем, что небольшая часть ьоздуха может проникать из камеры давления между стенкои трубы и p)êàâîì и немного отжимать его. С целью пропускания контролируемого количества воздуха между рукавом и стенкой шероховатую стенку дополнительно снабжают перекрещивающимися спиральными пазами 6, так что возникают ромбовидные остаточные поверхности со стороной длиной примерно 3 — 8 л!л!. Пазы имеют ширину примерно 0,8 лл и глубину 0,6 л!л. При таком исполнении достаточна глубина шероховатости менее 30 л!к.

Вторая зона 7, в которой рукав должен тормозиться для точного продольного растяжения, выполняется шероховатой, не охлаждается и не пагревастся. Требуемая шероховатость может быть достигнута благодаря обкладке стенки тканью (предпочтительно плюшем). Для ворса плюша предпочтительны волокна с хорошей устойчивостью, например полиэфирные волокна. В качестве основной ткани может также применяться хлопок.

Выгодная форма исполнения этой зоны— перфорирование и снабжение стенки таким кожухом, чтобы промежуточную полость между ним и стенкой можно было поставить под вакуум. Отверстия перфорированной стенки малы, но многочисленны. Желаемую проницаемость для воздуха можно получить, применив трубу из пористого материала, например металлокерамического сплава.

Для лучшего распределения вакуума воздухопропицаемую стенку можно дополнительно обтянуть названным текстильным материалом.

Тормозная сила этой зоны может устанавливаться по желанию через высоту присоединенного вакуума, величина которого определяется величинами меньшими миллиметра и до нескольких сантиметров. Она определяется в зависимости от вида синтетического материала, толщины рукава и скорости выпуска. Дополнительное торможение благодаря вакууму повышает величину продольной усадки на 10—

20%.

В третьей зоне 8 с шероховатой стенкой рукав перед входом в нагревательную камеру предварителы:о нагревается до такой температуры, чтобы при выходе из этой зоны достигалась благоприятная форма рукава при биаксиальном растяжении. Благоприятная форма соответствует короткой сжатой груше.

Если температура слишком низкая, рукав поступает в нагревательную камеру со слишком малым диаметром и склонен к пульсациям; при слишком высокой температуре падает величина продольной вытяжки. Правильная температура этой зоны и температура нагревательной камеры 4 должны быть найдены для каких-либо данных условий (синтетический материал, толщина шланга и скорость гыхо5

4 да) путем просгой пробы. Температура в горячей зоне лежит в биаксиалы!ой области растя>кения применяемого синтетического материала и определяется станком Кофлера, с помо цыо которого находились, например, следующие области: для поливинилхлорида с величиной К=70 и содержанием смягчителя

20 " 0 — 80 — 130 С, для сополимера из 90% винилхлорида и 10% винилацетата с величиной

К= 60 — 85 — 130 С, для полиэтилена низкого давления — 110 — 140 С, для полипропилена—

110 †1 С.

Ориентированный рукав после нагревательной камеры проходит в калибрующую трубу 3, к стенкам которой он прилегает. В этой трубе устанавливается температура, зависящая от данных условий. Она точно так же может определяться путем простых проб. При тонких (например, 15 л!к) и мягких, дающих усадку пленках труба охлаждается, в то время как при толстых и прежде всего твердых пленках, например из сополимера винилхлорида, она должна нагреваться до 30 — 50 С, чтобы достигнуть свободной от складок намотки.

После прохождения калибрующей трубы 9 рукав известнь|м образом укладывается в плоскости и наматывается.

По этому способу получают пленки, имеющие B продольном и поперечном направлениях высокую вытяжку. Для различных целей желательно, чтобы растя>кение в одном направлении было малым, а в другом — большим.

Однако можно получать пленки с ориентированием преимущественно в одном направлении.

Пленки, ориентированные преимущественно в продольном направлении, получают путем прохождения рукава из примыкающей к камере давления трубы 8, в которой оп обрабатывается в три этапа, не в нагревательную камеру, а непосредственно в трубу 9 с равным диаметром, где он охлаждается и наматывается. Таким образом, исключается только зона

5 и труба 9, имеющая теперь одинаковый с зоной 8 диаметр. Зону 8 целесообразно нагревать несколько больше, чем при сильном растяжении в обоих направлениях.

Пленки, ориентированные преимущественно в поперечном направлении, могут изготовляться благодаря тому, что после прохождения через камеру давления 2 избегают торможения получаемого из пленки рукава в трубе 8, соединяющей камеры 2 и 4. Это может происходить благодаря тому, что в полости кожуха 10 гторой зоны 7 трубы 8 создают не вакуум, а небольшое избыточное давление.

При этом ее внутренняя стенка снабжена маленькими, по многочисленными отверстиями нли изготовлена из пористого материала, например металлокерамического сплава, и может быть выложена текстильным материалом.

Тормо; —.ения можно избежать путем выключения зоны 7, так что после прохождения камеры давления 2 в трубе 8 рукав обрабатывается только г, двух из трех ступеней (в первой сту383255 пени 5 и, пропуская вторую ступень, в которой в инсм случае происходит торможение, в ступени 8).

Рукава, выполненные из пленки согласно опис :ваемом5 способу, имеют в некоторых слу аях «е совсем удовлетворительную стабиль«ость при хранении. Так, вследствие возмож..ых колебаний температуры на складе последующая усадка высокоорие«тирова«нь:х пленок может вызвать коробление пленки, а также «с; реждение намоточных втулок, особенно при больших длинах. Однако качество пленки можно улучшить, дав возможность рука.. у, у;.о:.с««аму в плоскости посредством стяг«" аю.цих плющильных валков 11, пройти через «агретые валки, которые обладают сту«енчато уменьшающими;;ися в целом; о 5% окружными скоростями, Затем посредством охлажденных валков с редуцированной примерно на 5% относительно плющильных валков 11 скоростью рукав транспортируют к наматывающему устройству.

Всличи«а усадки, число и температ5 ра валков определяются в каждом отдель«ом случае путем простых опытов. Ступенчатое изменение скорости нагретых валков целесообразiio установить таким образом, чтобы общая усадка распределялась равномерно, причем первый валок может иметь скорость съемных плющильных валков. Выгодная температура валков 40 — 60 С.

Благодаря этой обработке рукав получает

5 контролируемую последующую усадку до 5% и при хра«е«ии в «амотанном состоянии не претерпевает дальнейшей деформации. Также пленки, полученные после нарезки рукава, имеют в значительной степени улучшенное пло10 ское положение.

Предмет изобретения

Способ получения двухосно ориентирован:ных полимерных пленок экструзией рукава с последуюгцим его охлажде«ием «раздувом в камере давления до диаметра, превышающего

íÂìeòð труоы для ооработки p5 кава, сОРдиняющей камеру давления с нагревательной

20 камерой, нагревом и двуxoc«hlì растяжением в нагревательной камере, обработкой в калибрующей трубе и «амоткой, от.шчаюи ийся тем, что, с целью улучшения качества получаемых пленок, рукав пере,д нагревом и двухосным

25 растяжение. подвергают в трубе, соединяющей камеру давления с нагревательной камерой, трехступенчатой обработке: охлажде«ию, торможению и предварнтель«ому «агреву.

Редактор Н. Джарагетти

Составитель Э. Гольтякова

Техред Т. Ускова

Корректоры: Л. Царькова и Л. Новожилова

Заказ 2805/2 Изд. ¹ 708 Тира>к 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета MHHllcTpoB СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )1(-35, Раушская наб., д. 4)5

Типография, пр. Сапунова, 2