6.3 Типовые технологические процессы вальцевания и каландрования

Вальцы и каландры являются одним из основных агрегатов вальцово-каландровых и экструзионно-каландровых линий производства листов и пленок из различных полимерных материалов. Вальцеванию и каландрованию предшествуют технологические операции подготовки полимерных композиций: подготовка сырья, взвешивание и дозирование, предварительное смешение.

Схемы техпроцессов получения листов и пленок из полимерных материалов на примере ПВХ показаны на рис. 6.8. Исходные материалы – ПВХ и инградиенты – предварительно взвешивают и транспортируют в смеситель легкого типа (лопастной) или смеситель тяжелого типа. Далее композицию передают на вальцы.

Рис. 6.8. Принципиальные схемы производства листов и пленок на основе ПВХ

Пластифицированную горячую массу срезают в виде лент, сворачивают в рулон (“куклу”) и закладывают в зазор в загрузочный зазор каландра (вариант “а” схемы, рис. 6.8). Этот вариант применяют при переработке жестких материалов на основе непластифицированного ПВХ.

Более широко в крупнотоннажных производствах пленочных материалов предварительно смешенную композицию подают в пластифицирующий экструдер с последующим питанием каландра (вариант “б” схемы, рис. 6.8). Примером данного варианта является технологическая схема производства пленки из пластифицированного ПВХ (рис. 6.9).

Рис. 6.9. Технологическая схема производства пленки из композиции на основе пластифицированного ПВХ: 1 – бункер; 2 – смеситель; 3 – дозатор; 4 – смесители Петцольда; 5 – экструдер; 6 – транспортер; 7 – каландр; 8 – печатная машина; 9 – охлаждающее устройство; 10 – разбраковочный стол; 11- петлевой компенсатор

По этой схеме все компоненты смешиваются вначале в Z-образных лопастных смесителях, а затем и центробежных смесителях в две стадии (двухстадийный турбосмеситель). Из смесителей масса поступает в экструдер, где пластифицируется, а затем качающимся транспортером подается на четырехвалковый Г-образный каландр. Если необходимо, наносится рисунок или тиснение на соответствующих машинах. Пленка охлаждается, обрезается кромка. Далее проводят разбраковку, после чего пленка сматывается в рулон. При производстве листов из пластифицированного ПВХ используют трехвалковый каландр.

В других технологических схемах используют двухчервячный смеситель непрерывного действия, в который инградиенты загружают после взвешивания. Полученную смесь дополнительно перерабатывают на вальцах, срезают в виде лент, подают в экструдер для фильтрования и далее направляют в каландр (вариант“в” схемы, рис. 6.8).

После предварительного смешения вместо вальцевания (по варианту “а”) осуществляют гранулирование. Таким образом, в каландр подают гранулы с помощью транспортера (вариант “г” схемы, рис. 6.8).

По аналогичному варианту выпускают двухслойные изделия с верхним полимерным слоем (например, кленку): нанесение ПВХ-композиции на ткань или бумагу. При этом используют кашировальную машину, в которой один из промазочных валков гуммирован (вариант “д” схемы, рис. 6.8). Получение покрытий для полов – линолеума – осуществляется по варианту “е” схемы (рис. 6.8) с использованием пластосмесителя закрытого типа, например “Бендбери”. Это связано с большим содержанием наполнителя в рецептуре и с повышенным расходом энергии при смешении.

На рис. 6.10 показана типовая схема получения безосновного линолеума и широко применяется в отечественной промышленности строительных материалов. Она включает смеситель легкого типа СМБ-800, двухстадийный смеситель ДСП-140, двое вальцов (Ø660×2130 мм) и Z-образный каландр КП4×710×1800Г. После охлаждения линолеум закатывают в рулоны и упаковывают. Производительность линии 12÷15 м/мин полотна.

Рис. 6.10. Схема вальцово-каландровый линии для производства безоснового поливинилхлоридного линолеума: 1 – смеситель СМБ-800; 2 – транспортер; 3 – смеситель ДСП-140; 4 – вальцы 660×2130 мм; 5 – каландр КП4×710×1800Г; 6 – охлаждающее устройство; 7 – резательное и закатывающее устройство

На рис. 6.11 представлена технологическая схема производства ПВХ-линолеума на тканевой

Рис. 6.11. Технологическая схема производства ПВХ-линолеума на тканевой основе каландровым способом: 1 – смеситель Z-образного типа; 2 – смеситель барабанный; 3 – размельчитель; 4 – джутовая ткань; 5 – каландр; 6 – полировочные вальцы; 7 – охлаждающий валок; 8 – разбраковочный стол; 9 – линолеум

основе. ПВХ, пигменты и наполнитель просеивают, затем загружают в смеситель, обогреваемый паром, где их перемешивают при 125÷130 ⁰С в течение 15 мин. Затем вводят пластификатор и смесь перемешивают вновь в течение 30 мин. Для получения линолеума с мраморным рисунком линолеумную массу готовят двух цветов в различных смесителях. Далее массу из смесителей подают в другой смеситель барабанного типа; смешивание ведут при 160÷180 ⁰С в течение 45 мин. Горячую линолеумную массу измельчают в специальном размельчителе. После чего по массопроводу подают на валки каландра, через которые джутовая ткань (односторонняя обкладка). Каландр двухвалковый; валки обогреваются: температура переднего – 155÷160 ⁰С, заднего – 120÷130 ⁰С. Скорость каландрования составляет 12 м/мин. После каландра линолеум проходит через полировочные валки, охлаждающий валок большого диаметра, а затем поступает на разбраковочный стол, где обрезают кромки, производят разбраковку, раскрой и намотку в рулоны.