- •Получение полимерных пленочных материалов
- •Метод экструзии
- •Технология получения пленок методом экструзии рукава с раздувом
- •Блок схема производства блок – схема производства
- •Формы рукава
- •Дефекты пленки. Виды брака.
- •Отделка пленки
- •Складывание и намотка рукава
- •Блок – схема
- •Получение пленок каландровым методом
- •Блок – схема производства
- •Рассмотрим технологию производства однослойной монолитной пленки на основе пвх –с.
- •Получение воздухонепроницаемой пленки (для водоплавающих изделий).
- •Производство пористо-монолитных пленок каландровым методом
- •Блок-схема
- •Производство пленок переносным методом
Формы рукава
II– Зона твердого полимера (пленка)
ЛК –Линия кристаллизации
I–Зона расплава
Дефекты пленки. Виды брака.
Дефект |
Причина возникновения |
Способы устранения |
Шероховатая поверхность |
Низкая температура расплава или разрыв потока расплава из-за высокой скорости подачи в кольцевую головку
|
Отрегулировать температуру расплава. Снизить скорость вращения червяка. Уменьшить скорость отвода пленки |
Складки и морщины на пленке |
Неверно выбран угол развода щечек. |
Отрегулировать угол развода щечек, зная, что жесткие пленки складывают при малом азводе щечек .Чем мягче пленка, тем больше угол.
|
Наличие посторонних включений |
Плохая гомогенизация расплава, плохое качество сырья, прорыв фильтрующих сеток |
Уменьшить температуру расплава. Снизить скорость вращения червяка. Заменить фильтр |
Слипание рукава |
Недостаточная высота рукава, недостаточное расстояние между головкой и тянульными валами |
Увеличить расстояние |
Уменьшение ширины рукава |
Утечка воздуха |
Поджать тянульные валы |
Отделка пленки
ПЭ пленки отделывают, нанося рисунок печать. Однако ПЭ в силу своей химической инертности обладает плохой адгезией к печатной краске. Для ликвидации этого недостатка необходимо обязательное предварительное модифицирование поверхности пленки при помощи коронного разряда. За счет такой обработки появляются окисленные группы – зоны повышенной активности для нанесения печатной краски.
Складывание и намотка рукава
Происходит с помощью щек и тянульных валов. При этом рукав разрезают и обрезают кромку. Кромка является полностью возвратным отходом, снова подается в экструдер вместе с первичным сырьем.
ПЛОСКОЩЕЛЕВАЯ ЭКСТРУЗИЯ
Расплав продавливают через плоскую щель с последующим охлаждением на воздухе (схема 1) или в воде (схема2)
Этот метод находит широкое применение для переработки ПЭТФ, а также ПВХ и ПП.
Преимущества:
Компактность оборудования;
Возможность получения толстых пленок;
Возможность получения листов.
Недостатки:
Обязательная обрезка кромок;
Максимальная ширина пленки –3 м;
Необходимость дополнительной ориентации пленки вдоль и поперек.
Блок – схема
|
|
|
Анализ сырья и материалов |
|
|
|
|
|
|
↓ |
|
|
|
|
|
|
Подача гранул в экструдер и обработка полимера в экструдере |
|
|
|
|
|
|
↓ |
|
|
|
|
|
|
Продавливание расплава под давлением через плоско - щелевую головку |
|
|
|
|
|
|
↓ |
|
|
|
|
|
|
Охлаждение расплава на воздухе или в воде |
|
|
|
|
|
|
↓ |
|
|
|
|
|
|
Ориентация пленки в одну или в две стадии. |
|
|
|
|
|
|
↓ |
|
|
|
|
|
|
Сортировка, маркировка, упаковка. |
|
|
|
Существует две основные технологические схемы:
Плоско - щелевая экструзия с охлаждение пленки на воздухе
Плоско - щелевая экструзия с охлаждение пленки в воде.
1 – загрузочный бункер с ПЭТФ;
2 - экструдер;
3 – плоско – щелевая головка;
4 . а) охлаждающие барабаны;
б) ванна с холодной водой;
5 - направляющие валики;
6 – толщиномер;
7 - обрезка кромки;
8 – намоточные устройства
ПЭТФ – гранулы, которые могут быть белыми, окрашенными в массе, либо бесцветными с добавлением суперконцентрата. Поскольку полимер является гидрофобным, и при хранении, и транспортировке не собирает влагу, сушка его не обязательна.
Т пл. ПЭТФ выше, чем у ПЭ с составляет в среднем 230°-260°С поэтому метод является энергозатратным и требует у экструдера большей длины червяка, чем при переработки ПЭ.
Гранулы после подачи в экструдер проходят последовательно несколько зон: смешения, плавления, пластификация, гемогенизации и продавливания под давлением через плоскую щель. Температура регулируется по зонам, проходят через максимум. При подаче в щель она снижается, но не значительно. Размер пленки зависит от размера щели, ее толщины и ширины, а также вида и скорости охлаждения. Чем тоньше пленка, тем медленнее надо охлаждать. Скорость влияет на прозрачность пленки.
Для получения очень прозрачной пленки, используем схему 2, с охлаждением водой, так как в этом случае происходит резкое охлаждение, и полимер не успевает кристаллизоваться. Температура охлаждения составляет 50°-80°С.
Для получения листов охлаждать расплав надо медленно. Расстояние между щелевой головкой и охлаждающим барабаном мало и составляет не более 50мм, иначе возможна разная толщина и мутность пленки. Средняя скорость представленных линий 180 м в мин. Пленки, полученные плоско- щелевой экструзией требует дополнительной ориентации в продольном и поперечном направлении. Для этого используются специальные устройства для получения ориентированных пленок. На этих устройствах происходит вытяжка пленок в двух взаимно перпендикулярных направлениях в одну стадию а), либо в две стадии б).
Методом рукавной и плоско – щелевой экструзии получают не только монолитные, но и пористые пленки, добавляя порообразователи. Методом экструзии можно получать многослойные пленки, используя два способа.
1) несколько экструдеров в одну головку;
2) дублирование пленок через валковые устройства.
Особенности переработки других полимеров:
Полипропилен
ПП(РР) – перерабатывается только плоско- щелевой экструзией. Пленка очень прозрачная и очень блестящая.
Т расплава -260°-280°С
Т охлаждения - 50°- 80°С
Для повышения физико - механических свойств, применяют дополнительную ориентацию.
Поливинилхлорид
ПВХ – может перерабатываться и рукавной и плоско – щелевой экструзией. Особенность ПВХ расплава – очень высокая вязкость, низкая термостойкость полимера, поэтому в формующей головке не должно быть мертвых зон во избежании деструкции ПВХ.
Сырье ПВХ – С или Е в виде порошка, с добавлением термостабилизаторов, пластификатора – ДБФ для быстрого желирования. Метод как рукавный, так и плоскощелевой.
В случае производства мягких пленок из пластифицированного ПВХ, температура формующей головки не более 150°С. Для жесткого ПВХ (листы) не более 95°С. Температура охлаждения - 70°-80°С. Возможна дополнительная ориентация для получения термоусадочных пленок ( 5 курс).
Полиамид
ПА (РА) – характерна высокая степень кристаллизации. Поэтому в экструдере температурный интервал размягчения и плавления очень узкий.
Требуется строгий контроль температуры по зонам экструдера, очень низкая вязкость расплава, поэтому в формующей головке, резко снижают температуру. Если максимальная температура в экструдере 260°-280°С то в головке – 220°С. ПА является гидрофильным полимером поэтому нужна предварительная сушка гранул 60°–80°С. При рукавной экструзии пленки в основном мутные, а при плоско–щелевой – прозрачные.
