Московский Государственный Университет Печати

Факультет полиграфической техники и технологии

Кафедра инновационных технологий и управления

Дисциплина «Тара и ее производство»

Отчет по лабораторной работе №3

«Изучение устройства и последовательности подготовки к работе установки для получения полимерных пленок методом экструзии с раздувом»

Выполнил:

студент группы ДТуп-3-1

Проверил:

Ефремов Н.Ф.

Москва 2011 г.

Цель работы:

Изучить устройство и принцип работы, технологические параметры, порядок пуска установки для получения полимерных пленок методом экструзии с раздувом рукава экструдера Э-16.

Содержание работы:

1. Ознакомиться с производством рукавных пленок методом экструзии с раздувом.

2. Изучить устройство и начертить схему установки экструдера Э-16.

3. Составить технологическую инструкцию по подготовке и пуску установки.

4. Составить инструкцию по технике безопасности при обслуживании экструзионного оборудования.

Теоретическое обоснование

Экструзия – это метод формования изделий или полуфабрикатов неограниченной длины в экструдере продавливанием расплава полимера через формующую головку с каналами необходимого профиля.

Основным оборудованием для переработки пластмасс методом экструзии являются экструдеры – шнековые машины, называемые также червячными прессами.

Э кструдер (от лат. extrudo — выталкиваю), машина для размягчения материалов и придания им формы путём продавливания через экструзионную головку, сечение которой соответствует конфигурации изделия.

I – зона питания, где происходит уплотнение и сжатие гранул в единую монолитную пробку и удаление воздушных включений;

I

Рис. 1. Схема одношнекового экструдера: 1- бункер; 2- шнек; 3- цилиндр; 4- полость для циркуляции воды; 5- нагреватель; 6- решетка с сетками; 7- формующая головка; /, //, ///- технологические зоны.

I – зона сжатия, где происходит пластификация и частичное плавление;

I II – зона дозирования, где происходит окончательное плавление остатков твердого полимера, гомогенизация (перемешивание), усреднение вязкости и температуры расплава.

П

Рис. 2. Схема плавления пробки материала в зоне II в межвитковом сечении шнека

ри оптимальной температуре процесса полимер спрессован, уплотнен и образует в межвитковом пространстве твердую пробку (Рис. 2). Лучше всего, если такая скользящая пробка образуется и сохраняется на границе зон I и II. Свойства пробки во многом определяют производительность машины, стабильность транспортировки полимера, величину максимального давления и т. д.

1- стенки цилиндра; 2- гребень шнека; 3- потоки расплава полимера; 4- спрессованный твердый полимер (пробка) в экструдере.

Ф ормующая кольцевая головка

Р

Рис. 3. Пример конструкции формующей кольцевой головки.

укавные пленки формуют способом раздува с помощью сжатого воздуха цилиндрической заготовки, полученной экструзией расплава полимера через формующую кольцевую головку, принципиальная схема которой приведена на рис. 3.

Для обеспечения равномерности температуры, давления, толщины и других параметров цилиндрической заготовки применяют разнообразные конструкции кольцевых головок со сложной системой каналов подачи расплавленного полимера.

Схема получения рукавной пленки с движением рукава вертикально вверх

Изготовление рукавных пленок является непрерывным технологическим процессом.

Р

Рис.4. Схема установки для получения пленки методом экструзии с раздувом рукава (приемка вверх).

асплав полимера выдавливается экструдером 15 через экструзионную головку 7 в виде цилиндрической рукавной заготовки 8. Внутрь заготовки от воздуходувки 13 через ресивер 14 и шланг 11 подается сжатый воздух, который раздувает заготовку до нужного размера. Рукав охлаждается воздухом, принудительно подаваемым через систему 9 с регулировочным вентилем 10 в специальные сопла в охлаждающем кольце 6, и складывается с помощью направляющих щек 5. Тянущие валки 4 плотно сжимают заготовку и препятствуют утечке воздуха из внутренней полости рукава. В случае необходимости режущим приспособлением 2 производится обрезка кромок рукава и его разделение на два плоских полотна пленки, которые разглаживаются направляющим валком 3 и наматываются на приемные катушки 12.

Виды пластических масс, перерабатываемых экструзией

Экструзией можно перерабатывать как термопластичные полимеры (термопласты), так и пластические массы на основе термореактивных смол (реактопласты). Экструзия часто используется и в переработке эластичных материалов ( каучуков, резин, эластомеров).

Наиболее широко осуществляется экструзия полиэтилена (ПЭ), полипропилена (ПП), полистирола (ПС), поликарбоната (ПК), полиамида (ПА), поливинилхлорида (ПВХ) , полиэтилентерефталата (ПЭТФ).

Производство рукавных пленок методом экструзии с раздувом

Принцип рукавной технологии состоит в следующем: полимер поступает в экструдер, расплавляется и выдавливается из формующей головки в виде рукава, незамедлительно раздуваемого воздухом до требуемых размеров, и затем складывается в двухслойное полотно.

Производство пленок методом экструзии с раздувом рукава осуществляется про трём схемам, различающимся направлением движения рукава от головки к приемно- намоточному устройству: вертикально вверх, вертикально вниз и горизонтально.

(1 – экструдер, 2 – рукав)

Приемка рукава вверх (Рис. 5) Достоинства и недостатки: экономия производственной площади; рукав равномерно охлаждается по всему периметру и высоте; пленки могут получаться большой толщины, так как рукав принимается (удерживается) тянущими валками; поворот потока расплава на 90° в головке несколько удорожает стоимость изготовления оснастки;	Рис. 5. Схема установки для получения пленки методом экструзии с раздувом рукава (приемка вверх).
Приемка рукава вниз (Рис. 6) Достоинства и недостатки: можно использовать ту же угловую формующую головку, что и при схеме отвода рукава вверх; при получении толстых пленок наблюдается значительная самопроизвольная вытяжка экструдата или даже обрыв под действием силы тяжести пленочного рукава; данный способ применим к получению тонких пленок; при приеме рукава в воду резко уменьшается время его охлаждения, процесс интенсифицируется; при резком охлаждении расплава происходит большая аморфизация кристаллизующихся полимеров; применение охлаждающей циркуляционной воды удорожает установку.	Рис. 6. Схема установки для получения пленки методом экструзии с раздувом рукава (приемка вниз).
Горизонтальная приемка рукава (Рис. 7) Достоинства и недостатки: Отвод рукава в горизонтальном положении значительно удешевляет стоимость формующей головки, потоки расплава более равномерно выходят из формующей части по всему периметру; Поскольку тепловые потоки движутся снизу вверх, при остывании экструдата, его деформировании верхняя часть будет иметь более высокую температуру, что и приведет к большей вытяжке и раздуву этой части пленки; Рукав будет иметь большую разнотолщинность.	Рис. 7. Схема установки для получения пленки методом экструзии с раздувом рукава (горизонтальная приемка).