3.1 Пленочный винипласт

Технологический процесс производства пленочного винипласта Включает смешение компонентов, вальцевание смеси и каландрирование массы.

Смешение компонентов. Компонентами смеси для производства пле­ночного и листового винипласта являются поливинилхлорид (эмуль­сионный или суспензионный) и стабилизатор. На 100 вес. ч. смолы обычно употребляется 3—4 вес. ч. стабилизатора или смеси стабили­заторов. В случае использования эмульсионного полимера, стабилизи­рованного содой, дополнительно добавляется лишь 1—2 вес. ч. стабили­затора. В качестве стабилизаторов применяют стеараты и лаураты каль­ция или бария, свинцовый глет, основной карбонат свинца и др.

Компоненты смешиваются в лопастном мешателе любого типа или в шаровой мельнице в течение 30—60 мин в зависимости от конструк­ции смесителя, загрузки компонентов и скорости вращения лопастей. На равномерное распределение стабилизатора в полимере кроме дли­тельности перемешивания влияет также дисперсность полимера и ста­билизатора.

Поливинилхлорид перед загрузкой в смеситель просеивается во вращающемся барабане, обтянутом сеткой, или в другом оборудовании. Для производства винипласта его достаточно просеять через сито 25 (25 отверстий на 1 линейный сантиметр сетки).

Вальцевание смеси. Назначение вальцевания (термической пласти­кации)— придать массе определенную гомогенность и пластичность. При вальцевании происходит ряд механохимических превращений полимера: ориентирование клубкообразных макромолекул, частичная деструкция очень длинных цепей, окисление полимера кислородом воз­духа и взаимодействие макрорадикалов с образованием боковых цепей.

Ориентирование макромолекул усиливается и ускоряется при на­личии разности окружных скоростей (фракции) валков, причем опти­мальным соотношением этих скоростей будет 1 : 1,2, так как в этом слу­чае получается наиболее плотная масса без включения пузырьков воз­духа. При большей разности окружных скоростей происходит увлечение воздуха вальцуемой массой, и она получается менее плотной, с боль­шим количеством пузырей. Обычно применяемые окружные скорости 15—30 м/мин при диаметрах валков 400—550 мм соответствуют 12— 18 об!мин [76].

Для вальцевания поливинил­хлорида применяются вальцы, вал­ки которых диаметром 400—550 мм и длиной 1100—1500 мм изготовле­ны из отбеленного чугуна и имеют внутреннюю полость для обогрева паром или перегретой водой. Вал­ки устанавливают в станине на под­шипниках. Изменение зазора ме­жду валками и устранение переко­са (неодинакового зазора по длине валков) производится с помощью специального механизма. Вальцы снабжены аварийным выключением и зонтом вытяжной вентиляции для отсоса паров, газов и пыли.

Каландрирование массы. Каландрирование имеет целью удаление воздуха из массы, уплотнение полотна и получение непрерывной ленты определенной толщины (калибровка пленки). Этот процесс осуще­ствляют на трех- или четырехвалковом каландре.

.

Рисунок 3.1 – Схема движения……….

Ролики свальцованной массы подаются на загрузочную плиту 1 ка­ландра. Масса проходит в зазор; между верхним валком 2 и средним 3, огибает средний валок, проходит в зазор между средним и нижним вал­ком 4, огибает нижний валок, направляется на охлаждающий валок 5, направляющий ролик 6 и поступает на приемный стол, по которому пленка протягивается двумя парами тянущих роликов. На столе пленка в зависимости от назначения либо режется на полосы дисковыми но­жами 7, либо нарезается на листы необходимой длины при помощи гильотинного ножа.

Температура валков каландра различная и увеличивается от верх­него к нижнему: верхний 155—160°, средний 160—165° и нижний 165—170° С. Указанный перепад температур вполне обеспечивает пере­ход пленки от валка с более низкой температурой на валок с более вы­сокой температурой. Зазор между валками неодинаковый: между верх­ним и средним он на 0,05 мм больше, чем между средним и нижним, этим создается некоторый избыток массы между средним и нижним валками, обеспечивающий равномерное питание зазора и более точную калибровку толщины пленки. На трехвалковом каландре с диаметром валков 600 мм можно получить пленку с удовлетворительной поверх­ностью толщиной от 0,2 до 1 мм. Если увеличить количество горячих валков до четырех и их диаметр, то можно получать пленку большей толщины.

На толщину пленки также оказывает большое влияние температура валков. Чем она ниже, тем при одном и том же зазоре между валками толще пленка. Поэтому одним из необходимых условий получения пленки равномерной толщины является соблюдение постоянства тем­пературы.

Усадка пленки при нагревании заключается в сокращении плен­ки вдоль полотна и ее расширении поперек полотна, а также в утолщении пленки. С увеличением температуры нагревания возрастает величина усадки пленки. При температуре 180°С предельное зна­чение усадки пленки достигает 28—35%, а увеличение ширины 11—13%.

Валки каландра изготовляются из отбеленного чугуна. Внутри они имеют полости для обогрева паром или перегретой водой. Верхний н нижний валки имеют механизм исправления перекоса и изменения за­зора между валками. Загрузочная плита каландра обогревается пере­гретой водой через высверленные в ней каналы. На выходе пленки из калибрующего зазора между средним и нижним валками каландра установлены два ножа для обрезки кромок. Спереди у калибрующего зазора расположен противень со щеками для удерживания избытка массы. Специальным лотком этот избыток периодически удаляется и пе­редается вновь на вальцевание.

Приемный стол каландра представляет собой плиту, на которой смонтированы два валика с дисковыми ножами для разрезания полотна пленки на полосы вдоль полотна, два тянущих ролика и гильотинный нож полуавтоматического действия. При нажиме на педаль верхний нож опускается и разрезает пленку поперек полотна, а при отпущенной пе­дали поднимается, пропуская в зазор между ножами каландрированную пленку.

Каландрированная пленка выпускается различной длины, шириной 600—800 мм и толщиной 0,5—1,0 мм (СТУ 30-12281—62). Цвет ее из­меняется от светло- до темно-коричневого. Предел прочности при рас­тяжении должен быть не менее 400 кгс/см², а относительное удлинение — не менее 10%. Она допускает однократный изгиб на 180° и может при­меняться в пределах температур от —20 до +60° С.

Упаковочная и электроизоляционная пленки готовятся вытяжкой каландрированной пленки. Эта пленка после каландрирования посту­пает на специальные вальцы, где нагревается до 260—270° С, а затем растягивается на подвижных валках, нагретых до 120° С, до толщины в несколько десятков микрон. Охлажденная пленка отличается значительной гибкостью. Такую пленку можно нанести на ткань, бумагу или другой материал путем сварки или склеивания на двухвалковом ка­ландре или специальном обогреваемом барабане, к которому сваривае­мый двух- или многослойный материал прижимается с помощью беско­нечной ленты [96].