Курсовая работа: Деформационные способы получения полимерных пленок

После сухого смешения в двухстадийном смесителе рабочая смесь гомогенизируется в интенсивном смесителе / при 160—170°С в течение 3—4 мин. Далее смесь обрабатывается на листовальных 3, а затем на подогревательных вальцах 4, куда подается транспортерами 2. Время обработки на вальцах (при 160—170°С) зависит от продолжительности цикла гомогенизации и каландрования пленки.

Рис. 6. Технологическая линия по производству пластифицированной пленки ПВХ

Качающимся транспортером 5 масса передается в верхний зазор каландра 8. Для выравнивания температур по ширине пленки каландр снабжен устройством 6, обогревающим края среднего валка. Толщиномер 7, связанный с механизмом питания каландра, предназначен для контроля и регулирования толщины пленки. Съем пленки _с последнего валка каландра осуществляется при помощи съемного валка 9, имеющего повышенную скорость, зависящую от требований к пленке: при получении малоусадочных пленок скорость съемного валка не намного превышает скорость последнего валка каландра, в случае _Ж е тонких прозрачных пленок опережение может достигать 100л. Транспортеры 10 (из лавсановой ткани с антиадгезионным силиконовым покрытием) обеспечивают подачу пленки к охлаждающим валкам 11 без натяжения, благодаря чему в ней успевают в основном пройти релаксационные процессы.

Выравнивание скоростей отбора и намотки пленки достигается установкой компенсатора 12, за которым следует счетчик метража 1а, устройство для обрезки кромок 14 и узел намотки 15.

На большинстве каландровых линий выпускаются пленки толщиной 0,3—0,5 мм со скоростью 30—50 м/мин. Современные каландровые линии, снабженные металлоискателями (устанавливаются перед подачей материала на каландр) и программным устройством для автоматического управления процессом, позволяют вырабатывать тонкие, малопластифицированные пленки высокого качества при большой скорости. При этом, естественно, возрастают требования к исходному сырью, его качеству и стабильности.

Высокие требования предъявляются также к подготовке пигментов, стабилизаторов и других малых добавок, вводимых в композицию в виде пастообразных смесей с пластификатором. Для устранения агломерации частиц порошка полученную в смесителе пасту дополнительно обрабатывают на краскотерке до высокой степени перетира (размер частиц не должен превышать 25 мкм).

Качество пленки, изготовленной методом каландрования, определяется составом композиции, свойствами отдельных ее компонентов, режимом технологического процесса, установленным в соответствия с типом вырабатываемой пленки и ее рецептурой.

3.2 МЕТОД ПРОКАТКИ И СТРОГАНИЯ

Сущность метода и перспективы его развития

Сущность формования пленок в твердой фазе заключается в получении механическим путем листовой или пленочной заготовки с последующей прокаткой на стандартном оборудовании. Повышение степени обжатия, т. е. уменьшение толщины пленочного материала, названное редукцией, при прокатке в двух взаимно перпендикулярных направлениях дает пленку, равнопрочную во всех направлениях, с пропорционально возросшим значением разрушающего напряжения.

В настоящее время этот метод с успехом используется для производства пленок из фторопласта-4. Снятая широким резцом с цилиндрического блока стружка в виде непрерывной ленты затем подвергается прокатке до требуемой степени обжатия.

Получение заготовки методами механической обработки связано с особенностями резания пластмасс. По сравнению с металлами пластики обладают малым модулем упругости, что позволяет использовать значительно меньшие силы резания. Различия в величине модуля упругости для разных типов полимеров, неодинаковое изменение его с температурой также составляют особенности поведения пластиков в процессе механической обработки.

Процесс резания пластмасс сопровождается значительными силами трения, возникающими вследствие проявления эластических свойств полимера под действием высоких температур, развивающихся в микрообластях обрабатываемого материала, а также в результате термического расширения пластика, почти в 10 раз превосходящего металл по значению коэффициента термического расширения. Малая теплопроводность полимеров усугубляет эти явления и приводит к так называемому «пережогу», связанному с локальной деструкцией материала, что выражается в потемнении поверхности пластика, прилипании ее к инструменту и т.д.

В связи с этим необходимо помимо знания реологических и тепло-физических свойств полимерных материалов уяснить механизм резания для правильного выбора инструмента и режимов обработки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проблему сочетания полимерных пленок с другими материалами следует рассматривать в двух основных аспектах: 1) создание многослойного материала или изделия, обладающего необходимым комплексом свойств для его практического использования; 2) технологические процессы и факторы, влияющие на адгезию и другие характеристики комбинированного материала или покрытия.

В первом случае речь идет о целых отраслях промышленности, в которых сочетание полимерных пленок с другими материалами играет если не главную, то весьма значительную роль. К таким отраслям относятся производства искусственной кожи, кинофотопленок, машиностроение, широко использующее полимерные покрытия для защиты металла от коррозии, и, наконец, электропромышленность, развитие которой обязано созданию полимерных материалов, применяемых в виде пленок и покрытий.

Выбор материалов для производства пленок, характер их взаимодействия должны рассматриваться с точки зрения предъявляемых требований.

Более общий характер носит рассмотрение технологических процессов, выбор которых определяется главным образом формой, размерами и (в меньшей степени) природой покрываемой поверхности, а также состоянием, в котором находится пленкообразующая композиция.

Полимерные покрытия можно рассматривать как особый вид пленочных материалов, а получение многослойных пленок — как один из способов модификации пленочных материалов. Таким образом, пленочные материалы можно подразделить на индивидуальные пленки, покрытия, многослойные, или комбинированные, пленочные материалы.

Каландровый способ — многостадийное производство, оснащенное разнообразным оборудованием для хранения, подготовки и транспортировки сырья, для изготовления композиции (смесей полимера с соответствующими ингредиентами) и их пластикации, каландром определенного типа для формования пленки, устройствами для охлаждения пленки, измерения ее толщины, обрезки кромок.

ЛИТЕРАТУРА

1. Стрепихеев А.А., Деревицкая В.А. Основы химии высокомолекулярных соединений. - М.: Химия, 1976. 440 с.

2. Тагер А.А. Физикохимия полимеров. - М.: Химия, 1978. 544 с.

3. Шур А.М. Высокомолекулярные соединения. - М.: Высшая школа, 1981. 656 с.

4. Тугов И.И., Кострыкина Г.И. Химия и физика полимеров. - М.: Химия, 1989. 432 с.

5. Папков С.П. Физико-химические основы переработки растворов полимеров. – М.: Химия, 1971.

6. Козлов П.В., Физико-химия эфироцеллюлозных пленок, Изд. «Искусство», 1948.