Курс лекций по дисциплине «Технология и оборудование переработки полимеров и эластомеров» для студентов дневной и заочной форм обучения

1. смешение компонентов и нагревание композиции;

2. формование полотна;

3. охлаждение;

4. намотка и разрезание полотна.
1. Смешение компонентов и нагревание композиции
Для смешения компонентов применяют различные смесители в зависимости от природы вводимых компонентов. Предварительно смешанная масса поступает на вальцы или в двухшнековый смеситель, где происходит окончательное смешение, нагревание и гомогенизация. По мере перехода с одной ступени на другую температура композиции постепенно повышается и перед подачей на вальцы она обычно равна или несколько выше температуры текучести полимера. С вальцов готовая композиция подается на каландры в виде ленты, которая срезается с валка специальным устройством, и лишь в отдельных случаях загружается периодически в виде скатанных рулонов. Однако этот способ не обеспечивает стабильного протекания процесса.

В случае применения двухшнековых или одношнековых смесителей на выходе из цилиндра устанавливается формующая головка, из которой композиция в виде ленты, пленки или жгута поступает на входные валки каландра. При подготовке массы в шнековом смесителе нагревание расплава происходит без доступа воздуха, что исключает термическое окисление полимера. При этом расплав полимера перед входом в головку проходит через фильтрующий пакет, что исключает попадание в пленку посторонних включений и повышает ее качество. В тех случаях, когда композиция подается на каландр в виде ленты или жгута, применяют качающиеся транспортеры, что способствует равномерному распределению массы по ширине валков и лучшему смешению компонентов – происходит усреднение состава композиции по ширине полотна и во времени.

Внешний вид пленки существенно зависит от чистоты обработки поверхности, а также от характера перехода расплава с одного валка на другой. Если расплав на выходе из зазора переходит на быстровращающийся валок, то имеет место частичное растяжение внешнего слоя, и шероховатость поверхности пленки уменьшается. В значительной степени качество пленки зависит и от температуры расплава. Температуру выбирают таким образом, чтобы в межвалковом зазоре не возникали большие давления. Однако при высокой температуре вязкость сильно снижается и затрудняется съем пленки с выходного валка. Температура валка влияет на степень ориентации, а в случае переработки кристаллизующихся полимеров и на степень кристалличности и размеры кристаллических структур. Таким образом, вязкость расплава необходимо поддерживать в определенном интервале.

Температуру охлаждающих валков обычно выбирают с учетом обеспечения заданной степени кристалличности или других свойств, предъявляемых к пленке.

Длина дуги валка, охватываемой расплавом S, и число валков m рассчитывают, исходя из времени охлаждения и скорости движения пленки: