Тара и ее производство - Ефремов Н.Ф.
ISBN 5-8122-0274-5
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 4.25. Зависимость прочности при разрыве полимеров от степени вытяжки при ориентации: 1 — жесткоцепные (полиимиды); 2 — средней жесткости {полистирол); 3 — средней жесткости (полиэтилентерефталат); 4 -~ гибкоцепные (полиэтилен)
139
перечном направлении. При двухосной ориентации возникает плоскостно-ориентированная структура расположения макромолекул, способствующая изотропии свойств полимера в плоскости ориентации.
На практике ориентацию осуществляют методом вытяжки с нагревом — деформированием пленок в одном или двух направлениях.
Нагрев аморфных полимеров осуществляют до температуры Та, эмпирически определяемой из неравенства
Та;>Тс+(5+10). (4.60)
Для кристаллических полимеров температура нагрева Тк T11ST11n-(IO^O). (4.61,
Одноосную ориентацию проводят методом одноосной вытяжки. Различают непрерывную одноосную вытяжку растяжением предварительно сформованных заготовок пленки при помощи тянущих или сдавливающих валков, а также периодическую — с помощью специальных зажимов — клуппов (рис. 4.26).
7ZZ2ZZZZZZZZ>
Рис. 4.26. Устройство клуппа: 1 - отверстие для крепления к движущейся цепи; 2 — корпус, 3 — упор-толкатель поворота язычка; 4 — язычок; 5 — вал; 6 — растягиваемая зажатая пленка; Р— сила сопротивления растяжению пленки (А-позиции язычка до зажатия пленки, Б — после)
140
Двухосную ориентацию осуществляют методом двухосной вытяжки. Двухосную вытяжку подразделяют на последовательную, или раздельную, и одновременную. При последовательной, или раздельной, двухосной вытяжке одноосно ориентированную пленку еще раз растягивают в перпендикулярном направлении. В случае одновременной двухосной вытяжки изотропную неориентированную плоскую пленку растягивают одновременно в двух взаимно перпендикулярных направлениях, а рукавную пленку растягивают и раздувают одновременно.
Технологическая схема производства ориентированных пленок приведена на рис. 4.27. Полученная методом экструзии расплава полимера через плоско щелевую формующую головку широкая пленка 6 проходит вблизи электрода высокого напряжения 7, приобретая электрический заряд, противоположный заряду поверхности охлаждающего барабана 8, плотно прижимается электростатическими силами к его поверхности и охлаждается. Охлажденная пленка 9 поступает в агрегат одноосной (продольной) ориентированной вытяжки 12 с линейной скоростью U1, где валками 10удерживается от возможного проскальзывания, а нагревательными валками 11 в зоне предварительного подогрева J разогревается. В промежутке между двумя ориентирующими валками 13 пленка дополнительно разогревается нагревателем 14 до температуры Та или Тк и растягивается за счет того, что линейная скорость V2 охлаждаемых валков 15 выше, чем U1. Охлажденная одноосно-ориентированная пленка J 7 прижимными валками 16 транспортируется из агрегата 12 и может поступать либо на намоточное устройство и отгружаться на реализацию, либо на последовательную двухосную ориентацию.
Пленки из кристаллических полимеров после ориентации проходят стадию терм о фиксации. Для этого на дополнительных валах осуществляют интенсивный быстрый прогрев пленки для ускорения кристаллизации с сохранением ориентированной структуры. Такие ориентированные и термофиксиро-ванные пленки обладают пониженной усадкой,
В случае последовательной двухосной ориентации одноосно-ориентирован ная пленка 17 через компенсатор 18. в котором сглаживаются возможные колебания скорости подачи
141
Рис. 4.27. Схема одноосной раздельной (а) и одновременной двухосной {б) ориентации плоской пленочной заготовки: 1 —патрубок пневмотранпорта; 2 — бункер; 3 — экструдер; 4 — переходник (либо насос); 5 — щелевая головка; 6 — пленочный расплав; 7 — электрод электростатического прижима пленки; 8 — охлаждающий, формующий барабан (стрелка — направление вращения барабана); 9 — изотропная пленка; 10, W — прижимные валки;
11 — нагревательные, медленно вращающиеся валки;
12 — агрегат для продольной (одноосной) ориентации;
13 — ориентирующие валки; 14 — нагреватель; 15 — быстровращающиеся охлаждаемые валки; 17 — одноосно-ориентированная пленка; 18 — компенсатор; 19 а — агрегат для поперечной (двухосной) ориентации; 196 — агрегат одновременной двухосной ориентации; 20 — клуппы (зажимы); 21 — движущаяся непрерывная цепь; 22 — кромка обрезанной пленки; 23 — устройство для намотки пленки. Зоны: I — подогрева; It — одноосной ориентации; III — охлаждения с релаксацией; IV — подогрева; V— ориентации; Vi — термофиксации; VII — охлаждения; \Л — степень вытяжки по длине, X2-поширинепленки
пленки, поступает в агрегат 19а растяжения по ширине, который иногда называют ширильной камерой. Здесь пленка с двух сторон захватывается зажимами-клуппами 20 и в зоне
142
IVпредварительно нагревается, в последующей зоне Кдопол-нительно разогревается до температуры T3 или Тк и одновременно растягивается по ширине. После зоны Vдвухосно-ориентированная пленка из аморфных полимеров охлаждается на открытом воздухе в зоне VT1 а из кристаллизующихся полимеров поступает в зону термофиксации, где происходит кристаллизация. После охлаждения в зоне VII на выходе из агрегата 19а края пленки 22. освобожденные от клуппов, обрезаются и в виде отходов идут на переработку. Оставшаяся плоская двухосно-ориентированная пленка с минимальной разнотолщинностью наматывается на барабан намоточного устройства 23.
