Способ получения пленки

Способ получения пленки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области технологии получения полимерных пленок и может быть использовано в производстве кинофотомагнитных и липких лент. Изобретение позволяет повысить прочностные показатели пленки за счет того, что расплав термостатического полимера экструдируют на барабан в виде ленты. Ленту подвергают прокатке с протяжкой между прокатными валками, нагретыми до 30-70°С, с суммарной кратностью вытяжки 1,15-2,0 и соотношением относительных удлинений от прокатки и протяжки, равном 0,66-4,0, Ленту охлаждают до 10-30°С на расстоянии ()/ V мм от центральной оси между прокатными валками, где б-толщина пленки , входящей в зазор между валками, мм, а V - скорость движения пленки, мм/мин, 10 и 105 - эмпирические коэффициенты1 мм /мин. Затем ленту подвергают двухосной постадийной ориентационной вытяжке и термофиксации. 1 табл. (А

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4411543/05 (22) 29.02.88 (46) 30.09.91. Бюл, ¹ 36 (71) Московский институт тонкой химической технологии им, М.В.Ломоносова и Научно-производственное объединение

"Полимербыт" (72) С.В.Власов, В.В.Павлов, B.Н.Кулезнев, В,ВАбрамов, В,А,Гринь, И.А.Шенбель и

Л. Б,Азаров (53) 678.027.5(088.8) (56) Патент Японии №51-40905, кл. В 29 D7/24,,опублик,,1976. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНКИ (57) Изобретение относится к области технологии получения полимерных пленок и может быть использовано в производстве кинофотомагнитных и липких лент. Изобретение позволяет повысить прочностные поИзобретение относится к технологии получения полимерных пленок и может быть использовано в производстве кинофотомагнитных и липких лент, Цель изобретения — повышение прочностных показателей.

Пример 1 (сравнительный).

Пленку изотропную, аморфную, получаемую экструзией расплава ПЭТФ на охлаждающий барабан толщиной 200 мкм со скоростью 20 м/мин, направляют на продольное растяжение (9). При температуре

60 — 80 С ее ориентируют вдоль длины со степенью вытяжки 3,6, охлаждают и ориентируют поперек (10) в 4 раза при T=110 С, после чего термофиксируют в течение 12 с (220 — 250 С). Свойства представлены в таблице.

Пример ы 2,5 (контрольные), „„5U „„1680721 А1 (si)s С 08 J 5/18, В 29 С 55/12 казатели пленки за счет того, что расплав термостатического полимера экструдируют на барабан в виде ленты. Ленту подвергают прокатке с протяжкой между прокатными валками, нагретыми до 30 — 70 С, с суммарной кратностью вытяжки 1,15-2,0 и соотношением относительных удлинений от прокатки и протяжки, равном 0,66-4,0, Ленту охлаждают до 10 — 30 С на расстоянии (10 — 105)/д V мм от центральной оси между прокатными валками, где д — толщина пленки, входящей в зазор между валками, мм, а

Ч вЂ” скорость движения пленки, мм/мин, 10

4 и 10 — эмпирические коэффициенты, 5 мм /мин. Затем ленту подвергают двухос3 ной постадийной ориентационной вытяжке ф и термофиксации. 1 табл, I

Пленку изотропную, аморфную, получаемую экструзией расплава ПЭТФ на барабан, направляют в зазор прокатных валков, 0 нагретых до температуры 70 С. Соотноше- Q© ние толщины пленки (200 мкм) и величины зазора валков (h) таково, что пленка после прокатки имеет степень вытяжки в длину

1,5; 1,8; 2,0; 3,0, после чего ориентируют вдоль при T=?5-80 С и термофиксируют при

220 — 250 С в течение 12 с.

Пример 6. Изотропную ПЭТФ пленку, получаемую экструзией расплава на барабан, подвергают совместной прокатке и протяжке. Температура прокатных валков

60 С, а соотношение между зазором прокатных валков й, толщиной (д0 =200 мкм) и скоростью вытягивания V1 прокатываемой пленки таково, что общая кратность вытяжки прокатанно-вытянутой пленки составля1680721 ет 1,8, причем соотношение относительных удлинений от прокатки и протяжки составляет 1;1.

После выхода пленки из зазора валков ее охлаждают до 15 С на расстоянии 20 мм от длины между центрами прокатных валков, которое находится в интервале (10 /

4 доЧ1) мм,(10 /до Ч1) мм, (до=0,200 мм; V> =

20000 мм/мин). Охлажденную, модифицированную совместным действием прокатки и протяжки пленку ориентируют вдоль и поперек по примеру 1. Свойства представлены в таблице.

Пример ы 7-10, ПЭТФ-пленку получают по примеру 6, но температура прокатных валков соответственно равна 10, 20, 70, 80 С.

Пример 11-14. ПЭТФ-пленку получают по примеру 6, но общая кратность вытяжки прокатанно-протянутой пленки от совместного действия прокатки и протяжки соответственно составляет 1,1; 1,2; 2,0; 2,5, Пример ы 15 — 18. ПЗТФ-пленку получают по примеру 6, но соотношения относительных удлинений пленки от действия прокатки и протяжки таково, что соответственно составляет 1;2; 2:3; 4:1; 5:1 при общей кратности вытяжки от прокатки и протяжки

1,8, B примере 15 отношение удлинений от прокатки и протяжки составляет 0,5, т.е. — "-Р— = 0,5 (что выходит за пределы кпрт изобретения). Общая кратность от Кпрк и

Кпрт составляет 1,8, т.е. общее удлинение составляет 80 . Исходя из этого зпрк =0,5 кпрт i кпрт +О 5 кпрт =80о ., откуда кпрт = кпрт = 53,3о, а зпрк = 53,3

80%

1,5

0;5 = 26,7, зпрк = 26,7, Ьрт = 53,3 .

В примере 16 общая кратность вытяжки Кобщ = 1,8, а соотношение удлинений от прокатки и протяжки составляет 2:3, т,е.

Епрокатм = 0,66, Епротяжки

Для определения удлинений прокатки и протяжки на пленку, выходящую с охлаждающего барабана в период наладки процесса, наносят (специальным приспособлением) две поперечные линии (метки) на определенном расстоянии друг от друга, например 10 см. Так как общая кратность вытяжки от прокатки и протяжки Кобщ

1,8, то после прокатки и протяжки расстояние между линиями должно быть 10 см 1,8

- 18 см, т,е, общее удлинение пленки от прокатки и протяжки Ipse должно comasлять 18 см- 10 см = 8 см -1прокатки+ 1протяжки.

I 2

Так как п окатки —, то 1прокатки

1протяжки

2 2 — 1протяжки состветствЕнно $3 1пРотЯжки +

1

5 1протяжки = 8 см, откуда Iпротяжки = 4,8 см, 1прокатки = 3 2 см

Таким образом, для наладки процесса получения пленки по примеру 16 необходимо:

10 а) на весь период наладки наносить две поперечные метки на полотно пленки, выходящей с охлаждающего барабана на расстоянии 10 см;

6) без включения протягивающего уст15 ройства (т.е. беэ протяжки) и системы охлаждения установить такой зазор между прокатными валками, при котором расстояние между поперечными метками становится 13,2 см;

20 в) включить протягивающее устройство, установить систему охлаждения на расстоянии 20 мм от линии между центрами прокатных валков (расчет расстояния до охлаждения и эмпирических коэффициен25 тов см. выше); увеличивать скорость протягивающих валков до такой степени, когда расстояние между поперечными метками увеличится на 4,8 см и станет равным 18 см.

В примере 17 отношение удлинений от

30 прокатки и протяжки составляет 4, т.е. — = 4 (по изобретению), общее удлинеЕп к

<прт ние80,зпрк=4; Я прт 4Е прт=80. Е прт

= кпрт — =16 ; зпрк=4 16=64, Таким образом, зпрк=64 ; я прт=16 .

B примере 18 отношение удлинений от прокатки и протяжки составляет 5, т,е. — = 5(за пределами изобретения), сумЕп к

40 кпрт марное удлинение составляет 80о . е прк=5 Епр, кпрт+4 епрт=80о ; рпЯт — 13,3о . Я пр = 5 13,3 = 66,7Е прк

45 = 66,7%, Е прт = 13,3

Пример ы 19 — 22. ПЭТФ-пленку получают по примеру 6, но прокатанно-протянутую пленку охлаждают до 5; 10; 30;40 С. о охлаждение пленки проводят на расстояние

50 05; 2 5; 25; 3, мм от линии между центрами валков при толщине пленки äp = 0 2 мм и скорости 20000 мм/мин.

В примерах 23-26, где охлаждение проводят на расстоянии 0,5; 2,5; 25; 30 мм от

55 линии между центрами валков при толщине. пленки äp = 0,2 мм и скорости движения пленки Ч1 = 20000 мм/мин, расстояние 2,5 и

25 мм соответствует заявляемому интервалу

1680721,6

10 / д> Vi мм-10 / доЧ1 мм, что соответсти 5 вует 2,5-25 мм.

Величины 0,5 и 30 мм вне заявляемого .интервала при данной толщине и скорости пленки. Интервалы изменения толщины и 5 скорости движения пленки определяются требуемой толщиной ориентированной пленки и производительностью экструдера и учитываются заявленным соотношением.

Пример 27 (сравнительный). Пленка 10 из ПА-6 получается экструзией на охлаждающий барабан и направляется на продольное растяжение при 120 С до степени вытяжки К = 3,5, охлаждается и ориентируется поперек до К = 3,0 и термофиксируется 15 в течение 12 с при 160 С, Пример 28. Пленку из ПА-6 получают по примеру 6, но продольное и поперечное растяжение происходит при Т = 60 — 120 С до

К = 3,0 — 4,0, термофиксируют при Т = 160ОС 20 в течение 12 с.

Пример 29 (сравнительный).

Пленку из ПС получают по примеру 1,-.

Продольная вытяжка: К = 3 0; Т = 90 С; поперечная вытяжка: К = 3,5; Т = 100 С. После 25 поперечной вытяжки пленку охлаждают.

Пример 30. Пленку из ПС получают по примеру 6, но продольную вытяжку про-водят до К =3,0, а поперечную при Т = 100 С . до К = 3,5. После поперечной вытяжки плен- 30 ку охлаждают.

П р и M е р 31 (сравнительный).

Пленку из ПП получают по примеру 1.

Продольная вытяжка: К = 4,0; Т = 100 С.

Поперечная вытяжка; К = 6,0; Т = 130 С, 35 термообработка при 150 С в течение 12 с.

Пример 32. Пленку ПП получают по примеру 6, но при поперечной вытяжке Т =

20 — 60 С, кратность 8, при поперечной Т =

130-170 С, К= 6 40

Пример 33 (сравнительный).

Пленку из ПЭВП получают по примеру

1. Продольная вытяжка: К = 6,0; Т = 115ОС.

При поперечной вытяжке при всех режимах пленка разрывается. 45

Пример 34, Пленки из ПЭВП получают по примеру 32.

Пример ы 35 — 37. ПЭТФ-пленку получают по примеру 6, но температура валков соответственно равна 15; 25; 45ОС. 50

Пример 38, Пленку получают по примеру 6, но толщина пленки до = 0,05 мм, V> = 20000 мм/мин, расстояние до участка охлаждения 30 мм, которое находится в пределах заявляемого интервала. 55

Пример 39. Пленка получается по примеру 6, но скорость движения пленки V

= 10000 мм!мин, до = 0,20 мм, расстояние до участка охлаждения 20 мм, которое находится в заявляемом интервале, Пример ы 40, 41, Пленку изотропную, аморфную, получаемую экструзией расплава на барабан, подвергают протяжке до кратности вытяжки 1,15; 2,0 после чего пленку охлаждают до 10-30 С, затем пленку ориентируют вдоль и поперек, Данные примеры не выполнимы, т.к. при температуре ниже Tqy образуется "шейка", кратность K()торой 4,9.

Пример ы 42, 43. Пленку изотропную, аморфную, получаемую экструзией расплава на барабан, направляют в зазор прокатных валков, нагретых до 60 С, после чего пленку охлаждают до температуры 10-30 С на расстоянии 10 / до V> — 10 / до V< мм от линии между центрами прокатных валков до кратности вытяжки 1,2; 2,0 далее по примеру 1.

Относительное удлинение при разрыве ер у всех образцов ПЭТФ-пленок, полученных как по технологии прототипа, так и по изобретению, в пределах 50-60%, а свободная тепловая усадка eу = 3 — 5%.

У ПА-6 ер = 60%;еу =-3%, ПС ер =4%; еу = 15%.

ПП ер =50 ;еу =3%.

ПЭВП е> =20%; еу = 5%.

Прочностные показатели по всем примерам представлены в таблице.

Формула изобретения

Способ получения пленки экструзией расплава термопластичного полимера на барабан в виде ленты с последующей двухосной постадийной ориентационной вытяжкой и термофиксацией, отличающийся тем, что, с целью повышения прочностных показателей, ленту перед двухосной постадийной ориентационнной вытяжкой подвергают прокатке с протяжкой между прокатными валками, нагретыми до 3070 С, с суммарной кратностью вытяжки

1,15 — 2,0 и соотношением относительных удлинений от прокатки и протяжки, равном

0,66 — 4,0, а затем охлаждают до 10-30 С на расстоянии (10 — 105)/ д V мм от центральной оси между прокатными валками, где д — толщина пленки, входящей в зазор между валками, мм; V — скорость движения пленки мм/мин; 10 и 10 — эмпирические коэффи4 5 циенты, мм /мин.

1б80721

Пример

Полимер

) 120

ПЭТФ

230

6,0

230 и

120

260

6,5

260

120

6,5

120

260

6,5

110

220

5,5

60 и

180

320

9,0

300 и

7 контр.

130

250

6,0

230

160

300

8,0

280

165

300

8,5

280 и

10 контр.

1,1

110

200

5,0

180

110

200

5,0

180

160

300

8,0

280

160

280

8,0

260

14 контр.

15 -"120

220

6,5

210

i 10

220

5,5

200 и

170

8,5

300

290

170

300

8,5

290

18 контр.

19 -"130

250

6,0

230

6 5

210

160

280

8,0

260

280

160

8,0

260

220

22 контр.

23 -"6,5

120

210

200

110

5,5

200 и

160

280

8,0

260 и

25 1 70

300

8,5

290 и

26 контр.

27 сравн, 120

220

6,0

210

270

150

8,0

170

360

200

12,0

250

29 сравн.

100

200

5,0

150 и

100

290

220

7i0

200

31 сравн.

100

5,0

180

ПП

320 и

150

6,8

230

200

33 сравн.

100

4,0

100

ПЭВП

300

6,5

220

150

200

6,5

35 контр.

36 -"210

-1 10

ПЭТФ и

230

6,5

120

220

170 и

300

8,5

290

37 и

320

8,5

290

180 и

190

310

9,0

300 и и

110

230

6,0

260

120

6,5

1 сравнит.

2 контр.

3 -° 1

4-и

5 "—

40 контр.

41

42 -"43

В продольном направлении, МПа

120 220

В поперечном направлении,МПа