Способ получения тисненой поливинилхлоридной пленки

Способ получения тисненой поливинилхлоридной пленки

Реферат

 

Изобретение относится к области химии полимеров, в частности к производству пленочного материала на основе поливинилхлорида. Способ включает в себя последовательное прохождение композиции на основе ПВХ между валами каландра с формованием и калиброванием поливинилхлоридной пленки в зазоре между валами трехвалкового каландра и подогревательным валом, пропуск пленки через подкладочный вал, тиснение, охлаждение и намотку. Формование пленки осуществляют при разности температур 2-го и 3-го плавильных валов, равной 15-30°С, 3-го плавильного и подогревательного валов, равной 1-8^oС, а последующие операции проводят при разности скоростей между 2-м и 3-м плавильными валами, равной 0,3-9 м/мин, между 3-м плавильным и подогревательным валами, равной 0,1-0,3 м/мин, между 3-м плавильным и подкладочными валами, равной 0,1-0,6 м/мин, между подкладочным и тиснильным валами, равной 0,1-0,5 м/мин, между тиснильным и охлаждающим барабаном, равной 0,3-3,0 м/мин, и между охлаждающим барабаном и намоточным устройством, равной 0,3-10 м/мин. Кроме того, зазор между подогревательным и 3-м плавильным валами каландра равен толщине калибруемой пленки, а расстояние между 3-м плавильным и подкладочным валами составляет величину, равную 2/3 толщинам калибруемой пленки. Использование данного способа позволяет снизить усадку, истираемость и увеличить прочность при разрыве пленки, т.е. получить материал с высокими прочностными характеристиками. 1 ил., 4 табл.

Изобретение относится к химии полимеров, преимущественно к производству пленочных материалов, в частности к производству пленочных материалов на основе поливинилхлорида.

Известен каландровый способ формования пленок и пленочных материалов с использованием суспензионного поливинилхлорида на трехвалковом каландре ("Производство полимерных пленочных материалов в легкой промышленности", Лифшиц И.Д. и др., М.: Легкая индустрия, 1970 г., с. 92). Способ формования заключается в следующем. Разогретая поливинилхлоридная композиция подается на трехвалковый каландр, где происходят калибрование и нанесение рисунка тиснением. Температура на первом валу 150 - 155^oC, на втором валу 160 - 165^oC, на третьем валу 145 - 155^oC. Скорость каландрования пленки 6 - 8 м/мин. Готовая пленка тиснится, охлаждается и наматывается на приемный барабан.

Известен способ получения тисненой поливинилхлоридной пленки, включающий формование пленки из композиции на основе поливинилхлорида на 3-х валковом каландре, имеющем подогревательный вал, пропуск через подкладочный вал, тиснение ее в зазоре между подкладочным и тиснильными валами каландра, охлаждение на охлаждающем барабане и последующую намотку на намоточном устройстве.

В конструкции этого каландра подогревательный вал находится на расстоянии 6 мм от 3-го плавильного вала, а подкладочный вал на расстоянии, равном толщине получаемой пленки (Ю. Д. Факторович "Оборудование промышленности искусственных и пленочных материалов", М., Легпромбытиздат. 1986, с. 45 - 46). В этом случае подогревательный вал не участвует в формовании и калибровании пленки, то есть не выполняет функцию 4-го вала - основного калибрующего вала. Известно, что качество пленки, полученной на 4-х валковом каландре, ее равномерность по ширине и толщине значительно выше по сравнению с пленкой, получаемой на трехвалковом каландре. (И.Д. Лифшиц "Производство полимерных пленочных материалов в легкой промышленности", М., Легкая индустрия, 1970 г., с. 64 - 65). Получаемая пленка на вышеуказанном 3-х валковом каландре имеет высокий показатель истираемости 6,0 мкм, степень усадки вдоль полотна пленки 5 - 6%, а поперек полотна - 1,35 - 1,40% при показателе прочности при разрыве 280 - 310 Н.

Изменение скорости вращения подкладочного вала возможно в пределах 1,2 - 1,7 м/мин, что приводит к увеличению усадки пленки поперек полотна 1,4 - 1,45%.

Известен более производительный способ формования пленки по книге Г.П. Андрианова "Химия и технология полимерных пленочных материалов и искусственной кожи", ч. 2, М., "Легпромбытиздат", 1990 г., с. 143 - 146. Разогретая до 160 - 170^oC поливинилхлоридная композиция подается на четырехвалковый каландр с температурой валков: первого и второго 150 - 170^oC, третьего и четвертого 160 - 180^oC. Скорость каландрования ПВХ пленки 35 - 70 м/мин.

Известен также способ получения пленок на основе поливинилхлорида на четырехвалковом каландре из книги Ильина С.Н. "Новое в технологии производства пленочных материалов", М., "Легкая индустрия", 1973 г., с. 50 - 75, включающий следующие операции: формование на каландре, пропуск через съемный ролик, тиснение на тиснильном каландре, охлаждение на охлаждающем барабане, намотку на намоточном устройстве при разности температур третьего и четвертого валков в 18^oC, а последующие операции проводят при разности в скоростях: 4-го валка и съемного валика 2 м/мин, съемного валика и тиснильного вала 1,2 м/мин, тиснильного вала и охлаждающего барабана 0,2 м/мин, охлаждающего барабана и намоточного устройства 0,2 м/мин.

Значение разности температур позволяет получать пленки с прочностью при разрыве вдоль полотна - 250 H и поперек полотна - 170 Н. Высокая степень усадки вдоль полотна - 7% и поперек полотна - 2,5% из-за высоких значений разности скоростей между 4-м валом и съемным валиком и между съемным валиком и тиснильным валом.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ получения пленок на основе поливинилхлорида на четырехвалковом каландре по А.С. N 927874 D 6 N 3/06, 1982 г. , включающий следующие операции: формование на каландре, пропуск через съемный валик, тиснение на тиснильном каландре, охлаждение на охлаждающем барабане, намотку на намоточном устройстве. Формование пленки осуществляют при разности температур 3-го и 4-го валков в 9 - 14^oC, а последующие операции проводят при разности в скоростях: 4-го валка и съемного валика - 1 - 1,2 м/мин, съемного валика и тиснильного каландра - 1,2 - 1,5 м/мин, тиснильного каландра и охлаждающего барабана - 0,0 - 0,2 м/мин, охлаждающего барабана и намоточного устройства - 0,0 - 0,2 м/мин. Изготовленная пленка на основе поливинилхлорида по физико-механическим показателям имеет высокую степень усадки вдоль - 3,25 - 5,0%, а поперек 0,25 - 1,35% и неудовлетворительную прочность при разрыве: вдоль 230 - 270 H и поперек 210 - 230 H при толщине пленки 0,44 - 0,46 мм. Кроме того, пленка поливинилхлоридная прозрачная ненаполненная для лицевого слоя рулонных материалов, изготовленная по этому способу, имеет высокий показатель истираемости - 4,5 мкм.

Задача изобретения - снижение усадки, истираемости и увеличение прочности при разрыве пленки, изготавливаемой каландровым способом на трехвалковом каландре.

Поставленная задача решается следующим образом. В известном способе получения тисненой поливинилхлоридной (ПВХ) пленки, включающем последовательное прохождение композиции на основе ПВХ между валами каландра с формованием и калиброванием ПВХ пленки в зазоре между валами 3-х валкового каландра и подогревательным валом, пропуск пленки через подкладочный вал, тиснение ее в зазоре между подкладочным и тиснильным валами, охлаждение на охлаждающем барабане и намотку пленки на намоточном устройстве, формование и калибрование пленки осуществляют при разности температур 2-го и 3-го плавильных валов каландра, равной 15 - 30^oC, и разности скоростей вышеуказанных валов, равной 0,3 - 9 м/мин, при разности температур 3-го плавильного и подогревательного валов каландра, равной 1 - 8^oC, и разности их скоростей, равной 0,1 - 0,3 м/мин. Пропуск пленки через подкладочный вал производят при разности скоростей 3-го плавильного и подкладочного валов, равной 0,1 - 0,6 м/мин. Тиснение пленки осуществляют при разности скоростей подкладочного и тиснильного валов, равной 0,1 - 0,5 м/мин, охлаждение проводят при разности скоростей тиснильного вала и охлаждающего барабана, равной 0,3 - 3,0 м/мин, а намотку осуществляют при разности скоростей охлаждающего барабана и намоточного устройства, равной 0,3 - 10,0 м/мин. Кроме того, зазор между подогревательным и 3-м плавильным валами каландра равен толщине калибруемой пленки, а расстояние между 3-м плавильным и подкладочным валами составляет величину, равную 2-3 толщинам калибруемой пленки.

В предлагаемом способе используют: суспензионный поливинилхлорид (ПВХ) марок ПВХ-С-7058М, ПВХ-С-7059М (ГОСТ 14332-78), в качестве пластификатора-диактилфталат (ДАФ-789, ДАФ-810), ди-(2-этилгексил)-фталат (ДОФ), ди-(2-этилгексин)-себацинат ДОС по ГОСТ 8728-77 и ТУ 6-05-11-1-256-80. В качестве стабилизатора используют трехосновный сульфат свинца (ТОСС) по ТУ 6-09-17-210-88, свинец кремнекислый ТУ 6-18-44-77, стеарат кальция ТУ 6-14-722-76, дифенилолпропан (ДФП) ГОСТ 12138-86, стабилизатор комплексный сложный СКСК-17 ТУ 6-09-4346-78, в качестве наполнителя - мел ГОСТ 12085-73, в качестве лубриканта - кислоту стеариновую техническую (стеарин) ГОСТ 9419-78, в качестве пигментов - диоксид титана ТУ 48-0501-347-92, двуокись титана пигментная ГОСТ 9808-84, лак бордо СК ГОСТ 5692-73, лак красный СМ ТУ 6-14-408-76, углерод технический ГОСТ 7885-86.

На чертеже показаны принципиальная схема расположения узлов 3-х валкового каландра и способ получения на нем тисненой ПВХ пленки.

Пример конкретного выполнения. Композицию поливинилхлорида состава (мас. ч. ): поливинилхлорид суспензионный - 100, пластификатор - 28, лубрикант - 0,6, стабилизатор - 5,2 загружают в бункер 7 и, проходя дозаправочное устройство 8, в цилиндре предварительной пластификации 6 разогревается до температуры 130 - 150^oC. Разогретая ПВХ композиция поступает в зазор между первым 3 плавильным валом с температурой 180^oC и вторым 4 плавильным валом с температурой 165^oC и скоростью вращения вала 5,0 м/мин, затем в зазор между вторым 4 плавильным валом и третьим 5 плавильным валом с температурой 135^oC и скоростью вращения вала 5,3 м/мин. Окончательное формование и калибрование пленки производится в зазоре между третьим 5 плавильным валом и подогревательным 2 валом с температурой 136^oC и скоростью вращения вала 5,4 м/мин. Съем пленки с третьего 5 плавильного вала производится подкладочным 14 валом со скоростью 5,4 м/мин. Расстояние между валами составляет 2 - 3 значения толщины получаемой пленки. Давление на первый плавильный вал - 3,8 бар, а на третий плавильный вал - 4,0 бар.

Тиснение пленки производится в зазоре между подкладочным 14 валом и тиснильным 13 валом, имеющем скорость вращения 5,5 м/мин. Затем тисненая ПВХ пленка охлаждается на охлаждающем барабане 12 со скоростью 5,8 м/мин. Устройством измерения толщины пленки 10 производится измерение ее толщины, а на двухпозиционном намоточном устройстве 11 со скоростью 6,1 м/мин пленка наматывается в рулон.

В таблице 1 приведены примеры компонентного состава композиции по получению тисненой поливинилхлоридной пленки по предложенному способу.

В таблице 2 приведены параметры получения тисненой ПВХ пленки на 3-х валковом каландре. Примеры 1 - 10 - пленка поливинилхлоридная прозрачная ненаполненная для лицевого слоя рулонных материалов, а примеры 11 - 22 - пленка поливинилхлоридная пластифицированная техническая марки ОН.

В таблице 3 дана сравнительная характеристика технологических параметров аналога, прототипа и по примерам.

В таблице 4 представлены данные по влиянию технологических параметров на физико-механические показатели по известному и предлагаемому способам.

Таким образом, как видно из таблицы 4, используя предложенный способ, можно получить тисненую поливинилхлоридную пленку с высокими качественными показателями.

Формула изобретения

Способ получения тисненой поливинилхлоридной пленки, включающий последовательное прохождение композиции на основе поливинилхлорида между валами каландра с формованием и калиброванием поливинилхлоридной пленки в зазоре между валами 3-х валкового каландра и подогревательным валом, пропуск пленки через подкладочный вал, тиснение ее в зазоре между подкладочным и тиснильным валами, охлаждение на охлаждающем барабане и намотку пленки на намоточном устройстве, отличающийся тем, что формование и калибрование пленки осуществляют при разности температур 2-го и 3-го плавильных валов каландра, равной 15 - 30^oC и разности скоростей вышеуказанных валов, равной 0,3 - 9 м/мин, при разности температур 3-го плавильного и подогревательного валов каландра, равной 1 - 8^oC и разности их скоростей, равной 0,1 - 0,3 м/мин, пропуск пленки через подкладочный вал производят при разности скоростей 3-го плавильного и подкладочного валов, равной 0,1 - 0,6 м/мин, тиснение пленки осуществляют при разности скоростей подкладочного и тиснильного валов, равной 0,1 - 0,5 м/мин, охлаждение проводят при разности скоростей тиснильного вала и охлаждающего барабана, равной 0,3 - 3,0 м/мин, а намотку осуществляют при разности скоростей охлаждающего барабана и намоточного устройства, равной 0,3 - 10,0 м/мин, кроме того, зазор между подогревательными и 3-м плавильным валами каландра равен толщине калибруемой пленки, а расстояние между 3-м плавильным и подкладочным валами составляет величину, равную 2 - 3 толщинам калибруемой пленки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14