Устройство для изготовления пленочных материалов

Устройство для изготовления пленочных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Соцмалистмческмк

Республик

К АВТОУС КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 20;11 79 (2l) 2841467/23-05 с присоединением заявки РВ (23)Приоритет (5 l j Í. Кл.

В 29 О 7/12

В 29 О 27/04 (ееударстаанный квмктет

СССР

60 делам кзавретеник к вткрытвй

Опубликовано 15.09.81. бюллетень от 34

Дата опубликования. описания 17.09.81 (53) УДК 678.057, . 5 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. А. Авдонин, И. И. Константинов, 10. А. Головин и H. П, Виногр (71) Заявитель

{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛЕНОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к устройствам для получения листовых, пленочных материалов, в частности полупроницаемых пленок, и может быть использовано в промышленности пластических масс.

Известно устройство для изготовления пленочных материалов, содержащее подвижную подложку, транспортные валики, резервуар для композиции, ванну для жидкостной обработки fl).

Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет получать пленочные материалы малой толщины — полупроницаемые пл нки.

Известно, что полупроницаемые плент5 ки, используемые в процессах разделения жидких смесей методами обратного осмоса и ультрафильтрации, должны иметь весьма малую толщину. Толщина рабочего (селективного) слоя иа поверхности этих пленок не превышает

100-250 мкм. В случае, если пленка имеет большую толщину, остальная ее часть является балластной, либо в лучшем случае выполняет функцию прочностной подложки. Несмотря на то, что капилляры в этой части пленки имеют от- носительно большие размеры, с увеличением толщины пленки резко возрастает ее гидравлическое сопротивление и снижается проницаемость. Поэтому, во избежание перерасхода полимерного материала и черезмерных энергетических затрат при осуществлении мембранных проц .сов, полупроницйемые пленки должны иметь постоянную на своем протяжении толщину, существенно не отличающуюся от толщины рабочего слоя.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для изготовления "

Пденочных материалов, содержащее подвижную подложку, транспортные валики, резервуар для композиции, размещенный над участком нанесения композиции на подложку, наклоненным в направлении, противоположном направлению ее перемещения, средства для cme- *

8633

20 ки горячим воздухом, ванну для жидкостной обработки (2).

В этом устройстве выполнение участка нанесения композиции на подложку наклонным позволяет более равномер. 5 но распределять композицию на подложке, однако оно характеризуется низким качеством получаемых пленок, особенно полупроницаемых, поскольку при отверждении. с помощью такого устройства, »»» например ацетатцеллюлозных или полиуретановых композиций, образуются либо слишком толстые пленки, либо (при попытках уменьшать скорость подачи композиции) пленки с крайне неравномерной толщиной и, следовательно, свойствами.

Цель изобретения — повышение, качества полупроницаемых пленочных материалов.

Достигается указанная цель тем, что в устройстве для изготовления пленочных материалов, содержащем подвижную подложку, транспортные валики, резервуар для композиции, размещенный над участком нанесения композиции на подложку, наклоненным в направлении, противоположном направлению ее перемещения, средства для сушки горячим воздухом, ванну для жидкостной обработки, участок подложки, размещенный перед участком нанесения композиции, наклонен в направлении перемещения подложки, и между этими участками расположен один из транспортных валиков, огибаемый подложкой снизу.

Такое выполнение устройства позволяет осуществлять непрерывное получение тонких полупроницаемых пленок, имеющих постоянную толщину как по длине, так и по ширине. Противоположный наклон двух упомянутых участков подложки с расположением между ними ! транспортного валика позволяет создать в зоне этого валика ванну жидкой полимеризующейся композиции. Подложка при работе устройства вытягивает из этой ванны тонкую пленку композиции постоянной толщины. Разумеется, что для нормальной работы устройства (как и в других случаях получения листовых материалов на подложке) нужно, чтобы подложка была изготовлена из материала, который бы смачивался жидкими композициями, обеспечивая их равномер- 55 ное растекание; не обладал адгезией к отвержденным пленкам. Для ацетатцеллюлозных и полиуретановых компози93 4 ций таким материалом является полиэтилен, Необходимый угол наклона участка подложки, на который наносят исходную полимерную композицию, зависит от вязкости этой композиции и требуемой толщины пленки. При величине угла наклона менее 40 толщина пленки получается более 200-300 мкм. Для получения пленок толщиной около lO мкм угол наклона участка подложки к ro0 ризонту должен составлять около 90

При таком значении угла наклона большая часть композиции за счет силы тяжести стекает вниз с наклонного участка и на подложке остается минимальное количество композиции, которое определяется величиной сил сцепления с материалом подложки.

Варьируя угол наклона в указанном о участке подложки в пределах 40-90 можно изменять толщину пленки в пределах 10-200 мкм. Для обеспечения этой возможности на одном и том же оборудовании можно выполнять опоры одного из транспортных валико перемещаемыми.

Предложенное устройство может быть выполнено в нескольких различных модификациях. Подложка может быть эамкнут й» в этом случае полученная плен- . ка наматывается на приемный барабан.

Однако при малой толщине пленки целесообразно получать ее на поверхности разомкнутой подложки, а затем наматывать на приемный барабан и хранить вместе с нею. При этом подложка может непосредственно проходить через транспортные узлы устройства, либо опираться на замкнутую транспортную ленту.

При использовании устройства может возникнуть необходимость в применении исходных композиций относительно невысокой вязкости. В этом случае дл»» улучшения условий образования пленки и исключения потерь исходной композиции транспортный валик., предшествующий участку подложки, на который наносится композиция, может быть выполнен в форме цилиндра, переходящего на концах в конусы, содержащие кольцевые проточки. Такое выполнение транспорт ного валика препятствует вытеканию низковязкой композиции из ванны.

На фиг. 1 изображена схема устройства для получения пленки на поверхности разомкнутой подложки, опирающейся при своем перемещении на замкнутую транспортерную ленту; на фиг. 2 схема устройства без транспортерной

Формула изобретения

Устройство для изготовления пленочных материалов, содержащее подвиж86339 ленты", на фиг. 3 - вариант конструк- ции транспортного валика.

Устройство (фиг. 1) включает барабан l для подложки 2, транспортерную ленту 3, служащую опорой для 5 подложки 2, средство-камеру 4 для сушки полимерной композиции, нанесенной на.подложку 2, горячим воздухом, ванну 5 для жидкостной обработки образовавшейся пленки, барабан 6 для 10 приема пленки вместе с подложкой 2, транспортные валики 7-12, направляющие подложку 2 и транспортерную ленту 3, резервуар 13 для исходной композиции, размещенный над участком нанесения композиции на подложку 2, наклоненным в направлении, противоположном направлению ее перемещения.

При этом участок подложки 2, размещенный перед участком нанесения композиции, наклонен в направлении перемещенйя подложки, а транспортный валик 7 расположен между этими участками и подложка 2 огибает его снизу.

Устройство функционирует следующим образом.

Подложка 2, сматываясь с барабана l, через транспортный валик 7 поступает на транспортерную ленту 3.

Участок подложки 2 между барабаном 1 ЗО и транспортным валиком 7 наклонен в сторону перемещения подложки 2, а между транспортными валиками 7 и 9 в сторону, противоположную направлению ее перемещения. На этом участке из резервуара 13 на подложку 2 поступает жидкая композиция, которая образует на ней ванну 14 композиции в зоне транспортного валика 7 и распределяется на подложке 2 тонким рав- go номерным слоем, что при выбранном угле наклона обеспечивается подбором скорости истечения композиции и скорости движения подложки, т.е. регулированием объема ванны композиции. Не- 4з посредственнг после распределения композиции начинается процесс ее отверждения на воздухе с образованием

"пленки 15, продолжающийся ка участке подложки между транспорткыми вали- О ками 9 и 10 при подаче воздуха кэ камеры 4. Формирование пленки завершается в процессе ее жидкостной обработки, проводимой в ванне 5, заполненной водой, где происходит отмывка пленки от растворителей, обработка ее внешней поверхности для придания проницаемости и селективности, а также окончательное снятие с подложки 2.

3 6

Готовая пленка вместе с подложкой 2 отделяется от транспортерной ленты 3, переходящей с транспортного валика 11. на тракспортные валики 12 и 8, и наматывается на барабан 6.

Устройство изображенное на фиг.2, отличается от предыдущего устройства (фиг. 1) только отсутствием транспортерной ленты, функции которой выполняет подложка 2, к транспортных валиков 8 и 12. Оно функционирует аналогично описанному.

На фиг. 3 показан вариант выполнения транспортного валика, используемого при наличии композиций низкой вязкости. В этом варианте транспорткый валик 7 выполнен в виде цилиндра, переходящего ка концах в конусы. Благодаря такому выполнению транспортно.го валика 7, подложка 2 в зоне этого транспортного валика приобретает в сечении корытообразную форму, за счет чего ванна 14 исходной композиции удерживается на подложке 2, не перетекая через ее края. Излишек композиции в случае нарушения равномерности ее подачи через проточки 16 на конических концах транспортного валика 7 перетекает на участок подложки 2 перед транспортным валиком, откуда этот излишек может отбираться и возвращаться на приготовление исходной композиции.

Опытный образец устройства испытан при получении полиуретановых полупроницаемых пленок. В качестве исходной композиции используется раствор

4,4 -дифенилметандииэоцианата и полиэфира в смеси ацетона с толуолом. Подложка — полиэтиленовая пленка толщиной 1-1,5 мм, хорошо смачивающаяся полиуретановыми растворами. Получен-. ная полиуретановая пленка имеет толщину 50-100 мкм, легко монтируется в промышленных фильтрах. Проницаемость ее достигается 10-30 л/м ч при дав2 ленки до 10 атм. Пленка является несжимаемой при давлении до 70 атм.

Таким образом, предложенное устройство позволяет осуществить непрерывное получение тонких полупрокицаемык пленок равномерной толщины и хорошего качества. о

863393 иую подложку, транспортные валики, резервуар для композиции, размещенный над участком нанесения композиции иа подложку, наклоненным в направлении, противоположном направлению ее 5 перемещения, средства для сушки горячим воздухом, ванну для жидкостной обработки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества палупроницаемых. пленочных материалов, 10 участок подложки, размещенный перед участком нанесения композиции, наклонен в направлении перемещения подложки, и между этими участками расположен один иэ транспортных валиков, огибаемый подложкой снизу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СССР В 584748,, кл. В 29 О. 27/04, 1971.

2..Патент США 3605191, кл.425-71, 1971 (прототип).

ВНИИПИ .Заказ 7670/28

»раж 697 Подписное

1 и филиал ППП "Патент, r.Óær0þîä.óë.Ïðîåêòíàÿ,4