Головки со спиральным распределителем
В классической конструкции экструзионной головки со спиральным распределителем на дорне (рис. 5.41, а), материал, подаваемый от экструдера в осевом направлении, на входе в распределитель разделяется на несколько потоков. Для этой цели могут применяться звездообразные или кольцевидные распределительные системы. Последние чаще применяются, если каналы на дорне имеют большие размеры [93]. Из этих первичных распределителей расплав попадает в многозаходные спиральные каналы, выполненные на поверхности дорна. За последние годы способ конструирования, при котором каждый из спиральных каналов на дорне запитывается индивидуально, подвергся усовершенствованию. При новом способе распределительные системы в форме вешалки тянутся по всему периметру и переходят в спиральные каналы, глубина которых к выходу сводится на нет [175,177]. Преимуществом нового подхода является компактность первичной распределительной системы, особенно при работе с большим количеством спиральных каналов и слоев расплава.
1) 2)
Рис. 5.41, а. Головки со спиральным распределителем для экструзии рукавной пленки (фирма Reifenhauser, Германия): 1 — Головка со спиральным распределителем надор - не. Звездообразный распределитель. Радиальные отверстия. Спиральные каналы; 2 — Кольцевой спиральный распределитель. Центральное отверстие для подачи воздуха в рукав. Кольцевой распределитель расплава. Осевые отверстия |
На спиральном участке глубина канала постепенно уменьшается, а зазор между дорном и внешней частью головки (корпусом) обычно постепенно увеличивается в направлении экструзии. Благодаря такой конструкции расплав, текущий через один спиральный канал, разделяется на два потока. Первый поток движется в осевом направлении через внешнюю сторону участка между двумя спиралями. Второй поток продолжает двигаться но спирали. В результате течение расплава в каждой точке выходного кольцевого зазора складывается из тангенциальных течений из всех каналов спиральной распределительной системы. При использовании этой конструкции линий стыка не возникает, поэтому, кроме желаемой физической однородности, достигается хорошая термическая гомогенность (однородность температур расплава). Одним из главных преимуществ данной конструкции является полное исключение на поверхности экструдата следов течения и линий стыка [941.
В радиальных спиральных распределителях (рис. 5.41, Ь), напротив, каналы, не обвиваются вокруг дорна в осевом направлении, а лежат в одной плоскости, образуя структуру, подобную спиральной дорожке на граммофонной пластинке (рис. 5.41, с). За счет этого становится возможной боковая подача расплава вместо центральной снизу. Глубина каналов уменьшается по направлению к центру, поэтому расплав, текущий сначала только по каналу, начинает течь и поверх спиральных каналов. Постепенно течение расплава полностью перенаправляется к выходному отверстию экструзионной головки и при необходимости может комбинироваться с дополнительными слоями расплава.
Преимуществами радиального распределителя по сравнению с осевым являются гибкость, модульность и хорошая термоизоляция отдельных модулей. Кроме того, эта конструкция позволяет уменьшить разницу во временах пребывания слоев
Поверхность со спиральными |
Дорн Крепежные детали головки |
Первоначальная распределительная поверхность |
Отверстие для входа расплава |
Рис. 5.41, Ь. Радиальный спиральный распределительный модуль (IKV, фирма Kuhne, Гер- |
мания)
Рис. 5.41, с. Плоский спиральный распределитель
расплава при многослойной экструзии. Дополнительным преимуществом является удобство модификации существующих систем. Большая длина линий тока может привести к возникновению нестабильностей течения и, таким образом, создать проблемы в случае существования многослойных течений. Вместе с тем радиальные распределители более чувствительны к деформации деталей головки, подверженных действию давления расплава, и имеют большее количество поверхностей стыка, по которым осуществляется уплотнение между деталями [176].
Выходной участок систем со спиральным распределителем обычно является сменным, може т центрироваться, имеет формующую зону, и управление его температурой осуществляется независимо.