Головки для производства рукавной пленки
11а сегодняшний день для производства рукавной пленки чаще всего используются экструзионные головки со спиральным распределителем. Изменение направления течения с горизонтального на вертикальное в таких головках необходимо практически
всегда. Оно достигается за счет размещения углового переходника на входе в основную часть головки [13,45,93,101,102]. Головки с осевой подачей расплава на дорно - держатели типа наук или другими зонами сопротивления течению аналогичной конструкции, применявшиеся ранее, не слишком эффективны [84,105].
Головки для производства рукавной пленки обычно имеют высоту выходного зазора от 0,6 мм (для тонкой пленки) до 1,6 мм (для конструкционной пленки), а наружный диаметр формующего отверстия может составлять от нескольких сантиметров до 2,5 м [45]. Параллельные стенки формующего участка влияют как на размерные допуски, так и на качество пленки. Особенно сильный негативный эффект могут оказать дефекты поверхности канала головки в этой зоне [104]. Чем длиннее формующий участок, тем лучше будут оптические свойства пленки. Фактическая длина формующего участка обычно определяется путем нахождения компромисса между длиной, необходимой для достаточной релаксации расплава, и длиной, на которой достигается приемлемый перепад давления.
Усадка рукавной пленки, являющаяся важной характеристикой ее качества, зависит от деформации расплава в каналах головки, а также от условий раздува и вытяжки экструдата после выхода из головки. Впервые влияние конструкции каналов головки на усадку расплава было показано в работе [105]. Еще один фактор, который следует учитывать, — раздувание рукава пленки (формирование так называемого пузыря). Эта стадия деформирования также приводит к образованию в материале обратимых деформаций. Эти деформации после выхода расплава из головки могут быть более значительными, нежели возникающими при течении в каналах головки, особенно если коэффициент раздува рукава достаточно велик.
1Ц |
1 |
5 4 |
|
% |
j |
3 |
|
1 1; |
2 |
||
1В |
11**1 |
0 20 40 60 80 100 % Перепад давления в процентах от полного |
5 4 |
||
щ |
3 |
|
1А |
—1_____ 1 — |
О 20 40 60 80 100 % Перепад давления в процентах от полного |
Рис. 5.43. Потери давления в экструзионных головках, предназначенных для получения рукавной пленки [93]: 1А — впуск (звездообразный распределитель), 1В — впуск (кольцевой распределитель), 2 — плоская спираль, 3 — спиральный распределитель на дорне, 4 — переходный участок, 5 — параллельный формующий участок |
На рис. 5.43 показано распределение давления в процентах подлине головок для получения рукавной пленки со звездообразным и кольцеобразным распределителями
расплава. Ясно виден высокий перепад давления на формующем участке головки и относительно низкий перепад в спиральном распределителе дорна. Полный перепад давления в обеих головках составляет примерно 200-230 бар. В головках для получения рукавной пленки из полиолефинов эти значения могут достигать 350 бар, в то время как головки рассчитаны на давления до 500 бар [45].
В отличие от головок для экструзии труб и головок для экструзии с раздувом, головки для экструзии рукавной пленки часто снабжаются специальным поворотным устройством. Его назначение состоит в равномерном распределении материала по всему периметру, чтобы устранить появление более толстых участков пленки при намотке [13, 106]. Это техническое решение может применяться как в головках с центральной, так и с боковой подачей расплава в головку. Много усилий требуется для обеспечения хорошего уплотнения вращающихся деталей и разработки способов очистки и их монтажа с помощью подходящих типов подшипников [45]. Для вращения головок применяются электродвигатели постоянного тока; вращающиеся части экструзионных головок движутся медленно: обычно один оборот осуществляется за 5-20 мин. Пример такой конструкции показан на рис. 5.44 [45].
Выход I |
Рис. 5.44. Распределительный канал вращающейся экструзионной головки для производства рукавной пленки [105]: 1 — вращающаяся часть, 2 — уплотняющая втулка, 3 — стыковочное (уплотнительное) кольцо, 4 — неподвижная часть |
1 2 3 4 |