Нанесение полимерных покрытий методом экструзии

Нанося расплав полимера методом экструзии через плоскоше - левую головку на различные подложки, получают комбиниро­ванные пленочные материалы. Подложкой, или основой, т. е. материалом, который покрывается расплавом полимера, могут служить пленка из другого термопласта, бумага, картон, алю­миниевая фольга, ткани. Ниже рассматривается технология на­несения полимерных покрытий па полимерные пленки, т. е. по­лучение комбинированных пленок, представляющих собой двух - или многослойные системы из различных полимерных пленок.

Производство комбинированных пленок представляет собой •один из способов модификации пленок, позволяющий получать материал с заданным комплексом свойств. Требования к мате­риалу могут включать, например, сочетание высоких механиче­ских показателей одного полимера со способностью к сварке или термоформованию другого.

Принципиальная схема нанесения полимерных покрытий на полотно основы приведена на рис. 4.39. Основа с рулона 1 по­ступает на валок 2 предварительного подогрева и далее прохо­дит гуммированный валок 3 н полированный барабан 6, охлаж­даемый водой. Расплав из экструдера 4 через плоскощелевую головку 5 наносится на движущуюся основу. Гуммированный валок 3 создает давление, достаточное для оирессовывания по­крытия на основе,- Пройдя систему направляющих валков 7, устройство для обрезания кромок 3, тянущие валки 9, полотно с нанесенным покрытием наматывается на рулон 10. Два вал­ка— гуммированный прижимной 3 и металлический охлажда-

Рис. 4.39. Принципиальная схема нанесения полимерных покрытий:

1—рулон с пленкой-основой: 2 —-валок подогрева основы; 3 — гуммированный валок; 4- экструдер; .5 — плоскощелевая головка; в — охлаждающий валок. 7 — направляющие валки: 8 — устройство для обрезания кромок; 9 тянущие палки; 10 — рулон с готовой продукцией

.

ющий 5 — называют ламинатором, и весь процесс нанесения по­лимерных покрытий на основу часто называют ламинированием.

Наиболее распространенными полимерами для нанесения по­крытия являются ПЭНГ1 с высоким значением ПТР и полиами­ды; в качестве основы обычно используется полиэтилснтерефта - латлая пленка.

Рассмотрим наиболее существенные закономерности процес­са нанесения покрытий на примере получения ламинированных полнэтилентерефталатных пленок. Основная задача при полу­чении пленочного покрытия состоит в обеспечении адгезии по­крытия к подложке. Адгезия покрытия к материалу подложки определяется природой полимеров, состоянием поверхности ос­новы— наличием на ней микродефектов. В общем случае адге­зия всегда выше, если полимер, образующий покрытие, и поли­мер подложки полярны. Полиэтилен—неполярный полимер и не образует связей с пйляриыми группами ПЭТФ. Но по выхо­де из головки экструдера в молекулах полиэтилена вследствие окисления образуются полярные группы, способствующие ад­гезии полиэтилена к полиэтилентерефталату. Чем ближе голов­ка к поверхности подложки, тем лучше условия адгезии. Ми­нимальное расстояние от головки до подложки достигается У-образной формой головки. Повышению адгезии полиэтилена к ПЭТФ способствует также специальная обработка поверхно­сти полиэтилентерефталатной пленки коронным разрядом.

Принцип обработки поверхности пленки коронным разрядом заключается в прохождении пленки в электрическом поле электродов, к которым приложено переменное напряжение 18— 25 кВ с частотой 20—40 кГц. Под действием высокого напряже­ния происходит образование свободных радикалов и различных функциональных групп на поверхности пленки, увеличивающих адгезионную способность ПЭТФ. Для увеличения адгезии поли­этиленового покрытия к полиэтилентерефталатной пленке на по­следнюю может наноситься слой грунтовки, например раствор

Рис. 4 40. Технологическая схема получения ламннирозанной ПЭТФ-пленки: 1 — стеллаж для рулонов ПЭТФ-пленки; 2 — размоточное устройство: .? — установка для обработки пленки коронным разрядом; -/ - узел грунтования пленки и подсушки; 5 — ■сушильный барабан; п — валок для нанесения грунтовочного раствора. 7 — ванна для грунтовочного раствора: &, /;? — приборы непрерывного контроля толщины пленки: 9 — узе*. ламинировании; 10 — экструдер; //—охлаждающий валок; 12 — нож для обреза­нии кромок; /-/ — тянущие палки; /5 —установка напыления крахмала; 16 —* намоточное.•устройство; 11 — стеллаж для рулонов ламинированной пленки

полиэтилена мина б изопропиловом спирте. Повышенная темпе­ратура расплава и подогрев пленки-основы способствуют лучше­му затеканию расплава полиэтилена в микродефекты основы. Наибольшая прочность адгезионного шва достигается при мак­симальном заполнении микродефектор на поверхности основы, что объясняется увеличением контактов между активными груп­пами обоих материалов.

На рис. 4.40 приведена технологическая схема получения ламинированных полиэтнлентерёфталатных пленок. Пленка с размоточного устройства 2, пройдя группы направляющих и на­тяжных валков, поступает в установку коронного разряда 3, где проходит между электродами с напряжением 25 кВ. С уста­новки коронного разряда пленка попадает па узел грунтова­ния 4. Грунтование поверхности пленки заключается в нанесе­нии на ее поверхность слоя грунтовки — 0,5%-го раствора по - лнэтиленамина в изопропиловом спирте. Нанесение грунтовоч­ного раствора осуществляется с помощью специального вал­ка б, на поверхности которого имеются ячейки глубиной 20 мкм, захватывающие грунтовочный раствор из ванны 7. Пленка при­жимается к поверхности валка 6 двумя валками — нижним, гуммированным, и верхним, хромированным. Избыток грунтов­ки удаляется ножом. Подсушка пленки происходит на поверх­ности барабана 5, обогреваемого горячим воздухом с темпера­турой 130 °С.

Подсушенная пленка, пройдя толщиномер 8, поступает в

узел ламинирования — ламинатор 9. Ламинатор состоит из эк­струдера 10, охлаждающего хромированного валка 11, прижим­ных гуммированного и хромированного валков и съемного гум­мированного валка. Экструдер снабжен плоскощелевой голов­кой, из которой расплав полиэтилена, пройдя предварительно через фильтр, наносится на пленку. Покрытие охлаждается на валке 11, имеющем температуру 20 °С. Экструзия полиэтилена ведется в диапазоне 280—320 СС. Для получения качественного покрытия важное значение имеет расстояние от формующей ще­ли до охлаждающего валка. Ламинированная пленка огибает охлаждающий валок и снимается с неги гуммированным вал­ком.

Далее пленка поступает на обрезание кромок: по краям пленки образуются утолщения, поэтому примерно по 40 мм с каждого края обрезается с помощью дисковых ножей 12. Обре­занные кромки непрерывно отводятся через пневмопроводы в бункеры сбора кромок.

После обрезания кромок ламинированная пленка проходит группу натяжных валков, второй толщиномер 13, тянущие вал­ки 14 и поступает в установку напыления крахмала 15. Крах­мал напыляется на полиэтиленовую поверхность пленки для уменьшения слипаемости слоев в рулоне и снижения заряда статического электричества. После обработки крахмалом лами­нированная пленка поступает на намоточное устройство 16.

Качество ламинированных пленок оценивается ио следующим показателям: стабильность размеров, внешний вид поверхно­сти, раэнотолщинность покрытия, адгезия между слоями, отсут­ствие запаха, деформация пленок.

Ламинированные полиэтилентерефталатные пленки приме­няются в электротехнической промышленности, в легкой н пи­щевой промышленности как упаковочный материал, для по­крытия документов и т. д.

Комментарии закрыты.