PL111870B1

PL111870B1 - Method of manufacturing boards of unlimited length fromglass fibre reinforced polymers

Info

Publication number: PL111870B1
Application number: PL1976187172A
Authority: PL
Priority date: 1975-02-13
Filing date: 1976-02-12
Publication date: 1980-09-30
Also published as: AU1101076A; ATA91976A; ES445132A1; IN145155B; AT367346B; DE2605827A1; FR2300668A1; IT1053854B; FR2300668B1; ZA76673B; GB1541013A; US4294790A; AU508844B2; JPS51132274A

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania plyt o nieograniczonej dlugosci z polimerów wzmacnianych wlóknami, zwlaszcza z polimerów termoplastycznych i ekstomerów, korzystnie kauczuku i polichlorku winylu.Okreslenie polimery termoplastyczne obejmuje takze kopolimery i/lub ich mieszaniny.Znany jest sposób wytwarzania plyt gumowych wzmac¬ nianych azbestem stosowanych zwykle do wytwarzania uszczelek, polegajacy na kalandrowaniu na kalandrze typu J5IT". Kalander typu „IT" sklada sie z duzego, ogrzewanego walca stalowego o srednicy do dwóch metrów i w przybli¬ zeniu o takiej samej dlugosci. W kierunku przeciwnym do obrotu tego walca obraca sie chlodzony stalowy walec o srednicy zwykle ponizej jednego metra, usytuowany tak ze pomiedzy nim a walcem ogrzewanym utworzona jest szczelina o regulowanej wielkosci.Proces kalandrowania na kalandrze typu „IT" polega na kalandrowaniu dajacej sie walcowac mieszaniny o kon¬ systencji ciasta z polimeru termoplastycznego zawierajacej wzmacniajace wlókna, na powierzchni stalowego ogrzewa¬ nego walca, co powoduje bardzo niewielki przyrost gru¬ bosci nakladanej warstwy, zwykle 0,015—0,025 mm, przy czym stosuje sie nacisk rzedu 100 kg/cm dlugosci walca.Sposób ten stosuje sie do wytwarzania plyt o dlugosci rzedu 6 m i szerokosci rzedu 2 m, przy czym dokladne wy¬ miary plyt okreslone sa srednica i dlugoscia ogrzewanego walca. Dlatego tez wymiar plyt w podstawowym procesie kalandrowania na kalandrze typu „IT" jest ograniczony wymiarami stosowanego ogrzewanego walca. Ograniczona jest równiez maksymalna grubosc wytwarzanych plyt. 10 15 20 25 30 Dlugosc wytwarzanych plyt daje sie znacznie zwiekszyc przez zastosowanie sposobów znanych z brytyjskich opisów patentowych nr nr 587 891 i 1 260 531, w których duzy, ogrzewany walec kalandra typu „IT" zastapiono jedna powierzchnia tasmy stalowej bez konca. Jednak dlugosc wytwarzanych tymi sposobami plyt jest ograniczona w dal¬ szym ciagu dlugoscia tasmy. Dalsza niedogodnosc polega na tym, ze plyty takie sa utworzone z bardzo cienkich warstw.Znany jest sposób wytwarzania mieszaniny o konsysten¬ cji ciasta z termoplastycznego polimeru wzmacnianego wlóknami polegajacymi na mieszaniu, korzystnie w mie¬ szalniku, polimeru z wypelniaczami, przyspieszaczami wulkanizacji i srodkiem wulkanizujacym. Po otrzymaniu mieszaniny o konsystencji ciasta dodaje sie wlókno wzmac¬ niajace. Pod koniec cyklu mieszania dodaje sie uklad roz¬ puszczalnika zawierajacy mieszanke rozpuszczalnika termo¬ plastycznych polimerów i cieczy nie bedacej rozpuszczal¬ nikiem tego polimeru, korzystnie w postaci roztworu weglanu sodu w wodzie. Nadaje to mieszaninie o konsy¬ stencji ciasta wlasciwosci „uwalniajace", przeciwdzialajace przyklejaniu sie mieszaniny do walców i/lub tasmy urza¬ dzenia walcujacego.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarza¬ nia plyt z polimerów wzmacnianych wlóknami umozliwiaja- cego wytwarzanie plyt o nieograniczonej dlugosci.Cel wynalazku osiagnieto dzieki temu, ze mieszanke o konsystencji ciasta zlozona z termoplastycznego polimeru wzmacnianego wlóknami i ukladu rozpuszczalnika stano¬ wiacego mieszanine rozpuszczalnika polimeru termo- 111 870111 870 plastycznego i cieczy nie bedacej rozpuszczalnikiem tego polimeru, nadajacej ciastu wlasnosci antyadhezyjne, pod¬ daje sie wytlaczaniu i granulowaniu po czym z tak przygo¬ towane} mieszaniny formuje sie przez walcowanie na jednej strome tasmy formujacej pierwsza warstwe plyty, suszy sie, a i nastepnie na utworzona pierwsza warstwe ponownie nanosi sie przez walcowanie w temperaturze pokojowej warstwe zgranulowanej mieszanki, dla uformowania z nia pojedynczej jednolitej wstegi, która suszy sie i nastepnie oddziela od tasmy, po czym zdjeta poddaje sie wulkanizacji.Pojedyncza jednolita wstege, korzystnie spaja sie przed wulkanizacja. Walcuje sie mieszanine o konsystencji ciasta nalozona na pojedyncza jednolita wstege przed jej wysu¬ szeniem i oddzieleniem od tasmy lub walcuje sie miesza¬ nine o konsystencji ciasta nalozona na pojedyncza jedno¬ lita wstege po oddzieleniu jej od tasmy, przed spajaniem i wulkanizacja. Korzystnie walcuje sie w temperaturze pokojowej.Sposób wedlug wynalazku umozliwia latwe nalozenie stosunkowo grubych warstw w kazdej operacji walcowania.Zarówno operacja suszenia, jak i wulkanizacji sa niezalezne od temperatury walców, zas ich przebiegiem steruje sie indywidualnie, gdyz prowadzi sie je zupelnie oddzielnie.Proces wytwarzania plyt sposobem wedlug wynalazku przebiega w sposób ciagly i na plyte oddzielona od tasmy, w miare potrzeby, w celu zwiekszenia jej grubosci naklada sie na dalsze warstwy mieszanki. Wszystkie nalozone warstwy tworzace plyte spaja sie i wulkanizuje, po czym gotowa plyte zwija sie lub tnie na odcinki o dowolnych pozadanych wymiarach.Plyty, otrzymane sposobem wedlug wynalazku przerabia sie na uszczelki i inne wyroby, wytwarzane z takich plyt.Sposób wedlug wynalazku jest blizej wyjasniony w przy¬ kladach wykonania, przedstawiajacych wytwarzanie plyt 2 dwóch mieszanek o zupelnie róznych skladach oraz na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wytwarzanie plyt sposobem wedlug wynalazku na urzadzeniu z dwoma parami walców-schematycznie, a fig. 2 — wytwarzanie plyt spo¬ sobem wedlug wynalazku na urzadzeniu z trzema parami walców-schematycznie.Przy k l a d I. Sporzadza sie znana mieszanine azbesto- wo-kauczukowa o nastepujacym skladzie (wszystkie ilosci wyrazone w procentach wagowych): Kauczuknaturalny 7,36 Kauczuknitrylowy 2,29 Wlókno azbestowe (czwarty gatunek) 49,55 Baryt 9,58 Kreda (sproszkowany weglan wapnia) 12,19 Tlenekcynku 0,33 Siarka 0,29 Kwasstearynowy 0,03 Weglansodu 0,58 Toluen 10,78 Woda 6,65 4 . ,-'". ., stepujacym skladzie (wszystkie ilpsci wyrazone w procen¬ tach wagowych): Razem 100,0% Skladniki miesza sie do konsystencji ciasta, tworzac najpierw mieszanine obu kauczuków i toluenu, które na¬ stepnie miesza sie z pozostalymi skladnikami, przy czym wode i weglan sodu dodaje sie pod koniec cyklu mieszania.Powstala mieszanine o konsystencji ciasta wytlacza sie i granuluje przed dalszym przerobem, który opisano dalej.Przyklad II. Sporzadza sie mieszanine do wytwa¬ rzania plyt oparta na polichlorku winylu (PCW), o na- 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Polimer PCW, gatunek przeznaczony do sporzadzania past (Corvic p 65/60) Lateks (PCW/1) (Breon S 110/10) Proszek PCW (Vinnol VE 40/1) Lateks PCW (2) (Breon 4001) Kauczuk nitrylowy Talk Dwucyjanodwuamid Sadza lampowa Wlókna azbestowe (czwarty gatunek) Weglan sodu » ¦ ¦ Toluen Woda 11,75 3,82 3,82 5,87 2,59 3,82 0,80 0,02 31,16 - 0,26 33,50 2i59 Razem 100,0% Mieszanie prowadzi sie w mieszalniku z dwoma rotorami o ksztalcie litery sigma, sporzadzajac najpierw z kauczuku* toluenu mieszanine o konsystencji ciasta, do której nastep¬ nie dodaje sie PCW -(gatunek przeznaczony do sporzadza¬ nia past), Lateks PCW (1), proszek PCW, talk, dwucyjano¬ dwuamid i sadze lampowa, tworzac ciastowata mieszanine 0 gladkiej powierzchni, a nastepnie miesza sie ja z wlóknem azbestowym i lateksem PCW (2), tworzac ciastowata mie¬ szanine zawierajaca polimer i azbest. Pod koniec cyklu: mieszania, w celu nadania mieszaninie pozadanej wlasci¬ wosci „uwalniania", dodaje sie roztwór weglanu sodu w wodzie. Nastepnie mieszanine wytlacza sie i granuluje.Z mieszanin sporzadzonych jak opisano w przykladach. 1 i II formuje sie plyty na urzadzeniu przedstawionym na rysunku na fig. 1. Urzadzenie to sklada sie z tasmy stalowej 3 bez konca, zamontowanej tak, ze przesuwa sie ona po¬ miedzy pierwsza para walców 4 i 5, druga para walców 6 i 7 oraz prowadzacym walkiem 8. W suszarce 9 znajduja, sie dwie strefy suszace 10 i 11, usytuowane pomiedzy trzema zespolami elementów grzejnych 12.Podczas biegu tasmy przechodzi ona odpowiednio przez, strefy suszace 10 i 11. Zgranulowana mieszanine 13 o kon¬ systencji ciasta podaje sie do szczelin pomiedzy dwoma parami walców, a wytworzona plyte 14, oddzielona od tasmy stalowej 3 po jej przejsciu przez prowadzacy walek 8, kierujacy tasme do pierwszej pary walców 4 i 5, zwija sie w bele 15. W ? elu zwiekszenia dzialania ukladu rozpusz¬ czalnikowego, nadajacego ciastowatej mieszaninie wlasci¬ wosci „uwalniajace", wykonczenie powierzchni, to jest gladkosc walców 4, 5, 6 i 7 jest znacznie wieksza, niz glad¬ kosc roboczej powierzchni tasmy stalowej 3.Tak otrzymana plyte spaja sie, przepuszczajac ja przez, szczeline pomiedzy para waców kalandra, a nastepnie przez komorowy aparat wulkanizujacy, po czym chlodzi sie ja i ponownie zwija.W przypadku stosowania znanych mieszanin azbestowo- -kauczukowych opisanych poprzednio, przeznaczonych dc wytwarzania uszczelek, porównano wlasciwosci plyty wy¬ tworzonej sposobem wedlug wynalazku z wlasciwosciami plyty wytworzonej z tej samej mieszaniny w znany sposób na kalandrze typu „IT".Otrzymane wyniki przedstawiono w tablicy.Chociaz wytrzymalosc na rozciaganie plyty otrzymanej sposobem wedlug wynalazku jest nizsza niz wytrzymalosc plyty otrzymanej przez kalandrowanie na kalandrze „IT", to jednak odksztalcenie przy sciskaniu obu plyt jest podobne a wartosc relaksacji naprezen znacznie wyzsza w przypadka.5 Tablica Wlasciwosci Grubosc (mm) Ciezar wlasciwy (kg/m3/ /xl03) Odksztalcenie trwale przy sciskaniu % Powrót elastyczny % Wytrzymalosc na rozcia¬ ganie (MN/M2) — w kierunku zgodnym z kierunkiem walcowania — w kierunku poprzecz¬ nym do kierunku wal¬ cowania Wartosc relaksacji na¬ prezen (MN/m2) i Sposób wedlug wynalazku 2,36 1,93 6,7 24,3 14,6 ' 6,2 17,8 | Kalandro¬ wanie metoda „IT" 1,51 2,1 8,7 30,6 25,9 8,6 ?A 1 plyty wytwarzanej sposobem wedlug wynalazku. Poniewaz sposobem wedlug wynalazku ze znanej mieszaniny daje sie wytworzyc plyty o wlasciwosciach, które pozwalaja na ich praktyczne zastosowanie, wlasciwosci te mozna poprawic przez odpowiednie dobranie skladu mieszaniny.Plyty mozna równiez wytwarzac sposobem wedlug wy¬ nalazku przy uzyciu rzadzenia o trzech parach walców nakladajacych mieszanine o konsystencji ciasta (fig. 2).Urzadzenie to sklada sie z tasmy 21 bez konca, która prze¬ chodzi przez szczeline pomiedzy para walców 24 i 25 a na¬ stepnie przez suszarke 23, prowadzace walki 22, ponownie przez suszarke 23 i druga szczeline pomiedzy para walców 26 i 27. Nastepnie tasma 21 przechodzi jeszcze raz przez suszarke 23, prowadzacy walek 22 i wraca znowu do pierw¬ szej szczeliny pomiedzy walcami 24 i 25.Kierunek przebiegu tasmy 21 zarówno wewnatrz su¬ szarki 23, jak i poza nia wskazano strzalkami. Za prowadza¬ cymi walkami 22 znajduje sie skrobak 28, którego ostrze umieszczone jest tak, ze zanim tasma 21 zostaje na zewnatrz suszarki 23 zawrócona do pierwszej szczeliny pomiedzy walcami 24 i 25, skrobak 28 oddziela od niej utworzona na niej plyte 30, umozliwiajac, za pomoca walków prowadza¬ cych 29, plycie 30 oddzielonej od tasmy 21 zawrócenie do suszarki 23 i przejscie przez trzecia szczeline pomiedzy para walców 31 i 32.Po przejsciu przez trzecia szczeline miedzy walcami 31 i 32 plyta 30 przechodzi przez suszarke 23 i za pomoca prowadzacego walka 29 jest ponownie kierowana do suszar¬ ki 23. Po powtórnym przejsciu przez suszarke 23 formowana plyta przechodzi przez czwarta szczeline pomiedzy para walców 33 i 34, które sluza do spojenia materialu plyty przed obróbka w komorowym wulkanizacyjnym aparacie 35. Gotowa plyte odbiera sie na stanowisku nawijania 36.Wytwarzajac plyty sposobem wedlug wynalazku na urzadzeniu przedstawionym na fig. 2, ciastowata miesza¬ nine 37 doprowadza sie do szczeliny pomiedzy pierwsza para walców 24 i 25, nakladajac na tasmie 21 warstwe ma- 870 6 terialu nalozona w operacji pierwszego walcowania. War¬ stwe te suszy sie podczas dwukrotnego przejscia przez suszarke 23 i wprowadza do szczeliny pomiedzy druga para walców 26 i 27, gdzie w operacji drugiego walcowania 5 naklada sie na nia nastepna warstwe ciastowatej mieszaniny 38 tworzaca z poprzednio nalozona warstwa mieszaniny 37 jedna plyte, która po jednokrotnym przejsciu przez su¬ szarke 23 oddziela sie za pomoca ostrza skrobaka 28 od tasmy 21 i zawraca przez suszarke 23 do szczeliny po¬ lo miedzy trzecia para walców 31 i 32.W szczelinie tej, w trz :ciej operacji walcowania, na poprzednio uformowanej plycie naklada sie dalsza warstwe mieszaniny 39, tworzaca jedna plyte z warstwami miesza¬ niny nalozonymi w poprzednich operacjach walcowania. 15 Plyte te po dwukrotnym przejsciu przez suszarke 23 spaja sie pomiedzy walcami 33 i 34 i poddaje utwardzeniu lub wulkanizacji w podwyzszonej temperaturze w komorowym aparacie wulkanizacyjnym 35 a nastepnie zwija.Po uruchomieniu urzadzenia, przedstawionego na fig. 2 20 cala sekcja, w której nastepuje nakladanie kolejnych warstw mieszaniny moze byc nadzorowana przez jednego operatora, .gdyz proces zasilania urzadzenia ciastowata mieszanina Odbywa sie w zasadzie calkowicie automatycznie a wymagana ilosc stablstkowanej, ciastowatej mieszaniny dostarczana 25 jest do kazdej szczeliny pomiedzy walcami w sposób ciagly ^ Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzaria plyt o nieograniczonej dlugosci z polimerów wzmacnianych wlóknami przez nakladanie warstw i walcowanie, znamienny tym, ze mieszanke o konsystencji ciasta zlozona z termoplastycznego polimeru wzmocnionego, wlóknami' i rozpuszczalnika stanowiacego mieszanine rozpuszczalnika polimeru termoplastycznego i cieczy nie bedacej rozpuszczalnikiem tego polimeru nadajacej ciastu wlasnosci antyadhezyjne, poddaje sie wytlaczaniu i granulowaniu, po czym z tak przygotowanej mieszaniny formuje sie przez walcowanie na jednej stronie tasmy formujacej pierwsza warstwe plyty, suszy sie, a na¬ stepnie na utworzona pierwsza warstwe ponownie nanosi 40 sie przez walcowanie w temperaturze pokojowej warstwe zgranulówanej mieszanki, dla uformowania z niej pojedyn¬ czej jednolitej wstegi, która suszy sie i nastepnie oddziela od tasmy, po czym zdjeta poddaje wulkanizacji. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze poje¬ dyncza jednolita wstege korzystnie spaja sie przed wulka¬ nizacja. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze walcuje sie mieszanke o konsystencji ciasta nawozona na pojedyncza jednolita wstege przed jej wysuszeniem i od¬ dzieleniem od tasmy. 4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze walco¬ wanie prowadzi sie w temperaturze pokojowej. 5. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze walcuje sie mieszanine o konsystencji ciasta nalozona na pojedyncza 55 jednolita wstege po oddzieleniu jej od tasmy przed spajaniem i wulkanizacja. 6. Sposób wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze walco¬ wanie prowadzi sie w temperaturze pokojowej.111 870 FtG.l 4 12 5 \y vvy \/ Nvy f?4/\ /\ /\ /\ /\ /\ /\ /\ /\ /\ v; 12 29 tzzzza 30 nC\ lvDD Z-d 2, z. 651/1400/81, n. 110+20 egz.Cena 45 zl PL

Claims

Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzaria plyt o nieograniczonej dlugosci z polimerów wzmacnianych wlóknami przez nakladanie warstw i walcowanie, znamienny tym, ze mieszanke o konsystencji ciasta zlozona z termoplastycznego polimeru wzmocnionego, wlóknami' i rozpuszczalnika stanowiacego mieszanine rozpuszczalnika polimeru termoplastycznego i cieczy nie bedacej rozpuszczalnikiem tego polimeru nadajacej ciastu wlasnosci antyadhezyjne, poddaje sie wytlaczaniu i granulowaniu, po czym z tak przygotowanej mieszaniny formuje sie przez walcowanie na jednej stronie tasmy formujacej pierwsza warstwe plyty, suszy sie, a na¬ stepnie na utworzona pierwsza warstwe ponownie nanosi 40 sie przez walcowanie w temperaturze pokojowej warstwe zgranulówanej mieszanki, dla uformowania z niej pojedyn¬ czej jednolitej wstegi, która suszy sie i nastepnie oddziela od tasmy, po czym zdjeta poddaje wulkanizacji.
2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze poje¬ dyncza jednolita wstege korzystnie spaja sie przed wulka¬ nizacja.
3. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze walcuje sie mieszanke o konsystencji ciasta nawozona na pojedyncza jednolita wstege przed jej wysuszeniem i od¬ dzieleniem od tasmy.
4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze walco¬ wanie prowadzi sie w temperaturze pokojowej.
5. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze walcuje sie mieszanine o konsystencji ciasta nalozona na pojedyncza 55 jednolita wstege po oddzieleniu jej od tasmy przed spajaniem i wulkanizacja.
6. Sposób wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze walco¬ wanie prowadzi sie w temperaturze pokojowej.111 870 FtG.l 4 12 5 \y vvy \/ Nvy f?4/\ /\ /\ /\ /\ /\ /\ /\ /\ /\ v; 12 29 tzzzza 30 nC\ lvDD Z-d 2, z. 651/1400/81, n. 110+20 egz. Cena 45 zl PL