Разновидности ПВХ и их применение. Часть 43. Технологии производства. Каландрование

По сути, каландр представляет собой набор из четырех гигантских стальных роликов, установленных в чугунной раме, обычно в перевёрнутой L-образной форме, таким образом, что они могут вращаться, а расстояние между каждой парой роликов регулируется. Последовательное вращение и сжатие материала позволяет перемещать рулонный механизм так, что получается непрерывный полимерный лист желаемой толщины. ПВХ, от жёсткого, полужёсткого и до гибкого, непрерывно производится в плёнке или листе толщиной примерно до 1,5 миллиметров и шириной до 2 метров и более. Каландрирование — намного более капиталоёмкий процесс, чем экструзия, но зато позволяет достичь более высокой производительности и более точно устанавливать толщину готовой продукции. Мини-каландры или линии Calandrette (от компании Battenfeld) доступны для производства жёстких и полужёстких плёнок ПВХ с более низкими инвестиционными затратами.

Каландровые валки должны передавать тепло равномерно по поверхности и должны независимо изменять скорость, чтобы можно было обеспечить нужное трение между двумя соседними валками. Поверхности рулонов необходимо очерчивать с точностью до нескольких микрон, чтобы обеспечить равномерную толщину пленки как в продольном, так и в поперечном направлениях. Поверхности последних двух рулонов также могут быть текстурированными, от сильно полированной до тяжёлой матовой, в зависимости от требуемой отделки листа. Горячий расплав подаётся посредством непрерывного экструдера-компаундера, например, подается во впускной зажим каландра. Одной из альтернатив является интенсивный внутренний смеситель, состоящий из двух мощных каплевидных роторов в нагретой камере, основанный на периодическом процессе, который подаёт расплав на двухвалковую удерживающую мельницу. Прохождение горячего расплава между валками создаёт давление, разделяющее их. В результате экспериментов с технологией был описан расчёт допусков с использованием статистической модели.

В зазоре, установленном между первой парой и второй парой рулонов, имеется валок подачи материала. Прохождение материала контролируется температурой валка, чистотой поверхности и соотношением скоростей валка в зазоре. Конечный зазор каландра контролирует толщину пленки. Горячий лист вытягивается из конечного рулона с помощью съёмных роликов, температура которых может регулироваться, чтобы обеспечить постепенное охлаждение, а самое регулирование происходит при помощи скорости вращения, чтобы обеспечить растяжение до требуемых размеров. Линейное тиснение может быть выполнено путём подачи горячего листа между нагретой поверхностью для тиснения и резиновым опорным валком. Окончательное охлаждение достигается с помощью барабанов с водяным охлаждением. Проблемой при каландрировании может быть неконтролируемое выделение материала, в результате чего может образоваться покрытие, которое отрицательно влияет на качество листа. Была проанализирована химическая структура покрытий, возникающая в результате каландрирования различных видов сырья, и предприняты попытки установить причины и механизмы образования покрытий. Типичные области применения материалов PVC-P включают напольные и настенные покрытия, плёночную упаковку, декоративные покрытия для поверхностей и канцелярские товары. Каландрированный лист PVC-U используется для термоформования упаковок и контейнеров.