Kalandrowanie ( walcowanie )
Do najbardziej kosztownych urządzeń stosowanych do przetwórstwa tworzyw zalicza się linie kalandrujące do wytwarzania folii z PVC, o wydajnościach do wielu ton na godzinę.
Składają się one z wstępnych urządzeń pomocniczych, jak: mieszarki typu gniotowników do sporządzania receptur, wytłaczarki, mieszarki wewnętrzne, walce mieszające lub tzw. wytłaczarki filtrujące (tzw. strainery) do uplastycznienia i żelowania mas do formowania, najczęściej występujących w postaci proszku oraz urządzeń wykończających do chłodzenia, rozciągania, wyciskania, obcinania krawędzi i nawijania gotowego produktu. Nadawanie kształtu produktowi następuje w kalandrze. Przetwarzana masa do formowania jest zadawana na walcarkę zasilającą i transportowana z walca na walec poprzez coraz węższe szczeliny.
Kalandry mają zwykle od 2-6 walców o wzajemnie równoległych osiach, umieszczonych w jednym rzędzie pionowym, lub odpowiednio przesuniętych. Sąsiednie walce obracają się w przeciwnym kierunku. Walce mają regulowane obroty, a dla zapewnienia łatwiejszego przechodzenia tworzywa z walca na walec, kolejne walce mają malejące prędkości obwodowe. Odległość kolejnych walców od siebie zmniejszają się stopniowo, dzięki czemu w kolejnych szczelinach międzywalcowych tworzą się z nadmiaru materiału obracające rolki , wywołujące ujednorodnienie kalandrowanego tworzywa. Zmniejszające się natomiast szczeliny międzywalcowe zapewniają m.in. usunięcie z plastyfikatu pęcherzyków powietrza. Grubość folii otrzymane przez kalandrowanie wynosi od 0,1-2 mm (najczęściej od 0,3-1 mm). Folia otrzymane metodą kalandrowania jest zorientowana w kierunku wzdłużnym. Dla zapewnienia stałej grubości wytwarzanej folii temperatura poszczególnych walców powinna być w czasie stała. Natomiast w kierunku kalandrowania temperatury poszczególnych walców mogą być coraz wyższe, jednakże ograniczone pewną górną temperaturą zdeterminowaną rodzajem przetwarzanego tworzywa. Zaletą kalandrowania jest duża wydajność, niewielki udział pracy ręcznej oraz wysoka jakość wyrobów.
Formy budowy kalandrów różnią się od siebie najczęściej takimi elementami jak liczba i ustawienie walców grzewczych i chłodzących (rysunek 3.56)
Rysunek 3.56 Różne formy budowy kalandrów.
Forma budowy Ogólny zakres stosowania
+ Kalander 2-walcowy
+ w kształcie litery 1 Wykładziny podłogowe, płytki winylowe,
satynowanie płyt IT,grube płyty kauczukowe
Kalander 3-walcowy
w kształcie litery 1 Wykładziny podłogowe, płyty kauczukowe,
gładzenie frykcyjne
+ Kalander 4-walcowy
+ w kształcie litery 1
+
+ Folie z PVC nieplastyfikowanego, płyty kauczukowe, jedno- lub dwustronne pokrywanie tkanin lub materiałów kordowych, gładzenie frykcyjne, zdwajanie
Kalander 4-walcowy
+ + w kształcie litery F
+
+ Folie z PVC plastyfikowanego, płyty kauczukowe, jedno- lub dwustronne pokrywanie tkanin lub materiałów kordowych, gładzenie frykcyjne, zdwajanie.
Kalander 4-walcowy
+ + w kształcie litery F
+ z przestawnym walcem
+ czołowym Folie z PVC plastyfikowanego, płyty kauczukowe, jedno- lub dwustronne pokrywanie tkanin lub materiałów kordowych, gładzenie frykcyjne, zdwajanie.
+ Kalander 4-walcowy
+ + w kształcie litery L Folie z PVC nieplastyfikowanego.
+ Kalander 5-walcowy
+ + w kształcie litery L Folie z PVC nieplastyfikowanego.
+ + Kalander 4-walcowy
+ + w kształcie litery Z Folie z PVC plastyfikowanego, płyty kauczukowe, jedno- lub dwustronne pokrywanie tkanin lub materiałów kordowych, gładzenie frykcyjne, zdwajanie.
+ Kalander 4-walcowy
+ w kształcie litery S
+
+ Folie PVC, płyty kauczukowe, jedno- lub dwustronne pokrywanie tkanin lub materiałów kordowych, gładzenie frykcyjne, zdwajanie.
+ + Kalander 2-walcowy,
układ poziomy Grube płyty kauczukowe, wykładziny podłogowe
+ Kalander 2-walcowy,
+ układ ukośny Grube płyty kauczukowe,
linoleum.
Kalander 3-walcowy,
układ ukośny Płyty kauczukowe, jednostronne pokrywanie tkanin, gładzenie frykcyjne
+ Kalander 3-walcowy,
+ + układ w kształcie litery A Wstępne walcowanie folii do produkcji płyt prasowanych z nieplastyfikowanego PVC
Kalander 3-walcowy,
układ trójkąta Płyty kauczukowe, jednostronne pokrywanie tkanin, gładzenie frykcyjne,
+ Kalander 4-walcowy w kształcie
+ litery Z z podnoszonym walcem
+ + przednim płyty kauczukowe, jedno- lub dwustronne pokrywanie tkanin lub materiałów kordowych, gładzenie frykcyjne, zdwajanie.
Kalander 4-walcowy w kształcie
litery 1 z ukośnym ustawionym
walcem górnym płyty kauczukowe, jedno- lub dwustronne pokrywanie tkanin lub materiałów kordowych, gładzenie frykcyjne, zdwajanie
Przy większych szerokościach folii, np. do 2,8 m walce, dla osiągnięcia równej grubości folii, muszą być szlifowane na całej szerokości, tak aby uzyskać wyoblenie wygięte lub rozwierane
Według metody Luvitherm z emulsyjnego PVC w niskich temperaturach uzyskuje się najpierw kruchą i łamliwą folię walcowaną, która w kolejnym etapie, najczęściej na dwu lub czterech walcach grzewczych w wysokiej temperaturze, jest stapiana do postaci stabilnej i homogenicznej folii i w końcu rozciągana termoplastycznie w stosunku 1:3. Osiąga się przy tym wysokie wytrzymałości i niewielkie grubości 0,025-0,04 mm. Z powodu wysokich ciśnień występujących na szczelinach kalandrów, przy produkowaniu folii o szerokościach do 2,6 m, walce formujące muszą być podtrzymywane przez walce wspierające. Folie typu Luviterm stosuje się jako taśmy klejące.
Kompozyty foliowe – kompozyty foliowe tworzy się m.in. przez nanoszenie stopów PE otrzymywanych z dyspersji lub roztworów z dysz o szerokich szczelinach. Do „zdwajania”, tzn. łączenie dwu wstęg tworzywa o podobnych właściwościach w jedną pozbawioną porów wstęgę , stosuje się kalandry dogniatające. Urządzenie typu Auma z bezkońcową stalową taśmą dociskową, która dociska wstępnie ogrzane grube wstęgi tworzywa do cylindra obracającego się za pomocą własnego napędu), służy do tzw. kaszerowania grubszych wstęg tworzywa, np. wielowarstwowych wykładzin podłogowych.
Laminowanie i nanoszenie powłok – Laminaty elastyczne z tworzyw termoplastycznych i wstęg nośnych z papieru lub włókien tekstylnych, dzianin, tkanin (także na bazie materiałów mineralnych lub włókna szklanego ) są używane w różnorodnych formach do takich zastosowań jak: materiały opakowaniowe, powłoki ochronne typu plandek, taśmy budowlane uszczelniające lub dachowe, półfabrykaty do produkcji różnych tekstyliów, wykładziny podłogowe z tekstyliów z jednostronnym pokryciem tworzywem, elastyczne wykładziny wielowarstwowe, tapety tekstylne, sztuczna skóra, a także wierzchni materiał obuwniczy.
Często w produkcji ciągłej takich laminatów uwzględnia się dodatkowe operacje takie jak nakładanie na nośnik kolejno: materiału poprawiającego przyczepność jednej lub więcej warstw (także zdolnych do spieniania ), warstwy wierzchniej, a także barwienie lub nadruk jedno lub wielokolorowy. W zależności od potrzeb stosuje się inne operacje pośrednie, jak suszenie, żelowanie czy suszenie, żelowanie czy rozciąganie na zimno. Do tychże operacji są jednakże wymagane wysoko wyspecjalizowane maszyny.
Kolejnymi etapami wykończającymi mogą być:
- kaszerowanie za pomocą kalandra poprzez wprowadzenie ( wstępnie pokrytych innym materiałem ) wstęg nośnych pomiędzy ostatnią parę walców kalandrujących lub za pomocą walca dodatkowego, np. do produkcji tapet tekstylnych , skóry sztucznej bądź spienionej lub jako warstw podstawowych spienionych wykładzin podłogowych z wtórnym spienianiem kalandrowanej, poniżej temperatury spieniania, warstw rdzeniowej laminatu;
- powlekanie na zwykłych maszynach do powlekania z nożami raklowymi do nanoszenia określonej grubości warstwy; wstęga nośna jest podpierana w miejscu działania rakla, przed nanoszeniem na warstwę nośną gęsta masa kryjąca jest walcowana.
TABELKA I ZDJECIA w pliku .doc
