Приблизительно с начала 60-х годов приобрел возрастающее значение
модифицированный способ каландрования и кэширования, а именно способ
переработки полимеров путем расплавления непосредственно на валках. В
противоположность каландру, с помощью валков которого осуществляется
лишь формование предварительно пластицированного полимера, в описываемых
установках нагревание, пластикация и формование полимерного сырья
производятся на двух или трех обогреваемых валках. Тем не менее для
повышения производительности переработки определенных видов полимеров (ПВХ,
полиуретан) современные установки с расплавлением сырья на валках
(например, экструдер с планетарными валками) также имеют зону
предварительной пластикации.
В отличие от каландров на установках с расплавлением полимера на валках
не изготавливаются безосновные пленки, а производится термопластичное
нанесение покрытий на тканевые, трикотажные и бумажные основы, а также
на металлическую фольгу.
Принцип работы установки для нанесения покрытий с расплавлением полимера
на валках показан на рис. 2.49.
На пару обогреваемых плавильных валков подается через дозатор сыпучий
полимер или от экструдера ленточным конвейером предварительно
пластицированная масса. Как и при каландровом методе, вследствие трения
и нагревания валков (с помощью масляного теплоносителя) в зазоре между
ними образуется пластичный наплыв полимера. Величина зазора регулируется
перемещением плавильных валков. На первом плавильном валке образуется
полимерная пленка, к которой с помощью регулируемого гуммированного
(обрезиненного) приемного валка припрессовывается несущая основа.
Такое дублирование гарантирует прочную связь полимерной пленки с несущей
основой. Для достижения особо прочного соединения основу перед
дублированием предварительно нагревают на обогреваемом барабане (валке).
Еще теплому дублированному материалу с помощью тиснильного либо
выглаживающего валка можно придать желаемый характер поверхности. После
охлаждения, измерения толщины и обрезки кромок материала его можно
сматывать в рулон.
Оба плавильных валка и приемный валок могут работать с опережением либо
с отставанием. Горизонтально расположенные плавильные валки прижимаются
друг к другу с помощью гидравлики. При этом в зависимости от вида
полимера создаются различные по величине давления (например, 20 МПа в
случае пластифицированного ПВХ и 40 МПа в случае твердого ПВХ). Для
обеспечения постоянного по величине зазора между валками можно
предпринимать различные меры по уменьшению прогиба валков (например,
установка валков с перекосом относительно друг друга).
Рабочая ширина промышленных установок с расплавлением полимера на валках
находится в пределах 950— 2150 мм. Кроме того, существуют лабораторные
установки с рабочей шириной 300 мм.
По максимальной пропускной способности (около 500 кг/ч) установка для
нанесения покрытий с расплавлением дискретной полимерной массы на валках
хотя и не может конкурировать с каландром (производительность около 1
т/ч),
но имеет существенные преимущества при частой смене
вида производимого материала. На одной и той же установке можно
изготавливать, например, поливинилхлоридные и полиуретановые
искусственные кожи и материалы на основе полиэфиров. Кроме того, на этих
установках при наличии дополнительной станции дублирования можно
изготавливать многослойные материалы типа ’’сэндвич”, т.е. материалы, у
которых между двумя полотнами основы находится Полимерный слой
(например, ткань — полимер — бумага).
Рабочая скорость таких установок в зависимости от материала
приблизительно 12 м/мин.
Существенным преимуществом установок с расплавлением полимера на валках
является малая занимаемая ими площадь. Так, например, для установки с
рабочей шириной 1500 мм требуется площадь приблизительно 8 х 10 м.