Ugrás a tartalomhoz

A polimertechnika alapjai

Czvikovszky Tibor, Nagy Péter, Gaál János (2007)

Kempelen Farkas Hallgatói Információs Központ

7.2 A kalander működése

7.2 A kalander működése

A kalanderezés során a kalander hengerei a polimert az adott formára (fólia, film) hozzák. Célszerű, ha a kalander hengereinek csak az alakadással kapcsolatos munkát kell elvégezniük, és a polimer megömlesztése, plasztifikálása más műveleti egységben történik. (A kalander túl drága berendezés, ezért plasztifikálásra igénybe venni nagyon gazdaságtalan megoldás.)

A kalanderre a megfelelő adalékokkal előre összekevert homogén polimer ömledéket visznek fel. Ezt a homogén ömledéket az előplasztikálás során állítják elő. Az előplasztikálás történhet a keverés után szakaszos üzemben, különböző belsőkeverőkkel, vagy folyamatosan, a keveréssel egy lépésben, keverőextruderrel.

A folyamatos előplasztikálás előnyösebb a késztermék minősége szempontjából, mert könnyebben biztosítható az egyenletes ömledékminőség, az állandó hőmérséklet és az ömledék azonos termikus és deformációs „előélete”.

A folyamatos előplasztikálást végző keverőextrudereknél nagy gondot fordítanak a polimer homogenizálására. Az extruder csigáján különféle keverő és gyúró elemeket alakítanak ki a homogenizálás minél tökéletesebbé tételére.

A kalander előtt keverő hengerszéket alkalmaznak. Ez a további homogenizálás mellett pufferként (kiegyenlítőként) is működik, valamint a polimer ömledékben jelen levő gázok eltávozására is lehetőséget ad. A keverő hengerszéknél a hengerek közötti rés nem párhuzamos, ezért az anyag a hengerek egyik végétől a másikig „vándorol”. Itt forgó késsel egy szalagot leválasztanak, és azt szállítószalag segítségével folyamatosan a kalanderre vezetik. A kalanderre adagolt anyag mennyiségének egyenletesnek kell lennie, különben a kalander hengerei előtt, a hengerrésnél képződő szakáll (7.4. ábra) túlzottan lehűlne, ami a fólia minőségének romlását idézné elő. A szakállképződés minden hengerpár előtt szükséges, ez biztosítja az egyenletes fóliavastagságot.

Szakállképződés a kalander hengerei között

7.4 ábra: Szakállképződés a kalander hengerei között [7.8]

A szállítószalag mentén célszerű fémkereső berendezést is felszerelni. A polírozott kalander hengerek felülete nagyon kényes a közéjük kerülő fémdarabokra, és a javíttatás igen költséges. E miatt gyakran a keverőhengerszék és a kalander között ömledékszűrőt, un. strainer-t (szita) alkalmaznak. A strainer olyan csigás extruder, ahol az extruder szerszám hiányzik, a henger végén csak egy szitaszövetből álló szűrőbetét található.

A két henger közül a polimer a melegebb, a mattabb, vagy a nagyobb kerületi sebességű hengerre tapad fel, és így kerül a következő hengerpárra. Fontos, hogy a hőmérséklet egyenletes legyen a henger szélessége, valamint kerülete mentén, mivel nagyobb hőmérsékletkülönbség a henger egyes területeinek eltérő hőtágulását, és ezzel egyenetlen fóliavastagságot okoz. A hengereket nyomás alatt levő forró vízzel fűtik. A fűtőközeg furatait a henger felületétől mintegy 50 mm távolságban képezik ki.

Egyes alkalmazásoknál a fólia felületét mintázattal látják el. Ez az eljárás az un. prégelés v. barkázás. A prégelést a kalandert elhagyó fólia kismértékű lehűlése után, annak termoplasztikus állapotában végzik egy hűtött, mintás nyomóhenger és gumibevonatú ellen henger között.

A fóliát ezek után hűtőhengerek során átvezetve szobahőmérsékletre hűtik. A fólia széleit vágó-hengerekkel levágják, és a hulladékot a keverőegységbe visszavezetik. A kalander utolsó hengereinek egyike felett vastagságmérő készüléket helyeznek el. Az itt használt vastagságmérők általában β-sugárzó izotópokkal működnek. A vastagságmérő jelével az utolsó hengerpár résméretét tudják korrigálni, és így a fólia vastagságot azonos értéken tartani.

A kalandersor (7.5 ábra) végén a fóliát feltekercselik. A tekercselőnek biztosítania kell az állandó (kerületi) sebességet, miközben a tekercs átmérője folyamatosan nő. Ehhez speciális, nyomatékváltóval és fordulatszám szabályozóval ellátott hajtásokat használnak. A modern tekercselőknek általában három állása van. Amíg az első állásban folyik a tekercselés, a másodikban leveszik a kész fóliatekercset, a harmadikban pedig elhelyezik az új tekercselő-hüvelyt.

Kalandersor

7.5 ábra: Kalandersor [7.5]