Charakteristika kalandrování termoplastů

10.3.1.1 Charakteristika kalandrování termoplastů

Ing. Miloš Sova, CSc.

Kalandrování neboli válcování je technologický postup zpracování některých termoplastů, kterým se vyrábějí fólie nebo desky mezi vyhřívanými válci kalandrů. Patří k nejproduktivnějším způsobům výroby fólií a podlahovin z měkčeného i neměkčeného PVC. Při kalandrování je plast tvářen v mezeře mezi dvěma vyhřívanými kovovými válci, které se otáčejí různou rychlostí. Z hlediska tepelného namáhání zpracovávaného polymeru je výroba na kalandrech příznivější než při vytlačování, takže např. PVC směsi mohou mít menší obsah stabilizátoru. Kalandrovací linka také umožňuje rychlou změnu materiálu.

Postup výroby je následující: Plast, tedy např. měkčený PVC, se připraví smícháním práškového PVC se změkčovadlem ve studené míchačce, načež se zželatinuje zahříváním při 170 ⁰C v hnětacím nebo vytlačovacím stroji. Zželatinovaná a zplastikovaná směs pak přichází na zásobovací dvouválec, kde se promíchává vlivem nestejné rychlosti válců při teplotě 165 ⁰C. Válce jsou vytápěny olejem nebo parou. Z nich se po několikerém „prořezání”, tj. po sejmutí části hmoty s povrchu válců a po jejím opětném navedení, hmota s povrchu válců snímá ručně nebo strojně a převede se na víceválcový kalandr. Ze směsi prohnětené na dvouválci také může být plynule sřezáván pás a ten je pomocí dopravníku přemísťován na víceválec, kde se válcuje fólie. Její povrch může být upraven potiskováním nebo dezénováním a přes chladicí válec se vede k navíjecímu zařízení.

Linka na výrobu fólií kalandrováním:

1- vytlačovací stroj, 2 - dopravník, 3 - kalandr, 4 - dezénovací zařízení, 5 - chladicí válce,

6 - kontrolní zařízení, 7 - navíjecí zařízení

Snaha dosáhnout plynulého výrobního procesu a vysokých výkonů vede ke stavbě výrobních linek, u kterých činí odtahovací rychlost fólie až několik desítek metrů za minutu. Příklad takové linky je na obrázku linky na výrobu fólií kalandrováním. V ní je příprava směsi zajišťována místo na dvouválci šnekovým vytlačovacím strojem.

Hlavní součástí linky je kalandr čili válcovací stroj. Na rozdíl od míchacího dvouválce, na kterém se provádějí přípravné operace jako míchání a ohřívání, je posláním kalandru zabezpečit výrobu finálního produktu. Proto jejich konstrukce je mnohem náročnější a přesnější.

Válcovací stroje se podle počtu válců rozdělují na dvou-, tří-, čtyř- a pětiválce. Dvouválcové kalandry slouží ke zdvojování fólií a při výrobě podlahovin, zatímco tříválce k jednostrannému vytváření nánosu na textilním podkladu. Nejčastější jsou čtyřválcové kalandry, na nichž se vyrábějí fólie z měkčeného i neměkčeného PVC. Víceválcové, především pětiválcové kalandry se speciálně používají na zpracování neměkčeného PVC na fólie.

K tváření plastu na kalandru dochází prakticky jen v těsné blízkosti mezery mezi otáčejícími se vytápěnými válci. Této mezeře se říká skus. Ostatní část povrchu válců slouží pouze k dopravě materiálu do skusu. Válce mohou mít buď stejné nebo rozdílné obvodové rychlosti. Poměr těchto rychlostí se pak nazývá skluz. Skluz bývá většinou stálý, ale v případě potřeby je možné jej měnit výměnou ozubených kol.

Funkce kalandru je následující: První mezera mezi válci, nazývaná také štěrbina, je zásobována pásem materiálu z dvouválce nebo z hnětiče. Mezerou mezi otáčejícími se válci může projít jen část hmoty, přebytečná se hromadí před ní a vytváří otáčející se roličku. V té se hmota intenzivně hněte a intenzita hnětení závisí na rozdílu obvodových rychlostí válců. Roličky materiálu…