專利名稱：用于制造使用熱塑性樹脂的熱收縮絕緣套管的冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在制造使用熱塑性樹脂的熱收縮絕緣套管中，用于制造使用熱塑性樹脂的熱收縮絕緣套管的冷卻裝置，其中，使固有粘度低的熱塑性樹脂熔融，同時(shí)以未延展的狀態(tài)形成具有均勻厚度與直徑的管狀。
如果加熱這種PVC樹脂超過轉(zhuǎn)移點(diǎn)，引起非晶體部分PVC分子段的微布朗運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，分子間間隔擴(kuò)大，分子間結(jié)合力減弱，同時(shí)出現(xiàn)軟化，這種場合，降低拉伸強(qiáng)度和硬度等物理性質(zhì)，但是彈性增加，如果加熱PVC的溫度超過150℃，微布朗運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步活躍，同時(shí)影響至晶體部分，分子間結(jié)合力急劇減少，這種狀態(tài)下，如果加壓，顯示引起分子間易于流動(dòng)的熱塑性。
另外，PVC是玻璃化轉(zhuǎn)移溫度約為80℃的非結(jié)晶性高分子物質(zhì)，為了形成熱收縮絕緣套管，一般必須加熱至230℃的高溫，這種加熱工序中產(chǎn)生的氣體在工作環(huán)境方面需要迅速改善的對策，擠出工序中由于碳化，必須隨時(shí)打掃金屬模后才能再次運(yùn)轉(zhuǎn)，因而在工序進(jìn)行過程中產(chǎn)生許多缺陷或者使生產(chǎn)率降低，成為很多制造成本上升的主要原因，特別是現(xiàn)在，出現(xiàn)缺陷時(shí)也不能再次利用，而作為工業(yè)廢品處理。
特別是存在下述問題，PVC由于樹脂自身的限制，很難同時(shí)具有高耐熱性產(chǎn)品的品質(zhì)，與紫外線等高能量接觸，會(huì)被活化，引起脫鹽酸、分子斷裂交聯(lián)化、氧化分解等復(fù)合劣化(degradation)現(xiàn)象，在軟質(zhì)產(chǎn)品的場合，由于增塑劑的遷移(migration)，漸次產(chǎn)品硬化，或者與周圍的濕氣反應(yīng)，出現(xiàn)加水分解的現(xiàn)象。
另一方面，由于由發(fā)達(dá)國家開始的對人體的有害論，開始限定各種重金屬，并且有關(guān)于氣體劑誘發(fā)癌癥的報(bào)告，以至于一部分玩具產(chǎn)品中禁止使用主要使用PVC的DOP，一部分已經(jīng)準(zhǔn)備階段性縮小PVC等的方案。
因而，作為這種PVC的替代原料，最近加速開發(fā)的物質(zhì)，是通過DMT法和TPA法的聚合工序制備，在對苯二酸二甲酯或?qū)Ρ蕉嵋叶减サ戎刑砑泳酆洗呋瘎?、各種添加劑等，經(jīng)過愛斯塔(Ester)交換反應(yīng)、聚合反應(yīng)、冷卻干燥工序制備的PET(Polyethylene terephthalate)樹脂和使己內(nèi)酰胺含有水和各種添加劑，經(jīng)過加成和縮合反應(yīng)工序進(jìn)行聚合和固化，制備得到的Nylon(Polyamide)樹脂等相對粘度低于PVC的熱塑性樹脂。
可是，經(jīng)過擠出工序擠出的PET樹脂和Nylon樹脂等低粘度的熱塑性樹脂不具有作為熔融樹脂必需的剪切率，因而存在用于制造管狀絕緣套管或管的擠出成形通過目前的擠出成形怎么也不可能實(shí)現(xiàn)的問題。
為了實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明冷卻裝置的特征在于，由下述部件組成，使由擠出臺(tái)擠出的熔融樹脂垂直貫通，同時(shí)通過與冷卻水接觸使之急劇冷卻，調(diào)節(jié)絕緣套管外徑的一個(gè)以上的冷卻臺(tái)；使被誘導(dǎo)貫通上述冷卻臺(tái)的管狀絕緣套管向下貫通，同時(shí)通過真空吸引壓維持絕緣套管外徑的真空臺(tái)；儲(chǔ)存維持一定溫度的水，使由上述真空臺(tái)誘導(dǎo)的絕緣套管通過，同時(shí)再次被冷卻的水槽；和在上述水槽內(nèi)將被誘導(dǎo)的未延展管狀絕緣套管以一定速度牽引、輸送的接取滾輪。
圖2是表示本發(fā)明冷卻臺(tái)的剖視圖。
圖3是表示本發(fā)明真空臺(tái)的剖視圖。
其中，10-冷卻臺(tái)，11-臺(tái)主體，12-套管環(huán)，13-多孔環(huán)，20-真空臺(tái)，21-臺(tái)主體，22-固體環(huán)，23-多孔環(huán)，30-水槽，40-接取滾輪。
如

圖1所示，本發(fā)明大體由冷卻臺(tái)10、真空臺(tái)20、水槽30和接取滾輪40構(gòu)成。
冷卻臺(tái)10是使通過自由下落由其上側(cè)擠出臺(tái)(未圖示)擠出的低粘度且高溫熔融樹脂垂直貫通，同時(shí)通過，并急劇冷卻熔融物的結(jié)構(gòu)，是通過供給冷卻臺(tái)10具有一定溫度的冷卻水，冷卻水與垂直通過冷卻臺(tái)10的熔融物的外徑面接觸，同時(shí)，在冷卻的同時(shí)形成水膜以穩(wěn)定維持管狀的結(jié)構(gòu)。
此時(shí)，優(yōu)選冷卻臺(tái)10以一定間隔設(shè)置至少一個(gè)以上，同時(shí)通過依次冷卻的方式進(jìn)行冷卻。
另一方面，如圖2所示，冷卻臺(tái)10通過以內(nèi)徑具有垂直錯(cuò)位的形狀在內(nèi)徑面與外徑面之間形成向上開放的凹槽11a，在外周緣端部貫通垂直的棒60，同時(shí)支撐的結(jié)構(gòu)設(shè)置臺(tái)主體11。
在具有上述臺(tái)主體11垂直錯(cuò)位的內(nèi)徑部的下部載設(shè)套管環(huán)12，其上層壓多孔環(huán)13，使水溫為5～60℃的冷卻水以7～50l/Min的速度流入向上開放的凹槽11a中。
此時(shí)，使臺(tái)主體凹槽11a的內(nèi)側(cè)形成的內(nèi)側(cè)隙壁比外側(cè)隙壁的上端部高度低，并使供給凹槽11a內(nèi)的冷卻水超過內(nèi)側(cè)隙壁的上端而被誘導(dǎo)至內(nèi)徑部，同時(shí)冷卻水的水壓被分散。
另一方面，在臺(tái)主體11的內(nèi)徑部，使上側(cè)層壓的多孔環(huán)13的上側(cè)外周緣部被夾子14固定，該夾子14的一端被垂直的棒60支撐。
根據(jù)絕緣套管的外徑，決定通過夾子14插入臺(tái)主體11內(nèi)徑部且被固定的套管環(huán)12和多孔環(huán)13內(nèi)徑的尺寸。
而且，如上所述，這種冷卻臺(tái)10通過多級設(shè)置1個(gè)以上的依次冷卻方式工作，也可以根據(jù)所要形成的絕緣套管的規(guī)格決定各個(gè)冷卻臺(tái)10之間的距離。
這樣，在多級設(shè)置的冷卻臺(tái)10的正下方設(shè)置真空臺(tái)20。
真空臺(tái)20是使被誘導(dǎo)貫通冷卻臺(tái)10的絕緣套管再次垂直通過，同時(shí)通過真空的吸引壓維持熔融物穩(wěn)定成為管狀的結(jié)構(gòu)。
如圖3所示，該真空臺(tái)20是下述結(jié)構(gòu)，具有中央垂直貫通并有垂直錯(cuò)位，特別是形成內(nèi)徑部上部比下部的內(nèi)徑大的形狀的臺(tái)主體21，使真空壓供給上述臺(tái)主體21的內(nèi)部，在向上開放的上部內(nèi)徑部層壓如冷卻臺(tái)10中的套管環(huán)22和多孔環(huán)23。
而且，如冷卻臺(tái)10，冷卻水流入臺(tái)主體21，同時(shí)持續(xù)地將冷卻水供給多孔環(huán)23。
另一方面，上部的多級式冷卻臺(tái)10和真空臺(tái)20同時(shí)被插入外周緣部的棒60支撐，特別是通過垂直的棒60，冷卻臺(tái)10和真空臺(tái)20被可上下移動(dòng)地固定。
真空臺(tái)20正下方設(shè)置的水槽30是大量儲(chǔ)存維持一定溫度水的結(jié)構(gòu)，是暫時(shí)浸漬被誘導(dǎo)貫通真空臺(tái)20的管狀熔融物的結(jié)構(gòu)。
在該水槽30內(nèi)部裝設(shè)的接取滾輪40是將浸漬于水槽30的管狀熔融物以一定的速度牽引、輸送的結(jié)構(gòu)。
此時(shí)，如果熔融物在水槽30內(nèi)浸漬地過深，則有水壓引起熔融物的外形變形的危險(xiǎn)，因而接取滾輪40的裝設(shè)位置優(yōu)選在水槽30內(nèi)水壓不會(huì)影響熔融物的深度設(shè)置。
卷繞接取滾輪40，拉出的熔融物經(jīng)過至少一個(gè)以上導(dǎo)輪50而被輸送至下面的延展工序中。
詳細(xì)說明這種結(jié)構(gòu)的作用。在擠出工序中，熔融物以具有約0.5～1.0dl/g的粘度和約150～330℃的溫度的低粘度狀態(tài)被拉出。
這種低粘度熔融物通過多級設(shè)置的冷卻臺(tái)10，同時(shí)通過依次冷卻的方式冷卻。
此時(shí)，低粘度樹脂的未延展絕緣套管的外徑由冷卻臺(tái)10的套管環(huán)12的內(nèi)徑?jīng)Q定，套管12上側(cè)層壓的多孔環(huán)13在通過的低粘度熔融物的外徑形成微細(xì)的水膜，同時(shí)被急劇冷卻。
也就是說，冷卻水被持續(xù)地供給臺(tái)主體11的凹槽11a，同時(shí)由凹槽11a通過臺(tái)主體11內(nèi)徑壁的上端部被誘導(dǎo)至多孔環(huán)13，通過在多孔環(huán)13被吸收的冷卻水在與通過中央的絕緣套管之間形成微細(xì)的水膜，通過形成該水膜冷卻絕緣套管，同時(shí)防止外徑變形。
經(jīng)過多級冷卻臺(tái)10并且被依次冷卻的絕緣套管再次經(jīng)過真空臺(tái)20，此時(shí)，在真空臺(tái)20，如在冷卻臺(tái)10用冷卻水冷卻通過的絕緣套管。
而且，由于供給臺(tái)主體21的吸引壓使絕緣套管的外徑緊貼臺(tái)主體21中央的全部內(nèi)徑，使由冷卻臺(tái)10誘導(dǎo)的絕緣套管的外徑被直接維持或進(jìn)一步擴(kuò)大。
這種作用能夠?qū)⒔^緣套管的外徑固定于真空臺(tái)20的內(nèi)徑上，因此，可以形成具有希望厚度和外徑的未延展絕緣套管。
另一方面，在真空臺(tái)20通過真空壓固定外徑的未延展絕緣套管經(jīng)過水槽30內(nèi)的水被誘導(dǎo)至接取滾輪40，用接取滾輪40將未延展絕緣套管以一定的速度拉出，再通過其一側(cè)上部設(shè)置的導(dǎo)輪50被輸送至下面的工序中。
這樣，本發(fā)明的特征在于，在急劇冷卻由擠出臺(tái)擠出的低粘度樹脂的過程中，通過多級依次冷卻的方式進(jìn)行冷卻，防止了水壓引起的變形，同時(shí)得到具有一定厚度和外徑的固態(tài)管狀絕緣套管。
此時(shí)的樹脂完全可以是聚酯和聚酰胺等。
另一方面，作為本發(fā)明絕緣套管的一個(gè)實(shí)例，將熱塑性聚酯類樹脂用干燥機(jī)干燥至水分率為100ppm以下，混合適當(dāng)量的添加劑和顏料，放入漏斗后，熔融至擠出機(jī)汽缸溫度為220～290℃，通過圓形臺(tái)進(jìn)行擠出，由擠出臺(tái)擠出的高溫低粘度樹脂垂直通過套管環(huán)和多孔環(huán)大小為φ20mm的2個(gè)冷卻臺(tái)10，同時(shí)以30l/min的速度接觸30℃的冷卻水，從而急劇冷卻低粘度樹脂，同時(shí)在成為固態(tài)的同時(shí)，調(diào)節(jié)絕緣套管的外徑，使誘導(dǎo)貫通冷卻臺(tái)10的管狀絕緣套管向下貫通至真空臺(tái)20，同時(shí)通過真空的吸引壓維持熔融物的外徑，然后通過水槽30，同時(shí)用30℃的水再次冷卻后，用接取滾輪40以一定的速度牽引、輸送未延展管狀絕緣套管，制造長軸長為16mm、短軸長為400μm的未延展絕緣套管。
將該未延展絕緣套管預(yù)熱至75℃后，用φ19mm的延展管在延展溫度100℃下進(jìn)行延展，在冷卻溫度18℃下進(jìn)行冷卻，最終得到長軸長為30mm、短軸長為100μm、寬收縮率為45％、長收縮率為7％的產(chǎn)品。
另一方面，與上述實(shí)例同時(shí)改變水槽、冷卻水溫度和冷卻水量，測定此時(shí)的加工特性和物性變化的其它實(shí)例如表1所示。
這樣制造的絕緣套管的加工特性顯示可正常操作的操作性，特別是用肉眼觀察該絕緣套管產(chǎn)品，具有呈無凹凸、長軸長度一定狀態(tài)的表面形狀。
特別是將制造的收縮絕緣套管產(chǎn)品分別切斷成長100mm，打開兩面，在98±2℃的沸水中沉積30秒鐘后，用肉眼確認(rèn)切斷面的形狀，可以看出收縮后的形狀和切斷面的形狀均維持原來的狀態(tài)。
表1

如上所述，在按照本發(fā)明提供熱收縮絕緣套管的過程中，通過采用依次冷卻方式急劇冷卻低粘度且高溫的未延展絕緣套管，具有能夠使之成為固態(tài)，同時(shí)防止水壓引起的變形，制造具有均勻厚度和希望大小外徑的形狀的未延展絕緣套管的效果。
權(quán)利要求
1.一種用于制造使用熱塑性樹脂的熱收縮絕緣套管的冷卻裝置，其特征在于，設(shè)有使由擠出臺(tái)擠出的樹脂垂直貫通，同時(shí)使之通過與冷卻水的接觸而被急劇冷卻，調(diào)節(jié)絕緣套管外徑的一個(gè)以上垂直設(shè)置的冷卻臺(tái)；使被誘導(dǎo)貫通上述冷卻臺(tái)的管狀絕緣套管向下貫通，同時(shí)通過真空吸引壓維持熔融物外徑的真空臺(tái)；儲(chǔ)存維持至一定溫度的水，使由上述真空臺(tái)誘導(dǎo)的絕緣套管通過，同時(shí)再次被冷卻的水槽；在上述水槽內(nèi)將被誘導(dǎo)的未延展管狀絕緣套管以一定速度牽引、輸送的接取滾輪。
2.如權(quán)利要求1所述的用于制造使用熱塑性樹脂的熱收縮絕緣套管的冷卻裝置，其特征在于，上述冷卻臺(tái)具有下述結(jié)構(gòu)，設(shè)有臺(tái)主體、在具有上述臺(tái)主體垂直錯(cuò)位的內(nèi)徑部層壓的套管環(huán)和多孔環(huán)，其中，上述臺(tái)主體是以內(nèi)徑部具有垂直錯(cuò)位的形狀在內(nèi)徑面與外徑面之間形成向上開放的凹槽，在外周緣端部貫通垂直的棒并被支撐的臺(tái)主體，在上述臺(tái)主體的內(nèi)徑部上側(cè)層壓的多孔環(huán)其上側(cè)的外周緣部分別被夾子固定，該夾子的一端被垂直的棒支撐。
3.如權(quán)利要求2所述的用于制造使用熱塑性樹脂的熱收縮絕緣套管的冷卻裝置，其特征在于，水溫為5～60℃的冷卻水，以7～50l/min的速度流入上述向上開放的凹槽中。
4.如權(quán)利要求2所述的用于制造使用熱塑性樹脂的熱收縮絕緣套管的冷卻裝置，其特征在于，根據(jù)絕緣套管的外徑?jīng)Q定上述套管環(huán)和上述多孔環(huán)的內(nèi)徑尺寸。
5.如權(quán)利要求1所述的用于制造使用熱塑性樹脂的熱收縮絕緣套管的冷卻裝置，其特征在于，上述真空臺(tái)由臺(tái)主體、插入向上開放的上部內(nèi)徑部的套管環(huán)和多孔環(huán)組成，其中，上述臺(tái)主體是以中央垂直貫通并具有垂直錯(cuò)位的形狀，使內(nèi)徑部的上部比下部內(nèi)徑大而向內(nèi)部供給真空壓的臺(tái)主體。
全文摘要
一種用于制造使用熱塑性樹脂的熱收縮絕緣套管的冷卻裝置,設(shè)有使由擠出臺(tái)擠出的樹脂垂直貫通,同時(shí)使之通過與冷卻水的接觸而被急劇冷卻,調(diào)節(jié)絕緣套管外徑的一個(gè)以上垂直設(shè)置的冷卻臺(tái);使被誘導(dǎo)貫通上述冷卻臺(tái)的管狀絕緣套管向下貫通,同時(shí)通過真空吸引壓維持熔融物外徑的真空臺(tái);儲(chǔ)存維持至一定溫度的水,使由上述真空臺(tái)誘導(dǎo)的絕緣套管通過,同時(shí)再次被冷卻的水槽;在上述水槽內(nèi)將被誘導(dǎo)的未延展管狀絕緣套管以一定速度牽引、輸送的接取滾輪。在制造使用熱塑性樹脂的熱收縮絕緣套管中,使用上述冷卻裝置,使固有粘度低的熱塑性樹脂熔融,同時(shí)以未延展的狀態(tài)形成具有均勻厚度與直徑的管狀。
文檔編號B29L23/00GK1350916SQ0113685
公開日2002年5月29日 申請日期2001年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月30日
發(fā)明者宋浚明, 金暎奭, 樸種珉, 宋璟鐘 申請人:可隆株式會(huì)社, 無嶝株式會(huì)社