用於製造使用熱塑性樹脂的熱收縮絕緣套管的冷卻裝置的製作方法
2023-05-13 22:21:56 3
專利名稱：用於製造使用熱塑性樹脂的熱收縮絕緣套管的冷卻裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及在製造使用熱塑性樹脂的熱收縮絕緣套管中，用於製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，同時以未延展的狀態形成具有均勻厚度與直徑的管狀。
如果加熱這種PVC樹脂超過轉移點，引起非晶體部分PVC分子段的微布朗運動，此時，分子間間隔擴大，分子間結合力減弱，同時出現軟化，這種場合，降低拉伸強度和硬度等物理性質，但是彈性增加，如果加熱PVC的溫度超過150℃，微布朗運動進一步活躍，同時影響至晶體部分，分子間結合力急劇減少，這種狀態下，如果加壓，顯示引起分子間易於流動的熱塑性。
另外，PVC是玻璃化轉移溫度約為80℃的非結晶性高分子物質，為了形成熱收縮絕緣套管，一般必須加熱至230℃的高溫，這種加熱工序中產生的氣體在工作環境方面需要迅速改善的對策，擠出工序中由於碳化，必須隨時打掃金屬模後才能再次運轉，因而在工序進行過程中產生許多缺陷或者使生產率降低，成為很多製造成本上升的主要原因，特別是現在，出現缺陷時也不能再次利用，而作為工業廢品處理。
特別是存在下述問題，PVC由於樹脂自身的限制，很難同時具有高耐熱性產品的品質，與紫外線等高能量接觸，會被活化，引起脫鹽酸、分子斷裂交聯化、氧化分解等複合劣化(degradation)現象，在軟質產品的場合，由於增塑劑的遷移(migration)，漸次產品硬化，或者與周圍的溼氣反應，出現加水分解的現象。
另一方面，由於由發達國家開始的對人體的有害論，開始限定各種重金屬，並且有關於氣體劑誘發癌症的報告，以至於一部分玩具產品中禁止使用主要使用PVC的DOP，一部分已經準備階段性縮小PVC等的方案。
因而，作為這種PVC的替代原料，最近加速開發的物質，是通過DMT法和TPA法的聚合工序製備，在對苯二酸二甲酯或對苯二酸乙二醇酯等中添加聚合催化劑、各種添加劑等，經過愛斯塔(Ester)交換反應、聚合反應、冷卻乾燥工序製備的PET(Polyethylene terephthalate)樹脂和使己內醯胺含有水和各種添加劑，經過加成和縮合反應工序進行聚合和固化，製備得到的Nylon(Polyamide)樹脂等相對粘度低於PVC的熱塑性樹脂。
可是，經過擠出工序擠出的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，因而存在用於製造管狀絕緣套管或管的擠出成形通過目前的擠出成形怎麼也不可能實現的問題。
為了實現該目的，本發明冷卻裝置的特徵在於，由下述部件組成，使由擠出臺擠出的熔融樹脂垂直貫通，同時通過與冷卻水接觸使之急劇冷卻，調節絕緣套管外徑的一個以上的冷卻臺；使被誘導貫通上述冷卻臺的管狀絕緣套管向下貫通，同時通過真空吸引壓維持絕緣套管外徑的真空臺；儲存維持一定溫度的水，使由上述真空臺誘導的絕緣套管通過，同時再次被冷卻的水槽；和在上述水槽內將被誘導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是表示本發明冷卻臺的剖視圖。
圖3是表示本發明真空臺的剖視圖。
其中，10-冷卻臺，11-臺主體，12-套管環，13-多孔環，20-真空臺，21-臺主體，22-固體環，23-多孔環，30-水槽，40-接取滾輪。
如
圖1所示，本發明大體由冷卻臺10、真空臺20、水槽30和接取滾輪40構成。
冷卻臺10是使通過自由下落由其上側擠出臺(未圖示)擠出的低粘度且高溫熔融樹脂垂直貫通，同時通過，並急劇冷卻熔融物的結構，是通過供給冷卻臺10具有一定溫度的冷卻水，冷卻水與垂直通過冷卻臺10的熔融物的外徑面接觸，同時，在冷卻的同時形成水膜以穩定維持管狀的結構。
此時，優選冷卻臺10以一定間隔設置至少一個以上，同時通過依次冷卻的方式進行冷卻。
另一方面，如圖2所示，冷卻臺10通過以內徑具有垂直錯位的形狀在內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，同時支撐的結構設置臺主體11。
在具有上述臺主體11垂直錯位的內徑部的下部載設套管環12，其上層壓多孔環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，使臺主體凹槽11a的內側形成的內側隙壁比外側隙壁的上端部高度低，並使供給凹槽11a內的冷卻水超過內側隙壁的上端而被誘導至內徑部，同時冷卻水的水壓被分散。
另一方面，在臺主體11的內徑部，使上側層壓的多孔環13的上側外周緣部被夾子14固定，該夾子14的一端被垂直的棒60支撐。
根據絕緣套管的外徑，決定通過夾子14插入臺主體11內徑部且被固定的套管環12和多孔環13內徑的尺寸。
而且，如上所述，這種冷卻臺10通過多級設置1個以上的依次冷卻方式工作，也可以根據所要形成的絕緣套管的規格決定各個冷卻臺10之間的距離。
這樣，在多級設置的冷卻臺10的正下方設置真空臺20。
真空臺20是使被誘導貫通冷卻臺10的絕緣套管再次垂直通過，同時通過真空的吸引壓維持熔融物穩定成為管狀的結構。
如圖3所示，該真空臺20是下述結構，具有中央垂直貫通並有垂直錯位，特別是形成內徑部上部比下部的內徑大的形狀的臺主體21，使真空壓供給上述臺主體21的內部，在向上開放的上部內徑部層壓如冷卻臺10中的套管環22和多孔環23。
而且，如冷卻臺10，冷卻水流入臺主體21，同時持續地將冷卻水供給多孔環23。
另一方面，上部的多級式冷卻臺10和真空臺20同時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10和真空臺20被可上下移動地固定。
真空臺20正下方設置的水槽30是大量儲存維持一定溫度水的結構，是暫時浸漬被誘導貫通真空臺20的管狀熔融物的結構。
在該水槽30內部裝設的接取滾輪40是將浸漬於水槽30的管狀熔融物以一定的速度牽引、輸送的結構。
此時，如果熔融物在水槽30內浸漬地過深，則有水壓引起熔融物的外形變形的危險，因而接取滾輪40的裝設位置優選在水槽30內水壓不會影響熔融物的深度設置。
卷繞接取滾輪40，拉出的熔融物經過至少一個以上導輪50而被輸送至下面的延展工序中。
詳細說明這種結構的作用。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被拉出。
這種低粘度熔融物通過多級設置的冷卻臺10，同時通過依次冷卻的方式冷卻。
此時，低粘度樹脂的未延展絕緣套管的外徑由冷卻臺10的套管環12的內徑決定，套管12上側層壓的多孔環13在通過的低粘度熔融物的外徑形成微細的水膜，同時被急劇冷卻。
也就是說，冷卻水被持續地供給臺主體11的凹槽11a，同時由凹槽11a通過臺主體11內徑壁的上端部被誘導至多孔環13，通過在多孔環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的水膜，通過形成該水膜冷卻絕緣套管，同時防止外徑變形。
經過多級冷卻臺10並且被依次冷卻的絕緣套管再次經過真空臺20，此時，在真空臺20，如在冷卻臺10用冷卻水冷卻通過的絕緣套管。
而且，由於供給臺主體21的吸引壓使絕緣套管的外徑緊貼臺主體21中央的全部內徑，使由冷卻臺10誘導的絕緣套管的外徑被直接維持或進一步擴大。
這種作用能夠將絕緣套管的外徑固定於真空臺20的內徑上，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20通過真空壓固定外徑的未延展絕緣套管經過水槽30內的水被誘導至接取滾輪40，用接取滾輪40將未延展絕緣套管以一定的速度拉出，再通過其一側上部設置的導輪50被輸送至下面的工序中。
這樣，本發明的特徵在於，在急劇冷卻由擠出臺擠出的低粘度樹脂的過程中，通過多級依次冷卻的方式進行冷卻，防止了水壓引起的變形，同時得到具有一定厚度和外徑的固態管狀絕緣套管。
此時的樹脂完全可以是聚酯和聚醯胺等。
另一方面，作為本發明絕緣套管的一個實例，將熱塑性聚酯類樹脂用乾燥機乾燥至水分率為100ppm以下，混合適當量的添加劑和顏料，放入漏鬥後，熔融至擠出機汽缸溫度為220～290℃，通過圓形臺進行擠出，由擠出臺擠出的高溫低粘度樹脂垂直通過套管環和多孔環大小為φ20mm的2個冷卻臺10，同時以30l/min的速度接觸30℃的冷卻水，從而急劇冷卻低粘度樹脂，同時在成為固態的同時，調節絕緣套管的外徑，使誘導貫通冷卻臺10的管狀絕緣套管向下貫通至真空臺20，同時通過真空的吸引壓維持熔融物的外徑，然後通過水槽30，同時用30℃的水再次冷卻後，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，製造長軸長為16mm、短軸長為400μm的未延展絕緣套管。
將該未延展絕緣套管預熱至75℃後，用φ19mm的延展管在延展溫度100℃下進行延展，在冷卻溫度18℃下進行冷卻，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％的產品。
另一方面，與上述實例同時改變水槽、冷卻水溫度和冷卻水量，測定此時的加工特性和物性變化的其它實例如表1所示。
這樣製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品，具有呈無凹凸、長軸長度一定狀態的表面形狀。
特別是將製造的收縮絕緣套管產品分別切斷成長100mm，打開兩面，在98±2℃的沸水中沉積30秒鐘後，用肉眼確認切斷面的形狀，可以看出收縮後的形狀和切斷面的形狀均維持原來的狀態。
表1
如上所述，在按照本發明提供熱收縮絕緣套管的過程中，通過採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，同時防止水壓引起的變形，製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。
權利要求
1.一種用於製造使用熱塑性樹脂的熱收縮絕緣套管的冷卻裝置，其特徵在於，設有使由擠出臺擠出的樹脂垂直貫通，同時使之通過與冷卻水的接觸而被急劇冷卻，調節絕緣套管外徑的一個以上垂直設置的冷卻臺；使被誘導貫通上述冷卻臺的管狀絕緣套管向下貫通，同時通過真空吸引壓維持熔融物外徑的真空臺；儲存維持至一定溫度的水，使由上述真空臺誘導的絕緣套管通過，同時再次被冷卻的水槽；在上述水槽內將被誘導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.如權利要求1所述的用於製造使用熱塑性樹脂的熱收縮絕緣套管的冷卻裝置，其特徵在於，上述冷卻臺具有下述結構，設有臺主體、在具有上述臺主體垂直錯位的內徑部層壓的套管環和多孔環，其中，上述臺主體是以內徑部具有垂直錯位的形狀在內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並被支撐的臺主體，在上述臺主體的內徑部上側層壓的多孔環其上側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.如權利要求2所述的用於製造使用熱塑性樹脂的熱收縮絕緣套管的冷卻裝置，其特徵在於，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.如權利要求2所述的用於製造使用熱塑性樹脂的熱收縮絕緣套管的冷卻裝置，其特徵在於，根據絕緣套管的外徑決定上述套管環和上述多孔環的內徑尺寸。
5.如權利要求1所述的用於製造使用熱塑性樹脂的熱收縮絕緣套管的冷卻裝置，其特徵在於，上述真空臺由臺主體、插入向上開放的上部內徑部的套管環和多孔環組成，其中，上述臺主體是以中央垂直貫通並具有垂直錯位的形狀，使內徑部的上部比下部內徑大而向內部供給真空壓的臺主體。
全文摘要
一種用於製造使用熱塑性樹脂的熱收縮絕緣套管的冷卻裝置,設有使由擠出臺擠出的樹脂垂直貫通,同時使之通過與冷卻水的接觸而被急劇冷卻,調節絕緣套管外徑的一個以上垂直設置的冷卻臺;使被誘導貫通上述冷卻臺的管狀絕緣套管向下貫通,同時通過真空吸引壓維持熔融物外徑的真空臺;儲存維持至一定溫度的水,使由上述真空臺誘導的絕緣套管通過,同時再次被冷卻的水槽;在上述水槽內將被誘導的未延展管狀絕緣套管以一定速度牽引、輸送的接取滾輪。在製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,同時以未延展的狀態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 優先權日2000年10月30日
發明者宋浚明, 金暎奭, 樸種珉, 宋璟鍾 申請人:可隆株式會社, 無嶝株式會社