182891. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nyíltpórusú, állandó kapilláris szerkezetű műanyag idomtestek, célszerűen réteges szerkezetű műanyag csőcsatornák folyamatos gyártására
1 182 891 2 A találmány nyíltpórusú, állandó kapilláris szerkezetű és folyadék, vagy gázközeget jól áteresztő műanyag idomtesteket, réteges szerkezetű műanyag esőcsatornákat folyamatosan gyártó eljárás. Az eljárás meghatározója, hogy PVC emlulziós port minden előformázás és nyomás nélkül folytonosan körbenmozgó vízszintes szállítószalagra rétegezve alagútkemencén vezetjük át. A kiinduló rétegelt emulziós PVC poranyagot alkalmasan szinterezési hőfok fölé hevítjük és lehűtjük, majd a PVC réteget alakos formázó egységen átvezetjük, hossztengelye körül átlapoló élekkel körbehajlítjuk, majd az éleket újramelegítve lágy állapotban szilárdan összeragasztjuk. A csővéget, szerelési hosszra daraboljuk és szükség szerint nyújtással hagyományos összekötő elemmé, pl. karimává vagy tokká alakítjuk. A találmány szerinti eljárással gyártott porózus szerkezetű pl. PVC esőcsatornák előnyösen és sokoldalúan használhatók fel altalaj személyzet nélküli, téli öntözésére gravitációs rendszerbe, továbbá hő és hangszigetelésre, áramló folyadékok és gázok szállítására és elosztására, továbbá az elektromos és kábelipar különböző céljaira. Az eddigi szakmai gyakorlatban ismertek olyan eljárások, hogy hőre lágyuló műanyag porba vagy őrleménybe duzzasztó, vagy habosító adalék anyagokat kevernek, amelyek az alapanyagban oldódnak. A gyártani kívánt idomtesteket pl. matricákban nyomással félkész termékké alakítják. A felesleges adalékokat kilúgozzák, vagy mechanikailag hegyes szárszámmal átszúiják. Mindezen eljárások hátránya, hogy a kilúgozás szakaszos és költséges, az átszúrást követően a nyílt pórusok a szerszám eltávolítása után könnyen eltömődhetnek, ill. újra záródhatnak. Ezenkívül az egyes pórusok közötti anyagvastagság egyenlőtlen, sőt rendszerint túl vékony. Ismertek továbbá olyan gyártási eljárások, amelyekben hőre lágyuló műanyag porból, elsősorban politetrafluoretilén, vagy polietilén'porból porkohászatilag különleges szerszámokban történő formázással pórusos, egyszerű, vagy réteges lemezeket, idomokat, vagy csöveket szakaszosan állítanak elő. Ilyen eljárásokat ismertet pl. W. Schaaf-A. Hahnemann: „Műanyagok feldolgozása” c, könyve, amely 1974-ben Budapesten-«vient meg a Műszaki Könyvkiadó gondozásában. A Könyv 266—275. oldalán ismertetett sajtoló, rotációs és pórusos szinterezési eljárások hátránya, hogy foganatosításuk viszonylag nagy élőmunka és energia felhasználás mellett egyenletes és meghatározott pórusszámú, pórusátmérőjű és állandó kapilláris struktúrát biztosító terméket megismételhetően nem biztosít. Ezenkívül a gyártmányok mérettartománya is korlátozott, pl. a bemutatott Heissler eljárással csak hosszú és kisátmérőjű tárgyakat gyárthatnak. A gyártás szakaszos jellege következtében mindezen,eljárások termelékenysége viszonylag csekély. A hivatkozott szakkönyv 260—265. oldalán közölt extrudálással már hatékonyabban lehetne varrat nélküli, tömör műanyag csöveket gyártani. Nyíltpórusú, kapilláris szerkezetű gyártmányt azonban hő "és nyomás egyidejű hatásával előállítani azért nem lehet, mert a nyomás következtében a félfolyékony, vagy gélszerű anyag pórusai tetemesen csökkennek, vagy teljesen megszűnnek, így tehát a felületek hosszadalmas, szakaszos és költséges utókezelésére lenne szükség. A hagyományos eljárások fejlettebb megoldását ismerteti a 480.935 lajstromszámú svájci szabadalmi leírás, amely hőre lágyuló műanyagporból vagy őrleményből, nyomás nélkül színtér formákban, ill. folytonos lemezszalagban pórusos idomtesteket állít elő. A kiinduló anyagot fémelektródák között nagyfrekvenciás sugárzással szinterezik. 5 Az ismertetés szerint alkalmasan meghatározott szállítószalag sebesség és szinterezési időtartam mellett is nagyteljesítményű, tehát költséges generátor szükséges a megfelelő hőteljesítményhez. A szállító fémszalag rövidzárlatát a dielektromos műanyagot kellő vastagságban szigetelő, rétegekkel,, pl., azbeszt palapárnákkal, politetrafluorefilénnel impregnált kartonokkal gátolják, amelyeknek elhelyezése nehézkes. A 10-30 MHz nagyfrekvenciád elektródák között elektromos szikrák könynyen ugranak át, ahol a porréteg vastagsága bármely 15 okból csökken és az elektródavégek a porrétegből kiemelkedhetnek. Az eljárás tehát bonyolult, költséges és nem teljesen üzembiztos. A találmány szerinti eljárás célja egyenletesen nyíltpórusú állandó kapilláris szerkezetű és nagy áteresztő- 20 képességű műanyag idomtestek, főleg PVC csövek folyamatos gyártása, amelyben az ismert megoldások hátrányainak kiküszöbölésével a gyakorlati alkalmazhatóság, a gyártástechnológia és a késztermék minősége szempontjából a gyakorlatban felmerülő univerzális igényeket ked- 25 vezőbben elégítjük ki. Ezen célkitűzést úgy érjük el, hogy PVC por emulzióját adagoló tartály kiömlő nyílásának durva és egyengető henger magasságát állító finomszabályozásával tapadást gátló műanyaggal, pl. teflonnal vékonyan bevont 30 körbenforgó vízszintes fémszalagra vezetjük. Az anyagot ezután alagútkemencébe szállítjuk, a hőmérséklet és időtartam, ill. a szállítószalag haladási sebességének célszerű megválasztásával szinterezzük, majd a porózus PVC félkész terméklemezt lehűtjük és a szalagról leszedjük. 35 Ezután önmagában ismert módon a lemezt formázó egységen átvezetjük, átlapolt élekkel körbehajlítjuk, majd lágyuláspontja fölé az éleket újrahevítve kisnyomással lágyítóval összeragasztjuk. A kész cső hosszát szerelési méretre daraboljuk, majd legalább egyik végén a 40 csőfalat nyújtáshoz szükséges hőmérsékletre melegítjük és a cső belső átmérőjével azonos átmérőjű tüskéből összetett formaszerszámmal szilárd karimává, vagy tokká alakítjuk. Nem magától értetődő és nem szakértői rutinmunka 45 tehát az a felismerés, ill. intézkedés, hogy a fémkohászatban és a kerámia iparban általában ismert szinterezéssel szemben sajtolva tömörítő előformázást nem végzünk, és a PVC anyag olvadásától és rétegvastagságtól függően a szinterezés hőforrását, hőmérsékletét és időtartamát, ill. 50 az alagútkemencén áthaladó szállítószalag sebességét, továbbá a soronkövetkező lehűlést optimálisan határozzuk meg ahhoz, hogy egyenletes, meghatározott pórusszámú és átmérőjű, állandó kapilláris szerkezetből felépített idomtesteket, elsősorban csöveket, folytonosan 55 állítsunk elő széleskörű felhasználáshoz. Szakember számára meglepő, hogy viszonylag nagy permeabilitás, pl. 40—50 % mellett is a PVC késztermékek hajlítószilárdsága, szakítószilárdsága, rugalmassági modulusza és pl. Vicát mérőmódszer szerinti formatartóssága 2— 60 5 m hosszú szálakban és pl. öntözéshez szükséges átmérőkben és faivastagságokban (<p 50X3) is megfelelő. A találmány szerinti eljárást konkrét kiviteli példában (réteges szerkezetű PVC-csőcsatorna) az alábbiakban ismertetjük: 65 A kereskedelemben beszerezhető, közepes szemcséjű 2
