Каландрование

Определение и сущность процесса Каландрование представляет собой метод обработки полимерных материалов, при котором полимерное сырьё формируется в тонкие листы или плёнки посредством прохождения между вращающимися валками под высоким давлением. Процесс обеспечивает не только придание формы, но и улучшение физико-механических свойств материала за счёт ориентирования макромолекул и выравнивания внутренней структуры.

Оборудование для каландрования Основным элементом каландра являются валки, число которых варьируется от двух до шести, расположенные параллельно друг другу. Валки могут иметь различное покрытие: стальное, хромированное или с полимерным слоем для уменьшения прилипания материала. Современные каландры оснащаются системами регулировки температуры и давления, что позволяет точно контролировать толщину и свойства готовой продукции.

Процесс каландрования

  1. Подготовка полимерного сырья – чаще всего используется термопластичная масса, разогретая до вязкого состояния. В состав смеси могут входить пластификаторы, стабилизаторы, красители и наполнители.
  2. Подача на валки – полимерная масса поступает в зазор между валками, где подвергается механическому воздействию.
  3. Формирование плёнки или листа – давление и температура валков способствуют выравниванию полимерной массы, устранению пузырьков воздуха, снижению микронеровностей и ориентации молекул.
  4. Охлаждение и съём готового изделия – после выхода из зоны давления материал подвергается охлаждению, что закрепляет форму и стабилизирует внутреннюю структуру.

Физико-химические изменения в материале

  • Ориентация макромолекул – при прохождении через валки молекулы полимера вытягиваются в направлении движения, что повышает прочность и модуль упругости материала.
  • Равномерное распределение наполнителей и добавок – диспергирование компонентов обеспечивает стабильность цвета, однородность структуры и улучшение механических свойств.
  • Удаление внутреннего напряжения и пузырьков воздуха – улучшает прозрачность и гладкость поверхности.

Классификация каландрирования

  • По типу полимера: термопластичные (ПВХ, полиуретаны), резиновые смеси.
  • По назначению продукции: листы, плёнки, декоративные покрытия, технические материалы.
  • По конструкции каландра: гладкие валки, рельефные валки (для тиснения), комбинированные системы.

Контроль качества и параметры процесса Основные показатели, влияющие на качество продукции:

  • Температура валков, которая должна соответствовать термопластичным свойствам полимера;
  • Давление зажима между валками, определяющее толщину и однородность материала;
  • Скорость подачи и вращения валков, влияющая на ориентацию макромолекул;
  • Равномерность толщины по всей ширине каландра;
  • Поверхностная гладкость и отсутствие дефектов (пузыри, трещины, неровности).

Применение каландрированных материалов

  • Производство плёнок для упаковки и технических нужд;
  • Листы для отделочных и конструкционных целей;
  • Изоляционные материалы в электро- и радиотехнике;
  • Декоративные покрытия для мебели, автомобилей и строительных изделий;
  • Медицинские изделия и элементы гибкой упаковки.

Преимущества каландрирования

  • Высокая точность толщины и равномерность поверхности;
  • Возможность комбинирования различных полимеров и наполнителей;
  • Улучшение механических свойств за счёт молекулярной ориентации;
  • Массовое и непрерывное производство изделий сложной конфигурации.

Недостатки и ограничения

  • Ограничения по толщине изделий;
  • Необходимость точного контроля температуры и давления;
  • Возможность образования микротрещин при неправильной подготовке смеси или режиме каландрирования;
  • Высокая энергоёмкость процесса.

Современные тенденции

  • Использование автоматизированных систем контроля толщины и температуры;
  • Применение экологически чистых и биоразлагаемых полимеров;
  • Разработка комбинированных каландров для многослойных материалов и текстурированных поверхностей;
  • Интеграция с другими технологическими процессами, такими как экструзия и ламинирование, для повышения функциональности продукции.

Каландрирование остаётся ключевой технологией для производства полимерных плёнок и листов с высоким качеством поверхности, однородной структурой и заданными механическими свойствами.

Оглавление