Способ соединения бумажной шторы с металлическими крышками

 

I»> 887613

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ JlbCTBV

Сои1а Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.02.80 (21) 2881297, 23-05 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.12.81. Бюллетень (45) Дата опубликования описания (5;) А1 1, 3

С 093 5/00

Государственный комКтет

СССР па делам изобретеииЯ и открытий

) УДК 668.395.7 (088.8) В. И. Привезенцев, Ю. Б. Лахтин„" Н. А; Островский

1 и В. П. Литвинцев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ БУМА)КНОЙ ШТОРЫ

С МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ КРЫШКАМИ

Изобретение относится к способу соединения бумажной шторы с металлическими крышками с помощью полиэтилена при производстве бумажных фильтров для очистки воздуха в мото-авто-тракторостроении.

Известен способ склеивания металлических пластин, где в качестве клея — расплава применены полиолефины (1).

Однако этот способ предназначен только для склеивания различных металлических поверхностей и не применим для склеивания бумаги и металла в связи с тем, что для полученного прочного соединения у границы поверхности необходим контакт склеиваемых поверхностей и клея-расплава в течение не менее 5 мин при температуре плавления полиолефина плюс по крайней мере 100 С, а это неприменимо в предлагаемом технологическом процессе, так как приводит к разрушению (сгоранию) бумагии.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному способу соединения бумажной шторы с металлическими крышками является способ соединения с помощью эпоксидного компаунда, который предусматривает следующие операции: на предварительно очищенную и обезжиренную металлическую крышку наносят эпоксидный компаунд, торец бумажной шторы, которая размещена между наружной и внутренней обечайками, погружают на 2 — 3 мм в эпоксидный компаунд, через 10 мин эту штору вставляют в металлическую крышку с эпоксидным компаундом. Собранную конструкцию термостатируют в течение 30 мин при 60 С.

Аналогичную операцию повторяют для приклеивания крышки к другому торцу

Ip бумажной шторы. На заключительном этапе склеивания производят дополнительную термообработку фильтроэлемента при 100 С в течение 1 ч. Цикл склеивания по этому способу составляет 1,7 ч (2).

15 Недостатками способа склеивания бумажных фильтров эпоксидным компаундом является длительность процесса, низкая ударная вязкость, недостаточная адгезия к склеив",емым материалам и ненадеж2р ная герметичность склеиваемого шва.

Целью изобретения является получение герметичного и прочного соединения бумажной IIITopI I с металлическими крыш ками.

Это достигается тем, что при соединении

6$ò 1a;!cH0;"I штQpb! с .;"c Taдли11ескпми кр1,1шками с помощью пол1«мерного материала путем предварительной подготовки поверхности мет"..ëëè÷åñêîé крышки, нанесения

30 па крышку полимерного материала и по887613

Таблипа 1

Потеря прочности бумаги при погружении в расплав полиэтилена на 2 мм, 9О

C Г

Индекс расплава

1 вЂ

"— 6

3 — 4

5 — 7

7 — 12

12 — 20

20 — 40

66 гружения бумажной шторы на 2 — 3 мм в полимерный материал, в качестве полимерного материала используют полиэтилен с индексом расплава 5 — -40, нагрева!от его до

250 — 300"С подачей потока тепла со стороны vreraлли-Геской крышки, противоположной нан eel!i:ому слою полиэтилена, вводят в расплав бумажную штору и охлаждают соединеш!с со скоростью 5 -7 С/с до 80 — 90 С.

l0

Подъем тем Iiep а тур ы до 250 — 300" С lip оизводят со скоростью 8 — 15"С/мин. При этом достигается требуемая для данного способа вязкость расплава полиэтилена.

Разработанный режим склеивания позволяет одновременно получить прочное соединение металла с полиэтиленом за счет эффекта растворения поверхностного слоя металла и появления в объеме полимера металлосодержащих соединений.

Кроме того, достигнутое в этот момент значение вязкости полиэтилена обеспечивает возможность последующего введения в расплав бумаги и обволакивания волокон бумаги полиэтиленом, чем достигается прочность их соединения.

Для подтверждения вышеизложенного разработаны специальные образцы и приспособления, позволяющие имитировать условия сборки реальных фильтров. Опытные образцы представляют собой полоски фильтровальной бумаги марок ПКВ-п, КФБ и К 1 ФБ-155, выпускаемых Минбумпромом для очистки воздуха, шириной 1 см и длиной 3 см, которые под воздействием опре- 36 деленной силы, еще не нарушающей видимой плоскостности образца, вставляются в расплав полиэтилена, При этом режим расплавления назначают из условия дости>ксния максимальной прочности склеивания 40 с металлом. В то же время соблюдается условие, чтобы при введении бумаги в расплав полиэтилена, имеющего температуру свыше 160"С, она не изменяла своих прочностных показателей более, чем на 5! . 46

Пример. В металлическую крышку, поверхность которой предварительно зашкуривают и обезжиривают, вводят полиэтилен, нагреваГот его до 250 — 300 С со скоростью 8 — 15 С/мин подачей потока тепла со 60 стороны металл п !сской крь. и! кГ1, противоположной Irarreceiiiio;Iу слою полиэтилена.

Г1рп этом;Гля обсспс l: пи трсбус.,Гой прочпостll бумаги с. сдует п13пмеrrriTb полпэтилс;! преимущественно с нндексом расплава 5 — 10, что иллюстрирует табл. 1.

По окончании ре;кима расплавления по. и эти л с и я T e lvl l l e1);I T) 1) II. с Го 13 м с сто ко нтакта с металлом р II3lllr тс:шсратурс крышI4II, 1 II l Hîl3efi . IIoe! !! > Il() с,, ГII!1зп » I el! Ilой I ti)r ввсдсш!я бумаги, Tc3lileðoòó13ll нс превышает 170 — 190 С. В табл. 2 приве,rerrrl;Icrlllrr>le

rro испытанию прочности склспваш3я полиэтилена и стали, которые показывают, ITO максимальную про шость получают при

250 С, при этом оптпмальп я скорость расплавления полиэтилспа должна быть в пределах 8 — 15"C/ì.;I мин.

TaO;!!illa 2

Скорость расплавления пол!этилена, "С,,мммпн

Температура расплапленя1я, С

Прочность силе,!ванпя кг см

2,Ь

160

5,5

"00

0 2

260

2,э

16,6

300

Бремя установки бу мажпой фильтрующей шторы в расплав полиэтилена назначают, исходя из повышения производительности труда в предлагаемом тсхнологичеcKoli процессе (пс должно превышать 2—

2,5 мин). Указанное время кон!акта бумаги и расплавлс!шого !Голиэтплспа прп температуре па поверхности крышки 250—

300 С обеспечивае! сохранение прочности бумаги, которая не дол;кна снижаться более, чем на 5%.

11осле введения бумаги с целью уменьшения потери ее про »loeTrr сразу производят принудительное охлаждение металлической крышки со скоростью 5 — 7 С/с.

Столь высокая скорость охлаждения, как правило, могла бы привести к возникновению внутренних напряжений в полиэтилене, что должно было вызвать снижение качества склеивания, т. е, к разгерметизации фильтра. Однако проверка опытной партии фильтров, изготовленных по вышеуказанной технологии, показала высокую герметичность склеиваемого шва. Б то же время предложенный технологический режим склеивания позволяет получить более надежную герметизацию заливки фильтров.

Герметичность заливки определяли буллоскопическим методом (методом пузырьков) на фильтрах, изготовленных в промышленных условиях с прГГаГенеГГпел! ЭГГоксидного компаунда, взятых за аналог, в сравнении с опытной партией фильтров, изготовленных по предлагаемому способу. Данные по

887613

11роцснт разгерметиза- 5 ци>> 0 . Количество образцов ф ил ь тров, шт.

Способ

100

По прототипу

По изобретению

100

Таблица 4

Потеря прочности бумаги, %

Прочность отры ва полиэтилена от металла, кг/см2

Скорость охлаждения, С/с

9,2

7,2

6,0

5,1

4,0

",0

20

? >

3,0

4,0

5,0

8,0

35

30

Составитель Н. Лукина

Редактор Е. Дайч

Техред А. Камышникова

Корректор Л. Расторгуева

Заказ 2350,, 11 Изд. № 619 Тираж 694 Подписное

1-1Г10 «11оиск» Государствсииого комитета CCCI ио делам изобрсгсиий и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская иа»., д. 4 5

Гипография, II1> Сииуш>ва, ? испытанию на герметичность заливки приведены в табл. 3.

Таблица 3

Как видно из таблицы, вероятность получения герметичного шва по предлагаемому способу выше, чем по существующему. 15

Kpo>ie того, необходимо отметить, что вышеуказанные пределы скорости охлаждения металлической крышки (5 — 7 С/с) позволят обеспечить наибольшую прочность отрыва полиэтилена от металла и наимень- 20 шую потерю прочности бумаги. В табл. 4 приведены экспериментальные данные изменения прочности отрыва полиэтилена от крышки и потеря прочности бумаги в зависимости от скорости охлаждения. Как видно нз таблицы, оптимальный диапазон охлаждения соответствует предложенному.

Скорость расплавления полиэтилена

10 С/мм ън>н.

Предполагаемый экономический эффект от применения предлагаемого способа склеивания бумажных фильтров на заводах отрасли составит более 500 т>яс. руб, в год.

Формула изобретения

Способ соединения бумажной .вторы с металлическими крышками с помощью полимерного материала, включающий предварительную подготовку поверхности металлн >еской крышки, нанесение на крышку полимерного материала н погружения бумажной шторы на 2 — 3 мм в полимерный материал, отл н ч а ю щи и ся тем, что, с целью получения герметичного и прочного соединения бумажной шторы с металлическими крышками, в качестве полимерного материала используют полиэтилен с индексом расплава 5 — 40, нагревают его до 250—

300"С подачей потока тепла со стороны металлической крышки, противоположной нанесенному слою полиэтилена, вводят в расплав бумажную штору и охлаждают соединснне со скоростью 5 — 7 С/с до 80 — 90 С.

11сточнпкп информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3826704, кл. 156 †3, опублик. 1974.

2. LII IÈÈTÝÈÃÎÑñíàá СССР, листок

М 1-76> (УДЕ, 621.792.4.053:621.187.152), серия 23-17, 1973 (протоп>п).