Способ обработки алюминиевой фольги

 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способу обработки фольги из алюминия, преимущественно марок А5 и Аб, толщиной 0,009-0,014 мм, предназначенной для кэширования (склеивания) с различными видами бумаги. Цель Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к разработке способа обработки фольги из алюминия , преимущественно марок А5 и Аб, толщиной 0,009-0,014 мм, предназначенной для кэширования (склеивания ) с различными видами бумаги. Цель изобретения - повышение выхода годного и качества кашированной алюминиевой фольги путем полного увеличение выхода годного и повышение качества кашированной алюминиевой фольги путем полного удаления технологической смазки при сохранении механических свойств фольги. Фольгу толщиной 0,009-0,014 мм наматывают в рулон с плотностью 2,35-2,45 г/см . Затем осуществляют нагрев рулона от комнатной температуры до температуры на 10-20°С выпе температуры начала дистилляции смазки со скоростью 0,9-2,5 С/мин, а до температуры на 10-20 С выпе температуры конца дистилляции сказки - с рассчитанной скоростью Vj, . Далее проводят нагрев до температуры на 10-20 С выпе температуры рекристаллизации со скоростью 1,1-2,50С/мин. Изотермическая выдержка при этой температуре составляет 30-60 мин. Способ позволяет полностью удалить смазку, получить выход годного 94-97% при следующих механических свойствах: Ga 50 - 60 МПа, О 2-3% для толщины фольги 0,009-0,014 мм. 2 табл. S (Л удаления технологической смазки при сохранении механических свойств фольги . Поставленная цель достигается согласно способу обработки алюминиевой фольги, включающему намотку рулона, нагрев с переменной скоростью и изотермическую выдержку в течение 30 - 60 мин, в котором намотку рулона осуществляют с плотностью 2,35-2,45 г/си , ОЬ Сл -U 00 xl со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Si)S С 22 F 1 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ по иэОБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ ГКНТ CGCP (21) 4706193/02 (22) 16.06.89 (46) 07.06.91. Бюл. ;- 21 (71) Государственный научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт сплавов и обработки цветных металлов "Гипроцветметобработка" (72) Л;Б.Злотин, А.Г.Никитин, К.Г. Сильвестров, Н.А.Зенцова, В.В.Фокин, AË1.Hàóèêèí, R.È.ÏàâëH pg, В,A,Êóïðèÿíîí и А.В.Лапис (53) 621.785.79(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 850730, кл. С 22 F 1/04, 1984. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ АЛЮИИНИЕВОП

ФОЛЬГИ (57) Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способу обработки фольги из алюминия, преимущественно марок А5 и А6, толщиной 0,009-0,014 мм, предназначенной для каширования (склеивания) с различными видами бумаги. Цель—

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к разработке способа обработки фольги из алюминия, преимущественно марок А5 и

А6, толщиной 0,009-0,014 мм, предназначенной для каширования (склеивания) с различными видами бумаги.

Цель изобретения — повышение выхода годного и качества кашированной алюминиевой фольги путем полного

„„80„„1654373 А 1 увеличение выхода годного и повышение качества кашированной алюминиевой фольги путем полного удаления технологической смазки при сохранении механических свойств фольги. Фольгу толщиной 0,009-0,014 мм наматывают в рулон с плотностью 2,35-2,45 г/см

Затем осуществляют нагрев рулона от комнатной температуры до температуо ры на 10-20 С выше температуры начала дистилляции смазки со скоростью

0,9-2 5 С/мин, а до температуры на

10-20 С выпе температуры конца дистилляции смазки — с рассчитанной скоростью V<, Далее проводят нагрев о до температуры на 10-20 С выше температуры рекристаллизации со скоростью 1,1-2,5 С/мин. Изотермическая о выдержка при этой температуре составляет 30-60 мин. Способ позволяет полностью удалить смазку, получить выход годного 94-977. при следующих механических свойствах: G> = 50

60 ИПа, ц = 2-ЗЕ для толщины фольги 0,009-0,014 мм. 2 табл. удаления технологической смазки при сохранении механических свойств фольги.

Поставленная цель достигается согласно способу обработки алюминиевой фольги, включающему намотку рулона, нагрев с переменной скоростью и изотермическую выдержку в течение 30

60 мин в котором намотку рулона осу7 з ществляют с плотностью 2,35-2,45 г/см, 1654373 нагрев рулона от температуры на

10-20 С выше температуры начала дистилляции смазки до температуры на

10-20 С вьппе температуры конца дистилляции смазки проводят со скоро5 стью равной: (Гп. Т,) Чсм dat h+

P Ь К

10 где Т < — температура на 10-20 С выше температуры начала дистилляции смазки, ОС;

Т вЂ” температура на 10-20 С

2. выше температуры конца ди- 15 стилляции смазки, С; о

V - скорость дистилляции смазай ки, Г /мин;

P - масса рулона, г;

b - удельная масса смазки на 20

СМ

2, поверхности фольги,г/см ;

Ь |р — толщина фольги, см;

К вЂ” коэффициент плотности намотки по отношению к компактному алюминию, равный 0,87-0,90, а нагрев до теипературы на 10-20 С выше температуры рекристаллизации о проводят со скоростью 1,1-2,5 С/мин.

Нагрев рулона от 20 С до темпера- 30 о туры на 10-20 С вьппе температуры начала дистилляции смазки проводят со скоростью 0,9-2,5 С/мин.

Намотка рулона фольги с плотностью

2,35-2,45 г/см обеспечивает наличие

5 достаточного зазора между витками для выхода паров смазки. Интервал плотности намотки определяется толщиной фольги и для фольги толщиной до 0,009 мм целесообразна плотность 40 намотки 2,35-2,40 г/см, для фольги большей толщины (до 0,014 мм)

2,40-2,45 г/см

Уменьшение плотности намотки менее 2,35 г/си вызывает опасность 45

Э сдвига витков вследствие слабой намотки, что приводит к браку по сдвигу витков и снижению выхода годного, а увеличение ппотности намотки более

2,45 г/си уменьшает зазор между вит- 50 ками и затрудняет выход паров смазки, что приводит к коксованию смазки, ухудпению качества поверхности фольги, снижению выхода годного.

Нагрев рулона от комнатной темпера-. туры (20 С) до температуры на 1020 С выше теипературы начла дистилляции смазки, проводимый со скоростью нагревают 0,9-2,5 С/мин, обеспечивает равномерньп прогрев рулона фольги до температуры начала интенсивного испарения технологической смазки.

Слоистая структура рулона фольги с прослойками газа между витками замедляет нагрев рулона. Чем больше масса рулона, тем больше в нем газовых прослоек, снижаюцих скорость нагрева рулона, аналогично на скорость нагрева рулона влияет и уменьшение толщины фольги. о

Скорость нагрева 0,9-1 ° 5 С/мин применяется при нагреве рулонов массой

200-300 кг, а для рулонов массой

100-200 кг применяют скорость нагрева 1,5-2,5 C/èèí. Уменьшение скороо сти нагрева менее 0,9 С/мин не улучшает условия прогрева рулона фольги, снижая в то же время производительность процесса. Повьппение скорости нагрева более 2,5 С/мин приводит к неравномерному прогреву рулона, температура по объему рулона не успевает выравниваться, что в дальнейшем за счет неравномерного удаления смазки по длине ленты фольги вызывает пригары и снижает выход годного.

Нагрев до температуры, превьппающей температуру начала дистилляции смазки менее чем на 10 С, не обеспечивает гарантированного равномерного прогрева всего объема рулона, что в дальнейпем ухудшает условия дистилляции смазки. Нагрев до температуры, превышающей температуру начала дио стилляции смазки более чем на 20 С, приводит к неконтролируемому удалению смазки, что в дальнейшем вызывает коксование неудаленной смазки на поверхности фольги и снижение выхода годного

Нагрев рулона от температуры на о

10-20 С выше температуры начала дистилляции смазки до температуры на о

10-20 С выпе температуры конца дистилляции смазки с расчетной скоростью нагрева рулона в этом температурном интервале обеспечивает полное удаление технологической смазки с поверхности фольги в рулонах различной массы.

Предлагаемая формула для определения скорости нагрева рулона V< полученная экспериментальным путем, учитывает основные характеристики применяемой технологически смазки, количество ее на поверхности фоль1654373 6 ги, скорость дистилляции смазки, основные параметры рулона (масса, тощина фольги в рулоне, плотность намотки), что позволяет управлять процессом удаления смазки с учетом типа применяемой смазки, массы рулона, тощины фольги.

Температуры Т и Т зависят от интервала дистилляции применяемых смаэок.

При повышении скорости нагрева рулона выйе расчетной смазка с поверхности фольги не успеет удалиться и может закоксоваться на ее поверхности в виде темных пятен, что снижает выход годного и делает такую фольгу непригодной для последующего каширования (склеивания с бумагой), так как следы смазки ухудшают адгезионные свойства фольги при склеивании с бумагой. Снижение скорости нагрева рулона ниже расчетной увеличивает время нагрева рулонов и снижает производительность процесса, не улучшая условия удаления смазки.

Нагрев рулона до температуры, превышающей температуру конца дистилляции смазки более чем на 20 С, не улучшает условия удаления смазки и неоправданно снижает производительность процесса, Нагрев до температуры, превышающей температуру конца дистилляции смазки менЕе чем на о

10 С, ухудшает условия и равномерность удаления смазки по длине ленты, особено из внутренних витков рулона, что снижает выход годного при дальнейшем кашировапии фольги за счет непроклеев.

Для сохранения механических свойств фольги и производительности предлагаемого способа дальнейший нагрев до температуры на 10-20 С вью ше температуры рекристаллизации фольги проводят со скоростью 1,1-2,5 C/

/мин при иэотермической выдержке в течение 30-60 мин.

Температура рекристаллиэации изменяется в зависимости от степени деформации фольги, т.е. ее толщины и для фолыи толщиной 0,009-0,014 мм находится в интервале 320-340 C.

При укаэанной температуре процесс рекристаллизации алюминиевой фольги завершается в течение 30-60 мин.

Нагрев рулона до температуры, превышаюг|ей температуру рекристало лиэации менее чем на 10 С, не обе10

55 спечивает равномерного прохождения процесса рекристаллиэации по всему объему рулона, что эа счет неравномерности механических свойств по длине фольги в рулоне вызывает коробление, непроклеи при кашировании и соответственно снижает выход годного.

Нагрев рулона до температуры,превышающей температуру рекристаллиэао ции более чем на 20 С снижает прочf костные свойства фольги, что приводит к высокой обрывности фольги при ее последующем каыировании.

Скорость нагрева рулона фольги ограничена вследствие слоистой структуры рулона. С увеличением массы рулона скорость нагрева снижается, аналогично влияет и уменьшение толщины фольги.

Скорость нагрева рулонов 1,1 о

1,5 С/мин применяется при нагреве рулонов массой 200-300 кг, а для рулонов массой 100-200 кг применяется о скорость нагрева 1,5-2,5 С/мин, что обеспечивает равномерный прогрев рулона.

Снижение скорости нагрева менее о

1,1 С/мин не улучшает качество фольги, но одновременно снижает производительность процесса. Нагрев рулона со скоростью более 2,5 С/мин приводит к неравномерному прогреву рулс .а и соответственно к снижению механических свойств и выхода годного.

Способ осуществляется следующим образом.

Рулоны фольги толщиной 0,009

0,014 мм, шириной до 1500 мм после прокатки с применением смазки "Укринол-202" или подобной ей на специальных машинах подвергают резке на заданный размер. Намотку рулонов при этом проводят с плотностью 2,35

2,45 г/см, которая регулируется натяжением фольги при резке и контролируется путем измерения его геометрических размеров и массы.

Отжиг рулонов фольги массой

100-300 кг проводят в печах с программируемыми режимами нагрева. Количество смазки на единицу поверхности фольги определяют по разнице массы фольги со смазкой на поверхности и после ее промывки органическими растворителями. Скорость дистилляции смазки определяют экспериментально.

1654373

Результаты определения скорости нвнагрева Чо приведены в табл.1. Результаты испытаний известного и предлагаемого способов приведены в

5 табл. 2., Коэффициент плотности намотки по отношению к компактному алюминию (2,7 г/см ) зависит от плотности на3 мотки рулона, составляющей 2,352,45 г/си, и меняется соответствен« но в пределах 0,87-0,9.

Пример. Фольгу прокатыввют с технологической смазкой "Укринол

202". Температурный интервал дистнлляции этой смазки составляет 200—

260 С, а скорость дистилляции 6 г/мин.

Отжиг фольги толщиной 14 мкм в рулоне массой 100 кг, намотанном с плотностью 2,35 г/си на металлическую втулку диаметром 70 мм, проводят в печи К 0,87. э

Нагрев рулона от комнатной температуры до 220 С (на 20 4". выше тем- 25 о о пературы начала дистилляции смазО ки) проводят со скоростью 2,5 С/мин, а до температуры 280 С (па 20 С выше температуры конца дистилляции смазки) проводят с рассчитанной скоростью Зр

0,64 С/мин. Нагрев до 360 С (на 20 С выше температуры рекристаллиэации) проводят со скоростью 2,5 С/мин, изотермическая выдержка при этой температуре составляла 30 мин).

Качество поверхности фольги после отжига проверяют методом растекания капли. Нв фольге, полученной по предлагаемому режиму отжига, капля ди.стиллированной воды при наклоне по- 4р рядка 20 растекается полностью,что

О свидетельствует об отсутствии следов смазки на фольге. На фольге после отжига отсутствует запах при ее органолептической проверке, а выход . 45 годного составляет 94,57..

Предлагаемый способ позволяет полностью удвлигь смазку и добиться выхода годного 94-97Х нри сохранении,следующих механическу свойств фольги: G> 50-60 ИПа, b 2-ЭЖ для толщины 0 009-0 014 мм .Формула изобретения

1. Способ обработки алюминиевой фольги, включающий намотку рулона, нагрев с переменной скоростью и иэотермическу9э выдержку в течение 3060 мин, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода годного и качества кашированной алюминиевой фольги путем полного удаления технологической смазки при сохранении механических свойств фольги, намотку рулона осуществляют с плотностью

2,35-2,45 г/смз, нагрев рулона от температуры на 10-20 С выше темпера-, туры начала дистилляции смазки до температуры на 10-20 С выше температуры конца дистилляции смазки проводят со скоростью, равной; а (Та- Т!).Ч d he

Ч где Т - температура на 10-20 С ( выше температуры начала дистилляции смазки, ОС;

То - температура на 10-200С выше температуры конца дистилляции смазки, С;

Ч - скорость дистилляции смазки, г/мин;

P - масса рулона фольги, г;

Ь м - удельная масса смазки на поверхности фольги, г/см ; й, h гр - толщина фольги, см;

К вЂ” коэффициент плотности на- мотки по отношению к компактному алюминию, равный

0,87-0,90, а нагрев до температуры нв 10"20 С выше температуры рекристаллизации проводят со скоростью 1,1-2,5 С/мин.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что нагрев рулона от 20 С до температуры 10-20 С выше температуры начала дистилляции смазки проводят со скоростью 0,9- 2,5 С/мин.

Т ° Ьамо ° 1

0,88

0,87

0,90

0,90 гоо

190

Тонам ма

Оолагм

Ьт, см о,оо12 о,оо» . О,OO1O

0 ° 0009

Рт онаР,г

180 ° 10

100 ° 10

ЭООВ10

200 ю10

Коооомцнаит

ПЛОТмости аамотмм гнала на масса сма 3 ам нб поаарано тм фон гм (° с г!см

2,4т!О т

2,4ato т

2,Ç 1О

2 3110 т

260 О,эг гьо О,Ь4

290 0,22

29О О,ЗО

9ааоаоо-гог

Осаоаа смаамм

То аа

1 с

Е 4

ГГ л и 4 х о а

1 и

Ф х х

lO

u u

IO I

О Е

I I OI

4 с Х кеОo Ф*

ЕК ГЧХОК

S Х g С OI!

СОМ о х хоо ! !

О

-О о о и и

Ю

С \ о о и ф

D о

СЧ и и и и

ГЧ СЧ с о х

1 У

1 OI

О Ф

cI a

li е и

О оо ф С 4

41 и и 1 и

С !

Ю и

С 1

Ю Ю и о им

Ю о

44 с с х

5и

ФО

M о о

Г 4 СЧ

41 С! е о о и и и с с и о

С С м о о

4 О

41 С 1! х

4l Ol

1 1-а

О 44 Г. х сееu

ГЧ

Г 4 о

СО о

Х

С44 оо о о

lO

Э 44 а 1» с и

Ф ОО о о

-о

\ С \ о о

С С о о ф СО

СЧ 44

Ю

Ю о о

Г

ГЧ!.й и и и и

ГЧ С 4 и

ГЧ

Ю

С 4

uI о х

1 и

1 ! Ф

a s»

l. CS

4 Оо с

D о

C I о о о

С 4 ГЧ

Ю

Ю

СЧ

Ю

СЧ

Ю

СЧ

D u

СЧ С 4

Г 4 СЧ

1 I

1 I О l

s s ñ

cIux -u оех-и и

ГЧ и и

О

СС С 4 и

Т

С 4 и и и и

ГЧ ГЧ

CO

С

ГЧ

I I 1

4l 14 х в с

I л

Ф а

Ot

1» о 1О

Ю!

Ю!

О1О чо

О1ГЧ

1»

-О IO ! о!О чо

О 1ГЧ

I» о!о

Ю!

olo чо о lм

»

СЧ I O

1: о!о чи

Юl

1.О IO

Ю!

O IO чю

o 1»

Ю IЮ

3!О чо о11

С X34 н !.!х х а с. е х

l

СЧ 1 4

1 Of а ксеи

4 и ! и аа н

1654373 е к

1 1 о=

Al

1 и о о с х е

К IO

4 а

4 е Ое е н и

С

4I 4SI СЛ

- о х

О к

6! о о х и

1 Х

1 Г.

1 2 а

Щ х м 1

i1 О ф I CV с (5 ! л

1 Ol

4I х н

I 44.!!

О 1 а

СЧ 1