Производство пластмасс
Опубликовано admin Дек 5, 2012 в Промышленность
Пластмассы представляют собой современные материалы, которые широко востребованы в самых разных отраслях экономики. Невысокая стоимость производства, прочность, эластичность, устойчивость к механическому износу и воздействию химических веществ, а также большой выбор цветовой гаммы — вот основные причины, по которым разные виды пластмасс стали популярными.
В состав этих материалов включены органические и синтетические полимерные вещества, благодаря которым обеспечивается высокая пластичность изделий различных форм. Специальные добавки используют для окрашивания, а также придания пластмассам других необходимых свойств. Изготовление пластмассовых изделий происходит с применением таких полимеров, как полистирол, полиэтилен, поликарбонат, АБС-пластик, полипропилен и некоторые другие.
Способы производства пластмасс
Изготовление пластмассовой продукции происходит одним из следующих способов:
- Формование, которое выполняется на внутренних поверхностях форм в процессе термо- , ротационного или выдувного воздействия, а также штампования. Формование отличается простотой реализации, малыми затратами на организацию производства, но в основном используется при необходимости мелкосерийного выпуска изделий. Обеспечивается получение продукции с одинаковой толщиной стенок (упаковка, посуда и др.). Здесь например таким способом производят пакеты и другие виды упаковки.
- Экструзия, предполагающая переработку полимеров и дальнейшую подачу пластмассы через формующую головку с выходным каналом определенной формы, повторяющей профиль изделия. Этот способ применяют в процессе производства пленок, труб, листов и др.
- Литье под давлением, с разогревом полимеров до текучего состояния и дальнейшей заливки в формы. Возможно изготовление изделий разной массы, размеров и конфигурации. Высокое качество полученных поверхностей позволяет свести к минимуму их дальнейшую обработку, что значительно удешевляет производство.
Наиболее выгодным остается последний из вышеперечисленных способов — литье под давлением в специальные пресс-формы. При этом обеспечиваются минимальные затраты материалов и средств на производство одной единицы продукции.
www.4ne.ru
Особенности современного производства пластмасс
Производство пластмасс растет ежегодно, что требует совершенствования технологий. Наиболее известной и эффективной технологией в производстве пластика является литье под давлением.
Особенности технологии
Третья часть всей пластмассовой продукции производится с помощью литья под давлением. Сырьем в производстве пластмасс являются различные полимеры в виде гранул. Полимеры постоянно модифицируются, улучшаются их качественные показатели, что в конечном итоге повышает качество пластмассовых изделий. Гранулы плавятся под давлением и разливаются в формы для литья.
Производство пластмасс идет на современном оборудовании для литья – термопластавтоматах. Они выполняют:
- Переработку гранул в измельченную фракцию;
- Полимеризацию;
- Доставку полимерной формовочной массы по литникам в формы для литья.
Такая технология позволяет улучшать внешний вид и качество пластиковых изделий. В современных процессах получения пластмасс используются безотходные технологии.
Основные этапы производства пластмассы
В литьевой технологии используются два типа оборудования для литья:
- С вертикальной подачей расплавленного полимера в горизонтально расположенные пресс-формы.
- Горизонтальное, когда полимер из термопластавтомата идет горизонтально в стоящую вертикально пресс-форму.
Технологический процесс, по сути, является переработкой исходного полимерного сырья, которое проходит термическую обработку до заданной густоты и под высоким давлением направляется в форму для литья, где охлаждается и становится собственно продуктом – завершенным изделием.
Весь процесс производства представлен несколькими этапами:
- Предварительный. На этом этапе уточняется рецептура будущего полимерного состава, выбирается режим полимеризации, рассчитывается количество ингредиентов, которые должны входить в него. В соответствии с необходимыми свойствами, которыми он должен обладать, в него вносят те или иные компоненты и их количество. На этом этапе добавляются красители, происходит их смешивании.
- Подготовка оборудования к работе. Термопластоавтоматы настраиваются специалистами. Закрепляются пресс-формы.
- Засыпка в бункеры гранулированного сырья.
- Отливка. Сырье нагревается до определенной температуры и становится жидкой массой. По специальным технологическим каналам – литникам, она под давлением идет в пресс-форму и заполняет ее.
- Заключительный этап. Пластмасса остывает сначала по краю формы, на ее стенках, а затем и по всему ее объему. Она кристаллизуется и превращается в готовое изделие. Его извлекают из автомата и отправляют на завершающую обработку – уборку оставшихся ненужных элементов литья.
Метод литья позволяет производить изделия высокой точности, с элементами различной сложности и разными конструктивными параметрами. На сайте http://www.jonwai.ru/ вы можете заказать оборудование для литья.
www.stroysmi.ru
Литье пластмасс — основные технологии в производстве
Литье пластмасс представляет собой ряд специальных работ, в процессе которых производятся изделия полимерного состава. Данные работы основаны на том, что в специальные формовочные изделия производится впрыскивание расплавленного полимерного вещества. Расплавление полимерного материала производится посредством воздействий сил высокого давления. Далее форма с полимерным материалом подвергается процессу охлаждения. После чего изделие вынимается из формы и его можно считать готовым.
На сегодняшний день такой способ получения полимерных изделий является наиболее распространенным, ввиду его несложности и небольших временных затрат. Однако для производства пластмассовых изделий, таким образом, требуется наличие специального устройства, которое именуется термопластавтоматом. Оснащение таким оборудованием, как правило, производится при достаточно больших, можно даже предположить промышленных масштабах поставляемой продукции, в противном случае, при малых масштабах поставляемых полимерных продуктов, использование такого оборудования будет довольно дорогостоящим. Поэтому производственный процесс литья пластмасс должен быть крупносерийным.
Рабочим сырьем для изготовления полимерных материалов являются специального вида капсулы, термопластовые гранулы, специальные порошки термореактивного типа, которые имеют множество свойств при обработке. Сам процесс выполнения работы происходит следующим образом, для начала материал, который подготовлен для дальнейшей обработки, подается в шнековые отсеки данного устройства, где происходите его расплавление. Уже в расплавленном виде, посредством использования давления высокого уровня, данный полимер впрыскивается в формовочное изделие, которое затем плотно скрепляется и уходит остужаться.
После того, как материал остывает в форме, его извлекают уже в виде готового изделия. К основным преимуществам такого изготовления полимерных материалов относится время изготовления, которое является достаточно коротким. К тому же весь процесс остужения готового изделия происходит довольно быстро. Изделие кристаллизуется сначала у внешних краев формы, а затем очень быстро продвигается внутрь изделия. Таким образом, происходит остывание материала.
Основные технологии литья пластмассовых изделий
Существует несколько вариантов проведения отливки пластмасс, к ним относятся такие типы специальной отливки, как литье пластмассы с помощью газа. В данном случае посредством применения газа происходит отвердевание полимера. Такой способ, применяемый для отливки пластмассы, дает изделия высокого качества, которые имеют ровную, гладкую поверхность.
Следующим способом является такой, при котором во время впрыска полимера в форму, происходит параллельная подача туда же горячего пара, который оказывает влияние на ровность и качество продукции. Такой метод носит название литье с подачей водяного пара. Так же существуют еще несколько способов изготовления полимерной продукции. К ним относятся такие как литье многокомпонентного типа, литье, при котором происходит декорирование готового изделия еще находящегося в формах. И, наконец, литье, которое производится с одновременной сборочной работой изделия, которое еще находится в форме.
Использование на сегодняшний день таких методов позволяет получить достаточно большое количество всевозможной полимерной продукции, которая отвечает всем требуемым стандартам качества. Однако следует помнить, что все работы должны проводиться в строгом соответствии с регламентом.
Установки для литья пластмасс позволяют сократить время на изготовление любого пластмассового изделия, при этом все издержки производства, сводятся при его использовании к минимуму, главное это производить материалы в больших количествах.
promplace.ru
Переработка пластмасс: технология, оборудование
Пластмассовые материалы за прошедшие 10-15 лет сформировали широкий спектр направлений, в которых могут использоваться продукты их переработки. Сам по себе синтетический материал сегодня переживает период радикальных технологических изменений, в результате чего рынок строительного сырья наполняется новыми предложениями. Достаточно отметить семейства композитов, которые вытесняют и металлы, и древесину.
В свою очередь, переработка пластмассы как способ получения принципиально нового и, что самое важное, более совершенного в плане эксплуатационных качеств материала не столь интересна. Максимум с помощью технологий этого типа можно воссоздать прежнюю синтетическую структуру. И все же это направление деятельности перерабатывающих комбинатов оправдывает себя по многим другим причинам, среди которых экологические и финансовые.
Виды пластмассовых отходов
Технологи выделяют 4 категории пластиковых отходов, которые могут подвергаться вторичной обработке. В первую очередь это односортовые пластики в форме лома и непосредственно отходов, которые можно вносить в массы, схожие по химическому составу. Вторая категория – загрязненные односортовые пластмассы, для переработки которых необходимо первичное проведение очистных технологических мероприятий. Третью же группу представляют смешанные пластмассовые отходы с содержанием инородных примесей.
В сущности, сторонние частицы представляют собой те же загрязнения, металлические или цементные элементы, которые требуют предварительной очистки. Также теоретические основы переработки пластмасс предусматривают и выделение группы разносортных пластиковых материалов. В данном случае смешивается не только пластмасса и сторонние частицы других производственных или строительных материалов, но и разные структуры самих пластиков.
Классификации методов переработки
Основная классификация предусматривает выделение технологий прямой формовки изделий и формование из полуфабриката. Что касается прямой переработки, то к этой группе можно отнести методы полимеризации, контактное формование, протяжку и мокрую намотку, а также напыление. Пользуются популярностью и методики формования пластиковой продукции из полуфабрикатов. К этому направлению технологического развития переработки относят литьевые методы, штранг-прессование, формовку из препрегов и премиксов. Также переработка пластмасс бывает физико-химической и механической.
Практически все механические способы переработки ориентированы на измельчение очищенных отходов с последующим получением однородной массы. Важным отличием этой группы методов является тот факт, что полученное изделие не отличается своими физико-химическими свойствами от первичного сырья. Напротив, физико-химические методы базируются на технологиях деструкции структуры первичного материала, в процессе которой меняются и эксплуатационные качества получаемой субстанции.
Измельчение пластмасс как технология подготовки
Это распространенная операция в перерабатывающей индустрии, которая применяется не только в работе с пластиками. В зависимости от требований к конечной фракции, к работе подключаются соответствующие агрегаты. Универсальной машиной измельчения можно назвать уплотнители со шнековыми органами механического воздействия.
В процессе работы происходит уплотнение загруженной пластиковой массы с помощью дисковых пластин-грануляторов с фрикционными механизмами. Как правило, используются две пластины, одна из которых сохраняет неподвижное состояние. Измельчающая переработка отходов пластмасс во многом зависит и от характеристик самого материла.
Для жесткого сырья применяют дробилки и агрегаты, снабженные резчиками разной формы. Работа с полиэтиленовыми отходами в виде пленки выполняется более деликатными методами. К примеру, на комплексной линии, в составе которой предусматриваются узлы уплотнения, измельчения и грануляции. Непосредственно механическую задачу измельчения в данном случае выполняют ножевые элементы.
Технологии разделения отходов
Отчасти эта стадия связана с подготовительными очистными мероприятиями, о которых уже говорилось выше. Но процесс разделения как таковой более обширен и не ограничивается только лишь очисткой от грязи. Принципиальным является и проведение сепарации после измельчения, поскольку мелкие гранулы проще поддаются отделению от инородных частиц. Итак, первичная сепарация все же предусматривает отделение кусков пластиков от металла. Для этого применяются магнитные и электромагнитные катушки внутри барабанных вращающихся конструкций, в которые загружается целевой материал.
В процессе вращения мелкие элементы цветного и черного металла отстают от пластика и выводятся через специальные каналы. Получается начальная переработка пластмасс, повышающая однородность их состава. Впрочем, при такой сепарации теряется и часть самих пластиков. Как правило, доля утери не превышает 1%. Для очистки от загрязнений используются промышленные емкости для стирки. Проводится мойка измельченных частиц под струей воды, которая подается под большим давлением. Иногда для повышения эффективности процедуры в воду добавляют растворители.Индивидуальная переработка
Индивидуальность переработки обусловлена тем, что в рабочую зону попадает только отсортированный пластик, готовый в том числе и к смешиванию с подходящими по структуре массами. Сама же переработка выполняется разными способами, но основным считается экструдерный. Специальная установка со шнеками и бункером загрузки принимает измельченный пластик, плавит его и через экструдер подает на производственную линию. На заключительном этапе выпуска, в зависимости от машины, оператор может менять параметры выпуска пластмассы. Регулируется и степень сжатия сырья, что позволяет также выбрать оптимальную длину червяка в целях обеспечения достаточной гомогенизации.
Такая переработка пластмасс считается щадящей, с точки зрения сохранения эксплуатационных свойств материала, но это не значит, что ее можно повторять бесконечно. Дело в том, что одна и та же пластмассовая субстанция по этой технологии может перерабатываться не более 3-4 раз в зависимости и от условий применения. В дальнейшем массу отправляют на линии вторичного использования с более глубокой химической переработкой.
Технология переработки пластмасс без разделения
Исключение этапа разделения и очистки пластмассовых отходов обусловило и специфику технологии дальнейшей их переработки. Обычно для этого задействуются плавильные машины с дополнительной оснасткой для каландрования материала. В результате на выход подаются уже готовые к использованию панели, плиты и листы из пластика. Это грубый материал с жесткой структурой, в составе которого содержится большой коэффициент примесей. Из-за содержания сторонних частиц снижается качество пластика и экологическая чистота. С другой стороны, переработка пластмасс без сепарации отличается невысокими затратами и в некоторых сферах предоставляет оптимальный по техническим характеристикам материал.
Переработка посредством литья
В целях оптимизации процесса переработки был разработан и другой способ удешевления производства. Технология многокомпонентного литья представляет собой вариант изготовления комбинированной продукции. Суть его в том, что посредством нескольких уровней формовки создается трехкомпонентное изделие. Его основу составляет дешевый пластик на основе тех же неочищенных субстанций, а далее следует уровень средней по качеству массы. В свою очередь, наружные слои представляют собой полностью очищенный экологически чистый состав, для получения которого применялась экструдерная переработка пластмассы.
Производство пластиковых материалов на основе многокомпонентного литья осуществляется техникой, обеспечивающей прохождение отходов через несколько каналов. Кстати, для внутренних наслоений не всегда используются именно пластики. Их часто заменяет более дешевый материал, в состав которого входит сульфат бария, тальк, керамика и т. д.
Модификация пластиковых отходов
Вовсе не обязательно переработка должна ориентироваться на получение тех же эксплуатационных и структурных свойств, которыми прежде характеризовалось изделие. Данный этап открывает широкие возможности для модификации структуры путем внесения специальных добавок. Например, вторичная переработка пластмасс с добавлением сополимера этилена способствует повышению устойчивости к механическим нагрузкам и эластичности. Если такое включение вносится в структуру поливинилхлорида, то можно рассчитывать и на увеличение сопротивления удару.
Оборудование для переработки
Специализированных машин, предназначенных для выполнения переработки в режиме полного цикла, не так много. В России, к примеру, известна установка Reverzer от японской компании Mitsubishi. Это пример той самой экструдерной машины, снабженной шнеками и дегазационным устройством. Известно отечественным предприятиям и английское оборудование по переработке пластмасс, достоинства которого демонстрируют установки EPG. Это компания, которая предлагает инновационные способы переработки отходов за счет экструзии с раздувом.
Как выбрать оптимальный метод переработки?
Для начала должны оцениваться задачи, которые будут стоять уже перед выпущенной продукцией. Это позволит изначально определиться и с необходимостью сепарации, и с возможным применением модификаторов. Самым простым и дешевым является метод неразделенной переработки изделий из пластмасс, который позволяет получать качественные ограждения, напольные материалы, изоляционные панели и т. д. Технология переработки очищенных пластиков обычно ориентируется на последующий выпуск полиэтиленовой тары.
Заключение
Индустрия переработки синтетических отходов в наши дни особенно актуальна и востребована в разных сферах промышленности. Получение недорогого и практичного сырья при незначительных затратах – главный мотив, которым руководствуются участники данного рынка. При этом в России данный сектор промышленности пока не так развит, как в Европе. Из наиболее развитых можно выделить разве что завод по переработке пластмасс «Пларус», который работает с 2009 г. К технологическим особенностям данного предприятия можно отнести использование современного метода переработки ПЭТ-бутылок. При этом набирают обороты и другие предприятия, каждый год наращивающие объемы выпуска переработанного пластика в разных формах.
fb.ru