أطباق الستايروفوم محظورة في سان فرانسيسكو

يتم النظر في جميع مراحل تكنولوجيا إنتاج البلاستيك الرغوي. يتم سرد المعدات المطلوبة لصنع هذه المواد. يتم تقديم التوصيات ، والتي يجب التعرف عليها قبل الشراء.

لقد قابل الكثير منا رغوة البوليسترين أكثر من مرة ، وجربوها باللمس ، وصنعوا شيئًا منها ، واستخدموها في البناء ، وتحسين المنزل. ومع ذلك ، لا يعرف الجميع ما هي تقنية صناعة البلاستيك الرغوي ، وما هي ميزاته.

الغريب ، ولكن في إنتاج هذه المواد لا يوجد شيء معقد للغاية. ومن الجدير بالذكر أنه ظهر الآن الكثير من رغوة البوليسترين منخفضة الجودة في السوق ، والتي يتم تصنيعها دون مراعاة القواعد واللوائح ذات الصلة.

تمكن بعض الحرفيين من إنشاء خط إنتاج صغير حتى في مرآب عادي. نعم ، لا تتفاجأ.

ويجب أن يؤخذ ذلك في الاعتبار عند الشراء - لا تلتزم جميع Vasya Pupkins بدقة بالمعايير التكنولوجية المحددة. وما هي المعايير التي يمكن أن تكون موجودة في المرآب؟

ملكيات

درجة بلمرة البوليسترين المتاح تجاريًا n = 600-2500 ، معامل التشتت المتعدد M w / M n = 2 - 4 {\ displaystyle M_ {w} / M_ {n} = 2-4} (M w {\ displaystyle M_ {w}} هو متوسط ​​الوزن ، M n {\ displaystyle M_ {n}} هو متوسط ​​عدد الوزن الجزيئي). اعتمادًا على طريقة التوليف ودرجة البلمرة ، يكون مؤشر التدفق 1.4-30 جرام لكل 10 دقائق ، ودرجة حرارة التليين (Vicat ، 200 ميجا باسكال) 97 درجة مئوية للبوليسترين غير المتبلور و 114 درجة مئوية للبوليسترين المتبلور جزئيًا [1].

تمنع مجموعات فينيل الترتيب المنظم للجزيئات الكبيرة وتشكيل التكوينات البلورية.

البوليسترين عبارة عن بوليمر صلب غير متبلور هش بدرجة عالية من انتقال الضوء البصري وقوة ميكانيكية منخفضة. يحتوي البوليسترين على كثافة منخفضة (1060 كجم / متر مكعب) ، والانكماش أثناء القولبة بالحقن هو 0.4-0.8 ٪. يتمتع البوليسترين بخصائص عازلة ممتازة ومقاومة جيدة للصقيع (حتى -40 درجة مئوية). لديه مقاومة كيميائية منخفضة (باستثناء الأحماض المخففة والكحول والقلويات).

يذوب في ثاني كبريتيد الكربون ، البيريدين ، الأسيتون ، التولوين ، ثنائي كلورو الإيثان ، الكلوروفورم ، رابع كلوريد الكربون ، الإسترات ، وببطء أكثر في البنزين [2]. غير قابل للذوبان في الماء. المواد البلاستيكية الحرارية. البوليسترين سهل التشكيل والطلاء. معالجة جيدة بالوسائل الميكانيكية. تتمسك جيدًا. يتمتع بامتصاص منخفض للرطوبة ومقاومة عالية للرطوبة ومقاومة الصقيع.

عند التسخين القوي (فوق 300 درجة مئوية) ، يتحلل البوليسترين مع إطلاق أبخرة المونومر (ستيرين) [3] ومنتجات التحلل الأخرى لسلاسل البوليمر. في الهواء يحترق بلهب أصفر مدخن.

كيف تختار المعدات اللازمة لإنتاج البوليسترين الموسع؟

إذا قررت صنع الستايروفوم الخاص بك ، فأنت بحاجة إلى اختيار المعدات المناسبة لورشة العمل. حدد مكونات معدات الإنتاج بناءً على حجم المنتجات التي تخطط لها.

على سبيل المثال ، إذا كانت الكمية المطلوبة من المواد لا تزيد عن 1000 متر مكعب شهريًا ، فأنت بحاجة إلى خط بسعة 40 مترًا مكعبًا لكل وردية. ستكون قادرة على إعطاء هذا الحجم من الرغوة.

يرجى ملاحظة أن سعة الخط المقدرة قد لا تتطابق مع السعة الحقيقية. هذا يعتمد على النقاط التالية:

1. العامل الأكثر أهمية - أصل الخامات: مستوردة أو محلية. على الكريات الروسية ، قد تنخفض الإنتاجية قليلاً.
2. فارق بسيط الثاني - درجة الرغوة التي ستنتجها. لذلك ، فإن البوليسترين الممدد PSB-12 له كثافة أقل من 12 كجم لكل متر مكعب. لذلك ، يمكن الحصول عليها فقط عن طريق الرغوة المزدوجة. هذا يقلل من أداء الخط.

من الأفضل اختيار معدات لإنتاج الرغوة ذات الأداء العالي. لا يستحق تشغيل خط منخفض الطاقة في حدود إمكانياته ، فقد يفشل قريبًا.

كيف تختار مولد البخار؟

مصدر البخار هو مولد بخار (غلاية بخار). يجب أن تكون قدرتها الدنيا 1200 كجم لكل وردية. ومع ذلك ، فمن المستحسن شراء غلاية بخارية ذات سعة أعلى. هذا سيجعل من الممكن زيادة تحسين أداء الجهاز.

يستلم

يعتمد الإنتاج الصناعي للبوليسترين على البلمرة الجذرية للستايرين. هناك 3 طرق رئيسية للحصول عليه:

مستحلب (PSE)

أكثر الطرق التي عفا عليها الزمن في الحصول عليها ، ولا تستخدم على نطاق واسع في الإنتاج. يتم الحصول على مستحلب البوليسترين نتيجة تفاعل بلمرة الستايرين في محلول مائي من المواد القلوية عند درجة حرارة 85-95 درجة مئوية. تتطلب هذه الطريقة ستيرين وماء ومستحلب وبادئ بلمرة. يتم تنقية الستيرين مبدئيًا من مثبطات: treblytil-pyrocatechol أو hydroquinone. تستخدم المركبات القابلة للذوبان في الماء ، وثاني أكسيد الهيدروجين أو بيرسلفات البوتاسيوم كمبادرين للتفاعل. تستخدم أملاح الأحماض الدهنية والقلويات (الصابون) وأملاح حمض السلفونيك كمستحلبات. يملأ المفاعل بمحلول مائي من زيت الخروع ، وأثناء الخلط التام ، يتم إدخال مفاعلات ستيرين وبلمرة ، وبعد ذلك يتم تسخين الخليط الناتج إلى 85-95 درجة مئوية. يبدأ المونومر المذاب في مذيلات الصابون في البلمرة من قطرات المستحلب. نتيجة لذلك ، تتشكل جسيمات بوليمر مونومر. في مرحلة البلمرة بنسبة 20٪ ، يتم استهلاك صابون الميسيلار لتكوين طبقات ممتصة ، ثم تستمر العملية داخل جزيئات البوليمر. تنتهي العملية عندما يكون محتوى الستيرين الحر أقل من 0.5٪. علاوة على ذلك ، يتم نقل المستحلب من المفاعل إلى مرحلة الترسيب من أجل زيادة تقليل المونومر المتبقي ، لذلك يتم تخثر المستحلب بمحلول كلوريد الصوديوم وتجفيفه ، للحصول على كتلة مسحوق بحجم جسيم يصل إلى 0.1 مم . تؤثر بقايا المواد القلوية على جودة المادة الناتجة ، حيث أنه من المستحيل القضاء تمامًا على الشوائب الغريبة ، كما أن وجودها يعطي البوليمر صبغة صفراء. يمكن استخدام هذه الطريقة للحصول على البوليسترين بأعلى وزن جزيئي. يحتوي البوليسترين الذي تم الحصول عليه بهذه الطريقة على الاختصار PSE ، الموجود في الوثائق الفنية والكتب المدرسية القديمة على المواد البوليمرية.

تعليق (PSS)

يتم تنفيذ طريقة البلمرة المعلقة في وضع دفعي في مفاعلات مزودة بمحرك وسترة إزالة الحرارة. يتم تحضير الستيرين بتعليقه في ماء نقي كيميائياً باستخدام مثبتات المستحلب (كحول عديد الفاينيل ، بولي ميثاكريلات الصوديوم ، هيدروكسيد المغنيسيوم) ومبادئات البلمرة تتم عملية البلمرة مع زيادة تدريجية في درجة الحرارة (حتى 130 درجة مئوية) تحت الضغط. والنتيجة هي تعليق ، يتم عزل البوليسترين منه بالطرد المركزي ، ثم يتم غسله وتجفيفه. هذه الطريقة في إنتاج البوليسترين هي أيضًا طريقة قديمة وهي الأكثر ملاءمة لإنتاج بوليمرات الستايرين المشتركة. تستخدم هذه الطريقة بشكل أساسي في إنتاج البوليسترين الموسع.

كتلة أو مجمعة (PSM)

هناك نوعان من المخططات لإنتاج البوليسترين للأغراض العامة: التحويل الكامل وغير الكامل. البلمرة الحرارية بكميات كبيرة وفقًا لمخطط مستمر هي عبارة عن نظام مكون من 2-3 مفاعلات أعمدة متصلة في سلسلة مع أدوات تحريك. تتم البلمرة على مراحل في بيئة بنزين - أولاً عند درجة حرارة 80-100 درجة مئوية ، ثم في مرحلة 100-220 درجة مئوية. يتوقف التفاعل عندما تصل درجة تحويل الستيرين إلى بوليسترين إلى 80-90٪ من الكتلة (مع طريقة التحويل غير الكامل ، يتم رفع درجة البلمرة إلى 50-60٪).تتم إزالة مونومر ستيرين غير متفاعل من صهر البوليسترين عن طريق التفريغ ، مما يقلل من محتوى ستيرين المتبقي في البوليسترين إلى 0.01-0.05٪ ، ويعاد المونومر غير المتفاعل إلى البلمرة. يتميز البوليسترين الذي تم الحصول عليه بطريقة البلوك بنقاوة عالية واستقرار للمعلمات. هذه التكنولوجيا هي الأكثر كفاءة وليس لها أي نفايات.

انتاج |

يمكن إنتاج الرغوة من حبيبات مختلفة الأحجام والأصول. هناك درجات مختلفة من الكثافة والسماكة في السوق ، لذا ضع ذلك في الاعتبار عند شراء المواد.

عند اختيار المعدات لإنتاج ألواح البوليسترين الموسعة ، ضع في الاعتبار نوعها وأدائها واكتمالها ومستوى الأتمتة. هذا يؤثر بشكل مباشر على حجم ونوعية المواد المنتجة.

سيساعدك الفيديو في هذه المقالة على فهم الموضوع بشكل أفضل. إذا ظل هناك شيء غير واضح بالنسبة لك ، فاطرح أسئلة في التعليقات.

1. رغوة البوليسترين الموسعة... توضع المواد الخام في حاوية خاصة ، حيث يتم معالجة المادة ببخار السوائل منخفضة الغليان. نتيجة الرغوة ، تتمدد الحبيبات في الحجم من 20 إلى 50 مرة. بعد الوصول إلى المستوى المطلوب من الحبيبات ، يتوقف تدفق البخار ، وتتم إزالة مادة العمل من الخزان. تستغرق العملية نفسها حوالي 4 دقائق.

1. إنضاج... بعد التجفيف ، يتم إرسال المادة إلى حاوية إنضاج خاصة ، وفقًا للعلامة التجارية (15 و 25 و 35 و 50) ، حيث تتم عملية النضج. يستغرق وقت الإجراء بأكمله من 4 إلى 12 ساعة ، اعتمادًا على حجم الحبيبات والبيئة t.

1. كتل المعالجة... يتم فرز الكتل المعدة حسب العلامات التجارية وتخزينها. في البداية ، لا يزال بإمكان الكتل إطلاق الرطوبة المتبقية. تستغرق فترة نضج الكتل من 12 إلى 30 يومًا.
2. قطع كتل الرغوة. في آلة الرغوة الخاصة ، يتم إجراء قطع سلسلة من كتل الرغوة إلى ألواح ذات أبعاد محددة. الأحجام القياسية هي 20 و 30 و 40 و 50 و 100 ملم ، وهناك أحجام أخرى ممكنة أيضًا.

تطبيق

كوب زبادي بوليسترين عالي التأثير
يتم إنتاجه على شكل حبيبات أسطوانية شفافة ، يتم معالجتها إلى منتجات تامة الصنع عن طريق القولبة بالحقن أو البثق عند 190-230 درجة مئوية. يعتمد الاستخدام الواسع النطاق للبوليسترين والبلاستيك على تكلفته المنخفضة وسهولة معالجته ومجموعة كبيرة من العلامات التجارية المختلفة.

تم الحصول على الاستخدام الأكثر انتشارًا (أكثر من 60 ٪ من إنتاج بلاستيك البوليسترين) بواسطة البوليسترين عالي التأثير ، وهو عبارة عن بوليمرات مشتركة من الستايرين مع مطاط البوتادين والستايرين بوتادين. تم إنشاء العديد من التعديلات الأخرى لبوليمرات الستايرين المشتركة.

يتم إنتاج مجموعة واسعة من المنتجات من البوليسترين ، والتي تُستخدم بشكل أساسي في المجال المنزلي للنشاط البشري (أدوات المائدة التي تستخدم لمرة واحدة ، والتعبئة ، ولعب الأطفال ، وما إلى ذلك) ، وكذلك في صناعة البناء (ألواح العزل الحراري ، القوالب الثابتة ، الساندويتش الألواح) ، مواد التزيين والديكور (قولبة السقف ، بلاط السقف ، عناصر امتصاص الصوت من البوليسترين ، القواعد اللاصقة ، مركزات البوليمر) ، التوجيه الطبي (أجزاء من أنظمة نقل الدم ، أطباق بتري ، الأدوات المساعدة التي تستخدم لمرة واحدة). يمكن استخدام البوليسترين الرغوي بعد المعالجة بدرجة حرارة عالية بالماء أو البخار كمادة ترشيح (فوهة مرشح) في مرشحات العمود لمعالجة المياه ومعالجة مياه الصرف الصحي. يجعل الأداء الكهربائي العالي للبوليسترين في مجال الترددات العالية من الممكن استخدامه في إنتاج: هوائيات عازلة للكهرباء ودعامات كبل متحد المحور. يمكن الحصول على أغشية رقيقة (تصل إلى 100 ميكرون) ، وفي خليط مع البوليمرات المشتركة (ستايرين - بوتادين - ستايرين) حتى 20 ميكرون ، والتي تُستخدم أيضًا بنجاح في صناعات التعبئة والتغليف والحلويات ، وكذلك في إنتاج المكثفات .

يستخدم البوليسترين عالي التأثير وتعديلاته على نطاق واسع في مجال الأجهزة المنزلية والإلكترونيات (عناصر الإسكان للأجهزة المنزلية).

الصناعة العسكرية

أدت اللزوجة المنخفضة للغاية للبوليسترين في البنزين ، والتي تجعل من الممكن الحصول على محاليل ثابتة متحركة حتى في التركيزات الشديدة ، [4] إلى استخدام البوليسترين في أحد أصناف النابالم [5] كمكثف ، والاعتماد على درجة حرارة اللزوجة والتي بدورها تتناقص مع زيادة الوزن الجزيئي للبوليسترين [4].

استنتاجات بشأن صناعة الرغوة

1. التكنولوجيا بسيطة للغاية ، ولكنها تتطلب امتثالًا إلزاميًا لجميع القواعد واللوائح المحددة.
2. يمكن الحصول على المواد (التي ستكون مشابهة للجودة ظاهريًا) حتى مع وجود انحرافات كبيرة عن قواعد الإنتاج. وهذا ما تستخدمه شركات "الحرف اليدوية" (الأشخاص السيئون).

لذلك: شراء المنتجات فقط من الشركات المصنعة الموثوقة والموثوقة (التي تراقب الجودة)... تحقق من البائعين للحصول على شهادات الجودة المناسبة.

الآن أنت تعرف كيف يتم صنع الرغوة ، فأنت تعرف السمات الرئيسية لتكنولوجيا التصنيع والمواد التي تحتاج إلى إعطاء الأفضلية لها. حظا سعيدا!

يستخدم البلاستيك الرغوي على نطاق واسع - لا غنى عنه كمواد عازلة للحرارة والتشطيب والتعبئة والتغليف. ماذا يحب؟ كيف يتم إنتاج الرغوة ، وما هي المواد الخام والمعدات المستخدمة؟ دعونا نفهم ذلك!

إعادة التدوير

يعتقد أن البوليسترين صديق للبيئة.

معالجة

تتراكم نفايات البوليسترين في شكل منتجات متقادمة من البوليسترين والبوليمرات ، وكذلك في شكل نفايات صناعية (تكنولوجية) للأغراض العامة PS ، ومقاومة الصدمات PS (HIPS) وبوليمراتها المشتركة. يمكن أن تتم إعادة تدوير بلاستيك البوليسترين بالطرق التالية:

• استخدام نفايات صناعية شديدة التلوث ؛
• الاستفادة من النفايات التكنولوجية HIPS و ABS البلاستيك عن طريق القولبة بالحقن والبثق والضغط ؛
• التخلص من المنتجات البالية ؛
• التخلص من نفايات رغوة البوليسترين (EPS) ؛
• إعادة تدوير النفايات المختلطة.

أيضًا ، يتم إنشاء خرسانة البوليسترين من البوليسترين ، والذي يستخدم في تشييد المباني منخفضة الارتفاع.

احتراق

عندما يتم حرق البوليسترين ، يتشكل ثاني أكسيد الكربون (CO2) وأول أكسيد الكربون (CO - أول أكسيد الكربون) والسخام. قد يؤدي احتراق مواد مضافة تحتوي على البوليسترين (مثل الأصباغ ومكونات تقوية القوة ، وما إلى ذلك) إلى إطلاق مواد أخرى مواد مؤذية

.

التدمير الحراري

منتجات تحلل البوليسترين المتكونة أثناء التدمير الحراري والتدمير التأكسدي الحراري سامة

... عند معالجة البوليسترين ، نتيجة للتدمير الجزئي للمادة ، يمكن إطلاق أبخرة الستايرين ، والبنزين ، وإيثيل بنزين ، والتولوين ، وأول أكسيد الكربون.

أنواع وعلامات البوليسترين وبوليمراته المشتركة

يتم استخدام الاختصارات القياسية التالية حول العالم:

• PS - البوليسترين والبوليسترين (PS)
• GPPS - بوليسترين للأغراض العامة (بوليسترين للأغراض العامة ، غير مقاوم للصدمات ، كتلة ، تسمى أحيانًا علامة "بلورية" ، PSE ، PSS أو PSM تعتمد على طريقة الإنتاج)
• MIPS - بوليسترين متوسط ​​التأثير
• HIPS - بوليسترين عالي التأثير (عالي التأثير ، HIPS ، UPM)
• EPS - البوليسترين الموسع
• نادرًا ما يتم استخدام الاختصار MIPS.

البوليمرات الستايرين المشتركة:

• ABS - أكريلونيتريل - بوتادين - ستايرين كوبوليمر (بلاستيك ABS ، بوليمر مشترك ABS)
• ACS - أكريلونيتريل - كلورو إيثيلين - ستايرين كوبوليمر (AHS كوبوليمر)
• AES ، A / EPDM / S - البوليمر المشترك من الأكريلونيتريل ، EPDM والستايرين (AES copolymer)
• ASA - البوليمر المشترك من الأثير الأكريليكي والستايرين والأكريلونيتريل (البوليمر المشترك ASA)
• ASR - كوبوليمر ستايرين عالي التأثير (راتنج ستيرين متقدم)
• MABS ، M-ABS - كوبوليمر ميثيل ميثاكريلات ، أكريلونيتريل ، بوتادين وستايرين ، أكريلونتريل بوتادين ستايرين الشفاف
• MBS - ميثيل ميثاكريلات - بوتادين - ستايرين كوبوليمر (MBS copolymer)
• MS ، SMMA - البوليمر المشترك لميثيل ميثاكريلات والستايرين (MS)
• MSN - كوبوليمر من ميثيل ميثاكريلات وستايرين وأكريلونيتريل (MSN)
• SAM - كوبوليمر من الستايرين وميثيل ستايرين (CAM)
• SAN، - AS - البوليمر المشترك من الستايرين والأكريلونيتريل (SAN ، CH)
• SMA ، S / MA - بوليمر مشترك ستايرين-ماليك-أنهيدريد

البوليمرات الستايرين - اللدائن الحرارية:

• ESI - إيثيلين ستايرين إنتيربوليمر
• SB ، S / B - كوبوليمر ستايرين بوتادين
• SBS ، S / B / S - كوبوليمر ستايرين بوتادين ستايرين
• SEBS ، S-E / B-S - كوبوليمر ستايرين - إيثيلين - بيوتيلين - ستايرين
• SEEPS ، S-E-E / P-S - ستايرين - إيثيلين - إيثيلين / بروبيلين ستايرين كوبوليمر
• SEP - كوبوليمر ستايرين - إيثيلين - بروبيلين
• SEPS ، S-E / P-S - كوبوليمر ستايرين - إيثيلين - بروبيلين - ستايرين
• SIS - كوبوليمر ستايرين - إيزوبرين - ستايرين