Alle faser af skumplastproduktionsteknologien overvejes. Det nødvendige udstyr til fremstilling af dette materiale er angivet på listen. Der gives anbefalinger, som du helt sikkert skal sætte dig ind i, før du køber.
Mange af os har mødt polystyrenskum mere end én gang, prøvet det ved berøring, lavet noget af det, brugt det i byggeriet til forbedring af hjemmet. Imidlertid ved ikke alle, hvad teknologien til fremstilling af skumplastik er, hvad er dens funktioner.
Mærkeligt nok, men i produktionen af dette materiale er der ikke noget super kompliceret. Og det er bemærkelsesværdigt, at der nu er kommet en masse ekspanderet polystyren af lav kvalitet på markedet, hvilket er lavet uden at tage hensyn til de relevante regler og forskrifter.
Nogle håndværkere formår at skabe en lille produktionslinje selv i en almindelig garage. Ja, vær ikke overrasket.
Og dette skal tages i betragtning ved køb - ikke alle Vasya Pupkins overholder nøje de foreskrevne teknologiske standarder. Og hvilke standarder kan der være i garagen?
Ejendomme
Graden af polymerisering af kommercielt tilgængeligt polystyren n = 600-2500, polydispersitetskoefficienten M w / M n = 2-4 {\ displaystyle M_ {w} / M_ {n} = 2-4} (M w {\ displaystyle M_ {w}} Er massegennemsnittet, M n {\ displaystyle M_ {n}} er antallet af gennemsnitlige molekylvægt). Afhængig af syntesemetoden og graden af polymerisation er strømningsindekset 1,4-30 gram pr. 10 minutter, blødgøringstemperaturen (Vicat, 200 MPa) 97 ° C for amorf og 114 ° C for delvist krystalliseret polystyren [1].
Phenylgrupper forhindrer det ordnede arrangement af makromolekyler og dannelsen af krystallinske formationer.
Polystyren er en hård, skør amorf polymer med en høj grad af optisk lystransmission og lav mekanisk styrke. Polystyren har en lav densitet (1060 kg / m³), krympning under behandlingen med sprøjtestøbning er 0,4-0,8%. Polystyren har fremragende dielektriske egenskaber og god frostbestandighed (ned til -40 ° C). Har lav kemisk resistens (undtagen fortyndede syrer, alkoholer og baser).
Det opløses i carbondisulfid, pyridin, acetone, toluen, dichlorethan, chloroform, carbontetrachlorid, estere og langsommere i benzin [2]. Uopløselig i vand. Termoplastisk materiale. Polystyren er let at forme og male. Godt bearbejdet med mekaniske midler. Det holder godt. Har lav fugtoptagelse, høj fugtbestandighed og frostbestandighed.
Ved stærk (over 300 ° C) opvarmning nedbrydes polystyren med frigivelse af monomer (styren) dampe [3] og andre nedbrydningsprodukter fra polymerkæder. I luften brænder det med en gul røgfri flamme.
Hvordan vælger jeg udstyr til produktion af ekspanderet polystyren?
Hvis du beslutter at lave din egen styrofoam, skal du vælge det rigtige udstyr til dit værksted. Vælg komponenterne i produktionsudstyr baseret på mængden af produkter, du planlægger.
For eksempel, hvis den krævede mængde materiale ikke er mere end 1000 kubikmeter pr. Måned, har du brug for en linje med en kapacitet på 40 kubikmeter pr. Skift. Hun vil være i stand til at give dette volumen skum.
Bemærk, at den anslåede linjekapacitet muligvis ikke svarer til den reelle. Det afhænger af følgende punkter:
- Den vigtigste faktor - råvarernes oprindelse: importeret eller indenlandsk. På russiske pellets kan produktiviteten falde en smule.
- Anden nuance - den skumklasse, du skal producere. Så PSB-12 ekspanderet polystyren har en densitet på mindre end 12 kg pr. Kubikmeter. Derfor kan det kun opnås ved dobbelt skumning. Dette reducerer linjens ydeevne.
Det er bedre at vælge udstyr til produktion af skum, som har en høj ydeevne. Det er ikke nødvendigt at betjene en strømforsyningsledning ved grænsen for dens kapacitet, den kan snart mislykkes.
Hvordan vælger jeg en dampgenerator?
Dampkilden er en dampgenerator (dampkedel). Dets mindste kapacitet skal være 1200 kg pr. Skift. Det tilrådes dog at købe en dampkedel med en højere kapacitet. Dette vil gøre det muligt yderligere at forbedre udstyrets ydeevne.
Modtagelse
Industriel produktion af polystyren er baseret på radikal polymerisation af styren. Der er 3 hovedmåder at få det på:
Emulsion (PSE)
Den mest forældede metode til opnåelse, ikke brugt i vid udstrækning i produktionen. Emulsionspolystyren opnås som et resultat af styrenpolymerisationsreaktion i en vandig opløsning af alkaliske stoffer ved en temperatur på 85-95 ° C. Denne metode kræver styren, vand, et emulgator og en polymerisationsinitiator. Styren oprenses foreløbigt fra inhibitorer: treblytil-pyrocatechol eller hydroquinon. Vandopløselige forbindelser, hydrogendioxid eller kaliumpersulfat anvendes som initiatorer til reaktionen. Salte af fedtsyrer, baser (sæbe) og sulfonsyresalte anvendes som emulgatorer. Reaktoren fyldes med en vandig opløsning af ricinusolie, og under grundig blanding introduceres styren og polymerisationsinitiatorer, hvorefter den resulterende blanding opvarmes til 85-95 ° C. Monomeren opløst i sæbemicellerne begynder at polymerisere fra emulsionsdråberne. Som et resultat dannes polymer-monomerpartikler. På scenen med 20% polymerisering forbruges micellær sæbe til dannelse af adsorberede lag, og processen fortsætter derefter inde i polymerpartiklerne. Processen slutter, når det frie styrenindhold er mindre end 0,5%. Endvidere transporteres emulsionen fra reaktoren til udfældningstrinnet for yderligere at reducere den resterende monomer, for dette koaguleres emulsionen med en opløsning af natriumchlorid og tørres, hvorved der opnås en pulverformig masse med en partikelstørrelse på op til 0,1 mm . Rester af alkaliske stoffer påvirker kvaliteten af det resulterende materiale, da det er umuligt at eliminere fremmede urenheder fuldstændigt, og deres tilstedeværelse giver polymeren en gullig nuance. Denne metode kan bruges til at opnå polystyren med den højeste molekylvægt. Polystyren opnået ved denne metode har forkortelsen PSE, som findes i teknisk dokumentation og gamle lærebøger om polymere materialer.
Affjedring (PSS)
Suspensionsmetoden til polymerisation udføres i en batch-tilstand i reaktorer med en omrører og en varmefjernende kappe. Styren fremstilles ved at suspendere det i kemisk rent vand ved hjælp af emulsionsstabilisatorer (polyvinylalkohol, natriumpolymethacrylat, magnesiumhydroxid) og polymerisationsinitiatorer. Polymerisationsprocessen udføres med en gradvis stigning i temperatur (op til 130 ° C) under tryk. Resultatet er en suspension, hvorfra polystyren isoleres ved centrifugering, derefter vaskes og tørres. Denne fremgangsmåde til fremstilling af polystyren er også forældet og er mest egnet til fremstilling af styrencopolymerer. Denne metode anvendes hovedsageligt til produktion af ekspanderet polystyren.
Blokering eller bulk (PSM)
Der er to ordninger til produktion af polystyren til almindelig brug: fuld og ufuldstændig omdannelse. Termisk polymerisation i bulk i henhold til et kontinuerligt skema er et system med 2-3 søjlereaktorer forbundet i serie med omrørere. Polymerisation udføres i trin i et benzenmiljø - først ved en temperatur på 80-100 ° C og derefter i et trin på 100-220 ° C. Reaktionen stopper, når graden af omdannelse af styren til polystyren er op til 80-90% af massen (med metoden til ufuldstændig omdannelse bringes graden af polymerisation til 50-60%).Uomsat styren-monomer fjernes fra polystyrensmelten ved evakuering, hvilket reducerer indholdet af resterende styren i polystyren til 0,01-0,05%, og ureageret monomer returneres til polymerisation. Polystyren opnået ved blokmetoden er kendetegnet ved høj renhed og stabilitet af parametre. Denne teknologi er den mest effektive og har praktisk taget intet spild.
Produktion
Polyfoam kan fremstilles af granulat i forskellige størrelser og oprindelse. Der findes kvaliteter af forskellig tæthed og tykkelse på markedet, så tag dette i betragtning, når du køber materialet.
Når du vælger udstyr til produktion af ekspanderede polystyrenplader, skal du tage højde for dets type, ydeevne, fuldstændighed og automatiseringsniveau. Dette påvirker direkte volumen og kvalitet af det producerede materiale.
Videoen i denne artikel hjælper dig med bedre at forstå emnet. Hvis noget forbliver uklart for dig, skal du stille spørgsmål i kommentarerne.
- Udvidet polystyrenskum... Råmaterialer placeres i en speciel beholder, hvor materialet behandles med damp af lavkogende væsker. Som et resultat af skumning ekspanderer granulatet i volumen fra 20 til 50 gange. Efter at have nået det krævede niveau af granuler stopper dampstrømmen, og arbejdsmaterialet fjernes fra tanken. Selve processen tager cirka 4 minutter.
- Modning... Efter tørring sendes materialet til en speciel modningskasse ifølge mærket (15, 25, 35 og 50), hvor modningsprocessen finder sted. Tiden for hele proceduren tager fra 4 til 12 timer, afhængigt af størrelsen på granulatet og miljøet t.
- Hærdning blokke... De forberedte blokke sorteres efter mærker og opbevares. Først kan blokke stadig afgive den resterende fugt. Blokernes modningsperiode tager fra 12 til 30 dage.
- Skæring af skumblokke. På en speciel skummaskine udføres strengskæring af skumblokke i plader med specificerede dimensioner. Standardstørrelser er 20, 30, 40, 50 og 100 mm, andre størrelser er også mulige.
Ansøgning
Kraftig polystyren yoghurtkop
Det produceres i form af gennemsigtige cylindriske granulater, der forarbejdes til færdige produkter ved sprøjtestøbning eller ekstrudering ved 190-230 ° C. Den udbredte anvendelse af polystyren (PS) og plast er baseret på lave omkostninger, let forarbejdning og et stort udvalg af forskellige mærker.
Den mest udbredte anvendelse (mere end 60% af produktionen af polystyrenplast) blev opnået med kraftige polystyrener, som er copolymerer af styren med butadien og styren-butadiengummi. Talrige andre modifikationer af styrencopolymerer er blevet oprettet.
En bred vifte af produkter er fremstillet af polystyren, der primært bruges inden for den menneskelige aktivitet (engangsservice, emballage, legetøj til børn osv.) Såvel som i byggebranchen (varmeisoleringsplader, fast forskalling, sandwich paneler), beklædningsgenstande og dekorative materialer (loftsstøbning, loftsfliser, polystyren lydabsorberende elementer, klæbende baser, polymerkoncentrater), medicinsk retning (dele af blodtransfusionssystemer, petriskåle, ekstra engangsinstrumenter). Skummende polystyren efter højtemperaturbehandling med vand eller damp kan bruges som et filtreringsmateriale (filterdyse) i søjlefiltre til vandbehandling og spildevandsbehandling. Høj elektrisk ydeevne for polystyren inden for ultrahøje frekvenser gør det muligt at bruge det til produktion af: dielektriske antenner, koaksialkabelstøtter. Tynde film (op til 100 mikron) kan opnås og i en blanding med copolymerer (styren-butadien-styren) op til 20 mikron, som også med succes anvendes i emballage- og konfektureindustrien såvel som i produktionen af kondensatorer .
Effektiv polystyren og dens modifikationer anvendes i vid udstrækning inden for husholdningsapparater og elektronik (huselementer til husholdningsapparater).
Militær industri
Den ekstremt lave viskositet af polystyren i benzen, som gør det muligt at opnå stadig mobile løsninger selv i ekstreme koncentrationer, [4] førte til brugen af polystyren i en af napalm-varianterne [5] som fortykningsmiddel, afhængigheden af viskositet og temperatur hvoraf igen falder med en stigning i polystyrens molekylvægt [4].
Konklusioner om fremstilling af skum
- Teknologien er ret enkel, men det kræver obligatorisk overholdelse af alle foreskrevne regler og forskrifter.
- Materiale (som udadtil svarer til kvalitet) kan opnås selv med betydelige afvigelser fra produktionsreglerne. Og dette bruges af "håndværksvirksomheder" (dårlige mennesker).
Derfor: køb kun produkter fra pålidelige, pålidelige producenter (som overvåger kvalitet)... Kontroller leverandørerne for de relevante kvalitetscertifikater.
Nu ved du, hvordan skum fremstilles, du kender de vigtigste funktioner i produktionsteknologien, og hvilket materiale du skal foretrække. Held og lykke!
Skumplast anvendes meget bredt - det er uundværligt som varmeisolerende, efterbehandlende og emballagemateriale. Hvordan er han? Hvordan udføres skumproduktion, hvilke råvarer og udstyr anvendes? Lad os finde ud af det!
Genbrug
Polystyren menes at være miljøvenlig. [6]
Forarbejdning
Polystyrenaffald akkumuleres i form af forældede produkter fra PS og dets copolymerer såvel som i form af industrielt (teknologisk) affald fra PS til almindelig brug, slagfast PS (HIPS) og dets copolymerer. Genbrug af polystyrenplast kan ske på følgende måder:
- udnyttelse af stærkt forurenet industriaffald;
- udnyttelse af teknologisk affald HIPS og ABS plast ved sprøjtestøbning, ekstrudering og presning;
- bortskaffelse af slidte produkter;
- bortskaffelse af affald af polystyrenskum (EPS);
- genbrug af blandet affald.
Desuden er polystyrenbeton skabt af polystyren, som bruges til opførelse af lave bygninger.
Brændende
Når polystyren forbrændes, dannes kuldioxid (CO2), kulilte (CO - kulilte) og sod. Forbrænding af polystyrenholdige additiver (f.eks. Farvestoffer, styrkeforbedrende komponenter osv.) Kan resultere i frigivelse af andre skadelige stoffer
.
Termisk ødelæggelse
Nedbrydningsprodukter af polystyren dannet under termisk destruktion og termisk oxidativ destruktion, giftig
... Ved bearbejdning af polystyren kan der frigøres dampe af styren, benzen, ethylbenzen, toluen, kulilte, som et resultat af delvis ødelæggelse af materialet. [6]
Typer og markeringer af polystyren og dets copolymerer
Følgende standardforkortelser bruges overalt i verden:
- PS - polystyren, polystyren (PS)
- GPPS - polystyren til almindeligt brug (polystyren til generel brug, ikke-slagfast, blok, undertiden kaldet "krystallinsk", PSE, PSS eller PSM-mærkning afhænger af produktionsmetoden)
- MIPS - mellemstød polystyren
- HIPS - højstyrket polystyren (høj slagfasthed, HIPS, UPM)
- EPS - ekspanderet polystyren
- Forkortelsen MIPS bruges relativt sjældent.
Styren-copolymerer:
- ABS - Acrylonitril-butadien-styren-copolymer (ABS-plast, ABS-copolymer)
- ACS - Acrylnitril-chlorethylen-styren-copolymer (AHS-copolymer)
- AES, A / EPDM / S - Copolymer af acrylonitril, EPDM og styren (AES-copolymer)
- ASA - Copolymer af acrylether, styren og acrylonitril (ASA-copolymer)
- ASR - Styrke-copolymer med høj effekt (Advanced Styrene Resine)
- MABS, M-ABS - Copolymer af methylmethacrylat, acrylonitril, butadien og styren, gennemsigtig ABS
- MBS - Methylmethacrylat-butadien-styren-copolymer (MBS-copolymer)
- MS, SMMA - Copolymer af methylmethacrylat og styren (MS)
- MSN - Copolymer af methylmethacrylat, styren og acrylonitril (MSN)
- SAM - Copolymer af styren og methylstyren (CAM)
- SAN, - AS - copolymer af styren og acrylonitril (SAN, CH)
- SMA, S / MA - Styren-maleinsyreanhydrid-copolymer
Styrencopolymerer - termoplastiske elastomerer:
- ESI - Ethylenstyren Interpolymer
- SB, S / B - Styren-butadien-copolymer
- SBS, S / B / S - Styren-butadien-styren-copolymer
- SEBS, S-E / B-S - Styren-ethylen-butylen-styren-copolymer
- SEEPS, S-E-E / P-S - Styren-ethylen-ethylen / propylen-styren-copolymer
- SEP - Styren-ethylen-propylen-copolymer
- SEPS, S-E / P-S - Styren-ethylen-propylen-styren-copolymer
- SIS - Styren-isopren-styren-copolymer
