Kaikki vaahtomuovituotantotekniikan vaiheet otetaan huomioon. Tämän materiaalin valmistukseen tarvittavat laitteet on lueteltu. Annetaan suosituksia, joihin sinun on ehdottomasti perehdyttävä ennen ostamista.
Monet meistä ovat tavanneet polystyreenivaahtoa useammin kuin kerran, kokeillut sitä kosketuksella, valmistaneet siitä jotain, käyttäneet sitä rakentamisessa, kodin parantamiseen. Kaikki eivät kuitenkaan tiedä, mikä vaahtomuovin valmistustekniikka on, mitkä ovat sen ominaisuudet.
Kumma kyllä, mutta tämän materiaalin valmistuksessa ei ole mitään erittäin monimutkaista. Ja on huomionarvoista, että nyt markkinoille on ilmestynyt paljon heikkolaatuista polystyreenivaahtoa, joka valmistetaan ottamatta huomioon asiaankuuluvia sääntöjä ja määräyksiä.
Jotkut käsityöläiset onnistuvat luomaan pienen tuotantolinjan jopa tavallisessa autotallissa. Kyllä, älä ihmettele.
Ja tämä on otettava huomioon ostettaessa - kaikki Vasya Pupkins eivät noudata tiukasti määrättyjä teknisiä standardeja. Ja mitä standardeja voi olla autotallissa?
Ominaisuudet
Kaupallisesti saatavan polystyreenin polymeroitumisaste n = 600-2500, polydispersiokerroin M w / M n = 2 - 4 {\ displaystyle M_ {w} / M_ {n} = 2-4} (M w {\ displaystyle M_ {w}} Onko painokeskiarvo, M n {\ displaystyle M_ {n}} on lukukeskimääräinen molekyylipaino). Synteesimenetelmästä ja polymerointiasteesta riippuen virtausindeksi on 1,4-30 grammaa 10 minuutissa, pehmenemislämpötila (Vicat, 200 MPa) 97 ° C amorfiselle ja 114 ° C osittain kiteytetylle polystyreenille [1].
Fenyyliryhmät estävät makromolekyylien järjestäytyneen järjestymisen ja kiteisten muodostumien muodostumisen.
Polystyreeni on sitkeä, hauras amorfinen polymeeri, jolla on korkea optisen valonläpäisyaste ja alhainen mekaaninen lujuus. Polystyreenillä on alhainen tiheys (1060 kg / m³), kutistuminen ruiskuvalun aikana on 0,4-0,8%. Polystyreenillä on erinomaiset dielektriset ominaisuudet ja hyvä pakkasenkestävyys (−40 ° C asti). Sillä on alhainen kemiallinen kestävyys (paitsi laimennettuja happoja, alkoholeja ja emäksiä).
Se liukenee hiilidisulfidiin, pyridiiniin, asetoniin, tolueeniin, dikloorietaaniin, kloroformiin, hiilitetrakloridiin, estereihin ja hitaammin bensiiniin [2]. Liukenematon veteen. Termoplastinen materiaali. Polystyreeni on helppo muovata ja maalata. Hyvin käsitelty mekaanisesti. Se tarttuu hyvin. Sillä on alhainen kosteuden imeytyminen, korkea kosteuden ja pakkasenkestävyys.
Voimakkaalla (yli 300 ° C) lämmityksellä polystyreeni hajoaa vapautumalla monomeeri (styreeni) höyryjä [3] ja muita polymeeriketjujen hajoamistuotteita. Ilmassa palaa keltainen savuinen liekki.
Kuinka valita laitteet paisutetun polystyreenin tuotantoon?
Jos päätät tehdä oman styroksin, sinun on valittava työpajalle sopivat varusteet. Valitse tuotantolaitteiden komponentit suunnittelemiesi tuotteiden määrän perusteella.
Esimerkiksi, jos tarvittava määrä materiaalia on enintään 1000 kuutiometriä kuukaudessa, tarvitset linjan, jonka kapasiteetti on 40 kuutiometriä vuorossa. Hän pystyy antamaan tämän määrän vaahtoa.
Huomaa, että arvioitu linjan kapasiteetti ei välttämättä vastaa todellista. Se riippuu seuraavista seikoista:
- Tärkein tekijä - raaka-aineiden alkuperä: tuotu tai kotimainen. Venäläisten pellettien tuottavuus voi laskea hieman.
- Toinen vivahde - tuottamasi vaahtoaste. Joten PSB-12-paisutetun polystyreenin tiheys on alle 12 kg kuutiometriä kohti. Siksi se voidaan saada vain kaksinkertaisella vaahdotuksella. Tämä heikentää linjan suorituskykyä.
On parempi valita laitteet vaahtomuovin tuotantoon, jolla on korkea suorituskyky. Pienitehoista johtoa ei kannata käyttää sen kykyjen rajoissa, se voi pian epäonnistua.
Kuinka valita höyrystin?
Höyrylähde on höyrynkehitin (höyrykattila). Sen vähimmäiskapasiteetin tulisi olla 1200 kg / vuoro. On kuitenkin suositeltavaa ostaa suuremman höyrykattilan. Tämä mahdollistaa laitteiden suorituskyvyn parantamisen edelleen.
Vastaanotto
Polystyreenin teollinen tuotanto perustuu styreenin radikaaliseen polymerointiin. Voit saada sen kolmella tavalla:
Emulsio (PSE)
Vanhentunut menetelmä, jota ei käytetä laajalti tuotannossa. Emulsiopolystyreeni saadaan styreenipolymerointireaktion seurauksena emäksisten aineiden vesiliuoksessa lämpötilassa 85-95 ° C. Tämä menetelmä vaatii styreeniä, vettä, emulgointiainetta ja polymeroinnin initiaattoria. Styreeni puhdistetaan alustavasti inhibiittoreista: vaadittu pyrokatekoli tai hydrokinoni. Reaktion initiaattoreina käytetään vesiliukoisia yhdisteitä, vety- dioksidia tai kaliumpersulfaattia. Emulgointiaineina käytetään rasvahappojen, emästen (saippua) ja sulfonihapposuolojen suoloja. Reaktori täytetään risiiniöljyn vesiliuoksella ja sekoitetaan perusteellisesti sekoittaen styreeniä ja polymeroinnin initiaattoreita, minkä jälkeen saatu seos kuumennetaan 85-95 ° C: seen. Saippumaselliin liuotettu monomeeri alkaa polymeroitua emulsiopisaroista. Tämän seurauksena muodostuu polymeeri-monomeeripartikkeleita. 20-prosenttisen polymeroinnin vaiheessa misellisaippuaa kulutetaan adsorboituneiden kerrosten muodostamiseksi, ja prosessi etenee sitten polymeerihiukkasten sisällä. Prosessi päättyy, kun vapaan styreenipitoisuuden on alle 0,5%. Lisäksi emulsio kuljetetaan reaktorista saostusvaiheeseen jäännösmonomeerin vähentämiseksi edelleen, tätä varten emulsio koaguloidaan natriumkloridiliuoksella ja kuivataan, jolloin saadaan jauhemainen massa, jonka hiukkaskoko on enintään 0,1 mm . Emäksisten aineiden jäämät vaikuttavat saadun materiaalin laatuun, koska vieraiden epäpuhtauksien poistaminen kokonaan on mahdotonta, ja niiden läsnäolo antaa polymeerille kellertävän sävyn. Tätä menetelmää voidaan käyttää polystyreenin saamiseen, jolla on suurin molekyylipaino. Tällä menetelmällä saadulla polystyreenillä on lyhenne PSE, joka löytyy teknisistä asiakirjoista ja vanhoista polymeerimateriaaleja koskevista oppikirjoista.
Jousitus (PSS)
Polymerointisuspensiomenetelmä suoritetaan panostustilassa reaktoreissa sekoittimella ja lämpöä poistavalla vaipalla. Styreeni valmistetaan suspendoimalla se kemiallisesti puhtaaseen veteen käyttämällä emulsiostabilisaattoreita (polyvinyylialkoholi, natriumpolymetakrylaatti, magnesiumhydroksidi) ja polymeroinnin initiaattoreita. Polymerointiprosessi suoritetaan lämpötilan asteittaisella nousulla (jopa 130 ° C) paineen alaisena. Tuloksena on suspensio, josta polystyreeni eristetään sentrifugoimalla, sitten se pestään ja kuivataan. Tämä menetelmä polystyreenin valmistamiseksi on myös vanhentunut ja soveltuu parhaiten styreenikopolymeerien tuottamiseen. Tätä menetelmää käytetään pääasiassa paisutetun polystyreenin valmistuksessa.
Lohko tai irtotavarana (PSM)
Yleiskäyttöisen polystyreenin tuotantoa varten on kaksi mallia: täydellinen ja epätäydellinen muuntaminen. Terminen polymerointi irtotavarana jatkuvan kaavion mukaisesti on järjestelmä, jossa on 2-3 kolonnireaktoria, jotka on kytketty sarjaan sekoittimien kanssa. Polymerointi suoritetaan vaiheittain bentseeniympäristössä - ensin lämpötilassa 80-100 ° C ja sitten vaiheessa 100-220 ° C. Reaktio loppuu, kun styreenin muuntumisaste polystyreeniksi on jopa 80-90% massasta (epätäydellisen muuntomenetelmän avulla polymerointiaste saatetaan 50-60%: iin).Reagoimaton styreenimonomeeri poistetaan polystyreenisulasta evakuoimalla, jolloin polystyreenin jäännösstyreenipitoisuus pienenee 0,01-0,05%: iin, reagoimaton monomeeri palautetaan polymerointiin. Lohkomenetelmällä saadulle polystyreenille on tunnusomaista parametrien korkea puhtaus ja stabiilisuus. Tämä tekniikka on tehokkain eikä siinä ole käytännössä jätettä.
Tuotos
Polyfoamia voidaan valmistaa erikokoisista ja alkuperällisistä rakeista. Markkinoilla on erilaista tiheyttä ja paksuutta, joten ota tämä huomioon ostaessasi materiaalia.
Kun valitset laitteita paisutettujen polystyreenilevyjen tuotantoon, ota huomioon niiden tyyppi, suorituskyky, täydellisyys ja automaatiotaso. Tämä vaikuttaa suoraan tuotetun materiaalin määrään ja laatuun.
Tämän artikkelin video auttaa sinua ymmärtämään paremmin aihetta. Jos jotain jää epäselväksi, kysy kommenteissa.
- Vaahdotettu polystyreenivaahto... Raaka-aineet sijoitetaan erityiseen astiaan, jossa materiaalia käsitellään matalalla kiehuvien nesteiden höyryllä. Vaahdon seurauksena rakeiden tilavuus kasvaa 20-50 kertaa. Saatuaan vaaditun rakeiden tason höyryvirtaus pysähtyy ja työmateriaali poistetaan säiliöstä. Itse prosessi kestää noin 4 minuuttia.
- Kypsyminen... Kuivumisen jälkeen materiaali lähetetään tuotemerkin (15, 25, 35 ja 50) mukaiseen erityiseen kypsytysastiaan, jossa kypsymisprosessi tapahtuu. Koko toimenpide kestää 4 - 12 tuntia rakeiden koosta ja ympäristöstä riippuen.
- Kovettuvat lohkot... Valmistetut lohkot lajitellaan tuotemerkkien mukaan ja varastoidaan. Aluksi lohkot voivat edelleen antaa jäljellä olevan kosteuden. Lohkojen kypsymisaika kestää 12-30 päivää.
- Vaahtolohkojen leikkaus. Erityisellä vaahtokoneella vaahtolohkot leikataan merkkikokoisiksi levyiksi. Vakiokoot ovat 20, 30, 40, 50 ja 100 mm, myös muut koot ovat mahdollisia.
Sovellus
Erittäin iskevä polystyreenijogurttikuppi
Se valmistetaan läpinäkyvien lieriömäisten rakeiden muodossa, jotka jalostetaan lopputuotteiksi ruiskupuristamalla tai suulakepuristamalla 190 - 230 ° C: ssa. Polystyreenin (PS) ja muovien laaja käyttö perustuu sen alhaisiin kustannuksiin, käsittelyn helppouteen ja valtavaan valikoimaan erilaisia merkkejä.
Suurin käyttö (yli 60% polystyreenimuovien tuotannosta) saatiin iskunkestävillä polystyreeneillä, jotka ovat styreenin kopolymeerejä butadieenin ja styreenibutadieenikumin kanssa. Styreenikopolymeerejä on luotu lukuisia muita modifikaatioita.
Polystyreenistä valmistetaan laaja valikoima tuotteita, joita käytetään pääasiassa kotitalouksissa (kertakäyttöastiat, pakkaukset, lasten lelut jne.) Sekä rakennusteollisuudessa (lämpöeristyslevyt, kiinteät muotit, voileipä) paneelit), päällystetyt ja koristeelliset materiaalit (kattolista, kattotiilet, ääntä vaimentavat polystyreenielementit, liimapohjat, polymeeritiivisteet), lääketieteellinen suunta (verensiirtojärjestelmien osat, Petri-astiat, kertakäyttöiset apuvälineet). Vaahtoavaa polystyreeniä korkeassa lämpötilassa vedellä tai höyryllä tapahtuvan käsittelyn jälkeen voidaan käyttää suodatusmateriaalina (suodattimen suutin) pylvässuodattimissa vedenkäsittelyyn ja jäteveden käsittelyyn. Polystyreenin korkea sähköinen suorituskyky ultrakorkealla taajuudella mahdollistaa sen käytön dielektristen antennien, koaksiaalikaapelituen valmistuksessa. Ohutkalvoja (enintään 100 mikronia) voidaan saada ja seoksessa kopolymeerien (styreeni-butadieeni-styreeni) kanssa enintään 20 mikronia, joita käytetään menestyksekkäästi myös pakkaus- ja konditoriateollisuudessa sekä kondensaattoreiden tuotannossa .
Iskunkestävää polystyreeniä ja sen modifikaatioita käytetään laajalti kodinkoneiden ja elektroniikan (kodinkoneiden kotelo-osat) alalla.
Sotateollisuus
Polystyreenin erittäin alhainen viskositeetti bentseenissä, joka mahdollistaa vielä liikkuvien ratkaisujen saamisen jopa äärimmäisissä pitoisuuksissa, [4] johti polystyreenin käyttöön yhdessä napalmilajikkeista [5] sakeuttimena, viskositeetin ja lämpötilan riippuvuus josta puolestaan vähenee polystyreenin molekyylipainon kasvaessa [4].
Vaahdon valmistusta koskevat päätelmät
- Teknologia on melko yksinkertainen, mutta se vaatii kaikkien säädettyjen sääntöjen pakollista noudattamista.
- Materiaalia (joka on ulkoisesti samanlainen kuin laatu) voidaan saada, vaikka tuotantosäännöistä poikettaisiin merkittävästi. Ja tätä käyttävät "käsityöyritykset" (huonot ihmiset).
Siksi: osta vain tuotteita luotettavilta ja luotettavilta valmistajilta (jotka valvovat laatua)... Tarkista toimittajilta asianmukaiset laatutodistukset.
Nyt tiedät kuinka vaahto valmistetaan, tiedät valmistustekniikan pääpiirteet ja minkä materiaalin sinun on annettava etusija. Onnea!
Vaahtomuovia käytetään hyvin laajasti - se on välttämätöntä lämmöneristys-, viimeistely- ja pakkausmateriaalina. Millainen hän on? Kuinka vaahdonvalmistus tapahtuu, mitä raaka-aineita ja laitteita käytetään? Selvitetään se!
Kierrätys
Polystyreenin uskotaan olevan ympäristöystävällinen. [6]
Käsittely
Polystyreenijätteet kerääntyvät vanhentuneista tuotteista PS: stä ja sen kopolymeereistä sekä yleiskäyttöisten PS: n, iskunkestävien PS (HIPS) ja niiden kopolymeerien teollisuusjätteinä. Polystyreenimuovien kierrätys voi tapahtua seuraavilla tavoilla:
- erittäin saastuneen teollisuusjätteen hyödyntäminen;
- HIPS- ja ABS-muovien teknisen jätteen hyödyntäminen ruiskuvalulla, puristamalla ja puristamalla
- kuluneiden tuotteiden hävittäminen;
- polystyreenivaahtomuovijätteen (EPS) hävittäminen;
- sekajätteen kierrätys.
Polystyreenibetoni syntyy myös polystyreenistä, jota käytetään matalien rakennusten rakentamiseen.
Palaa
Polystyreenin polttamisen yhteydessä muodostuu hiilidioksidia (CO2), hiilimonoksidia (CO - hiilimonoksidia) ja nokea. Polystyreeniä sisältävien lisäaineiden (esim. Väriaineet, lujuutta parantavat komponentit jne.) Polttaminen voi johtaa muiden haitallisia aineita
.
Lämpöhäviö
Lämpöhajoamisen ja termisen hapettumisen hajoamisen aikana muodostuneet polystyreenin hajoamistuotteet, myrkyllinen
... Polystyreeniä käsiteltäessä materiaalin osittaisen tuhoutumisen seurauksena voi vapautua styreenin, bentseenin, etyylibentseenin, tolueenin ja hiilimonoksidin höyryjä. [6]
Polystyreenin ja sen kopolymeerien tyypit ja merkinnät
Seuraavia vakiolyhenteitä käytetään ympäri maailmaa:
- PS - polystyreeni, polystyreeni (PS)
- GPPS - yleiskäyttöinen polystyreeni (yleiskäyttöinen polystyreeni, iskunkestävä, lohko, jota kutsutaan joskus "kiteiseksi", PSE-, PSS- tai PSM-merkinnäksi riippuu tuotantomenetelmästä)
- MIPS - keskivaikea polystyreeni
- HIPS - iskunkestävä polystyreeni (voimakas, HIPS, UPM)
- EPS - paisutettua polystyreeniä
- Lyhennettä MIPS käytetään suhteellisen harvoin.
Styreenikopolymeerit:
- ABS - akryylinitriili-butadieeni-styreenikopolymeeri (ABS-muovi, ABS-kopolymeeri)
- ACS - Akryylinitriili-kloorietyleeni-styreenikopolymeeri (AHS-kopolymeeri)
- AES, A / EPDM / S - akryylinitriilin, EPDM: n ja styreenin kopolymeeri (AES-kopolymeeri)
- ASA - akryylieetterin, styreenin ja akryylinitriilin kopolymeeri (ASA-kopolymeeri)
- ASR - iskunkestävä styreenikopolymeeri (Advanced Styrene Resine)
- MABS, M-ABS - metyylimetakrylaatin, akryylinitriilin, butadieenin ja styreenin kopolymeeri, läpinäkyvä ABS
- MBS - metyylimetakrylaatti-butadieeni-styreenikopolymeeri (MBS-kopolymeeri)
- MS, SMMA - metyylimetakrylaatin ja styreenin kopolymeeri (MS)
- MSN - metyylimetakrylaatin, styreenin ja akryylinitriilin (MSN) kopolymeeri
- SAM - styreenin ja metyylistyreenin kopolymeeri (CAM)
- SAN, - AS - styreenin ja akryylinitriilin kopolymeeri (SAN, CH)
- SMA, S / MA - styreeni-maleiinihappoanhydridikopolymeeri
Styreenikopolymeerit - termoplastiset elastomeerit:
- ESI - Etyleenistyreeni-interpolymeeri
- SB, S / B - styreenibutadieenikopolymeeri
- SBS, S / B / S - styreenibutadieenistyreenikopolymeeri
- SEBS, S-E / B-S - styreeni-eteeni-butyleeni-styreeni-kopolymeeri
- SEEPS, S-E-E / P-S - Styreeni-eteeni-eteeni / propyleeni-styreeni-kopolymeeri
- SEP - Styreeni-eteeni-propeeni-kopolymeeri
- SEPS, S-E / P-S - styreeni-eteeni-propyleeni-styreeni-kopolymeeri
- SIS - styreeni-isopreeni-styreeni-kopolymeeri
