Razmotrene su sve faze tehnologije proizvodnje pjenaste plastike. Navedena je oprema potrebna za izradu ovog materijala. Daju se preporuke s kojima se prije kupnje svakako morate upoznati.
Mnogi od nas susreli su polistirensku pjenu više puta, probali su je na dodir, napravili nešto od nje, koristili je u građevinarstvu, za uređenje doma. Međutim, ne znaju svi što je tehnologija proizvodnje pjenaste plastike, koje su njegove značajke.
Čudno, ali u proizvodnji ovog materijala nema ništa super komplicirano. I vrijedno je napomenuti da se sada na tržištu pojavilo puno nekvalitetnog ekspandiranog polistirena koji se izrađuje bez uzimanja u obzir relevantnih pravila i propisa.
Neki obrtnici uspijevaju stvoriti malu proizvodnu liniju čak i u redovitoj garaži. Da, nemojte se iznenaditi.
I to se mora uzeti u obzir prilikom kupnje - ne svi se Vasya Pupkins strogo pridržavaju propisanih tehnoloških standarda. A koji standardi mogu postojati u garaži?
Svojstva
Stupanj polimerizacije komercijalno dostupnog polistirena n = 600-2500, koeficijent polidisperznosti M w / M n = 2 - 4 {\ displaystyle M_ {w} / M_ {n} = 2-4} (M w {\ displaystyle M_ { w}} Je li prosjek mase, M n {\ displaystyle M_ {n}} je prosječna molekulska masa). Ovisno o načinu sinteze i stupnju polimerizacije, indeks protoka je 1,4-30 grama u 10 minuta, temperatura omekšavanja (Vicat, 200 MPa) 97 ° C za amorfni i 114 ° C za djelomično kristalizirani polistiren [1].
Fenilne skupine sprečavaju uređeni raspored makromolekula i stvaranje kristalnih formacija.
Polistiren je žilav, lomljiv amorfni polimer s visokim stupnjem optičke propusnosti svjetlosti i malom mehaničkom čvrstoćom. Polistiren ima malu gustoću (1060 kg / m³), skupljanje tijekom obrade ubrizgavanjem u kalupe iznosi 0,4-0,8%. Polistiren ima izvrsna dielektrična svojstva i dobru otpornost na mraz (do -40 ° C). Ima nisku kemijsku otpornost (osim za razrijeđene kiseline, alkohole i lužine).
Otapa se u ugljičnom disulfidu, piridinu, acetonu, toluenu, dikloroetanu, kloroformu, ugljikovom tetrakloridu, esterima i sporije u benzinu [2]. Netopiv u vodi. Termoplastični materijal. Polistiren je lako oblikovati i obojiti. Dobro obrađena mehaničkim sredstvima. Dobro se lijepi. Posjeduje nisku apsorpciju vlage, visoku otpornost na vlagu i otpornost na mraz.
Pri jakom zagrijavanju (iznad 300 ° C) polistiren se razgrađuje oslobađanjem para monomera (stirena) [3] i drugih proizvoda razgradnje polimernih lanaca. U zraku gori žutim zadimljenim plamenom.
Kako odabrati opremu za proizvodnju ekspandiranog polistirena?
Ako se odlučite za izradu vlastitog stiropora, morate odabrati odgovarajuću opremu za svoju radionicu. Odaberite komponente proizvodne opreme na temelju količine proizvoda koji planirate.
Primjerice, ako potrebna količina materijala nije veća od 1000 kubika mjesečno, potreban vam je vod kapaciteta 40 kubika po smjeni. Moći će dati ovaj volumen pjene.
Imajte na umu da izračunati kapacitet vodova možda neće odgovarati stvarnom. Ovisi o sljedećim točkama:
- Najvažniji faktor - podrijetlo sirovina: uvoznih ili domaćih. Na ruskim peletima produktivnost se može malo smanjiti.
- Druga nijansa - stupanj pjene koju ćete proizvoditi. Dakle, ekspandirani polistiren PSB-12 ima gustoću manju od 12 kg po kubičnom metru. Stoga se može dobiti samo dvostrukim pjenjenjem. To smanjuje performanse linije.
Bolje je odabrati opremu za proizvodnju pjene koja ima visoke performanse. Nije potrebno iskorištavati vod male snage na granici svojih mogućnosti, uskoro može propasti.
Kako odabrati generator pare?
Izvor pare je generator pare (parni kotao). Minimalni kapacitet trebao bi biti 1200 kg po smjeni. Međutim, poželjno je kupiti parni kotao većeg kapaciteta. To će omogućiti daljnje poboljšanje performansi opreme.
Primanje
Industrijska proizvodnja polistirena temelji se na radikalnoj polimerizaciji stirena. Postoje 3 glavna načina za dobivanje:
Emulzija (PSE)
Najzastarjelija metoda dobivanja, koja se u proizvodnji ne koristi široko. Emulzijski polistiren dobiva se kao rezultat reakcije polimerizacije stirena u vodenoj otopini alkalnih tvari na temperaturi od 85-95 ° C. Ova metoda zahtijeva stiren, vodu, emulgator i inicijator polimerizacije. Stiren se prethodno pročišćava od inhibitora: potrebnog pirokatekola ili hidrokinona. Kao pokretači reakcije koriste se topljivi u vodi spojevi, vodikov dioksid ili kalijev persulfat. Soli masnih kiselina, lužine (sapun) i soli sulfonske kiseline koriste se kao emulgatori. Reaktor se puni vodenom otopinom ricinusovog ulja i, dok se temeljito miješaju, uvode se pokretači stirena i polimerizacije, nakon čega se rezultirajuća smjesa zagrije na 85-95 ° C. Monomer otopljen u micelama sapuna počinje se polimerizirati iz kapljica emulzije. Kao rezultat, nastaju čestice polimer-monomera. U fazi 20% polimerizacije troši se micelarni sapun za stvaranje adsorbiranih slojeva, a postupak se zatim odvija unutar čestica polimera. Postupak završava kada je sadržaj slobodnog stirena manji od 0,5%. Nadalje, emulzija se transportira iz reaktora u fazu taloženja kako bi se dodatno smanjio zaostali monomer, za to se emulzija koagulira otopinom natrijevog klorida i suši, dobivajući praškastu masu veličine čestica do 0,1 mm . Ostaci alkalnih tvari utječu na kvalitetu nastalog materijala, jer je nemoguće potpuno ukloniti strane nečistoće, a njihova prisutnost daje polimeru žućkastu boju. Ovom se metodom može dobiti polistiren s najvećom molekulskom masom. Polistiren dobiven ovom metodom ima kraticu PSE, koja se nalazi u tehničkoj dokumentaciji i starim udžbenicima o polimernim materijalima.
Ovjes (PSS)
Suspenzijska metoda polimerizacije provodi se u šaržnom načinu rada u reaktorima s mješalicom i plaštom za uklanjanje topline. Stiren se priprema suspendiranjem u kemijski čistoj vodi pomoću stabilizatora emulzije (polivinil alkohol, natrijev polimetakrilat, magnezijev hidroksid) i inicijatora polimerizacije. Postupak polimerizacije provodi se postupnim povećanjem temperature (do 130 ° C) pod tlakom. Rezultat je suspenzija, iz koje se polistiren izolira centrifugiranjem, zatim ispere i osuši. Ova metoda proizvodnje polistirena također je zastarjela i najprikladnija je za proizvodnju stipolnih kopolimera. Ova se metoda uglavnom koristi u proizvodnji ekspandiranog polistirena.
Blok ili skupno (PSM)
Postoje dvije sheme za proizvodnju polistirena opće namjene: puna i nepotpuna pretvorba. Termička polimerizacija u rasutom stanju prema kontinuiranoj shemi sustav je od 2-3 stupca reaktora spojenih u seriju s mješalicama. Polimerizacija se provodi u fazama u benzenskom okruženju - prvo na temperaturi od 80-100 ° C, a zatim u fazi od 100-220 ° C. Reakcija prestaje kada stupanj pretvorbe stirena u polistiren iznosi do 80-90% mase (metodom nepotpune konverzije stupanj polimerizacije dovede se na 50-60%).Nereagirani stiren-monomer uklanja se iz taline polistirena evakuacijom, smanjujući sadržaj zaostalog stirena u polistirenu na 0,01-0,05%, nereagirani monomer vraća se u polimerizaciju. Polistiren dobiven blokovskom metodom karakterizira visoka čistoća i stabilnost parametara. Ova je tehnologija najučinkovitija i praktički nema otpada.
Izlaz
Polifoam se može proizvoditi od granula različitih veličina i podrijetla. Na tržištu postoje vrste različite gustoće i debljine, pa uzmite to u obzir prilikom kupnje materijala.
Pri odabiru opreme za proizvodnju ploča od ekspandiranog polistirena, uzmite u obzir njezinu vrstu, izvedbu, kompletnost i razinu automatizacije. To izravno utječe na količinu i kvalitetu proizvedenog materijala.
Video u ovom članku pomoći će vam da bolje razumijete temu. Ako vam nešto ostane nejasno, postavljajte pitanja u komentarima.
- Proširena polistirenska pjena... Sirovine se stavljaju u poseban spremnik, gdje se materijal obrađuje parom tekućina s niskim vrelištem. Kao rezultat pjenjenja, granule se šire u volumenu od 20 do 50 puta. Nakon postizanja potrebne razine granula, protok pare se zaustavlja, a radni materijal uklanja se iz spremnika. Sam postupak traje oko 4 minute.
- Sazrijevanje... Nakon sušenja materijal se šalje u posebnu kantu za sazrijevanje, prema marki (15, 25, 35 i 50), gdje se odvija proces sazrijevanja. Vrijeme cijelog postupka traje od 4 do 12 sati, ovisno o veličini granula i okolišu t.
- Blokovi za sušenje... Pripremljeni blokovi razvrstani su po markama i pohranjeni. U početku blokovi i dalje mogu ispuštati preostalu vlagu. Razdoblje zrenja blokova traje od 12 do 30 dana.
- Rezanje blokova pjene. Na posebnom stroju za pjenu izvodi se rezanje blokova pjene u žice na ploče određenih dimenzija. Standardne veličine su 20, 30, 40, 50 i 100 mm, moguće su i druge veličine.
Primjena
Šalica za jogurt od polistirena s velikim utjecajem
Proizvodi se u obliku prozirnih cilindričnih granula, koje se prerađuju u gotove proizvode injekcijskim prešanjem ili ekstruzijom na 190-230 ° C. Široka upotreba polistirena (PS) i plastike temelji se na niskoj cijeni, jednostavnosti obrade i širokom rasponu različitih marki.
Najrasprostranjeniju uporabu (više od 60% proizvodnje polistirenske plastike) dobili su polistireni otporni na udarce, koji su kopolimeri stirena s butadienom i stiren-butadien gumom. Stvorene su brojne druge modifikacije stipolnih kopolimera.
Od polistirena se proizvodi široka paleta proizvoda koji se prvenstveno koriste u domaćoj sferi ljudskog djelovanja (posuđe za jednokratnu upotrebu, ambalaža, dječje igračke itd.), Kao i u građevinskoj industriji (ploče za toplinsku izolaciju, fiksne oplate, sendvič paneli), obložni i ukrasni materijali (oblikovanje stropa, stropne pločice, polistirenski elementi koji apsorbiraju zvuk, ljepljive baze, polimerni koncentrati), medicinski smjer (dijelovi sustava za transfuziju krvi, Petrijeve posude, pomoćni jednokratni instrumenti). Pjenasti polistiren nakon visokotemperaturne obrade vodom ili parom može se koristiti kao materijal za filtriranje (mlaznica filtra) u stupčnim filtrima za pročišćavanje vode i pročišćavanje otpadnih voda. Visoke električne performanse polistirena na polju ultra visokih frekvencija omogućuju ga upotrebu u proizvodnji: dielektričnih antena, nosača koaksijalnih kabela. Mogu se dobiti tanki filmovi (do 100 mikrona), a u smjesi s kopolimerima (stiren-butadien-stiren) do 20 mikrona, koji se također uspješno koriste u industriji pakiranja i slastičarstva, kao i u proizvodnji kondenzatora .
Polistiren s velikim utjecajem i njegove preinake široko se koriste na polju kućanskih aparata i elektronike (elementi kućišta kućanskih aparata).
Vojna industrija
Izuzetno niska viskoznost polistirena u benzenu, koja omogućava dobivanje pokretnih otopina čak i u ekstremnim koncentracijama, [4] dovela je do upotrebe polistirena u jednoj od vrsta napalma [5] kao zgušnjivača, ovisnost viskoznosti i temperature od kojih se pak smanjuje s porastom molekulske mase polistirena [4].
Zaključci o proizvodnji pjene
- Tehnologija je prilično jednostavna, ali zahtijeva obvezno poštivanje svih propisanih pravila i propisa.
- Materijal (koji će izvana biti sličan kvaliteti) može se dobiti čak i uz značajna odstupanja od pravila proizvodnje. I to koriste "zanatske" firme (loši ljudi).
Stoga: kupujte samo proizvode pouzdanih proizvođača od povjerenja (koji nadziru kvalitetu)... Provjerite kod dobavljača odgovarajuće certifikate kvalitete.
Sada znate kako se izrađuje pjena, znate glavne značajke proizvodne tehnologije i kojem materijalu trebate dati prednost. Sretno!
Pjenasta plastika koristi se vrlo široko - neophodna je kao toplinski izolacijski, završni i ambalažni materijal. Kakav je on? Kako se provodi proizvodnja pjene, koje se sirovine i oprema koriste? Shvatimo to!
Recikliranje
Smatra se da je polistiren ekološki prihvatljiv. [6]
Obrada
Polistirenski otpad nakuplja se u obliku zastarjelih proizvoda iz PS-a i njegovih kopolimera, kao i u obliku industrijskog (tehnološkog) otpada PS-a opće namjene, PS-a otpornog na udarce (HIPS) i njegovih kopolimera. Recikliranje polistirenske plastike može ići na sljedeće načine:
- korištenje jako kontaminiranog industrijskog otpada;
- iskorištavanje tehnološkog otpada HIPS i ABS plastike ubrizgavanjem, istiskivanjem i prešanjem;
- odlaganje istrošenih proizvoda;
- odlaganje otpada od polistirenske pjene (EPS);
- recikliranje miješanog otpada.
Također, polistirenski beton stvara se od polistirena, koji se koristi za izgradnju niskih zgrada.
Gori
Kada se polistiren sagori, nastaju ugljični dioksid (CO2), ugljični monoksid (CO - ugljični monoksid) i čađa. Izgaranje aditiva koji sadrže polistiren (npr. Boje, komponente za jačanje čvrstoće itd.) Može rezultirati oslobađanjem drugih štetne tvari
.
Toplinsko uništavanje
Proizvodi raspadanja polistirena nastali tijekom toplinskog uništenja i toplinskog oksidativnog uništavanja, otrovno
... Pri obradi polistirena, kao rezultat djelomičnog uništavanja materijala, mogu se osloboditi pare stirena, benzena, etilbenzena, toluena, ugljičnog monoksida. [6]
Vrste i oznake polistirena i njegovih kopolimera
Sljedeće se standardne kratice koriste u cijelom svijetu:
- PS - polistiren, polistiren (PS)
- GPPS - polistiren opće namjene (polistiren opće namjene, otporan na udarce, blok, koji se ponekad naziva i "kristalni", oznaka PSE, PSS ili PSM ovisi o načinu proizvodnje)
- MIPS - polistiren srednjeg udara
- HIPS - polistiren s velikim udarom (HIPS, UPM)
- EPS - ekspandirani polistiren
- Kratica MIPS koristi se relativno rijetko.
Kopolimeri stirena:
- ABS - Akrilonitril-butadien-stiren kopolimer (ABS plastika, ABS kopolimer)
- ACS - Akrilonitril-kloroetilen-stiren kopolimer (AHS kopolimer)
- AES, A / EPDM / S - Kopolimer akrilonitrila, EPDM i stirena (AES kopolimer)
- ASA - Kopolimer akrilnog etera, stirena i akrilonitrila (ASA kopolimer)
- ASR - Visoko utjecajni kopolimer stirena (napredna stirenska smola)
- MABS, M-ABS - Kopolimer metil metakrilata, akrilonitrila, butadiena i stirena, prozirni ABS
- MBS - Metil metakrilat-butadien-stiren kopolimer (MBS kopolimer)
- MS, SMMA - Kopolimer metil metakrilata i stirena (MS)
- MSN - kopolimer metil metakrilata, stirena i akrilonitrila (MSN)
- SAM - Kopolimer stirena i metilstirena (CAM)
- SAN, - AS - Kopolimer stirena i akrilonitrila (SAN, CH)
- SMA, S / MA - kopolimer stiren-maleinske-anhidridne kiseline
Kopolimeri stirena - termoplastični elastomeri:
- ESI - Interpolimer etilen stiren
- SB, S / B - kopolimer stiren-butadien
- SBS, S / B / S - kopolimer stiren-butadien-stiren
- SEBS, S-E / B-S - kopolimer stiren-etilen-butilen-stiren
- SEEPS, S-E-E / P-S - kopolimer stiren-etilen-etilen / propilen-stiren
- SEP - Kopolimer stiren-etilen-propilen
- SEPS, S-E / P-S - kopolimer stiren-etilen-propilen-stiren
- SIS - Kopolimer stiren-izopren-stiren
