A hab műanyag gyártási technológia minden szakaszát figyelembe vesszük. Az anyag elkészítéséhez szükséges felszerelés fel van sorolva. Ajánlásokat adnak, amelyeket vásárlás előtt feltétlenül meg kell ismernie.
Sokan többször találkoztunk már polisztirolhabbal, tapintással kipróbáltuk, készítettünk belőle valamit, építkezéshez, lakásfelújításhoz használtuk fel. Azt azonban nem mindenki tudja, hogy mi a hab műanyag gyártásának technológiája, milyen jellemzői vannak.
Furcsa módon, de ennek az anyagnak a gyártásában nincs semmi szuper bonyolult. És figyelemre méltó, hogy most rengeteg alacsony minőségű habosított polisztirol jelent meg a piacon, amely a vonatkozó szabályok és előírások figyelembevétele nélkül készül.
Néhány iparosnak sikerül kis gyártósort létrehoznia még egy szokásos garázsban is. Igen, ne lepődj meg.
És ezt figyelembe kell venni a vásárláskor - nem minden Vasya Pupkins szigorúan betartja az előírt technológiai előírásokat. És milyen előírások lehetnek a garázsban?
Tulajdonságok
A kereskedelemben kapható polisztirol polimerizációjának mértéke n = 600-2500, a polidiszperzitási együttható M w / M n = 2 - 4 {\ displaystyle M_ {w} / M_ {n} = 2-4} (M w {\ displaystyle M_ {w}} A tömegátlag, M n {\ displaystyle M_ {n}} a számátlag molekulatömeg). A szintézis módjától és a polimerizáció mértékétől függően az áramlási index 1,4-30 gramm / 10 perc, a lágyulási pont (Vicat, 200 MPa) amorf, 97 ° C, részben kristályosított polisztirol esetében pedig 114 ° C [1].
A fenilcsoportok megakadályozzák a makromolekulák rendezett elrendeződését és a kristályos képződmények kialakulását.
A polisztirol kemény, törékeny amorf polimer, nagyfokú optikai fényáteresztéssel és alacsony mechanikai szilárdsággal. A polisztirol alacsony sűrűségű (1060 kg / m³), a fröccsöntés feldolgozása során a zsugorodás 0,4-0,8%. A polisztirol kiváló dielektromos tulajdonságokkal és jó fagyállósággal rendelkezik (–40 ° C-ig). Alacsony kémiai ellenállóképesség (a híg savak, alkoholok és lúgok kivételével).
Oldódik szén-diszulfidban, piridinben, acetonban, toluolban, diklór-etánban, kloroformban, szén-tetrakloridban, észterekben és lassabban benzinben [2]. Vízben nem oldódik. Hőre lágyuló anyag. A polisztirol könnyen formázható és festhető. Jól feldolgozott mechanikai eszközökkel. Jól tapad. Alacsony nedvszívó képességgel, magas nedvességállósággal és fagyállósággal rendelkezik.
Erős (300 ° C feletti) hevítésnél a polisztirol bomlik monomer (sztirol) gőzök [3] és a polimer láncok egyéb bomlástermékei felszabadulásával. A levegőben sárga füstös lánggal ég.
Hogyan válasszuk ki a berendezést a habosított polisztirol gyártásához?
Ha úgy dönt, hogy saját hungarocellot készít, akkor ki kell választania a műhely számára megfelelő felszerelést. Válassza ki a gyártóberendezések alkatrészeit a tervezett termékek mennyisége alapján.
Például, ha a szükséges anyagmennyiség nem haladja meg a havi 1000 köbmétert, akkor egy műszakonként 40 köbméter kapacitású vezetékre van szükség. Képes lesz ezt a habmennyiséget adni.
Felhívjuk figyelmét, hogy a becsült vonalkapacitás nem felel meg a valódinak. A következő pontoktól függ:
- A legfontosabb tényező - az alapanyagok származása: importált vagy belföldi. Az orosz pelleteknél a termelékenység kissé csökkenhet.
- Második árnyalat - az előállítandó hab minősége. Tehát a PSB-12 habosított polisztirol sűrűsége kevesebb, mint 12 kg köbméterenként. Ezért csak kettős habosítással nyerhető. Ez csökkenti a vonal teljesítményét.
Jobb, ha olyan berendezéseket választunk a hab gyártásához, amelyek nagy teljesítményűek. Kis teljesítményű vezetéket nem érdemes a lehetőségei határán üzemeltetni, hamarosan meghibásodhat.
Hogyan válasszunk gőzfejlesztőt?
A gőzforrás gőzfejlesztő (gőzkazán). Minimális kapacitása műszakonként 1200 kg legyen. Célszerű azonban nagyobb teljesítményű gőzkazánt vásárolni. Ez lehetővé teszi a berendezések teljesítményének további javítását.
Fogadás
A polisztirol ipari gyártása a sztirol gyökös polimerizációján alapul. Három fő módja van annak megszerzésére:
Emulzió (PSE)
A legelavultabb módszer a gyártás során, amelyet nem széles körben alkalmaznak. Az emulziós polisztirolt az alkáli anyagok vizes oldatában, 85-95 ° C hőmérsékleten, sztirol polimerizációs reakció eredményeként nyerjük. Ehhez a módszerhez sztirol, víz, emulgeálószer és polimerizációs iniciátor szükséges. A sztirolt előzetesen megtisztítják az inhibitoroktól: treblytil-pirokatehol vagy hidrokinon. Vízoldható vegyületeket, hidrogén-dioxidot vagy kálium-perszulfátot használunk a reakció iniciátoraként. Emulgeálószerként zsírsavak, lúgok (szappan) és szulfonsav-sók sóit alkalmazzák. A reaktort ricinusolaj vizes oldatával töltjük meg, és alapos keverés közben sztirolt és polimerizációs iniciátorokat vezetünk be, majd a kapott elegyet 85-95 ° C-ra melegítjük. A szappanmicellákban oldott monomer polimerizálni kezd az emulziócseppekből. Ennek eredményeként polimer-monomer részecskék keletkeznek. A 20% -os polimerizáció szakaszában micellás szappant fogyasztanak az adszorbeált rétegek képződéséhez, majd az eljárás a polimer részecskék belsejében halad. A folyamat akkor fejeződik be, amikor a szabad sztirol tartalom kevesebb, mint 0,5%. Ezenkívül az emulziót a reaktorból a kicsapási szakaszba szállítjuk a maradék monomer további csökkentése érdekében. Ehhez az emulziót nátrium-klorid oldattal koaguláljuk és szárítjuk, így porszerű masszát kapunk, amelynek részecskemérete legfeljebb 0,1 mm . A lúgos anyagok maradványai befolyásolják a kapott anyag minőségét, mivel lehetetlen teljesen eltávolítani az idegen szennyeződéseket, és jelenlétük sárgás árnyalatot kölcsönöz a polimernek. Ezt a módszert alkalmazhatjuk a legnagyobb molekulatömegű polisztirol előállítására. Az ezzel a módszerrel előállított polisztirol PSE rövidítéssel rendelkezik, amely megtalálható a műszaki dokumentációban és a polimer anyagokra vonatkozó régi tankönyvekben.
Felfüggesztés (PSS)
A polimerizációs szuszpenziós módszert szakaszos üzemmódban hajtjuk végre reaktorokban keverővel és hőelvezető köpennyel. A sztirolt úgy állítják elő, hogy kémiailag tiszta vízben szuszpendálják emulzióstabilizátorok (polivinil-alkohol, nátrium-polimetakrilát, magnézium-hidroxid) és polimerizációs iniciátorok felhasználásával. A polimerizációs eljárást a hőmérséklet fokozatos emelésével (130 ° C-ig) végezzük nyomás alatt. Az eredmény egy szuszpenzió, amelyből a polisztirolt centrifugálással izoláljuk, majd mossuk és szárítjuk. Ez a polisztirol előállítási módszer szintén elavult, és a legmegfelelőbb sztirol kopolimerek előállítására. Ezt a módszert főleg habosított polisztirol előállításánál alkalmazzák.
Blokk vagy tömeges (PSM)
Az általános felhasználású polisztirol előállítására kétféle séma létezik: teljes és nem teljes átalakítás. Az ömlesztett termikus polimerizáció folyamatos séma szerint 2-3 oszlopos reaktorból álló rendszer, keverőkkel sorba kapcsolva. A polimerizációt szakaszosan, benzolos környezetben hajtják végre - először 80-100 ° C, majd 100-220 ° C hőmérsékleten. A reakció leáll, ha a sztirol polisztirollá való átalakulásának mértéke eléri a tömeg 80-90% -át (a nem teljes átalakítás módszerével a polimerizáció mértékét 50-60% -ra hozzák).A reagálatlan sztirol-monomert evakuálással eltávolítják a polisztirololvadékból, a polisztirolban lévő sztirol-tartalmat 0,01-0,05% -ra csökkentve, a reagálatlan monomer polimerizációba kerül. A blokkolási módszerrel kapott polisztirolt a paraméterek nagy tisztasága és stabilitása jellemzi. Ez a technológia a leghatékonyabb és gyakorlatilag nincs hulladék.
Kimenet
A polifoam különböző méretű és eredetű granulátumokból állítható elő. A piacon különböző sűrűségű és vastagságú osztályok vannak, ezért ezt vegye figyelembe az anyag megvásárlásakor.
A habosított polisztirol lemezek gyártásához szükséges berendezések kiválasztásánál vegye figyelembe annak típusát, teljesítményét, teljességét és automatizálási szintjét. Ez közvetlenül befolyásolja az előállított anyag mennyiségét és minőségét.
Az ebben a cikkben szereplő videó segít jobban megérteni a témát. Ha valami nem világos számodra, tedd fel a kérdéseket a megjegyzésekben.
- Habzó polisztirolhab... A nyersanyagokat egy speciális tartályba helyezik, ahol az anyagot alacsony forráspontú folyadékok gőzével dolgozzák fel. A habzás eredményeként a szemcsék térfogata 20-50-szeresére bővül. A kívánt granulátumszint elérése után a gőz áramlása leáll, és a munkaanyagot eltávolítják a tartályból. Maga a folyamat körülbelül 4 percet vesz igénybe.
- Érlelés... Szárítás után az anyagot egy speciális érlelőtartályba küldik a márka szerint (15, 25, 35 és 50), ahol az érlelési folyamat zajlik. A teljes eljárás ideje 4-12 órát vesz igénybe, a szemcsék méretétől és a környezettől függően.
- Keményítő tömbök... Az előkészített blokkokat márkák szerint rendezik és tárolják. Eleinte a blokkok még mindig leadhatják a maradék nedvességet. A blokkok érési ideje 12-30 napig tart.
- Habtömbök vágása. Egy speciális habgépen a habtömbök húrvágását meghatározott méretű lemezekre hajtják végre. A szokásos méretek 20, 30, 40, 50 és 100 mm, más méretek is lehetségesek.
Alkalmazás
Nagy hatású polisztirol joghurt csésze
Átlátszó hengeres granulátumok formájában állítják elő, amelyeket fröccsöntéssel vagy extrudálással késztermékké alakítanak át 190-230 ° C-on. A polisztirol (PS) és a műanyagok széles körű felhasználása alacsony költségén, könnyű feldolgozásán és különböző márkák hatalmas választékán alapul.
A legelterjedtebb felhasználást (a polisztirol műanyagok gyártásának több mint 60% -a) nagy hatású polisztirolok eredményezték, amelyek a sztirol butadién és sztirol-butadién kaucsuk kopolimerei. A sztirol-kopolimerek számos más módosítását hozták létre.
A polisztirolból széles termékválasztékot állítanak elő, amelyet elsősorban az emberi tevékenység háztartásában (eldobható edények, csomagolások, gyermekjátékok stb.), Valamint az építőiparban (hőszigetelő lemezek, rögzített zsaluzat, szendvics) használnak. panelek), homlokzati és dekoratív anyagok (mennyezeti öntvény, mennyezeti csempe, polisztirol hangelnyelő elemek, tapadó alapok, polimer koncentrátumok), orvosi irány (vérátömlesztő rendszerek részei, Petri-csészék, eldobható segédeszközök). A habosító polisztirol vízzel vagy gőzzel végzett magas hőmérsékletű kezelés után szűrőanyagként (szűrőfúvókaként) használható oszlopszűrőkben a víz tisztításához és a szennyvíz tisztításához. A polisztirol nagy elektromos teljesítménye az ultragyárt frekvenciák területén lehetővé teszi annak felhasználását: dielektromos antennák, koaxiális kábeltartók gyártásában. Vékony filmeket (legfeljebb 100 mikron) lehet előállítani, és legfeljebb 20 mikronos kopolimerekkel (sztirol-butadién-sztirol) keverve, amelyeket a csomagoló- és cukraiparban, valamint a kondenzátorok gyártásában is sikeresen alkalmaznak .
A nagy hatású polisztirolt és annak módosításait széles körben használják a háztartási készülékek és az elektronika (háztartási készülékek házelemei) területén.
Katonai ipar
A benzolban lévő polisztirol rendkívül alacsony viszkozitása, amely még extrém koncentrációban is képes mozgékony oldatok előállítására, [4] ahhoz vezetett, hogy a napalm fajták egyikében [5] sűrítőanyagként polisztirolt alkalmaztak, a viszkozitás-hőmérséklet függőség ebből viszont csökken a polisztirol molekulatömegének növekedése [4].
Következtetések a hab gyártásáról
- A technológia meglehetősen egyszerű, de kötelezővé teszi az előírt szabályok és előírások betartását.
- Anyag (amely külsőleg hasonló lesz a minőséghez) még a gyártási szabályoktól való jelentős eltérések mellett is megszerezhető. És ezt a "kézműves" cégek (rossz emberek) használják.
Ebből kifolyólag: csak megbízható, megbízható gyártók termékeit vásárolja meg (akik figyelik a minőséget)... Ellenőrizze a szállítóktól a megfelelő minőségi tanúsítványokat.
Most már tudja, hogyan készül a hab, ismeri a gyártási technológia főbb jellemzőit és azt, hogy melyik anyagot kell előnyben részesítenie. Sok szerencsét!
A hab műanyagot nagyon széles körben használják - ez nélkülözhetetlen hőszigetelő, befejező és csomagolóanyagként. Ő milyen? Hogyan folyik a habgyártás, milyen alapanyagokat és berendezéseket használnak? Találjuk ki!
Újrafeldolgozás
A polisztirolról úgy gondolják, hogy környezetbarát. [6]
Feldolgozás
A polisztirol hulladék felhalmozódott a PS és kopolimerjei elavult termékei, valamint általános célú PS, ütésálló PS (HIPS) és kopolimerjei ipari (technológiai) hulladékai formájában. A polisztirol műanyagok újrahasznosítása a következő módon történhet:
- erősen szennyezett ipari hulladék hasznosítása;
- technológiai hulladék HIPS és ABS műanyag felhasználása fröccsöntéssel, sajtolással és préseléssel;
- az elhasználódott termékek ártalmatlanítása;
- polisztirolhab (EPS) hulladék ártalmatlanítása;
- vegyes hulladék újrahasznosítása.
Továbbá, polisztirolbeton készül polisztirolból, amelyet alacsony toronyházak építésére használnak.
Égő
A polisztirol elégetésénél szén-dioxid (CO2), szén-monoxid (CO - szén-monoxid) és korom keletkezik. A polisztiroltartalmú adalékanyagok (pl. Színezékek, szilárdságnövelő komponensek stb.) Elégetése egyéb káros anyagok
.
Termikus pusztulás
Termikus roncsolás és termikus oxidatív rombolás során képződött polisztirol bomlástermékei, mérgező
... A polisztirol feldolgozásakor az anyag részleges megsemmisítése eredményeként sztirol, benzol, etil-benzol, toluol, szén-monoxid gőzei szabadulhatnak fel. [6]
A polisztirol és kopolimerjeinek típusai és jelölései
A következő szabványos rövidítéseket használják világszerte:
- PS - polisztirol, polisztirol (PS)
- GPPS - általános célú polisztirol
- MIPS - közepes ütésű polisztirol
- HIPS - nagy ütésű polisztirol (nagy ütésű, HIPS, UPM)
- EPS - habosított polisztirol
- A MIPS rövidítést viszonylag ritkán használják.
Sztirol kopolimerek:
- ABS - Akrilnitril-butadién-sztirol kopolimer (ABS műanyag, ABS kopolimer)
- ACS - Akrilnitril-klór-etilén-sztirol kopolimer (AHS kopolimer)
- AES, A / EPDM / S - akrilnitril, EPDM és sztirol kopolimerje (AES kopolimer)
- ASA - akril-éter, sztirol és akrilnitril kopolimerje (ASA kopolimer)
- ASR - nagy hatású sztirol kopolimer (Advanced Styrene Resine)
- MABS, M-ABS - metil-metakrilát, akrilnitril, butadién és sztirol kopolimerje, átlátszó ABS
- MBS - metil-metakrilát-butadién-sztirol kopolimer (MBS kopolimer)
- MS, SMMA - metil-metakrilát és sztirol kopolimerje (MS)
- MSN - metil-metakrilát, sztirol és akrilnitril (MCH) kopolimerje
- SAM - sztirol és metilsztirol (CAM) kopolimerje
- SAN, - AS - sztirol és akrilnitril kopolimerje (SAN, CH)
- SMA, S / MA - sztirol-maleinsavanhidrid kopolimer
Sztirol kopolimerek - hőre lágyuló elasztomerek:
- ESI - etilén-sztirol-interpolimer
- SB, S / B - sztirol-butadién kopolimer
- SBS, S / B / S - sztirol-butadién-sztirol kopolimer
- SEBS, S-E / B-S - sztirol-etilén-butilén-sztirol kopolimer
- SEEPS, S-E-E / P-S - sztirol-etilén-etilén / propilén-sztirol kopolimer
- SEP - sztirol-etilén-propilén kopolimer
- SEPS, S-E / P-S - sztirol-etilén-propilén-sztirol kopolimer
- SIS - sztirol-izoprén-sztirol kopolimer
