Schotels van piepschuim verboden in San Francisco

Alle stadia van de productietechnologie van schuimplastic worden in overweging genomen. De apparatuur die nodig is om dit materiaal te maken, wordt vermeld. Er worden aanbevelingen gegeven waarmee u vertrouwd moet zijn voordat u koopt.

Velen van ons hebben polystyreenschuim meer dan eens ontmoet, het op de tast geprobeerd, er iets van gemaakt, het in de bouw gebruikt, voor huisverbetering. Niet iedereen weet echter wat de technologie is om schuimplastic te maken, wat zijn de kenmerken ervan.

Vreemd genoeg, maar bij de productie van dit materiaal is niets super ingewikkelds. En het is opmerkelijk dat er nu veel polystyreenschuim van lage kwaliteit op de markt is verschenen, dat is gemaakt zonder rekening te houden met de relevante regels en voorschriften.

Sommige vakmensen slagen erin om zelfs in een gewone garage een kleine productielijn te creëren. Ja, wees niet verbaasd.

En hiermee moet bij het kopen rekening worden gehouden - niet alle Vasya Pupkins houden zich strikt aan de voorgeschreven technologische normen. En welke normen mogen er in de garage staan?

Eigendommen

De polymerisatiegraad van in de handel verkrijgbaar polystyreen n = 600-2500, de polydispersiteitscoëfficiënt M w / M n = 2 - 4 {\ displaystyle M_ {w} / M_ {n} = 2-4} (M w {\ displaystyle M_ {w}} Is het gewichtsgemiddelde, M n {\ displaystyle M_ {n}} is het aantalgemiddelde molecuulgewicht). Afhankelijk van de synthesemethode en de polymerisatiegraad is de vloei-index 1,4-30 gram per 10 minuten, de verwekingstemperatuur (Vicat, 200 MPa) 97 ° C voor amorf en 114 ° C voor gedeeltelijk gekristalliseerd polystyreen [1].

Fenylgroepen voorkomen de geordende ordening van macromoleculen en de vorming van kristallijne formaties.

Polystyreen is een taai, bros amorf polymeer met een hoge mate van optische lichttransmissie en een lage mechanische sterkte. Polystyreen heeft een lage dichtheid (1060 kg / m³), ​​krimp tijdens spuitgieten is 0,4-0,8%. Polystyreen heeft uitstekende diëlektrische eigenschappen en een goede vorstbestendigheid (tot −40 ° C). Heeft een lage chemische bestendigheid (behalve verdunde zuren, alcoholen en logen).

Het lost op in koolstofdisulfide, pyridine, aceton, tolueen, dichloorethaan, chloroform, tetrachloorkoolstof, esters en langzamer in benzine [2]. Onoplosbaar in water. Thermoplastisch materiaal. Polystyreen is gemakkelijk te vormen en te schilderen. Goed verwerkt met mechanische middelen. Het plakt goed. Beschikt over een lage vochtopname, hoge vochtbestendigheid en vorstbestendigheid.

Bij sterke verhitting (boven 300 ° C) ontleedt polystyreen met het vrijkomen van monomeer (styreen) dampen [3] en andere afbraakproducten van polymeerketens. In de lucht brandt met een gele rokerige vlam.

Hoe apparatuur kiezen voor de productie van geëxpandeerd polystyreen?

Als u besluit om uw eigen piepschuim te maken, moet u de juiste uitrusting voor de werkplaats kiezen. Selecteer de componenten van productieapparatuur op basis van het aantal producten dat u plant.

Is de benodigde hoeveelheid materiaal bijvoorbeeld niet meer dan 1000 kuub per maand, dan heb je een lijn nodig met een capaciteit van 40 kuub per ploeg. Ze zal dit volume schuim kunnen geven.

Houd er rekening mee dat de geschatte lijncapaciteit mogelijk niet overeenkomt met de werkelijke capaciteit. Het hangt af van de volgende punten:

1. De belangrijkste factor - de oorsprong van grondstoffen: geïmporteerd of binnenlands. Op Russische pellets kan de productiviteit iets afnemen.
2. Tweede nuance - de kwaliteit van het schuim dat u gaat produceren. Dus PSB-12 geëxpandeerd polystyreen heeft een dichtheid van minder dan 12 kg per kubieke meter. Daarom kan het alleen worden verkregen door dubbel schuimen. Dit vermindert de prestatie van de lijn.

Het is beter om apparatuur te kiezen voor de productie van schuim, dat hoge prestaties levert. Het is niet nodig om een ​​laagspanningslijn te exploiteren op de limiet van zijn mogelijkheden, deze kan binnenkort mislukken.

Hoe een stoomgenerator kiezen?

De stoombron is een stoomgenerator (stoomketel). De minimale capaciteit moet 1200 kg per ploeg zijn. Het is echter aan te raden om een ​​stoomketel met een hoger vermogen aan te schaffen. Dit maakt het mogelijk om de prestaties van de apparatuur verder te verbeteren.

Ontvangen

De industriële productie van polystyreen is gebaseerd op radicale polymerisatie van styreen. Er zijn drie manieren om het te verkrijgen:

Emulsie (PSE)

De meest verouderde methode om te verkrijgen, niet veel gebruikt bij de productie. Emulsie polystyreen wordt verkregen als resultaat van styreenpolymerisatiereactie in een waterige oplossing van alkalische stoffen bij een temperatuur van 85-95 ° C. Deze methode vereist styreen, water, een emulgator en een polymerisatie-initiator. Styreen wordt voorlopig gezuiverd uit remmers: vereist pyrocatechol of hydrochinon. In water oplosbare verbindingen, waterstofdioxide of kaliumpersulfaat worden als initiator van de reactie gebruikt. Zouten van vetzuren, basen (zeep) en sulfonzuurzouten worden gebruikt als emulgatoren. De reactor wordt gevuld met een waterige oplossing van ricinusolie en onder grondig mengen worden styreen- en polymerisatie-initiatoren ingebracht, waarna het resulterende mengsel wordt verwarmd tot 85-95 ° C. Het in de zeepmicellen opgeloste monomeer begint uit de emulsiedruppeltjes te polymeriseren. Als resultaat worden polymeer-monomeerdeeltjes gevormd. In het stadium van 20% polymerisatie wordt micellaire zeep verbruikt voor de vorming van geadsorbeerde lagen, en het proces gaat dan verder in de polymeerdeeltjes. Het proces eindigt wanneer het gehalte aan vrij styreen minder is dan 0,5%. Verder wordt de emulsie van de reactor naar de precipitatiestap getransporteerd om het resterende monomeer verder te verminderen, hiervoor wordt de emulsie gecoaguleerd met een oplossing van natriumchloride en gedroogd, waardoor een poedervormige massa wordt verkregen met een deeltjesgrootte tot 0,1 mm. . Resten van alkalische stoffen beïnvloeden de kwaliteit van het resulterende materiaal, omdat het onmogelijk is om vreemde onzuiverheden volledig te verwijderen en hun aanwezigheid geeft het polymeer een gelige tint. Deze methode kan worden gebruikt om polystyreen met het hoogste molecuulgewicht te verkrijgen. Polystyreen dat met deze methode wordt verkregen, heeft de afkorting PSE, die wordt aangetroffen in technische documentatie en oude handboeken over polymere materialen.

Vering (PSS)

De suspensiemethode van polymerisatie wordt batchgewijs uitgevoerd in reactoren met een roerder en een warmteafvoermantel. Styreen wordt bereid door het te suspenderen in chemisch zuiver water met behulp van emulsiestabilisatoren (polyvinylalcohol, natriumpolymethacrylaat, magnesiumhydroxide) en polymerisatie-initiatoren. Het polymerisatieproces wordt uitgevoerd met een geleidelijke temperatuurstijging (tot 130 ° C) onder druk. Het resultaat is een suspensie waaruit polystyreen wordt geïsoleerd door middel van centrifugeren, daarna wordt het gewassen en gedroogd. Ook deze manier van polystyreen produceren is achterhaald en het meest geschikt voor de productie van styreencopolymeren. Deze methode wordt voornamelijk gebruikt bij de productie van geëxpandeerd polystyreen.

Blok of bulk (PSM)

Er zijn twee schema's voor de productie van polystyreen voor algemene doeleinden: volledige en onvolledige conversie. Thermische polymerisatie in bulk volgens een continu schema is een systeem van 2-3 kolomreactoren die in serie zijn verbonden met roerders. Polymerisatie wordt in fasen uitgevoerd in een benzeenomgeving - eerst bij een temperatuur van 80-100 ° C en vervolgens in een fase van 100-220 ° C. De reactie stopt wanneer de omzettingsgraad van styreen in polystyreen tot 80-90% van de massa bedraagt ​​(bij de onvolledige omzetting wordt de polymerisatiegraad op 50-60% gebracht).Niet-omgezet styreenmonomeer wordt verwijderd uit de polystyreensmelt door middel van evacuatie, waardoor het gehalte aan resterend styreen in polystyreen wordt verlaagd tot 0,01-0,05%, niet-omgezet monomeer wordt teruggevoerd naar polymerisatie. Polystyreen verkregen door de blokmethode wordt gekenmerkt door hoge zuiverheid en stabiliteit van parameters. Deze technologie is het meest efficiënt en kent praktisch geen afval.

Uitvoer

Polyfoam kan worden geproduceerd uit korrels van verschillende groottes en origines. Er zijn soorten met verschillende densiteit en diktes op de markt, dus houd hier rekening mee bij de aankoop van het materiaal.

Houd bij het kiezen van apparatuur voor de productie van platen van geëxpandeerd polystyreen rekening met het type, de prestaties, de volledigheid en het automatiseringsniveau. Dit heeft direct invloed op het volume en de kwaliteit van het geproduceerde materiaal.

De video in dit artikel zal je helpen het onderwerp beter te begrijpen. Als iets voor u onduidelijk blijft, stel dan vragen in de opmerkingen.

1. Geëxpandeerd polystyreenschuim​Grondstoffen worden in een speciale container geplaatst, waar het materiaal wordt behandeld met stoom van laagkokende vloeistoffen. Door schuimvorming zetten de korrels 20 tot 50 keer in volume uit. Nadat het vereiste granulaatniveau is bereikt, stopt de stoomstroom en wordt het werkmateriaal uit de tank verwijderd. Het proces zelf duurt ongeveer 4 minuten.

1. Rijping​Na het drogen gaat het materiaal naar een speciale rijpingsbak, volgens het merk (15, 25, 35 en 50), waar het rijpingsproces plaatsvindt. De duur van de hele procedure duurt 4 tot 12 uur, afhankelijk van de grootte van de korrels en de omgeving t.

1. Blokken uitharden​De voorbereide blokken worden op merk gesorteerd en opgeslagen. In eerste instantie kunnen de blokken nog het resterende vocht afgeven. De rijpingsperiode van de blokken duurt 12 tot 30 dagen.
2. Schuimblokken snijden. Op een speciale schuimmachine wordt het snijden van schuimblokken in platen met gespecificeerde afmetingen uitgevoerd. Standaard maten zijn 20, 30, 40, 50 en 100 mm, andere maten zijn ook mogelijk.

Toepassing

Stevige yoghurtbeker van polystyreen
Het wordt geproduceerd in de vorm van transparante cilindrische korrels, die door spuitgieten of extrusie bij 190-230 ° C tot eindproducten worden verwerkt. Het wijdverbreide gebruik van polystyreen (PS) en kunststoffen is gebaseerd op de lage kosten, het verwerkingsgemak en een enorm scala aan verschillende merken.

Het meest wijdverbreide gebruik (meer dan 60% van de productie van polystyreenkunststoffen) werd verkregen door slagvaste polystyrenen, dit zijn copolymeren van styreen met butadieen en styreen-butadieenrubber. Er zijn talloze andere modificaties van styreencopolymeren gemaakt.

Er wordt een breed scala aan producten gemaakt van polystyreen, die voornamelijk worden gebruikt in de huishoudelijke sfeer van menselijke activiteit (wegwerpschaaltjes, verpakkingen, kinderspeelgoed, enz.), Evenals in de bouwsector (thermische isolatieplaten, vaste bekisting, sandwichpanelen, enz.). panelen), bekledings- en decoratiematerialen (plafondlijsten, plafondtegels, polystyreen geluidsabsorberende elementen, kleefbodems, polymeerconcentraten), medische leiding (onderdelen van bloedtransfusiesystemen, petrischalen, hulpinstrumenten voor eenmalig gebruik). Schuimend polystyreen na behandeling op hoge temperatuur met water of stoom kan worden gebruikt als filtermateriaal (filtermondstuk) in kolomfilters voor waterbehandeling en afvalwaterbehandeling. Hoge elektrische prestaties van polystyreen op het gebied van ultrahoge frequenties maken het mogelijk om het te gebruiken bij de productie van: diëlektrische antennes, coaxiale kabeldragers. Dunne films (tot 100 micron) kunnen worden verkregen, en gemengd met copolymeren (styreen-butadieen-styreen) tot 20 micron, die ook met succes worden gebruikt in de verpakkings- en zoetwarenindustrie, evenals bij de productie van condensatoren .

Slagvast polystyreen en zijn aanpassingen worden veel gebruikt op het gebied van huishoudelijke apparaten en elektronica (behuizingselementen van huishoudelijke apparaten).

Militaire industrie

De extreem lage viscositeit van polystyreen in benzeen, die het mogelijk maakt om zelfs in extreme concentraties nog steeds mobiele oplossingen te verkrijgen, [4] leidde tot het gebruik van polystyreen in een van de napalm-varianten [5] als verdikkingsmiddel, de viscositeit-temperatuurafhankelijkheid waarvan op zijn beurt afneemt met een toename van het molecuulgewicht van polystyreen [4].

Conclusies over de vervaardiging van schuim

1. De technologie is vrij eenvoudig, maar vereist verplichte naleving van alle voorgeschreven regels en voorschriften.
2. Materiaal (dat uiterlijk vergelijkbaar zal zijn met kwaliteit) kan worden verkregen, zelfs met aanzienlijke afwijkingen van de productieregels. En dit wordt gebruikt door "ambachtelijke" bedrijven (slechte mensen).

Daarom: koop alleen producten van betrouwbare, vertrouwde fabrikanten (die de kwaliteit bewaken)​Controleer de leveranciers voor de juiste kwaliteitscertificaten.

Nu weet u hoe schuim wordt gemaakt, u kent de belangrijkste kenmerken van de fabricagetechnologie en aan welk materiaal u de voorkeur moet geven. Succes!

Schuimplastic wordt op grote schaal gebruikt - het is onmisbaar als warmte-isolerend, afwerkings- en verpakkingsmateriaal. Hoe is hij? Hoe wordt schuim geproduceerd, welke grondstoffen en apparatuur worden gebruikt? Laten we het uitzoeken!

Recycling

Polystyreen wordt verondersteld milieuvriendelijk te zijn. [6]

Verwerken

Polystyreenafval wordt verzameld in de vorm van verouderde producten van PS en zijn copolymeren, maar ook in de vorm van industrieel (technologisch) afval van universeel PS, slagvast PS (HIPS) en zijn copolymeren. Recycling van polystyreenkunststoffen kan op de volgende manieren gebeuren:

• gebruik van sterk verontreinigd industrieel afval;
• gebruik van technologisch afval HIPS en ABS-plastic door spuitgieten, extrusie en persen;
• verwijdering van versleten producten;
• verwijdering van piepschuim (EPS) afval;
• recycling van gemengd afval.

Ook wordt polystyreenbeton gemaakt van polystyreen, dat wordt gebruikt voor de constructie van laagbouw.

Brandend

Bij verbranding van polystyreen worden kooldioxide (CO2), koolmonoxide (CO - koolmonoxide) en roet gevormd. Verbranding van polystyreen bevattende additieven (bijv. Kleurstoffen, versterkende componenten, etc.) kan resulteren in het vrijkomen van andere schadelijke stoffen

.

Thermische vernietiging

Afbraakproducten van polystyreen gevormd tijdens thermische vernietiging en thermische oxidatieve vernietiging, giftig

​Bij de verwerking van polystyreen kunnen als gevolg van gedeeltelijke vernietiging van het materiaal dampen van styreen, benzeen, ethylbenzeen, tolueen, koolmonoxide vrijkomen. [6]

Typen en markeringen van polystyreen en zijn copolymeren

De volgende standaardafkortingen worden over de hele wereld gebruikt:

• PS - polystyreen, polystyreen (PS)
• GPPS - polystyreen voor algemeen gebruik
• MIPS - polystyreen met gemiddelde impact
• HIPS - slagvast polystyreen (slagvast, HIPS, UPM)
• EPS - geëxpandeerd polystyreen
• De afkorting MIPS wordt relatief zelden gebruikt.

Styreen copolymeren:

• ABS - Acrylonitril-butadieen-styreencopolymeer (ABS-plastic, ABS-copolymeer)
• ACS - Acrylonitril-chloorethyleen-styreencopolymeer (AHS-copolymeer)
• AES, A / EPDM / S - Copolymeer van acrylonitril, EPDM en styreen (AES-copolymeer)
• ASA - Copolymeer van acrylether, styreen en acrylonitril (ASA-copolymeer)
• ASR - Slagvast styreencopolymeer (geavanceerde styreenhars)
• MABS, M-ABS - Copolymeer van methylmethacrylaat, acrylonitril, butadieen en styreen, transparant ABS
• MBS - Methylmethacrylaat-butadieen-styreencopolymeer (MBS-copolymeer)
• MS, SMMA - Copolymeer van methylmethacrylaat en styreen (MS)
• MSN - Copolymeer van methylmethacrylaat, styreen en acrylonitril (MSN)
• SAM - copolymeer van styreen en methylstyreen (CAM)
• SAN, - AS - Copolymeer van styreen en acrylonitril (SAN, CH)
• SMA, S / MA - Styreen-maleïnezuuranhydride-copolymeer

Styreencopolymeren - thermoplastische elastomeren:

• ESI - Ethyleenstyreen-interpolymeer
• SB, S / B - Styreen-butadieencopolymeer
• SBS, S / B / S - Styreen-butadieen-styreencopolymeer
• SEBS, S-E / B-S - Styreen-ethyleen-butyleen-styreen-copolymeer
• SEEPS, S-E-E / P-S - Styreen-ethyleen-ethyleen / propyleen-styreen copolymeer
• SEP - Styreen-ethyleen-propyleen-copolymeer
• SEPS, S-E / P-S - Styreen-ethyleen-propyleen-styreen-copolymeer
• SIS - Styreen-isopreen-styreencopolymeer