Tất cả các giai đoạn của công nghệ sản xuất nhựa xốp đều được xem xét. Các thiết bị cần thiết để làm vật liệu này được liệt kê. Các khuyến nghị được đưa ra, mà bạn chắc chắn phải tự làm quen trước khi mua.
Nhiều người trong chúng ta đã gặp bọt polystyrene nhiều hơn một lần, thử nó bằng cách chạm vào nó, làm một cái gì đó từ nó, sử dụng nó trong xây dựng, cải thiện nhà cửa. Tuy nhiên, không phải ai cũng biết công nghệ sản xuất nhựa xốp là gì, tính năng của nó ra sao.
Thật kỳ lạ, nhưng trong việc sản xuất vật liệu này không có gì cao siêu phức tạp. Và đáng chú ý là hiện nay trên thị trường đã xuất hiện rất nhiều loại xốp polystyrene kém chất lượng, được sản xuất mà không cần tính đến các quy định và quy định liên quan.
Một số thợ thủ công quản lý để tạo ra một dây chuyền sản xuất nhỏ ngay cả trong một nhà để xe thông thường. Vâng, đừng ngạc nhiên.
Và điều này phải được lưu ý khi mua - không phải tất cả Vasya Pupkins đều tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn công nghệ quy định. Và có thể có những tiêu chuẩn nào trong nhà để xe?
Tính chất
Mức độ trùng hợp của polystyrene bán sẵn trên thị trường n = 600-2500, hệ số phân tán M w / M n = 2 - 4 {\ displaystyle M_ {w} / M_ {n} = 2-4} (M w {\ displaystyle M_ {w}} là khối lượng trung bình, M n {\ displaystyle M_ {n}} là khối lượng phân tử trung bình). Tùy thuộc vào phương pháp tổng hợp và mức độ trùng hợp, chỉ số chảy là 1,4-30 gam trên 10 phút, nhiệt độ hóa mềm (Vicat, 200 MPa) 97 ° C đối với vô định hình và 114 ° C đối với polystyrene kết tinh một phần [1].
Các nhóm phenyl ngăn cản sự sắp xếp có trật tự của các đại phân tử và sự hình thành các dạng tinh thể.
Polystyrene là một loại polymer vô định hình dai, giòn, có độ truyền ánh sáng quang học cao và độ bền cơ học thấp. Polystyrene có tỷ trọng thấp (1060 kg / m³), độ co ngót trong quá trình gia công ép phun là 0,4-0,8%. Polystyrene có đặc tính điện môi tuyệt vời và khả năng chống sương giá tốt (xuống tới -40 ° C). Có độ bền hóa học thấp (ngoại trừ axit loãng, rượu và kiềm).
Nó hòa tan trong carbon disulfide, pyridine, aceton, toluen, dichloroethane, chloroform, carbon tetrachloride, este, và chậm hơn trong xăng [2]. Không tan trong nước. Chất liệu nhựa nhiệt dẻo. Polystyrene dễ bị mốc và sơn. Được xử lý tốt bằng phương pháp cơ học. Nó dính tốt. Có khả năng hút ẩm thấp, chống ẩm cao và chống sương giá.
Ở nhiệt độ nóng mạnh (trên 300 ° C), polystyrene phân hủy với việc giải phóng hơi monomer (styrene) [3] và các sản phẩm phân hủy khác của chuỗi polyme. Trong không khí bùng cháy với ngọn lửa khói màu vàng.
Làm thế nào để chọn thiết bị để sản xuất polystyrene mở rộng?
Nếu bạn quyết định tự làm thùng xốp, bạn cần lựa chọn thiết bị phù hợp cho xưởng. Lựa chọn các thành phần của thiết bị sản xuất dựa trên khối lượng sản phẩm mà bạn dự kiến.
Ví dụ, nếu lượng nguyên liệu yêu cầu không quá 1000 mét khối mỗi tháng, bạn cần một dây chuyền có công suất 40 mét khối mỗi ca. Cô ấy sẽ có thể tạo ra khối lượng bọt này.
Xin lưu ý rằng công suất đường truyền được tính toán có thể không khớp với công suất thực. Nó phụ thuộc vào những điểm sau:
- Yếu tố quan trọng nhất - Nguồn gốc của nguyên liệu: nhập khẩu hay trong nước. Đối với thức ăn viên của Nga, năng suất có thể giảm nhẹ.
- Sắc thái thứ hai - loại bọt mà bạn sẽ sản xuất. Vì vậy, polystyrene mở rộng PSB-12 có mật độ nhỏ hơn 12 kg trên mét khối. Vì vậy, nó chỉ có thể thu được bằng cách tạo bọt kép. Điều này làm giảm hiệu suất đường truyền.
Tốt hơn là chọn thiết bị sản xuất bọt, có hiệu suất cao. Không đáng để vận hành một đường dây công suất thấp ở giới hạn khả năng của nó, nó có thể sớm hỏng.
Cách chọn máy xông hơi ướt?
Nguồn hơi là một máy sinh hơi (nồi hơi). Công suất tối thiểu của nó phải là 1200 kg mỗi ca. Tuy nhiên, nên mua loại nồi xông hơi có công suất lớn hơn. Điều này sẽ làm cho nó có thể cải thiện hơn nữa hiệu suất của thiết bị.
Nhận
Công nghiệp sản xuất polystyrene dựa trên sự trùng hợp triệt để của styrene. Có 3 cách chính để lấy nó:
Nhũ tương (PSE)
Phương pháp thu nhận lạc hậu nhất, không được sử dụng rộng rãi trong sản xuất. Polystyren dạng nhũ tương thu được là kết quả của phản ứng trùng hợp styren trong dung dịch nước của các chất kiềm ở nhiệt độ 85-95 ° C. Phương pháp này yêu cầu styren, nước, chất nhũ hóa và chất khơi mào quá trình trùng hợp. Styrene được tinh chế sơ bộ từ các chất ức chế: treblytil-pyrocatechol hoặc hydroquinone. Các hợp chất hòa tan trong nước, hydro đioxit hoặc kali persunfat được sử dụng làm chất bắt đầu phản ứng. Muối của axit béo, kiềm (xà phòng) và muối của axit sulfonic được sử dụng làm chất nhũ hóa. Lò phản ứng được làm đầy bằng dung dịch nước của dầu thầu dầu và trong khi trộn kỹ, các chất khởi đầu styren và polyme hóa được đưa vào, sau đó hỗn hợp thu được được làm nóng đến 85-95 ° C. Các monome hòa tan trong các mixen xà phòng bắt đầu trùng hợp từ các giọt nhũ tương. Kết quả là, các hạt polyme-monomer được hình thành. Ở giai đoạn trùng hợp 20%, xà phòng micellar được tiêu thụ để hình thành các lớp hấp phụ, và quá trình này sau đó tiến hành bên trong các hạt polyme. Quá trình kết thúc khi hàm lượng styren tự do nhỏ hơn 0,5%. Hơn nữa, nhũ tương được vận chuyển từ lò phản ứng đến giai đoạn kết tủa để tiếp tục giảm lượng monome còn lại, vì điều này nhũ tương được đông tụ với dung dịch natri clorua và làm khô, thu được một khối bột với kích thước hạt lên đến 0,1 mm . Dư lượng của các chất kiềm ảnh hưởng đến chất lượng của vật liệu tạo thành, vì không thể loại bỏ hoàn toàn các tạp chất lạ, và sự hiện diện của chúng làm cho polyme có màu hơi vàng. Phương pháp này có thể được sử dụng để thu được polystyren có khối lượng phân tử cao nhất. Polystyrene thu được bằng phương pháp này có tên viết tắt là PSE, được tìm thấy trong tài liệu kỹ thuật và sách giáo khoa cũ về vật liệu polyme.
Đình chỉ (PSS)
Phương pháp trùng hợp huyền phù được thực hiện ở chế độ từng mẻ trong các lò phản ứng có máy khuấy và áo tháo nhiệt. Styren được điều chế bằng cách huyền phù nó trong nước tinh khiết về mặt hóa học sử dụng chất ổn định nhũ tương (rượu polyvinyl, natri polymethacrylat, magie hydroxit) và chất khơi mào quá trình trùng hợp. Quá trình trùng hợp được thực hiện với sự tăng dần nhiệt độ (lên đến 130 ° C) dưới áp suất. Kết quả là tạo ra một huyền phù, từ đó polystyrene được phân lập bằng cách ly tâm, sau đó nó được rửa và làm khô. Phương pháp sản xuất polystyrene này cũng đã lỗi thời và thích hợp nhất để sản xuất copolyme styrene. Phương pháp này chủ yếu được sử dụng trong sản xuất polystyrene mở rộng.
Khối hoặc hàng loạt (PSM)
Có hai phương án sản xuất polystyrene đa dụng: chuyển đổi toàn bộ và không hoàn toàn. Nhiệt trùng hợp đồng loạt theo sơ đồ liên hoàn là hệ thống lò phản ứng 2-3 cột mắc nối tiếp với máy khuấy. Quá trình trùng hợp được thực hiện theo từng giai đoạn trong môi trường benzen - đầu tiên ở nhiệt độ 80-100 ° C, và sau đó ở giai đoạn 100-220 ° C. Phản ứng dừng lại khi mức độ chuyển hóa styren thành polystyren lên đến 80-90% khối lượng (với phương pháp chuyển hóa không hoàn toàn, mức độ trùng hợp được đưa đến 50-60%).Styren-monome chưa phản ứng được loại bỏ khỏi polystyren tan chảy bằng cách hút chân không, làm giảm hàm lượng styren còn lại trong polystyren xuống 0,01-0,05%, monome không phản ứng được quay trở lại quá trình trùng hợp. Polystyrene thu được bằng phương pháp khối được đặc trưng bởi độ tinh khiết cao và tính ổn định của các thông số. Công nghệ này là hiệu quả nhất và thực tế không có chất thải.
Đầu ra
Polyfoam có thể được sản xuất từ các hạt có kích thước và nguồn gốc khác nhau. Có nhiều loại với mật độ và độ dày khác nhau trên thị trường, vì vậy hãy tính đến điều này khi mua vật liệu.
Khi lựa chọn thiết bị để sản xuất tấm polystyrene mở rộng, hãy tính đến loại, hiệu suất, tính hoàn chỉnh và mức độ tự động hóa của nó. Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến khối lượng và chất lượng của nguyên liệu sản xuất.
Video trong bài sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về chủ đề. Nếu bạn vẫn chưa rõ điều gì đó, hãy đặt câu hỏi trong phần bình luận.
- Bọt polystyrene mở rộng... Nguyên liệu thô được đặt trong một thùng chứa đặc biệt, nơi nguyên liệu được xử lý bằng hơi nước của chất lỏng có độ sôi thấp. Kết quả của quá trình tạo bọt, các hạt nở ra về thể tích từ 20 đến 50 lần. Sau khi đạt đến cấp hạt yêu cầu, dòng hơi dừng lại, và vật liệu làm việc được đưa ra khỏi bể. Quá trình tự mất khoảng 4 phút.
- Trưởng thành... Sau khi làm khô, vật liệu được gửi đến một thùng ủ đặc biệt, theo nhãn hiệu (15, 25, 35 và 50), nơi quá trình làm chín diễn ra. Thời gian của toàn bộ quy trình mất từ 4 đến 12 giờ, tùy thuộc vào kích thước của hạt và môi trường t.
- Đóng rắn khối... Các khối đã chuẩn bị được sắp xếp theo nhãn hiệu và lưu trữ. Lúc đầu, các khối đá vẫn có thể thoát ra hơi ẩm còn lại. Thời gian chín của khối từ 12 đến 30 ngày.
- Cắt khối xốp. Trên một máy bọt đặc biệt, việc cắt chuỗi các khối bọt thành các tấm có kích thước xác định được thực hiện. Kích thước tiêu chuẩn là 20, 30, 40, 50 và 100 mm, các kích thước khác cũng có thể được.
Ứng dụng
Cốc sữa chua polystyrene tác động cao
Nó được sản xuất dưới dạng hạt hình trụ trong suốt, được chế biến thành phẩm bằng phương pháp ép phun hoặc ép đùn ở 190-230 ° C. Việc sử dụng rộng rãi polystyrene (PS) và nhựa là do giá thành rẻ, dễ gia công và có rất nhiều nhãn hiệu khác nhau.
Việc sử dụng rộng rãi nhất (hơn 60% sản lượng nhựa polystyrene) là do polystyrene chịu va đập, là chất đồng trùng hợp của styrene với butadiene và cao su styrene-butadiene. Nhiều biến đổi khác của copolyme styren đã được tạo ra.
Một loạt các sản phẩm được sản xuất từ polystyrene, chủ yếu được sử dụng trong lĩnh vực sinh hoạt của con người (bát đĩa dùng một lần, bao bì, đồ chơi trẻ em, v.v.), cũng như trong ngành xây dựng (tấm cách nhiệt, ván khuôn cố định, bánh sandwich tấm), vật liệu trang trí và ốp trần (đúc trần, gạch trần, các phần tử hấp thụ âm thanh polystyrene, đế kết dính, chất cô đặc polyme), chỉ đạo y tế (các bộ phận của hệ thống truyền máu, đĩa Petri, dụng cụ phụ trợ dùng một lần). Polystyrene tạo bọt sau khi xử lý ở nhiệt độ cao với nước hoặc hơi nước có thể được sử dụng làm vật liệu lọc (vòi lọc) trong các cột lọc để xử lý nước và xử lý nước thải. Hiệu suất điện cao của polystyrene trong lĩnh vực tần số siêu cao nên có thể sử dụng nó trong sản xuất: ăng ten điện môi, giá đỡ cáp đồng trục. Có thể thu được các màng mỏng (lên đến 100 micron) và ở dạng hỗn hợp với copolyme (styrene-butadiene-styrene) lên đến 20 micron, cũng được sử dụng thành công trong ngành công nghiệp đóng gói và bánh kẹo, cũng như trong sản xuất tụ điện .
Polystyrene có tác động cao và các sửa đổi của nó được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực thiết bị gia dụng và điện tử (các yếu tố nhà ở của thiết bị gia dụng).
Ngành quân sự
Độ nhớt cực thấp của polystyrene trong benzen, giúp có thể thu được các dung dịch vẫn di động ngay cả ở nồng độ cực cao, [4] đã dẫn đến việc sử dụng polystyrene trong một trong các loại napalm [5] làm chất làm đặc, sự phụ thuộc vào độ nhớt-nhiệt độ. trong đó, lần lượt, giảm khi tăng trọng lượng phân tử của polystyren [4].
Kết luận về sản xuất bọt
- Công nghệ này khá đơn giản, nhưng nó yêu cầu bắt buộc phải tuân thủ tất cả các quy tắc và quy định được quy định.
- Vật liệu (bề ngoài sẽ tương tự như chất lượng) có thể thu được ngay cả khi có sai lệch đáng kể so với các quy tắc sản xuất. Và điều này được sử dụng bởi các hãng "thủ công mỹ nghệ" (những người xấu).
Vì thế: chỉ mua sản phẩm từ các nhà sản xuất đáng tin cậy, đáng tin cậy (những người giám sát chất lượng)... Kiểm tra các nhà cung cấp để biết các chứng chỉ chất lượng thích hợp.
Bây giờ bạn đã biết bọt được tạo ra như thế nào, bạn biết các tính năng chính của công nghệ sản xuất và chất liệu nào bạn cần ưu tiên. Chúc may mắn!
Nhựa xốp được sử dụng rất rộng rãi - không thể thiếu như một vật liệu cách nhiệt, hoàn thiện và đóng gói. tính cách anh ta như thế nào? Sản xuất xốp được thực hiện như thế nào, sử dụng nguyên liệu và thiết bị gì? Hãy tìm ra nó!
Tái chế
Polystyrene được cho là thân thiện với môi trường. [6]
Chế biến
Chất thải polystyrene được tích tụ dưới dạng các sản phẩm lỗi thời từ PS và các chất đồng trùng hợp của nó, cũng như ở dạng chất thải công nghiệp (công nghệ) của PS đa dụng, PS chống va đập (HIPS) và các chất đồng trùng hợp của nó. Tái chế nhựa polystyrene có thể theo những cách sau:
- sử dụng chất thải công nghiệp bị ô nhiễm nặng;
- sử dụng chất thải công nghệ HIPS và nhựa ABS bằng cách ép, đùn và ép;
- thải bỏ các sản phẩm cũ nát;
- xử lý chất thải bọt polystyrene (EPS);
- tái chế chất thải hỗn hợp.
Ngoài ra, bê tông polystyrene được tạo ra từ polystyrene, được sử dụng để xây dựng các tòa nhà thấp tầng.
Đốt cháy
Khi đốt cháy polystyrene, carbon dioxide (CO2), carbon monoxide (CO - carbon monoxide) và muội than được hình thành. Việc đốt cháy các chất phụ gia có chứa polystyrene (ví dụ như thuốc nhuộm, các thành phần tăng cường độ bền, v.v.) có thể dẫn đến việc giải phóng các chất khác các chất độc hại
.
Sự phá hủy nhiệt
Các sản phẩm phân hủy của polystyrene được hình thành trong quá trình phá hủy nhiệt và phá hủy oxy hóa nhiệt, chất độc
... Khi xử lý polystyrene, do sự phá hủy một phần vật liệu, hơi của styrene, benzen, ethylbenzene, toluen, carbon monoxide có thể được giải phóng. [6]
Các loại và dấu hiệu của polystyrene và các chất đồng trùng hợp của nó
Các từ viết tắt tiêu chuẩn sau được sử dụng trên khắp thế giới:
- PS - polystyrene, polystyrene (PS)
- GPPS - polystyrene mục đích chung (polystyrene mục đích chung, chống va đập, khối, đôi khi được gọi là "tinh thể", PSE, PSS hoặc PSM đánh dấu tùy thuộc vào phương pháp sản xuất)
- MIPS - polystyrene tác động trung bình
- HIPS - polystyrene tác động cao (tác động cao, HIPS, UPM)
- EPS - polystyrene mở rộng
- Chữ viết tắt MIPS được sử dụng tương đối hiếm.
Chất đồng trùng hợp styren:
- ABS - Chất đồng trùng hợp acrylonitrile-butadien-styren (nhựa ABS, chất đồng trùng hợp ABS)
- ACS - Chất đồng trùng hợp acrylonitrile-chloroethylene-styrene (AHS copolyme)
- AES, A / EPDM / S - Copolymer của acrylonitrile, EPDM và styrene (AES copolymer)
- ASA - Đồng trùng hợp của ete acrylic, styren và acrylonitril (đồng trùng hợp ASA)
- ASR - Chất đồng trùng hợp styrene tác động cao (Nhựa Styrene nâng cao)
- MABS, M-ABS - Đồng trùng hợp của metyl metacrylat, acrylonitril, butadien và styren, ABS trong suốt
- MBS - Đồng trùng hợp metyl metacrylat-butadien-styren (Đồng trùng hợp MBS)
- MS, SMMA - Copolyme của metyl metacrylat và styren (MS)
- MSN - Đồng trùng hợp của metyl metacrylat, styren và acrylonitril (MSN)
- SAM - Copolyme của styren và metylstyren (CAM)
- SAN, - AS - Copolymer của styren và acrylonitril (SAN, CH)
- SMA, S / MA - Đồng trùng hợp styren-maleic-anhydrit
Chất đồng trùng hợp styren - chất đàn hồi nhựa nhiệt dẻo:
- ESI - Chất liên trùng hợp Ethylene Styrene
- SB, S / B - Đồng trùng hợp styren-butadien
- SBS, S / B / S - Đồng trùng hợp styrene-butadiene-styrene
- SEBS, S-E / B-S - Đồng trùng hợp styren-etylen-butylen-styren
- XEMPS, S-E-E / P-S - Đồng trùng hợp styren-etylen-etylen / propylen-styren
- SEP - Đồng trùng hợp styren-etylen-propylen
- SEPS, S-E / P-S - Đồng trùng hợp styren-etylen-propylen-styren
- SIS - Đồng trùng hợp styrene-isoprene-styrene
