Лекция 22.Технология изготовления термопластичных пенопластов
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

Технология изготовления пенополистирола

 

Рис.50- Схема переработки вспенивающегося полистирола и варианты его применения
Исходный продукт — вспенивающийся гранулированный материал, содержащий до 5% пентана. За счет подвода водяного пара порообразователь закипает, и гранулы, вспениваясь, превращаются в небольшие шарики. Гранулы увеличиваются в объеме приблизительно в 40 раз. После промежуточной выдержки, составляющей от 6 до 48 ча­сов, шарики загружаются в блочную пресс-форму, затем к ним вновь подводится водя­ной пар. При этом они повторно вспениваются и свариваются друг с другом. В процессе промежуточной выдержки, которая, как правило, протекает при комнатной темпера­туре, вспененные частицы должны высохнуть и за счет поглощения воздуха компенси­ровать разряжение, образовавшееся при предварительном вспенивании. Поэтому промежуточная выдержка происходит в силосах из воздухопроницаемой ткани или нержавеющего металла. После промежуточной выдержки шарики становятся эластичными и для окончательного вспенивания должны содержать до 3% пентана.

Рис.51- Устройство непрерывного предварительного вспенивания 1-двигатель мешалки,2-лопостная мешалка,3-дробящая лопасть,4-загрузочный бункер,5-вариатор,6-двигатель шнека,7-дозирующий шнек,8-сброс конденсата,9-рабочее полотно сита, 10- подача пара на дно,11- подача пара,12-подача пара на боковины,13-разгрзочная шахта
Рис.52-Устройство периодического предварительного вспенивания 1-предохранительный клапан,2-двигатель мешалки,3-загрузочный бункер,4-смотровое окно,5-фотоэлемент для регулирования насыпной плотности,6-дробящая лопасть,7-лопостная мешалка,8-разгрузочная шахта,9-сброс конденсата,10-рабочее полотно сита,11-подача пара на дно,12-подача пара на боковины
Для окончательного вспенивания используются блочные пресс-формы с перфориро­ванными со всех сторон стенками. Пресс-формы полностью заполняются материалом, про­шедшим промежуточную выдержку, после чего в них вводится пар, температура которого составляет от 110 до 120 °С. Другие теплоносители, например, горячий воздух или высо­кочастотная энергия, используются только в особых случаях. Для сокращения продолжи­тельности пребывания материала в пресс-форме возможно охлаждение водой. После готовый блок может быть разделен с помощью соответствующих устройств.

Предварительное вспенивание пенополистирола (ВПС) может представлять со­бой как непрерывный, так и периодический процесс. На рис. 50 представлены уст­ройства предварительного вспенивания.

Устройства для предварительного вспенивания периодического действия, как пра­вило, используются только в особых случаях, а также для вспенивания до чрезвычай­но низкой насыпной плотности. Непрерывно работающие установки обладают более высокой производительностью.

Температура пара не должна превышать 106 °С, что достигается посредством ис­пользования насыщенного пара (как можно более сухой пар) при давлении приблизи­тельно 1,3 бара. Необходимая насыпная плотность, которая в большинстве случаев колеблется в диапазоне от 15 до 40 г/л, может регулироваться количеством пара или подаваемого материала. В редких случаях подобная настройка осуществляется регу­лировкой перепуска (рис. 51).

О силосах, необходимых для промежуточной выдержки, мы уже упоминали. Од­нако обратим внимание еще и на то, что выделяющийся в процессе выдержки пентан тяжелее воздуха и поэтому осаждается на дно. Следует помнить о строгом соблюдении правил техники безопасности!

Окончательное вспенивание происходит в блочных пресс-формах, на конвейер­ных установках или же в формовочных автоматах. При использовании автоматов к изделию в первой пресс-форме подводится пар, а во второй пресс-форме оно охлаж­дается. Преимущество подобной технологии — в сокращении производственного цик­ла и значительной экономии энергии.

При непрерывном изготовлении пластин из ВПС на конвейерных установках пред­варительно вспененные гранулы (шарики) вводятся в туннель, где вспениваются еще раз. Стены туннеля состоят из газопроницаемых полотен (лент) или металла. В процес­се транспортировки шарики сначала проходят через паровой, а затем через охлаждаю­щий участок, после чего, превращаясь в сваренную бесконечную ленту, разделяются на пластины необходимой длины. Отметим, что эта технология пока не получила распрос­транение на рынке. Причина, вероятно, заключается в том, что при вспенивании ПС в отличие от ПУ не склеивается с другими материалами. Поэтому при изготовлении многослойных элементов приходится дополнительно использовать клеящие вещества.

Наряду с пенопластом из частиц ВПС на рынке в течение уже некоторого времени предлагается пенопласт из вспенивающегося полипропилена (ВПП). При низком весе этот материал отличается высоким поглощением энергии, особенно при воздействии динамических напряжений и многократной ударной нагрузки.

Хорошая сопротивляемость к воздействию химикатов и масел в сочетании с не­значительным водопоглощением и простотой восстановления является причиной ши­рокого применения этого материала в автомобильной промышленности (изготовле­ние рессорных вставок, боковых накладок для смягчения удара, подголовников и т. д.).

Пресс-формы для вспенивания должны быть изготовлены из нержавеющей стали, алюминия или алюминиевого сплава. Все элементы машины требуют соответствую­щей обработки для предотвращения коррозии.

Метод «Trovipor»

ПВХ относится к тем полимерам, свойства которых могут быть адаптированы к различным вариантам и условиям применения с помощью изменения состава добавок. В равной мере это относится и к вспененному ПВХ. Возможны изменения пористой структуры, жесткости и эластичности материала при низких температурах. Исходным продуктом для пенопласта из ПВХ является паста, которая под давлением пропитывает­ся инертными газами. Находящаяся под давлением смесь при помощи распылительной головки наносится па конвейерную ленту и желатинируется. Желатинизация происхо­дит в высокочастотном поле, а стабилизация пластин — на участках дополнительного нагрева и охлаждения. Этот метод обеспечивает изготовление пластин различной тол­щины. Принцип работы применяемых здесь установок схож с принципом работы ма­шин, используемых для вспенивания ПУ и ФФС.

Вопросы для самоконтроля

1. Стадии производства пенопластов?

2. Сущность предварительной выдержки?

3. Сущность окончательного вспенивания и формования

4. Метод «Trovipor»?

Дата: 2018-12-28, просмотров: 301.