Производство на пяна от пластмаса

Стиропор или експандиран полистирол е екологичен, практически безвреден материал. Еднократни ястия и различни видове опаковки за дългосрочно съхранение на продуктите са изработени от експандиран полистирол. Пенопластът е един от най-качествените изолационни материали. По отношение на цената и качеството, този материал е по-добър от други изолационни материали за сгради.

Производство на пяна от пластмаса.

Дебелината на стените, която пречи на загубите на топлина, ще бъде различна за различните материали. Например, дебелина на бетонната стена да бъде 430 см, тухла - 220 см от минерална вата - 20 см и от пенополистирол - 15 см с помощта на пяна може да намали дебелината на структурните стените и увеличаване на общата полезна площ на вътрешното пространство ..

Производство на пяна от пластмаса.

Използване на пластмасова пяна в строителството ще намали разходите за отопление. Техническите характеристики на експандирания полистирен са стабилни във времето, устойчиви на влага и запазват параметрите си при ниски температури. Пяната има висока якост до механични влияния. Това, което е важно, е устойчиво на огън и има първа степен на огнеустойчивост.

Когато изгарянето на пяната се разлага във вода и въглероден диоксид, те от своя страна не позволяват на пламъка да се разпространява. Влагоустойчивостта на този материал позволява използването му за топлината на подовите настилки, стените на мазетата, основите и други подземни строителни елементи. Разширеният полистирен не създава хранителна среда за бактерии и гъбички, не отделя вещества, които се разтварят във вода и не се разлагат. Каква е технологията на производството на пяна?

Методи за производство на пяна пластмаса

Опростената технологична схема за производство на плочи от експандиран полистирол: 1. Предварително пяна. 2. Междинен бункер за стареене. 3. Резервоар за вторични суровини. 4. Вентилатор на пневматичната транспортна система. 5. Вторични суровини за трошене на мелници. 6. Бункер за смесители. 7. Блок-форма. 8. Хидростанция с контролна станция. 9. Маса за рязане. 10. Склад за готови продукти.

Първият метод за производство на пяна е разработен през 1951 г. от германската фирма BASF. Простотата на хардуера и технологичната схема позволиха на метода да се разпространи във всички развити страни по света. Възможно е да се създадат модели с доста сложна конфигурация от отделни гранули от пяна, не е възможно да се направи това от голям блок.

Изолирани пелети могат да бъдат разпенени в 6-7 пъти по-бързо от голям блок по време на образуването на пяна твърди полистирол блок слоеве на повърхността изложен на нагряване за по-дълго време, отколкото вътрешните слоеве, които могат да доведат до разкъсване на клетъчните стени и разрушаване на структурата на повърхността на слоя от материал.

Суровината за производството на полистирол е полистирол под формата на суспензия. Суспензионният полистирол се нарича гранулиран. Той се получава чрез метода на полимеризация на стирен с добавяне на изопентан. Сега произвеждайте суспензия от полистирол с ниско ниво на възпламеняване, с други думи, отделяне независимо.

Възпламеняемостта на полистирола и вследствие на това пяната се намалява чрез въвеждане на забавител на горенето или тетрабромопараксилен в състава му. Основните свойства на полистирените пелети се определят от теглото на молекулите и съдържанието на стирол в тях, които не са влезли в полимеризационната реакция. Метричен състав на гранулите и влияе на общото тегло на материала. Полистиролът, използван за пяна, трябва да отговаря на националните технически условия 6-05-959 и 6-05-1019 от 1966 г.

Схема на процеса на производство на експандирани полистиренови плочи.

Гранулите в суспензионния полистирен са посочени в техническите спецификации в диапазона от 0.6 mm до 3.2 mm. Полистирен молекулно тегло трябва да бъде от 35000 до 45000. В по-високо молекулно тегло от разпенени пелети достатъчно повишена точка на омекване, и с по-малко тегло - буци на предварително разпенване стъпка.

Същността на процеса на производство на пяна е, че когато се нагрява над 80 ° С, полистиролът от стъкловидно състояние преминава в течно вискозно състояние. И изопентана, на свой ред, при температура над 30 ° С е ефервесси и пени полистироловата пелета.

Такава технология за производство на експандиран полистирол е възможна поради способността на полистиренови зърна да се заваряват заедно, когато са изложени на относително ниски температури (до 100 ° С) и вода.

Технологията за производство на експандиран полистирол се състои от следните операции:

• предварително или основно пяна на гранули;
• ако е необходимо, сушене на предварително разпенените гранули;
• стареене и последващо формоване, синтероване на продукти;
• охлаждане на формовани изделия и блокове;
• Рязане на изделия или блокове с необходимите размери;

Основната характеристика на тази технология за производство на експандиран полистирол е, че гниенето на гранулите се състои от 2 етапа.

Първичен етап на пенене

Схемата за производство на урея подсилен експандиран полистирол.

На етапа на първично образуване на пяна, клетките се появяват в гранулите, равномерно разпределени и напълнени с двойки, те имат формата на полиhedra. Дебелината на стената на клетката не е повече от 0.005 мм. Размерът на клетките е около 0.15 mm. Полистиреновите молекули в клетъчните стени са в строго ориентирано състояние и това повишава стабилността на пенестите гранули. Процесът на първично образуване на пяна е доста труден. Необходимо е да се осигури абсолютно запълване на обема на матрицата, така че пяната да има определено тегло. Това зависи от продължителността на образуването на пяна, температурата на процеса, разпределението на размера на частиците и молекулното тегло.

Гранулите от полистирол, от които се произвежда пяната, имат плътност 500-550 кг / м3. След предварително образуване на пяна плътността им е 15-50 кг / м3. Всяка партида полистирол пени при определена оптимална температура. Оптималната температура е зададена за баланса на външното налягане и налягането вътре в гранулите. Увеличаването на времето за пяна води до увеличаване на обемната плътност, създаване на пореста структура и вследствие на това разрушаване на гранулите.

Оборудване за производство на пенопластика.

Разширяването на гранулите се извършва само в началото на първичния етап на пенене и след това дифузията на водните пари има по-голям ефект. Водната пара прониква през стените на полистиренови зърна. При значително повишаване на температурата пропускливостта на стените на гранулите намалява до известна степен, но остава значителна. В сравнение с дифузията на парите, проникването на пари в средата на клетките е доста интензивно.

Предварителното разпенване се извършва, за да се намали количеството изопентан, внесено в полистироловия състав. За да се създаде необходимото налягане на газа и да се получи продукт с насипно тегло от 25-30 kg / m³, е необходим 12-15 изопентан. Пелетите от изопентан полистирен обаче съдържат само 4.5-5. Когато се образува пяната, желаното налягане се постига чрез поддържане на сухите гранули. Атмосферният въздух след предварително образуване на пенене се всмуква в гранулите, където се образува вакуум по време на кондензацията.

Предварителното пяна се извършва с пара, гореща вода или високочестотни токове. Полистиролът се нагрява до температура от 100-120 ° С. Обемът на гранулите се увеличава 40-50 пъти. Това зависи от свойствата на изходния материал. За тази процедура се използват различни разпръскватели на пенопласти от пенополистирол с непрекъснато или периодично действие.

Електрическа схема на вакуумна помпа.

При малки обеми на продукцията е разумно да се използват партиди за разпенващ агент със среда на действие под формата на вода или пара. В случай на образуване на пяна с помощта на горещ въздух не е необходимо сухото и поддържане на гранулите. Намаляването на коефициента на топлопренасяне обаче влияе върху ефективността и води до неравномерно разпенване на отделните гранули.

При производството на експандиран полистирол в големи обеми е по-изгодно да се използват водни пари. В този случай, предварително пяна може да бъде автоматизирано. Гранулите няма да се навлажнят много, сушенето ще изчезне. Понастоящем този метод е най-често срещан. С помощта на високочестотни токове този процес се ускорява значително.

Формоване на продукта

Технологична схема за производство на топлоизолационни плочи от пенополистирол.

За да се осъществи формоването, е необходимо да се напълни формата с гранули за 65-70 обеми. При повторно нагряване полистиролът отново ще омекне и ще стане вискозен и течащ. В клетките на гранулите ще се създаде прекомерно налягане на изпарения, вода и въздух. Резултатът от това ще бъде тяхното увеличение. Гранулите от експандиран полистирол се уплътняват, деформират и се превръщат в полиhedra.

На местата, където те влизат в контакт, се извършва заваряване и се образува твърд монолитен продукт. В процеса на вторично образуване на пяна се появява известно налягане върху всички стени на матрицата. Степента на това налягане директно зависи от плътността на пяната. Когато се достигне максималното налягане, крайното време за формоване е фиксирано. Своевременното спиране на процеса на формоване значително влияе върху качеството на експандирания полистирол.

Ако процесът на формоване се забави, клетките на гранулите могат да се срутят и свиват. В случай на преждевременно прекъсване на вторичния пенообразуващ процес пелетите са слабо разтопени, поради недостатъчно нагряване. И в първия и втория случай, това ще повлияе на механичното представяне и качеството на продукта.

Окончателно преразглеждане на продуктите

Технологична схема за производство на листов експандиран полистирол.

В края на вторичния пенообразуващ процес и след охлаждане на пяната в клетките на гранулите се създава вакуум. Пяната устоява на разликата в налягането, докато въздухът не запълни клетките. Продуктът се охлажда до температура от 40-45 ° С директно във формите и само след това се отстранява. Влагата, която се вкарва във вакуум в гранулите, увеличава теглото на продукта и неговата топлопроводимост. Ето защо се препоръчва изсушаването на продуктите.

Ако е необходимо да се получи изделие с плътност над 10 кг / м3, един стадий на пенополистирол е достатъчен. Налягането на водата и парите на изопентана ще бъде достатъчно, за да може материалът да запълни целия обем на формата. Материалът ще бъде уплътнен и ще се залепи.

В технология на производство на експандиран полистирол Предвидена е термична обработка на суспензионен полистирен в два етапа или двойно разпенване. В различните предприятия производството се организира по различни начини, което се дължи на различията в оборудването. Разликата в избора на оборудване се обяснява с конфигурацията на произвежданите продукти и тяхната плътност. Често пяната се прави директно вътре в сградните структури.

Основните предимства на пяната са: лекота на свързване към различни повърхности, лекотата на обработка, свързване с други строителни материали, възможност за работа с нож или с ръка видя. Също така лесно се формоват в различни сложни форми. Една от основните характеристики на полистироловата пяна е ниската цена на материала.