Переробка термопластичних полімерів

11

Вступ

ЗАТ «Поліком» було засновано в 1997 році як закрите акціонерне товариство завдяки ініціативі спеціалістів - однодумців.

За короткий термін їм вдалося освоїти технологію ротаційного формування ПВХ - пласти золів, швидко ввійти на ринок медичних товарів і домінувати ні вітчизняному ринку виробів медичного призначення з пласти золю.

Більш ніж 20 - річний науковий та виробничий досвід спеціалістів підприємства в галузі синтезу та переробки емульсійного полівінілхлориду дозволяє їм бути лідером у розробці композицій на основі емульсійного ПВХ, виробництві широкого спектру товарних ПВХ - пласти золів.

Продукція ЗАТ «Поліком» відома далеко за межами України. Росія, Білорусь, Казахстан, Молдова, Вірменія, Литва - далеко не повний перелік країн, де їхня продукція користується попитом.

Продукція що виробляє ЗАТ «Поліком»: спринцівки пласти зольні полівінілхлоридні, м'ячі пласти золеві ігрові, аспіратори дитячі, молоко відсмоктувачі, фалоімітатори.

«Поліком» - це підприємство яке динамічно розвивається. І воно співпрацює з іншими фірмами які розуміють їхню методику бізнесу.

2. Характеристика продукції, що випускається

Спринцівки пластизольні полівінілхлоридні, згідно ТУ У 24681750.003 2001

Спринцівки призначені для медичних цілей в лікувальних установах та для індивідуального користування.

Розрізняють спринцівки типу А і типу Б.

Спринцівки типу А являють собою балон, верня частина якого оформлена у вигляді наконечника.

Спинцівки типу Б являють собою балон, в горловину якого вставлений наконечник.

Номер спринцівки відповідає її місткості кратній тридцяти.

Основні розміри спринцівок забезпечуються оснасткою ( ротаційними формами ) І повинні відповідати ТУ 24681750.003-2001

Спринцівки типу А та алони до спринцівок типу Б виготовляють з ПВХ пластизолю Рецептура якого наведена в наступних розділах. Наконечики виготовляються з поліетилену. З'єднання балона типу Б з наконечником повинно бути герметичним.

Місткість та активність спринцівок в залежності від номеру повинні відповідати даним наведеним в таблиці 1.

Таблиця 1.1

Активність спринцівок визначається часом, на протязі якого спринцівка заповнюється певною кількістю води, попередньо витисненої з неї.

Спринцівки виготовляють будь - якого кольору.

Нерівномірність кольору відхилення від норми не рахується. На поверхні спринцівок не допускаються тріщини, розриви та відхилення по розмірам і кількості, які перевищують величини дані в таблиці 2.

Таблиця 1.2

Примітка: 1. Глибина заглиблень не повинна перевищувати допуск на товщину стінки спринцівок.

2. Довжина відхилення визначається як будь - який найбільший лінійний розмір.

Поверхня наконечників повинна бути гладкою, без тріщин, недоливів, забруднень. Зачищені сліди роз'ємну пресформи відхиленням від норми не вважаються.

3. Характеристика сировини, матеріалів і напівпродуктів

Основна сировина, матеріали і напівпродукти наведені в табл.2

Таблиця 2

Примітка:

Допускається заміна на інші марки вказаних матеріалів, що по якості не поступаються приведеним. Допускається заміна на пігменти, дозволені для виготовлення іграшок, виробів харчового та медичного призначення.

4. Опис технологічного процесу та схеми

Схема технологічного процесу виробництва балонних виробів з ПВХ - пластизолю

Технологічна схема процесу ротаційного формування

5. Рецептура ПВХ - пластизолю марки Д 17Ин для виробництва спринцівок, м'ячів

Таблиця 3

6. РОТАЦІЙНЕ ФОРМУВАННЯ

1. Загальна інформація

Цей спосіб переробки термопластичних полімерів в основному служить для виготовлення великих порожнистих виробів технічного застосування.

У форму, що нагрівається, завантажується кількість полімерної сировини, що відповідає масі вироблюваного порожнистого виробу, яка при нагріві форми наплавляється на внутрішню стінку. В процесі нагріву і охолодження форма обертається відносно двох розташованих перпендикулярно один до одного осей, що забезпечує равномірне покриття розплавом усіх поверхонь форми. Максимальна швидкість обертання складає 30 про/хв, що дозволяє говорити про переробку без застосування тиску. За допомогою ротаційного формування виготовляються порожнисті вироби складної замкнутої або відкритої конструкції, об'ємом до 1500 л, діаметром до 2000 мм і завдовжки до 2500 мм. Якщо провести порівняння з іншими технологіями: роздмухуванням порожнистих виробів і, особливо, з литвом під тиском, переваги цього мето-да полягають в нижчих капітальних витратах на устаткування і оснащення з одного боку, а з іншої - в забезпеченні технічної можливості виготовлення великих формованих виробів практично без внутрішньої напруги, з достатньою товщиною стінок і без значної різниці в них, наприклад, контейнерів або місткостей для шкідливих хімікатів і рідкого палива.

В першу чергу ротаційне формування застосовується у випадках, коли не-можливо застосування методу роздувного формування.

7. Формовочні маси

Ротаційним формуванням можна переробляти практично усі порошкоподибні або пастоподібні термопласти, а крім того, рідкі мономери з відповідними добавками каталізаторів і ініціаторів. Для виготовлення виробів з товстими стінками краще всього підходять менш термочутливі формувальні маси, наприклад, ПЭ.

Особливе значення слід надавати розміру і формі гранул що переробляється. Це впливає на параметри розплавлення і на розподіл товщини стінок виробу. Відповідний розмір гранул можна забезпечити додатковим подрібненням закуповуваної сировини. За допомогою спеціально розроблених для цього розмелюючих установок (млинів) гранулят може бути подрібнений до необхідною розміру без розпускання його на волокна.

При переробці рідких мономерів полімеризація відбувається в процесі ротаційного формування. Розплавлений мономер, наприклад капролактам маєте з одним або декількома катализаторами завантажується в ротаційну форму за допомогою устаткування змішувача, де в процесі обертання починається полімеризація. Такі вироби відрізняються кращою стійкістю до механічних і хімічних навантажень, чим виготовлені з грануляту. Часто це є основою для обробки внутрішньої поверхні менш стійких виробів додатковим шаром з рідких мономерів. Так, наприклад, за наявності спеціальних вимог, внутрішня поверхня поліетиленових місткостей обробляється ПП. При визначенні розрахунку такої місткості слід враховувати, що міцність зчеплення між різними шарами іноді обмежена. Проте при злитті шарів з пластифікованого і непластифікованого ПЭ зв'язок між ними, обумовлений відносно однаковим фізичним станом при температурах плавлення, що досягаються, настільки хороший, що пошарового розподілу не відбувається навіть при значному навантаженні на виріб.

Крім того, ротаційним формуванням можуть бути виготовлені порожнисті вироби, стінки яких містять армуючі наповнювачі, наприклад, скловолокно. Для формування таких армованих виробів в полімерну сировину додається відповідна кількість скловолоконної крихти, після чого ретельно змішаний матеріал завантажується в ротаційну форму. Правильний порядок виконуваних дій дозволяє отримати виріб, в стінках якого крихти волокон розподіляються рівномірно.

Завдяки ротаційному формуванню з'явилася можливість виготовлення полих виробів, стінки яких подібно до багатошарових конструкцій містять вспінені середні шари, що знаходяться між двома монолітними захисними шарами, в ході однієї технологічної операції. При цьому уся багатошарова стінка може бути виготовлена як з одного матеріалу, так і з різних (наприклад, зовнішній вспененный шар з ПЭ, а внутрішній з ПА).

Для виготовлення невеликих виробів, наприклад, іграшок, використовуються пасти ПВХ.

8. Технологічні установки для ротаційного формування

Технологічні установки для ротаційного формування можуть бути розділені на три різні типи машин залежно від системи нагріву форм. В процесі модернізації установки, що нагріваються полум'ям, поступово поступилися місцем установкам, що нагрівається повітрям, а ті, у свою чергу, були витіснені устаткуванням, що обігрівається маслом.

Конструкція і призначення установок для ротаційного формування

Перед технологічною установкою для ротаційного формування ставляться наступні завдання:

• нагрівання форми;

• обертання форми в декількох площинах;

• охолодження форми.

Одна з частин установки включає контур циркуляції масла з насосами, що подають масло з накопичувального резервуару у форму. Електричні нагрівачі забезпечують можливість швидкого нагріву масла, яке слід розглядати в якості термостатуючого середовища. Для повороту форми, яка закріплена на крепежному фланці з двома осями обертання, найчастіше розташованими перпендикулярно, служить двигун з редуктором. Число оборотів установки складає до 30 про/хв. Охолодження форми, а разом з нею і розплаву, здійснюється холодним потоком масла з окремого охолоджуваного масляного резервуару.

Конструкції ротаційних технологічних установок

На мал. 1 представлена сучасна установка, на якій можлива переробка будь-якої придатної для ротаційного формування сировини, наприклад, ацетобутирату целюлози, пропионата целюлози, НС і таких мономірних початкових речовин. У форму завантажується полімерна сировина, і при нагріві починається обертальння в двох площинах. Після нагріву (тривалість від 5 до 25 хвилин залежить від товщини стінок виробу) процес розплавлення завершується. Попередня підготовка форми полягає в ретельному чищенні, наприклад, при допомозі трнхлорэтилена (використовуйте засоби захисту органів дихання!) з наступним продуванням. Потім наносится термостабільний силіконовий лак (рівномірне нанесення тонким шаром), котрий піддається термообробці при температурі від 350 до 400 СС. Другий дуже тонкий лаковий шар значною мірою підвищує термін служби форм капролактам, який при додаванні ініціаторів у формі в результаті полимеризацій перетворюється на ПА 6.

9. Ротаційні форми

На відміну від більшості інших технологій переробки полімерів при використанні ротаційного методу процес переробки протікає без використання тиску, а це означає що форми найчастіше виготовляються з листової сталі.

Проте і такий метод переробки висуває до форм особливі вимоги. Часті зміни температур, яким піддаються форми, необхідно враховувати як при виборі матеріалу, так і при їх конструюванні. Особливу увагу слід приділяти якості поверхні гнізда форми, оскільки вона переноситься на зовнішню поверхню виробу. Внутрішня поверхня форми має бути гладкою і не повинна мати пор. Надзвичайної акуратності вимагають наступна обробка зварних швів. Вимога якісного і точного оформлення поверхні висувається на перший план, оскільки від цього значною мірою залежить собівартість виробу. Також необхідно звернути увагу на герметизацію форми.

Рис.1. Установка для переробки будь-якої ротаційної сировини

41

Розріз А-В

Мал. 2. Горизонтальна проекція ротаційної технологічної установки,представлений ний на Рис.1

Для нагріву форм в сучасних технологічних установках в основному використовуеться масло. Нагріваючі і охолоджуючі канали, виконані таким чином, що здатні забезпечити підтримку рівномірної температури. Для виготовлення одногніздних форм з подвійною стінкою в основному використовується листова сталь. Стійки створюють опору для зовнішньої поверхні і внутрішніх стінок. По своїх розмірах і типі кріплення ці стійки такі, що вони без необхідності не збільшують теплоємність форми, одночасно забезпечуючи оптимальне протікання теплоносія (мал. 13.3).

При конструктивному виконанні ротаційних форм, як і при конструюванніі інших пресформ, призначених для переробки полімерної сировини, необхідно уникати гострих кромок і кутів, а також значних відмінностей в товщині стінок

Багатогніздні форми (мал. 13.4) виготовляються в основному з листового алюмінію, і товщина стінок таких форм досягає 6 мм. При цьому до конструкції пред'являються такіж вимоги, що і до форм з листової сталі. Алюмінієві формы з товщиною стінок до 20 мм мо-жут бути виготовлені з будь-якою поверхностью, а це означає що і оформлення поверхні виробів може бути таким, що відповідає. Для отримання дзеркальних поверхностей може бути нанесене гальваничне покриття. Піскострумінна обробка забезпечує матові поверхні виробів, і полегшує їх витягання з форми.

10. Виготовлення виробів

Виготовлення виробів з використанням ротаційної технології починається із завантаження холодної форми порошкоподібною або меленою полімерною сировиною. Формувальна маса має бути сухою і може бути забарвлена. Кількість зваженої полімерної сировини залежить від розмірів формованого виробу і необхіднмой товщини стінки. Розрахунок ведеться по щільності полімерної сировини. З досвіду відомо, що оптимальна товщина стінок виробу при переробці ротаційним формуванням складає від 1,5 до 10 мм. Із-за поганої теплопровідності полімерів при виготовленні виробів з товщиною стінок більше 10 мм втрачається контроль над процессом, що може привести до термічної деструкції полімерної сировини. Після заповнення форма змикається. Для вирівнювання тиску необхідно передбачити можливість відведення повітря - вентиляційні канали вводяться углиб гнізда форми так, щоб виключити їх закупорювання розплавом. З початком по-дачи тепла починається обертання форми відносно двох осей, причому з різними швидкостями. Для визначення оптимального передавального відношення рекомендуєтся проводити попередні випробування. Сучасні ротаційні установки виконані таким чином, що обидва види обертання регулюються безступінчато і незалежно один від одного.

Страницы: 1, 2, 3