Вход

Формование изделий из полистирола

Курсовая работа по химии
Дата добавления: 21 ноября 2007
Язык курсовой: Русский
Word, rtf, 278 кб
Курсовую можно скачать бесплатно
Скачать
Данная работа не подходит - план Б:
Создаете заказ
Выбираете исполнителя
Готовый результат
Исполнители предлагают свои условия
Автор работает
Заказать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу

Министерство образования Российской Федерации

Энгельсский технологический институт

Саратовского государственного технологического университета













Курсовая работа


на тему: «Формование изделий из полистирола»




























Энгельс 2007г.








1. Содержание.

  1. Содержание стр.2

  2. Введение стр.3

  3. Литературный обзор стр.5

  4. Технологическая схема и описание технологического процесса стр.11

    1. Предварительное вспенивание стр.12

    2. Формование изделий из полистирола стр.17

    3. Формование упаковки из полистирола различных типов стр.20

    4. Механизм заполнения формы стр.22

  5. Экологическая безопасность стр.26

  6. Список используемой литературы стр.30









































2. Введение.

Решающим фактором быстрого развития производства полимерных материалов явилась их конкурентоспособность с традиционными материалами. И если вначале полимерные материалы рассматривались как заменители природных материалов. То в настоящее время они стали незаменимыми материалами, без которых не может обойтись ни одна отрасль промышленности. Важно отметить, что эта конкуренция продолжается и сейчас. Она зависит от большого числа факторов – экономических, социальных, технических и др. Так, полиэтилен был впервые применен для изоляции электрических и телевизионных кабелей, где он заменил резину и гуттаперчу. Технические и экономические преимущества нового материала оказались столь велики, а новые области его применения (пленка, трубы, листы, литьевые, выдувные изделия, покрытия и др.) столь многообразны, что давно уже никто из специалистов не рассматривает его как заменитель.

Замена пластмассами металлов чаще всего не связана с дефицитностью железа. Здесь играют роль экономические и технические факторы 6 возможность понизить массу изделия, замедлить коррозию, увеличить производительность труда и т.п. Хотя пластмассы в 5 – 8 раз легче железа и в большинстве случаев более стойки к коррозии в водной среде, это не дает им абсолютного преимущества, поскольку они значительно уступают металлам по удельной прочности. Решающим фактором во многих случаях становится более высокая производительность труда при переработке полимеров.

В машиностроении и приборостроении конструкционные пластики объективно необходимы для получения более совершенных машин и приборов, облегченных конструкций.

На транспорте массовое внедрение конструкционных пластиков и стеклопластиков обеспечивает снижение массы (т.е. экономию горючего),повышение коррозионной стойкости и рост производительности труда.

Большие резервы имеются в области качества полимерных материалов. Увеличение прочности и жесткости, использование вспенивания и наполнения позволяют снизить расход полимеров при изготовлении изделий.



3. Литературный обзор.

Полистирол получил известность также и как упаковочный материал. По всему миру используют особые преимущества, которые полистирол обеспечивает в связи с экономичными способами изготовления формованных элементов для защиты предметов упаковки. Многосторонность была рано распознана. Возможности использования стиропора, однако, для инженеров, специалистов по упаковке и дизайнеров еще далеко не исчерпаны.

Полистирол изготавливается в форме гранулята с размером от 0.2 до 3.0 мм и в этой форме поставляется изготовителям пенопласта.

Первый синтез стирола удался фирме БАСФ в Людвигсхафене. Это было в 1929 году. Уже в 1930 году он уже производился в промышленных масштабах. Но только спустя 20 лет удалось получение полистирола как пенопласт.

14 августа 1952 года немецким патентным Ведомством был опубликован «Способ получения пористой массы из полистирола», что является свидетельством о рождении стиропора.

Как полученный на различных промежуточных стадиях исходный продукт стирол, молекулярный структурный элемент полистирола, так и требующийся для дальнейшей переработки вспениватель пентан получаются из нефти и являются чистыми соединениями, из которых полимеризацией в суспензии возникает расширяющийся полистирол.


Химический процесс получения EPS.


В промышленности полистирол получают радикальной полимеризацией стирола, главным образом в массе по непрерывной схеме и в суспензии по периодической схеме; в небольшом масштабе – в эмульсии.

Полимеризация в массе наиболее экономична, а получаемый этим методом полистирол обладает наилучшими электроизоляционными свойствами. Производительность современных агрегатов по производству полистирола в массе составляет 10 - 30 тыс. т/год. Процесс осуществляют при 80 – 220?C в системе последовательно соединенных реакторов, снабженных мешалками. Заканчивают реакцию часто в вертикальном реакторе типа колонны, в котором реакционная смесь движется под действием собственной тяжести, а температурный режим близок к адиабатическому. Температура в реакторах повышается ступенчато по ходу процесса.

Суспензионную (бисерную) полимеризацию стирола проводят в реакторе объемом 10 – 50 м? и более, снабженном мешалкой и рубашкой. Стирол при интенсивном перемешивании суспендируют в деминерализованной воде в присутствии растворимого в мономере инициатора или смеси инициаторов (перекись бензоила или трет-бутила, трет-бутилпербензоат, динитрил азодиизомасляной кислоты, перекись лаурила и др.). В воду добавляют суспендирующие агенты – защитные коллоиды (не растворимые в воде тонкодисперсные минеральные смеси, поверхностно – активные вещества). После достижения степени превращения стирола 40 – 60 % суспензионная фаза представляет собой гранулы полистирола, размер которых в зависимости от условий полимеризации может быть равен 0.1 – 1.0 мм. Обычно процесс ведут при постепенном повышении температуры в течении 8 – 14 ч. Молекулярную массу регулируют, изменяя концентрацию инициатора и интервал температур (в пределах 40 – 130?C; выше 100?C процесс проводят при повешенном давлении). Полученный полистирол отделяют от водной фазы центрифугированием, промывают и высушивают. Суспензионный полистирол содержит 0.1 – 0.2% остаточного мономера. Окраску и стабилизацию такого полистирола осуществляют в процессе экструзии. Полимеризацией в суспензии получают также пенополистирол. В этом случае в реакционную среду добавляют порообразователь, растворимый в мономере, но не растворимый в полимере углеводород (обычно изопентан). Процесс ведут так же, как описано выше, но под давлением [5].

Эмульсионный полимеризацией по периодической схеме получают полистирол наиболее высокой молекулярной массы. Для переработки литьем под давлением его предварительно подвергают горячему вальцеванию для понижения вязкости. На основе эмульсионного полистирола готовят также композиции для получения пенополистирола прессовым методом.

Спецификация.

Следующий обзор показывает, какие марки в настоящее время могут быть предложены. В «технических памятных листах» подробно описаны предлагаемые и испытываемые продукты.



Styropor® P

Для изготовления блоков, соответственно, плит и формованных элементов.

Styropor® F

Продукты с противопожарной оснасткой, пригодные для изготовления трудновоспламеняемых блоков и плит по стандарту ДИН 4102, а также формованных элементов, которые выполняют требования класса F1 по стандарту ДИН 53 438, часть 3.

Styropor® FH

Продукты с противопожарной оснасткой (см. Styropor® F). Пенопласты из этого полистирола стойки к алифатическим углеводородам.

Neopor®

Продукты с противопожарной оснасткой (см. Styropor® F). Пенопласты из неопора имеют серебристый цвет и повышенную теплоизоляционную способность.

Peripor®

Продукты с противопожарной оснасткой (см. Styropor® F). Пенопласты из перипора впитывают особенно малое количество воды.


Требования к упаковке.

Упаковки защищают промежуточные и конечные продукты на пути от изготовителя к потребителю. Производятся от простых упаковочных прокладок до сложных дисплейных упаковок во всех формах и размерах. Их диапазон применения такой же многосторонний, как многочисленность отраслей и продуктов; их задачи охватывают:

  • защиту при транспортировке и хранении

  • изготовление обычных в торговле и транспортабельных единиц

  • способствование сбыту с информационными и рекламными данными.

Наряду с обычными упаковками, такими, как дерево, картон, бумага, жесть и стекло, с их традиционными вязками, такими, как, ящики, коробки, мешки, тюбики, бутылки, банки, обертки, во многих областях проявили себя пластмассы в качестве оптимальных упаковочных материалов.

Пластмассы можно применять почти во всех упаковочных ситуациях. Они экономичны и их свойство приспосабливаться выше многих классических материалов [3].

Применение пенопластов из полистирола в качестве упаковочного материала предлагает на основе своих физических свойств особые преимущества:

  • низкая объемная плотность – поэтому малый вес упаковки

  • высокая абсорбция энергии при падении и толчках – поэтому малая толщина прокладок для защиты чувствительных товаров при транспортировке и хранении

  • прочная на истирание и одновременно мягкая поверхность защищают упакованный товар от загрязнений и повреждений

  • низкая теплопроводность защищает от быстрой смены температур

  • нечувствительность к воде и водяному пару обеспечивает хорошие механические свойства

  • химическая нейтральность – поэтому применимы для пищевых продуктов

  • легкое придание формы – вместе с этим простая конструктивная подгонка.

Формование.

Особенно простыми и экономичными способами пенопластовые элементы могут изготавливаться почти во всех формах для различных целей упаковки, например, для:

  • защиты против внешних воздействий (внешние емкости и оболочки)

  • противоударная амортизация для избежания высокого ускорения при толчках, падении или вибрации

  • распределение толчков и нагрузок, при котором механические силы равномерно распределяются по общей несущей поверхности

  • прокладки и фиксирующие элементы, которые фиксируют товар в упаковке (из формованных элементов или нарезанных элементов).

Механическая жесткость, малый вес, гладкая и мягкая поверхность, хорошая химическая совместимость с упаковываемыми товарами – все это является свойствами, которые сделали пенопласты из стиропора таким успешным в этой области применения.

Предпосылкой является в любом случае функциональная конструкция. Однако, также и в этом пункте потребитель упаковки из стиропора имеет преимущество вследствие легкого формования материала упаковки [1, 2].



4. Технологическая схема и описание технологического процесса.

Процесс производства вспененных изделий из полистирола включает следующие основные операции: предварительное вспенивание, выдерживание и формование.

Первая операция - предварительное вспенивание гранул полистирола. Гранулы увеличиваются в 20 – 40 раз от первоначального объема при помощи теплоносителя – сухого насыщенного пара.

Выдерживание рекомендуется в связи с тем, что после охлаждения предварительного вспенивания гранулы изначально очень чувствительны к давлению, и необходимо время, чтобы они приобрели прочность. Это происходит в результате диффузии воздуха в ячейки пены до полного выравнивания пониженного давления, образующегося в результате охлаждения и конденсации вспенивающего агента.

В процессе формования предварительно вспененные гранулы продолжают расширяться в пресс-форме под воздействием пара до полной гомогенизации массы, формируясь в блок или другое изделие.

Гранулы полистирола можно вспенивать и другим тепловым способом, например, с помощью кипящей воды, горячего воздуха или других газов. Однако, пар имеет некоторые преимущества:

  • это высокоэффективный теплоноситель;

  • его температура при атмосферном давлении близка к температуре плавления полистирола;

  • всегда доступен.

Более того. Он способствует нормальному процессу расширения гранул. Полистирол хорошо восприимчив к пару (водяному пару) и как только возникающий агент начинает воздействовать на гранулы, пар проникает во вновь образующиеся ячейки. Паровое давление внутри ячеек уравновешивает давление пара вокруг гранул, благодаря чему вспучивание происходит практически беспрепятственно. Это позволяет получить при вспенивании гранул материалы с очень низкой плотностью [6].

4.1. Предварительное вспенивание.

В процессе предварительного вспенивания объем гранул возрастает. Нарастание объема зависит от температуры и времени. Предварительно вспенивание производится двумя способами: непрерывный и периодический.

Для непрерывного предварительного вспенивания используются цилиндрические емкости с мешалками. Пар поступает в нижнюю часть емкости или через сетку, или через пластины с отверстиями, расположенные на дне этой емкости. Шнековый транспортер подает гранулы полистирола на дно емкости; предвспененные гранулы выходят из камеры через перепускной желоб, регулируемой по высоте.

При предварительном вспенивании в два этапа плотность на первом этапе должна быть приблизительно в 1,5 раза больше требуемой окончательной плотности.

Для периодического предварительного вспенивания применяются автоклавы, похожие по конструкции на камеры для непрерывного вспенивания (рис.1). Гранулы полистирола порциями подаются сверху, вспениваются под действием пара под давлением 0.1 бар/г и 0.6 бар/г. При периодическом вспенивании насыпной объем гранул регулируется следующим образом:

  • регулировка времени парообработки гранул;

  • регулировка количества сырья при каждой загрузке;

  • регулировка высоты, при которой вспененные гранулы поднимаются в камере (на этом уровне подача пара автоматически прекращается);

  • регулировка количества пара.

Периодические вспениватели имеют более гибкий принцип действия и преимущество их в том, что очень низкая плотность может быть получена даже для относительно мелких гранул. Изменение объема происходит быстро и с минимальными потерями. Вспениватели непрерывного действия являются более распространенными и используются для получения больших объемов материала со стандартной плотностью.

Предварительное вспенивание EPS.

При предварительном вспенивании полимера типа полистирол необходимо учитывать следующие моменты:

  • насыпной объем предварительно вспененных гранул полистирола обычно равняется 30 – 80 кг/м?. Диаметр вспенивания гранул должен быть максимальным для обеспечения правильного заполнения одной трети формы и предотвращения образования пустот;

  • соотношение внутреннего диаметра камеры предварительного вспенивания должен быть, по крайней мере, 2.2;

  • степень предварительного вспенивания должна быть относительно низкой. Камера вспенивания должна работать при более низких температурах (80-95?C) за счет смешивания воздуха и пара [7].




Вспенивающий агент (пентан), содержащийся в гранулах полистирола активируется в процессе предварительного вспенивания и частично теряется. Потеря определенного количества вспенивающего агента зависит от насыпного объема предварительно вспененных гранул и принципа действия вспенивающий камеры. Высушивание и выдерживание вспененных гранул также ведет к потере определенного количества вспенивающего агента.

Вспененные под воздействием пара гранулы полистирола предварительно могут содержать до 10% воды по весу. Такие влажные вспененные гранулы не имеют достаточно высокой текучести. Их необходимо высушить сразу после вспенивания или обработать горячим воздухом (максимально 40?C) по пути в бункер для выдерживания. Здесь происходит дальнейшее просушивание, если необходимо. Однако, если относительная влажность воздуха низкая, гранулы не рекомендуется высушивать до конца из-за риска образования статического заряда.

Свежевспененные гранулы даже после просушки очень чувствительны к воздействию давления, поэтому требуют осторожного обращения при транспортировке в бункер для выдерживания. Лучшим методом является подача гранул через трубки внутри (рис. 2). Отводы в трубопроводе для транспортирования материала в бункер выдерживания должны иметь большой радиус.



При охлаждении свежевспененных гранул во взаимодействующих ячейках происходит конденсация пара и вспенивающего агента по мере охлаждения гранул. Это создает частичное разрежение в ячейках, что делает гранулы чувствительными к давлению, пока диффузия воздуха в ячейках не уравновесит давление и не стабилизирует гранулы. На этот процесс требуется от 2 до 12 часов в зависимости от насыщенного объема и размера гранул. Чем выше насыпной объем гранул, меньше плотность, тем короче время выдерживания, так как чем больше вспенивающего агента остается в гранулах, тем меньше требуется воздуха для диффузии в гранулах.

Если время выдерживания очень короткое, то только что изготовленные изделия или блоки могут треснуть или плохо выниматься из предварительного вспенивания, относительной влажности, воздушного давления и температуры выдерживания.

При выдерживании некоторая часть вспенивающего агента улетучивается, и это сокращает время снижения давления пара, необходимого при формовании. Однако, если период выдерживания затягивается, улетучивается очень много вспенивающего агента и гранулы не спекаются должным образом на финальной стадии формования. Чтобы предотвратить избыточную потерю вспенивающего агента, гранулы полистирола для профильного формования должны быть выдержаны не более 24 часов, а гранулы для блоков – не более 48 часов, если они имеют стандартную плотность.

Бункеры для выдерживания гранул для профильного формования вмещают в себя 10 – 50 м? заранее вспененных гранул. Это могут быть легкие конструкции, например, деревянные или металлические каркасы, крытые воздухонепроницаемой тканью. Ткань с металлическим волокном способствует рассеянию электрического заряда.

Воздухонепроницаемые бункеры не требуют дополнительной вентиляции. Однако, их не следует размещать в промзоне с высокой относительной влажностью. Эффективное просушивание может быть также осуществлено при пневматической транспортировке вспененных гранул из одного бункера в другой [6].


4.2. Формование блоков из полистирола.

При изготовлении блоков выдержанные, предварительно вспученные гранулы засыпаются в форму до заполнения ее целиком и обрабатываются паром. В результате такой повторной тепловой обработки при температуре 100-120°С вспучивание гранул продолжается. Но на этот раз в результате плотного заполнения формы вспучивание ограничивается заполнением пустот. Поэтому объемная плотность предварительно вспученных гранул почти равна плотности готового блока. Теперь гранулы, многогранные по форме, плотно сплавляются друг с другом по граничным плоскостям в единую массу и заполняют форму. В процессе сплавления давление пара в неразъемной форме поднимается до максимума и составляет обычно 0.5-1.2 бар/г. При достижении такого уровня давления в паровых камерах формы обработка паром может быть немедленно прекращена; предусмотрена также возможность поддержания этого уровня давления в течение 3-10 секунд с целью получения более качественной и привлекательной поверхности готового блока. Последующая фаза снижения давления в значительной мере определяет продолжительность цикла формования блока. В течение фазы понижения давления, известной еще и как период охлаждения, давление пены и температура внутри блока должны быть понижены до такой степени, чтобы готовый блок можно было вынуть из формы без деформации.

Для получения качественной продукции необходимо:

  • хорошее сплавление формуемых гранул

  • определенный минимум показателей физических свойств

  • низкая усадка блока и усадка после формования (через 24 часа)

  • содержание воды максимум 15 вес % при измерении сразу же после формования

  • небольшая разница в плотности внутри блока и на поверхности; очень плотная внешняя оболочка нежелательна.

Если технология изготовления не нарушена, из полистирола - получаются однородные блоки с плотностью в пределах узких допусков.

Формы для изготовления упаковки.

Форма для изготовления упаковки обычно состоит из двух частей. Полость, образуемая этими двумя частями формы, определяет форму готового изделия. Каждая часть прикрепляется болтами к камере пропаривания.

Пар обычно вводится в форму через специальные воздушные трубки, обычно изготавливаемые из алюминиевого сплава. Расстояние между этими трубками и их количество, а также общая площадь пропускания через них имеют большое значение для надлежащего заполнения (без противодавления), парообработки, охлаждения и, соответственно, качества готового продукта. Простота очистки и ухода за этими воздушными трубками имеют большое значение в повышении эффективности производства.

При использовании скоростных технологий очистка должна проводиться
довольно часто, чтобы предотвратить образование отложений в коллекторе
пара. Очистку рекомендуется проводить струёй пара с высоким давлением.

Требования к материалу пресс-форм:

  • высокая теплопроводность с низкой удельной теплоемкостью

  • высокая прочность и низкий вес

  • адекватная температура и устойчивость к коррозии

  • соответствующая твердость поверхности

  • низкое тепловое расширение

Требования к конструкции формы:

  • легкая взаимозаменяемость

  • минимальное содержание металла

  • одинаковая толщина стенок

  • простота извлечения готового изделия

  • эффективное охлаждение

  • простой уход

В зависимости от конструкции формы пар подается на поверхность формы одновременно во все отверстия или в шахматном порядке. Формы, предназначенные для полностью автоматизированного процесса производства, обеспечивает получение дешевой продукции и могут использоваться также в производстве с ручным управлением.

Большим преимуществом предлагаемого оборудования являются автоматические устройства для загрузки форм - «инжекторы», которые обеспечивают подачу измеренного объемно – аналитическим способом количества выдержанных и предварительно вспененных гранул полистирола в форму за очень короткое время (10 – 30 сек.) [6].




4.3. Формование упаковки из полистирола различных типов.

Формованные изделия из вспененного полистирола обладают
свойствами, обусловливающими их успешное применение в качестве
упаковки, а именно:

  • упругая стойкость к воздействию ударов

  • достаточная прочность и жесткость

  • хорошая теплоизоляция

  • легкий вес

  • чистая поверхность

  • водостойкость

  • нейтральный показатель pH

  • устойчивость к росту бактерий

Серийное формование большого количества фигурных изделий получило широкое распространение как профильное или упаковочное формование, изготавливаются таким же образом.

Процесс изготовления изделий по существу не отличается от процесса формования блоков - сначала формируется объем, затем придается форма.

Процесс осуществляется за три этапа: предварительное вспучивание
гранулированного сырья, выдерживание (поглощение воздуха), формование с применением пропаривания, до получения нужной формы. Однако, в связи с тем, что изделия, изготавливаемые способом профильного формования, по размеру обычно гораздо меньше изоляционных блоков, продолжительность производственных циклов значительно сокращается. Это обеспечивает высокую степень автоматизации и значительное снижение стоимости производства.

При формовании пенопластов форма полностью заполняется выдержанными предварительно вспученными гранулами и затем подвергается пропариванию. В результате повторного нагревания при температурах от 110 до 120°С происходит дальнейшее вспучивание гранул с заполнением пустого объема. Гранулы сплавляются друг с другом своими граничными плоскостями. После охлаждения (снижение давления) изделия приобретают размерную стабильность и вынимаются из форы [6].

Машины для производства формованных изделий из пенополистирола.

Операции.

Контроль всех операций осуществляется автоматически.

Начало рабочего процесса:

  • подогрев с применением пара

  • удаление конденсата путем продувки воздухом

Основной рабочий процесс:

  • закрытие формы

  • загрузка предварительно вспученных гранул

  • введение пара (перекрестное пропаривание, автоклав)

  • охлаждение, с применением воды, воздуха или вакуума

  • открытие формы, извлечение готового изделия

Прочие важные условия рабочего процесса:

  • заполнение формы с применением вакуума или повышенного давления

  • производственный контроль времени заполнения формы и времени
    снижения давления

  • автоматическое прерывание цикла при уменьшении подачи пара или снижении давления

  • возможность перехода к ручному или полуавтоматическому режимам управления

  • возможность проведения отдельных операций цикла в процессе наладки или проверки оборудования

  • возможность выбора способа заполнения формы с частично открытыми или закрытыми продувными отверстиями

  • охлаждение с применением вакуум

  • микропроцессорное программное управление



4.4. Механизм заполнения формы.

Обычный способ заполнения.

Предварительно вспученные гранулы вдуваются в закрытую форму с помощью воздушного насоса (струйного инжектора). Воздух выходит через
паровые сопла или специальные воздушные клапаны. В формах простой конструкции обычно достаточно наличия одного расположенного в центре насоса, но при изготовлении изделий большого размера или сложной формы рекомендуется применение нескольких загрузочных насосов.

Вакуумная загрузка.

Вакуум также может быть использован в качестве вспомогательного средства при загрузке формы. Воздух в этом случае отсасывается через паровые сопла, после чего происходит равномерное заполнение формы материалом.



Загрузка с применением повышенного давления.

Способ загрузки сырья в форму с применением повышенного давления
Воздуха приобретает все большее распространение, т.к. способствует
Сокращению времени заполнения почти на 50%, особенно при изготовлении
крупноформатных изделий.

Загрузка с применением продувки

Заполнение формы в положении продувки (положение очень малого
Открытия клапана) имеет особое преимущество при применении форм
Особенно сложной конструкции и может сочетаться с обычным или
напорным способами загрузки.

В этом случае форма закрывается не полностью и воздух может выходить через узкий зазор между половинками формы. Когда форма будет окончательно закрыта, происходит хорошее уплотнение загруженных гранул,
особенно по углам и на участках с тонким поперечным сечением благодаря
чему обеспечивается лучшее заполнение формы с равномерным распределением материала.

С целью предотвращения перегрева гранул для подачи тепла следует использовать только насыщенный пар.

Для снижения до минимума образования воды во время формования важно предотвратить конденсацию пара на холодных стенках формы. Для этого вначале пропаривания с целью достаточного прогрева обеих половин формы не следует в течение некоторого времени закрывать клапаны для отвода конденсата. Затем, в случае изготовления толстостенных изделий, следует закрыть сначала только один выпускной клапан. Пар теперь поступает из одной половины формы в другую, вытесняя оставшийся воздух и вспучивая гранулы. Теперь, под действием выключателя с часовым механизмом или контактного манометра закрывается второй клапан для выпуска конденсата. И, наконец, со всех сторон в форму нагнетается пар под давлением 0.6-1.2 бар/г и происходит ровное и полное сплавление. В случае изготовления тонкостенных элементов перемещение пара из одной половины формы в другую не является, как правило, обязательным, и пар нагнетается со всех сторон сразу же в начале подачи пара при открытых клапанах для спуска конденсата.

Форма должна оставаться закрытой до тех пор, пока внутреннее давление Внутри нее не снизится до уровня, не представляющего опасность для извлекаемого из формы изделия. При отключении давления пара длительность спада внутреннего давления зависит от толщины поперечного сечения изделия и выбранного типа стиропора.

Чтобы снизить давление как можно быстрее, форму можно охладить, Сбрызнув ее водой. Остаток воды выдувается из паровых камер воздухом.

Предлагаются две технологии формования; формование с применением Вакуума и формование с переносом, причем первая предпочтительнее. В
системах разрежение в 0.6-0.8 бара подается в паровую камеру во Время охлаждения. Это способствует спаду давления в отформованном изделии и снижению образования воды, обеспечивая таким образом возможность извлечения изделия из формы при более высоких температурах.

Для извлечения отформованного изделия может быть вполне достаточно струи сжатого воздуха, подаваемой через паровую камеру и паровые сопла. При уже открытой форме воздух подается попеременно в каждую половину формы. Так как давление воздуха до 6 бар/г является обычным, в больших формах могут возникнуть значительные усилия. Сложной формы и значительной глубины изделия, требующие применения специальных сердечников, трудно извлечь из формы, поэтому здесь применяются механические выталкиватели. Такой способ извлечения является очень надежным и не требует дополнительного контроля. Возможно также применение сочетания обоих способов [6].



5. Экологическая безопасность.

Во время выдержки и при переработке полистирола выделяется пентан. При резке пенопласта разогретой проволокой необходимо следить за отсасыванием возникающих паров, так как они кроме пентана могут содержать еще небольшое количество стирола.

Следует учитывать значение ПДК для стирола и пентана.

Пенопласты из полистирола не разлагаются, не растворяются в воде и не отдают никаких водорастворимых веществ, которые могли бы привести к загрязнению грунтовых вод. Они могут отвозиться на свалку вместе с бытовым мусором.

Утилизация и обезвреживание.

Принципиально имеет место следующее:
пенопласты из полистирола могут без проблем утилизироваться (использоваться заново) или обезвреживаться (уничтожаться) если для этого используются правильные методы утилизации, соответственно, обезвреживания.

Утилизация отходов продуктов была всегда обычной практикой на перерабатывающих полистирол предприятиях.

В настоящее время также и использованные упаковки из полистирола подаются к переработчикам через промышленные и торговые предприятия, коммунальные и промысловые системы возврата. Эти отходы могут посредством простого способа подготовки вводиться снова в производственный цикл, соответственно, перерабатываться в новые продукты.

Сильно загрязненные упаковки, которые не пригодны для рисайклинга материала, могут без проблем обезвреживаться или посредством сжигания или подачи на свалку.

Важнейшие способы утилизации и обезвреживания описаны подробно ниже.

Утилизация при производстве пенопласта.
В определенных границах и для определенных продуктов размеленные, чистые отходы пенопласта могут снова применяться при производстве формованных и блочных элементов.

Размеленные пенопластовые отходы применяют для придания пористости кирпичам, а также как дополнительные материалы для изоляционной/легкой штукатурки, полистирольных бетонных масс и строительных элементов. При этом получают продукты с улучшенными теплоизолирующими свойствами, эластичностью и со значительно сниженным весом.

Утилизация при переработке полистирола.

Простыми процессами расплавления пенопласты из полистирола могут быть преобразованы в компактный исходный продукт полистирол. Для этого пригодны подогреваемые шнековые экструдеры. Полученный таким образом рисайклинговый продукт пригоден для получения полистирольных элементов экструзии и литья под давлением.
Утилизация в качестве стиромулля Styromull.

Размолом пенопластов из полистирола получают стиромусор. Он успешно применяется в качестве средства улучшения субстрата и почвенных условий в качестве средства компостирования, материала фильтров в дренажах и в качестве наполнителя при шлецевых дренажах.

Рисайклинг с получением сырья.

При таком рисайклинге из отходов пенопластов или смешанных пластмассовых отходов получают снова химические сырьевые вещества, которые не подвержены никаким ограничениям с точки зрения техники применения.

Получение энергии.

Отходы пенопласта могут сжигаться в установках по сжиганию отходов населенных пунктов при обычных для них температурах около 1000?C, в грубо измельченной форме и в смеси с другими отходами. При сжигании они заменяют опорный обогрев; 1 кг полистирола экономит 1 кг = 1,2 до 1,4 л мазута.

Отвод на свалку.

Отходы из полистирола могут храниться на обычных свалках отходов. Для экономии места, предотвращения образования воздушных карманов на свалке и облегчения уплотнения отходы необходимо измельчать. Этим обеспечивается более сильное продувание и лучшее разложение органических
веществ [7].

















6. Список использованных источников.

  1. Вольфсон С.А., Основы создания технологического процесса получения полимеров. – М., Химия, 1995, стр. 9-11.

  2. Малкин А.Я., Полистирол. Физико-химические основы получения и переработки. М., 1995, стр. 42-43.

  3. Николаев А.Ф., Синтетические полимеры и пластические массы на их основе. М., 1996,стр 50, 62-64.

  4. Хэм Д., Сополимеризация, пер. с англ., М., 1994, стр. 15.

  5. Энциклопедия полимеров, III том, стр. 534-536

  6. http://www. basf.de.

  7. http://www. kertzwieser.com.

© Рефератбанк, 2002 - 2017