13. Переработка термопластов методом экструзии. Типы экструдеров

Экструзия – процесс получения из исход. полим материала (гранулы, порошок, расплав) изд-ия, заданного поперечного сечения. Происходит это путем непрерывного продавливания расплава пол-ра через формующую головку с послед охлаждением изд-ия. Отличит чертами явл длина червяка (короткий/длинный), обогрев мат цилиндра, в котором нах-ся червяк.Экструзией пол-т листы, трубы, пленки. Соэкструзия – совм-но исп-ся неск экстр-ров, кот пластиц-ют разн полим композ-ции и выдавл-ют их в общ комбин-ую головку. Экструдеры вып-ся различных моделей. Типы экструдеров:1)по характеру рабочего органа: диск; червяк (шнек); их комбинация. Одночервячные прессы - самые распространенные.В зав-ти от распол-я цилиндра они могут быть горизонтальные и вертикальные.В экструдерах которые предназначены для переработки полимеров, предусматривается устройство для отсоса летучих. У этих экструдеров за зоной сжатия идет зона дегазации (здесь располагается отверстие газового канала) и червяк имеет меньшую глубину нарезки, чем в зоне сжатия. Двучервячные прессы – в их цилиндре параллельно расположены 2 червяка. По характеру располож-я и вращения червяка экструдеры бывают с зацепляющимися и не зацепляющимися червяками, с одинаковым или встречным направлением вращения червяка. В них перерабатываются порошкообразные материалы на основе ПВХ. Дисковый экструдер – термопластичн. материал ч/з загруз-ю воронку попадает в периферийную обл-ть зазора, кот. оборудован вращающимся дискоми корпусом экструдера и вовлек-ся в круговое движение, корпус имеет электрообогреватель, матер. разогр-ся,соприкосаясь с горячими пов-ми, плавится и вых-т ч/з центр отверстия.они более простые по конструкции, дешевые, к-во смешения лучше. Дисково-червячные экструдеры- комбинация дискового и червячного экструдера. Предназначены для производства профилированных изделий. Червячно-осцилирующие смесители – прим-ся для пластикац композиции на основе вязких и термочувствительных полимеров. Червячно-осцилир-е смесители соверш вместе с вращательными возвр-поступ движ-я.Чаще исп-ся вертик экстру-ры для произ-ва пленок методом раздува.Дост-ва: низк разнотолщ-ть пленки.

15 Переработка отходов термопластов

К осн пром-м термопластам отн-ся полиолефины (полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полистирол, теропласты, простые и слож полиэфиры (полиформальдегид, полиэтилентерефталат, поликарбонат), полиамиды, и др полимеры).

Термопласты при нагревании размягчаются, при охлаждении – затвердевают (процесс обратимый), полимеры при этом не претерпевают никаких хим. изменений. При обычной температуре термопласты находятся в твердом состоянии. При повышении температуры они переходят в высокоэластичное и далее — в вязкотекучее состояние, что обеспечивает возможность формования их различными методами. Эти переходы обратимы и могут повторяться многократно, что позволяет, в частности, переработку бытовых и производственных отходов из термопластов в новые изделия.

По источникам образования отходы:

*Отходы производства – которые образуются при производстве и переработке полимеров- слитки и куски полимеров, литники, обрезки.

*Отходы потребления: -технического назначения- детали, к-е в процессе эксплуатации утратили 1начальное показатель свойств, -бытовые отходы- изношенные изделия, которые утратили потребительские св-ва.

Переработка отходов пластмасс может осуществляться разл методами, но общая схема их переработки включает в себя операции: предварительная сортировка, измельчение, отмывка и сепарация, классификация отходов по видам пластмасс, сушка, грануляция, переработка гранулята в изделия. Переработка экструзией Отходы поступают в дробилку, из которой крошка подаётся в бункер-смеситель, затем через магнитный желоб, где отделяются металлич примеси , измельч материал поступает в бункер экструдера. Экструдат, который может быть в виде жгута/ ленты, охлаждается в ванне, превращается в грануля в грануляторе.Переработка вальцово-коландровым методом Этим способом перерабатываются отходы термопластов без их предварительного разделения. Метод заключается в вальцевании и колондровании материала и получении плит и листов, которые используются ля изгот ленолеума, тары, мебели. Хорошо проведённая пластикация и гомогенизация позволяют получить материал, а затем и изделия с достаточно высокими прочностными показателями.Автоклавный. Загрязнённые изделия промывают горячим раствором соды с кальцием . Затем отмываются от щёлочи горячей и холодной водой, отжимаются в центрифуге и сушатся до содержания Затем изделия поступают в автоклав на переплавку.

16.Реактопласты - (термореактивные полимеры) при нагревании переходят в вязко-текучее состояние, затем в результате протекания химич. реакций они отвердевают с образованием пространств-ой(сетчатой)стр-ры. Полимер необратимо изменяет свои св-ва, утрачивает способность переходить в вязко-текучее состояние, становится неплавким и нерастворимым. Отвержденные реактопласты имеют более высокую твердость, теплостойкость, модуль упругости, более низкий коэффициент линейного расширения чем термопласты. Особенности перераб-ки РП. Перерабатываются реактопласты в изделия в основном методами прессования и литья под давлением. В процессе перерабки РП в изделия важно правильно установить и соблюдать параметры: давление, время выдержки формы, t.Качество получаемого изделия зависит от скорости и полноты отверждения. Образование трехмерн. стр-ры может происходить как в рез-те взаимодействия функцион.групп макромолекул, так и в рез-те введ-я смешив. агента.При нагревании реактопласты переходят в вязко-текучее состояние и преобретают способность течь и заполнять формующую полость формы. Олигомерное связующее предст.собой низкомолек-ый продукт вязкость кот при t переработки в 1000 раз меньше чем вязкость термопластов. Композиции на основе олигомерного связующего за счет того что в них много наполнителя имеют высокую вязкость. При дальнейшем нагревании материала вязкость понижается, но при этом уменьшается и время пребывания РП в вязко-текуч. Состоянии. При высокой t материал начинает быстро затвердевать и текучесть понижается. После образов-я сшитой структуры матер-л теряет способность к вязкому течению. Скорость протекания реакции сшивания зависит от времени и t: чем выше t отверждения тем больше скорость образования пространственной сетки и чем больше время отверждения тем полнее протекание хим.реакции. Чем выше влажность материала тем медленнее р-ция сшивания, поэтому материал перед изготовлением изделия надо подсушить

На процесс отверждения большое влияние оказывает давление. При увеличении давления сначала скорость отверждения возрастает а затем замедляется. Технологические св-ва РП оценивают их пригодность к переработке:

- Текучесть - Величина которая зависит от времени отверждения материала. По этому показателю выбирается метод и условия переработки его в изделие. Например материал у которого текучесть от 30 до 150 мм перерабатывается методом компрессион.пресования. Если текуч-ь 90-180 мм метод литьевого прессования.

- Время отверждения - время необходимое для перехода РП в неплавкое и нерастворимое состояние. Зависит как от сост. и св-в материала так и от технологич. факторов: t формы, толщины изд., предварит. подогрева подпресовок. Гранулометрич. состав

- Таблетируемость - способность пресс материала спрессовываться под действием давления и сохранять заданную форму. РП выпускаются в виде частиц неправильной формы. Эти материалы неоднородны по гранулометрическому составу, содержит значительную пыль и это затрудняет их переработку поэтому РП подвергаются таблетированию.

 Содержание влаги - Оптим содерж-е влаги для РП составляет 2,5 и 3,5%.

 Содержание летучих вещ-в

 Сыпучесть-способность материала равномерно истекать через отверстие заданного диаметра. Плохо сыпучие материалы быстро слёживаются и зависают на стенках бункера что приводит к неравномерному питанию различных перерабатывающих машин.

 Объемные характеристики: насыпная плотность, удельн. объем,коэф-т уплотнения

Объемные хар-ки зависят от плотности и формы частиц, гранулометрического состава, влажности и др. факторов. В зависимости от этих показателей рассчитываются объемы загрузочных камер, объемы бункеров, некоторые размеры перерабатывающего оборудования.