Сырье для производства пенопласта: Список поставщиков сырья для производства пенопласта и изделий из пенопласта

Содержание

Поставщики полистирола ПСВ (EPS) в Украине

пенопласт

Предлагаем полистирол вспенивающийся марки Альфапор SE401 (Россия) в необходимом Вам количестве по цене 19 000 грн. за 1 тонну. Технические характеристики представлены ниже.
+38 067 265 07 55 Андрей

Основным сырьем для производства пенополистирола является полистирол суспензионный вспенивающийся типа ПСВ (ТУ 6 06 1905 61) ПСВ А (ОСТ 6 05 202 83), размер гранул 0,4—3,2 мм.

Единственным сырьем для производства пенополистирола является Полистирол Суспензионный Вспенивающийся (ПСВ), вся технология получения пенополистирола основана на обработке полистирола паром. Сырье в Украину поставляется в основном из Китая. Производителем ПСВ в Украине является концерн «Стирол» г. Горловка.

Мы рекомендуем покупать китайское сырье фирм King Pearl и Wuxi Xingda. Для разных марок пенопласта (пенополистирола) используется разное сырье — в документах (паспортах) на сырье указывается на какую плотность расчитано сырье и для каких целей рекомендуется — эта информация предоставляется постащиками сырья. При покупке у нас оборудования мы предоставляем список поставщиков сырья в Украине, предлагающих наиболее конкурентноспособные условия.

Комментарии:

    Скачать видео (2 Mb).

    Про экструдированный пенополистирол

    Еще совсем недавно в строительных и ремонтных работах использовался пенопласт, как практичный теплоизоляционный материал. Но сегодня ему на смену пришел другой материал с улучшенными эксплуатационными характеристиками. Это экструдированный пенополистирол. Материал …

    Бизнес-идея: производство сип панелей

    Данные панели для строительства домов, изготовляемые по технологии, заимствованной у канадцев, производят сейчас в России повсеместно. Качество этого жилья гораздо лучше построенного по обычным схемам, а цена намного меньше, из-за …

    Интернет-магазин строительных материалов

    При выполнении ремонта очень важно подобрать качественные строительные материалы. Используя их, вы сделаете долговременный косметический или капитальный ремонт, который не потребует замены и через 10 лет. На нашем сайте alkiv.ua …

    Продажа шагающий экскаватор 20/90

    Цена договорная
    Используются в горнодобывающей промышленности при добыче полезных ископаемых (уголь, сланцы, руды черных и
    цветных металлов, золото, сырье для химической промышленности, огнеупоров и др.) открытым способом. Их назначение – вскрышные работы с укладкой породы в выработанное пространство или на борт карьера. Экскаваторы способны
    перемещать горную массу на большие расстояния. При разработке пород повышенной прочности требуется частичное или
    сплошное рыхление взрыванием.
    Вместимость ковша, м3 20
    Длина стрелы, м 90
    Угол наклона стрелы, град 32
    Концевая нагрузка (max.) тс 63
    Продолжительность рабочего цикла (грунт первой категории), с 60
    Высота выгрузки, м 38,5
    Глубина копания, м 42,5
    Радиус выгрузки, м 83

    Просвет под задней частью платформы, м 1,61
    Диаметр опорной базы, м 14,5
    Удельное давление на грунт при работе и передвижении, МПа 0,105/0,24
    Размеры башмака (длина и ширина), м 13 х 2,5
    Рабочая масса, т 1690
    Мощность механизма подъема, кВт 2х1120
    Мощность механизма поворота, кВт 4х250
    Мощность механизма тяги, кВт 2х1120
    Мощность механизма хода, кВт 2х400
    Мощность сетевого двигателя, кВ 2х1600
    Напряжение питающей сети, кВ 6
    Более детальную информацию можете получить по телефону (063)0416788

    Производство пенополистирола, изготовление пенопласта, производство несъемной опалубки из пенополистирола

    Пенополистирол – легкий, прочный, приемлемый по цене материал, способный принимать любые формы по желанию заказчиков. Наш завод оборудован современными автоматизированными линиями HIRSCH (Италия), и может изготовить пенополистирольную продукцию любой плотности в любых объемах. Также осуществляется производство несъемной опалубки.

    Сырье Альфапор


    При производстве фасадного пенополистирола и несъемной опалубки наш завод использует сырье (вспенивающийся полистирол) Alphapor производства компании «Сибур». ALPHAPOR – это первый и единственный на сегодняшний день российский полистирол европейского качества, предназначенный в первую очередь для производства строительной теплоизоляции и несъемной опалубки. Используемые нами марки ALPHAPOR соответствуют строгим европейским стандартам по гранулометрическому составу, плотности, физико-механическим характеристикам, чем обеспечивается высокое качество конечной продукции.

    • Отличные характеристики
      Альфапор прочен, обладает низкой теплопроводностью, не подвержен воздействию агрессивных сред, стоек к биологическому воздействию, не боится огня и экологически безопасен.
    • Первый в России
      В основе эффективной теплоизоляции и универсальной упаковки находится сырьё российского происхождения — альфапор. Альфа, значит, первый!
    • Завод в Перми
      В основу производства качественного сырья была заложена новая технология и специально под выпуск этой продукции открыт новый завод в городе Перми в 2010 году.
    • Крупный производитель
      Сырье Альфапор производится в компании СИБУР, который является крупнейшей в России интегрированной нефтехимической компанией.
    • Соответствие стандартам качества
      ALPHAPOR выпускается по технологии австро-норвежской компании SUNPOR. Все марки ALPHAPOR соответствуют строгим европейским стандартам качества.
    • Пожарная безопасность
      В процессе производства негорючих марок в ALPHAPOR добавляются противопожарные присадки антипирены, благодаря которым материал не поддерживает самостоятельного горения.
    • Пригоден в дорожном строительстве
      Материалы, произведенные из Альфапора, (пенополистирольные блоки) активно используются при строительстве дорог и мостов, предотвращая промерзание и осадку грунта и увеличивая срок службы конструкций.
    • Экологическая чистота
      Экологически-чистое сырье, которое на 98% состоит из воздуха. Безопасность подтверждается его использованием при производстве пищевой упаковки в соответствии с Гигиеническими Нормами 2.3.3.972-00.

    Производство пенополистирола на заводе


    «ЕТ-Пласт»

    Современный завод «ЕТ-Пласт», построенный в Самаре в 2003 году, оснащен оборудованием Итальянского производства и занимает лидирующие позиции среди производителей пенопласта в России. ЗАО «ЕТ-Пласт» производит высококачественный пенополистирол, который является материалом для изготовления пенопластовых изделий различного назначения и сложности. В изделиях из пенополистирола главным преимуществом являются уникальные термоизоляционные свойства пенопласта, а также прочность данного материала, устойчивость к атмосферному и биологическому воздействию, отсутствие гниения и приемлемая стоимость. Из пенополистирола осуществляется также производство несъемной опалубки. Кроме того, пенопласт – самозатухающий материал: без постоянного воздействия огня пенопласт мгновенно затухает. 

    В сфере строительства, ремонта и реконструкции зданий пенопласт применяется для тепловой изоляции наружных ограждающих конструкций вновь строящихся и эксплуатируемых зданий и сооружений, тепловой защиты отдельных элементов строительных конструкций и промышленного оборудования при отсутствии контакта плит с внутренними помещениями, а также в холодильных камерах при температуре изолируемых поверхностей от -100°C до +80°C. Применение пенопласта позволяет экономить средства при кондиционировании и отопления помещений. Одним из основных преимуществ пенопласта заключается в его воздухопроницаемости для стен здания при теплоизолирующих свойствах, благодаря чему здание имеет возможность «дышать».

    Этапы технологического процесса производства пенополистирола включают в себя:

    • вспенивание сырья;
    • просушивание материала;
    • формование;
    • нарезка.

    Производство пенопласта – это замкнутый цикл, который позволяет сохранять окружающую среду, так как при изготовлении блоков все отходы пенопласта используются вторично. Кроме переработки собственных отходов, завод использует отходы от других компаний.

    Производство несъемной опалубки

    Несъемная опалубка из пенополистирола применяется для быстрого сооружения зданий различной этажности. Применение несъемной опалубки обеспечивает высокие теплозащитные, звукоизоляционные качества, кроме того, материал обеспечивает комфорт, простоту, скорость, приемлемую стоимость строительства, долговечность здания. Несъемная опалубка успешно применяется при возведении жилых домов, зданий социальной сферы, зданий специального назначения.

    Производство блоков несъемной опалубки осуществляется литьевым и вырезным методом. При применении литьевого метода формирование блоков несъемной опалубки отливаются в блок форме. При применении вырезного метода половинки блоков несъемной опалубки вырезаются из большого пенопластового блока, и далее элементы соединяются посредством пластиковых перемычек.

    Оборудование и производство пенопласта позволяет начать малый бизнес с небольших инвестиций

    Пенопластом (вспененным полистиролом) на сегодняшний день утеплено большую часть квартир и домов. Его используют в качестве упаковочного материала. Он послужит идеальным шумуизолятором. Как эффективный утеплитель, всегда востребованный на рынке строительных материалов. В основе бизнес-идеи лежит небольшая цена оборудования и высокий спрос на готовый продукт. Чтобы оценить инвестиционный интерес к бизнесу по производству пенопласта, следует проанализировать два показателя:

    1. Разница между себестоимостью и рыночной ценой.
    2. Интерес потребителя к пенопласту на рынке строительных материалов.

    Естественно, что в себестоимости должна быть включена стоимость закупки необходимого оборудования и сырья. Недорогое оборудования для производства пенопласта можно приобрести от 4650$ (минимальная комплектация) и до 26000$ (линия по производству с производительностью в 100 куб метров за смену). Такие цены привлекают к оборудованию для производства вспенненного полиситрола малый бизнес. Но также важно учитывать расходы на сырье.

    В качестве сырья используют гранулы полистирола. Они отличаются между собою не только ценой, но и химическими показателями. Отечественный полистирол дешевле, а вот иностранный более качественный, именно из-за этого у него увеличенный уровень производительности (более 10%). В среднем стоимость таких гранул колеблется от 2,3$ за 1 кг.

    Комплект оборудования и технология производства пенопласта

    Производственную линию пенопласта укомплектовуют следующим оборудованием и расходными материалами:

    1. Сырье.
    2. Предвспениватель.
    3. Бункер вылеживания.
    4. Блок-форма.
    5. Готовая продукция.
    6. Порезка пенопластовых блоков.
    7. Пневмотранспорт.
    8. Ресивер пара.
    9. Компрессор.
    10. Парогенератор.
    11. Дробилка отходов.

    Основной составляющей пенопласта являются гранулы полистирола. На вид они напоминают полупрозрачный стеклянный бисер, размеры которого колеблется в приделах от 0,02 см до 0,35 см в диаметре. В зависимости от вида полистирола, гранулы подбираются соответствующие. К примеру, для получения марки 50 понадобится полистирол №1, самый мелкий полистирол, а для 15 марки используют 4-ый номер полистирола.

    Пошаговое описание производства пенопласта:

    1. Вспенить. На этом этапе в контейнер, с загруженными в него гранулами полистирола, с парогенератора подают пар. При воздействии пара, который поступает в контейнер под давлением, гранулы полистирола начинают увеличиваться в объеме. Примерно за 4 минуты они увеличиваются в размере до 50 раз. При этом процесс полностью контролируемый. Оператор контролирует подачу пара, и при достижении гранулами необходимого размера отключает парогенератор. После этого, увеличенный в объеме полистирол (вспененный) выгружают с контейнера.
    2. Высушить. На этом этапе вспененный полистирол необходимо избавить от излишней влаги. Для этого на сушильном аппарате происходит постоянное встряхивание влажных гранул, при этом снизу на сушильный аппарат подается горячий воздух. Этот процесс также длится примерно 4 минуты.
    3. Дать отлежатся. Теперь, высушенные гранулы помещают в следующий резервуар. В этом резервуаре вспененный и высушенный полистирол будет находиться в состоянии полного покоя от 4 до 12 часов. Время вылеживания зависит от марки производимого пенопласта.
    4. Формирование. Подготовленное сырье принимает свой товарный вид, в котором мы с вами видим пенопласт в торговых точках. Для этого всю вспененную полистирольную массу помещают в специальные формы блочного типа. В этих формах и «выпекают» пенопластовые блоки. Выпекаются они под влиянием высокой температуры и давления. Время спекания пенопластовых плит длится от 6 до 12 минут.
    5. Выдержка. Следует вылежать спеченные блоки до полного дозревания. Казалось бы, что всё готово для того чтобы наши пенопластовые плиты отправились в продажу. Но это не так. После того как блоки достали с форм для спекания им необходимо еще некоторый период времени отлежатся. Для этого спеченные блоки сортируются и отправляются на склад, там они должны пролежать от 2 до 4 недель. Это необходимо для того чтобы из пенопластовых блоков испарилась вся излишняя влага.
    6. Нарезка. Теперь необходимо придать товарный вид. Для этого Вам понадобится специальное оборудование. На такой установке (станке) пенопластовые блоки, при помощи струнной резки, разделяются на плиты. Стандартная толщина плит 2,3,4,5 и 10 см. На таком оборудовании, Вы сможете резать пенопластовые блоки и на заказ, той толщины, которая необходима заказчику.
    7. Переработка производственных отходов. Превращаем производство пенопласта в безотходное производство. Как уже упоминалось выше, производство пенопластовых блоков безотходное. Оно обосновано тем, что обрезки, полученные на 6 этапе производства, пойдут в повторную переработку. И добавляются они в производственный процесс на 4 этапе. Обрезки при этом не обязательно дробить, а добавлять их нужно в блок форму вместе с подготовленными гранулами в соотношении 1 к 8. Структура таком пенопласте будет аналогична однородному, произведенному из самих полистирольных гранул. Советуем вам не крошить остатки перед добавкой их в форму, ведь крошеный пенопласт в разы ухудшает качество продукта.

    Вот это и есть 7 основных этапов успешного производства пенопластовых листов. Всё это довольно не сложно, учитывая тот факт, что вы приобретёте высококачественное оборудование. Ведь от качества оборудования и сырья зависит качество изготавливаемого материала. А от качества изготовленного материала зависит Ваша клиентская база и конкурентоспособность.

    Производить пенопласт – выгодно

    Теперь предлагаем Вам рассмотреть малую схему бизнеса по производству пенопласта средней мощности. И так берем в пример линию с производительностью в 50 м. куб./смена. Такая линия обойдется в среднем до 10000$. На 1 куб средней плотности марки 25 требуется 16кг сырья, то есть 16кг * 2,3$ = 36,8$/1куб. В среднем стоимость одного кубического метра качественного вспененного полистирола для утепления колеблется в пределах 43-48$ (цена опт и розница). Если всё это учесть, то прибыль с произведенного одного кубического метра составит от 3$-8$. Также стоит учесть тот факт, что производство пенопластовых блоков безотходное. Даже если учесть, что производственные расходы составят около 80% дохода, то при налаженном рынке сбыта производство окупает себя уже в считанные месяцы после старта.

    Если же говорить о повышенной рентабельности данного бизнеса, то она может составлять до 100%. Такой высокий показатель легко достижимым, ведь соотношение себестоимости и торговой наценки делают для этого все необходимое. Но в данном виде бизнеса лучше делать акцент на стабильный рынок сбыта и большие объемы продаж, ведь пенопласт быстро производится и быстро продается. Продавая готовую продукцию по оптовым ценам, вложенные инвестиции в оборудование окупаются значительно быстрее.

    Чтобы понять, прибыльно ли производить пенопластовые блоки, необходимо дооценить тот факт, что основная часть производимого пенопласта приходится на строительную сферу. А это 85%. И лишь 15% распределяются между авиастроением, производством упаковок, спасательных жилетов и всего прочего. Так что, решив заняться производством, обдумайте пути сбыта готового продукта. Это может быть розничная торговля, непосредственно к потребителю, и оптовая, продажа продукции на оптовые и розничные строительные магазины, рынки и т.д. По данным маркетинговых исследований, одна рабочая точка способна реализовать от 30 куб. метров. То есть отдавать свой товар под реализацию довольно выгодно, ведь в таком случае в Вашем бизнесе будет меньше расходов на рекламу и логистику. Стабильный рынок сбыта всегда рентабельный.

    Производство полистирольных гранул

    Производить полистирольные гранулы можно двумя методами, разработанными иностранными компаниями. Но и наша отечественная наука предлагает свой вариант производства гранул вспенивающегося полистирола. Именно используя свой метод, наше государство выпускает в сбыт пенопласт 2 марок ПСБ и ПСБ-С (этот пенопласт самозатухающий).

    Пенистый полистирол получается при суспензионной полимеризации стирола в воде с поливиниловым спиртом и перекисью бензола. Этот процесс происходит в автоклаве, размеры её могут быть от 5 до 20 метров кубических. Автоклав для изготовления полистирольного сырья должен быть с паровой рубашкой и мешалкой. При процессе полимеризации стирола в его мономере равномерно распределяется вспенивающий агент. Температура кипения, которого колеблется в приделах 28-45 градусов за Цельсием. Все составляющие в автоклав необходимо добавить одновременно. После закрытия автоклава, в него вводят сжатый азот, при этом поднимают уровень давления до 2-3 ат. После этого, в паровую рубашку запускают пар. А всё находящееся в автоклаве нагревают приблизительно до 70 градусов, при этом уровень давление поднимается к показателю 6-7 атмосфер. При этом в автоклаве постоянно происходит перемешивание компонентов. В результате такого процесса мономер стирола рассевается на мелкие капли, которые затвердевают и образовывают частицы кругообразной формы, в которых равномерно распределился вспенивающий агент. Этот процесс длится не меньше 17 часов. И в это время сам автоклав может достаточно нагреется, поэтому периодически его необходимо остужать. После окончания полимеризации автоклав охлаждают до 40 градусов, понижают давление и достают полученные гранулы. Потом их, при помощи центрифуги промывают и просушивают. Но этого не достаточно для окончательной просушки, поэтому просушивают еще и искусственно высушивают. После окончательного высыхания полистирольные гранулы помещают в многослойные бумажные мешки. Хранить такие гранулы можно при температуре не выше 25 градусов за Цельсием до 2 месяцев.

    Вот именно так выглядит процесс изготовления полистирольного сырья. Но для начала советуем Вам наладить саму производственную линию, а затем уже задуматься и о собственноручном изготовлении сырья для производственных потребностей.

    Полистирол для домашнего бизнеса.

    Бизнес-идею даже можно рассматривать ракурса домашнего бизнеса. Конечно, такой вид промышленной деятельности потребует некоторых капиталовложений. Ведь собственноручно произвести станок для изготовления пенопластовых плит практически не возможно, да и на сырье пойдут затраты. Идеально такой вид домашнего бизнеса подойдет для владельцев частного сектора, так как потребуются производственные площади.

    Цех следует оборудовать вентиляцией. При производстве газонаполненных пластмасс в воздух выделяется некоторое количество вредных веществ. Поэтому помещение для изготовления вспененного полистирола должно хорошо проветриваться и иметь отличную вентиляционную систему. Для этого подойдет качественно оборудованный, большой и утепленный гараж.

    Производство пенопласта

    В этой статье пойдет речь о производстве такого популярного материала как пенопласт.

    Сырьем для производства пенопласта является полистирол. Это элемент полимеризации стирола, и относится он к полимерам группы термопластов. Из пенопласта делают большое количество изделий, которые используются в быту (корпуса бытовой техники, посуда, детские игрушки), в медицине (системы переливание крови, шприцы, лабораторная посуда), декоративные материалы (сендвич-панели, плитка).

    Процесс производства пенопласта включает несколько последовательных стадий.
     

    Первая стадия производства пенопласта — вспенивание гранул


    Сырьем служит самозатухающий вспениваемый полистирол, который содержит 5-6% смеси изопентана и пентана, которая и является вспенивающим фактором. Такая смесь есть в растворенном виде в гранулах полистирола.

    Сырье представляет собой гранулы, которые получаются за счет суспензионной полимеризации стирола. Это сырье содержит такое вещество — антипирен, которое снижает горючесть.

    После нагревания до 90-100°С, под воздействием улетучивающегося пентана гранулы увеличивают в объеме в 50 раз. В промышленности для вспенивания полистирола применяется водяной пар, проникающий внутрь гранул и способствующий действию пентана.

    Вспениваемого полистирола необходимо хранить в плотно закрытой, заводской таре или специальных контейнерах, которые размещают под навесом или в проветриваемых помещениях, вдали от источников огня и тепла. Хранить сырье нужно при температуре менее 20°С.

    При вспенивании существует два метода изменения мнимой плотности продукта:

     

     

    • Благодаря изменению степени в рабочей камере вспениваемого материала
    • Благодаря изменению числа подаваемого сырья

     


    Оба метода оказывают воздействие на срок нахождения в рабочей камере вспениваемого материала.

     

     

     

     

    Второй этап производства — кондиционирование гранул


    В процессе кондиционирования, воздух проникает в середину вспененных гранул из-за вакуума, который в них образовался, а в атмосферу из гранул выпускается влага в форме пара и пентан. Такой газообмен может происходить за счет газопроницаемости полистироловых оболочек.

    Для кондиционирования вспененных гранул используются силосы, которые изготовляются в форме легкого металлического элемента с контейнерами стеллажного типа из ткани, которая пропускает воздух.

    Вспененные гранулы при перемещении, благодаря струе воздуха, накапливаются высокие электростатические заряды. Так что очень важным является тщательное заземление всех металлических элементов транспортных трубопроводов, силосов и другого оборудования.

     

     

     

     

    Создание пенополистирольных блоков


    Вспененные гранулы при выработке блоков засыпают в формы до момента ее полного наполнения. Потом в форму подается насыщенный сухой водяной пар под давлением, и это ведет к увеличению гранул в объеме. Так как гранулы размещены в закрытой таре, то сначала начинает заполняться свободное пространство, которое есть между ними, а потом гранулы друг с другом сцепляются.

    При запаривании блока очень важным фактором будет подача определенного количества пара за короткое время в пространство, которое осталось свободным, между гранулами в камеру. Поэтому необходимо хорошее продувание (вентиляция), целью которой будет перед началом процесса запаривания удаление воздуха. Малая продолжительность продувания может привести к плохому спеканию блока и неоднородной плотности.

     

     

     

     

     


    Также важно постоянно поддерживать высокую температуру формы, потому что расход пара может увеличиться, и пар будет становиться мокрым, а это ведет к снижению качества сцепления гранул.

    На стадии охлаждения и продувания используется вакуум для того чтобы интенсифицировать процесс запаривания и ускорить процесс охлаждения.

    Купить пенопласт можно по низкой цене, если найти спецпредложения в разделе объявления.

    Оборудование, которое необходимо для процесса формования:

     

     

     

     

    • Оборудование для вакуумирования
    • Блок форма
    • Система охлаждения блоков и вакуумной загрузки
    • Аккумулятор пара
    • Компрессорная установка
    • Паровой котел

     

     

    Четвертый этап проиводства пенопласта — кондиционирование блоков


    После того как процесса формования закончен, блоки необходимо кондиционировать. Этот процесс осуществляется для уменьшения влажности и удаления внутренних напряжений, которые возникают при формовании. Тем более, при этом осуществляются процессы выравнивания давления в середине гранул с атмосферным давлением, диффузии газов, эти процессы схожи с процессами, которые происходят при кондиционировании заранее вспененных гранул. В ходе процесса кондиционирования блоков стоит обратить внимание на очередность их эксплуатации, которая должна соответствует очередности формования: когда отбираются блоки для разрезания, то сначала необходимо брать наиболее «старые».

     

     

    Процесс разрезания блоков из пенопласта на плиты


    Разрезание блоков происходит с использованием реостатной проволоки, которая нагревается до определенной температуры.

    Все полученные отходы отправляются в измельчитель, а уже оттуда пневматически транспортируются на вторичную эксплуатацию в измельченном виде.

    Цвет пенополистироловых плит должна соответствовать окраске заранее вспененных гранул полистирола.

    Нужно осуществлять выборочную проверку плит – хотя бы 3 штуки на длине блока. Если все плиты соответствуют требованиям, которые к ним предъявляются, то они укладываются в стопки, а затем отправляются на упаковку.

    Если отклонение от предъявленных размеров больше допустимой величины, то необходимо проверить еще раз по одной плите по всей длине блока, выяснить причину, осуществить необходимую корректировку промежутков между реостатной проволокой.

    Так же проверить размеры плит, которые получены в процессе разрезания следующего блока. Плиты, не отвечающие поставленным требованиям, идут на вторичное использование.

     

     

     

     

    Применение пенополистирольных отходов


    Отходы применяются в производстве пенопластовых блоков вторично. Для этого необходимо такое оборудование: технологический силос и дробилка для пенополистирольных отходов.

    Пенопласт применяется практически везду, начиная от пищевой «чистой» промышденности, и заканчивая строительством, где пенопластом утепляют стены из блоков или кирпича.

     

     

    Технология производства пенополистирола из вспенивающегося полистирола.

    Технология производства пенополистирола из вспенивающегося полистирола

    1. Физико-химическая последовательность процесса.

    Процесс производства пенопласта из вспенивающегося полистирола складывается из четырех
    последовательных технологических операций.

    А. Первоначального производства гранул из вспенивающегося полистирола
    Б. Выдержки по времени вспененных гранул из вспенивающегося полистирола
    В. Формирование блоков из вспенивающегося полистирола
    Г. Сушка и выдержка по времени блоков из вспенивающегося полистирола.

    А. Процесс производства гранул, происходящий во вспенивателе с помощью водяного пара, происходит при температуре 80-100 градусов Цельсия. Благодаря содержащемуся в гранулах порофору (обычно пентан, изопентан или пентан-изопентановая фракция), повышенной температуре и расширению водяного пара, гранулы многократно увеличивают свой объем и принимают микроячеистую структуру.

    Б. Во время выдержки по времени вспененных гранул из полистирола происходит процесс диффузии воздуха вовнутрь микро ячеек и выравнивание давления внутри ячеек и атмосферным давлением.

    В. Процесс формирования блоков из вспенивающегося полистирола, происходящий в закрытых формах, заключается в нагревании водяным паром вспененных и выдержанных гранул. Благодаря повышению температуры, а также заключенному в порах гранул порофору,  воздуху и водяному пару, наступает дальнейшее расширение объема гранул и их взаимное слипание, приводящее к возникновению монолитного блока из пенополистирола. После охлаждения блока в форме наступает ее разъединение.

    Г. Процесс выдержки по времени блоков из пенополистирола заключается в двусторонней диффузии воздуха внутрь микропор, и выравнивание давления между внутренним объемом ячеек и атмосферой. Сушка блоков заключается в выпаривании поверхностной влаги в атмосферу.
    Разрезание блоков из пенополистирола производится с помощью натянутой нагретой проволоки. Кроме того, возможно применение для разрезания блоков продольных и поперечных пил, предназначенных для работы по дереву. 

    2. Сырье

    Сырьем для производства блоков из пенополистирола являются гранулы полистирола, содержащие порофор. В состав порофора входят низкокипящие углеводороды – изопентан, пентан и другие.

    2.2 Физико-химические свойства и требования к качеству сырья

    Гранулы полистирола, предназначенные для производства блоков и плит, должны иметь вид круглых шариков белого или полупрозрачного цвета. Допускается наличие серповидных и рисообразных гранул полистирола.

    Требования к гранулам

    Требования

    Значение

    Удельная плотность собственно гранул, г/см3

    1.03-1.05

    Удельная плотность гранул надіп’ю, г/см3

    Около 0,6

    Содержание мономера стирола, %, не более

    1,2

    Вязкость 1% раствора бензина в кПа

    1,0-1,3

    Максимальное содержание влаги, %

    5,0

    Просев – максимальный остаток на сите с квадратным сечением
    ячейки 0,4 мм в %

    4,0

     

    2.3. Доставка и хранение сырья.

      2.3.1. Требования к доставке сырья

    Сырье доставляется в виде упаковок в закрытых средствах доставки – железнодорожным или
    автомобильным транспортом. Разгрузка производится на разгрузочной рампе и сырьё доставляется на закрытый склад. Контроль за количественными характеристиками доставленного сырья производится лабораторным отделом.

    Контроль должен производиться следующим образом:

    а) Контроль содержания влажности в гранулах
    б) Определение содержания мономера в гранулах
    в) Определение вязкости гранул в 1% бензиновом растворе
    г) Пробное вспенивание гранул
    д) Определение удельного веса вспененных гранул
    е) Анализ остатка на сите
    ж) Пробное формование вспененных гранул

    Могут быть выполнены дополнительные испытания качества в соответствии с методикой аттестации сырья, поданной производителем или методикой, принятой в стране.

    2.3.2. Складирование сырья

    Сырье храниться на складе. Температура в складском помещении не должна превышать 25-ти градусов Цельсия. Упаковки должны храниться на деревянных поддонах с высотой штабеля не более 3 м. Металлические бочки складировать в высоту не более 1-3. В складе надлежит обеспечить хорошую вентиляцию.

    3. Характеристика источников энергии

     3.1. Водяной пар

    Процесс производства пенопласта из вспенивающегося полистирола требует доставки тепла как
    средства энергии нагрева для первичного процесса вспенивания, процесса формирования блоков, а также нагревания воздуха сушилки и пневматического транспортирования вспененного сырья. После проведения эксперимента с другими формами энергии, мы пришли к выводу, что наиболее практичный источник энергии – это водяной пар. Водяной пар, применяемый для преобразования пенополистирола, должен быть насыщенным паром при давлении как минимум 0,25 мПа, не перенасыщенным водой. Оптимальное давление для формирования блоков и последующего вспенивания составляет 0,02-0,07 мПа. Более высокое давление приводит к увеличению скорости поступления пара в форму (время
    формирования около 20 секунд). Параметры пара определяются при помощи термометра и манометра, установленных на линии подачи и вывода водяного пара. В целях выравнивания давления и равномерного высвобождения пара может быть установлен аккумулирующий сборник.

     3.2. Электроэнергия

    Электроэнергия применяется для приведения в действие вспенивателя, форм, оснащения для
    разрезания блоков, пневмотранспорта и установленного освещения. Электроэнергия поставляется от промышленных источников питания при напряжении 380 или 220 В переменного тока. Контроль и изоляция токонесущих частей производится в соответствии с требованиями службы электробезопасности предприятия.

     3.3. Сжатый воздух

    Сжатый воздух предназначен для приведения в действие пневматических устройств: закрывания и
    открывания форм, а также выталкивания сформированных блоков. Давление сжатого воздуха от источника должно составлять не менее 5 атмосфер. Полученный сжатый воздух проходит через нагревательный элемент и распределяется при помощи системы трубопроводов. Контроль и обслуживание частей системы подачи сжатого воздуха производит служба энергобезопасности предприятия.

    4. Характеристика полуфабриката

    Полуфабрикатом для производства блоков из вспенивающегося полистирола являются вспененные гранулы. Они получаются на этапе вспенивания и после высушивания подаются для формирования блоков.

     4.1. Физико-химические свойства

    Требования

    Значение

    Место проведения контроля

    Удельный вес насыпью в гр./1

    15-20

    Обслуживающая лаборатория

    Максимальный диаметр гранул в мм

    20

     

    Минимальный диаметр гранул в мм

    0,7

     

    Максимальное время выдержки по времени от момента вспенивания
    до момента переработки в блоки, в сутках

    5

    Персонал, обслуживающий бункеры накопления

    Максимальное время выдержки по времени от момента вспенивания
    до момента переработки в блоки, в часах

    8

    Персонал, обслуживающий бункеры накопления

    Наличие агломератов размером более 4 см (вспененных
    гранул)

    не допускается

    Персонал, обслуживающий вспениватели

    Максимальное количество выкрошившихся отходов в %

    5

    Персонал, обслуживающий бункеры накопления

     

    4.2. Доставка и складирование

    Вспененные гранулы подаются при помощи пневмотранспорта в бункеры накопления, в которых
    происходит их выдержка по времени. Температура при выдержке гранул составляет 25-30°С. Время выдержки гранул составляет от 8 часов до 5 суток. Выдержанные гранулы вместе с крошкой отходов пневмотранспортом поступают в дозаторы, находящиеся над формами.

    5. Характеристика продукта

    Готовым продуктом являются блоки из пенополистирола. Далее их режут на плиты по размерам,
    зависящим от требований заказчика, что является уже только преобразованием готового изделия, не изменяющим его свойства.

       5.1. Физико-химические свойства блоков из пенополистирола

    Требования

    Значения

    Удельный вес, кг/м3

    15-20

    Сопротивление сжатию, при деформации пробки на 10%, более кг/
    см3

    0,4

    Термостойкость, более, °С

    60

    Сопротивление пропусканию тепла, в ккал/м °С в час

    0,035

    Отсутствие разбухания в воде в течение 24 часов, менее, в %
    от объема

    1,5

    Гигроскопичность в течение 120 часов, менее, в %

    0,6

    Размеры

    Соответствуют требованиям заказчика

     

    6. Отходы

    Максимальное количество отходов, образующихся в цикле производства изделий вспенивающегося полистирола, составляет не более 6,5%. Отходы складываются из выбракованных блоков, получающихся во время формирования и крошки, образующейся при разрезании блоков на плиты. Отходы размельчаются в дробилке (мельнице) и в качестве крошки отходов возвращаются в
    производство. Крошка в смеси с выдержанными гранулами применяется для повторного производства блоков. Максимальное количество крошки при производстве и формировании блоков не должно превышать 5%.

    7. Описание технологического процесса

      7.1. Общее описание процесса

          7.1.1. Процесс вспенивания гранул

    Первой технологической операцией по производству изделий из вспенивающегося полистирола является вспенивание гранул. Процесс вспенивания происходит благодаря расширению пор гранул. Во время вспенивания, производимого во вспенивателе насыщенным водяным паром при температуре 90-100°С, в структуре полистирола образуются микропоры. Водяной пар, подающийся во вспениватель, играет двойную роль – нагревателя и дополнительной причины вспенивания (благодаря быстрой диффузии через стенки микропор), и приводит к многократному увеличению (до 50 раз) объема гранул. Во время вспенивания гранулы размешиваются с помощью механического размешивателя с целью избегания их слипания. Водяной пар подается по системе трубопроводов, подключенной к задней части вспенивателя. Во вспенивателе гранулы размешиваются вертикальным размешивателем, состоящим из системы лопастей, предотвращающих слипание гранул. Расширенные гранулы перемещаются к горловине вспенивателя и высыпаются через засыпное отверстие, размещенное в верхней части стенки вспенивателя. Из вспенивателя гранулы полистирола выпадают в сушилку. Поток теплого воздуха высушивает их и выдувает к горловине инжектора системы пневмотранспорта, которая доставляет гранулы в бункер. Сушилка и система пневмотранспорта обеспечиваются теплым воздухом (более 50°С) путем нагнетания вентиляторами и нагрева паром. В целях обеспечения возможности регулирования количества поданных гранул, предусмотрена
    регулировка количества оборотов червячного дозатора, давления подводимого водяного пара. Определение количества подаваемых гранул возложено на персонал, обслуживающий вспениватели, которые наблюдают за внешним видом гранул. Контрольно-измерительное оснащение вспенивателя состоит из регулирующих вентилей и контрольного манометра измерения давления водяного пара на линии подачи пара во вспениватель, а также весов для определения веса насыпанных вспененных гранул.
    Остановка вспенивателя Каждый раз при остановке вспенивателя необходимо выполнить следующие операции:

    1. Остановка червячного дозатора.
    2. Отключение подачи пара.
    3. Отключение механического размешивателя по остывании.
    4. Опорожнение вспенивателя от вспененных гранул.

    Аварийная остановка вспенивателя (отключение электроэнергии, остановка размешивателя) Требует отключения подачи пара и включение сжатого воздуха для остужения гранул. Несоблюдение этих правил приводит к дальнейшему вспениванию гранул и выходу из строя привода вспенивателя. Возобновление работы при аварийной остановке может наступить после ее опорожнения от находящихся внутри гранул и осмотра вспенивателя.

          7.1.2. Выдержка гранул по времени

    Опорожняющая часть пневматического транспорта направляет гранулы в бункеры. В бункерах происходит процесс выдержки по времени вспененных гранул. Это простая технологическая операция, имеющая, однако, большое значение для дальнейшего производства и влияющая на качество сформованных изделий. Во время выдержки по времени вспененных гранул в бункерах со свободно поступающим воздухом происходит процесс диффузии воздуха внутрь гранул и выравнивания разницы давления между внутренностью гранул и атмосферой. Длительность процесса в зависимости от количества насыпанных гранул, их размера, температуры воздуха колеблется от нескольких до нескольких десятков часов. Общепризнанным является оптимальное время выдержки в течение 8 часов при комнатной температуре. Время выдержки гранул не следует продлевать более недели вследствие потери пор и ухудшения качества изготовленных изделий из передержанных гранул. В целях уверенности, что температура выдерживания гранул, которая должна соответствовать 22-28°С, в помещении, в котором находятся бункеры, устанавливается нагревательная аппаратура, а для контроля служит настенный термометр. В целях обеспечения выдерживания по времени следует производить записи в соответствующих журналах и опорожнение выполнять в соответствии с табличками на бункерах. Выборка гранул производится из нижней части бункеров в систему пневматического трубопровода по трубам и с помощью потока воздуха транспортируется в соответствующие приспособления над формами. Заполнение приспособлений производится периодически, каждый раз после опорожнения. Из приспособлений вспененные гранулы поступают в формы.

         7.1.3. Формирование блоков из вспенивающегося полистирола

    Формирование блоков из пенополистирола является наиболее важной операцией в цикле производства изделий из пенопласта. Во время этой операции засыпанные в формы вспененные гранулы дополнительно обрабатываются и слипаются между собой, образуя изделие в соответствие с заданной формой, в которой они находятся. Смыслом этой операции является нагревание гранул, которое приводит к эффекту дальнейшего
    увеличения их объема. Увеличение объема в замкнутом пространстве формы совместно с повышенной температурой материала приводит к слипанию гранул между собой и заполнению всего объема формы. Применяемый метод производства требует использования насыщенного водяного пара как источника энергии. Водяной пар в процессе формирования, так как и при операции вспенивания, также играет роль образователя пор. Существенным элементом цикла является его начальная фаза — это устранение воздуха, имеющегося в свободном пространстве между гранулами и стенками формы. Это производится выдуванием его струей водяного пара. Но и дополнительная роль водяного пара в процессе формирования чрезвычайно важна. Наличие воздуха снижает скорость нагрева гранул и приводит к ухудшению качества их слипания (так называемое рассыпании блоков) или приводит к образованию в форме свободных пустот, не заполненных гранулами, так называемых каверн. Конечной операцией цикла формирования является охлаждение сформированных блоков. От этой, как кажется, простой операции очень сильно зависит качество блоков, а также удачность цикла
    формования.

    Цикл формования блока состоит из следующих операций:

    А. Нагревание формы. Перед наполнением формы гранулами надлежит ее нагреть до температуры 80-90°С (при более высоких температурах гранулы будут слипаться сами по себе по мере их засыпания до подачи водяного пара). Во время нагревания форма должна быть закрыта, а конденсат и избыток поступающего пара должен быть направлен выделенным трубопроводом из здания. Нагревание формы имеет конечной целью избежание увлажнения гранул конденсатом, остающимся на холодной поверхности стенок формы. Поступающий на последующих этапах формирования пар должен только дополнительно нагревать стенки формы.
    Б. Смазывание поверхности формы. Производится с помощью впрыскивания на внутреннюю поверхность формы раствора мыла или другого средства с целью обеспечения свободного отлипания сформированного блока от формы. Операции можно избежать, если гладкие внутренние стенки форм позволяют лёгкую выемку сформированного блока.
    В. Наполнение формы. Подготовленная в соответствии с пунктами А и Б форма заполняется гранулами через сборник под давлением. Наполнение формы должно быть полным для обеспечения соответствующего качества изделия.
    Г. Продувание формы водяным паром. После заполнения формы и ее закрывания с помощью пневматического привода и герметичным замыканием – контрольная лампочка на пульте управления, водяной пар подается в верхние и боковые части стенок формы и выводится (вначале как смесь воздуха и водяного пара) через камеру в нижней части формы в коллектор конденсата и водяного пара при открыто находящемся там вентиле. Давление пара в камерах во время операции должно составлять 0,03-0,05 мПа, время продувки 10-20 сек.
    Применение более длительного срока продувки нежелательно, так как приводит к ухудшению слипания гранул между собой во внешней и нижней частях формы, а наоборот, сокращение времени продувки приводит к остатку воздуха в форме и образованию пустот.
    Д. Собственно формирование. После проведения продувки, закрывается вентиль отвода пара и
    конденсата, а также проводятся дальнейшие операции по формованию. В это время возрастает давление пара в форме до 0,04-0,06 мПа, в том числе и в свободном пространстве между гранулами. Возрастание давления должно достигнуть максимального значения и контролироваться с помощью манометров.
    Во время формования гранулы разогреваются, дополнительно вспениваются и вспененные полностью занимают объем формы. Находящийся там пар проникает через стенки гранул и приводит к слипанию гранул между собой. Время формования блоков составляет 8-12 секунд.

    Е. Выемка сформованных блоков. Сформированные блоки выталкиваются из формы при помощи установленного выталкивателя. Для исправного выполнения этой операции необходимо устранение причин прилипания гранул к стенкам формы, которое достигается путем нанесения средств против прилипания перед загрузкой форм. По мере эксплуатации наступает пассивность по отношению к прилипанию стенок форм и в дальнейшем можно избегать смазки.

    Контрольно-измерительная аппаратура форм размещена на пульте управления. Кроме того, на линии подачи пара имеется регулирующий вентиль и манометр, а также вентиль на коллекторе конденсатора и отвода из формы. Во время приостановки работы следует прекратить подачу пара, а также сжатого воздуха и электроэнергии. Время пребывания сформованного блока в форме зависит от сырья и составляет 10-30 минут.

         7.1.4. Выдержка блоков по времени

    Конечно, технологической операцией является выдержка сформованных блоков по времени, когда наступает проникновение воздуха в блоки, а также его сушение. Выдержку и сушение блоков следует производить при температуре 22-30°С в течение 8 часов.

         7.1.5. Разрезание блоков на плиты

    Последним действием, которое производится над блоками, является процесс их преобразования в плиты. Он заключается в разрезании блоков при помощи разделительного провода. Разрезанию следует подвергать блоки, выдержанные по времени и высушенные. Разрезание блоков разогретым проводом возможно благодаря тому, что температура разогрева провода выше температуры плавления пенопласта и оставляет за собой литую поверхность, благодаря чему усиливается значение упругости материала. Разрезание блоков на плиты производится на оснащении, состоящем из подвижного стола и стальной рамы с натянутыми проводами. Благодаря легкой системе регулировки расстояния между проводами можно регулировать толщину разрезанных плит в соответствии с требованиями заказчика. Разрезанные плиты из пенопласта измеряют в соответствии с требованиями, принятыми на производстве, упаковываются или доставляются навалом через склад заказчику.

    8. Стоки и отходы

      8.1. Технологические стоки

    Стоки предназначены для стока пара, воды и конденсата из вспенивателей, форм и с места
    расположения производственных мощностей. Единственная защита стока – это защита от механического занесения гранул.

      8.2. Отходы

    Отходы, образующиеся в процессе производства блоков, а также механического разрезания блоков на плиты вместе с гранулами, рассыпанными во время транспортировки пневмотранспортом, возвращаются в процесс производства. Количество отходов, образующихся на различных этапах производства не должно превышать 6,5% и это значение составляет разницу между нетто произведенным и брутто примененным.   8.3. Испаряемые газы

    Образующиеся в процессе производства газы составляют пар и пентан. Наибольшее количество пентана находится в отводах из впенивателей. Выхлоп убирается вытяжной вентиляцией в атмосферу, где он становится безопасным. На рабочих местах, где установлены вспениватели и имеется максимальная концентрация выхлопа, установленное оборудование должно обеспечивать достаточный отвод газов.
    Вытяжное вентиляционное оборудование обеспечивает многократную замену воздуха в помещении и не допускает концентрацию пентана, угрожающую пожаром или взрывом.

    9. Безопасность и гигиена труда

    На всех стадиях производства пенополистирол не является токсичным и нет необходимости применять средства для вредного производства. В производственных помещениях, в которых имеется повышенная влажность (помещения вспенивателей и форм), пол следует выложить деревянным паркетом. Каждое место следует обеспечить общей инструкцией обслуживания, в которой определяется способ работы и соответствующие предписания, утвержденные службой безопасности труда, работы в соответствии с технологической инструкцией работы на данном оборудовании. Персонал к работе может быть допущен только после ознакомления с правилами технологии, эксплуатации, обслуживания и безопасности труда на данном оборудовании. Во время эксплуатации следует обратить внимание на следующие вопросы:
    А. Оснащение рабочих мест общей инструкцией по обслуживанию Б. Подключить систему сигнализации и защиты от возрастания давления пара В. Проводить обслуживание системы трубопроводов пара и воздуха под давлением Г. Во время подачи пара в формы находиться за пультом управления за защитным экраном Д. Проверять состояние пневмотранспорта Е. Запретить курение в производственных и складских помещениях Ж. Проверять состояние вытяжного оборудования З. Не блокировать путей транспортирования и двери Во всех помещениях  следует поместить надписи о запрещении курения, гашения пожара водой
    оборудования под напряжением, оборудовать помещения средствами пожаротушения. Во время ремонтных работ в качестве местного освещения применять лампы с напряжением 24В.

    10. Обеспечение пожарной безопасности

    Объект производства относится к третьей категории объектов по пожарной безопасности. Здание
    относится к классу «С», причем помещение склада сырья должно быть класса «А» и иметь огнеупорные двери. Все помещения должны быть оборудованы гидрантами. Кроме того, все помещения должны быть
    обеспечены средствами пожарного тушения в количестве не менее: углекислотные огнетушители (по два в каждом помещении), 2 углекислотных агрегата тушения (в помещении бункеров и выдержки блоков), 2 асбестовых тента (по 2 в каждом помещении).

    11. Процесс двойного вспенивания гранул из пенополистирола.

    Процесс двойного вспенивания гранул применяется для уменьшения расхода сырья, менее 14-15 кг/м3. Процесс заключается в том, что во время первого вспенивания, удельная плотность гранул насыпью находится в пределах 16-18 кг/м3, а после их высушивания проводится повторное вспенивание и удельный вес насыпью составляет 11-12 кг/м3. Гранулы после проведения процесса выдержки предназначаются для формирования изделий с плотностью 12-15 кг/м3. Процесс вспенивания можно проводить многократно и довести плотность до 5-7 кг/м3, однако формование изделий из таких интенсивно вспененных гранул затруднено, так как в них остается небольшое содержание порофора. Также изделия из него характеризуются невысокой стойкостью к механическим воздействиям, когда содержание полимера составляет 0,5-0,7 % от объема, а воздуха соответственно 99,3-99,5% объема. Процесс многократного вспенивания был запатентован еще в 1961 году.

       11.1. Теоретическое обоснование процесса двукратного вспенивания.

    Из кинетической кривой вспенивания следует, что процесс проходит интенсивно в течение первых 2-3 минут и масса насыпанных гранул уменьшается с 550 до 25-30 кг/м3 или в 18-22 раза, соответственно увеличивается объем, а при более долгом вспенивании процесс затормаживается, даже может иметь место увеличение плотности гранул. Это связано с потерей порофора при вспенивании. Во время нагревания гранул до температуры вспенивания (около 100°С) находящийся в них порофор-пентан (химическая формула С5Н12, температура кипения – 36,5°С) превращается в пар. Его утечка невелика и для поддержания равновесия давления гранулы расширяются. Основные потери происходят по причине увеличения объема, а главное времени вспенивания. В процессе многократного вспенивания гранул порофор разрежается воздухом, проникающим в гранулы в процессе выдержки. Время двойного вспенивания почти совпадает со временем одинарного вспенивания, поэтому потери порофора одинаковы в обоих случаях. Во всех случаях вспенивания существенна роль пара. Он является дополнительным источником
    вспенивания. Благодаря сильной диффузии он проникает в образующиеся микропоры  и приводит в соответствие давление в гранулах с внешним давлением.

       11.2. Процесс двойного вспенивания.

    Технологический процесс двойного вспенивания выглядит следующим образом: на первом этапе
    вспенивания, проводящейся в атмосфере водяного пара, надлежит довести удельный вес гранул до 16-18 кг/м3. Условиями получения такой интенсивности вспенивания являются соответствующий подбор скорости их дозирования, времени пребывания во вспенивателе или температуры вспенивания посредством использования смеси пара и воздуха. После первой стадии гранулы высушивают на месте в подвешенном состоянии при как можно более высокой температуре и выдерживают на месте. Расчеты по выдерживанию для 1 ступени: температура 15-25°С, время 3-8 часов. Высушенные гранулы повторно поступают во вспениватель и при помощи пара или смеси его с воздухом вспениваются до достижения удельного веса 11-12 кг/м3. Двукратно вспененные гранулы высушивают подобно 1 ступени и направляют в бункеры, в которых их выдерживают. Расчеты по выдерживанию для 2 ступени: температура 15-25°С, время 5-15 часов. После выдержки гранулы предназначаются для формирования блоков. Условия формирования блоков следует подбирать опытным путем, имея в виду повышенную деформируемость гранул при низком удельном весе на сжатие у сформированных блоков.

       11.3. Технология процесса и оснащение

    Первое вспенивание Во время этого этапа гранулы должны достичь удельного веса насыпью в пределах 16-18 кг/м3. Для этих целей необходимо подобрать определенные параметры вспенивания. Этого можно достичь посредством:

    • уменьшения уровня засыпания во вспениватель, что приводит, однако, к уменьшению
      производительности
    • уменьшение количества подаваемого пара во вспениватель и тем самым уменьшение температуры во вспенивателе
    • применение смеси пара и воздуха
    • сокращение времени пребывания гранул во вспенивателе посредством увеличения скорости
      дозирования.

    Последний вариант является наиболее приемлемым, потому что не уменьшает производительность вспенивателя. Чтобы количество подаваемого через шнек сырья стало меньше (при полном заполнении шнека) при максимальных оборотах надлежит увеличить количество оборотов шнека путем замены ременной передачи.

       11.4. Сушение гранул после первого вспенивания

    Процесс сушки проводится в существующих сушилках. Не требуется ее специальная доработка для двойного вспенивания.

       11.5. Выдержка гранул после первого вспенивания

    Несмотря на то, что гранулы после первого вспенивания имеют более высокий удельный вес, время выдержки гранул сокращается и составляет 3-8 часов. Как известно, время выдержки гранул меньшего диаметра меньше. Температуры выдержки составляют 15-25°С.    11.6. Второе вспенивание Процесс второго вспенивания проводится аналогично первому. Следует подобрать те же параметры:

    • скорость дозирования
    • температура во вспенивателе

    Основными критериями оценки правильности работы вспенивателя является определяемый удельный вес гранул насыпью, а также отсутствие появления пыли по выходу из сушилки. В случае появления пыли из гранул, надлежит уменьшить температуру вспенивания (уменьшить
    количество подаваемого пара или обогатить смесь воздухом) или увеличить скорость прохождения гранул (дозирование) через вспениватель путем увеличения оборотов подающего червякового шнека. Вспененные повторно гранулы, в связи с их малым удельным весом, более чувствительны к
    механическим повреждениям во время их транспортировки. Поэтому следует уменьшить скорость
    транспортировки путем изменения скорости работы вентилятора.

       11.7. Выдержка гранул после второго вспенивания

    Из сушилки через инжектор гранулы направляются в существующие бункеры, где происходит процесс диффузии воздуха в образовавшиеся микропоры. Оптимальное время выдержки после второй ступени вспенивания составляет несколько часов в зависимости от размера гранул. Температура выдержки должна составлять, как и во время первой выдержки, в пределах 15-25°С. Время выдержки при одинаковом удельном весе зависит от размера гранул.

       11.8. Процесс формирования блоков

    Процесс формирования блоков при двукратном вспенивании не сильно отличается от обычного
    процесса. Также следует обеспечить продувку формы, наполненной гранулами. Давление пара во время этой операции должно быть в пределах 0,1-0,2 атмосфер, а время продувки как можно меньшим, в границах нескольких секунд. Расчеты продувки и дальнейшая подача пара должны обеспечивать равномерное нагревание гранул во всем рабочем объеме формы. Давление пара во время формования должно составлять 0,4-0,7 атмосфер в зависимости от качества гранул (удельного веса содержащегося полимера). Время формирования с учетом повышенной чувствительности к механическому воздействию не должно быть большим, потому что это приведет к осыпанию (появлению пыли) блоков, даже во время формирования и далее в процессе охлаждения. Общее время воздействия пара должно составлять 15-40 секунд, время охлаждения 5-10 минут, в
    зависимости от температуры формования, а также давления пара, конструкции формы и ее герметичности. Данные должны определяться опытным путем с учетом качества сырья, а также удельного веса после второго вспенивания.

    12. Описание и порядок эксплуатации вспенивателя, предназначенного для
    ступенчатого вспенивания пенополистирола

        12.1. Описание и порядок эксплуатации

    Вспениватель следует устанавливать на твердой ровной поверхности и выравнивать по длине и ширине при помощи уровня. Первой технологической операцией является вспенивание гранул. Процесс вспенивания возможен благодаря порофору, который содержится в гранулах. Во время вспенивания, производимого при помощи водяного пара, подаваемого во вспениватель при температуре 90-100°С (давление пара 0,1 мПа) в монолите полистирола возникает микропористая структура. Водяной пар, подаваемый во вспениватель, играет двойную роль: основную – нагревание и дополнительную – источника вспенивания (благодаря высокой скорости диффузии через стенки микропор), приводит к многократному (до 50 раз) увеличению объема гранул. Во время вспенивания гранулы перемешиваются при помощи механической мешалки с целью предотвращения их слипания. Водяной пар подается во вспениватель при помощи трубопровода к нижней его части. Во вспенивателе гранулы перемешиваются вертикальной мешалкой, состоящей из системы лопастей, предотвращающей слипание гранул. Увеличивающиеся в объеме гранулы перемещаются в верхнюю часть вспенивателя и опускаются через отверстие засыпания, размещенное в верхней части стенки вспенивателя. Из вспенивателя гранулы полистирола выпадают в сушилку. Поток теплого воздуха высушивает их и выдувает в горловину (инжектор) пневмотранспорта, который доставляет их в бункеры. Сушилка и транспортная часть приводится в действие теплым воздухом (более 50°С) при помощи
    вентиляторов и обогревается паром. В целях возможного регулирования производительности и насыпного веса гранул, вспениватель
    имеет: А. Возможность двукратного вспенивания, Б. Регулировку скорости оборотов шнековых дозаторов. Определение насыпного веса является обязанность обслуживающего персонала, который проводит внешний осмотр вспененных гранул. Контрольно-измерительное оборудование состоит из вентилей закрывания и манометра контрольного давления водяного пара на линии до вспенивателя, а также винта, регулирующего обороты червячной передачи.

    12.2. Требования по безопасности труда

    • вспениватель может обслуживаться только персоналом, ознакомленным с принципом его действия и устройством, а также с правилами безопасности труда
    • обслуживающий персонал должен соблюдать общие правила безопасности труда, обязательные на предприятии
    • рабочее место должно быть надлежащим образом освещено и быть чистым, а работник, обслуживающий вспениватель, должен работать в одежде и обуви, находящейся в надлежащем состоянии
    • при манипуляциях с паровым вентилем руки должны быть одеты в рабочие рукавицы

    Запрещается:

    • открывание дверки главного сборника вспенивателя, а также выполнение внутреннего осмотра сборника во время работы мешалки
    • включение двигателей привода при открытых защитных кожухах системы ременной передачи
    • манипулирование рукой в контрольном лючке червячной передачи при работающем оборудовании.

       12.3. Порядок работ перед началом работы вспенивателя

    Перед началом работы вспенивателя необходимо выполнить следующие действия:

    1. Проверить герметичность системы подачи пара по трубопроводу при давлении 0,1 МПа.
    2. Убедится в правильности подключения к электросети.
    3. Проверить состояние защитного кожуха на ременной передаче.
    4. Мусор, попавший в главный сборник, может повредить мешалку и сетку.
    5. Мусор, попавший в сборник засыпания гранул, может повредить червячную передачу, подающую гранулы в главный сборник вспенивателя.

       12.4. Обслуживание во время работ

    1. Тщательно закрыть дверки на главном сборнике вспенивателя.
    2. Осторожно открыть паровой вентиль и нагреть главный сборник в течение 10-15 минут.
    3. Наполнить главный сборник гранулами при помощи червячной передачи. Во время работы сборник (первая ступень вспенивания) должен заполняться автоматически.

    3а. Для заполнения во второй ступени вспенивания наполнить бункер второй ступени вспенивания
    гранулами, прошедшими через первую ступень при помощи червячной передачи большего диаметра. Бункер второй ступени заполняет себя при помощи вентилятора.

     

    1. Включить двигатель мешалки в главном сборнике.
    2. Включить червячную передачу, подающую гранулы в главный сборник.
    3. Включить пневмотранспорт, а также сушилку.
    4. Следить за текущей работой вспенивателя.

       12.5. Обслуживание по окончании работ

    1. Выключить червячную передачу.
    2. Выключить червячную передачу по опорожнении засыпного сборника.
    3. Перекрыть подачу пара во вспениватель и подать сжатый воздух в целях охлаждения
      сборника.
    4. Выключить двигатель привода мешалки в главном сборнике по охлаждении (примерно через 60 минут).
    5. Выключить вентилятор, а также сушилку.
    6. Выключить подачу электроэнергии главным рубильником.

    Каждая остановка вспенивателя требует:

    1. Остановка червячного дозатора.
    2. Отключение подачи пара.
    3. Отключение механической мешалки по охлаждении.
    4. Опорожнение вспенивателя от вспененных гранул через дверки во вспенивателе.

       12.6. Порядок действий при аварии (выключение электроэнергии, остановка
    мешалки)

    Требует немедленного отключения подачи пара и включения подачи сжатого воздуха с целью
    охлаждения гранул. Невыполнение этих правил может привести к слипанию гранул, находящихся внутри в агломерат, что может повредить оборудование привода вспенивателя. Возобновление работы вспенивателя после аварийной остановки может производиться после опорожнения находящихся внутри гранул и осмотра вспенивателя

    Сырье для производства пенопласта.

    Основным сырьем для производства ненополистирола является Полистирол суспензионный вспенивающийся типа ПСВ (ту 6 06 1905 61) ПСВ А (ост 6 05 202 83), размер гранул 0,4 — 3,2мм.

    Предприятия-поставщики сырья:

    «Иркутский торговый дом»
    г. Иркутск, Тел. (3952) 258-600

    ООО «Полимеры»
    г. Москва, (095) 513-15-70

    г. Красноярск, Тел. (3912) 343-692, 657-650.

    ООО «Стройка»
    г.Киров, (8332) 51-35-75, факс 51-33-22

    Представительство фирмы BASF
    г. Москва, (095) 956-91-70; 231-71-92

    ОАО «Салаватнефтеоргсинтез»
    Управление сбыта — (34763) 5-43-78; 5-28-99

    «Штефф-пласт» (Салаватское сырье)
    г. Москва, (095) 965-74-66.

    ОАО «Пластик»
    г. Узловая, Тульская обл. тел. (08731) 2-46-50, 2-47-06, 24310, факс 66271, 62667.

    «Европластик»
    г.Москва, (095) 956-57-99. Любимцев Владимир.

    ООО «Stirol»
    г. Санкт-Петербург, ул. Краснопутиловская, дом 118 корп.2. Тел. 122-71-64; 370-97-56.

    ООО «ЮниверсСтрой»
    Тел. (095) 781-27-33. Голландское сырье.

    «LG Chemical»
    г. Москва, (095) 333-11-33; 332-69-91; 332-64-88;
    332-02-90. Гурова Елена.

    АО «Модульсервис»
    Адрес: 665812, г. Ангарск, квартал 277, д.18, офис 43. Тел./Факс (39518) 910-65

    ОАО Ангарский завод полимеров
    (3951) 57-30-00, 52-76-12;
    Отдел маркетинга — 57-39-27, 57-30-75

    Торговый дом Ангарского завода
    г. Иркутск (3952) 25-86-29, 25-86-04, 25-86-33.

    ОАО «Концерн Стирол»
    г. Горловка, Украина, 81038 (06242) 727-06, факс 782-43; отдел полистирола — 784-44

    Торговый дом «Горизонт» (Горловское сырье)
    г.Москва, (095) 746-26-78, 746-29-54.

    «ИнкоТермс » (Горловское сырье)
    г. Москва (095) 749-93-35, 201-27-74.

    ООО ТПФ «Комфорт»
    г.Москва, (095) 916-37-72

    ООО «Совпластпереработка-Н»
    г. Москва (095) 349-50-89, 349-50-24.

    ООО «Завод пластических масс»
    г. Актау, Казахстан (3292) 51-45-19, 51-35-03,
    факс 33-12-10

    Торговый дом «Экстрапласт»
    (представительство Казахстанского завода в Москве) (095) 924-70-01, 924-70-77, 924-76-91

    варианты конструкций и их характеристики

    Заводское производство пенопластового утеплителя.

    Пенопласт широко применяется в сфере строительства. Чаще всего его плиты служат утеплителем, а формованные планки для декорирования помещений. Также материал применяется для упаковки товаров. Я расскажу вам, какое оборудование для производства пенопласта используется, и опишу процесс его изготовления.

    Стадии производства пенополистирольных плит

    Из таких гранул получается пенопласт.

    Как сырье для выпуска плит используется суспензионный вспениваемый полистирол ПСВ-С. Этапы производства материала сведены в таблицу:

    ИзображениеСтадия изготовления плит
    Вспенивание.

    Полистирол в гранулах поступает из приемного бункера в резервуар предвспенивателя.

    В нем под воздействием пара сырье надувается (вспенивается). Затем материал транспортируется на вылеживание.

    Когда нужно изготовить пенополистирол низкой плотности, спустя 12 часов гранулы обратно перемещаются в предвспениватель на повторную обработку.

    Там частички сырья еще больше увеличиваются в размерах.

    Вылеживание.

    После вспенивания материал подается пневматическим транспортером в резервуар для вылеживания.

    Там он находится от 12 часов до одних суток. В течение этого времени давление в гранулах стабилизируется.

    Кроме этого, сырье высыхает, так как после обработки паром оно становится влажным.

    Формование.

    Вслед за тем, как шарики отлежатся, они транспортируются в формовочный блок.

    В него подается пар, под действием которого гранулы превращаются в плиту. Блок-форма является замкнутым пространством.

    В нем гранулы полистирола расширяясь, сцепляются друг с другом в монолитный блок.

    Нарезание плит.

    После формования пенопласт становится влажным. Поэтому его надо сушить 24 часа.

    Если будет нарезаться мокрая форма из пенополистирола, то поверхность плит получится неровной.

    Просушенный пенопласт пилится горизонтально либо вертикально на специальном станке. Ширина разреза обычно составляет 1 мм.

    Производство пенополистирола является безотходным. Весь брак размалывается в дробилке. Затем он подмешивается к сырью при его формовании. Вторичный материал добавляется к свежим гранулам в объеме 10%.

    Оснащение цеха по производству пенопласта

    Оснащение для полного цикла производства плит.

    Чтобы запустить завод по изготовлению пенопласта, необходимо такое оборудование:

    • дробилка;
    • приемный бункер с мешком;
    • предвспениватель;
    • пневматический транспортер;
    • сушильный бункер с мешком и вентилятором;
    • пульты управления для предвспенивателя и транспортера;

    В таких формах гранулы превращаются в блоки пенопласта.

    • блок-формы;
    • вакуумный насос;
    • станок для нарезания плит;
    • источник пара;
    • весы для вспененных гранул и контроля массы блоков.

    Основные агрегаты для изготовления пенопласта — это парогенератор и предвспениватель.

    Источник пара

    Газовый генератор пара высокой мощности.

    Пар генерирует специальный котел. Его минимальная производительность должна составлять 150 кг в час. Однако желательно, чтобы у агрегата мощность была выше. Так вы сможете через некоторое время расширить производство и выпускать изделия в большем объеме.

    Котлы могут работать на электричестве, дизельном топливе или газе. Наиболее дешев пар, получаемый на последнем типе агрегатов.

    У такого генератора есть и недостатки:

    1. Газ к агрегату можно подвести лишь при составленном проекте. Его необходимо завизировать в городской газоснабжающей организации,
    2. Цена такого котла выше остальных аналогов.
    3. Источники пара на газе и дизеле нуждаются в водоподготовке. Это приводит к дополнительным финансовым и временным тратам.

    Котел, работающий на дизеле.

    Дизельные котлы самые простые. Для их монтажа не требуется брать разрешения. Разные их модели могут производить пар от 150 кг в час до 5 тонн при производстве полистиролбетона. Топливо они тратят от 10 литров в час и до 50.

    Котел, работающий от электричества.

    Электрические генераторы легки в установке и просты в работе. Однако под них необходимы большие мощности, минимально 150 кВт в час. Вследствие этого в домашних условиях их использовать нельзя.

    Инструкция настоятельно требует паровые генераторы на газе и дизеле ставить на учет в Государственном техническом надзоре. Электрические агрегаты в этом не нуждаются

    Агрегаты для вспенивания

    Предвспениватель служит для обработки паром гранул полистирола. При таком воздействии частички сырья разрастаются в размерах до 50 раз.

    На фото — непрерывный предвспениватель.

    Наиболее распространенным является вспениватель непрерывного действия:

    1. При его работе гранулы в резервуар идут непрерывным потоком.
    2. Подача вспененного сырья в сушильную камеру через регулируемый по высоте шибер также происходит без остановки.
    3. Благодаря управляемой высоте пересыпки и скорости перемещения гранул, достигается нужный уровень плотности для пенопласта.

    В камере непрерывного действия сложно добиться нужной плотности материала.

    Недостатки непрерывного предвспенивателя:

    • трудное регулирование плотности;
    • изделия получаются нестабильными;
    • необходимость установки дополнительного оборудования.

    Для устранения недостатков используются электронные приборы для дозирования гранул и контролирования температуры. Без них сложно добиться стабильности изделий. Эти приборы экономят сырье и помогают удешевить производство полистирола.

    Для функционирования непрерывного вспенивателя нужна подача в него насыщенного пара. Обычно это делает генератор. Иногда это нецелесообразно. Затраты пара при вспенивании сырья невелики, возможность менять объемы его подачи есть не всегда.

    Паровые генераторы часто не позволяют единовременно вспенивать и формовать сырье. Этим они уменьшают производительность работы. Чтобы не допустить этого, желательно применять небольшие автономные котлы с малой мощностью. Обычно она равна 20–30 кВт в час.

    Агрегат циклического действия.

    Помимо непрерывных вспенивателей существуют циклические аналоги. Технология изготовления пенопласта с их использованием такова:

    1. В резервуар предвспенивателя поступает отмеренный объем гранул.
    2. Далее в камеру под давлением закачивается насыщенный пар.
    3. Гранулы начинают вспениваться.
    4. После того как частички сырья достигнут определенных размеров, они выгружаются в сушильный бункер.

    Преимущество циклического вспенивателя — изготовление пенопласта со стабильной плотностью.

    Недостаток конструкции — невысокая производительность. Он преодолевается при помощи автоматизации работы агрегата.

    Материал с низким уровнем плотности производится при многократном вспенивании.

    Изготавливать марки пенополистирола плотностью меньше 12 кг на метр кубический можно лишь при многократном вспенивании. При такой технологии нужна точность вспенивания сырья. Ее можно достичь, автоматизировав производство и применяя вспениватели обоих видов.

    Вывод

    Оборудование для производства пенопласта позволяет изготавливать плитный утеплитель, упаковочный и декоративный материал. Количество выпускаемой продукции зависит от мощности и типа агрегатов. Видео в этой статье продолжит тему. Если у вас остались вопросы, задавайте их в комментариях.


    ПРОИЗВОДСТВО ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОЙ ПЕНЫ

    ПРОИЗВОДСТВО ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОЙ ПЕНЫ ПРОИЗВОДСТВО ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОЙ ПЕНЫ
    РЕФЕРАТ

    Осуществлено производство высококачественной пены. Актуализация производства пенополиуретана (волокна) стала возможной благодаря использованию компонентов / химического сырья, такого как полиол (полиуретановая смола). TDI (толуолдиизоцианат, метиланхлорид (MC) — (Ch3CL). Кремниевое масло, октоат двухвалентного олова, карбонат кальция и вода. , термические и механические свойства), взятые из литературы, был проведен обзор, включающий функции и реакции компонентов, а также произведены преобразования / перевод в фактические веса, что привело к производству желаемого продукта.Эксперимент проводился при температуре окружающей среды 320 ° С в соответствии с обычными процедурами.
    Производимая пена очень высокой плотности, хорошего качества, долговечна и рентабельна. Плотность различных образцов составляет 35 кг / м3 и 40 кг / м3.
    В результате плохих условий хранения упомянутых выше химикатов на пилотной установке, предусмотренных и заданных условий окружающей среды, наблюдается небольшое отклонение пены от спецификации международного стандарта 155. Производимая пена измеряется в соответствии со стандартами и может применяться в любой области техники и технологий.Их можно использовать для любых целей, и ожидается, что они прослужат дольше в зависимости от обращения.
    СОДЕРЖАНИЕ
    Первая глава
    1.0 Введение
    1.1 Описание проблемы
    1.2 Цели и задачи проекта
    Глава вторая
    2.0 Обзор литературы
    2.1 Происхождение пены
    2.2 Структура полиуретана
    2.3 Свойства пенополиуретана
    2.4 Классификация полиуретана
    2.5 Гибкая пена
    2.6 Жесткая пена
    2.7 Основные химические процессы производства пены
    2.8 Полиуретановые химикаты и функции
    2.8.1 Химические вещества человека
    2.8.2 Вспенивающие агенты
    2.8.3 Катализатор
    2.9 Стабилизаторы пены
    2.10 Изготовление / перемешивание
    2.11 Характеристики хлорида метила
    2.12 Некоторые возможные неисправности, причины и способы их устранения.
    2.13 Характеристики пенопласта
    2.14 Физические свойства пенополиуретана
    2.15 Термические свойства пенополиуретана
    2.16 Применение вспененных волокон
    2.17 Факторы, вызывающие дефекты во время процесса
    Глава третья
    3.0 Состав пены
    3.1 Роль химикатов в вспенивающих реакторах
    3.2 Определение скорости химического расхода
    3.2.1 Вода
    3.2.2 Tohiene DI — Isocyate
    3.2.3 Вспенивающие агенты
    3.2.4 Schlone
    3.2.5 Амин
    3.2.6 Становое соединение
    3.2.7 Краситель
    3.3 Краткое описание рецептуры
    Глава четвертая
    4.0 Процедура производства / анализы
    4.1 Используемое основное сырье
    4.2 Процедуры / методы
    4.3 Экспериментальные результаты / анализ
    4.4 Общие термические свойства
    4.5 Химические свойства
    4.6 Оптические свойства
    4.7 Электрические свойства
    4.8 Устойчивость и эксплуатационные свойства
    4.9 Проверка характеристик
    4.10 Отбор и кондиционирование
    4.11 Хранение и обращение с уретановым сырьем
    Глава пятая
    5.0 Обсуждение
    Глава шестая
    6.0 Заключение
    6.1 Рекомендация
    6.2 Анализ затрат
    6.3 Ссылки
    ГЛАВА ПЕРВАЯ
    ВВЕДЕНИЕ
    Полиуретановая пена, также известная как продукты из вспененного полимера, представляет собой группу материалов, полученных в результате взаимодействия спирта с двумя или более реактивными гидроксильными группами на молекулу.Эта отрасль полимерной технологии находит все более широкое применение во многих областях инженерии, включая искусство и науку. Пена была открыта в результате сильного стремления человека к поиску своего окружения. Существует много видов пенопласта, основанных на присущих им характеристиках, таких как высокая жесткость, жесткость на единицу веса полимера, тепловые и звукоизолирующие свойства. Амортизирующие свойства или характеристики амортизации, низкие внутренние напряжения вспененных формованных изделий и простота формования.В результате из полимера производится широкий спектр материалов и промышленных изделий различного назначения.
    Пены трех типов: гибкие, жесткие и полужесткие. Он используется во многих конструкционных приложениях, где они обеспечивают легкий уход. Ячеистые изделия содержат газ, как правило, воздух, в своей структуре они имеют более низкую теплопроводность и поэтому являются хорошими теплоизоляционными материалами. Потому что пены способны обратимо рассеивать энергию и накапливать.Они используются в подушках и используются в обивке ламинированной одежды и упаковки.
    Любой полимер может быть произведен в ячеистой форме, но широко используемые полиуретан, полистирол, полиэтилен, полиэтилен, поливинилхлорид, ацетат целлюлозы, фенолэпоксиды, карбамидоформальдегидные смолы, силиконы, натуральный каучук, например позже из которого производится жидкое исходное сырье; губчатая резина и вспененная резина, оба из твердых материалов.Ячеистые пластмассы в основном бывают двух типов: гибкая пена и жесткая или структурная пена. Они также могут быть классифицированы по плотности как пена низкой плотности (<100 кг / м3), пена средней плотности (600-1000 кг / м3).
    Ячеистые полимеры могут иметь структуру с открытыми ячейками, в которой ячейки представляют собой закрытые отдельные блоки (одноклеточные пены), и могут содержать газ или воздух. Материалы с открытыми порами обладают высокой проницаемостью для жидкости и газов, но, поскольку структуры с закрытыми порами содержат воздух, их модули упругости при сжатии выше, и они имеют лучшую теплоизоляцию.Пенополиэтилен
    можно производить путем литья под давлением или обрабатывать на специальных машинах, предназначенных для измерения необходимого соотношения химикатов, их смешивания и дозирования реакционной смеси в заранее определенных количествах. Наряду с развитием полиэтиленовой технологии постоянно совершенствовались машины для обработки.
    Основываясь на воздействии на окружающую среду и защите, появились новые возможности для решения дальнейших задач в развитии полиэтиленовой технологии, которые внесли свой вклад в растущее применение полиэтилена в нашей повседневной жизни благодаря покрытию, устойчивому к пенообразованию.
    Фактически, этот исследовательский проект сосредоточен на гибком пенопласте с более высокой плотностью и характеристиками, и различные типы полимерных реакций могут давать различные материалы, такие как пластмасса, резина, пленка, огнестойкое покрытие поверхности и клей. В результате вариации реакции гидроксильных групп спирта и изоцианата были получены продукты из полиэтилена. Он варьируется от гибкого мягкого и оскорбительного материала до твердого, хрупкого и жесткого.
    Обычно четыре чистых изоцианата и ряд полиолов с разной молекулярной массой и функциональностью используются в производстве всего спектра полиэтиленовых продуктов / материалов.
    В зависимости от обстоятельств, различные типы пен с различными характеристиками производятся путем варьирования среды, соотношения смешивания и т.д. неиспользованные материалы — это свойство, направленное на эффективное использование в производстве полимерных материалов, например пеной, такими материалами являются толуолемдиизоцианат, полиэфир, смола, полиол и т.д. Нигерия в частности и мир в целом.
    Ожидается, что если этот исследовательский проект окажется успешным, будут созданы предприятия среднего масштаба для наилучшего производства пенопласта.
    В-третьих, возможность трудоустройства будет создана для многих нигерийцев, что также принесет в страну иностранную валюту и привлечет иностранных инвесторов в Нигерию.

    Подробности проекта
    Отдел: Химическая инженерия
    Идентификатор проекта: CNG0125
    Глав: 6
    Количество страниц: 76
    Методология: Научный метод
    Ссылки: ДА
    Формат: Microsoft Word

    УСЛОВИЯ И УСЛОВИЯ

    Использование нашего сервиса ЗАКОННО и НЕ ЗАПРЕЩАЕТСЯ политикой университета / колледжа

    Вам разрешается использовать оригинальные образцы документов, которые вы получите, следующими способами:

    1.Как источник для дополнительного понимания предмета

    2. В качестве источника идей для ваших собственных исследований (при правильной ссылке)

    3. Для ПРАВИЛЬНОГО перефразирования (см. Определение плагиата в вашем университете и допустимый пересказ)

    4. Прямое цитирование (при правильной ссылке)

    Большое спасибо за ваше уважение к авторским правам авторов.


    Для выполнения работ

    Посетите www.grossarchive.com

    Или позвоните

    +2348130686500

    +2348093423853

    материалов | Бесплатный полнотекстовый | Пенополиуретаны: прошлое, настоящее и будущее

    Большинство полиолов, которые используются в производстве ППУ, получают из нефтяного сырья, но растущая озабоченность по поводу воздействия на окружающую среду и дефицита нефти в будущем мотивировала разработку ППУ из био и возобновляемое сырье [28,29].Растущий интерес к использованию возобновляемых материалов привел к увеличению использования возобновляемых и устойчивых продуктов, таких как зеленые полиолы и полиолы на биологической основе, при производстве ППУ. В результате ожидается, что к 2021 году рынок экологически чистых полиолов и биополиолов будет стоить 4,7 млрд долларов США, при этом североамериканский регион станет крупнейшим рынком экологически чистых полиолов и полиолов на биологической основе [30]. Это связано с растущим предпочтением использования материалов с меньшим углеродным воздействием, которые могут быть переработаны или получены из экологически чистых ресурсов.Таким образом, возобновляемые полиолы являются очевидной альтернативой полиолам на нефтяной основе. Такие компании, как Dow Chemical, Bayer Material Science, BASF SE или Shell Chemicals Ltd, уже занимаются коммерциализацией полиолов на биологической основе [31]. Более того, обширные исследования были сосредоточены на разработке полиолов на биологической основе из возобновляемых источников, таких как остатки биомассы, растительные масла или промышленные побочные продукты [18,32,33,34,35].
    3.1.1. Использование биомассы для производства полиолов
    Такие процессы, как оксипропилирование [36] или кислотное сжижение [37] сырья биомассы, широко используются для производства возобновляемых полиолов для промышленности полиуретана.Результаты показали, что замена, по крайней мере частично, типичного полиола на нефтяной основе материалом этого типа дает пену со сравнимой кинетикой вспенивания, плотностью, морфологией ячеек и теплопроводностью [36,37]. Оксипропилирование биомассы включает начальное процесс деградации, за которым следует полимеризация, в результате которой образуются прививки полипропиленоксида [36]. Он заключается в раскрытии цикла и анионной полимеризации оксиранов. Другими словами, он состоит из прививки и удлинения цепи макромолекулярных структур, содержащих гидроксильные группы [38].Следует отметить, что оксипропилирование не увеличивает количество гидроксильных групп, но увеличивает их функциональность [38]. Этот процесс включает функционализацию и оксипропилирование биомассы, которые могут выполняться одновременно или по отдельности [39]. В двухэтапном процессе сначала биомассу пропитывают щелочным раствором (обычно сильным основанием Бренстеда — например, КОН в этаноле) в атмосфере N 2 и давлении, соответствующем стадии разложения и функционализации.Его цель — повысить реакционную способность гидроксильных групп, присутствующих в биомассе [38]. На втором этапе пропиленоксид добавляют к функционализированной биомассе, образуя оксианионные группы на концах цепей, и затем происходит полимеризация посредством анионной полимеризации с раскрытием цикла [40]. Когда пропиленоксид полностью израсходован, давление падает, что означает окончание реакции. На единственной стадии оксипропилирования все реагенты добавляются в реактор перед повышением температуры, и растворитель (такой как этанол) не используется.В обоих случаях конечный продукт представляет собой смесь оксипропилированной биомассы, непрореагировавшей биомассы и поли (пропиленоксида). Их относительные количества в конечном продукте сильно зависят от гранулометрии биомассы, отношения катализатор / биомасса, отношения пропиленоксида / биомассы, условий функционализации, температуры, давления и времени [41]. Оксипропилирование биомассы или производных биомассы соединений, таких как жом сахарной свеклы [42,43,44], пробка [45,46,47,48,49,50], хитозан [51], кукурузный крахмал [52], данные семена [53], остатки рапсового жмыха [54], оливковый камень [55] и лигнин [56,57,58,59], среди многих других, были успешно проведены и использованы для производства ППУ [36].Нинг Янь и др. [60] синтезировали биополиолы путем оксипропилирования коры, и полученный полиол был использован в производстве ППУ. Была использована предварительная обработка коры, которая заключалась в активации биомассы раствором КОН в этаноле в течение 1 часа при 100 ° C и 50 фунтах на квадратный дюйм. После сушки предварительно обработанную кору и оксид пропилена добавляли в реактор, и реакцию проводили в течение 2 ч при 180 ° C. Выход этой реакции составил 79%, и полученный полиол имел гидроксильное число 444 мг КОН / г.Чтобы продемонстрировать потенциал полиолов на основе оксипропилированной коры в производстве жестких ППУ, пену на основе оксипропилированной коры сравнивали с пеной на основе полипропиленгликоля / глицерина, и сообщалось, что пеноматериал на основе коры демонстрирует более высокий модуль упругости. и прочность на сжатие. Люк Авероус и др. [61] использовали полиолы на основе танинов Гамбье, которые были получены в процессе оксипропилирования при производстве ППУ. Танин предварительно активировали с использованием раствора КОН, температура оксипропилирования составляла 150 ° C, и реакция считалась завершенной, когда давление возвращалось почти к нулю.Оксипропилированный таниновый полиол имел гидроксильное число 256 мг КОН / г и использовался в качестве замены коммерческих полиолов. Полученные пены были тщательно охарактеризованы, и сообщалось, что помимо сходной кинетики, использование более высокого содержания оксипропилированного танин-полиола давало пены с более высоким содержанием закрытых ячеек и прочностью на сжатие при 10% деформации, а также более низкой теплопроводностью. Кроме того, характеристики огнестойкости были улучшены с добавлением оксипропилированного танинового полиола.Хотя оксипропилирование является подходящим процессом для производства альтернативных полиолов для производства ППУ, поскольку для этого требуется пропиленоксид, необходимо использовать сертифицированное оборудование, способное обеспечить условия безопасности от взрывов, вызванных внезапной неконтролируемой экзотермической полимеризацией [38]. Следовательно, гораздо безопаснее использовать другой процесс превращения биомассы в полиолы. Метод кислотного ожижения является очень привлекательной альтернативой, поскольку он не требует использования высокого давления или опасных реагентов, таких как оксид пропилена.Кислотное разжижение различных видов биомассы, таких как стебли кукурузы [62], целлюлозные соединения лигнина [37,59,63,64,65,66], пшеничная солома [67], пробка [32,68], кукуруза [62, 69,70], бамбук [71,72], семена фиников [53], эвкалиптовый и сосновый лес [73], жмых сахарного тростника [74], кофейная гуща [75] и многие другие. Ожижение кислоты происходит при умеренных температурах (~ 160 ° C) и при низком или даже атмосферном давлении [76]. При кислотном разжижении лигноцеллюлозных материалов используются разжижающие растворители, такие как фенолы или многоатомные спирты, а также органические или неорганические кислоты в качестве катализаторов [37].Более того, как будет обсуждаться позже, сжижение биомассы может быть выполнено с использованием субпродукта биодизеля (сырой глицерин — CG) в качестве заменителя многоатомных полиолов на нефтяной основе, что увеличивает возобновляемость процесса [65,77] . В отличие от оксипропилирования, сжиженный продукт имеет более высокое число ОН [76]. Однако процесс кислотного ожижения биомассы может быть очень сложным, поскольку более мелкие соединения производятся путем гидролиза, дегидратации, дегидрирования, деоксигенации, декарбоксилирования, перегруппировок посредством конденсации, циклизации или полимеризации, что приводит к новым соединениям [76].Тем не менее, разложение и реполимеризация являются основными реакциями, протекающими при ожижении кислоты. Несмотря на сложность механизма реакции, кислотное разжижение является эффективным методом преобразования биомассы в полиолы. Остаточное содержание конечного продукта является одним из важных факторов приемлемости кислотного разжижения биомассы и сильно коррелирует с условиями реакции, такими как как соотношение биомасса / растворители, соотношение биомасса / катализатор, время реакции и температура [37].Разложение заставляет биомассу разлагаться и снижает процент остатка, тогда как реполимеризация продуктов разложения приводит к нерастворимым материалам, что увеличивает содержание остатка. На ранних стадиях реакции разложение играет более важную роль, что приводит к уменьшению содержания остатка. В свою очередь, на следующей стадии реполимеризация имеет большее влияние, потому что она усиливается за счет увеличения малых молекул, полученных на стадии разложения, которые реполимеризуются в нерастворимый полимер.Итак, на начальном этапе содержание остатков падает, но после этого может увеличиться. Таким образом, время разжижения кислоты является одним из наиболее важных факторов, влияющих на содержание остатков. Mona Nasar et al. [74,78] оптимизировали процесс разжижения жмыха сахарного тростника и впоследствии использовали этот полиол, полученный из биомассы, в производстве ППУ. В качестве растворителя использовали смеси этиленгликоля и фталевого ангидрида, оптимальные условия разжижения составляли 160 ° C в течение 180 мин. Было рассмотрено влияние частичной замены полиэтиленгликоля полиолом, полученным из жмыха сахарного тростника, в свойствах ППУ, и сообщалось, что плотность пены и прочность на сжатие улучшались с увеличением содержания полиола на основе биомассы.Кроме того, присутствие полиола, полученного из жмыха сахарного тростника, снижает теплопроводность пен. Hong-Zhang Chen et al. [67] разжиженная пшеничная солома для приготовления биоразлагаемых ППУ. В качестве растворителя использовали глицерин, и оценивали влияние условий реакции разжижения (влияние температуры, соотношения растворитель / солома пшеницы, содержания катализатора и содержания воды в соломе пшеницы). Оптимальные условия были достигнуты при соотношении растворитель / пшеничная солома 6: 1 и концентрации серной кислоты 5% при 140 ° C в течение 2 часов, и полученный полиол имел гидроксильное число 46 мг KOH / г.Пену, полученную с использованием разжиженного полиола пшеничной соломы, сравнивали с пеной на основе гликоля, и сообщалось, что кажущаяся плотность, коэффициент упругости, удлинение и предел прочности были аналогичными. Кроме того, водопоглощение ППУ, полученного из соломы пшеницы, было намного выше и демонстрировало хорошую биоразлагаемость. Исследования скорости разложения показали, что пена на основе пшеничной соломы имела потерю массы ППУ 16%, в то время как пена на основе гликоля имела очень небольшую потерю массы при тех же условиях.
    3.1.2. Использование растительных масел в качестве полиолов
    Другое экологически чистое сырье может использоваться в качестве полиолов при производстве ППУ. Полиолы на основе растительных масел широко распространены и обычно представляют собой олигомеры с широким распределением молекулярной массы и значительной степенью разветвленности, что делает их очень важным ресурсом для полиолов. При производстве ППУ использовались различные виды растительных масел, таких как касторовое масло [79,80,81,82,83,84,85,86,87,88,89,90], пальмовое масло [91,92 , 93,94], соевое масло [28,77,95,96,97,98,99,100,101,102,103,104], рапсовое масло [105,106], масло канолы [107] и тунговое масло [108], среди других.Эти масла имеют универсальный состав и структуру, биоразлагаемы и безвредны для окружающей среды, растворимы в большинстве промышленных растворителей, что позволяет смешивать их с обычными полиолами на нефтехимической основе, а полученные пены обладают хорошими свойствами, такими как гибкость, механическая прочность, стойкость к истиранию. , ударная вязкость, адгезия, химическая и коррозионная стойкость [109]. Различные структуры триглицеридов позволяют создавать различное сырье для различных применений. Их карбоновые кислоты, сложные эфиры, двойные связи, активные метилены, гидроксилы, оксирановые кольца и другие подходят для производства сложных полиэфиров, алкидов, эпоксидных смол, простых полиэфиров, полиэфирамидов или полиуретанов [110].Полиолы на основе растительных масел, которые будут использоваться в производстве полиуретанов, могут быть получены, среди прочего, путем функционализации двойной связи (посредством эпоксидирования, гидроформилирования или озонолиза) или путем образования сложноэфирных связей (например, переэтерификации). [109,111,112]. Эпоксидирование — это метод, который обычно используется для функционализации двойных углерод-углеродных связей. Фактически, эпоксидирование сои, рапса, льняного семени, оливок, кукурузы, сафлора, каранжи, семян дыни и хлопка проводилось в промышленном масштабе для получения различных полиолов [109].Эпоксидирование обычно проводят при температуре 30–80 ° C в течение 10–20 часов, в зависимости от типа исходного сырья и соотношений реагентов, участвующих в реакции. Затем полиолы получают из эпоксидированных растительных масел реакциями раскрытия оксиранового цикла с использованием активных водородсодержащих соединений, таких как спирты, неорганические и органические кислоты, амины, вода и водород, как описано на схеме 3 [113]. Где R 1 и R 2 представляют собой фрагменты жирных кислот растительного масла (полярные и неполярные, соответственно).Более высокая степень ненасыщенности растительных масел создает полиолы с более высоким гидроксильным числом, что приводит к более высокой плотности сшивки и более высокому пределу прочности на разрыв ПУ [113]. Юань-Чан Ту и др. [114] производили жесткие и гибкие ППУ с использованием эпоксидированного соевого масла в качестве частичного заменителя полиолов на нефтяной основе. Что касается жестких ППУ, то значительных изменений плотности не наблюдалось, но прочность на сжатие снизилась, тогда как теплопроводность сначала снизилась, а затем увеличилась с увеличением содержания эпоксидированного соевого масла.В свою очередь, свойства плотности и прогиба гибких ППУ были такими же или лучше, чем у контрольных гибких пен; однако характеристики упругости и сжатия с постоянным отклонением 50% были хуже. Гидроформилирование используется для получения полиолов с первичными гидроксильными группами и может применяться к растительным маслам или производным жирных кислот. В этом методе двойные связи ненасыщенного растительного масла функционализируются монооксидом углерода и водородом с образованием альдегидных групп, которые впоследствии превращаются в гидроксильные группы путем гидрирования (гидроформилирование обычно проводится в присутствии катализаторов на основе родия или кобальта). [109,111].Преимущество использования триглицеридов состоит в том, что получаются полиолы с высокой функциональностью и высокой молекулярной массой, тогда как в случае жирных кислот функциональность составляет одну треть от триглицеридных полиолов, но процесс очистки проще, и полученный продукт имеет более низкую вязкость. [111]. ППУ, полученные из гидроформилированных полиолов, могут иметь более короткое время гелеобразования и лучшую эффективность отверждения по сравнению с ППУ на основе эпоксидированных полиолов [113]. Зоран С. Петрович и др. [115] получили полиолы со средневзвешенной функциональностью от 5 до 2.5, которые были получены из соевого масла гидроформилированием. Сообщалось, что неоднородность функциональностей в полиолах не оказывает отрицательного влияния на свойства стекловидного ПУ, но ухудшает механические свойства каучукообразных. Было также заявлено, что полиол соевого масла имеет ценность и универсальность, что поддерживает дальнейшие исследования их очистки и промышленного применения. Полиолы с концевыми гидроксильными группами могут быть получены путем озонолиза, который включает разделение двойных частей с помощью озона [109].Обычно этот процесс включает два основных этапа: образование озонида на участках ненасыщенности растительных масел и его разложение на альдегид и карбоновую кислоту. Таким образом, в этой реакции образуются альдегидные группы, которые затем превращаются в гидроксилы на второй стадии (гидрирование) восстановлением альдегида до спирта с использованием катализатора, например, на основе никеля [116]. Озонолиз соевых масел приводит к триолам, триглицериддиолам и некоторым моно-олам, а полиолы, полученные этим путем, имеют более длинные сетчатые цепи, чем полиолы, полученные эпоксидированием, из-за дополнительного углерода на каждой двойной связи.Зоран С. Петрович и др. [117] также использовали растительные масла на основе канолы и сои для производства полиолов путем озонолиза. Полученный озонолизированный полиуретан, полученный из масла канолы, был стекловидным, в то время как соевый аналог был твердым каучуком. Температура стеклования (Tg) озо-соевого ПУ находится при комнатной температуре, и этот материал показал свойства, которые соответствовали твердой резине, такие как более низкий модуль, превосходная прочность резины, а также высокое удлинение. Полиол канолы является источником полиуретанов с нарушенными механическими свойствами.В другом отчете Зоран С. Петрович и др. [111] получили полиолы путем озонолиза, молекулярная масса которых на 40% ниже, чем у полиолов, полученных эпоксидированием или гидроформилированием, и имеющих низкую вязкость. Кроме того, полученный из озонолиза полиол привел к получению прозрачных полиуретанов с превосходными механическими свойствами. Аналогичным образом был достигнут прогресс в разработке полиолов посредством реакций сложноэфирной связи. При переэтерификации триглицерид реагирует со спиртом с образованием другой сложноэфирной группы через обмен алкоксигруппы.Эта реакция может катализироваться кислотами, основаниями или ферментами. Несколько аспектов, включая тип катализатора, мольное отношение спирта к растительному маслу, температуру и содержание свободных жирных кислот, влияют на ход реакции [109]. Vinícius B. Veronese et al. [118] производили полиолы путем переэтерификации касторового масла триэтаноламином или глицерином, и полученные полиолы использовали в производстве жестких ППУ. Сообщалось об увеличении числа ОН полиолов, а также об уменьшении молекулярной массы и вязкости.Механические свойства пен, полученных из модифицированного растительного масла, были немного хуже по сравнению со свойствами коммерческих ППУ, которые использовались в качестве эталона, но оказались потенциальным возобновляемым сырьем для производства жестких ППУ. , важным классом растительных масел для производства ППУ являются ненасыщенные, такие как соевое масло, подсолнечное масло, сафлоровое масло, кукурузное масло, льняное масло, оливковое масло, тунговое масло, касторовое масло и другие [10].Среди них особенно многообещающим является касторовое масло, поскольку оно не конкурирует с продуктами питания. Фактически, касторовое масло, которое является триглицеридом рицинолевой кислоты, имело первостепенное значение на ранних этапах производства полиуретана, даже до того, как стали использоваться полиолы, полученные из нефти. Он извлекается из семян растения Ricinus communis и имеет 18 атомов углерода, вторичную гидроксильную группу (C 12 ) и двойную связь (C 9 –C 10 ). Он имеет функциональность около 2.7 групп ОН / моль и гидроксильное число около 160 мг КОН / г. Его можно использовать практически во всех областях применения полиуретана, например: покрытия, литые эластомеры, термопластические эластомеры, жесткие пенопласты, полужесткие пенопласты, герметики, клеи, гибкие пенопласты и т. Д. Yonghong Zhou et al. [84] сообщили о синтезе огнестойких полиолов на основе касторового масла, который включал алкоголиз с использованием глицерина и эпоксидирование с использованием муравьиной кислоты и перекиси водорода с последующей реакцией раскрытия кольца с диэтилфосфатом.Модифицированное касторовое масло использовалось при производстве ППУ, а термическое разложение и огнестойкость ППУ были исследованы путем ограничения кислородного индекса, теста конической калориметрии и термогравиметрического анализа. Пены имели регулярные размеры ячеек, а прочность на сжатие ППУ повышалась с увеличением количества огнестойких полиолов. Кроме того, ППУ, полученные из огнестойких полиолов на основе касторового масла, обладали превосходной огнестойкостью. Мария Куранска и др. [119] изучили влияние полиолов на основе рапсового масла на процесс вспенивания жестких ППУ и ​​сообщили, что замена нефтехимического полиола полиолом на основе рапсового масла влияет на процесс вспенивания ППУ за счет снижения реакционной способности системы.Электрическая и теплопроводность ППУ на основе касторового масла также была увеличена за счет добавления расширяемого графита (EG) [35]. Были оценены химические и структурные характеристики полученных композитных пен, а также их морфология и их механические, термические и электрические свойства. Результаты измерения электропроводности при постоянном токе были адаптированы к модели Тахера, и было замечено, что нагрузки ЭГ в диапазоне 0,5–1,5% (масс. / Масс.) Вызывали систематическое увеличение теплопроводности и электропроводности.
    3.1.3. Использование промышленных остатков в качестве полиолов
    Помимо использования био-полиолов, было исследовано использование промышленных побочных продуктов, а именно сырого глицерина (CG), в качестве полиола для производства жестких ППУ. Глицерин можно получить как побочный продукт многих реакций, таких как омыление или гидролиз триглицеридов [120]. Возможность преобразования КГ в производные с добавленной стоимостью зависит от нескольких факторов, таких как стоимость производства, технология процесса, подходящее разделение и очистка, а также подходящее качество исходного сырья для КГ [121].Кроме того, успешная замена нефтехимических продуктов на CG при производстве ППУ может снизить их стоимость и воздействие на окружающую среду. Производство PUF из CG может также способствовать уменьшению возможного перенасыщения CG и повышению устойчивости индустрии PUF. Первоначально CG использовался в качестве замены традиционных многоатомных спиртов при кислотном сжижении биомассы [65,77,122,123,124,125]. Он также использовался в сочетании с полиолами на нефтяной основе при производстве ППУ [126].Полученные полиолы по своим характеристикам подходят для производства ППУ. Йебо Ли и др. производили ППУ, которые были получены из полиолов, полученных при разжижении соевой соломы [77] и кукурузной соломы [65] с использованием CG в качестве растворителя для разжижения, и сообщили, что полученные биополиолы и ППУ обладают свойствами, сравнимыми с их аналогами, которые были получены из процессов сжижения на основе нефтяных растворителей. Будучи сам по себе полиолом, CG представляет собой потенциальное сырье для производства жестких ППУ [18,125,127,128,129]; запатентованы несколько процессов, касающихся лечения CG и последующего использования в производстве PUF [123,124].В качестве альтернативы, CG использовался непосредственно без какой-либо предварительной обработки или стадии очистки при производстве PUFs [34]. Обычно CG содержит различные примеси, включая жирные кислоты, алкоксидные соли, неорганические соли, «органическое вещество, неглицерин» (MONG), воду или непрореагировавший метанол, причем его состав зависит от используемого сырья. Таким образом, переменный состав ХГ может влиять на свойства образующихся ППУ [130]. Например, присутствие разветвленных жирнокислотных и сложноэфирных цепей может снизить степень микрофазового разделения и стабилизировать пузырьки во время процесса вспенивания [130].Это может привести к более однородной ячеистой структуре, которая может улучшить все физические свойства. Однако присутствие метанола особенно важно, поскольку он может реагировать с изоцианатными группами, влияя на R NCO / OH и, следовательно, на плотность сшивки; он также может улетучиваться, и это также может приводить к гидролизу сложных алкиловых эфиров. Из-за низкой средней молекулярной массы CG полимер, образованный реакцией CG с ароматическим изоцианатом, имеет высокую концентрацию твердых сегментов [130], что может увеличить рыхлость материала.Использование сжиженной кислотой или оксипропилированной биомассы уже обсуждалось, но для производства ПУ могут применяться и другие методы использования производных биомассы. Одним из примеров является использование сырого таллового масла. Viesturs Zeltins et al. [131] использовали неочищенное талловое масло лиственных деревьев в качестве компонента полиола для производства жестких ППУ с низким водопоглощением. Плотность полученных пен находилась в диапазоне 44–101 кг · м –3 и имела хорошие характеристики сжатия и низкое водопоглощение, что потенциально могло быть использовано в строительстве лодок или в производстве спасательного оборудования.Аналогичным образом Камила Мизера и соавт. [132] производили карбамидо-уретановые эластомеры с использованием полиолов на основе таллового масла. Было замечено, что введение полиолов таллового масла привело к улучшению термических и механических свойств материалов. Кроме того, улучшились характеристики огнестойкости и оценка воспламеняемости эластомеров, поскольку скорость тепловыделения была в три раза ниже, чем у эталонного материала. Вилас Д. Атавале и др. [133] производили полиуретановые дисперсии на основе рыбьего жира сардины.Пленка, полученная из сардины и рыбьего жира, продемонстрировала отличную адгезию, ударопрочность, гибкость и химическую стойкость, что привело к созданию экономичной альтернативы производству покрытий для различных областей применения. Даже несмотря на то, что он использовался для производства дисперсий полиуретана, рыбий жир сардины может быть потенциальным сырьем для производства полиуретана. Маниша С. Павар и др. [134] использовали масло водорослей, полученное из микроводорослей хлореллы, для получения полиолов на биологической основе, а затем получили жесткие ППУ. Полиолы на биологической основе были получены из масла водорослей путем окисления с использованием экологически безопасного реагента перекиси водорода и уксусной кислоты с последующим раскрытием эпоксидного кольца с использованием молочной кислоты (LA-AOP) или этиленгликоля (EG-AOP).Было проведено эпоксидирование масла водорослей, которое привело к получению ППУ с тепловыми свойствами, аналогичными пенополиолам, полученным из коммерческих нефтяных полиолов. Sang K. Park et al. [135] получили гибкие ППУ с использованием соевых белков, которые были синтезированы путем взаимодействия белков с глицерин-пропиленоксидным полиэфиртриолом. По результатам было обнаружено, что плотность, сжимающее напряжение, упругость и стабильность размеров пен увеличиваются с увеличением содержания соевого белка. P. K. Roy et al.[136] переработанные отходы полиэтилентерефталата (ПЭТ) для получения сырья для производства пенополиуретана-полиизоцианурат. Этот метод состоял из двух шагов. (i) Первый этап включал гликолитическую деполимеризацию ПЭТ в присутствии диэтиленгликоля (ДЭГ) с использованием микроволнового излучения для снижения энергоемкости процесса. (ii) На второй стадии гликолизат подвергали взаимодействию с двумя разными дикислотами (адипиновой и себациновой кислотой) с получением ароматических сложных олигоэфиров. Затем олигоэфиры использовали для получения PUF, которые представляли клетки с одинаковыми размерами и гибкость которых была прямо пропорциональна длине цепи спейсерной молекулы, которая использовалась при их получении.Более того, использование полиэтилентерефталата гликолизата в рецептуре привело к улучшению термической стабильности полученных пен за счет введения фенильных колец в полимерные цепи. Другой подход использовали другие авторы, которые вместо использования промышленных остатков для в полиольном компоненте в качестве наполнителей использовались промышленные остатки для улучшения свойств ППУ. Сильвия Члонка и др. [137] использовали отходы кожевенной промышленности, а именно пыль от полировки, в качестве армирующего наполнителя в жестких ППУ.Было замечено, что добавление полировочной пыли привело к заметным изменениям ряда свойств, таких как морфология пены, кажущаяся плотность, теплопроводность и механическая прочность. Например, использование 0,1 мас.% Полировальной пыли обеспечило более высокую плотность (36,9 кг · м −3 ), большую прочность на сжатие (216 кПа), меньшее водопоглощение (9% через 24 часа) и сопоставимую теплопроводность ( 0,026 Вт · м −1 · K −1 ). Другие авторы использовали целлюлозу и лигноцеллюлозные волокна [138, 139], отходы яичной скорлупы [140], частицы финиковой пальмы [141], скорлупу грецкого ореха и фундука [142] или шерсть альфа [143], и это лишь некоторые из них, в качестве армирующих материалов в производство ППУ, о чем будет сказано позже.

    Значительные усилия, которые были посвящены использованию нескольких промышленных остатков в будущем, могут предложить возможность их использования, как прямого, так и модифицированного, для производства гибких или жестких ППУ со свойствами, сравнимыми со свойствами аналогов на нефтяной основе.

    Как мы производим пеноматериал EVA

    Пеноматериал EVA можно найти практически повсюду! Они обычно предоставляются поставщиками пены EVA в виде листов пены EVA, рулонов пены EVA, пазлов из пены EVA, лент пены EVA и так далее.Но знаете ли вы этот пенопласт? Здесь мы показываем вам способ лучше узнать пеноматериалы EVA. Просто подпишитесь на нас, как показано ниже! Вы узнаете, что такое пена EVA, как этот пеноматериал производят и производят производители пены. Это определенно может помочь вам, когда вы захотите купить пенопласт EVA. Пена EVA (этилен-винилацетат) изготавливается из смешанных сополимеров этилена и винилацетата. В одном листе пены EVA массовая доля винилацетата обычно составляет от 10 до 40%.Полиэтилен — еще один важный элемент для производства вспенивания EVA. Изменение количества пенообразующих добавок и катализаторов в процессе формования пены EVA может влиять на ее плотность, твердость, цвет, упругость и так далее. Пеноматериалы EVA имеют структуру пены с закрытыми порами. Они обладают множеством превосходных характеристик, включая хорошую водо- и влагостойкость, отличную амортизацию и амортизацию, прочную теплоизоляцию, долговечность и т. Д. Они довольно часто используются в различных отраслях промышленности, поэтому мы можем найти их во многих местах и ​​продуктах. такие как стелька для обуви, мягкие коврики из пеноматериала, упаковка из пеноматериала, блок для йоги, доска для плавания, подкладка для пола, специальные компоненты из пеноматериала EVA и так далее.Посмотрите: вот как производятся листы из пенопласта EVA. После 4 производственных процессов мы увидим полный лист вспененных материалов EVA. Вы также можете посмотреть это видео о процессе производства пены EVA. * Приготовление формул для пластмассового сырья на основе пены EVA Предварительное указание точной химической формулы может стать хорошим началом для производства пены EVA нужного качества. Во-первых, нашим техническим специалистам необходимо очень тщательно проработать пропорцию каждого пластикового сырья и катализаторов, которые будут смешиваться вместе.Основные материалы включают в себя пластиковые частицы сополимера этилена и винилацетата и полиэтилена, наполнитель из карбоната кальция и талька, вспенивающий агент AC, сшивающий агент DCP, активатор вспенивания оксида цинка, смазывающий агент стеариновой кислоты. Помимо этих вышеупомянутых основных элементов, чтобы показать наши вспененные материалы EVA, для его изготовления используются некоторые важные адъюванты. Черный и белый цвет — типичный цвет для пены EVA. Для производства пены EVA различных цветов в производстве широко используется цветная маточная смесь для придания красочности материалам пены EVA.Кроме того, чтобы улучшить тепло- и огнестойкость листа пенопласта EVA, мы добавляем в химическую формулу антипиреновые добавки. Кроме того, для упаковки ценных электронных устройств из антистатической пены EVA мы можем использовать антистатический агент для производства антистатических вспененных материалов EVA.

    После того, как все химическое сырье хорошо проверено и готово, мы можем переходить к следующему процессу. • Обработка смесителей Banbury. Когда у нас будет правильная пропорция пластмассового сырья и добавок, наш производственный оператор поместит их в наши смесители Banbury.Внутренний смеситель имеет полностью и хорошо запечатанный контейнер, который имеет достаточную вместимость для хранения большого количества производственного сырья. Он также работает очень эффективно и очень полезен для массового производства больших объемов. В этом процессе предварительно подготовленный материал будет химически смешан путем нагревания и давления внутри смесителя Бенбери. Для фактической работы нашим техническим специалистам потребуется установить правильную температуру нагрева и давление внутреннего смесителя. После определенного периода времени, установленного нашим оператором, обработка сырья может быть завершена.На картинке ниже вы можете увидеть, как выглядит полуфабрикат после первого рабочего потока. Сырье EVA смешано с другими пластиковыми материалами и катализаторами. Изначально они были твердыми материалами, а теперь под воздействием тепла и высокого давления они становятся липкими и липкими, как картофельное пюре. * Лист материала EVA, обрабатываемый экструдером и конвейером. Имея под рукой измельченную пластиковую смесь, наш заводской оператор загружает ее в экструдер. Перед запуском экструдера для листов нашим техническим специалистам необходимо отрегулировать подходящую рабочую скорость машины.Также они будут работать осторожно, чтобы убедиться, что экструдированные листы пенопласта EVA имеют желаемую толщину, которая будет использоваться для процесса вспенивания. После помещения в экстурдер измельченная смесь пластика будет отжиматься под высоким давлением, создаваемым машиной. Важной частью этого процесса является то, что изгиб пюре будет проходить через металлические ролики, которые превратят их в плоские листы. Перед запуском большие металлические ролики конвейера были настроены на соответствующую рабочую скорость. Листы EVA, которые мы получим после этого процесса, не являются вспененным материалом.По своей природе они представляют собой пластиковые листы высокой плотности и готовы к последней, также самой важной части — процессу вспенивания. * Процесс вспенивания на вулканизационной машине для вспенивания EVA. Наше вспенивающее оборудование работает как тостер. Наши специалисты настроят вспенивающую машину на правильную рабочую температуру и давление. Различная температура может повлиять на плотность, упругость и качество пенопласта EVA. В этом процессе мы будем использовать вышеупомянутые листы EVA высокой плотности для завершения всего процесса.Наш заводской оператор соберет несколько кусочков этих листов и аккуратно сложит их стопками. Затем стопки листов EVA будут помещены в форму для вспенивания, которая изготовлена ​​из высококачественной нержавеющей стали и может выдерживать высокие температуры и давление. Кроме того, поскольку материалы из пенопласта EVA формуются в форме, размер формы, по-видимому, определяет размер листов пенопласта EVA. Обычно толстый лист пенопласта EVA составляет 2 м в длину и 1 м в ширину. Для изготовления длинных рулонов из этиленвинилацетата у нас есть специальная машина, которая позволяет делать их длиннее и шире.Внутри формы для вспенивания листы EVA, смешанные с катализаторами, фактически подвергаются процессу вулканизации. После периода нагревания высокой температурой они, наконец, вспениваются и превращаются в листы пенопласта EVA с желаемыми цветами и плотностью и т. Д. Только что готовые материалы из пеноматериала EVA представляют собой толстые листы, но они довольно гибкие и удобные для изготовления. любые толщины, формы, рулоны и тд. Ниже мы познакомим вас с некоторыми обычными процессами изготовления листов пенопласта EVA. Размер: около 2 м в длину, 1 м в ширину и 0.Толщина от 5 мм до 100 мм. На самом деле это зависит от размера форм для вспенивания, которые есть у производителей пенопласта. (Максимальная ширина рулона пены EVA может достигать 2 м, а максимальная длина — 100 м и более.)

    Цвет: Черный и белый — типичный цвет; Также доступна пена EVA синего, красного, зеленого и желтого цветов.

    Плотность: от 33 кг / м³ до 280 кг / м³

    Твердость: от 15 до 80 градусов по Шору C; Пена EVA 40 градусов — самая распространенная модель.

    Примечание. Пеноматериалы EVA также были разделены на категории и дифференцированы в зависимости от их упругости, твердости, поверхности и структуры ячеек пенообразования.

    Для получения более подробной информации вы можете связаться с нами или обратиться за помощью к нашим специалистам по продажам по адресу [электронная почта защищена] Каковы преимущества вспененного материала EVA по свойствам Поскольку вспененные материалы EVA имеют много превосходных преимуществ и характеристик для реальных применений, они стали один из самых популярных пеноматериалов. Здесь мы проиллюстрируем некоторые преимущества, которые он приносит. Амортизирующие вспененные материалы EVA — это смесь пенопласта и резины, а не твердый и твердый пластик и резина. Как правило, пеноматериалы EVA низкой и средней плотности могут быть естественно эластичными и гибкими.К тому же они прочнее мягкого пенополиуретана. Поскольку они обладают хорошими амортизирующими свойствами при невысокой стоимости, люди часто используют их в качестве амортизирующих материалов. Вы можете найти их во многих продуктах, включая наколенники, маты из пеноматериала EVA, упаковку из пеноматериала и вставки, даже на лужайке для гольфа, на которой люди используют большой лист из пеноматериала EVA в качестве подушки под землей. Эластичность Как упоминалось ранее, при производстве вспененного листа EVA мы можем использовать элементы из натурального каучука и другие эластичные добавки. Таким образом, после использования этих упругих элементов мы можем создавать высокоэластичные пеноматериалы из этиленвинилацетата.Иногда заказчику требуется высокоэластичная пена EVA, и на самом деле это смесь EVA и резиновой пены. Высокоэластичные вспененные материалы EVA могут широко использоваться для улучшения амортизации и долговечности изделий. В некоторых изделиях из вспененного материала вы можете увидеть очень эластичные вспененные материалы EVA, такие как лезвия швабры, уплотнения из вспененного материала, прокладки из вспененного материала, подушки сиденья и т. Д. Изоляционная пена EVA — это вспененный материал с закрытыми порами. Они, естественно, хороши в теплоизоляции. Также другие вспененные материалы с закрытыми порами обладают лучшими изоляционными способностями, чем пена с открытыми порами.Для производства пеноматериалы EVA должны пройти процедуру вулканизации, в ходе которой они образуются с поперечносшитыми молекулярными структурами с закрытыми порами. Изоляционные свойства пены EVA включают тепло и теплоизоляцию. Может выдерживать температуру от минус 30 до 80 градусов по Цельсию. Кроме того, мы также можем добавить огнезащитные добавки и антистатики для улучшения изоляционных свойств пеноматериалов EVA. Сопротивление Пеноматериал EVA по сопротивляемости аналогичен его изоляции.Но здесь, когда мы говорим о его стойкости, имеется в виду стойкость к растворителям и шуму. Благодаря своей структуре пенопласта с закрытыми порами, пеноматериалы EVA различной плотности и твердости могут иметь отличную устойчивость к воде, влаге, маслу и звуку. Благодаря структуре с закрытыми ячейками пена имеет гладкую и плоскую поверхность, что помогает повысить ее сопротивление. Как видите, в некоторых продуктах, таких как подложка для пола, пена EVA обеспечивает отличную стойкость. Плавучесть Материалы EVA широко используются для морских продуктов и приложений.Пена EVA обладает высокой плавучестью в структуре с закрытыми порами. Они отлично водонепроницаемы. Также вы должны знать, что пеноматериалы EVA низкой и средней плотности легкие и портативные. Эти преимущества делают их весьма подходящими и выдающимися для морских продуктов. Вы можете легко увидеть материалы из пеноматериала EVA для водных поплавков, подушек для лодок, доск для плавания и даже в качестве частей из пеноматериала в спасательных жилетах. Долговечность Пластиковые материалы, естественно, хороши для длительного использования. В пену EVA можно добавить натуральный каучук и материал EPDM, которые могут не только улучшить его упругость, но также повысить его долговечность и обеспечить длительное использование.Резиновые материалы долговечны, но они настолько тяжелы, что иногда их не удобно использовать. По сравнению с резиновыми материалами, пена EVA более портативна и ее легко перемещать. После добавления эластичной добавки для его производства, пена EVA может работать лучше, чем резиновые материалы, а также обеспечивать долговечность. Людям обычно не нужны большие и толстые листы пенопласта EVA, поэтому у нас есть больше возможностей для изготовления пенопласта, чтобы адаптировать эти листы к индивидуальному заказу. Ниже мы познакомим вас с некоторыми популярными и эффективными методами изготовления пенопласта EVA.Зачистка пены Как вы, возможно, знаете, оригинальные листы пены EVA, выходящие из вспенивающего оборудования, имеют толщину до 100 мм. Они настолько толстые, что клиенты обычно просят нас предоставить им более тонкие листы пенопласта. Кроме того, зачистка пены всегда является первым шагом для всех остальных процессов изготовления пены. Для этого мы оснастили профессиональным измельчителем поролона, который можно использовать для разделения листов вспененного этиленвинилацетата на любую желаемую толщину. Также машину можно использовать для зачистки других листов пенопласта, таких как лист вспененного полиэтилена, лист вспененного полиуретана, лист поролона и так далее.Нашим техническим специалистам необходимо сначала отрегулировать наш пенообразователь, и они пропустят большие листы пенопласта через острые лезвия. Тогда у нас скоро появятся листы или блоки из пенопласта EVA желаемой толщины с жесткими допусками. Пила из пеноматериала Процесс пиления в основном используется нами для резки листов, блоков и полос из пенопласта. Это очень удобный и эффективный способ изготовления вспененных материалов EVA. После получения листов пенопласта EVA требуемой толщины путем затачивания наши сотрудники будут манипулировать станком для резки пенопласта, чтобы отрезать листы пенопласта до желаемой длины и ширины.Методы пиления делятся на 2 способа: вертикальное пиление и горизонтальное пиление. На нашем заводе больше всего используется вертикальная пилка. Наши сотрудники разместят листы пенопласта на платформе пилорамы. Они тщательно проверит нужный размер и отрегулируют машину. Затем они запустят станок для резки пенопласта и просто пропустят листы или блоки пенопласта через режущее лезвие на высокой скорости. Мы наконец-то доставим заказчику листы, блоки и полосы из пенопласта нужного размера в кратчайшие сроки.Вырезка по индивидуальному заказу Вы можете видеть, что высечка используется во многих отраслях промышленности, таких как бумажная упаковка, где люди используют стальную матрицу для вырезания бумажной коробки. Мы используем высечку так же, как и для изготовления пенопласта. Для изготовления деталей из пенопласта на заказ часто используется высечка упаковки из пеноматериала EVA, вкладышей в пенопласт, профилей из пенопласта, прокладок и подушек из пенопласта. Наиболее важными частями для использования высечки из пенопласта является то, что нам нужно выбрать правильные чертежи САПР для нестандартных деталей из пенопласта. Затем мы разработаем стальную пресс-форму для высечки в соответствии с компьютеризированным чертежом изделия.После того, как пресс-форма будет готова, мы будем использовать лист пенопласта EVA с пресс-формой для работы в высекальном оборудовании. Они помогут нам правильно и быстро создать индивидуальные детали из пенопласта. Для некоторых сложных упаковок из пеноматериала EVA мы также можем использовать клеевое ламинирование, чтобы две или более части из пенопласта склеивались вместе. Таким образом, они могут функционировать как единое целое. Ламинирование пеной Ламинирование пеной необходимо, когда клиенты хотят, чтобы материалы из пеноматериала EVA имели липкую адгезивную основу, войлочную поверхность, ткань и пленочную основу, или когда для изготовления индивидуального пенопласта необходимо ламинирование пеной для облегчения.Наши возможности по ламинированию пеной являются ключевыми для создания композитов из пеноматериала EVA для проектов клиентов. Методы ламинирования можно разделить на две основные категории: первое ламинирование PAS также ламинирование клеем и другое ламинирование нагревом. Для первого требуются клеящие материалы, такие как термоклей или акриловый клей, а также защитная пленка. Другой в основном работает с горячим нагревателем, где нагретые поверхности из вспененного материала могут склеиваться и ламинироваться. Пена EVA В таких продуктах, как ленты из пеноматериала EVA, клейкая подушка из EVA и напольное покрытие из пенопласта с серебряной фольгой или пленкой, для достижения этой цели используется ламинирование.Контурная резка с ЧПУ Для сложной упаковки из пеноматериала, такой как ящики для инструментов с вырезом разной толщины внутри, мы предлагаем использовать контурный гравер с ЧПУ. Контурная резка с ЧПУ может хорошо работать для нестандартной резки пенопласта с разной толщиной выреза. Это точный и эффективный способ использования. Перед использованием этого метода необходимо подтвердить компьютеризированные чертежи деталей из пенопласта. Помимо чертежей для контурной резки с ЧПУ, как правило, есть файлы 3D-версии. Наши специалисты настроят режущий станок с ЧПУ с правильной статистикой, совместимой с трехмерным чертежом детали из пенопласта.Также машина может использоваться для резки вспененных материалов EVA толщиной около 8 мм. Контурная резка с ЧПУ часто используется для изготовления вставок из защитного пенопласта EVA, а также упаковки из вспененного полиэтилена. Термоформование пены Когда люди хотят, чтобы пеноматериалы EVA были более эластичными и долговечными, термоформование пены может быть хорошим решением. С помощью этой техники можно также создавать 3D-детали из пенопласта. Взгляните на поролоновые наколенники и вставки для наколенников, чтобы узнать о преимуществах термоформования пены. Для использования этого метода изготовления необходимо разработать индивидуальную форму для деталей из пенопласта в соответствии с чертежом продукта САПР.Затем мы будем использовать наши вспененные материалы EVA и разработанную пресс-форму, работающую с нашим термоформовочным оборудованием. Термоформование, как вы можете видеть, буквально связано с нагревом и температурой. Наши специалисты тщательно отрегулируют термоформовочные машины с соответствующей температурой нагрева и давлением. Изготовленные на заказ детали из пеноматериала EVA будут формоваться в пресс-форме при нагревании и давлении. В большинстве деталей из пенопласта используется технология термоформования, включая подушку сиденья лодки и другие детали из пенопласта.Используя вспененные материалы EVA разных цветов и плотностей, а также различные методы изготовления пенопласта, мы можем изготавливать гораздо больше вспененных продуктов, чем вы можете себе представить. Наконец, мы покажем вам некоторые продукты из пеноматериала EVA. Стелька для обуви EVA Пеноматериал EVA — один из самых популярных материалов в качестве стельки для обуви. Пена EVA, используемая в обувной промышленности, занимает до 60% всего количества пены EVA. Стельки из ЭВА в основном производятся методом литья под давлением. Этот метод отличается от метода формованного вспенивания, который мы представили в начале этой статьи.Вы можете взглянуть на материал подошвы обуви SoleTech EVA для получения дополнительной информации. Игрушка из ЭВА Так как материалы из вспененного ЭВА доступны в различных цветах, они легко привлекают внимание и привлекают детей. Они также могут быть легко изготовлены по индивидуальным размерам и формам. Игрушки и поделки из ЭВА включают строительные блоки из ЭВА, мечи из ЭВА, маски из ЭВА, листы для поделок из пенопласта и так далее. Упаковка из пеноматериала EVA Материалы из пеноматериала EVA идеально подходят для изготовления упаковки из пеноматериала. Это естественный амортизирующий и эластичный материал.Их также можно гибко изготавливать с помощью множества машин и технологий, таких как высечка и контурная резка с ЧПУ. Их всегда можно найти в упаковке товаров и вкладышах. Доска для плавания. Как упоминалось выше, пена EVA обладает хорошей плавучестью и отличной плавучестью под водой. С другой стороны, вспененные материалы EVA могут изготавливаться с низкой плотностью и легкостью. Поэтому они вполне подходят для использования на морском рынке. Доска для плавания — это один из продуктов, изготовленных из пеноматериала EVA.Коврики-пазлы из пеноматериала Коврики-пазлы из пеноматериала EVA изготавливаются из формованных вспененных материалов EVA, как правило, с антискользящей текстурой на поверхности. Они довольно популярны для использования во многих случаях, например, для напольных покрытий дома, в цокольном этаже, в домашнем спортзале, в студиях боевых искусств и т. Д. Людям нравится использовать их, потому что они довольно просты в установке с помощью фиксирующих язычков. Кроме того, плитка-пазл из пенопласта может обеспечить хороший амортизационный комфорт для пола. EVA Foam Roller и Block Пеноматериал EVA часто используется для разработки продуктов для спортивных приложений.Ролики и блоки из пеноматериала EVA в настоящее время являются популярными продуктами для йоги. Ролики из вспененного материала могут изготавливаться как методом термоформования, так и методом литья под давлением. С другой стороны, пеноблоки EVA производятся путем распиловки пенопласта на заказ. Они также доступны во многих цветах на выбор клиента. Также вот подробное руководство, как правильно использовать поролоновый валик. Лента из пеноматериала EVA Используя возможности ламинирования и разрезания пеноматериала, материалы из вспененного EVA могут быть изготовлены в виде вспененных лент с клейкой обратной стороной или без нее.Их можно использовать во многих местах, где требуется уплотнение и амортизация. Они также являются недорогим заменителем лент из поролона, таких как неопрен, смесь нитрила ПВХ и т. Д. Изготовленные на заказ детали и компоненты из пенопласта EVA Используя возможности изготовления пенопласта, особенно термоформования и ламинирования пенопласта, можно обрабатывать пеноматериал EVA как многие части и компоненты из трехмерного пенопласта. Они обеспечат лучшую амортизацию и амортизацию для приложений, которые они обслуживают. Также техника ламинирования пеной позволяет деталям из пенопласта EVA хорошо работать с тканью, пленкой и клейкой основой.

    Разработка одностадийного процесса производства пенопластовых древесностружечных плит с использованием жесткого пенополиуретана :: BioResources

    Шалбафан А., Чайдарре К. К., Веллинг Дж. (2016). «Разработка одностадийного процесса производства пенопластовых древесностружечных плит с использованием жесткого пенополиуретана», BioRes. 11 (4), 9480-9495.
    Реферат

    Моделируемый одностадийный процесс был разработан для производства вспененных древесностружечных плит с использованием жесткого полиуретана в качестве внутреннего слоя.Результаты показали, что различные методы, используемые для разделения поверхностного слоя (несмолированные частицы и распыленная вода) и впрыскивания пены (открытая система и закрытая система), не влияли на характеристики панелей. На механические свойства (например, прочность на изгиб и прочность внутреннего скрепления) в основном влияла толщина поверхностного слоя, в то время как на водопоглощение и извлечение краевого винта влияла структура ячеек пены. Использование распыленной воды для отделения поверхностного слоя удвоило эмиссию формальдегида (FE) панелей.Добавление мочевины (из расчета 10% сухой смолы) к распыляемой воде имело положительный эффект снижения конечного FE. Более того, увеличение толщины поверхностного слоя имело прямую линейную связь с FE.


    Скачать PDF
    Полная статья

    Разработка одностадийного процесса производства древесностружечных плит с пенопластом с использованием жесткого пенополиуретана

    Али Шалбафан, a, * Камран Чупани Чайдарре, a и Йоханнес Веллинг b

    Смоделированный одностадийный процесс был разработан для производства пенопластовых древесностружечных плит с использованием жесткого полиуретана в качестве внутреннего слоя.Результаты показали, что различные методы, используемые для разделения поверхностного слоя (несмолированные частицы и распыленная вода) и впрыскивания пены (открытая система и закрытая система), не влияли на характеристики панелей. Механические свойства (, например, прочность на изгиб и прочность внутреннего скрепления) в основном зависели от толщины поверхностного слоя, в то время как водопоглощение и извлечение краевого винта зависели от структуры ячеек пены. Использование распыленной воды для отделения поверхностного слоя удвоило эмиссию формальдегида (FE) панелей.Добавление мочевины (из расчета 10% сухой смолы) к распыляемой воде имело положительный эффект снижения конечного FE. Более того, увеличение толщины поверхностного слоя имело прямую линейную связь с FE.

    Ключевое слово: ДСП; Легкий; Бутерброд; Полиуретан; Жесткая пена

    Контактная информация: a: Департамент науки и технологии древесины и бумаги, Факультет природных ресурсов и морских наук, Университет Тарбиат Модарес, Нур, Иран; b: Институт исследований древесины Тюнена, 21031 Гамбург, Германия; * Автор, ответственный за переписку: ali.shalbafan@modares.ac.ir

    ВВЕДЕНИЕ

    Многослойные конструкции демонстрируют многообещающие легкие характеристики для использования в морской и авиационной промышленности и используются на протяжении десятилетий (Gruenewald et al .2015). Кроме того, легкие плиты значительно снижают общие выбросы парниковых газов (Feifel et al .2013). Использование сэндвич-стратегии в мебельной промышленности недостаточно развито из-за трудоемких производственных методов, которые по-прежнему препятствуют широкому применению.Вторым важным этапом производства многослойных конструкций является соединение сборных обшивок и легкого внутреннего слоя. Основными методами производства (которые уже представлены на рынке) являются либо периодический процесс, когда предварительно изготовленные слои склеивают и собирают вместе, либо процесс, при котором вспенивающая жидкость для формирования материала сердцевины вводится между двумя предварительно изготовленными лицевыми слоями ( Allen 1969; Li et al .2014). Недостатками этих процессов являются отсутствие одновременного изготовления всех слоев вместе и некоторые ограничения в отношении технологий производства.

    Среди всех процессов одностадийный процесс ( вспенивание на месте, ) демонстрирует большой потенциал для упрощения производственного процесса, а также соединения сэндвич-оболочек и сердцевины (Zenkert 1997). Людтке (2011) и Шалбафан и др. . (2012) показали, что одностадийный процесс формирования многослойных структур имеет большой потенциал для производства легких вспененных древесностружечных плит. Характеристики материалов внутреннего слоя, , например. , их термореактивная или термопластичная природа, создают проблемы в одностадийном производственном процессе.В случае термопластичных материалов внутреннее охлаждение для стабилизации панели необходимо на заключительной стадии производства пресса. Шалбафан и др. . (2012) отметили, что материалы внутреннего слоя должны иметь расширяемую твердую гранулированную форму для использования в одностадийном процессе производства пенопластовых древесностружечных плит. С другой стороны, использование термореактивных вспененных материалов в качестве материалов внутреннего слоя не требует внутреннего охлаждения, но такие материалы (расширяемые термореактивные твердотельные грануляты), которые отвечают требованиям одностадийного производственного процесса, еще не доступны на рынке.

    Полиуретан (ПУ) — это полимер, состоящий из органических звеньев, соединенных уретановыми связями. Большинство используемых полиуретанов представляют собой термореактивные полимеры, которые не нужно охлаждать для стабилизации (Sonnenschein and Koonce 2012). ПУ обычно образуются в результате реакции между компонентами полиола (PO) и изоцианата (ISO) и имеют жидкую фазу перед вспениванием, что представляет проблему для вспенивания in-situ . Различные пенополиуретаны (мягкие, эластомерные и жесткие) могут быть произведены в зависимости от типа полиолов, используемых для изготовления пенопласта (Ionescu 2005).Полиолы с числом ОН от 300 до 500 предпочтительно используются для изготовления жестких пенополиуретанов, которые представляют собой простые полиэфирполиолы и полиэфирполиолы. Жесткие пенополиуретаны можно производить в диапазоне плотности от 40 до 1000 кг / м 3 , в зависимости от их полиольной структуры. Более низкая плотность (<60 кг / м 3 ) подходит для изоляционных материалов, в то время как более высокая плотность (> 500 кг / м 3 ) подходит для декоративных применений (Ionescu 2005). Пенополиуретан высокой плотности может иметь отличные характеристики в различных областях применения, но эффект легкости, необходимый для сэндвич-структур, в этих пенопластах больше не существует.Чтобы получить легкие панели на древесной основе, средний слой должен иметь значительно меньшую плотность (<300 кг / м 3 ), чем обычные панели. Когда плотность внутреннего слоя ниже, достигается формирование более легких панелей. Смесь двух различных полиолов (используемых для изоляционных и декоративных целей) может обеспечить легкость конструкции и отличные характеристики пены.

    В этом исследовании два разных полиола, один из которых обычно используется для изоляции, а другой — для декоративных целей, были смешаны вместе для достижения желаемой плотности пены и лучшей обрабатываемости.Целью этого исследования является производство древесностружечных плит из вспененного материала в моделируемом одностадийном процессе (с учетом проблем, упомянутых выше) с использованием жесткого полиуретана в качестве внутреннего слоя. Для моделирования одноэтапного производственного процесса необходимо использовать методы разделения поверхностных слоев. Таким образом, были изучены эффекты различных методов, используемых для разделения поверхностного слоя и впрыска пены в смоделированном одностадийном процессе. Также были проанализированы механические и физические свойства изготовленных таким образом панелей.

    ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

    Материалы

    Обычные мелкие частицы древесины, в основном бука и тополя (≤ 2 мм), использовались для облицовочных слоев и поставлялись местным заводом по производству древесно-стружечных плит в Иране. Частицы смешивали со смолой на основе формальдегида мочевины (UF) (12%) (Amol Resin Ltd., Иран) и сульфатом аммония (1%) в качестве отвердителя. Смола UF имела содержание твердого вещества и pH 62% и 7,1 соответственно. Целевая плотность поверхностного и нижнего слоев поддерживалась постоянной на уровне 700 кг / м 3 .Толщина поверхностного слоя варьировалась (3, 4 и 5 мм для каждого из двух лицевых слоев), соответственно, изменялась и соответствующая плотность панели (300, 370 и 440 кг / м 3 ).

    Смесь простого полиэфира (Kupa 501) и сложных полиэфирполиолов (Kupa 150) смешивали с полимерным метилендифенилдиизоцианатом (pMDI) для получения центрального слоя. Используемые химические вещества были поставлены компанией Jazb Setareh Co., Иран. Заданная плотность подготовленного внутреннего слоя поддерживалась постоянной на уровне 120 кг / м 3 .

    Подготовка образца для испытаний

    Пенопластовые древесно-стружечные плиты (толщиной 19 мм) были произведены в смоделированном одностадийном процессе, состоящем из четырех последовательных стадий. Панели были изготовлены с различной толщиной поверхностного слоя 3, 4 и 5 мм, и, соответственно, внутренний слой пенопласта варьировался по толщине 13, 11 и 9 мм соответственно. Процесс, использованный в этом исследовании, описан на рис. 1. В идеальном промышленном одностадийном производственном процессе используются четыре последовательных этапа: уплотнение поверхностного слоя, разделение поверхностного слоя, впрыскивание пены и стабилизация панели.Можно констатировать, что наиболее сложными этапами являются разделение поверхностного слоя и нагнетание пены. Следовательно, были применены различные методы для разделения слоев и впрыска пены, чтобы определить их эффект на таких сложных этапах.

    Рис. 1. Разработка технологического процесса производства пенопластовых ДСП в промышленных масштабах

    Проиллюстрированный одностадийный производственный процесс (рис. 1) был сначала смоделирован в лабораторном масштабе.Для начала два поверхностных слоя (после смола частиц и формирования мата) уплотняли до отверждения УФ-смолы (в конце секции прессования). Затем поверхностные слои были разделены в лабораторном масштабе благодаря использованным методам разделения. После формирования нижнего слоя и перед формированием лицевого слоя применялись различные методы разделения с использованием либо несмолистых древесных частиц, либо метода распыления воды. Обычные мелкие несмолистые частицы древесины (400 г / м 2 ) использовали в качестве разделительного материала между двумя слоями.Количество распыленной воды поверх нижнего слоя составляло 60 г / м 2 , чтобы образовалась паровая масса (на стадии подготовки поверхностных слоев) между двумя слоями для разделения слоев. Более высокое количество распыляемой воды могло бы повлиять на образование пены и связь между лицевыми и сердцевинными слоями. Следовательно, необходимо поддерживать как можно более низкий уровень распыляемой воды. Для удаления несмолистых древесных частиц или плохо связанных частиц между поверхностью и нижним слоем, после отделения поверхностного слоя, но до стадии впрыска пены, использовался отсос (пылесос).

    На этапе впрыска пены также использовались два разных метода; Для этого использовался либо деревянный каркас (закрытая система), либо четыре небольших деревянных кубика (открытая система). Высота деревянного каркаса и деревянных кубиков была такой же, как толщина слоя пенопласта (13, 11 или 9 мм), и они располагались поверх нижнего слоя. Затем смесь компонентов пены впрыскивалась (заливалась) на нижний слой и, соответственно, поверх него сразу же укладывался верхний поверхностный слой.После этого вся сборка была помещена на второй пресс (без зон нагрева), чтобы сохранить желаемую толщину панели (стабилизация панели). Рисунок 2 иллюстрирует смоделированный одностадийный процесс производства пенопластовых панелей в лабораторном масштабе.

    Таблица 1 показывает состав переменных панели. Чтобы подтвердить влияние методов разделения лицевого слоя на свойства панелей, контрольные образцы (с использованием периодического процесса) также были изготовлены без каких-либо методов разделения (где каждый поверхностный слой был изготовлен отдельно).

    Таблица 1. Способы производства древесностружечных плит с пенопластом

    * Не смолистые древесные частицы, используемые между нижним и поверхностным слоями.

    ** Распыляемая вода, используемая поверх нижнего слоя.

    Составы пены

    Полиол простого полиэфира на нефтяной основе (Kupa 501) и полиол сложного полиэфира (Kupa 150) использовали после определения их гидроксильного числа (450 мг КОН / г и 306 мг КОН / г, соответственно) и содержания воды (0.15% и 0,1% соответственно). Сводка типичных физических и химических свойств обоих полиолов (от поставщиков) приведена в таблице 2. Химические вещества: полимерный метилендифенилдиизоцианат (pMDI), кремниевое поверхностно-активное вещество — полисилоксановый эфир, катализатор — диметилциклогексиламин и вспенивающий агент — ГФУ R-141b использовали в полученном виде. Содержание групп NCO в pMDI составило 31% (согласно паспорту поставщика).

    Таблица 2. Физические и химические свойства полиолов

    * Ароматический полиэфирный полиол.

    ** Значения, проверенные экспериментально.

    Таблица 3. Составы и реакционная способность жестких пенополиуретанов

    Методика рецептуры жесткого пенополиуретана представлена ​​в Таблице 3. Он был приготовлен двухэтапным методом. Полиолы смешивали с катализатором, поверхностно-активным веществом и вспенивающим агентом для получения гомогенной смеси в соответствии с процедурой приготовления. Затем смесь полиолов смешивали с pMDI (приблизительно 10 с) перед инъекцией.Данные о реакционной способности жесткого пенополиуретана были получены в ходе «чашечного теста» и представлены в таблице 3 (Ionescu 2005).

    Характеристики панелей

    Чтобы охарактеризовать новые произведенные панели и изучить влияние различных методов разделения слоев и инъекции полиуретана, а также влияние толщины поверхностного слоя, были проведены механические и физические испытания. Прочность на изгиб (EN 310 (1993)), прочность внутреннего сцепления (EN 319 (1993)) и сопротивление выдергиванию торцевого / краевого винта (EN 13446 (2002)) были определены в качестве основных механических свойств.Физическое поведение (EN 317 (1993)) панелей было охарактеризовано путем измерения разбухания по толщине и тенденции водопоглощения после длительного времени выдержки (до 786 ч после погружения в воду). Для каждого варианта панели готовили по три повтора. Три образца из каждой повторности ( n = 9) были отобраны и протестированы случайным образом. Перед испытанием все образцы кондиционировали в климатической камере при относительной влажности 65% и температуре 20 ° C до достижения постоянной массы. Физические испытания проводились на неотшлифованных образцах.

    Измерение выбросов формальдегида

    Чтобы лучше понять свойства этих новых древесностружечных плит из вспененного материала, было проведено испытание на выброс формальдегида. Влияние толщины поверхностного слоя и распыляемой воды (для разделения слоев) на выделение формальдегида панелями было исследовано с использованием колбового метода (EN717-3 (1996)). Раствор мочевины и воды использовали для распыления в качестве метода разделения поверхностного слоя для контроля эмиссии формальдегида.Количество использованной мочевины составляло приблизительно 10% в расчете на твердое содержание смолы в одном лицевом слое. Более подробная информация о вариантах панелей, используемых для выделения формальдегида, представлена ​​в таблице 4.

    Таблица 4. Переменные панели , используемые для измерения выбросов формальдегида

    * Каждый поверхностный слой изготавливали отдельно (контрольный образец).

    ** Для разделения поверхностных слоев использовали раствор мочевины и воды.

    Статистический анализ

    Двусторонний дисперсионный анализ (ANOVA) механических и физических свойств был выполнен с помощью статистического пакета для программного обеспечения социальных наук (программное обеспечение SPSS, IBM, США). Статистические различия между вариациями оценивались путем множественных сравнений на основе теста Дункана из-за однородности вариаций. Парный T-тест также использовался для сравнения различных значений методов разделения и закачки. Статистическая значимость была установлена ​​на уровне P <0.05.

    РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

    Влияние методов разделения поверхностных слоев

    Одним из наиболее важных этапов разработки одностадийного процесса производства панелей с пенопластом является разделение поверхностного и нижнего слоев для впрыска пены. Влияние двух различных методов разделения (несмолистые частицы и распыленная вода) на значения прочности на изгиб (MOR) и внутренней связи (IB) представлены на рис. 3. Значения обоих свойств (MOR и IB) для не- Метод смолистых частиц был немного выше, чем метод распыления воды, но такие различия не были обнаружены статистически значимыми.На прочность на изгиб в основном влияли плотность панели и качество поверхностного слоя, которое было почти одинаковым для обоих типов панелей. На величину внутреннего сцепления в панелях с пенопластом влияло качество поверхности раздела (лицевой и сердцевинный слой) (Shalbafan et al .2013b). В случае метода распыления воды между поверхностным и нижним слоями образовывалась масса водяного пара, которая влияет на отверждение УФ-смолы на частицах, образующих внутренние стороны лицевых слоев.Слабые внутренние поверхности приводят к снижению значений прочности внутреннего сцепления. Кроме того, более высокое содержание влаги в мате (в случае распыления воды) может также привести к снижению сшивки клея и, соответственно, к ослаблению характеристик склеивания (Roffael 1993).

    Рис. 3. Влияние методов разделения поверхностного слоя на прочность на изгиб и прочность внутреннего соединения

    На рис.3. Результаты показали, что контрольные образцы имели значительно более высокие значения MOR и IB, чем образцы, полученные с помощью непрерывных процессов. Как упоминалось ранее, качество поверхностного слоя из-за более плотного поверхностного слоя было причиной более высоких значений MOR в контрольных образцах. Для изготовления контрольных образцов не использовалась методика разделения. Следовательно, отсутствие слабосвязанных частиц привело к лучшей адгезии с компонентами пены. Некоторые слабые и плохо связанные частицы всегда будут присутствовать на внутренних поверхностях слоев в случае несмолистых древесных частиц и методов отделения водяным распылением, которые влияют на значения внутреннего сцепления.Этих слабых частиц не было в контрольных образцах. Хотя эталонные образцы имели более высокие MOR и IB, чем у панелей с пенопластом, они не могут быть одобрены в мебельной промышленности из-за процесса серийного производства (Shalbafan et al . 2013b).

    Следует отметить, что минимальные требования к значениям IB согласно EN312 / P2 были достигнуты для всех вариантов панели. Хотя MOR почти на 30 процентов ниже, чем EN312 / P2 для панелей, произведенных с помощью разработанного одноэтапного процесса, он все еще находится в желаемом диапазоне для специальных применений.

    Влияние методов разделения поверхностного слоя на извлечение торцевого винта (FSW) и извлечение краевого винта (ESW) представлено на рис. 4. Результаты показали, что методы разделения не оказали значительного влияния на FSW и ESW. На FSW влияло качество поверхностного слоя, которое было практически одинаковым для обоих методов. На ESW повлияли структуры пены, которые также были одинаковыми для обоих методов из-за схожего состава пены.

    FSW эталонных образцов был значительно выше, чем у панелей, изготовленных с помощью одностадийного производственного процесса, поскольку они имели лучшее качество поверхности и нижнего слоя.ESW не претерпел значительных изменений в контрольных образцах, поскольку компоненты пены оставались постоянными во всех вариантах панели.

    Рис. 4. Влияние техники разделения поверхностных слоев на извлечение торцевых и краевых винтов

    Влияние методов впрыска пены

    Два разных метода (закрытая и открытая системы) использовались для впрыска пены между разделенными слоями.Влияние методов впрыска на прочность на изгиб и значения внутренней связи было проиллюстрировано на рис. 5. Результаты показали, что различные системы впрыска не влияют на прочность на изгиб и значения прочности внутренней связи. Следует отметить, что впрыскиваемая (залитая) пенная смесь не выливалась со сторон образца в случае открытого впрыска из-за высокой вязкости и очень короткого времени вспенивания (25 с) пенной смеси. Кроме того, визуальное наблюдение показало, что смесь ПУ в основном перемещалась в направлении высоты (направлении подъема), а ее боковые перемещения были довольно низкими.Полимерный изоцианат (pMDI) добавляли только к смеси полиолов перед инъекцией. Смесь перемешивали примерно 10 с и сразу выливали поверх нижнего слоя. Сливание смеси происходило сразу после заливки (впрыска) пены, излияния пены не наблюдалось. В конечном итоге можно предположить, что системы впрыска пены не оказывают существенного влияния на процесс вспенивания и, соответственно, на свойства панели.

    Фиг.5. Влияние технологий впрыска пены на значения прочности на изгиб и прочности внутреннего сцепления

    На рисунке 6 представлены результаты значений извлечения торцевых и краевых винтов для панелей, изготовленных с использованием различных систем впрыска пены.

    Рис. 6. Влияние техники впрыска пены на отвод торцевых и краевых винтов

    Результаты показали, что значения FSW и ESW не сильно изменились при изменении систем впрыска пены.Значения торцевых винтов в основном зависят от качества поверхностных слоев, которое было одинаковым для обоих вариантов (Shalbafan et al . 2013b). Значения краевого винта зависят от процедуры вспенивания и полученной структуры пены. Таким образом, можно сделать вывод, что структура пены в обеих системах впрыска практически одинакова, поскольку значения ESW были почти сопоставимы.

    Влияние толщины слоя

    Плотность панели и содержание влаги в панелях после двух недель кондиционирования (при 20 ° C и относительной влажности 65%) представлены в таблице 5.Толщина панели осталась неизменной (19 мм), а толщина поверхностного слоя увеличилась с 3 до 5 мм. Следовательно, плотность панели была увеличена за счет увеличения толщины поверхностного слоя с 3 (302 кг / м 3 ) до 5 мм (439 кг / м 3 ). Влагосодержание было выше в панелях с более толстыми поверхностными слоями, потому что в более толстых панелях содержится больше гигроскопичных материалов.

    Таблица 5. Плотность панели и содержание влаги

    * Цифры в скобках — стандартное отклонение

    Влияние толщины поверхностного слоя на свойства панели (MOR и IB) показано на рис.7. Значения MOR незначительно увеличились с 9,5 МПа для панелей толщиной 3 мм до 10,5 МПа для поверхностных слоев панелей толщиной 5 мм. Толщина, плотность и структура каждого слоя пенопластовых панелей были наиболее важными факторами, влияющими на прочность на изгиб (Vinson 2005; Link et al .2011). Плотность панелей была увеличена за счет увеличения толщины поверхностного слоя с 3 мм (300 кг / м 3 ) до 5 мм (440 кг / м 3 ). Эта увеличенная плотность панели привела к увеличению прочности на изгиб.Также можно заметить, что древесина стала жестче и прочнее, чем материал полимерного сердечника. Утолщение поверхностных слоев сопровождалось уменьшением толщины внутреннего слоя пенопласта с 13 до 9 мм, и, соответственно, были получены более высокие значения MOR. Чен и Ян (2012) также обнаружили, что уменьшение отношения толщины сердцевины поверхностного слоя привело к увеличению свойств изгиба сэндвич-панелей.

    Значения прочности внутреннего сцепления снизились при увеличении толщины поверхностного слоя с 3 мм (0.От 46 Н / мм 2 ) до 5 мм (0,17 Н / мм 2 ). Шалбафан и др. . (2012) отметили, что преобладающим фактором, влияющим на значения прочности внутреннего сцепления панелей из пенопласта, является качество границы раздела лицевой и сердцевинной частей. Образцы, приготовленные с толщиной грани 3 мм, разрушились в лицевом слое в непосредственной близости от границы раздела, а для образцов с толщиной грани 5 мм разрушение произошло в середине поверхностных слоев. Как упоминалось ранее, масса водяного пара, образующаяся между поверхностным и нижним слоями, влияет на сшивание клея и, соответственно, дополнительно ослабляет характеристики склеивания в более толстых поверхностных слоях (Roffael 1993).

    Рис. 7. Влияние толщины поверхностных слоев на прочность на изгиб и значения внутреннего сцепления

    Значения отвода торцевых и краевых винтов для панелей с разной толщиной поверхностного слоя показаны на рис. 8. Результаты показали, что FSW линейно увеличивается с увеличением толщины поверхностного слоя. FSW увеличивается почти до 30% за счет каждого дополнительного миллиметра толщины поверхностного слоя.Значения извлечения краевого винта существенно не изменились, и значения ESW, безусловно, также зависели от состава пены, но они оставались постоянными для всех вариантов панели.

    Рис. 8. Влияние толщины поверхностного слоя на отвод торцевых и краевых винтов

    Влияние толщины поверхностного слоя на набухание толщины и водопоглощение при времени выдержки до 786 ч представлено на рис.9. Значения набухания по толщине были выше для панелей с более толстыми поверхностными слоями. Значения TS почти достигают максимального уровня (от 5% до 7%) примерно через 48 часов замачивания. Впоследствии увеличение TS было значительно снижено до достижения 786 ч времени выдержки, в то время как TS существенно не изменилась. На TS панелей с пенопластом влияет толщина поверхностного слоя (Luedtke 2011). Похоже, что деревянные частицы были насыщены после короткого времени (48 часов) замачивания, и это состояние не меняется при продлении замачивания до 786 часов (Shalbafan et al .2013а). Следует также учитывать, что внутренний слой пенопласта не влияет на набухание по толщине из-за его гидрофобной природы.

    На рис. 9В показаны значения водопоглощения панелей. Значения водопоглощения (WA) значительно увеличились при увеличении толщины лицевого слоя с 3 до 5 мм. Значения WA также неуклонно увеличивались для всех панелей во время замачивания (от 2 до 786 ч), но скорость поглощения воды изменялась во время погружения. Интенсивное впитывание можно наблюдать в течение начального периода замачивания (48 часов), а при более длительном времени замачивания (от 48 до 786 часов) наблюдается почти линейная тенденция.Большая часть воды (> 60%) была впитана в начальный период (48 ч) замачивания. На значения WA в панелях с пенопластом влияли поверхностный слой (толщина и плотность) и структура ячеек пены (пустоты между ячейками и раздробленные ячейки) (Sabbahi and Vergnaud 1993; Link et al .2011). Следовательно, сравнивая части A и B на фиг.9, можно констатировать, что поверхностные слои являются преобладающими факторами, влияющими на WA в течение начального периода выдержки (48 часов). Вода в основном поглощается как пустотами между ячейками пены, так и раздробленными ячейками при более длительном времени замачивания (от 48 до 786 часов).Также стоит упомянуть, что WA не прекращалась даже после 786 часов выдержки, что показывает, что вода медленно, но неуклонно проникает во внутренние пустоты образцов (Schwartz et al , 1989).

    Измерение выбросов формальдегида

    Эмиссия формальдегида (FE) из панелей из пенопласта была определена колбовым методом, как показано на рис. 10. Результаты показали, что FE линейно увеличивается при увеличении толщины поверхностного слоя с 3 до 5 мм (коды C, D, и E).Каждый дополнительный миллиметр толщины поверхностного слоя приводит к увеличению FE на 19%. Более высокое количество древесных частиц и смолы, используемой для увеличения толщины поверхностного слоя, приводит к более высокому выбросу формальдегида (Petersen et al . 1972).

    Использование методов разделения поверхностного слоя (, например, , распыление воды или несмолистые частицы) является одним из наиболее важных этапов производства в одноэтапном процессе изготовления панелей с пенопластом. Следовательно, чтобы понять влияние методов разделения (распыление воды) на FE, панель, полученная в результате одноэтапного процесса (код C), сравнивали с эталонной панелью (код F).Результаты показали, что КЭ панелей, изготовленных в смоделированном одноэтапном процессе, почти удвоился по сравнению с КЭ контрольных панелей. Причину этого можно увидеть в разбрызгиваемой воде (60 г / м 2 ), используемой для разделения поверхностного слоя. Петерсен и др. . (1972) заявили, что содержание влаги в мате из ДСП влияет на КЭ производимых панелей. Для контроля эмиссии формальдегида изготовленных панелей был применен раствор мочевины и воды (код K) для разделения поверхностного слоя.Сравнение кодов C и K показало, что добавление мочевины уменьшило вдвое (примерно на 50%) КЭ панелей, изготовленных в одностадийном производственном процессе. Мочевина является одним из наиболее эффективных и в то же время самых дешевых поглотителей формальдегида на рынке (Ashaari et al .2016; Boran et al .2011). Колочный метод подходит только для внутреннего контроля производства древесных плит. Следовательно, официальных предельных значений не публиковалось.

    Фиг.10. Эмиссия формальдегида панелей из пенопласта

    ВЫВОДЫ

    1. Это исследование показало, что древесностружечные плиты из пенопласта с использованием жесткого полиуретана в качестве внутреннего слоя могут быть произведены в смоделированном одностадийном производственном процессе.
    2. Исследование показало, что методы производства (методы разделения и впрыска) не оказывают существенного влияния на характеристики панели, но свойства панелей эталонных панелей и панелей, произведенных в смоделированном процессе, значительно различались.Значения MOR, IB и FSW были значительно выше в контрольных панелях из-за лучшего качества их поверхностного слоя.
    3. Увеличение толщины поверхностного слоя (с 3 до 5 мм) увеличивает значения MOR и FSW и приводит к значительному снижению IB. TS и WA также были увеличены за счет увеличения толщины поверхностных слоев.
    4. TS и WA были интенсивными в течение начального периода замачивания (48 ч), а затем замедлились. Результаты показали, что поверхностные слои были почти насыщенными после начального времени выдержки, что отражалось в чрезвычайно низком TS после начального времени выдержки.Однако вода все еще абсорбировалась в конце времени выдержки (до 786 ч), поскольку она мигрирует в пустоты между ячейками пены.
    5. Увеличение толщины поверхностного слоя приводит к увеличению КЭ образцов. Распыляемая вода в качестве метода разделения почти вдвое увеличивает КЭ из образцов, что можно контролировать, добавляя мочевину в разбрызгиваемую воду.
    6. В целом, древесностружечные плиты из пенополиуретана показали хороший потенциал для использования в мебельной промышленности. Дальнейшие исследования в рецептуре полиуретана потребуются для улучшения структуры пены, которая, соответственно, может повлиять на характеристики панели.

    БЛАГОДАРНОСТИ

    Авторы выражают благодарность Иранскому национальному научному фонду (INSF) за финансовую поддержку этого исследования в рамках гранта № 93012950.

    ССЫЛКИ

    Аллен, Х. Г. (1969). Анализ и проектирование структурных сэндвич-панелей , Pergamon Press, Оксфорд, Великобритания.

    ASTM D4672 — 12 (2012). «Стандартные методы испытаний полиуретанового сырья: определение содержания воды в полиолах», ASTM International, Вест Коншохокен, Пенсильвания, США.

    ASTM D4699-03 (2013). «Стандартный метод испытания плотности вибрационной упаковки крупных сформированных частиц катализатора и носителя катализатора», ASTM International, West Conshohocken, PA, USA.

    ASTM D4890 — 13 (2013). «Стандартные методы испытаний полиуретанового сырья: определение цвета по Гарднеру и APHA полиолов», ASTM International, Вест Коншохокен, Пенсильвания, США.

    ASTM D4878 — 15 (2015). «Стандартные методы испытаний полиуретанового сырья: определение вязкости полиолов», ASTM International, West Conshohocken, PA, USA.

    ASTM D4274-16 (2016). «Стандартные методы испытаний полиуретанового сырья: определение гидроксильных чисел полиолов», ASTM International, West Conshohocken, PA, USA.

    Ашаари, З., Ли, А. М. Х., Азиз, М. Х. А. и Нордин, М. Н. (2016). «Добавление гидроксида аммония в качестве поглотителя формальдегида для древесины сесендук ( Endospermum diadenum ), компрегнированной фенольными смолами», Eur. Дж. Вуд Вуд Прод . 74 (2), 277-280. DOI: 10.1007 / s00107-015-0995-9

    Боран, С., Уста М., Гемуеская Е. (2011). «Снижение выделения формальдегида из древесноволокнистых плит средней плотности, произведенных путем добавления различных аминовых соединений к карбамидоформальдегидной смоле», Int. J. Adhes. Клеи. 31 (7), 674-678. DOI: 10.1016 / j.ijadhadh.2011.06.011

    Чен, З., и Ян, Н. (2012). «Исследование модулей упругости сэндвич-панелей с сотовым заполнителем из крафт-бумаги», Compos. Часть B-англ. 43, 2107-2114. DOI: 10.1016 / j.compositesb.2012.03.008

    EN 310 (1993).«Панели на основе древесины — Определение модуля упругости при изгибе и прочности на изгиб», Европейский комитет по стандартизации, Брюссель, Бельгия.

    EN 310 (2010). «ДСП. Технические условия », Европейский комитет по стандартизации, Брюссель, Бельгия.

    EN 317 (1993). «ДСП и древесноволокнистые плиты — определение разбухания по толщине после погружения в воду», Европейский комитет по стандартизации, Брюссель, Бельгия.

    EN 319 (1993). «ДСП и древесноволокнистые плиты — Определение прочности на разрыв перпендикулярно плоскости плиты», Европейский комитет по стандартизации, Брюссель, Бельгия.

    EN 323 (1993). «Панели на древесной основе — определение плотности», Европейский комитет по стандартизации, Брюссель, Бельгия.

    EN 320 (1993). «ДВП. Определение сопротивления осевому извлечению винта », Европейский комитет по стандартизации, Брюссель, Бельгия.

    EN 717-3 (1996). «Панели на древесной основе. Определение высвобождения формальдегида — Часть 3: Высвобождение формальдегида методом колбы », Европейский стандарт, Брюссель, Бельгия.

    EN 13446 (2002).«Панели на древесной основе. Определение выносливости крепежа », Европейский стандарт, Брюссель, Бельгия.

    Фейфель, С., Поганиц, В. Р., Шебек, Л. (2013). «Использование легких плит для сокращения выбросов в атмосферу в деревообрабатывающей промышленности Германии — перспективы?», Environ. Sci. Евро. 25, 5. DOI: 10.1186 / 2190-4715-25-5

    Грюневальд Дж., Парлевлит П. и Альтштадт В. (2015). «Производство термопластичных композитных сэндвич-конструкций; Обзор литературы », J.Термопласт. Состав . DOI: 10.1177 / 0892705715604681

    Ионеску, М. (2005). Химия и технология полиолов для полиуретанов , Rapra Technology Limited, Великобритания.

    Ли Дж., Хант Дж. Ф., Гонг С. и Цай З. (2014). «Высокопрочные сэндвич-панели на основе древесины, армированные стекловолокном и пеной», BioResources 9 (2), 1898-1913. DOI: 10.15376 / biores.9.2.1893-1913

    Линк, М., Колбич, Ч, Тонди, Г., Эбнер, М., Виланд, С., и Петучниг, А.(2011). «Пены на основе танинов без формальдегида и их использование в качестве легких панелей», BioResources 6 (4), 4218-4228. DOI: 10.15376 / biores.6.4.4218-4228

    Людтке Дж. (2011). «Разработка и оценка концепции непрерывного производства легких панелей, включающих полимерный сердечник и древесную облицовку», докторская диссертация , Гамбургский университет, Гамбург, Германия.

    Петерсен, Х., Ройтер, В., Эйзеле, В., и Виттманн, О. (1972). «Zur Formaldehydeab-spaltung bei der Spanplattenerzeugung mit Harnstoff-Formaldehyde-Bindermitteln», Holz Roh Werkst. 31 (12), 463-469. DOI: 10.1007 / BF02613831

    Э. Роффаэль (1993). Формальдегид из ДСП и других деревянных панелей , Институт лесных исследований Малайзии (FRIM), Куала-Лумпур, Малайзия.

    Саббахи А. и Верно Дж. М. (1993). «Поглощение воды пенополиуретаном. Моделирование и эксперименты », Eur. Polym. J. 29 (9), 1243-1246. DOI: 10.1016 / 0014-3057 (93) -9

    Шалбафан А., Веллинг Дж. И Людтке Дж. (2012). «Влияние параметров обработки на механические свойства легких сэндвич-панелей с пенопластом», Wood Mater.Sci. Англ. 7 (2), 69-75. DOI: 10.1080 / 17480272.2012.661459

    Шалбафан А., Веллинг Дж. И Луедтке Дж. (2013a). «Влияние параметров обработки на физические и структурные свойства легких сэндвич-панелей с пенопластом», Wood Mater. Sci. Англ. 7 (2), 69-75. DOI: 10.1080 / 17480272.2012.684704

    Шалбафан А., Людтке Дж., Веллинг Дж. И Фрювальд А. (2013b). «Физиомеханические свойства сверхлегких пенопластовых древесностружечных плит: различная плотность сердцевины», Holzforschung 67 (2), 169-175.DOI: 10.1515 / hf-2012-0058

    Шварц, Н. В., Бомберг, М., и Кумаран, М. К. (1989). «Пропускание водяного пара и накопление влаги в пенополиуретане и полиискоцианурат», ASTM STP 1039, H.R. Trechsel и M. Bomberg (ред.), Американское общество испытаний и материалов, Филадельфия, Пенсильвания, стр. 63-72.

    Зонненшайн, М., Кунсе, В. (2012). «Полиуретаны», in: Encyclopedia of Polymer Science and Technology , 4 th Ed., H. Mark (ed.), John Wiley & Sons, Хобокен, Нью-Джерси. DOI: 10.1002 / 0471440264.pst295

    Винсон, Дж. Р. (2005). «Сэндвич-конструкции; Прошлое, настоящее и будущее »в: Многослойные конструкции 7; Продвижение сэндвич-структур и материалов: материалы 7-й Международной конференции по многослойным конструкциям . О. Т. Томсен, Э. Божевольная и А. Ликегард (ред.), Ольборгский университет, Ольборг, Дания, стр. 29–31.

    Зенкерт, Д. (1997). Введение в сэндвич-конструкцию , Engineering Material Advisory Services Ltd., Крэдли Хит, Великобритания.

    Статья поступила: 12 июля 2016 г .; Рецензирование завершено: 4 сентября 2016 г .; Доработанная версия получена и принята: 5 сентября 2016 г .; Опубликовано: 22 сентября 2016 г.

    DOI: 10.15376 / biores.11.4.9480-9495

    Более чистое производство пенополиуретана: замена обычного сырья, оценка огнестойкости и воздействия на окружающую среду

    Основные моменты

    Осадок бумажных отходов снижает выбросы CO 2 и CO во время пожара.

    Осадок бумажных отходов улучшает физико-механические свойства жесткого пенополиуретана.

    Осадок бумажных отходов и антипирен на основе фосфатов демонстрируют синергетический эффект.

    Карбонат кальция в осадке бумажных отходов действует как барьер для распространения пламени.

    Система полиола таллового масла, воды и частиц PPWS снижает выбросы диоксида углерода.

    Реферат

    В данной работе представлены результаты в области материаловедения, и они связаны с переработкой частиц осадка отходов бумажного производства в количестве 10 и 20 мас.% В жесткий пенополиуретан на основе таллового полиола. с трис (1-хлор-2-пропил) фосфатным антипиреном и без него.Изучено влияние обеих систем на физико-механические свойства, термическую стабильность, огнестойкость и воспламеняемость. Частицы шлама отходов бумажного производства, заполненные жесткими пенополиуретаном, обладают лучшими противопожарными характеристиками, что приводит к снижению выбросов CO 2 и CO, а также к снижению средней скорости тепловыделения. Сканирующая электронная микроскопия показала, что частицы осадка бумажных отходов и трис (1-хлор 2-пропил) фосфат вместе действуют систематически, и может наблюдаться синергизм между двумя материалами.Также установлено, что частицы шлама отходов бумажного производства снижают теплопроводность прибл. 15% для пенополиуретана с частицами шлама отходов бумажного производства и прибл. 13% для пенополиуретана с частицами шлама отходов бумажного производства и обычным антипиреном. Кроме того, замена трис (1-хлор 2-пропил) фосфата, полиола на нефтяной основе и гидрофторуглеродов на 10 и 20 мас.% Частиц PPWS, полиола таллового масла и воды снижает выбросы диоксида углерода на 60.8% и 39,6% соответственно, что способствует более чистому производству жесткого пенополиуретана.

    Ключевые слова

    Осадок бумажных отходов

    Переработка

    Пенополиуретан

    Полиол таллового масла

    Огнестойкость

    Выбросы углекислого газа

    Рекомендуемые статьиСсылки (0)

    Полный текст

    © 2018 Elsevier Ltd. Все права защищены .

    Рекомендуемые статьи

    Ссылки на статьи

    Успех в области безопасности на рабочем месте в одной отрасли — охрана труда и безопасность

    Работа с опасными веществами: успех в области безопасности труда в одной отрасли

    Как производители гибкого пенополиуретана справляются с обращением с толуолдиизоцианатом.

    • Мишель Острове
    • 01 мая 2015 г.

    Более 12 миллионов американцев, или 9 процентов рабочей силы, заняты непосредственно на производстве. По данным Бюро экономического анализа, производители в США выполняют более трех четвертей всех исследований и разработок в частном секторе и внедряют больше инноваций, чем любой другой сектор. Инновации в одном месте становятся все более актуальными — это безопасное обращение с опасными веществами, которые часто требуются в производственном процессе.

    Одним из таких химикатов является толуолдиизоцианат (TDI), известный респираторный сенсибилизатор и необходимое сырье для производства многих типов гибкой полиуретановой пены. Для некоторых рабочих воздействие даже небольших количеств ТДИ может привести к профессиональной астме, и рабочий, у которого развивается это состояние, может быть не в состоянии переносить дальнейшее воздействие даже безопасных уровней изоцианатов ни на работе, ни дома.

    Практически весь ТДИ, используемый в качестве сырья, расходуется во время химической реакции, которая происходит в процессе производства пенопласта, поэтому риск воздействия на готовый продукт отсутствует.В этом тематическом исследовании основное внимание уделяется ТДИ в непрореагировавшей форме сырья и эффективности отраслевых методов безопасного обращения и снижения воздействия. Практика производства эластичных пенопластов может служить руководством для других отраслей, которые работают с аналогичным опасным сырьем.

    На протяжении более полувека производители гибких пенополиуретанов уделяют первоочередное внимание безопасности рабочих и разрабатывают механические системы и рабочие процедуры, которые помогают управлять обработкой TDI в соответствии со стандартами передовой практики на всех этапах процесса получения, хранения и производства.

    Промышленная торговая группа, Ассоциация по производству пенополиуретана (PFA), способствовала обмену информацией о новейших технологиях и технологических инновациях в масштабах всей отрасли. Ее участники, занимающиеся производством пенопласта, могут похвастаться замечательной репутацией в области безопасности на примерно 70–80 производственных предприятиях в Северной Америке.


    Эта статья была впервые опубликована в майском выпуске журнала «Охрана труда и безопасность» за 2015 год.

    Объяснение нехватки пены; конец может быть около

    Производитель промышленных химикатов EverChem Specialty Chemicals объяснил в своем блоге нехватку пены, которая в настоящее время сказывается на мебельной промышленности.

    Поскольку пена легкая и громоздкая, доставлять ее очень далеко различным конечным потребителям, таким как производители мебели, постельных принадлежностей, сидений и т. Д., Неэффективно », — пишет компания. используют рынки и распространены по Северной Америке.

    Пена производится с использованием ряда химических веществ, но основными двумя являются полиол и толуолдиизоцианат (TDI). Для вспенивания требуется примерно две части полиола и одна часть TDI.Заводы по производству пенопласта покупают это сырье и доставляют его в железнодорожных вагонах или автоцистернах. Типичный завод по производству пеноматериалов будет иметь резервуары для хранения, достаточно большие для разгрузки нескольких железнодорожных вагонов (180 000 фунтов каждый) или автоцистерн (45 000 фунтов каждый). У них нет большого количества этого сырья, но они зависят от стабильных и своевременных поставок вагонов и грузовиков, чтобы производить пену для своих клиентов.

    Существует несколько различных сортов гибкого пенополиола, но наиболее распространенный из них состоит из трех основных сырьевых материалов — глицерина (инициатор), этиленоксида (EO) и, прежде всего, оксида пропилена (PO).ПО на сегодняшний день является основным ингредиентом.

    Есть несколько крупных производителей полиола с несколькими заводами на Среднем Западе, но большинство из них находится на побережье Персидского залива, недалеко от производителей оксида пропилена.

    PO производится тремя компаниями в Северной Америке: LyondellBasell, Dow и Indorama. Есть пять физических заводов, четыре из которых в Техасе и одно в Луизиане.

    Когда в марте прошлого года разразилась пандемия, было много неуверенности в отношении будущего спроса.Вся производственная цепочка «мебель-пенополиол-ПО» замедлилась.

    Никто не предсказывал, что спрос на постельные принадлежности и мебель вырастет, пока люди будут взаперти. Промышленность вернулась в июне в надежде наверстать упущенное в период с апреля по май. Промышленность пыталась работать со скоростью 120%, чтобы компенсировать два потерянных месяца, но заводы по производству ПО могут работать только на 100%, поэтому не хватало, чтобы обеспечить всех тем, что они хотели.Осенние проблемы с производством полиолефинов привели к сокращению производства полиолов до такой степени, что производителям пришлось скомпенсировать ассигнования для своих клиентов. Никто не мог получить все, что им было нужно.

    Затем в середине февраля на побережье залива обрушился зимний шторм. Когда ожидается ураган, нефтехимическая промышленность готовится и часто останавливает свои операции заранее, выдерживает шторм, а затем снова начинает работать безопасно и в относительно короткие сроки.Этот шторм застал всех неподготовленными, и многие заводы потеряли электроэнергию во время работы. Это дань уважения отрасли, всем инженерам и сотрудникам завода за то, что во время этого внезапного и неожиданного останова не произошло серьезных несчастных случаев. Линии на растениях замерзли. Были потеряны поставки электроэнергии, пара, азота и водорода. Все заводы по производству окиси пропилена были остановлены. Это было почти как неожиданный ураган Cat 5, обрушившийся на весь Техас посреди ночи.

    Для перезапуска этих заводов сначала требуются инженерные сети и электроэнергия.Ущерб невозможно оценить, пока не будут восстановлены такие услуги, как пар и азот (а во многих случаях они все еще не работают). Затем необходимо осмотреть все линии и отремонтировать повреждения. Заводы будут запускаться по сниженным тарифам, и могут потребоваться месяцы, чтобы вернуться к полному тарифу. Между тем, весь трубопровод запасов полиола пуст и требует повторного заполнения.

    История TDI похожа на окись пропилена, за исключением того, что есть только два внутренних производителя и два физических местоположения завода.Предложение дополняется некоторым импортом. Эти заводы расположены в Техасе и Луизиане и также пострадали от зимнего шторма.

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.