ПОДГОТОВКА ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ К ПЕРЕРАБОТКЕ Волков Е. А
ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПЕРЕРАБОТКА- комплекс технол. полимерных операций и приемов, с помощью к-рых из полимерных материалов изготовляют (формуют) изделия с заданными формой, размерами и св-вами.
К подготовительным операциям относятся: Смешение - технологический процесс, применяемый для введения в полимер добавок, которые целенаправленно изменяют его свойства и гомогенизируют композицию. - смешение компонентов - сушка - растворение - измельчение. Сушка (высушивание) — тепломассообменный процесс удаления жидкости из твёрдых, жидких веществ или их смесей с помощью испарения. Чаще всего в качестве удаляемой жидкости выступают влага или летучие органические растворители. На набухании и растворении полимеров сказывается их физическое состояние. Конечно, легче всего набухают и растворяются полимеры в вязкотекучем и высокоэластическом состоянии, молекулы которых связаны друг с другом наименее прочно. Измельчение – один из важнейших этапов подготовки отходов к переработке, поскольку степень измельчения определяет сыпучесть, размеры частиц и объемную плотность получаемого продукта. А регулирование степени измельчения позволяет повысить качество материала благодаря усреднению его технологических характеристик. Таким образом упрощается и переработка полимеров.
Смешение - технологический процесс, применяемый для введения в полимер добавок, которые целенаправленно изменяют его свойства и гомогенизируют композицию. Перед смешением ингредиентов целесообразно проводить просеивание компонентов, сушку, а при необходимости увлажнение и взвешивание. В некоторых случаях осуществляется дробление отходов, которые после измельчения подаются на смешение. Просеивание проводится с целью очистки материала от посторонних включений, а также от крупных агломератов. Сушку полимерных материалов ведут при повышенной влажности для того, чтобы исключить возникновение пор, раковин, вздутий и других видов брака уже на стадии переработки. Взвешивание производят с помощью дозаторов в крупносерийных производствах, а в мелкосерийных - на обычных технических весах. Дробление отходов осуществляется в измельчителях, дробилках, мельницах и Дробление отходов осуществляется в измельчителях, дробилках, других устройствах. Затем тонко измельченные порошки полимеров добавляют к первичным полимерам в количестве 5 -30 % с целью экономии базового полимера. Основным требованиям к процессам смешения является достижение структурной однородности, изотропности композиций. При введении в полимер наполнителей и некоторых других ингредиентов обычно увеличивается структурная неоднородность, поэтому в процессе смешения обычно стремятся к достижению равномерного распределения компонентов. Особенно к такому результату стремятся при введении красителей. При окрашивании к бесцветному гранулированному или порошкообразному полимеру добавляют окрашенный полимер. В некоторых случаях в полимеры вводят пигменты с целью окрашивания.
Рис. 1. Схемы смесителей барабанного типа Процессы смешения полимера с наполнителями, красителями или другими твердыми компонентами, а также с вторичным сырьем на производстве осуществляются в барабанных смесителях. Часто используются горизонтальные цилиндрические смесители барабанного типа (рис. 1. а). Недостаток его - перемешивание идет только вдоль плоскости вращения. Используются цилиндрические смесители со смещенной осью вращения ( «пьяная бочка» ) (рис. 1. б). Находит применение биконический вертикальный смеситель (рис. 1. в). Более эффективным является бицилиндрический или V-образный смеситель (рис. 1. г), а также тетраэдрический смеситель (рис. 1. д). При вращении барабанных смесителей сыпучие компоненты перемещаются за счет циркуляции материалов. Данный метод прост, он обеспечивает достаточно хорошее смешение, однако процесс смешения длителен и достаточно энергоемок. Для интенсификации смешения иногда применяются смесители с мешалками.
Некоторые полимерные материалы, используемые в производстве, являются гигроскопичными. При этом материал поглощает влагу, которая концентрируется внутри гранул. И если поверхностную влажность можно удалить простой термоподсушкой материала, то внутреннюю избыточную влагу в полимерном материале можно нейтрализовать только при помощи сушилки. Основные дефекты при литье изделий из гигроскопичных полимеров связаны именно с внутренней избыточной влажностью материалов. Обязательной предварительной сушки сухим воздухом требуют: АБС, САН, ПА, ПК, ПЭК, ПММА, ПУР; желательна предварительная подсушка: ПП, ПЭ, ПС. Современные системы предварительной сушки материала позволяют высушивать материал до требуемой остаточной влажности в среднем за 3 – 4 часа. Благодаря герметичности емкостей сушилки влажность материала в емкости остается неизменной и после окончания процесса сушки. При этом в разных емкостях можно одновременно сушить различные виды материалов в необходимом для производства количестве. .
К процессам измельчения прибегают при подготовке: полимерных материалов для их использования в специальных технологических процессах (напыление, нанесение покрытий); компонентов композиционных материалов к смешению (наполнители, красители, твердые ингредиенты и т. п. ); полимерных материалов для их повторного использования (дробление отходов). Механическое измельчение осуществляется в мельницах с многократным возвратом крупных фракций в рабочее пространство аппарата; мелкие фракции выносятся из рабочего пространства воздушным потоком.
Спасибо за внимание!!! Волков Е. А
Скачать презентацию ПОДГОТОВКА ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ К ПЕРЕРАБОТКЕ Волков Е А
Подготовка полимерной композиции переработке.pptx