Расчет завода по производству 4,0 тыс. тонн изделий из ПВХ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Выбор и обоснование рецептур полимерных композиций

1.1 Обоснование рецептуры полимерной композиции стеновой панели

Стеновые панели предназначены для применения в строительстве во внутренней и внешней отделке, изготавливаются методом экструзии из поливинилхлоридной композиции. По показателям физико-механических свойств относятся к группе жестких изделий.

Требования включают в себя такие характеристики как внешний вид, эксплуатационные свойства, экономичность. При эксплуатации стеновая панель должна обладать следующими свойствами: хорошей механической прочностью, ударостойкостью, атмосферостойкостью, водостойкостью, стойкостью к старению и световому излучению, а также огнестойкостью.

ПВХ является слабо полярным, аморфным материалом, находящимся при комнатной температуре в стеклообразном состоянии (Т_ст от +78 до

105 ⁰С). Основу композиции составляет суспензионный поливинилхлорид марки ПВХ СИ-64 («Сибвинил») (100 м.ч.), нижний предел константы Фикентчера К_ф=64, насыпная плотность от 0,50 до 0,60 г./см³, с остатком на сите №0063 от 80 до 90%, который обладает хорошей химической стойкостью, высокими диэлектрическими свойствами, высокой водостойкостью, светостойкостью и атмосферостойкостью.

В качестве наполнителя используется мел (20,0 м.ч.). Он повышает водостойкость, диэлектрические свойства, улучшает технологические свойства, а также удешевлению полимерной композиции и приданию изделию декоративных качеств, таких как белый цвет и глянец.

В процессе получения и переработки, а также при нагревании выше 100 ⁰С, перешедший в вязко-текучее состояние ПВХ подвергается деструкции с выделением хлористого водорода и образованию сопряженных двойных связей, что приводит к снижению эксплуатационных свойств изделия и его потемнению. Поэтому необходимо введение стабилизатора-смазки, являющийся антиоксидантом и антиозонантом. К числу таких стабилизаторов-смазкок относятся импортные добавки (5,1 м.ч.) - это смесь стеаратов металлов. Они связывают хлористый водород и образуют хлориды металлов, не оказывающих отрицательного влияния на композицию, а также увеличивают атмосферостойкость, стойкость к старению и действию УФ - излучения.

Для нейтрализации желтоватого оттенка, характеризующего первую стадию разложения ПВХ, вводят двуокись титана (2 м.ч.) - экономичный и универсальный пигмент с хорошими оптическими свойствами. Обладает высокой разбеливающей способностью, придает белым окрасам высокую яркость, способствует максимальной атмосферостойкости пластмасс, увеличивает водостойкость и теплостойкость изделия.

Таблица 1 - Рецептура полимерной композиции на производство стеновых панелей

Наименование ингредиентов	Массовые части	Массовые%	Плотность, кг/м3	Объемные части	Объемные%	Навеска, кг
ПВХ СИ 64	100,0	78,7	1370	73	85,1	102,3
Импортные добавки	5,1	4	1040	4,9	5,7	5,2
Мел	20,0	15,7	2690	7,4	8,6	20,4
Двуокись титана	2,0	1,6	4000	0,50	0,6	2,1
Итого	127,1	100,00		85,8	100,00	130

Плотность композиции 1484,3 кг/м³.

1.2 Обоснование рецептуры полимерной композиции кабель-канала и аксессуаров

Кабель-канал и аксессуары предназначены для применения в строительстве, в частности для прокладывания электропроводки и систем противопожарной безопасности. Требования, применяемые к ним, включают в себя такие характеристики как механическая прочность, повышенное электрическое сопротивление, влагостойкость, атмосферостойкость, стойкость к старению, а также огнестойкость.

Основу композиции составляет суспензионный поливинилхлорид марки ПВХ СИ-64 («Сибвинил») (100 м.ч.).

В качестве наполнителя, удешевляющего композицию и улучшающего технологические свойства и водостойкость используют мел (20 м.ч.). Для нейтрализации желтоватого оттенка, характеризующего первую стадию разложения ПВХ, вводят двуокись титана (2 м.ч.) - экономичный и универсальный пигмент с хорошими оптическими свойствами.

Для защиты полимерной композиции от выделения хлористого водорода, который оказывает отрицательное влияние на ПВХ, необходимо введение стабилизатора-смазки «Рипек GAV 106» (4,7 м.ч.), в основу которого входят смесь стеаратов металлов. Они связывают хлористый водород и образуют хлориды металлов, не оказывающих отрицательного влияния на композицию, а также увеличивают атмосферостойкость, стойкость к старению и действию УФ - излучения.

Для уменьшения вязкости и снижения температуры переработки, во избежание залипания композиции к поверхности оборудования в композицию вводят смазку (лубрикант) типа Смазка RL-105 (0,35 м.ч.) облегчающая переработку вследствие межпачечной пластификации, кроме того, улучшаются морозостойкость и увеличивают срок службы изделий.

Таблица 2 - Рецептура полимерной композиции на производство кабель-канала и аксессуаров

Наименование ингредиентов	Массовые части	Массовые%	Плотность, кг/м3	Объемные части	Объемные%	Навеска, кг
ПВХ СИ 64	100,0	78,7	1370	73	88,9	102,3
Рипек GAV 106	4,7	3,7	6100	0,8	1	4,8
Мел	20,0	15,7	2690	7,4	9	20,4
Двуокись титана	2,0	1,6	4000	0,50	0,6	2,1
Смазка RL-105	0,35	0,3	0,88	0,4	0,5	0,4
Итого	127,1	100,00		85,8	100,00	130

Плотность композиции 1548,1 кг/м³.

1.3 Обоснование рецептуры полимерной композиции гофротрубы

Гофротрубы используется в строительстве для прокладывания электропроводки и систем противопожарной безопасности. Основные требования, предъявляемые к гофротрубам при эксплуатации это высокие изоляционные свойства, эластичность, механическая прочность, антикоррозионная гибкость, стойкость к световому и термоокислительному старению, а также огнестойкость.

Основу композиции составляют суспензионный поливинилхлорид марки ПВХ СИ 64 (50 м.ч.), с нижним пределом константы Фикентчера К_ф=64 и ПВХ-С5868 ПЖ (50 м.ч.). Марка ПВХ-С5868пж имеет значение константы Фикентчера К_ф=58, насыпная плотность от 0,50 до 0,60 г./см³, с остатком на сите №0063 от 80 до 90%, Ж - переработка без пластификатора.

В качестве наполнителя используют мел (12 м.ч). Стабилизатор «Рипек G-TU/55» (2,4 м.ч.) вводится для связывания хлористого водорода и увеличивающий стойкость к старению.

Для уменьшения вязкости и снижения температуры переработки, во избежание прилипания изделия к поверхности формующего инструмента в композицию вводят смазки (лубриканты) типа Смазка Р-220 (0,7 м.ч.). Придание изделию серого цвета достигается введением технического углерода марки П-705 (0,05 м.ч.).

Таблица 3 - Рецептура полимерной композиции на производство гофротруб

Наименование ингредиентов	Массовые части	Массовые %	Плотность, кг/м3	Объемные части	Объемные %	Навеска, кг
ПВХ СИ 64	50,0	43,4	1370	36,5	46,3	56,4
ПВХ С5868ПЖ	50,0	43,4	1370	36,5	46,3	56,4
Мел	12,0	10,4	2690	4,5	5,7	13,6

Плотность композиции 1461,2 кг/м³.

1.4 Обоснование рецептуры полимерной композиции плинтуса

Плинтус предназначен для применения в строительстве, а также может быть использован для прокладывания в нем электропроводки. Требования, применяемые к ним, включают в себя такие характеристики как высокие изоляционные свойства, механическая прочность, водостойкость, стойкость к старению и действию УФ-излучения, а также огнестойкостью.

Основу композиции составляет суспензионный поливинилхлорид марки ПВХ СО-1 (100 м.ч.). Это технологические отходы ПВХ крупнодисперсной фазы, которые образуются при просеве ПВХ, при уборке рабочих мест, при сушке, при чистке вагонов, предел константы Фикентчера К_ф от 63 - 65, насыпная плотность от 0,60 до 0,70 г./см³, с остатком на сите №0063 от 80 до 100%. Данная марка ПВХ обладает хорошей химической стойкостью, диэлектрическими свойствами, водостойкостью, светостойкостью и атмосферостойкостью.

Для уменьшения вязкости, снижения температуры переработки, а также увеличения эластичности и морозостойкости в полимер вводят нетоксичный пластификатор диоктилфталат (9,3 м.ч.), который вследствие межпачечной пластификации облегчает переработку и обеспечивает равномерное распределение в полимерах сыпучих ингредиентов.

Введением экономичного и универсального пигмента двуокиси титана (22,5 м.ч.), который обладает хорошими оптическими свойствами, достигается нейтрализации желтоватого оттенка, характеризующего первую стадию разложения ПВХ. Кроме того он обладает высокой разбеливающей способностью, придает белым окрасам высокую яркость, способствует максимальной атмосферостойкости пластмасс, увеличивает водостойкость, прочность, теплостойкость. А при введении его в столь большом количестве он усиливает действие стабилизатора.

В качестве стабилизатора, применяемого для связывания хлористого водорода, используется стеарат кальция (3,84 м.ч.), который кроме того увеличивает прочность, теплостойкость, стойкость к старению и УФ-излучению, а также является антиоксидантом и антиозонантом.

Введением мела (16,8 м.ч.), как наполнителя, достигается удешевление композиции, повышение водостойкости, теплостойкости, диэлектрических свойств, а так же улучшаются технологические свойства изделия.

Для предотвращения залипания смеси к поверхности оборудования, вводится стеариновая кислота (1,59 м.ч.), которая так же снижает водопоглащение материала и заметно улучшает светостабильность ПВХ - материалов.

Таблица 4 - Рецептура полимерной композиции на производство плинтуса

Наименование ингредиентов	Массовые части	Массовые %	Плотность, кг/м3	Объемные части	Объемные %	Навеска, кг
ПВХ СО-1	100,0	64,9	1370	73,0	73,0	84,4
ДОФ	9,3	6,0	975	9,5	9,5	7,8
Стеарат кальция	3,84	2,5	1004	3,7	3,7	3,25
Мел	16,8	10,9	2690	6,3	6,3	14,2
Стеарин	1,59	1,1	850	1,9	1,9	1,45
Двуокись титана	22,5	14,6	4000	5,6	5,6	19
Итого	154,03	100,0		100,0	100,0	130

Плотность композиции 1540,3 кг/м³.

1.5 Обоснование рецептуры полимерной композиции пасты лицевого слоя грунта линолеума

При эксплуатации линолеума на вспененной подоснове лицевой слой грунта обеспечивает прочное связывание стеклохолста и вспененного слоя, обладает такими свойствами как высокая адгезия к стеклохолсту и вспененному слою, текучесть и обеспечивает полное удаление из него воздуха, чтобы в материале не образовывались дефекты в виде пузырей. Вязкость лицевого слоя грунта составляет 180 - 250 ПЗ, а высота порядка 0,4 мм.

Основу композиции составляет поливинилхлорид эмульсионный марки ПВХ-ЕП-62-2-С (69,0 м.ч.), характеризующийся значением К_ф от 62 до 65, остаток на сите №0063 до 5%, С - используется для изготовления изделий через переработку средневязкие полимерные пасты и микросуспензионный марки ПВХ PS 1050 (31,0 м.ч.), с показателем вязкости 100 ПЗ, К_ф=64. Данная смесь двух марок ПВХ очень широко используется для получения линолеума. Насыпная плотность смеси полимеров лежит в пределах от 0,50 до 0,65 г./см³.

В качестве наполнителя способствующего технологичности, теплостойкости, диэлектрических свойств, а так же удешевлению полимерной композиции и приданию изделию декоративных свойств, используют мел (37,5 м.ч.). Для уменьшения вязкости и снижения температуры переработки ПВХ вводят нетоксичный пластификатор диоктилфталат ДОФ (47,4 м.ч.), облегчающий переработку, вследствие межпачечной пластификации. Который также наряду с улучшением технологических свойств увеличивает также морозостойкость и эластичность, продлевает срок службы изделий.

Стабилизатор, связывающий хлористый водород, образующийся в процессе получения и переработки композиции, используется бариево-кадмиевый (0,99 м.ч.). Кроме того, возрастает стойкость к биологической коррозии.

Для уменьшения вязкости композиции и снижения температуры переработки ПВХ вводят разжижитель паст VISCOBYK-4040 (прозрачная жидкость с плотностью 0,91 г./см³) - регулятор вязкости (2,9 м.ч.) для ПВХ пластизолей, облегчающий переработку вследствие межпачечной пластификации, обеспечивающий гомогенизацию и хорошую устойчивость паст. Помимо выше перечисленного улучшаются морозостойкость, и увеличивает срок службы изделия.

Таблица 5 - Рецептура полимерной композиции на производство пасты лицевого слоя линолеума

Наименование ингредиентов	Массовые части	Массовые %	Плотность, кг/м3	Объемные части	Объемные %	Навеска, кг
ПВХ-ЕП-62-2-С	69,0	36,6	1370	50,4	36,2	397,6
ПВХ PS 1050	31,0	16,4	1370	22,6	16,3	178,2
ДОФ	47,4	25,1	975	48,6	35	272,7
Мел	37,5	19,9	2690	14	10,1	216,2
Стабилизатор бариево-кадмиевый	0,99	0,5	6100	0,2	0,1	5,4
VISCOBYK-4040	2,91	1,5	910	3,2	2,3	16,3
Итого	188,8	100,00		139,0	100,0	1086,4

Плотность композиции 1358 кг/м³.

1.6 Обоснование рецептуры полимерной композиции пасты обратного слоя грунта линолеума

При эксплуатации линолеума на вспененной подоснове обратный слой линолеума, как и лицевой слой, должен обладать такими свойствами как высокая адгезия к стеклохолсту и вспененному слою, устойчивость к проникновению влаги, хорошими теплоизоляционными свойствами, а также теплостойкостью. Вязкость обратного слоя грунта равна от 180 до 250 ПЗ, высота составляет от 0,2 мм.

Основу композиции составляет поливинилхлорид эмульсионный марки ПВХ-ЕП-62-2-С (68,8 м.ч.) и микросуспензионный марки ПВХ PS 1050 (31,2 м.ч.).

Присутствие мела (33,6 м.ч.), как наполнителя, способствует технологичности процесса, увеличению водостойкости, диэлектрических свойств, а так же удешевлению полимерной композиции и приданию изделию декоративных свойств.

В качестве пластификатора вводят диоктилфталат (53,6 м.ч.). Для связывания хлористого водорода, образующийся в процессе получения и переработки композиции, используется бариево-кадмиевый стабилизатор

(1,0 м.ч.), а также возрастает биологическая стойкость. В дополнении к диоктилфталату вводят эпоксидированное соевое масло (4,0 м.ч.), которое обладает термо- и светостойкостью, низкой летучестью, придавая композиции эластичность при низких температурах. В то же время играет роль стабилизатора ПВХ, так как является антиоксидантом.

Для облегчения переработки композиции вводят разжижитель паст VISCOBYK-4040 (3,1 м.ч.).

Таблица 6 - Рецептура полимерной композиции на производство пасты обратного слоя линолеума

Наименование ингредиентов	Массовые части	Массовые %	Плотность, кг/м3	Объемные части	Объемные %	Навеска, кг
ПВХ-ЕП-62-2-С	68,8	35,2	1370	50,2	33,9	371,2
ПВХ PS 1050	31,2	16,0	1370	22,8	15,4	178,2
ДОФ	53,6	27,4	975	55,0	37,2	288,9
Мел	33,6	17,2	2690	12,5	8,4	181,4
Стабилизатор бариево-кадмиевый	1,0	0,5	6100	0,2	0,1	5,3
VISCOBYK-4040	3,1	1,6	910	3,4	2,3	16,9
ЭПСМ	4,0	2,1	990	4,0	2,7	22,1
Итого	195,3	100,00		148,1	100,0	1054,4

Плотность композиции 1318 кг/м³.

1.7 Обоснование рецептуры полимерной композиции пасты химической пены линолеума

Полимерную композицию приготавливают в две стадии. На первой стадии происходит приготовление вспенивающей пасты (шихты). На второй стадии приготавливается паста химической пены и вводится вспенивающая паста (шихта), обеспечивающая процесс вспенивания.

Вязкость шихты несколько выше вязкости химической пены, что обеспечивает её хорошее диспергирование при их смешивании.

Основной жидкостью, применяемой для растворения в ней ингредиентов вспенивающей пасты, является смесь пластификатора диоктилфталата

(7,2 м.ч.) и эпоксидированного соевого масла (1,1 м.ч.), которые способствует улучшению технологических свойств, увеличивают срок службы изделий, а также их морозостойкость, эластичность при низких температурах, термо- и светостойкости, кроме того повышается стойкость к действию кислорода и озона воздуха.

Вспенивающим агентом является порофор ЧХЗ-21 (1,7 м.ч.), придающий пористость структуры. В качестве активатора, снижающего температуру разложения порообразователя ЧХЗ-21 вводят оксид цинка (1,7 м.ч.), ускоряющий процесс разложения уже при температуре 160 ⁰С.

Для нейтрализации желтоватого оттенка, характеризующего первую стадию разложения ПВХ, вводят двуокись титана (1,7 м.ч.) - экономичный и универсальный пигмент с хорошими оптическими свойствами. Обладает высокой разбеливающей способностью, придает белым окрасам высокую яркость, способствует максимальной атмосферостойкости пластмасс, увеличивают водостойкость и теплостойкость изделия.

Паста химической пены предназначена для получения вспененного поливинилхлоридного слоя и придания ему необходимых теплозвукоизоляционных свойств. Высота ее в линолеуме составляет от 0,4 - 0,7 мм, кроме того она должна иметь хорошую текучесть и низкие значения вязкости, в пределах от 40 до 50 ПЗ.

Основу композиции составляет поливинилхлорид эмульсионный марки ПВХ-ЕП-62-2-С (66,8 м.ч.) и микросуспензионный марки ПВХ PS 1050 (33,2 м.ч.).

В качестве наполнителя применяют мел (49,7 м.ч.), который существенно удешевляет композицию и улучшает технологические свойства.

Функцию пластификатора, облегчающие переработку, выполняют диоктилфталат (30,0 м.ч.) и бутилбензилфталат (19,9 м.ч.). Последний вводят для лучшего гелеобразования и устойчивости химической пены.

Для облегчения переработки композиции вводят разжижитель паст VISCOBYK-4040 (3,1 м.ч.).

По окончанию приготовления химической пасты в нее вводят вспенивающую пасту и пытаются достичь максимальной ее гомогенизации.

Плотность композиции пасты химической пены 1388 кг/м³. Плотность композиции вспенивающей пасты 1288 кг/м³.

1.8 Обоснование рецептуры полимерной композиции пасты прозрачного слоя грунта линолеума

Паста прозрачного слоя линолеума (печатный рисунок) должна обладать такими свойствами, как устойчивость к проникновению влаги и придавать линолеуму сухую, глянцевую, износостойкую поверхность и защищать декоративный слой от повреждений. Вязкость пасты прозрачного слоя равна от 40 до 50 ПЗ, высота составляет от 0,2 - 0,35 мм.

Основу композиции составляет поливинилхлорид эмульсионный марки ПВХ-ЕП-62-2-С (30,0 м.ч.) и микросуспензионный марки ПВХ PS 1050 (70,0 м.ч.).

Связывание хлористого водорода, образующийся в процессе получения и переработки композиции, производится бариево-кадмиевым стабилизатором (2,3 м.ч.), кроме того возрастает биологическая стойкость.

Функцию пластификаторов, облегчающие переработку, выполняют диоктилфталат (30,6 м.ч.) и бутилбензилфталат (18,2 м.ч.). Кроме того введением бутилбензилфталата достигается хорошее гелеобразование пасты.

В дополнении к этим пластификаторам вводят эпоксидированное соевое масло (4,7 м.ч.), которое обладает термо- и светостойкостью, низкой летучестью, придавая композиции эластичность при низких температурах. В то же время играет роль стабилизатора ПВХ, так как является антиоксидантом.

Таблица 4.8 - Рецептура полимерной композиции на производство пасты прозрачного слоя линолеума

Наименование ингредиентов	Массовые части	Массовые %	Плотность, кг/м3	Объемные части	Объемные %	Навеска, кг
ПВХ-ЕП-62-2-С	30,0	19,3	1370	21,9	17,0	41
ПВХ PS 1050	70,0	44,9	1370	51,1	39,9	95,5
ДОФ	30,6	19,6	975	31,4	24,5	41,7
ББФ	18,2	11,7	975	18,7	14,6	24,9
Стабилизатор бариево-кадмиевый	2,3	1,5	6100	0,4	0,3	3,2
ЭПСМ	4,7	3,0	990	4,7	3,7	6,4
Итого	155,8	100		128,2	100	212,6

Плотность композиции пасты химической пены 1215 кг/м³.

2. Описание технологического процесса приготовления полимерной композиции

2.1 Прием, подготовка, хранение, транспортировка, дозирование ПВХ

Поливинилхлорид (ПВХ) поступает на завод в полетах, мягких контейнерах и полимеровозах. Из полимеровозов ПВХ пневмотранспортом направляется на склад в бункера, вместимостью 20 м^3. Где за счет уменьшения скорости в циклоне оседает бункере, а отработанный воздух с пылью ПВХ по трубопроводу аспирации поступает в аспирационную установку, для отделения основной части пыли ПВХ от воздуха. Пыль оседает в бункере, а воздух через верхний край бункера поступает в рукавный фильтр, где происходит окончательное отделение пыли ПВХ от воздуха, который сбрасывается в атмосферу вакуум-насосом.

Из бункеров склада, ПВХ по пневмотранспортеру всасывающего типа поступает в подготовительный цех через циклон-осадитель в бункер, вместимостью 5 м^3. Уровень в бункерах контролируется по приборам с сигнализацией максимального значения «80%» и с сигнализацией минимального значения «20%».

Порядок загрузки компонентов, рецептура и оптимальный температурный режим определяется технологической картой. Из бункеров ПВХ подаётся в весовые мерники.

Автоматизация развески компонентов смесей производится путем индивидуальной оснастки каждого смесительного агрегата оборудованием для развески компонентов, входящих в состав рецептов смесей, приготовляемых на данном агрегате.

2.2 Прием, хранение, транспортировка, дозирование жидких ингредиентов

Пластификаторы диоктилфталат, дибутилфталат, эпоксидированное соевое масло поступают в склад ГЖ в железнодорожных цистернах и бочках. Поступившие цистерны по одной устанавливаются на сливной пункт. Железнодорожную цистерну закрепляют с двух сторон башмаками, чтобы предотвратить ее сдвиг.

Для снижения вязкости продукта перед сливом производится предварительный разогрев пластификатора в цистерне.

Пластификатор из железнодорожной цистерны перекачивают насосом на хранение в резервуары.

Для поддержания пластификатора в разогретом состоянии резервуары обогреваются горячей водой с помощью теплоспутника.

На случай аварийной разгерметизации емкостей предусмотрен аварийный резервуар для опорожнения в него пластификатора с помощью насоса. Из аварийного резервуара также насосом пластификатор перекачивается обратно в резервуары после их ремонта.

Из резервуаров пластификаторы перекачиваются насосами в цех по отдельным трубопроводам межцеховой эстакады в приемные емкости.

Трубопровод подачи пластификаторов снабжен теплоспутником и обогревается теплофикационной водой.

Для продувки трубопровода пластификаторов подводят воздух от компрессора.

Дозирование пластификатора осуществляется весовым методом на дозаторах установленных около смесительного оборудования.

В отличие от бункеров для сыпучих ингредиентов полимерной композиции конструкции емкостей для жидких ингредиентов в основном не отличаются между собой. Однако в емкостях для жидких ингредиентов необходимо устанавливать устройства для поддержания температуры, обеспечивающие требуемую их текучесть.

Для очистки жидких ингредиентов от механических примесей рекомендуется устанавливать в емкостях фильтрующие сетки. Целесообразно также применение в расходных емкостях мешалок с электрическим или механическим приводом, с помощью которых обеспечивается поддержание однородного состава нижних и верхних слоев жидкости в емкости.

2.3 Прием, хранение, транспортировка, дозирование и светлых сыпучих ингредиентов

Стабилизаторы, наполнители, смазки и пигменты, упакованные в бумажные, полиэтиленовые, полипропиленовые мешки, фанерные барабаны поступают в склады автотранспортом на хранение и складируются на поддоны. В подготовительный цех они поступают в контейнерах, по системе П.Т.К., к бункерам. Эта система предусматривают автоматический вызов контейнера с указанием номера смесителя и номера бункера, от которого поступил вызов; автоматическую сигнализацию адресного кода, который должен быть набран на контейнере; автоматический контроль правильности набора адресного кода; автоматическую остановку контейнера около бункера, давшего вызов; автоматическую разгрузку контейнера и возврат его к станции загрузки. Бесперебойное питание сыпучими ингредиентами расходных бункеров подготовительного цеха обеспечивается с помощью девяти - десяти контейнеров, емкостью 1 м³ каждый.

При определенном уровне материала в расходном бункере смесителя на участок загрузки склада от уровнемера поступает сигнал вызова контейнера с необходимым порошком. Расходный бункер каждого смесителя предназначен для определенного материала и снабжен двумя уровнемерами.

Уровнемер, расположенный в средней части бункера, сигнализирует о вызове очередного контейнера после того, как материал в бункере опустился ниже его уровня. Второй уровнемер установлен в нижней части расходного бункера, и во время работы материал не должен опускаться до его датчика. Если это произойдет, то на пульт управления смесителями поступает сигнал о том, что материала в бункере осталось только на одну загрузку и система автоматической развески данного смесителя останавливается.

Количество материала, остающееся в расходном бункере после вызова контейнера, неодинаково для различных порошков и определяется насыпным весом, углом естественного откоса материала, а также конструкцией бункера.

Свободная тельферная каретка после ухода пустого контейнера на склад возвращается к заполненному контейнеру. Для быстрой подачи материалов к бункерам они должны находиться на загрузочной площадке в достаточном количестве.

Устанавливаясь на бункер, контейнер механически открывает его верхнюю пластину, секторный затвор контейнера пневматически открывается и материал в течение 2 минут выгружается. После этого контейнер автоматически поднимается тельфером и направляется на склад. На складе тельфер останавливается перед участком расцепления с контейнером и опускает его на рольганговый стол. Затем контейнер отсоединяют от тельфера и направляют по рольгангу к месту загрузки, а тельферная тележка со снятой крышкой контейнера перемещается на участок сцепления с заполненными контейнерами. Далее цикл работы повторяется.

Дозирование светлых сыпучих ингредиентов производится централизованным способом.

Этот способ предусматривает наличие участка развески компонентов при помощи специальных машин, находящегося на некотором расстоянии от смесительных агрегатов, т.е. для передачи взвешенных компонентов от участка развески к участку смешения необходим промежуточный участок их транспортировки.

На этом участке транспортировки контейнеров, с готовыми навесками к смесительным агрегатам, устанавливаются подвесные толкающие конвейеры с системой адресования к каждому смесительному агрегату.

Контейнеры с дозированные химикатами транспортируются по ленточному конвейеру, рольгангу и с помощью подвесного толкающего конвейера доставляются к смесительному оборудованию.

Разгрузка подвесок проводится с помощью автоматического опракидывателя, который перегружает материалы с подвески на загрузочный ленточный конвейер смесителя.

2.4 Описание процесса приготовления полимерной композиции винилпласта

Из весовых дозаторов ПВХ, при необходимости мел, сбрасывается в горячий смеситель, вместимостью 0,5 м³, где под воздействием высокоскоростной лопастной мешалки интенсивно перемешивается и за счет сил трения между частицами и стенками смесителя нагревается до температуры (95-130)°С. Двигатель горячего смесителя включается при закрытой крышке и закрытом загрузочном отверстии. В рубашке горячего смесителя циркулирует теплоноситель (минеральное масло).

Принцип работы смесителя основан на гидродинамической циркуляции, сопровождаемой интенсивным теплообменом. Смесь компонентов подается в горячий смеситель через пневматический клапан, установленный на крышке. Перед загрузкой мешалка смесителя включается на малую скорость вращения. После запуска (с выдержкой до 0,5 мин) электродвигатель горячего смесителя автоматически переключается на большую скорость вращения. Во время смешения смесь компонентов подогревается за счет подводимого тепла и за счет работы сил трения частиц при их перемешивании.

После достижения заданного первого предела температуры (70-80) ⁰С, что может быть достигнуто через 7-8 мин работы горячего смесителя, добавляются жидкие компоненты и автоматически от датчика температуры смеси подается команда на включение электродвигателя на большую скорость вращения.

После заданного второго предела температуры 120 ⁰С, срабатывает звуковая и световая сигнализация и автоматически от датчика температуры смеси подается команда на выгрузку смеси в холодный смеситель с одновременным включением электродвигателей на малую скорость вращения.

Готовая композиция ссыпается в холодный смеситель, вместимостью 1 м^3, где охлаждается до (40-60) ⁰С при контакте с холодной стенкой двойного корпуса, в который подается речная вода. Разгрузка горячего смесителя осуществляется при закрытом разгрузочном отверстии холодного смесителя. Охлажденная композиция из холодных смесителей ссыпается в бункер-накопитель.

Из бункера-накопителя готовая композиция по шнековому транспортёру поступает на червяки экструдера через загрузочную воронку. Основная часть экструдера - это цилиндр, в котором вращаются противоходом два червяка. Цилиндр имеет 4 зоны нагрева и 3 зоны охлаждения. Нагрев осуществляется ТЭНами, охлаждение осуществляется маслом, которое циркулирует по трубкам, расположенным в спиральной проточке цилиндра.

Пройдя все зоны, композиция нагревается, плавится, гомогенизируется, т.е. проходит процесс пластикации.

Между 2 и 3 зонами расположена вакуум-камера, через которую вакуум-насос отсасывает газы (пары воды, воздух, НС1 в случае разложения ПВХ). По вакуумметру контролируется значение вакуума. Расплавленная масса через пакет сеток поступает к фильере и выдавливается через нее в виде стержней, которые нарезаются на гранулы в 2 - 5 мм в гранулирующей головке с помощью ножей, вращающихся по поверхности фильеры с высокой регулируемой скоростью. Для поддержания температуры расплава на головке имеются 3 зоны нагрева и 2 зоны охлаждения. Нагрев осуществляется ТЭНами, охлаждение - технологическим воздухом, который проходит по трубкам, которые намотаны на корпус головки. Температура регулируется и контролируется по прибору.

При работе следует следить за заполнением шнеков, они должны быть наполнены на ѕ объема, а в зоне нагнетания (это 3, 4 зона цилиндра и головка) - на весь объем, иначе гомогенизация пройдет не полностью.

Для стабильности работы экструдера необходимо синхронизировать скорость шнека, бункера - дозатора, число оборотов шнеков экструдера, скорость вращения ножей гранулирующей головки.

Готовые гранулы падают в камеру - течку гранулирующей головки откуда попадают в трубопровод пневмотранспорта за счет разряжения, создаваемого эжектором, расположенным в трубопроводе перед камерой течкой. Гранулы направляются в узел затарки в бункера.

Экструдер состоят из следующих узлов:

- основание;

- привод;

- цилиндр с червяками;

- блок станции термостатирования;

- блок станции охлаждения;

- блок станции смазки редуктора;

- бункер - дозатор;

- дегазационное устройство (вакуум - камера с вакуум - насосом).

*Основание служит в качестве несущего элемента для узлов и выполнено в виде компактной сварной конструкции из лёгких стальных профилей.

*Привод предназначен для передачи крутящего момента от электродвигателя к червякам по схеме: электродвигатель -> редуктор -> шестерёнчатая распределительная передача -> 2 кулачковые муфты -> валы червяков.

*Цилиндр с червяками имеет задачу транспортирования, плавления, гомогенизации, пластикации подводимой композиции, а затем продавливания расплава через экструзионную головку. Температурный режим устанавливается в диапазоне:

Температура по зонам,°С:

1 зона 170-190 4 зона 180-195 7 зона 180-195

2 зона 175-190 5 зона 180-195

3 зона 180-190 6 зона 180 - 195

*Блок станции термостатирования нужен для поддержания температуры червяков экструдера.

* Блок станции охлаждения предназначена для съёма избыточного тепла в цилиндре.

*От работы блока станции смазки редуктора зависит целостность всех механизмов приводного узла экструдера. Станция выполнена в виде ванны, находящейся внизу корпуса.

*Бункер-дозатор служит загрузочным устройством и подаёт композицию к загрузочной секции цилиндра, находящейся перед первой зоной.

*Дегазационное устройство предназначено для отсасывания газов (пары воды, воздух, НС1 в случае разложения ПВХ).

Готовая продукция (гранулы) из бункеров-накопителей поступают в весовые мерники, где предусмотрена расфасовка гранулята в мелкую тару (бумажные мешки). Расфасованный и провешенный гранулят вручную складывается на поддоны, а затем транспортируется погрузчиками на склад готовой продукции.

2.5 Описание процесса приготовления поливинилхлоридных паст для изготовления линолеума

Процесс производства линолеума на вспененной поливилхлоридной подоснове представлен на рисунке 4.2. Он включает в себя следующие стадии: подготовку сырьевых материалов; приготовление поливинилхлоридных паст (пластизолей); усреднение паст и их хранение. При производстве линолеума готовят четыре различные поливинилхлоридные пасты определенного состава для соответствующих слоев линолеума на вспенивающую пасту (шихту).

Грунтовочные пасты, наносимые на стеклохолст с одной и с другой его стороны, служат для подготовки его поверхности к нанесению химической пены. Также они должны обладать средней вязкостью, текучестью, хорошей адгезией к стеклохолсту и к вспененному слою, обеспечивать полное удаление из него воздуха, чтобы в материале не образовывались структурные дефекты в виде пузырей.

Паста химической пены предназначена для получения вспененного поливинилхлоридного слоя линолеума и придания ему необходимых теплозвукоизоляционных свойств. Паста химической пены должна иметь хорошую текучесть и низкую начальную вязкость.

Паста лицевого прозрачного слоя придает линолеуму сухую, глянцевую, износостойкую поверхность и защищает декоративный слой от повреждений. В состав этой пасты не входят наполнители, так как она должна быть прозрачной, иметь низкую начальную вязкость.

Вспенивающая паста, добавляемая в пасту химической пены, обеспечивает ей процесс вспенивания.

Процесс приготовления паст включает в себя следующие операции: дозирование жидких и порошкообразных компонентов, перемешивание и вакуумирование композиции, и гомогенизацию пасты.

Поливинилхлорид и мел со склада пневмотранспортом подаются в расходные бункера, далее они по шнековым питателям подаются в весовое отделение. Для взвешивания компонентов предусмотрено четыре самостоятельных весовых участка, оборудованных автоматическими многопорционными весами. Управляют весами с пульта, установленного в весовом отделении. Отвешенные сухие компоненты загружаются в смесители.

Диоктилфталат, бутилбензилфталат и эпоксидированное соевое масло со склада подаются насосом в промежуточные емкости, откуда они через весовые мерники поступают в смесители.

Заполнение смесителей, а также пуск и остановка ведутся в автоматическом режиме, управляемом дистанционно с пультов, установленных в отделении приготовления паст.

На первой стадии приготовления поливинилхлоридных паст готовят шихту.

Вспенивающую пасту (шихту) приготовляют в планетарном смесителе периодического действия ПШ-1-14 К 03. Смеситель предназначен для приготовления смесей различных сыпучих материалов с насыпной плотностью не более 1300 кг/м³ и диаметром частиц не более 5 мм в химической и других областях промышленности. Характеристики смесителя: производительность - 95 кг/ч; объем смесительной камеры - 1,0 м³; коэффициент заполнения смесительной камеры - 0,4 - 0,8.

Требуемое по составу количество пластификатора и эпоксидированного соевого масла подается в смеситель. Затем туда же загружают отвешенное количество сухих компонентов. Смесь перемешивают в течение 30 мин. Из смесителя шихта поступает для перетира в бисерную мельницу БМ - 18.

Готовая шихта из мельницы сливается в бак и насосом подается в турбулентный смеситель, модель Т - 1600.

На второй стадии приготовление поливинилхлоридных паст готовят пасту химической пены.

Приготовления пасты химической пены заключается в смешивании компонентов в турбулентном смесителе, марки Т - 1600 (полный объем смесительной камеры 1600 л, полезный объем 1250 л, мощность электродвигателя 25/35 кВт, расход охлаждающей воды 6 м³/ч). Смесь перемешивают в течение 50 мин.

Вначале в смеситель подают жидкие компоненты, включают смеситель на первую скорость, после чего добавляют сухие компоненты. Затем в смеситель для химической пены загружают вспенивающую шихту. Смесь перемешивают в течение 10 мин, после чего смеситель включают на вторую скорость с одновременным включением вакуумного насоса. При вакуумировании паста освобождается от содержащегося в ней воздуха, вносимого с сырьевыми компонентами, обеспечивая тем самым высокое качество линолеума. Вакуумирование осуществляют в течение 5 минут при давлении, МПа: 0,03; 0,06; 0,08, 0,09.

Смесь перемешивается на второй скорости в течение 30 - 35 минут, при этом ее температура не должна превышать 38 - 40°С. После перемешивания паста насосом в одновалковую краскотерочную машину для перетира. Модель краскотерочной машины СО - 110 А, производительностью 350 - 420 кг/ч. Перетертую пасту собирают в промежуточную емкость для ее усреднения. Она представляет собой цилиндрический вертикальный сосуд вместимостью 6000 л, снабженный вертикальной мешалкой, которая вращается с частотой не более 0,2 с^-1, чтобы не вызвать разогрева паст. Перемешивание и вакуумирование пасты в ней осуществляется непрерывно.

На третьей, четвертой и пятой стадии готовят грунтовочные пасты и пасту прозрачного слоя.

Процесс приготовления поливинилхлоридных паст заключается в смешивании компонентов в течение 50 минут, в турбулентных смесителях, марки: FM - 500 (полный объем смесительной камеры 0,5 м³, полезный объем 0,25 м³, мощность электродвигателя 71/106 кВт, масса смесителя 4,5 т.) и Т - 1600 (полный объем смесительной камеры 1600 л, полезный объем 1250 л, мощность электродвигателя 25/35 кВт, расход охлаждающей воды 6 м³/ч).

Сначала в смесители подают жидкие компоненты, включают их на первую скорость, после чего добавляют сухие компоненты. Смеси перемешивают в течение 10 мин, после чего смесители включают на вторую скорость с одновременным включением вакуумного насоса. При вакуумировании паст освобождаются от содержащегося в них воздуха, вносимого с сырьевыми компонентами, обеспечивая тем самым высокое качество линолеума. Вакуумирование осуществляют в течение 5 минут при давлении, МПа: 0,03; 0,06; 0,08, 0,09.

Смеси перемешивается на второй скорости в течение 30 - 35 минут, при этом их ее температура не должна превышать 38 - 40°С. После перемешивания пасты насосом перекачивается в одновалковые краскотерочные машины для перетира. Модель краскотерочных машин СО - 110 А, производительность 350 - 420 кг/ч. Перетертые пасты собирают в промежуточных емкостях для их усреднения. Они представляют собой цилиндрические вертикальные сосуды вместимостью 6000 л, снабженные вертикальной мешалкой, которая вращается с частотой не более 0,2 с^-1, чтобы не вызвать разогрева паст. Перемешивание и вакуумирование паст в них осуществляется непрерывно.

Турбулентные смесители, Т - 1600 и FM - 500, предназначенные для приготовления средне- и маловязких паст, состоят из цилиндрической горизонтально расположенной емкости, снабженной охлаждающей рубашкой. Смесительный инструмент выполнен в виде горизонтального вала, на котором закреплены две винтообразные лопасти с правым и левым заходом. Такая конструкция инструмента обеспечивает интенсивное перемешивание материалов без образования застойных зон и полное опорожнение емкости.

Смеситель оборудован загрузочным патрубком для сухих компонентов. Патрубок диаметром 300 мм снабжен герметическим запорным устройством, которое управляется пневматическим приводом. Жидкие компоненты загружают через четыре патрубка диаметром 40 - 50 мм с электроуправляемыми клапанами.

Отбирают пробы и осматривают смеситель через специальный герметически закрываемый люк. Механизм закрытия люка сблокирован с приводом смесителя; таким образом, осматривать смеситель и отбирать из него пробы можно только при остановленном его приводе.

На станине турбулентного смесителя смонтирован масляный вакуумный насос, с помощью которого периодически в процессе смешивания вакуумируют пасты. Продолжительность и периодичность вакуумирования зависят от состава пасты.

При обслуживании турбулентных смесителей внимательно следят за объемом загружаемых материалов. Недогрузка и перегрузка смесителя снижает качество перемешивания и приводит к получению неравномерных по составу паст. Кроме того, перегрузка смесителя может вызвать поломку смесительного инструмента и вывод из строя электродвигателя. При перегрузке пасты могут выплескиваться из смесителя и засорять загрузочные патрубки, что потребует остановки смесителя и чистки его.

Температура поливинилхлоридных паст не должна превышать 40°С, поэтому процесс их приготовления ведется при охлаждении смесителя. При работе смесителя следят за поступлением охлаждающем воды в рубашку смесителя, так как прекращение подачи воды приведет к нагреву пасты и вызовет желирование пасты, сопровождаемое резким увеличением ее вязкости и повышением нагрузки на привод.

Перетирающие машины

В процессе приготовления поливинилхлоридных паст могут образовываться агломераты из комочков поливинилхлорида, наполнителей. Попадание этих частиц под ракельный (промазной) нож может привести

к обрыву подосновы или появлению рисок на поверхности линолеума.

Для измельчения агломератов применяют одновалковые краскотерочные машины, модель СО 110 А.

В процессе приготовления вспенивающей шихты большое значение имеет ее дисперсность, так как от этого зависит качество вспенивания линолеума и его структура. Для перетира вспенивающей шихты применяют бисерную мельницу, модель БМ - 18.

Горизонтальная бисерная мельница БМ - 18 состоит из горизонтального цилиндрического корпуса, внутри которого находится мешалка, представляющая собой вал с дисками. Корпус и мешалка изготовлены из износоустойчивых материалов (нержавеющей стали).

В корпус загружают мелющие тела диаметром 1 - 3 мм, в качестве которых используют шарики стальные, керамические или стеклянные.

новалковые краскотерочные машины (рис. 64) используют для перетира средие- и маловязких поливинилхлоридных паст.

Заполняют корпус мелющими телами на 50 - 60% его вместимости. Диспергируемый материал подаётся в нижнюю часть корпуса насосом с регулируемой частотой вращения. Выходящий из корпуса материал проходит через разделительное сито и удаляется из него.

На последнем этапе, после приготовления и перетира паст, их собирают в промежуточных емкостях для хранения и усреднения. Перемешивание и вакуумирование паст в них осуществляется непрерывно.

2.6 Контроль процесса смешения, пластикации

В процессе смешения контролируется температура процесса, время смешения композиции. В смесителе горячего типа температура 90-130 ^оС, время смешения 10-30 минут. В смесителе холодного типа температура процесса 40-60 ^оС, время смешения 15-40 минут. В планетарном смесителе время смешения 30 минут. В турбулентных смесителях время смешения 50 минут, температура смешения 38 - 40 ^оС.

В режиме пластикации контролируется температура в цилиндре экструдера.

полимерный композиция стеновой

2.7 Контроль качества полимерных композиций

Правильный и своевременный технический контроль производства и качества выпускаемой продукции - одно из основных условий равномерной и ритмичной работы предприятия. Выпуск продукции с повышенным процентом брака, как правило, приводит к потерям рабочего времени, материалов, электроэнергии и разладке производственного процесса.

Мероприятия технического контроля должны быть направлены на обеспечение выпуска качественной продукции, постоянное уменьшение брака, своевременное выявление технических неполадок и проведение производственного процесса к оптимальному режиму. Для обеспечения хорошего качества выпускаемой продукции на предприятиях переработки пластических масс, прежде всего, важны:

- отладка четкого автоматического контроля основных технологических параметров (времени, температуры, давления);

- правильный выбор технологического процесса и оборудования;

- правильный выбор композиции для конкретного изделия с учетом его конструктивных и эксплуатационных особенностей.

Основным условием получения изделий хорошего качества является работа в оптимальном режиме с автоматическим регулированием технологических параметров при постоянной визуальной разбраковке изделия.

Размещено на Allbest.ru

...