Методы переработки пластмасс в изделия

Размещено на http://www.allbest.ru/

Учреждение образования федерации профсоюзов Беларуси

«Международный университет «МИТСО»

Гомельский филиал

Методы переработки пластмасс в изделия

Пластик - это разговорное название для материала, который не встречается в природе и производится химическим способом.

Сырьем для производства пластика является нефть, газ, уголь.

Существует около 50 различных видов пластика, которые отличаются техническими характеристиками (твердость, прочность, устойчивость к температуре и др.). Пластик нас окружает почти везде, вытесняя традиционные материалы - бумагу, стекло, керамику, металл. Благодаря своим свойствам отдельные виды пластика очень широко применяются для изготовления упаковки и бытовых изделий: полиэтилен (HDPE, LDPE), полипропилен (PP), полиэтилентерефталат (PET),полистирол (PS).

В зависимости от физического состояния полимерного связующего в материале методы переработки пластмасс можно подразделить на следующие группы:

- формование из полимеров, находящихся в вязкотекучем состоянии, с использованием методов литья под давлением, экструзии, горячего прессования, спекания, каландрования;

- переработка материалов, находящихся в высокоэластическом состоянии, с использованием листов или пленочных полуфабрикатов путем вакуумного и пневматического формования, горячего штампования, экструзии с раздуванием;

- формование из пластмасс, находящихся в твердом (стеклообразном или кристаллическом) состоянии, основанное на способности полимерных материалов проявлять вынужденную высокоэластичность, с использованием методов холодной штамповки, прокатки и др.;

- изготовление изделий непосредственно из жидких мономеров, так называемым химическим формованием, при котором полимеризация производится непосредственно в формах, соответствующих формам изделий или полуфабрикатов (например, получение листового органического стекла);

- формование изделий из растворов и дисперсий полимеров получение пленок методом полива с последующим испарением жидкой фазы, окунанием формы, ротационным формованием.

Рассматриваемые методы переработки пластмасс имеют свои достоинства и недостатки, с учетом которых выбирается тот или другой вид переработки.

Литье под давлением как один из методов переработки пластмасс основан на принципе передавливания плунжером расплава пластмассы под давлением в пресс-форму, имеющую внутреннюю форму и размеры, соответствующие формам и размерам формуемого изделия с последующим переводом пластмассовой композиций в пресс-форме в твердое состояние. Литье пластмасс происходит в высокопроизводительных литьевых машинах. Масса литьевых изделий может колебаться от нескольких грамм до нескольких килограмм. Основной группой материалов, перерабатываемых обычно методом литья под давлением, являются термопласты.

Характерными особенностями изделий, получаемых литьем под давлением является их зеркальный блеск и наличие следов от литникового канала (места выхода расплава из сопла (литника) питьевой машины).

Достоинствами этого метода являются его высокая производительность, возможность полной автоматизации процесса.

Недостатки метода - высокая стоимость формующего инструмента, а также сравнительно низкая производительность при изготовлении изделий сложной конфигурации.

Метод экструзии, как и метод литья под давлением, связан с переводом твердого полимера (в виде гранул или порошка) расплав и последующим продавливанием расплава шнеком через сопло различного профиля, при выходе из которого расплав охлаждается и затвердевает. Метод экструзии позволяет получать профильные изделия непрерывной длины в виде стержней, труб, ленты, листов, пленок.

Достоинство этого метода - высокая производительность (до 3-3,5 т/ч).

Недостатки метода - сложность управления процессом и высокая стоимость оборудования.

Метод экструзии с раздуванием позволяет за счет раздувания горячим воздухом выходящей из экструдера полимерной композиции в виде рукава получать полые выдувные изделия типа бутылей, флаконов, канистр.

Горячим и холодным прессованием можно получить изделия сложной формы, размеров и толщины. Методом горячего прессования изготавливают в основном изделия из термореактивных пластмасс - фенопластов, аминопластов и др. Принцип производства изделий методом горячего прессования заключается в одновременном воздействии на прессовочную композицию повышенной температуры и давления, под действием которых пресс-композиция размягчается или плавится и заполняет объем пресс-форм, в которой отверждается за счет реакций химического сшивания (для реактопластов), либо после заполнения пресс-формы в ней охлаждается до перехода в твердое состояние (для термопластов).

Прессование реактопластов производят при повышенной температуре (60-190 градусов С) и высоком давлении (150-400 МПа).

Недостатки этого метода переработки пластмасс являются низкая производительность и трудность автоматизации технологического процесса.

Пневматическое и вакуумное формование позволяет получать объемные, как крупногабаритные, так и малые по размерам, изделия (от ванн до мелкой тары).

Принцип этого метода состоит в разогреве листовой заготовки выше температур размягчения с последующим прижатием размягченного листа к копируемой форме избыточным давлением воздуха с усилием 1,5-5 атм. (пневматическое формирование) или разряженным воздухом (вакуумом) атм.

Преимуществами этого метода являются низкая стоимость формирующего инструмента, возможность автоматизации процесса и организации его непрерывности.

Недостатки - большое количество отходов, разнотолщинность получаемых изделий, относительно невысокая производительность.

Каландрование - это процесс непрерывного формирования полимерного материала путем пропускания его расплава через зазор между вращающимися валками каландра. При каландровании расплавленная полимерная композиция проходит через ряд зазоров разной величины. При этом происходит увеличение ширины ленты материала при одновременном ее утоньшении, в результате чего получается полотно заданной толщины и ширины.

Метод каландрования используют для получения пластин, листов и пленок из термопластов.

Изделия и полуфабрикаты из пластмасс можно подвергать также механической обработке, сварке, склеиванию, отделке (например, полировке), декорированию (например, гравировке на поверхности, горячему тиснению, раскрашиванию, металлизации)

По разным оценкам сейчас содержание отходов пластика в составе бытовых отходов жителей Беларуси достигает 7 % по весу.

Срок разложения пластика в природной среде насчитывает сотни лет, в процессе разложения выделяются химические вещества с недостаточно изученным уровнем токсичности. Но при этом отходы пластика, если их собрать раздельно и отсортировать по видам, могут быть переработаны и использованы в производстве новых товаров. Пластиковые изделия после использования сохраняют практически все свои свойства, поэтому вторичная переработка пластиковых отходов - самый эффективный способ обращения с ними.

В Беларуси зарегистрировано около 100 организаций, перерабатывающих отходы пластмасс. При этом перерабатываются в основном отходы полиэтилентерефталата (PET, ПЭТ-бутылки), полиэтилена (HDPE, LDPE), а также полипропилена (PP). В республике есть мощности по переработке и других видов пластика: полистирола (PS), поливинилхлорида (PVS), АВС-пластика. Но они либо ограничены, либо позволяют перерабатывать только чистые технологические отходы пластмасс. Способы переработки отходов пластика зависят от вида (марки) пластика и происхождения отходов. Наиболее просто перерабатываются технологические отходы - отходы производства, которые не подверглись интенсивному воздействию в процессе эксплуатации. При переработке бытовых загрязненных отходов пластика важным является качественная сортировка отходов по видам (маркам) пластика, а также их очистка. Чем более разнообразны отходы и чем более загрязнены, тем сложнее их перерабатывать. Технологически переработка отходов пластика на предприятиях республики происходит двумя способами: 1 - дробление отходов, после чего измельченный пластик используется как добавка при производстве новых полимерных изделий (механический способ); 2 - дробление отходов с последующим получением физико-химическим способом гранул (таблеток), которые являются вторичным сырьем для производства новых изделий из пластика.

Одним из крупнейших предприятий-переработчиков отходов пластмасс не только в Беларуси но и на территории СНГ является ОАО «Белвторполимер» (г. Гродно). На предприятии налажен полный цикл переработки отходов и производства новых готовых изделий из пластмасс. Здесь ежегодно может быть переработано 5000 т отходов пластмасс и выпущено 2000 т готовой продукции. Важной особенностью производства является возможность переработки сильно загрязненных бытовых отходов пластмасс.

Готовые изделия из пластмасс изготавливаются методами литья под давлением и экструзией. Применяемое технологическое оборудование производства Италии, Германии, России, Китая, Польши. Продукция, выпускаемая ОАО «Белвторполимер» ? это гранулы полиэтилена и полипропилена, а также готовые изделия из гранул: трубы; пленки, пакеты; ведра, ящики и другая тара; мебельная фурнитура и другие разнообразные товары.

Крупнейшим в Беларуси переработчиком отходов ПЭТ-тары является Иностранное предприятие «РеПлас-М» (г. Могилев). Здесь производят сортированные по цветам ПЭТ-хлопья, которые являются вторичным сырьем для производства новых изделий.

Полученные в результате переработки ПЭТ-хлопья высокого качества в дальнейшем идут на производство упаковочной ПЭТ-пленки обвязочной ленты. ПЭТ-хлопья среднего качества используются для производства полиэфирного волокна.

На предприятии «РеПлас-М» перерабатывается не только сама ПЭТ-бутылка, но и крышки от бутылок, которые сделаны из другого вида пластика - полиэтилена, а также этикетки из полипропилена.

Переработка пластмасс - это комплекс технологических процессов, обеспечивающий получение полуфабрикатов или изделий из пластмасс с использованием специального оборудования.

Технологический регламент получения изделий из пластмасс включает помимо основного процесса формования изделий целый ряд других мероприятий и операций. Одними из начальных Этапов этого процесса являются проектирование рациональной конструкции изделия и формующих инструментов (формы, насадки, головки и др.), а также выбор метода переработки и его технологического режима, разработка рецептуры композиций, являющейся оптимальной для данного метода переработки и качества получаемых изделий.

переработка пластмасса литье

Размещено на Allbest.ru