Найголовніше про пінопласті та пінопласті
Усім відомі піни! Ви лежите або сидите на ньому, використовуючи його, щоб зішкребти жирові скоринки з каструлі або дратуватися через статично застряглі кулі з полістиролу скрізь. Той, хто працює з будівельною піною, може навіть на живому досвіді створити пінопласт PUR, універсальну легку будівельну систему зі світу пластмас. Далі йдеться про основи виробництва пінопласту та пінопласту.
Що стосується пінопласту, деякі ключові переваги пластмас поєднуються з фізичними характеристиками клітинних систем, які, як природні губки або целюлоза з деревини бузини, також мають біологічні моделі. Пінопласт відрізняється невеликою вагою, вони ізолюють від тепла та холоду, вони гасять шум та механічні навантаження і, як правило, плавучі, але при необхідності їх також можна використовувати для поглинання та зберігання рідин та газів. І останнє, але не менш важливе: пластмаси дешеві, легко піддаються обробці, і як пінопластові деталі вони економлять енергію та матеріал. Це основні переваги, саме тому деталі з пінопласту знайшли своє місце практично в кожній галузі. Багато ключових галузей, таких як транспортне будівництво, логістика, аерокосмічна промисловість, упаковка та будівельний сектор, сьогодні навряд чи можуть обійтися без пінопласту.
Ці пластмаси можна спінювати
Оскільки як термопластичні (плавимі пластики, подібні до воску для свічок: PE, PP, PS), так і переважно неплавкі, оскільки хімічно зшиті термореактиви та еластомери (PUR, каучуки та силікони) з часом можуть технічно спінюватися досить значна і важлива галузь промисловості з точки зору виробництва пінопластових деталей та побудови відповідних машин для спінювання. До речі, пластмаси, армовані склом або вуглецевим волокном, також можуть бути спіненими.
Пластики формують різні типи пінопласту
Якщо пінопласт спінюється, можуть вироблятися піни з відкритими, закритими комірками або так звані цілісні піни, залежно від умов обробки. Останнє можна розуміти як технічно важливу особливу форму закритого типу. На практиці це завжди змішані типи.
Тип відкритих комірок - це практично всім відома губка або матрац (обидва вони виготовляються в процесі безперервного піноутворення), як і квіткова піна. У випадку з пінами з відкритими клітинами, пінопластові бульбашки лопаються в процесі затвердіння пластику, а залишки їх шкіри залишаються лише як певна тверда, взаємопов’язана тривимірна сітка.
Закриті клітинні пінопластові частини мають цілі бульбашки, розподілені всередині них, і мають більш-менш товсту, закриту зовнішню шкіру - хороший приклад цього - спальні килимки або плаваюча локшина (часто виготовляються екструзією). Однак пінопластові піни часто ховаються під декоративною (лаком, плівкою) або захисно-функціональною "шкірою" з іншого матеріалу. Подумайте про утеплення стін, спінені дошки для серфінгу або сендвіч-панелі, а також спінений ізоляційний матеріал у стінах холодильника.
Цілісні піни не завжди можна відразу впізнати як пінопластову частину ззовні. Тут характерно, що кількість бульбашок у напрямку до внутрішньої частини деталі збільшується, тобто питома щільність деталі постійно зменшується до мінімального значення. Цілісні піни зазвичай виробляють литтям під тиском або пресуванням у щільно закритих формах. Перевага полягає в тому, що їх поверхня практично не містить бульбашок і тому легко фарбується. Компактний зовнішній шар також робить відносно тонкі цілісні пінопластові частини досить стійкими.
Ось так пластмасу можна спінювати
Спінення пластмас належить до широкого спектра обробки пластмас, але також займає дослідницький ландшафт в рамках технології пластмас. Для спінювання пластмас використовується або фізичне, або хімічне піноутворення, або, якщо говорити більш професійно, полімери. Їстівний "піниться" хліб, торт або попкорн створюються дуже подібним чином!
Фізичне піноутворення полімерів
У разі фізичного піноутворення інертний газ (інертний газ) у вигляді вуглекислого газу (СО2) або азоту (N2) - до його заборони також ХФУ - заливається в розплав пластику на переробному заводі (екструдер або машина для лиття під тиском) у так званому пластифікаційному агрегаті (у випадку з термопластом) або включений в термореактивний матеріал, який спочатку є рідким або смолоподібним, в'язким, перш ніж він затвердіє у формі.
Ось як у машині працює фізичне піноутворення
Для цього відомі два способи (Mucell і Sulzer), які по суті відрізняються точкою, в яку гази вводяться в пластифікатор. Введені таким чином газоподібні паливні речовини розширюються, як тільки розплавлена або в’язка маса, забезпечена ними, знаходиться в порожнині форми. Після реакції затвердіння (термопластична) або затвердіння (дуромер) доступна тверда, придатна для використання пінна частина, яка являє собою цілісну піну (лиття під тиском у закритій формі) або закриту камеру або дещо цілісну піну (процес екструзії), яка діє як вид локшини транспортується з екструдера, подібного до м’ясорубки, і відносно швидко охолоджується. Можуть бути створені шланги або профілі (наприклад, ущільнювачі з поролону) всіх видів і труб (ізоляція для труб опалення), а також відома плавальна локшина.
Перевага фізичного піноутворення
Перевага полягає в тому, що оптимальне заповнення іноді досить складної порожнини прес-форми підтримується розширенням газу в розплаві - принципом Гугельгупфа, якби важка кришка була розміщена зверху форми для випікання. Деякі дефекти компонентів, що виникають у компактних пластикових деталях, такі як вакуолі (майже порожні бульбашки всередині), сліди раковини або спотворення майже не виникають.
"Пластинове пінопластове лиття під тиском" є абсолютно новим
Новий тип лиття під тиском пінопласту з пластину - це новий, спеціальний процес, при якому інертний газ СО2 впорскується в пластиковий гранулят під тиском - ще до того, як він транспортується в машину для лиття під тиском. Газ дифундує в гранулят. Таким чином, процес поєднує просте управління хімічними процесами піноутворення з позитивними ефектами фізичного піноутворення. Процес можна проводити на будь-якій машині для лиття під тиском, і його піноутворюючий ефект можна регулювати так само легко, як і процес Mucell. Він готовий до серійного виробництва з кінця 2018 року. Більше деталей у фахівців
Суто хімічне піноутворення пластмас
При хімічному спінюванні пластмас до пластикового грануляту потрібно додавати тверді добавки, які, коли полімер плавиться під час обробки, утворюють CO2. Однак, здебільшого, спінюваний пластиковий гранулят вже пропонується виробниками матеріалів. Потім газ перетворює розплав у спочатку текучу пінопластову масу, яка після охолодження (термопластична) або затвердіння (дуромер) утворює тверду пінопластову частину у відповідній металевій формі. Плюсом хімічного піноутворення є те, що виробник пінопласту не потребує для нього ніяких складних додаткових систем. Він може обробляти спінювані пластмасові гранули за допомогою своїх існуючих машин (знову екструдера або машини для лиття під тиском), якщо він встановлює відповідні параметри обробки. Залежно від обробної машини, пінопластові деталі, створені таким чином, також належать до цілісних пінопластів або типів із закритими осередками.
Універсальний поліуретан таким чином стає "народженим піною"
Зокрема, група поліуретанових (PUR або PU), що належить до дуромерів, і більшість з них дуже відома як будівельна або монтажна піна, утворює піну в результаті реакції вихідних матеріалів, поліолу та ізоціанату, які змішуються між собою за допомогою так званої змішувальної головки, яка контролює кількість вводу бути змішаним. Змішувальну головку можна міцно покласти на форму або перемістити рукою над відкритою формою. Пінополіуретанові піни можуть утворювати всі типи піни та ставати м’якими, як гума, так твердими, як скло - залежно від типу вихідних хімікатів та рецептури. Поліол (особливий тип спирту) попередньо додають воду, яка перетворюється на пару за рахунок тепла, що утворюється під час реакції, і суміш поліол-ізоціанатів піниться під час реакції затвердіння, яка відбувається паралельно. Все це можна розглядати як поєднання хімії (екзотермічна реакція, включаючи утворення СО2) та фізики (рушійна сила водяної пари та СО2).
З піноутворенням PUR це залежить від суміші
Залежно від типу партнера по реакції, кількості води та обсягу, дозволеного для суміші під піноутворення, виникають більш-менш великі осередки, які роблять кінцевий продукт або м’яким (матраци та подушки сидіння), або твердим, але все ще легким (теплоізоляційні панелі для внутрішніх приміщень ). Закрито-клітинна структура формується особливо у випадку з оббивними деталями, виготовленими у закритих формах. Це створює проблему з тим, що містяться в ньому гази виходять протягом тижнів і місяців, а частина втрачає форму і може як би зруйнуватися. Цього можна уникнути за допомогою так званого дроблення. Компоненти транспортуються через дуже вузький зазор між металевими роликами, що руйнує клітинну структуру. Це дозволяє газу легко виходити і запобігає його руйнуванню.
Пластики, армовані пінопластом
Спеціальний варіант піноутворення PUR називається процесом RRIM (ін'єкційне лиття підсиленою реакцією), який також може бути використаний для виготовлення легких компонентів, армованих скловолокном або вуглецевим волокном, просочуючи волокна у вигляді матових тканин сумішшю поліол-ізоціанатів, а потім просочуючи їх реакція піноутворення починається в закритій формі. Це дає компонент, який можна дуже легко пофарбувати високоякісною поверхнею. В особливих випадках компоненти забезпечуються декоративною фарбою, поки вони все ще знаходяться у формі (покриття у формі).
Пластикові піни також можуть збуджуватися механічно
Ви коли-небудь збивали вершки або яєчні білки? Тоді швидко стає зрозумілим, як працює механічне піноутворення. За допомогою відповідних потужних систем перемішування повітря просто змішується в розплаві пластику або здебільшого в менш в'язкому термореактивному смолистому з'єднанні, яке залишається у вигляді бульбашок у пізньому твердому компоненті. Отже, насправді це знову форма фізичного піноутворення, тільки не з розширенням інертних газів, а шляхом ослаблення шляхом введення повітря.
Процес пінопласту робить спеціальні пластикові намистини парою
Процес пінополістиролу також є одним із фізичних процесів піноутворення для термопластів і дає нам відомі, надлегкі, білі пакувальні компоненти, виготовлені з полістиролу (ПС), до найвідомішої торгової назви якого цей термін відноситься. Крім того, пластмаси з поліпропілену (ПП), поліетилену (ПЕ) і нещодавно також ПЕТ, а також спеціальний термопластичний поліуретан (ТПУ) можуть бути виготовлені з легких формованих деталей за допомогою процесу пінополістиролу. Основною вимогою до процесу пінополістиролу є те, що згадані пластмаси доступні у вигляді гранульованих гранул - переважно у вигляді крихітних кульок. Це досягається додаванням невеликої кількості пентану до вихідного матеріалу перед тим, як робити з нього гранули.
Компресори Atlas Copco та технологія стисненого повітря
Це саме те, що відбувається з процесом пінопласту
Після цього насправді стає досить просто: вам знову потрібна якась форма. Однак він повинен мати стінки, проникні для водяної пари, що досягається за допомогою невеликих клапаноподібних вкладишів, які рівномірно розподіляються по стінці форми (круглі відбитки яких можна побачити пізніше навколо лиття). Тепер вам потрібно лише покласти порівняно невелику кількість розширюваного пластикового грануляту у форму, закрити її та продути водяну пару при температурі понад 100 ° C через клапани ззовні. Залежно від вмісту пентану та типу пластику, гранулят потім розширюється до 80 разів за об’єм, завдяки чому він притискається до стінки форми, поки вона ще є м’якою, а потім охолоджується (кулі спочатку стають більшими, закритими частинками піни, які злипаються агломерації до їх затвердіння). Деталі, виготовлені за допомогою пінопластового пінопласту, можна розпізнати за чітко видимими сплюснутими сферичними сегментами на поверхні компонента, які виявляють свою справжню форму на поверхні руйнування при їх руйнуванні. Пластикові гранули, які можна розширити таким чином, мають технічну абревіатуру з додаванням "Е" ... тобто EPS, EPP, EPE.
Системи, що підвищують продуктивність, від модульних сушарок до пултрузії