Процесс переработки пластмасс и пластика
Пластмассы и пластики – это синтетические и полусинтетические материалы с полимерами в роли главных компонентов. Они пластичны – под действием температуры и давления превращаются в твердые предметы заданной формы и сохраняют ее после охлаждения. Причем в процессе формообразования полимерное сырье переходит из высокоэластичного или вязкотекучего состояния в твердое.
Пластмасса и пластик – одно и то же?
Часто эти слова используют как синонимы. Но если углубиться в терминологию, то пластик – это любой пластичный материал, а пластмасса – его разновидность, которую получают путем смешивания и нагрева полимерных компонентов с добавками. Причем полимеры могут быть:
- термопластичные (термопласты) – приобретают пластичность при нагреве и переходят в твердое состояние при остывании;
- термореактивные (реактопласты) – после нагрева остаются жесткими, но меняют структуру макромолекул с линейной на сетчатую, и после отверждения переплавить их невозможно;
- эластопласты – при нагреве приобретают текучесть, а при охлаждении становятся резиноподобными;
- газонаполненные – вспененные полимеры с малой плотностью.
Технологии переработки пластмасс
Процессы переработки пластмасс обычно классифицируют в зависимости от физического состояния полимерного сырья во время формовки. Наиболее востребованные методы подразумевают работу с полимерами в вязкотекучем состоянии, в частности, литье под давлением, экструзия и прессование. Их используют для изготовления разнообразных изделий и деталей, бутылок и других емкостей, труб и остальных видов профильной продукции.
Также возможно формование пластмассовых изделий из заготовок, приведенных в высокоэластичное состояние. К таким способам относятся горячая штамповка, вакуумное, раздувное и пневматическое формование. И это только краткий перечень процессов и технологий переработки пластмасс в изделия. Его можно дополнить методами производства из твердого сырья, такими как протяжка, прокатка или штамповка. При использовании таких технологий полимеры становятся вынужденно эластичными.
Кроме того, возможно изготовление пластиковой продукции без давления, с помощью дисперсий или растворов. Например, для производства пленок используют технологию полива, а игрушки делают с помощью ротационного формования пластизолей. Еще есть способ химической формовки мономеров поликонденсацией. С его помощью получают крупные изделия.
Для термореактивных пластиков процесс переработки включает такие технологии:
- полимеризация в форме;
- использование эластичного мешка;
- контактное формообразование;
- напыление на форму;
- мокрая намотка;
- пропитка в форме с применением вакуума и давления;
- протяжка.
Вторичная переработка пластика
Процесс переработки пластика из отходов важен и для заботы об окружающей среде и ее обитателях, и для грамотного использования ресурсов. В отличие от легкоразлагающихся органических отходов, пластик и его производные разлагаются с большим трудом и очень медленно, около 200 лет, отравляя химическими составляющими почву, воду и воздух. При этом масштабы применения пластиковых предметов так велики, что без вторичной переработки возникает угроза для самого существования планеты и людей.
Для получения качественного вторичного сырья используют разные методы:
- метанолиз – самый распространенный, подразумевает использование метанола;
- механический рециклинг – измельчение пластиковых отходов с последующей термообработкой;
- пиролиз – температурное воздействие;
- гидролиз – воздействие высокими температурами и давлением;
- гликолиз – получение высококачественного вторичного сырья с помощью высоких температур, давления, этиленгликоля и катализатора.
К счастью, термопласты хорошо поддаются вторичной переработке и при этом сохраняют основные свойства. Поэтому осознанное потребление подразумевает корректный сбор, сортировку пластиковых отходов и их дальнейшее использование: прессование, измельчение, очищение и изготовление нового продукта. Пластиковые гранулы получают путем переработки отходов разными способами и используют для литья под давлением в термопластавтоматах.
Этапы переработки пластиковых отходов во вторичную гранулу
Процесс гранулирования первичного пластика в гранулы включает несколько стадий:
- Сортировка – как правило, ручное разделение по виду и цвету.
- Измельчение в дробильном оборудовании – станках-измельчителях или промышленных шредерах.
- Промывка измельченного сырья и его очищение от примесей.
- Сушка полученной смеси.
- Нагрев до температуры, которая зависит от типа полимера.
- Выдавливание размягченного материала через нитевидные отверстия по технологии экструзии.
- Охлаждение выдавленной массы.
- Нарезка охлажденных нитей на гранулы.
Иногда используется технология горячей резки, когда выдавливаемая масса нарезается на гранулы сразу, без стадии охлаждения в холодной воде. На каждом этапе используют специальное оборудование и высокоэффективные станки для переработки пластика. Комплекс (линия) установок для таких задач обычно включает 16–19 аппаратов для пошагового выполнения всех действий. По назначению выделяют:
- Дробильные установки – роторные дробилки, шредеры.
- Транспортеры – шнековые и ленточные.
- Моющее оборудование:
- ванны флотации;
- горячие мойки для устранения масел, жиров и клеев;
- фрикционные мойки для удаления грязи, скотча, бумаги;
- мойки агломераторного типа для дробления, мойки и сушки вторсырья без остаточной влажности.
- Сушильные установки – роторные центрифуги, пресс-отжимы (сквизеры), моечно-сушильные комплексы улиточного типа.
- Агломераторы и пласткомпакторы для уплотнения материала перед грануляцией.
- Грануляторы.
Производство полимерных изделий на ТПА
Литье под давлением на термопластавтоматах (инжекционно-литьевых машинах) имеет массу преимуществ – от изобилия материалов до низких производственных потерь. По этой технологии делают более трети всех пластмассовых изделий. Особенно она выгодна при крупносерийном и массовом производстве. Суть технологии заключается в том, что расплавленная полимерная масса под давлением поступает в пресс-форму, где равномерно распределяется и охлаждается.
Процесс изготовления деталей и изделий из термопластичного материала включает такие этапы:
Создание 3D модели по чертежам, фото или описанию. Утверждение.- Создание образца – прототипа. При выявлении неточностей – внесение поправок.
- Проектирование пресс-формы, изготовление ее элементов и их соединение в единую конструкцию.
- Тестовая отливка и тестирование первого продукта. При выявлении недочетов – доработка пресс-формы.
- Подбор нагревательных элементов для создания нужного температурного режима – зависит от типа пресс-формы, используемого сырья и других факторов.
- Литье под давлением на ТПА.
В интернет-магазине Shura-Master.ru можно купить термопластавтоматы, пластиковые гранулы и пресс-формы для литья пластмассы по отличным ценам, с доставкой по всей России.
В продолжение темы предлагаем вашему вниманию статью о видах пресс-форм.
