Совершенствование технологии изготовления вкладыш-пустотообразователя на основе полипропилена

Для грануляции полипропилена с заданной производительностью не целесообразно применение водокольцевой грануляции, обеспечивающей помимо требуемой производительности высокое качество получаемых гранул, простоту конструкции фильеры, отсутствие забивания фильеры даже при низкой производительности, незначительный износ рубящих ножей благодаря образованию тонкой пленки расплава на фильере, низкими к

апитальными и эксплуатационными затратами. На этой установке можно получать тарообразные, линзообразные и цилиндрические гранулы диаметром 0,3-0,6 см. длина гранул может регулироваться частотой вращения вала с рубящими ножами.

Безопасная работа обеспечивается системой отключения машины при повышения давления: реле контроля частоты вращения и датчик расхода воды и вала отключает установку при разрыве приводного ремня, концевой выключатель между фильерой и кожухом предотвращает аварии при открытом кожухе гранулятора.

Подводная грануляция применяется главным образом для термопластов, которые налипают на фильеру и ножи, - прозрачный пластифицированный полистирол, полипропилен и его сополимеры и др. Однако эти установки применяют для высокопроизводительных производств (14-17 тонн/год). Прутки, выходящие из фильеры, рубятся вращающимися ножами непосредственно у фильеры, затем гранулы снизу подхватываются водой и транспортируются к холодильнику, затем к сушилке.

Техническая характеристика установок для водокольцевой грануляции типа WRG-230, для подводной грануляции типа UG-200 (11).

WRG-230 UG-200 (11)

Мощность привода 7,5 кВт 24 кВт.

Максимальная производительность

по ПВХ, кг/г:

по полиэтилену высокого давления 800 5000

по полиэтилену низкого давления 800 4000

по пропилену 600 3500

по пропилену 700 4000

Проблема утилизации полимерных отходов является одной из важнейших, однако хранение их переработки целесообразен лишь тогда, когда существует действительная технология и высокопроизводительное оборудование. Между тем в настоящее время нет четких путей эффективной переработки полимерных отходов, особенно "мягких", а также определение производительности и мощности установок, учитывающих конструктивные параметры режущих узлов и свойств перерабатываемых материалов, в том числе высокоэластичных. К "мягким" относятся: полиэтилен высокого, среднего, низкого давлений, полипропилен пластифицированные и полужесткие материалы на основе поливинилхлорида, резины.

Предлагаются универсальные технологии, позволяющие перерабатывать широкий спектр полимерных отходов, в том числе "мягких", отличающиеся достаточно высокой производительностью при относительной простоте конструктивного оформления энергосбережения.

Техническая и экономическая эффективность использования универсальной установки для измельчения "мягких" полимерных отходов состоит в заметном расширении сырьевой базы за счет возврата в производства "мягких" отходов и соответственно улучшить экологическую обстановку благодаря исключению вывоза этого вида полимерных отходов на свалку. [12]

Вообще проблема утилизации отходов в России за рубежом весьма актуальны и поскольку в современном мире существует свыше четырехсот видов пластмассовых отходов. Учитывая специфические свойства полимерных материалов - они не подвергаются гниению, коррозии, проблема их утилизации носит прежде всего экологический характер. Универсального решения экологической проблемы даже в экологически-развитых странах не найдено.

Комплексных линий по производству оборудования для переработки отходов в России нет. Только завод "Кузполимермаш" изготавливает отдельные узлы технологической линии переработки отходов: агломираторы, дробилки, сушки, линии грануляции термопластов.

Ориентировочная стоимость оборудования для линии грануляции отходов мощностью до 600 тонн/год без стадии отмывки составляет от 25тыс. долларов США.

Анализ европейского и мирового опыта показал, что экологические производства, т.е. производства касающиеся восстановления и улучшения окружающей среды, которые включают в себе процессы повторного использования материала дают выручку в размере более 300млрд. Евро/год в одном европейском союзе.

Однако решение проблемы утилизации отходов полипропилена связана не только с организацией дробления, мойки и перегрануляции, но и с обеспечением вторичному сырью физико-механических свойств, максимально приближенных к свойствам полимера, так как полипропилен претерпевает изменения, негативно влияющие на их структуру. [13]

Основным способом борьбы с термоокислительной деструкцией полипропилена является введение в них антиоксидантов или стабилизаторов. В настоящее время некоторые зарубежные фирмы, в частности, Швейцарская фирма "Сиба", выпускает рецептуры стабилизаторов, содержащих еще и ряд ингредиентов, позволяющих не только предотвратить дальнейшую деструкцию полимеров, но и в некоторой степени, восстановить их свойства. Эти комплексные рецептуры получили название рециклизаторов. Их вводят в количестве от 0,2-0,4% от массы полимера. Наиболее рациональным способом введения рециклизаторов в полимеры, является использование их концентратов, особенно многофункциональных концентратов, содержащих несколько аддитивов, каждый из которых выполняет в полимере свою конкретную функцию.

Уже в течении многих лет очень хорошо зарекомендовали себя установки по переработки отходов термопластов, представляющие собой комбинацию из узла разрывания, экструдера с гранулирующей головкой.

Технические преимущества этих установок:

прямая комбинация узла разрывания и одношнекового экструдера означает экономию промежуточного транспортирования и складирования материала;

загрузка экструдера подогретым уплотненным материалом приводит к тому, что можно использовать более короткий экструдер, обеспечить меньший износ шнека и цилиндра и снять термическую нагрузку и окисление материала;

возможность переработки материалов с влажностью до 4%, а на установках с вакуумом и двойной дегазацией до 8%.

Экономические преимущества:

очень хорошее соотношение цены и производительности;

экономия до 40% энергии по сравнению с многоступенчатой переработкой;

компактное незанимающее много места исполнение;

пластифицированный, великолепно отфильтрованный в расплавленном состоянии гомогенный гранулят, мало уступающий по своим качествам первичному.

Производительность установок такого типа от 100 кг/г до 2000 кг/г.

Основная задача при проектировании и изготовлении оборудования для переработки отходов является исключение по мере материала при изготовлении изделия и обеспечение максимального возврата материалов в процесс.

В настоящее время на заводе ЗАО "Атлант" (Беларусь) изготавливаются серии дробилок:

1. дробилка передвижная БЗС 0090М.

2. дробилка БЗС 0131.

3. дробилка БЗС 0139.

Эти дробилки относятся к типу малооборотистых.

Особенность этих дробилок - низкий уровень шума (менее 70 дБ), незначительное содержание пыли, что обеспечивается низкой скоростью вращения инструмента (28 об. /мин), самозатачивающиеся инструменты, который гарантирует продолжительную эксплуатацию дробилки без переточки инструмента. [14]

 Скачать реферат