Совершенствование технологии изготовления вкладыш-пустотообразователя на основе полипропилена
За рубежом проблема утилизации отходов является одной из наиболее острых проблем современной цивилизации. С целью ее решения в последнее время предпочтительное развитие получает производство биоразлагаемых полимеров: Biopol, Bioceta, Eco Plato, Bioplast, Bionolle, Ecoflex и другие. Также важным направлением в США и Европе является рециклирование отходов пластмасс и получения материалов, продукт
ов или изделий пригодных к дальнейшему использованию. [15]
Ассортимент термопластавтоматов, выпускаемых в России, также постоянно обновляется например, Красноярский машиностроительный завод наладил выпуск термопластавтоматов моделей ДК 160-01, ДК 250, ДК 400. ТПА традиционно выполнены в горизонтальной компоновке со встроенным гидроприводом механизмами запирания, впрыска и узлом пластикации. Технические характеристики и параметру соответствуют лучшим аналогам известных зарубежных фирм, а стоимость существенно ниже. С 2001 года ТПА комплектуются системой управления, разработанной НПК "Кранавтоматика" (Красноярск). На СУ ТПА осуществляется цифровая индикация диагноза неполадок, отображающая не сработавший элемент, а также обеспечивается функционирование блокирующих устройств, повышающих безопасность обслуживающего персонала и безаварийную работу ТПА. [16]
Исходя из выше сказанного, при изготовлении вкладышей для придания антистатических свойств вводится концентрат антистатической добавки марки Т 0021/01, ТУ 2243-001-231-24265-2000.
Для уменьшения продолжительности цикла литья под давлением вкладышей ТПА KuASY, а соответственно уменьшение энергоемкости процесса, увеличение производительности ТПА, уменьшение себестоимости изделия рекомендуется применение бункера с устройством загрузки материала в токе горячего воздуха, которое состоит из нагревательного элемента и вентилятора, подающего горячий воздух противотоком в загрузочный бункер ТПА.
Для организации линии по переработки отходов используется: установка универсальная для измельчения полимерных отходов, экструдер ZSK-57, водокольцевой гранулятор WRG-230, барабанная сушилка. Линия обеспечивает необходимую производительность, энергоемкость, качество получаемого гранулята, который подается в технологический процесс.
Для обеспечения автоматизации процесса при транспортировки материала применяется пневмотранспортная установка.
Совершенствование технологии переработки прогрессивных термопластов необходимо вследствие широкомасштабного их внедрения и расширяющегося применения, поскольку они обладают комплексом ценных механических, тепло-физических и диэлектрических характеристик. [10]
1.3 Характеристика исходного сырья и материалов
Сырьем для производства вкладышей служит полипропилен низкого давления марки 21020-06 или пропилен среднего давления марки 01020-06, со светостабилизирующей, термостабилизирующей и антикоррозионной добавкой, слабоокрашенный для изделий народного потребления и технического назначения первого сорта. [17]
Полипропилен поступает на производство в виде гранул одного цвета размером 2-5 мм. Допускаются гранулы размером свыше 5 до 8 мм и менее 2 мм, массовая доля которых не должна превышать 3% от массы партии, для полипропилена среднего давления - 5% от массы партии.
Характеристика полипропилена марки 21020-06 (высший сорт) представлена в таблице 3.
Таблица 3
Свойства материала |
Единицы измерения |
Значения |
Показатель текучести расплава (ПТР) |
г/10 мин. |
1,5-2,4 |
Разброс значений ПТР в пределах партии |
%, не более |
±8 |
Насыпная плотность |
кг/м3 не менее |
500 |
Количество включений |
шт. не более |
1 |
Массовая доля золы |
%, не более |
0,035 |
Массовая доля летучих веществ |
%, не более |
0,09 |
Массовая доля атактической фракции |
%, не более |
1,0 |
Массовая доля изотактической фракции |
%, не более |
96 |
Характеристика полипропилена марки 01020-06 (первый сорт) представлена в таблице 4.
Таблица 4
Свойства материала |
Единицы измерения |
Значения |
Показатель текучести расплава (ПТР) |
г/10 мин. |
1,5-2,4 |
Разброс значений ПТР в пределах партии |
%, не более |
±15 |
Количество включений |
шт. не более |
3 |
Массовая доля летучих веществ |
%, не более |
0,10 |
Предел текучести при растяжении |
МПа (кгс/см2), не менее |
31 (316) |
Относительное удлинение при разрыве |
%, не менее |
600 |
Массовая доля изотактической фракции |
%, не более |
96 |
Свойства полипропилена (готовой продукции) представлены в таблице 5.
Таблица 5
Свойства материала |
Единицы измерения |
Значения |
Плотность |
Кг/м3 |
900-910 |
Водопоглощение за 24 часа |
% |
0,01-0,03 |
Линейная усадка в форме |
% |
1,0-2,5 |
Температура плавления |
°С |
160-168 |
Теплостойкость при нагрузке 46 Н/см2 |
°С |
140-145 |
Температура хрупкости |
°С |
(+5) - (-15) |
Коэффициент линейного расширения (30-100) °С |
1/°С |
(1,1-1,8) *10-4 |
Удельная теплоемкость при 20°С |
кДж/кг°С |
1,93 |
Коэффициент теплопроводности |
ВТ/м°С |
-0,22 |
Разрушающее напряжение при растяжении |
МПа (кгс/см2) |
24,5-39 (250-400) |
Относительное удлинение при разрыве для марки 21020 |
% |
200-1000 |
Максимальная температура при длительной эксплуатации изделий (без нагрузки) |
°С |
100-110 |