Оборудование для переработки поликарбоната

Обновлено: 16.05.2024

Производство сотового поликарбоната

Раздел Форум предоставляет возможность обменяться опытом и обсудить вопросы, связанные с технологиями производства изделий, выбором и ремонтом оборудования, подбором сырья и с другими темами, способствующими повышению квалификации специалистов переработки пластмасс.

Выставки и конференции
Государство и бизнес
Литература и образование
Новые материалы и марки
Обзоры и анализ рынков
Обзоры СМИ
Оборудование
Объемы и мощности
Отходы и экология
Персоны и назначения
Пресс-релизы, форс-мажоры
Разработки изделий
Слияния и новые имена
Цены на сырье и изделия

Полипропиленовые трубы
Полиэтиленовые трубы
Фитинги
ПВХ окна и двери
Емкости 1-5л
Канистры
Полиэтиленовая пленка
Мешки, пакеты майка
Термоусадочная пленка
Вагонка, сайдинг, профили
Сотовый поликарбонат

Справочник покупателя
Статьи и обзоры
Глоссарий
Выставки
Опросы
Стандарты
Видео Plastube

Бизнес газета
Цены на полимеры
Импорт и экспорт
Магазин отчетов
Магазин книг
База полимеров
Polyglobe

На что стоит обратить внимание при работе с поликарбонатом методом литья под давлением, на примере ПК WONDERLITE® Марка PC-122, PC-122U:

Литьевая машина (Термопластавтомат)

Для работы с ПК WONDERLITE® подходит стандартный ТПА с самой обычной системой плавления и нагрева материального цилиндра.

Для получения деталей с высокими требованиями по качеству, в том числе к качеству поверхности, лучше использовать ТПА с большим количеством контролируемых параметров. Стандартные (постоянные) условия переработки гарантируют ничтожно малую вероятность брака из-за образования пыли или другого источника загрязнения.

Максимальный объём впрыска ТПА легко достижим при переработке ПК WONDERLITE®. Необходимое внешнее давление расплава - обычно достижимо в пределах 800 – 1200 бар. Типоразмер ТПА должен быть выбран в соответствии с площадью отливки и максимальным объемом впрыска (оптимально 1/2 от максимально возможной дозировки).

Сталь шнека и цилиндра предпочтительно должна быть азотирована. При литье особо чистых оптических деталей, шнек машины и формообразующие части пресс-формы должны быть хромированы или отполированы и иметь высокий класс чистоты.

Например, ТПА компании HUARONG PLASTIC MACHINERY Co., Ltd идеально подходит для литья ПК WONDERLITE®. Для оптимального подбора оборудования Вы всегда можете обратиться к специалистам компании РУСПЛАСТ

Избыточная влага может быть причиной поверхностных дефектов («серебро», пузыри, шлиры). ПК WONDERLITE® упакован в специальные, герметичные мешки, которые обеспечивают пониженное содержание влаги, в большинстве случаев WONDERLITE® может использоваться без дополнительной сушки. Если изделие очень ответственное или материал долгое время лежал на складе, необходима сушка материала перед переработкой. Абсорбированная влага незначительно влияет на механические свойства ПК. При переработке недосушенного материала возможно появление поверхностных дефектов, а в толстостенных деталях появление

пузырьков. Все эти дефекты могут быть устранены при использовании предварительной сушки материала. Для сушки ПК могут быть использованы сушилки с циркуляцией горячего воздуха, вакуумная сушилка или бункерная сушилка. При использовании сушильных шкафов глубина материала на поддоне не должна быть больше 20 – 25 мм. Рекомендованные время и температуру сушки ПК WONDERLITE® можно определить по таблице ниже.

Таблица 1: Рекомендуемые условия сушки.

Тип сушилки	Температура сушки, °C	Время сушки, ч
Сушильный шкаф с полками	120	4-12
Бункерная сушилка	120	3-4
Вакуумная сушилка	120	2-3

Уровень влаги должен быть 0,02% или меньше, в зависимости от конкретного применения. Для неответственных деталей допускается присутствие влаги до 0,1%. Воздух в сушилке с циркуляцией горячим воздухом должен быть осушен до «точки росы» -40°C или ниже для эффективной сушки. Время сушки от 2 до 4 часов, зависит от метода и температуры сушки, а также от начального и допустимого содержания влаги в материале перед переработкой. Дефекты от недостаточно просушенного материала могут быть в виде «серебра», разводов и полосок на изделии. В ряде случаев, некоторые изделия из ПК WONDERLITE® были успешно отлиты без предварительной сушки.

Температура пресс-формы (формы)

Влияние температуры пресс-формы на переработку и свойства конечной детали часто недооценивают. Литьё под давлением в холодную форму, помимо проблемы с заполнением формы, может быть причиной внутренних напряжений, коробления и существенного снижения прочности детали.

Во многих случаях тепло, передаваемое от расплава к пресс-форме, велико. Тем не менее, обычно требуется поддерживать нужную температуру при помощи специальных устройств – термостатов. Нагрев и охлаждение, в соответствии с габаритами и параметрами литьевой формы и другими требованиями, возможно с использованием обычных водяных циркуляционных термостатов. Каналы для теплоносителя должны быть расположены таким образом, чтобы охлаждение всех деталей формы происходило одинаково равномерно в соответствии с толщиной и расположением. При близком расположении каналов к поверхности изделия возможно более эффективное регулирование температуры. При раздельном регулировании температуры половин пресс-формы легче компенсировать коробление, вызванное большой разницей толщины стенок изделия. Обычно выступающую часть формы - пуансон охлаждают, в то же время, вторую половину - матрицу нагревают или охлаждают, как правило, менее интенсивно.

Для марки ПК WONDERLITE® PC-122, PC-122U рекомендована температура формы 90-100°C .

Температуры переработки

Условия переработки зависят от марки используемого материала. Типовые температуры для переработки приведены в таблице. Верхний предел в графе «Температура пресс-формы» обеспечивает получение деталей с минимальными внутренними напряжениями, но увеличивает время цикла.

Температура ниже, чем нижний предел в графе «Температура пресс-формы» не рекомендуется для толстостенных деталей во избежание образования чрезмерных внутренних напряжений, ведущих к выходу из строя детали из-за образования сети микротрещин под поверхностью детали. Температура расплава может варьироваться в зависимости от детали. С хорошей сушкой и соответственным временем пребывания материала в цилиндре, температура расплава допустима 300°C. При этой температуре текучесть материала максимальна, а уровень внутренних напряжений минимален, правда, цикл может быть длиннее.

WONDERLITE® PC-122, PC-122U		Зона загрузки	Зона компрессии/зона сжатия	Сопло	Температура пресс- формы
Температура	Макс. ºС	300	320	310	120
Температура	Мин. ºС	240	270	270	70

* Температура пресс-формы может меняться в зависимости от:

1. Толщины стенки, отливаемых под давлением изделий

2. Конструкции и расположения каналов охлаждения в пресс-форме

3. Впускного литника и системы разводящего литника

Объем впрыска

В идеале он должен быть около 50% от объема материального цилиндра. Меньший объем впрыска может привести к увеличению времени пребывания в цилиндре и тем самым вызвать деструкцию материала, а также нестабильный набор дозы.

Давление, скорость, дозировка, время

При литье небольших изделий рекомендуется давление впрыска в литьевой машине минимум 1200 Бар. Для литья средних по величине изделий давление впрыска должно быть минимум 800 Бар. Рекомендуемый диапазон давление впрыска 75.8 - 131 MPa Противодавление 0.3 - 0.7 MPa

Скорость вращения шнека 40 - 70 об\мин

Тип литника	Скорость впрыска
Впускной литник	Быстрая
Прямоугольный литник	Быстрая
Туннельный литник	Быстрая

Для изделий из поликарбоната рекомендуется по возможности плавный переход толщин стенок, без резких перепадов и острых углов, во избежание образования напряжений.

По возможности, при литье нужно применять высокую скорость впрыска и высокую температуру пресс-формы для обеспечения высокого качества поверхности изделия.

Дозировка в материальном цилиндре 40 - 60 % в зависимости от максимальной величины Размер вентиляционных каналов - 0.025 - 0.076 мм

Время впрыска - 1.00 - 2.50 сек

Время охлаждения – 5.00 – 40.0 сек

При производстве оптических приборов (линз, оптических шкал и т. д.) необходимо принимать дополнительные меры предосторожности. При хранении, транспортировке и сушке высока вероятность загрязнения материала. Поэтому перед загрузкой материала в бункер необходимо очистить поверхность стенок и крышки до полного удаления частиц другого материала и пыли. Мешки и контейнеры с материалом должны быть плотно закрыты.

При переходе с других материалов на ПК необходимо соблюдать следующие рекомендации:

1. Полностью очистите цилиндр от другого материала

2. Нагрейте цилиндр до 280-300°C

3. Не рекомендуется повышение температуры расплава для очистки материального цилиндра, из-за возможной термодеструкции остатка материала. Обычно материалы типа полиэтилен или полипропилен - наиболее подходят для использования при очистке материального цилиндра.

4. Очистить цилиндр на малых оборотах шнека.

5. Для максимально эффективной очистки материального цилиндра и сокращения времени и затрат рекомендуется чистящий материал

ASACLEAN ®. Для получения информации по технологии очистки и практическим испытаниям Вы всегда можете обратится к специалистам компании РУСПЛАСТ

Вторичный материал

Доля вторичного материала не должна превышать 10-20% от первичного. Использование вторичного материала не оказывает существенного влияния на свойства, но может привести к потере цвета и внешнего вида. Не рекомендуется продолжительное хранение вторичного материала, т.к. удаление накапливаемой в этом случае влаги может быть затруднено. При изготовлении оптических деталей целесообразно удалять мелкую фракцию во вторичном материале во избежание появления белых полос и пятен.

Примечание:

1. Предохранять полимер от загрязнений и примесей в течение переработки и производства изделий.

2. Не оставлять горячий расплав в материальном цилиндре в течение длительного времени между циклами литья и остановок. При необходимости остановки - снизить температуру по зонам до 160 ºС.

3. Температурный режим по зонам в материальном цилиндре не должен превышать 330 ºС, во избежание разложения (термодеструкции, изменение цвета) расплава.

Как и зачем осуществляется переработка поликарбоната

Немного о методах

Поликарбонат – это термопластичный полимер, переработка которого может осуществляться на стандартном оборудовании для производства изделий из термопластов. На производствах используют метод: растворения, экструзии и расплавления. Все представленные вариации переработки используют полимер с молекулярным весом от 30 тыс. до 35 тыс., для изготовления плёнок и волокон используют термопласт с молекулярным весом от 75 000 до 100 000.
Для дальнейшего получения термопластичного полимера из вторичного сырья необходимо осведомиться о поведении органического соединения в процессе термообработки. Ведь главный критерий переработки любого изделия из термопласта – это вязкость расплава полимера в интервале температур плавления.

Важно помнить, что при длительном нагревании материала в температурном диапазоне от 330 градусов Цельсия и выше, начинается процесс деструкции полимера. В связи с чем может быть вызвано изменение функциональных свойств и окраски готового материала. Следовательно, переработку термопласта необходимо осуществлять в температурном режиме от 230 до 320 градусов Цельсия, при содержании влаги в полимере максимум 0,1%.
Температура сушки поликарбоната должна быть равна 130 градусов Цельсия. Для осуществления равномерного просыхания используются современные вакуум-сушилки или сушилки с неподвижным и подвижным слоем.

Метод экструзии

Данный процесс реализуется для изготовления профильных конструкций, труб и листов различных размеров, плёнки и многого другого. Помимо всего он незаменим для смешения термопласта в процессе первичной и вторичной переработки. Машина позволяет изготавливать непрерывным способом большое количество материалов с высокой степенью точности. Средняя нагрузка оборудования составляет не менее 2,3 кг/ч. на 1 кВт привода. Оборудование осуществляет переработку поликарбоната в температурном режиме от 240 до 300 градусов Цельсия.
Существует большое количество типов экструдеров. Для реализации процесса используют двухчервячный аппарат, который оснащён головкой особой формы и размера. Экструдер непосредственно влияет на общий вид конечного изделия, а также используется для получения термопластовой дробленки.

Как проверить качество изделия

В случае, если материал при выходе из машины имеет матовую или шероховатую поверхность, это значит, что расплав слишком холодный. Необходимо проверить температурные датчики, а также осведомиться, что головка и соединяющий фланец оснащены обогревателями и их температура равна 250 градусам Цельсия. Перед началом подачи полимера в воронку оборудования необходимо прогреть машину минимум полчаса, лучше всего не менее часа. В конечном результате материал должен получиться гладким и блестящим.

Расплавление

Поликарбонат выдерживает резкие колебания температурных показателей. В связи с чем он поддаётся обработке при температуре от 300 градусов Цельсия. Но как говорилось ранее, если температурный показатель превысит 330 градусов Цельсия, то материал частично теряет свой первоначальный окрас и функциональные свойства.
Один из наиболее распространённых методов расплавления – это процесс прессования. Он осуществляется на гидравлических прессах.
Процесс прессования заключается в нагревании пресс-формы до 250 градусов Цельсия, после чего ее охлаждают до 135 градусов. Данный этап необходим для очистки отходов. Длительность процесса охлаждения напрямую зависит от толщины стенки изделия. Чем больше габариты, тем дольше будет охлаждаться материал и наоборот. В случае возникновения сложностей на этапе изъятия материала из пресс-формы рекомендуется добавить немного стеарата кальция. Полностью остывшее сырье поддаётся прессованию и дроблению. Образовавшаяся дробленка используется вторично для создания последующих изделий из термопласта.
Важно внимательно следить за температурными показателями, так как если температура, например пресс-формы будет ниже 240 градусов Цельсия то возрастает вероятность появления матовости и пятен на изделии.

Растворение

Как известно поликарбонат растворяется под воздействием некоторых химических растворителей. В связи с чем данный процесс используется в случае отсутствия возможности в расплавлении. Чаще всего он применяется для отходов с высокой молекулярной массой. Помимо всего, полученные изделия имеют прозрачную и бесцветную текстуру, которая востребована в сфере производства диэлектрических и фотографических материалов.

Этапы процесса растворения:

вторичное сырье обрабатывают растворителем для получения жидкой консистенции;
образовавшийся раствор выливается на специальную металлическую ленту;
вылитый раствор простаивает на ленте, до тех пор, пока не исчезнет запах растворителя;
после проветривания, полученную плёнку снимают из металлической ленты.

Подведём итоги

Поликарбонат – это уникальное органическое соединение, которое широко используется во всех типах производства, начиная со строительной индустрии и оканчивая бытовой техникой и электротехникой. Однако в процессе производства возникают отходы, которые можно в дальнейшем переработать на новый полимер. При этом свои первоначальные свойства он не теряет.

Оборудование для поликарбоната: что нужно для производства

Данный материал сегодня широко применяют для строительства во многих направлениях народного хозяйства. Его используют при возведении навесов, козырьков, парников, витрин и др. Сегодня мы расскажем про оборудование для поликарбоната: что нужно для производства.

Виды материала

Поликарбонатные листы выпускают двух видов: монолитные и сотовые, как показано на фото. Второй вид материала состоит из двух полимерных панелей, внутри которых имеются пустоты. Панели соединены перепонками, похожими на соты.
Сотовый карбонат преобладает многими достойными свойствами: легкий, прозрачный, практически не подвергается механическим воздействиям. Листы его имеют покрытие, которое защищает изделие от сильных лучей солнца. Однако есть сотовый карбонат, который не имеет такого защитного слоя, что сказывается на его долговечности.
Материал на сегодняшний день пользуется огромным спросом на рынке. И не удивительно, ведь его можно использовать во многих сферах жизнедеятельности.
Можно выбрать листы карбоната толщиной от 4 мм до 32 мм, как показано на фото. Благодаря такому широкому спектру размеров, данный материал успешно применяют для разных целей.

Устройства

Экструдер, которыйимеетвакуумнуюсистемудегазации. Оборудованиеимеетагрегат, мощностьюот175кВтивыше. Основныедеталиегоизготовленыизкрепкогокачественногоматериала;
Автоматическаясистемадлязаменыфильтров;
Насосы-автоматыдлярасплавасоставляющих;
Вакуумнаяустановка;
Тянущийаппарат, которыйимеетножидлярезкивпереднейегочасти;
Специальнаянакопительнаялиния. Длинаоборудования – 5метров, какпоказанонафото.

Станок для производства сотового поликарбоната

Стоит отметить, что оборудование, которое ранее уже побывало в эксплуатации, может выдать в час почти 300 кг продукции. Перед тем, как приобрести такую линию, необходимо проверить, произведена ли замена старых узлов на новые детали.
На сегодняшний день оборудование для карбоната способно изготовить материал высокой прочности. Такие листы применяют для возведения конструкций для парников, крупных комплексов, а также малых построек.

Для сотового

Для производства сотовых панелей из карбоната применяется экструзионная линия, как показано на фото. Некоторые из них оснащены дополнительными устройствами для нанесения специального покрытия, которое служит защитой от сильного солнечного тепла.
Стоимость такой установки более 11 млн.руб. Оборудование может изготовить за минуту около 5 метров листа.
Также эту линию можно применить для производства полипропиленовых панелей, которые используются для упаковок.

Процесс производства

Поликарбонат – материал, в основе которого имеется фенол и угольная кислота. Карбонат производят из карбонатного сырья, которое проходит специальные технологические этапы. Производство поликарбоната состоит из таких этапов:

Подготовкагранулкарбоната. Цветготовыхполикарбонатныхпанелейзависитотцветагранул, которыебываютцветныеибесцветные. Гранулызаготавливаютзаранееуизготовителей. Сырьенапроизводствопоступаетвспециальныхмешках, какпоказанонафото, которыемогутзащититьегоотпроникновенияводы. Вцехахсырьетщательносортируютиочищаютотпостороннихвеществ. Затемсырьеотправляютнапереплавку;
Плавлениекарбонатногосырья. Вспециальномотсеке, предназначеннойдляплавления, карбонатныегранулыпереходятизтвердогосостояниявжидкое, какпоказанонафото. Вжидкуюмассудобавляютсяопределенныедобавки, иполучаетсяоднороднаясмесь. Благодарядобавкам, материалприобретаетулучшенныекачества;
Формированиеизделия. Полученнаямассаформируетсявмонолитнуюилисотовуюструктуру;
Нарезкалистов. Материалоставляютнанекотороевремядляостывания. Послеэтого, поликарбонатныелистынарезаютнанужныеразмерыиотправляютнасклад, какпоказанонафото.

Подведем итоги

В заключении можно сказать, что производство поликарбоната не такое уж сложное. Однако, при выборе оборудования, необходимо учесть некоторые нюансы, о которых мы вам рассказали в этой статье.

Переработка поликарбоната

Поликарбонаты являются термопластичными полимерами, поэтому их можно перерабатывать обычными методами, применяемыми в промышленности для переработки термопластов. Наиболее распространенными методами переработки промышленного поликарбоната на основе бисфенола А являются литье под давлением, экструзия и вакуумформование. Для переработки этими методами применяются полимеры с молекулярным весом 30 000-35 000; для получения пленок и волокон из растворов используются поликарбонаты с молекулярным весом 75000-100 000.

Очень широко применяются методы переработки поликарбонатов литьем под давлением и экструзией. Значительно менее распространен метод получения изделий из растворов.

ПЕРЕРАБОТКА ПОЛИКАРБОНАТА ИЗ РАСПЛАВА

Для получения изделий из поликарбонатов с требуемыми свойствами необходимо знать поведение полимера в процессе переработки, которое обусловлено реологическими и термическими свойствами поликарбоната.

Поликарбонат характеризуется высокой термостабильностью расплава при длительном нагревании до 300 °С и выдерживает непродолжительное нагревание до 330°С. Выше 330°С начинается деструкция полимера, вызывающая изменение свойств и окраски готовых изделий. Поэтому переработку поликарбоната можно осуществлять в интервале температур 230-320 °С при обязательном условии, что содержание влаги в полимере не превышает 0,01 %. Вязкость расплава непосредственно зависит от параметров переработки (температуры и давления).

Вязкость расплава поликарбоната изменяется в меньшей степени, чем вязкость полистирола и ацетата целлюлозы. При высоких температурах (выше 280СС) расплав поликарбоната ведет себя как ньютоновская жидкость.

При 170°С удельная теплоемкость поликарбоната составляет 15-102 Дж/(кг-К). Теплоемкость расплава полимера является важной характеристикой при конструировании обогревателей цилиндров литьевых машин и экструдеров; однако, теплоемкость поликарбоната не превышает теплоемкости других полимеров и в 2 раза меньше, чем у полиэтилена. Особенно наглядно это видно по изменению энтальпии различных полимеров в зависимости от температуры.По этой зависимости можно определить количество тепла, необходимого для нагревания полимера от температуры окружающей среды, или от температуры загрузочной воронки до температуры переработки.

Изменение энтальпии поликарбоната происходит так же, как для поливинилхлорида, однако количество тепла, необходимое для достижения температуры переработки, равно количеству тепла, необходимому для достижения температуры переработки кристаллических полимеров (около 200°С).

Максимально допустимая температура сушки поликарбоната равна 130 °С. Для сушки можно использовать сушилки с подвижным и неподвижным слоем, а акже вакуум-сушилки. Содержание влаги в перерабатываемом поликарбонате на практике определяют приближенными методами, не требующими специального оборудования и позволяющими установить степень сушки полимера с достаточной точностью.

Экструзия поликарбоната

Экструзией из поликарбоната изготавливают трубы, стержни, профильные изделия, листы, пленки; кроме того, экструзия применяется для смешения и транспортировки поликарбоната в процессе переработки. Экструзия позволяет изготовлять непрерывным методом высококачественные изделия с большой степенью точности. Поэтому, несмотря на довольно высокую стоимость оборудования, этот метод получил широкое распространение.

Для пластикации поликарбоната пригодны также шнеки с короткой зоной сжатия, так называемые коротко компрессионные.

Охлаждение шнеков не обязательно. При экструдировании поликарбоната целесообразно постепенно повышать температуру от загрузочной воронки к концу шнека. Это способствует созданию равномерного давления по всей длине экструдера. Более высокое противодавление может достигаться установкой пакета сит или клапанов, что улучшает пластикацию поликарбоната и уменьшает возможность образования пузырей [6].

Производительность экструдера зависит от многих факторов. Ориентировочно при средней нагрузке машины она равна для поликарбоната 2,3 кг/ч на 1 кВт мощности привода.

В зависимости от типа поликарбоната и вида экструдера температура переработки находится в интервале 240-300 °С. При большой частоте вращения шнека выделяется значительное количество тепла вследствие роста внутреннего трения. Это дает возможность уменьшить потребление мощности обогревателей в последних зонах цилиндра. Пространство между загрузочной воронкой и цилиндром должно иметь высокую температуру, поэтому охлаждение этой зоны не рекомендуется. Поликарбонат почти не прилипает к шнеку.

Поверхность выходящего из головки расплава должна быть гладкой и блестящей. Матовая или шероховатая поверхность означает, что расплав слишком холодный. Для достижения надлежащего распределения температур рекомендуется, чтобы головка и соединительный фланец, по мере возможности, были снабжены обогревателями. Температура у фланца должна быть не ниже 250°С. Перед началом работы машину следует обогревать в течение 0,5-1 ч. Вплоть до момента выхода расплава из головки полимер подается в воронку вручную небольшими порциями. При неправильно подобранных температурах или слишком слабом сжатии во избежание потерь сырья можно прекратить подачу полимера.

Получение экструзионных изделий

Производство труб

Комплект устройств для формования труб состоит [1, с. 249] из экструдера с головкой, калибровочного приспособления (для труб диаметром более 8 мм), режущих и тянущих приспособлений. Формование труб осуществляется при помощи головок с кольцевыми форсунками, состоящими из стержня и внешнего кольца. Стержень, образующий внутреннюю поверхность трубы, удерживается плитой с отверстиями или с ребрами, уложенными по радиусу, в зависимости от диаметра трубы. Для того чтобы после прохождения ребер снова получить монолитный расплав, в кольцевом канале должно быть создано рабочее давление. Это достигается уменьшением калибровочного сечения вплоть до формующей зоны.

Головка должна обогреваться позонно (не менее трех зон) нагревателями с независимой регулировкой температуры. Существенно, чтобы обогрев был равномерным во всех зонах, так как иначе расплав по сечению будет неоднородным.

Для труб диаметром менее 8 мм калибрование не является необходимым. Труба охлаждается во время прохождения через охлаждающее кольцо, в которое подается сжатый воздух. При этом предпочтительна большая скорость оттяжки. Слишком быстрое охлаждение трубы в водяной ванне для поликарбонатов не целесообразно [1, с. 251].

Трубы большого диаметра обязательно калибруются, причем рекомендуется внешнее калибрование. Диаметр калибровочного отверстия должен быть на 10-15% меньше диаметра кольца головки. Усадка изделия, отнесенная к диаметру калибрования, при малых диаметрах равна

1%, а при больших (Z)>0,04 <м достигает 11,4%.

Трубы охлаждаются в водяной бане, нагретой до |80-90 °С. В этом интервале температур уменьшаются [внутренние напряжения. Для полного снятия внутренних напряжений следует как можно быстрее провести допол|нительную тепловую обработку трубы. Кроме того, вследствие незначительного оплавления поверхности трубы достигается улучшение качества ее поверхности.

Изготовление листов

Листы изготавливают экструзией расплава с помощью плоскощелевой головки. Горячая масса, выходящая из экструдера, проходит через главный канал в разделительный, по которому распределяется по всей ширине головки. Затем проходит через узкую щель под регулируемым сопротивлением и экструдируется в виде пластины.

Сопротивление и верхняя губка щели регулируются по всей своей длине болтами, которые устанавливаются вручную. Очень важно при этом достигнуть равномерности потока по всей длине зоны течения полимера.

Губки щели должны быть закалены и отполированы. Регулировка губок обеспечивает нужную толщину листа. Заданную толщину можно отрегулировать только в процессе экструзии, так как щель расширяется под давлением расплава. Для обеспечения высокого качества листа применяются устройства для постоянного контроля толщины.

Головка обогревается нагревателями, размещенными позонно в нижней и верхней частях головки, а также по обеим ее сторонам.

Температура валков каландров устанавливается так, чтобы лист не прилипал к валкам (130-160 °С). В первую очередь устанавливается температура выходного валка. В некоторых случаях для выравнивания листа применяется дополнительный подогрев ИК-излучателями стороны, противоположной валкам.

Изготовление пленки

Пленки из поликарбоната, так же как листы, изготавливаются в основном при помощи плоскощелевой головки. Кроме экструдера и головки в комплект оборудования входят приемные валки с наматывающим приспособлением, измеритель толщины и приспособление для обрезки краев пленки.

Головка для пленки имеет более простую конструкцию, по сравнению с устройством головки для листов. В ней также предусмотрено регулируемое сопротивление (длина которого должна равняться 40 мм), в противном случае для каждого вида сырья следовало бы конструировать специальную головку.

Толщина пленки устанавливается передвижением губок.

Производство профильных изделий. Для изготовления профильных изделий из поликарбоната применяются головки, конструкция которых зависит от формы выпускаемого изделия.

Экструзия с раздувом в форме

Для изготовления пустотелых изделий, например бутылей, применяют экструзию с раздувом. Для экструзии заготовок используют угловые головки, конструкция которых, в основном, аналогична конструкции головок для труб.

Существует головка для переработки поликарбоната, в которой полимер обтекает дорн по кольцевому каналу с коротким сердцевидным кулачком. Непосредственно за каналом для выравнивания давления расплав проходит через суженное сечение. В противном случае расплав протекал бы с неодинаковой скоростью.

В машинах с двумя раздувающими головками необходимо получать одинаковые заготовки. Это условие при параллельном расположении головок соблюдать легче, чем при последовательном. Каждую головку следует обогревать по меньшей мере в трех зонах, причем одна из зон должна обогревать сопло.

Для увеличения давления сечение в щели сопла должно быть меньше, чем сечение до сопла. Само сопло играет роль формующей зоны.

Ширина щели зависит от заданной толщины стенки и степени раздува, причем следует предусмотреть сужение, возникающее вследствие растяжения заготовки под действием собственной массы, вследствие чего в заготовках большой длины происходит уменьшение диаметра и толщины стенки.

Форма для раздува. Сечение формы должно быть таким, чтобы отформованное изделие можно было легко извлечь после размыкания формы. Изделия из поликарбонатов очень жесткие, поэтому их извлечение даже из небольших углублений может быть затруднено, так как усадка изделия составляет 0,7-1,5%. Максимальное увеличение объема при раздуве равно 1:4. Несмотря на это слишком большой перепад диаметров может вызвать невыгодное утончение (если не использовать головки со сменной щелью). В противном случае нужно применять мягкие переходы, например удлинить горлышко бутыли. Следует также избегать острых краев и углов. В зависимости от размера изделия в таких местах должны быть предусмотрены радиусы закругления (по меньшей мере 2 мм). Нежелательна также слишком глубокая гравировка на поверхности изделий.

Экструзия с раздувом принципиально ничем не отличается от экструзии без раздува. В этом случае расплав, выходящий из головки, должен быть нагрет до 240-260 °С .

При переработке поликарбоната, имеющего большую вязкость, воздух должен вводиться в момент смыкания формы. При переработке поликарбонатов с меньшей вязкостью рекомендуется вводить воздух сразу после смыкания формы, в противном случае может произойти ослабление шва. Давление раздувающего воздуха следует отрегулировать так, чтобы заготовка успевала раздуться, прежде чем она начнет затвердевать. Давление воздуха должно равняться (40-81) • 104 Па. Оно не должно быть больше, чем позволяет сила смыкания формы.

Прессование

Поликарбонат можно перерабатывать прессованием на гидравлических прессах. Этим методом можно изготавливать плиты, втулки, блоки и т. п.

В случае затруднений при извлечении изделия в форму можно добавлять небольшое количество стеарата кальция.

ПЕРЕРАБОТКА ПОЛИКАРБОНАТА ИЗ РАСТВОРА

Поликарбонат хорошо растворяется во многих органических растворителях, поэтому его перерабатывают [также из растворов. Этим методом пользуются для получения пленки поливом из раствора или нанесением раствора поликарбоната на другие поверхности. В том и другом случае необходим тщательный подбор полимера, особенно с точки зрения его молекулярного веса. .

Для получения пленки методом полива чаще всего используют растворы полимера с характеристической вязкостью, равной 1,0-1,3. Это позволяет применять растворы с вязкостью 30-60 Нс/м2 (25 °С) при концентрации полимера 17-25 вес. %.

Изготовление пленок

Для получения пленки раствор полимера выливают на металлическую ленту и после улетучивания растворителя снимают с. нее пленки. Этот метод широко применяется для изготовления пленок из поликарбоната. Пленки из поликарбоната можно также формовать из расплава. Однако при поливе из раствора получаются более однородные, прозрачные и бесцветные пленки, не содержащие механических примесей, что особенно важно для изготовления диэлектрических и фотографических материалов. Метод полива из раствора позволяет перерабатывать поликарбонаты с очень высокими молекулярными весами, переработка которых из расплава затруднена или вообще невозможна из-за их высокой вязкости.

Метод полива из раствора позволяет получать прозрачные бесцветные пленки с широким интервалом толщин. Однако существует критическое значение толщины, выше которого получаются мутные непрозрачные пленки. Вызвано это кристаллизацией поликарбоната, в результате которой образуются кристаллиты, размер которых больше длины волны видимого света. Критическое значение толщины зависит от многих факторов. Большое влияние на нее оказывает средний молекулярный вес поликарбоната, молекулярно-весовое распределение и условия получения пленки. Замедление процесса кристаллизации и, следовательно, увеличение критической толщины пленки достигается применением поликарбоната очень высокого молекулярного веса или повышением скорости испарения растворителя в процессе отлива пленки.

Сополимеры поликарбоната на основе бисфенола А и других ароматических соединений менее склонны к кристаллизации. Прозрачные пленки из поликарбоната

толщиной до 250 мкм получают из полимера со средним весовым молекулярным весом 74 000-95 000. Пленки толщиной 300 мкм и более можно отливать из растворов сополимеров, получаемых на основе смеси бисфенола А с другими ароматическими соединениями, содержащими заместители большого объема, часто асимметричного строения.

Тонкие пленки для конденсаторов толщиной менее 6 мкм можно отливать непосредственно на металлическую пленку, используемую для намотки в конденсаторах. Конденсаторные пленки толщиной менее 10 мкм получают одноосным вытягиванием в холодном состоянии пленки большей толщины. Полученная таким образом пленка претерпевает усадку при нагревании до 150- 160°С. Это свойство пленки используют для замыкания конденсаторов. Большое влияние на структуру и свойства пленок, отливаемых из раствора, оказывает природа используемых растворителей. Для поликарбонатов в качестве растворителя чаще всего используют метиленхлорид. Можно также применять смеси метиленхлорида с другими растворителями или разбавителями, например хлороформом, трихлорэтиленом, этиленхлоридом, пропилацетатом, бутилацетатом, ацетоном, циклопентаноном, толуолом, бензолом, диоксаном, тетрагидрофураном и др..

Процесс состоит из следующих стадий: получения раствора, фильтрования, вакуумирования, отлива, сушки пленки и намотки.

В сборник из кислотоупорной стали, снабженный мешалкой, подают определенное количество растворителя и при энергичном перемешивании добавляют взвешенное количество полимера. После получения гомогенного раствора определяют его вязкость.

Приготовленный раствор поликарбоната с концентрацией 12-25 вес. % пропускают через сепараторный фильтр для отделения механических примесей. Затем раствор подают в отстойник, в котором происходит отделение мелких механических примесей и нерастворимой части полимера.

Затем очищенный раствор подают насосом на систему фильтровальных прессов. Прессы снабжены

фильтрующим полотном из хлопка-сырца, лигнина, батиста и др. Между отдельными стадиями фильтрации раствор нагревают в подогревателях 6 для уменьшения его вязкости и облегчения фильтрации.

Отфильтрованный раствор полимера подают в отстойники , в которых он находится несколько часов до полного удаления воздуха. Отстойники обогревают теплой водой для поддержания температуры раствора, равной 35-40 °С.

Выходящий из сборника раствор полимера попадает в устройство для полива. При помощи этого устройства ленту покрывают слоем равномерной толщины. По мере движения ленты происходит испарение большей части растворителя и образование пленки. Пленка проходит через ванну с водой и попадает в воздушную сушилку. Температура в сушилке изменяется по зонам от 50 до 120 °С. Во время сушки происходит усадка пленки, поэтому необходимо постоянно контролировать ее натяжение. Натяжение регулируют системой натяжных валков. Высушенная пленка натягивается на бобину. Хлористый метилен, испарившийся в устройстве для полива, собирается в теплообменник. Метиленхлорид, испарившийся в сушилке и разбавленный воздухом, может быть регенерирован адсорбцией на активированном угле. Из регенерированного хлористого метилена следует удалить воду. Обычно воду удаляют в разделителе, снабженном мешалкой, добавляя к хлористому метилену карбонат калия. После перемешивания в течение нескольких часов внизу собирается концентрированный водный раствор карбоната калия, а безводный метиленхлорид возвращают в цикл.

Лакировка пленок. Поверхностная обработка пленок, например металлизация, полирование, печатание или матирование, осуществляется так же, как при обработке других изделий из поликарбоната. Специфическим методом поверхностной обработки пленок из поликарбоната является лакировка. Пленки из поликарбоната лакируют растворами поликарбоната небольшого молекулярного веса, эфиров целлюлозы (сложных и простых), сополимеров винилхлорида с винилацетатом .В качестве растворителей используют хлорированные ароматические углеводороды, кетоны и сложные эфиры. Вязкость используемых растворов невелика и не превышает нескольких сантипуаз.

Лакировку пленок можно проводить непосредственно в процессе их отлива при помощи приспособления, расположенного в воздушной сушилке.

Лакировку используют для поверхностного окрашивания пленки. Этим простым способом можно получать пленки разнообразной окраски, производство которых методом крашения в массе затруднено и менее экономично.

Особым случаем лакировки пленки из поликарбоната является ее подготовка для нанесения фотографической эмульсии при изготовлении кинопленок. Вследствие гидрофильности желатиновой эмульсии непосредственное ее нанесение на гидрофобную поликарбонатную пленку не обеспечивает достаточного сцепления. Поэтому возникает необходимость специальной подготовки поликарбонатной пленки с нанесением промежуточных слоев между поликарбонатной подложкой и фотографической желатиновой эмульсией.

Как правильно утилизировать поликарбонат

Поликарбонат — твердый полимерный пластик, широко применяемый в строительстве, производстве линз, технологических изделий, например, мобильных телефонов. Теплицы и навесы из поликарбоната приобрели за последние годы огромную популярность и распространенность. В связи с этим возросло количество отходов поликарбоната.

Содержание скрыть

Отходы поликарбоната: чем опасны

Полимерный карбонат в виде отходов относится к 5 категории опасности. Это относительно безопасный для природы вид отходов. Однако его неправильная утилизация и скопление критических объемов способны нанести экологии непоправимый ущерб.

Поликарбонат не разлагается. Это его свойство полезно при использовании материала в строительной сфере, но неблагоприятно в случае попадания на свалку.

Отходы термопластичного полимера классифицируются на два вида:

незагрязненные поликарбонатные изделия;
использованные технические поликарбонаты.

Наиболее рациональный способ утилизации поликарбоната — его сдача на вторичную переработку.

Переработка поликарбоната

Полимерный пластик имеет ряд уникальных характеристик. Среди них морозоустойчивость, долговечность, прочность и способность сохранять эти свойства даже после нескольких циклов переработки.

Вторичный карбонат, произведенный из переработанного материала, сохраняет все основные свойства и может применяться во всех сферах строительства и производства.

Из отходов поликарбоната также изготавливают полимерные изделия, тару, канистры, разнообразные пластиковые изделия.

Способы переработки поликарбоната

В настоящее время применяются следующие способы утилизации поликарбоната:

химическое растворение. При вступлении в химическую реакцию с растворителем полимер переходит в жидкую форму. Его наносят на металлическую ленту или поверхность. После испарения растворителя получается пленка, которую используют для производства фотографических и диэлектрических изделий;
расплавление. Переработка происходит при температуре более 300°С, но не выше 330°С для сохранения цветовых свойств. Для производства гранул поликарбоната используют специальные прессы с нагревом до 245°С. Из гранул карбоната в дальнейшем изготавливают различные изделия.
экструзия. Нагретые отходы поликарбоната продавливают через специальную форму для получения необходимого экструдера. Это наиболее распространенный метод переработки материала. В ходе него получаются профили, трубы, листы из полимерных материалов.

Куда сдать отходы поликарбоната

Переработкой полимеров занимаются специализированные компании, которые приобретают отходы материала у организаций и, иногда, частных лиц.

Частое место скопления отходов поликарбоната — дачные и огородные участки, где его применяют при строительстве теплиц, веранд, беседок и т.д. Проблемы скопления полимерных отходов вынуждают многие товарищества садоводов заключать договора на вывоз отходов поликарбоната.

Основные правила приема отходов:

очищенные отходы: поликарбонат необходимо вымыть от грязи, остатков краски, этикетов и хорошо просушить;
отсутствие инородных элементов: необходимо удалить гвозди, шурупы, скобы и т.д.;
виды поликарбоната: разные перерабатывающие организации имеют различное оборудование и возможности. Некоторые виды полимеров достаточно трудно переработать, поэтому с их приемом могут возникнуть сложности.

Какая связь между поликарбонатом и COVID-19

Производство поликарбоната в год составляет около 5 млн тонн. Средний срок службы поликарбонатного листа длится от 10 до 15 лет.

Пандемия коронавируса внесла свой вклад в потребление поликарбоната. Защитные экраны из него появились во всех магазинах, точках общественного питания и других организациях во многих странах мира. Так, в Германии в мае-июне 2020 года был зафиксирован пятикратный скачок спроса на поликарбонат и оргстекло.

Как долго будут использоваться защитные экраны и куда они отправятся после снятия ограничительных мер — вопрос открытый. Будем надеяться, что противоковидные экраны 100% пойдут на переработку, а не пополнят свалки планеты.

Читайте также: