Материалы для статьи.
О том, как производятся профили.
Профильные изделия - сайдинг, виниловая вагонка, профили строительного назначения: оконные профили, подоконники, двери и пр. широко применяются в строительстве и в мебельной промышленности. Геометрические формы и размеры профильных изделий определяются их назначением и потому весьма разнообразны. Для их изготовления используют главным образом поливинилхлорид, жесткий или пластифицированный.
Технологическая схема получения профильных изделий
Все стадии технологического процесса производства профиля неразрывны и выполняются на одной линии непрерывного действия (рис. 1).
Гранулированный полимерный материал пневмозагрузчиком подается в бункер экструдера, где нагревается, пластицируется и в виде расплава под давлением подается в формующую головку, из которой отформованный профиль поступает в калибратор и далее в охлаждающую ванну. Для отвода профиля служит тянущее устройство. Толщина стенки профиля и правильность его геометрической формы контролируются бесконтактным измерительным устройством. Для нанесения надписей тиснением или печатью служит счетно-маркирующее устройство. Затем профили нарезаются на отрезки заданной длины дисковой или гильотинной пилой, перемещающейся вдоль изделия со скоростью его отвода, и укладываются манипулятором в штабеля.
Для переработки ПВХ применяются в основном двухшнековые экструдеры со шнеками, вращающимися в противоположных направлениях и витками плотного зацепления. Они наилучшим образом подходят для этого с точки зрения создания необходимого давления, скоростей сдвига и продолжительности пребывания смеси в экструдере. Их производительность лимитируется, как правило, скоростью охлаждения изделия, но в некоторых случаях ограничения создаются и скоростью приемного устройства. Поэтому для производства профилей нередко используют многоручьевые головки, особенно когда сечение имеет несложную конфигурацию, что позволяет значительно повысить производительность экструдера и эффективность его действия.
Все чаще начинают использоваться технологии соэкструзии и ламинирования изделий декоративными покрытиями.
При формовании профилей размеры и форма готового изделия определяются, в том числе, и эластическим восстановлением экструдата на выходе из мундштука, вытяжкой профиля под действием собственной массы или тянущего устройства и усадкой полимера при его охлаждении. На форму готового изделия влияют также трение материала о рабочие поверхности, вызывающее замедленное течение расплава в узких сечениях, и неодинаковая скорость охлаждения различных по толщине сечений сложного профиля.
На рис. 2 схематически показано устройство головки для производства сложного профиля закрытого типа.
Мундштук вращением регулировочных винтов может смещаться в радиальном направлении относительно дорна, что необходимо для выравнивания скоростей расплава по периметру изделия и регулировки толщины его стенки.
Длина формующей части зависит от толщины сечения; обычно их соотношение лежит в пределах 10:1 - 15:1. Оно уменьшается при переработке высоковязких полимеров, и, наоборот, при необходимости экструзии с высокой скоростью длину формующей части следует увеличить.
Сложность калибровки - основная проблема при производстве профилей. Как правило, к профильным изделиям не предъявляется особенно жестких требований по точности размеров; поэтому зачастую калибрующее устройство совмещается с охлаждающей ванной и предназначается главным образом для предотвращения чрезмерной деформации профиля в процессе охлаждения. Из-за трудностей изготовления калибрующие насадки сложного профиля заменяют набором калибрующих латунных или медных пластин. При формовании профилей сложной формы их количество может быть довольно значительным (10-15 и более). Для получения изделий с точными размерами, а также формования полых профилей, калибрование проводят с помощью обычных насадок, преимущественно с использованием вакуума.
Для охлаждения тонкостенных профилей (сайдинг, прокладки и т. д.) с успехом применяют ленточные транспортеры с прижимным роликом, иногда прибегая к дополнительному обдуву изделия воздухом. Воздушное охлаждение широко используется при экструзии и более толстых изделий. Охлаждение осуществляют орошая движущийся профиль, либо пропуская его через ванну (последнее особенно часто при значительной толщине). Длина охлаждающих устройств 3-10 м, они, как правило, выполняются в виде разъемных секций, приспособленных для быстрого монтажа и демонтажа.
После охлаждения профиль подается с помощью тянущего устройства на намотку или резку.
Особенность производства ПВХ-профилей заключается в том, что поливинилхлорид - один из наименее стабильных карбоцепных промышленных полимеров. В процессе переработке он подвергается термической, термоокислительной, термомеханической и механической деструкции. Поэтому в состав композиции добавляют различные стабилизаторы, модификаторы, пластификаторы,смазки, наполнители.
Стабилизаторы должны уменьшать термоокислительную деструкцию поливинилхлорида, предотвращать старение полимера, вызванное действием УФ-излучений, защищать материалы от вредного воздействия микроорганизмов.
Смазки увеличивают поверхностное скольжение композиции, препятствует пригоранию трудноперерабатываемых смесей в экструзионных машинах.
Пластификаторы позволяют получать изделия с повышенной ударной вязкостью, заданной эластичностью, увеличивают морозостойкость и огнестойкость материала. Для жестких изделий рекомендуется добавлять не более 5 м.ч. пластификатора на 100 м.ч. ПВХ.
Модификаторы повышают сопротивление материалов к ударным нагрузкам. сокращают время плавления композиции, улучшаеют реологические свойства расплава.
Наполнители придают изделию улучшенные физико-механические характеристики, увеличивают светостойкость, снижают стоимость композиции. Количество вводимого наполнителя не должно превышать 50 м.ч. на 100 м.ч. ПВХ.
Мел является одним из важнейших наполнителей для ПВХ. Он дополнительно стабилизирует поливинилхлорид, уменьшает усадку и придает размерам изделий стабильность, увеличивает жесткость, твердость и теплостойкость материала, а также уменьшает дымообразование.
Многие производители предлагают комплексныв добавки (аддитивы), в состав которых уже входит смесь стабилизаторов с синергическим действием и смазки. Недавно на российском рынке появился новый продукт - премикс: готовая композиция ПВХ для произвоства определенного вида изделия.
На этом по теме все. Подписывайтесь на блог.
А если вы занимаетесь переработкой ПВХ, станки для этого ищите на нашем сайте.
Или заполняйте форму и мы свяжемся с вами:
