Технология изготовления поликарбонатного материала и оборудование
Инженерный пластик уже много лет пользуется популярностью на строительном рынке. Поликарбонат относится к классу линейных полиэфиров. В промышленности применяется лишь аромогруппа этого вещества. Производство поликарбоната происходит в два этапа:
- синтезирование гранулированного полуфабриката;
- производство листового материала.
Производство полуфабриката
Гранулы для полимерного пластика
Существует два способа изготовления гранул:
- межфазная поликонденсация;
- переэтерификация.
Процесс полимеризации на этапе поликонденсации проходит между тем, когда разделяется газ и жидкость.
Важная деталь: В процессе используют несколько составляющих. Это угольная кислота и фенол. Также нужны пиридин и органические растворители. 80% полимерных материалов изготавливаются именно по этому методу.
Преимущества межфазной поликонденсации:
- для реакции не нужны высокие температуры — достаточно 25 градусов Цельсия;
- незначительные расходы энергии;
- изготовление разнообразных видов полимера.
Недостатки метода:
- фосген обладает высокой токсичностью;
- необходимость дополнительной очистки от реагентов. Также нужно очищать и побочные продукты;
- большое количество сточных вод.
Метод переэтерификации более современный. В реакции кроме эфира угольной кислоты участвует и дифенилопропан.
Недостатки метода:
- дополнительные затраты энергии;
- выделение побочного продукта. Это анизол. Его затем нужно дополнительно утилизировать.
Производство поликарбонатных листов
Изготовление листов полимерного пластика
Изготовление гранулированного сырья в виду сложности процесса позволяют себе только ограниченное количество заводов. Остальные предприятия занимаются выпуском поликарбонатных плит. Гранулы поступают на предприятие в мешках и засыпаются в силосы — специальные бункеры. Каждый такой бункер на дне имеет воронку. Через нее гранулы поступают на пневматический транспортер. Затем происходит его отправка к циклону. Это — очищающее устройство. По принципу работы оно напоминает центрифугу.
Далее гранулы отправляются на расплавку. На этом этапе в сырье добавляются различные присадки. Они необходимы для придания материалу нужных свойств: ультрафиолетовой защиты, водоотталкивающих свойств и т.п. Расправленные гранулы подаются в экструдер, где происходит формировка листа и нанесение защитной пленки.
Экструдер — оборудование, на котором происходит производство сотового и литого поликарбонатного материала разных видов и структур. В процессе изготовления ячеистых плит между тонкими пластиковыми листами укладываются продольные ребра. Это те самые ребра жесткости.
Экструдер для изготовления полимерного пластика
Плоскощелевой экструдер
Технические параметры плоскощелевого экструдера:
- предельная ширина производимого листа — 2,1 метра;
- толщина производимых листов — от 4 до 10 миллиметров;
- производительность — 300 килограмм в час.
Состав производственной линии:
- Экструдер с двигателем в 175 киловатт, дегазирующей системой мощностью 5,5 киловатт, 70-киловатной системой нагрева и 0,55-киловатной системой охлаждения.
- Гидравлическая система автоматической замены фильтра.
- Плоскощелевая голова со сменными фильерами для придания листам необходимой толщины и рабочим зазором 2,2 метра.
- 11-киловатный насос для подачи расплавленного сырья.
- Механизм калибровки с водяной системой охлаждения и вакуумной станцией.
- Тянущее переднее устройство с ножами для обрезки листа, состоящее из 6 линий 180-миллиметровых валов. Скорость протяжки — до 5 метров, мощность устройства — 7,5 киловатт.
- Печь для отжига с 3 нагревателями мощностью по 14 киловатт.
- Устройство для нанесения защитной пленки на каждую сторону листа.
- Тянущее заднее устройство, состоящее с 3 линий 180-миллиметровых валов. Мощность устройства — 3 киловатта, скорость протяжки — до 5 метров.
- Отрезающий механизм на кареточном приводе мощностью 1,1 киловатта и горячим ножом на пневматическом приводе для продольной обрезки.
- 5-метровый накопитель с мощностью 0,55 киловатт.
В комплект оборудования для производства поликарбоната также входят:
- автоматический загрузчик;
- системы для просушивания сырья.
Стоимость нового оборудования для изготовления поликарбоната с гарантийным обслуживанием колеблется в пределах 280 тыс. долларов.
Внимание: Производственные линии, которые уже эксплуатировались, стоят дешевле — около 150 тыс. долларов.
