студент
Россия
сотрудник с 01.01.2010 по настоящее время
Ангарск, Иркутская область, Россия
Рассмотрены особенности производства полимерных труб методом экструзии. Выявлена необходимость контроля качества сырья, а также параметров технологического режима на всех стадиях процесса
полимерные материалы, экструзия, полимерные трубы
Процесс экструзии является основным способом производства полимерных труб [1]. С его помощью можно изготавливать трубы различного сортамента и назначения.
Процесс изготовления труб методом экструзии происходит путем выдавливания расплава полимера через кольцеобразную формующую головку с дальнейшей калибровкой и охлаждением [2].
Как правило, это реализуется следующим образом. Гранулы полимера, поступая в камеру экструдера 1, расплавляются и с помощью шнека транспортируются к формующей головке 2 (рис. 1). Путем выдавливания формируется трубчатый профиль 6, который затем проходит через калибровочную насадку (гильзу) 3, где происходит его частичное охлаждение и придание необходимого размера. Для прижатия расплава к стенкам калибрующей насадки внутрь трубы организуется подвод сжатого воздуха или создание вакуума между трубой и насадкой. Затем труба охлаждается в ванне с двумя температурными зонами 4 и 5, проходит маркировку в устройстве 7, протягивается тянущим устройством 8 и разрезается пилой 9. Если труба небольшого диаметра, она, не разрезаясь, сматывается в бухты.
Технология процесса экструзии имеет свои особенности. Как правило, на одной технологической линии можно производить трубы различного сортамента и назначения. Следовательно, для каждой партии выпускаемой продукции технологический режим может варьироваться, т.е. имеет место нестационарность процесса.
Еще одной особенностью процесса экструзии является широкое варьирование перерабатываемого сырья и вносимых добавок [3]. Для изготовления труб в основном применяют высоковязкие полимеры (полиолефины, ПВХ, полистирол и их сополимеры), так как при малой вязкости расплава трудно сохранить заданную форму трубы после выхода ее из формующей головки. В качестве добавок часто используют вторичное полимерное сырье, красители и наполнители.
Рисунок 1 – Схема агрегата для производства труб методом экструзии
1 – экструдер; 2 – формующая головка; 3 – калибрующая насадка; 4, 5 – первая и вторая зоны охлаждения; 6 – труба; 7 – измерительно-маркирующее устройство; 8 – тянущее устройство; 9 – пила или нож; 10 – приемное устройство
При производстве полимерных труб также важен жесткий контроль параметров технологического режима на каждом участке технологической линии и на каждом этапе производственного цикла. Эта особенность связана с тем, что свойства конечного продукта сложным образом зависят не только от состава полимерной композиции, но и от многих других параметров – от скоростей расплавления и охлаждения полимера, от скорости вращения шнека, от давления в экструдере, от температурного режима на стадиях нагрева и охлаждения, и т.д.
Таким образом, для производства качественных изделий методом экструзии важен не только состав полимерной композиции, но и подбор и регулирование параметров технологического режима.
1. Крыжановский, В. К. Производство изделий из полимерных материалов: Учеб. пособие / В. К. Крыжановский, М. Л. Кербер, В. В. Бурлов, А. Д. Паниматченко. – СПб.: Профессия, 2008. – 464 с.
2. Раувендааль, К. Экструзия полимеров / К. Раувендааль. – СПб.: Профессия, 2008. – 768 с.
3. Шерышев, М. А. Организация и проектирование предприятий переработки пластмасс / Шерышев М.А., Тихонов Н.Н. – СПб.: ЦОП «Профессия», 2018. – 384 с.
