Zařízení na výrobu izolace z pěnového polyetylenu. Získávání a hlavní oblasti použití pěnového polyethylenu. Vytlačování plechu se zadanými parametry


Materiál, který NE vede elektřinu, NE míjí vodu, NE uvolňuje škodlivé chemikálie NE umožňuje únik tepla z místnosti. Čtyři „ne“ částice popisují vlastnosti jednoho z nejlepších tepelných izolátorů současnosti – polyetylenové pěny nebo polyetylenové pěny (PPE). Za účelem získání materiálu bylo provedeno mnoho experimentů na LDPE (vysokotlaký polyethylen) - byl nasycen plyny, podroben difúzi, roztaven, smíchán s přísadami. Výsledek ospravedlnil vynaložené úsilí, výsledkem byl materiál, který uspokojí mnoho požadavků.

Co je polyetylenová pěna, druhy materiálů, technologie výroby

Pěnový polyethylen je polymerní materiál získaný zavedením směsi uhlovodíkových plynů do struktury polyethylenu, výsledkem je porézní, plastický a odolný polymer s buněčnou strukturou. Vyrábí se ve formě listů, svazků a rolí.

Veškerá polyetylenová pěna, která se dnes vyrábí, je rozdělena do tří typů:

  1. Nezesítěný (NPE). Nejlevnější z řady pěnového polyetylenu. Evropa zahájila jeho vydání na konci minulého století. Polymerní hmota roztavená v extrudéru je nasycena plynem, obvykle butanem. Když se nalije do formy, polyethylen vstupuje do zóny atmosférického tlaku, bubliny plynu se snaží dostat na povrch a po tuhnutí vytvářejí buněčnou strukturu. Nezesítěná polyetylenová pěna je dobrým tepelným izolantem, ale kvůli její nízké hustotě a volné struktuře s velkými póry se výrobky z ní ve stavebnictví používají jen zřídka. Materiál jde v podstatě na výrobu obalů.
  2. S šité chemickou metodou (HPPE). Zařízení pro výrobu pěnového polyetylénu HPPE se používá stejně jako pro nezesíťovaný polyetylén, ale do technologie je zavedeno dodatečné zpracování peroxidem vodíku. Tím jsou odstraněny všechny nevýhody, které jsou nezesítěnému polyetylenu vlastní - materiál se stává hustším, buňky jsou menší, polymer může po deformaci obnovit svůj původní tvar.
  3. Zesíťované fyzikální nebo radiační metodou (FPPE). Nejdražší z pěnového polyethylenu. K zesítění molekul polymeru dochází v důsledku toku elektronů emitovaných emitorem. Ozáření vytváří příčné vazby, které posilují molekulární síť polyetylenové pěny. Na výstupu se získá elastická měkká tkanina s hladkým povrchem, schopná odolat tlaku až 0,035 MPa. Fyzikálně a chemicky zesíťovaný PE má podobné vlastnosti, ale FPPE po zatížení rychleji obnoví svůj tvar a lépe přilne ke zhutněným formám. Podložka pod podlahu je vyrobena z pěnového polyetylenu, vyrobeného sáláním.

Specifikace

Hlavní vlastnosti a vlastnosti polyethylenové pěny jsou následující:

  • Hustota OOP závisí na způsobu jeho výroby a je: pro FPPE a HPPE - od 33 kg/m3 do 300-500 kg/m3. Nezesíťovaný OOP je mnohem lehčí. Podle specifikací by jeho hustota měla být minimálně 20 kg/m3, ale ve skutečnosti se materiál prodává s hustotou 12-18 kg/m3.
  • Aplikační teplota (u různých výrobců) se pohybuje v rozmezí ± 10 0 С, ale v průměru jsou limity jejích provozních teplot od - 60 0 С ... + 75 0 С. Při nepřítomnosti kontaktu se vzduchem, FPPE a HPPE lze krátkodobě použít při teplotách do + 150 0 С (nesíťovaný do +100 0 С). Pokud se OOP používá při teplotách pod -60 0 C, materiál křehne a jeho zbytková deformace se zvyšuje na 35-40%.
  • Pěnový polyethylen, stejně jako všechny polymery se strukturou uzavřených buněk, má nízkou tepelnou vodivost 0,03-0,38 W / m * K. Izolace z pěnového polyetylenu je na druhém místě po polyuretanové pěně, pokud jde o její vlastnosti šetřící teplo.
  • Zesíťované a nezesíťované OOP mají rozdílnou paropropustnost. Pro nezesíťované - toto číslo je v rozmezí 0,003 mg / m * h * Pa, pro zesíťované je to téměř třikrát méně - 0,001 mg / m * h * Pa.

Polyetylenové pěnové výrobky a jejich rozsah

  • Fólie z pěnového polyetylenu- Prodává se v rolích o šířce 1,0-1,2 metru. Představuje topidlo z chemicky zesíťovaného vyrobeného pěnového polyetylenu pokrytého leštěnou hliníkovou fólií. Používá se pro tepelnou izolaci stěn, průmyslových zařízení, inženýrských systémů. Nejoblíbenější z modifikací: "A" (fólie na jedné straně), "B" (oboustranná fólie), "C" (jedna strana - fólie, na druhé straně - lepicí vrstva), "ALP" (jedno- oboustranná fólie s ochrannou fólií), "Penofol" (polyetylenová pěna s perforovanou fólií) .

  • Mušle na trubky jsou trubkové skořepiny s jasně definovaným vnitřním průměrem. Lze je vyrobit s hotovým technologickým řezem po celé délce (pro instalované potrubí) nebo bez řezu. Skořepiny pro potrubí procházející ve volném prostoru jsou vyrobeny v ochranném polymerovém povlaku. Používají se jako tepelná izolace inženýrských systémů teplovodních a klimatizačních systémů. Vyrábějí se s vnějším průměrem 6-114 mm, tloušťkou polyetylenové pěny 6-25 mm.

  • Kompenzační rohože - používá se jako tlumicí tepelná izolace v místech, kde se stáčí teplovodní potrubí, pro tepelnou a zvukovou izolaci stěn, příček, podlah. Rohože se získávají lepením panelů z pěnového polyetylenu. Proces probíhá za vysokých teplot, takže tělo tlumicí rohože je neoddělitelnou strukturou, která je odolná vůči vnějšímu poškození. Polyetylenové dilatační rohože jsou dodávány v tabulích, standardní rozměr - 1x2 m, tloušťka od 10 do 100 mm.

  • Postroje— válcové těsnění z pěnového polyetylenu, vyrábí se výrobky o vnějším průměru Ø 6-120 mm. 1. Do dilatačních spár betonových podlah se pokládají svazky Ø 6-12 mm. Ø 12-20 mm utěsní mezery mezi stěnou a rámy dveří nebo oken. No a největší svazky v sortimentu o Ø 20-60 mm vyplňují spáry ve stěnách panelových domů.

  • Podklad— je vyroben z fyzikálně a chemicky zesíťovaného OOP. K dispozici v rolích o šířce až 3 metry a tloušťce 2-5 mm. Jako podložka mezi potěr a laminát se používá podložka z pěnového polyetylenu.

  • Balící pěnový polyetylen. Nezesítěná polyetylenová pěna se zpravidla používá pro balení ve formě rolí a sáčků různých velikostí a tlouštěk (0,5-20 mm). Existují ale i kontejnery na zakázku – různé vložky, ochranné rohy. Sáčky z expandovaného polyetylenu - nejoblíbenější typ balení. Jsou voděodolné, odolné, absorbují nárazy a snižují vibrace nákladu při přepravě. Aby byl obal odolnější a zlepšil se jeho tepelně-izolační vlastnosti, je nahoře pokrytý metalizovaným polypropylenem nebo obyčejnou fólií, nylonem, kraftovým papírem. Pěnový polyetylenový obalový materiál se používá pro přepravu elektrického zařízení, nábytku, nádobí, obuvi.

Výhody a nevýhody

O výhodách materiálu:

  • Jako všechny pěnové polymery má OOP nízkou tepelnou vodivost 0,035 W/(m deg).
  • Materiál má dobré vlastnosti tlumení nárazů. Pěnový polyethylen se používá k výrobě: obalů (hustota 25-33 kg / m3), podlahových podložek (hustota 300 kg / m3), těsnění pro zařízení (300-500 kg / m3).
  • Pěnový polyetylén má dielektrické vlastnosti, proto je elektrická izolace vysokofrekvenčních kabelů vyrobena ze samozhášecích OOP. Dielektrická konstanta PES je v rozmezí 1,4 ... 1,5 (voda - 81, vakuum - 1).
  • OOP je inertní materiál, který nevstupuje do chemických reakcí.
  • A je to také lehký a voděodolný materiál, nežere ho hmyz a myši. A co je nejdůležitější, je to levné.

Má také nevýhody:

  • Fóliované OOPP budou fungovat jako tepelná izolace pouze tehdy, pokud je před vrstvou fólie alespoň 2-3 cm vzduchová mezera.
  • Nad 100 0 C se materiál začne tavit a následně hořet. Lze jej použít pouze v místnostech s vysokým měrným požárním zatížením.

Bezpečnostní pěnový polyetylen

Polyethylen je jednou z nejstabilnějších sloučenin na planetě. Z polyetylenových granulí, které se používají k výrobě tepelné izolace, vyrábí plechovky a lahve na vodu, obaly na potraviny, vodovodní potrubí.

Na úrovni domácností je polyetylenová pěna při použití v rozsahu provozních teplot nezávadná. Nebezpečí PES je při zahřátí nad 110-120 0 C.

Při hoření uvolňuje kyselinu octovou, formaldehyd, oxid uhelnatý.

Doba rozkladu materiálu je asi 200 let. To z něj na jednu stranu dělá jeden z nejodolnějších materiálů (což je dobře). Ale na druhou stranu je polyetylen, stejně jako plast, skutečnou katastrofou pro ekologii země, protože se hromadí velké množství odpadu z pěnového polyetylenu.

Hlavní značky na dnešním trhu

Výrobci domácí polyethylenové pěny: Tepofol, Vilaterm, Isolon, Energoflex (ROLS ISOMARKET), Thermaflex, Polyf, Penofol, Porilex.

Evropští a američtí výrobci polyetylenové pěny: DOW, Sealed Air, Pactiv, TROCELLEN, EPE Corporation Group, Alveo.

Ročně se ve světě vyrobí až 185 000 tun pěnového pěnového polyetylenu. Tohle je hodně. Navzdory skutečnosti, že tento trh je považován za relativně mladý, tempo výroby OOP již předstihlo v rychlosti výrobu fólie, největšího segmentu LDPE polyethylenu. Očekává se, že růst spotřeby tohoto tepelného izolantu bude nadále růst v důsledku vytlačování dražších náhražek a používání pěnového polyetylenu v oblastech, kde se dříve nepoužíval - v elektrotechnice, kempingovém vybavení apod.

  • Jemnosti zahájení podnikání

Pěnový polyethylen v průmyslu

Pěnový polyetylén (polyetylenová pěna) nachází své uplatnění v mnoha průmyslových odvětvích a stavebnictví. Ve stavebnictví se používá jako dobrý tepelný izolant, v nábytkářském průmyslu jako obal, který chrání předměty před oděrem a otřesy při přepravě. Motoristé používají "pěnu" jako materiál pro zvukovou izolaci. Majitelé domů jej používají jako podklad pro parkety, laminát nebo linoleum.

Technologie výroby pěnového polyetylenu

Polyetylenová pěna je vyrobena z vysokotlakého polyethylenu (méně často - z nízkotlakého polyethylenu). Během výrobního procesu se do požadované suroviny přidávají hasicí přísady, díky nimž je materiál odolný proti vznícení. Technologie výroby zahrnuje realizaci dvou hlavních fází: tavení polyetylenových granulí a kombinace surovin se zkapalněným plynem, který je dobrým činidlem. Plyn tvoří pouze pěnovou strukturu budoucího produktu. Výroba polyetylenové pěny může probíhat podle různých technologií pěnění:

  • Nezesíťované - extruze + fyzikální nadouvadlo (propan-butan, isobutan);
  • Chemicky síťovaný - míchání + azodikarbonamid, extruze, tvarování a síťování s pěněním za tepla;
  • Fyzikálně síťované - síťování vystřelením proudu rychlých elektronů a napěnění.

Jemnosti zahájení podnikání

Vezměte v úvahu skutečnost, že výroba pěnového polyetylenu není zrovna ekologický proces. Zahřívání polyethylenu na vysoké teploty zahrnuje uvolňování nebezpečných jedů, které ničí nervový systém a způsobují rakovinu. Ne, samotný produkt se ukazuje jako neškodný, ale jeho výroba ... Z tohoto důvodu nebude fungovat otevřít dílnu v těsné blízkosti obytného sektoru. Minimální vzdálenost je 500 m (nebo i více).

Jaké zařízení zvolit pro výrobu

Při výběru zařízení mohou nastat určité potíže. U nás téměř neexistují výrobci hotových linek na výrobu VP plechů. Jediným známým výrobcem je Polyprom Kuznetsk LLC. Proto s největší pravděpodobností budete muset koupit buď b. y zařízení (které je často rozbité), nebo jej zakoupit v nové podobě od čínských výrobců. Orientační složení linky zahrnuje: nakladač surovin, plošinu operátora, systém vstřikování mastku, extruder, vysokotlaké čerpadlo, jednotku proti smršťování, vytlačovací hlavu, vzduchový prstenec s ofukovacím ventilátorem, chladicí prvek, tažné zařízení, dvoupolohový navíječ, systém řízení linky. Odhadovaná cena linky: od 150 000 USD Výběr zařízení a technologie výroby závisí také na hustotě potřebného polyetylenu. Plynová metoda je tedy považována za dražší, zatímco chemická metoda je levnější.

Kolik můžete vydělat na polyethylenové pěně

Průměrná produktivita moderních linek: od 50 do 300 kg hotových výrobků za hodinu nebo 400 - 2400 kg za směnu. S prodejní cenou 40 rublů / kg. to znamená měsíční obrat 352 000 - 2 112 000 rublů. Výrobců „pěny“ u nás není tolik, přitom potřeba je vysoká. Otevřením takového podniku, byť s malými kapacitami, můžete počítat s takzvaným monopolem ve vašem regionu.

Krok za krokem naplánujte zahájení podnikání s polyetylenovou pěnou

  1. Analýza trhu prodeje polyetylenu.
  2. Pronájem pokoje.
  3. Nákup vybavení.
  4. Vedení reklamní kampaně.
  5. Organizace prodeje, likvidace odpadu.

Po vyřešení organizačních záležitostí je nutné získat povolení od místní správy, SES a ekologické služby. Také v počáteční fázi zahájení výroby stojí za to vyřešit problém likvidace odpadu: zahájit výrobu pytlů na odpadky nebo uzavřít dohodu se společností, která takový odpad používá při své výrobě.

Kolik peněz potřebujete k zahájení podnikání

  • Registrace povolení - od 5000 rublů.
  • Technologická linka s nastavením stroje - od 1,5 milionu rublů.
  • Vybavení skladu - od 60 000 rublů.
  • Suroviny - od 100 000 rublů.
  • Další náklady - více než 25 000 rublů.

Zahájení podnikání bude trvat asi 2 miliony rublů. Doba návratnosti je 1-2 roky.

Jaké OKVED uvést při registraci

  • 22 - výroba plastových výrobků pro balení.
  • 47 - prodej ostatního spotřebního nepotravinářského zboží.

Jaké dokumenty jsou potřeba k registraci firmy

K registraci podniku bude vyžadována legalizace činností jako LLC. Chcete-li zaregistrovat společnost, musíte podat žádost daňové službě, fotokopii pasu, rodného listu a potvrzení o zaplacení státní daně. Registrace LLC probíhá stejným způsobem jako individuální podnikatel, ale poskytuje více příležitostí pro rozvoj podnikání.

Jaký daňový systém zvolit při registraci

Pro podnikání lze použít různé daňové systémy: USN, UTII, OSNO. Nejčastěji začínající podnikatelé používají zjednodušený daňový systém, protože systém umožňuje výrobci pracovat za nejpříznivějších daňových podmínek.

Potřebuji povolení k zahájení výroby?

Výroba pěnového polyetylenu je nebezpečný proces. Proto při zahájení podnikání budete muset získat certifikát na výrobu polyethylenu, vydat povolení. Pro úspěšný prodej produktů budete muset být certifikováni pro shodu s GOST 10354-82. Požadavky jsou také na prostory, ve kterých se bude film vyrábět.

Pěnový polyethylen je k dispozici v různých typech, včetně rolí

název pěnový polyethylen(také označovaná jako polyetylenová pěna) zahrnuje skupinu elastických materiálů používaných pro technické a stavební izolace. Zahrnuje tepelnou izolaci a hydroizolaci potrubí, různé druhy inženýrských komunikací (topné systémy, zásobování vodou, ventilace), budovy pro různé účely (jak obytné, tak průmyslové a technické).

Pěnový polyethylen má specifickou strukturu s uzavřenými póry. Materiál (v různých formách) je široce používán - jak pro dodatečnou tepelnou izolaci, tak pro hydroizolaci a pro zvukovou izolaci široké škály stavebních konstrukcí. Hojně se využívá i ve strojírenském průmyslu. Včetně za účelem izolace všech druhů zařízení.
V dnešní době je známo mnoho typů pěnových polyetylenových izolací. Vzhledem k nejrozmanitějšímu sortimentu produktů je obtížné vyjmenovat všechny jeho odrůdy.

Nejoblíbenější typy výrobků z polyethylenové pěny a jejich charakteristické parametry však stojí za zmínku, stejně jako by bylo vhodné uvést přibližné ceny za ně.

Fólie z pěnového polyetylenu


  • Název značky propagovaného materiálu podle názvu známé ochranné známky výrobce. Materiál na bázi pěnového polyetylenu pro účinnou tepelnou a parotěsnou zábranu. Vyrábí se v rolích, má perforaci a speciální samolepicí vrstvu pro snadnou instalaci. Tloušťka je v rozmezí od 3 do 10 mm, délka role od 15 do 30 m, standardní šířka je 60 cm. Penofol z polyetylenové pěnové izolace na našem trhu se snad stal jednou z nejrozšířenějších.
    Cena - od 1 500 rublů / za roli.
  • .
    Tak se nazývá tepelně izolační těsnící svazek. Má průřez 6 mm. Produkt se s úspěchem používá při teplotách v širokém rozmezí (- 60 stupňů C až + 80 stupňů C. Používají se pro zvukovou a tepelnou izolaci vzduchotechnických potrubí, ale i okenních a dveřních otvorů (ve švédských izolačních technologiích), odvod kouře systémy atd.
    Cena - od 3,12 rublů / r.m.

Standardní hustota izolačních materiálů na bázi polyethylenové pěny, kterou uvádějí výrobci, je 33-40 kg / m3. Díky pěnovým polymerům se taková izolace stává obzvláště technologickou, chemicky odolnou a voděodolnou.
Podle výrobců může taková izolace ušetřit téměř 70 % tepla, což je zjevně stále nadhodnocené číslo.
Materiál je také poměrně aktivně používán různými službami a spotřebiteli k ochraně potrubí před pocením a kondenzací. Samotný materiál si přitom zachovává své původní vlastnosti po dlouhou dobu.

Výroba

Pěnový polyetylenový tmel polyizol je dostupný ve formě svazků a používá se k izolaci potrubí

Pěnové polyethylenové materiály nyní vyrábí řada ruských továren, včetně těch, které se vyrábějí ve městech Krasnodar, Volgograd, Stavropol atd. Materiál se vyrábí s různými povlaky a bez nich; ve formě hustých rohoží na bázi lepidla; válec. Speciálně pro izolaci potrubí se polyetylenová pěna vyrábí ve formě trubkového pláště a svazků.

Potažené

Materiál má nejčastěji jednostranný nebo oboustranný zátěr. Nejčastěji se to ukáže jako fólie, lavsan nebo metalizovaná fólie. Na tomto základě se často nazývají polyethylenové pěnové materiály s fóliovou základnou.

Bez krytu

Pěnový polyetylen bez povrchové úpravy je vhodný jako tepelná zvuková izolace ve formě podkladu pro tapety, doporučuje se používat pod "teplé" elektrické a vodní podlahy, stejně jako pod různé podlahové krytiny (dlažba, parkety, linoleum). Trubkový plášť a svazky jsou široce použitelné k ochraně budov (jak zvenčí, tak zevnitř) před mrazem, kondenzátem a korozí. Používá se také k utěsnění spár při instalaci oken a dveří, klempířských armatur a dalších stavebních prací.

Rozsah použití

Rozsah materiálů na bázi polyetylenové pěny ve stavebnictví je poměrně široký.

  1. izolace povrchu stěn;
  2. tepelná izolace potrubí pro různé účely;
  3. ventilační a klimatizační systémy;
  4. reflexní izolace pro zvýšení energetické účinnosti topných systémů;
  5. izolace přívodu teplé a studené vody.

Výrobky z pěnového polyethylenu jsou určeny především pro použití v širokém teplotním rozsahu: od -40 stupňů. C až +70 st. C a při relativní vlhkosti vzduchu do 100 %.

Koberce z PE pěny lze použít jako sportovní vybavení

Je jasné, že použití materiálu, jako je polyethylenová pěna jako hlavního substrátu pro podlahy, neznamená drsné provozní podmínky, ale přesto materiál poskytne dobrou dodatečnou ochranu a tepelnou izolaci. Poměrně úspěšně a poměrně často se tedy používá jako substrát, který izoluje teplo, nežádoucí hluk a vibrace. Samozřejmě není možné považovat pěnový polyethylen za plnohodnotnou jednotlivou tepelnou izolaci, ale jako další je zcela oprávněná. Také pro podklad při pokládce např. laminátu je to celkem dobré řešení. Materiál se také používá jako podklad při pokládání parketových podlah na betonový podklad, stejně jako podlahových desek nebo nátěrů linolea.

Pěnový polyetylén v systému podlahového vytápění

Pěnový polyetylen s fólií je optimálně vhodný pro instalaci infračervené fóliové podlahy jako reflexního podkladu pod polymerovou fólii

Fóliová polyetylenová pěna je podle mé vlastní zkušenosti nejlepším řešením pro uspořádání infračervené fólie „teplé podlahy“ v místnosti. Nutno však přiznat, že se často používá jako doplňkový podklad v různých systémech a technologiích podlahového vytápění.

Materiál se také někdy montuje jako podklad pro tapetu nebo sádrokartonovou úpravu - pro dodatečnou ochranu proti hluku a hydroizolaci.

Účinnost: co výrobci neříkají

Spíš se občas stane, že si řeknou – ale tak nějak ležérněji.

Osobně proti reflexním izolačním materiálům nic nemám, sám je dokonce docela často používám, ale chci, abyste věnovali pozornost několika důležitým bodům:

  • Reflexní izolace vlastně „funguje“ jen s odpovídající vzduchovou mezerou před ní. Takže nalít to do potěru, například dát pod teplou podlahu, nedává smysl.
  • Pěnový polyethylen bez foliového základu (Penofol nebo jiný) je pro infračervené záření téměř průhledný.
  • Odpor prostupu tepla (R) 0,049 W/m °C je uváděn čistě pro materiál substrátu, tzn. pěnový polyethylen. Jeho horní vrstva (fólie) nemá podobné vlastnosti.

Škodlivost

V poslední době se na nás často obrací otázka „je polyetylenová pěna škodlivá?“. Myslím, že strach je zbytečný. V neutrálním stavu není polyetylen nebezpečný.
Když se materiál zahřeje na vzduchu na teploty nad 120 stupňů. S určitým uvolňováním do atmosféry těkavých produktů termooxidační destrukce a obsahují kyselinu octovou, formaldehyd (který má obecně toxický účinek), acetaldehyd (schopný způsobit podráždění sliznice horních cest dýchacích, jakož i , případně dušení, náhlé záchvaty kašle až bronchitidy), oxid uhlíku (může způsobit dušení). To jsou rizika, kterých byste si měli být vědomi – znovu připomínám, že toto vše je v případě ohřevu polyetylenu na vysokou teplotu.
A na úrovni domácností je snad dokonce považován za prakticky neškodný. Materiál každopádně neškodí o nic víc než plast, ze kterého se houfně vyrábí moderní okna. Pěnový polyetylen je minimálně chemicky stabilní (polyetylenové nádoby se dokonce používají k přepravě některých kyselin), v běžném prostředí se prakticky nerozkládá a tudíž nic nevypouští.

Izolace z pěnového polyetylenu

Jaké typy ohřívačů polyethylenové pěny jsou, můžete vidět v naší video recenzi:

Jak víte, polyethylenovou pěnu lze rozdělit do dvou velkých tříd - se zesíťovanou molekulární strukturou a nezesítěnou. Výroba takových materiálů vyžaduje různé vybavení.

Klasická technologie výroby zesíťovaných polyolefinových pěn probíhá ve čtyřech hlavních fázích (míchání, extruze, zesíťování, formování):

1. Vážení a dávkování složek, příprava směsi pro následnou extruzi

V této fázi jsou připravené čisté složky smíchány s vysokou přesností na požadovanou sloučeninu, která obvykle zahrnuje:

a) polyolefin (polyethylen nebo polypropylen) b) DCP síťovadlo (pro chemické síťování) c) nadouvadlo na bázi dusíku (azodikarbonamid) d) barvicí pigmenty e) specifické přísady (zpomalovače hoření, jiné kopolymery atd.)

2. Vytlačování plechu se zadanými parametry

Proces vytlačování je široce rozšířená operace pro výrobu produktů, jako jsou trubky, profily, plechy. V extrudéru jsou jeden nebo dva šneky (šneky), které otáčením vytlačují ohřátý materiál přes vytlačovací hlavu (zápustku), čímž získá výrobek požadovaný tvar.

3. Fyzikální zesítění listu v urychlovači elektronů

V tomto případě je ukázán fyzikální způsob síťování, který nevyžaduje žádné chemické přísady. Materiál prochází instalací, která jej ze dvou stran ozařuje elektronovým paprskem.

4. Pěnový plech

Existují tři standardní možnosti procesu pěnění (horizontální, vertikální, pod tlakem):

a) horizontální pěnění

Vhodné pro chemicky a fyzikálně zesíťované materiály. V prvním případě dochází k zesítění na začátku procesu, v druhém případě musí být materiál přiváděn již zesíťovaný. V obou případech proces probíhá při vysoké teplotě.

b) vertikální pěnění

Pro tento výrobní proces je dodáván již fyzikálně zesíťovaný materiál. Materiál se zahřívá a chladí a navíjí na velké cívky.

c) pěnění pod tlakem

Tento proces je vhodný pro silný materiál a chemicky zesíťovaný. Zde je materiál za extrudérem odřezán a přiváděn do síťovací jednotky, načež je přiváděn do lisu, kde je při vysoké teplotě a tlaku napěněn.

Z pecí vychází plát pěnového polyetylenu, který se balí do rolí a jde do prodeje nebo se dále zpracovává.

Technologický postup výroby nezesíťované polyethylenové pěny je mnohem jednodušší, což má pozitivní vliv na její cenu.

Nezesíťovaná pěna

Nezesíťované pěny se obvykle vytvářejí zavedením nadouvadla do taveniny polymeru, aby se vytvořila takzvaná pěnová gel-pasta, s následným vytlačováním pasty a tvarováním tvaru produktu. V závislosti na vlastnostech a nastavení zařízení může mít produkt formu filmu, desky, tyče, vlákna nebo jednotlivých kuliček-granulí.

Před smícháním s nadouvadlem se polymer zahřeje na nebo nad bod přechodu krystalické látky do kapaliny. Nadouvadlo se přidává nebo přimíchává do taveniny přímo v extrudéru, mixéru, mixéru nebo podobném zařízení. Použité činidlo musí mít vynikající rozpustnost v polymeru při vysokých teplotách a tlacích typicky spojených s procesy vytváření pěny vytlačováním.

Obvykle se používají nadouvadla - uhlovodíky (uhlovodíky) jako isobutan (isobuten) nebo obyčejný butan, oxid uhelnatý (oxid uhličitý) a jejich směsi. V tomto případě se nadouvadlo mísí s roztaveným polymerem při vysokém tlaku, zvoleném tak, aby postačoval k tomu, aby se zabránilo výrazné expanzi polymerního materiálu a aby se nadouvadlo co nejvíce dispergovalo v celém objemu polymeru.

Před vytlačováním je polymerní pěna typicky ochlazena na nižší teplotu, kde dochází k pěnění, s dostatečně vysokou pružností taveniny, aby stabilizovala pěnu, čímž se zabrání selhání buněk. Tato teplota, často označovaná jako teplota pěnění, je obvykle vyšší než teplota krystalizačního přechodu každé polymerní složky (Tg) nebo u vysoce krystalizovaných polymerů se nazývá vrcholná teplota čirosti taveniny (Tm). Gelová pasta může být chlazena přímo v extrudéru nebo jiném míchacím zařízení nebo v samostatných chladničkách. Při průchodu gelu vytlačovací hubicí, tzn. v zóně formování tvaru budoucího výrobku je tlak nižší a obvykle se rovná atmosférickému tlaku.

Zesíťovaná pěna

Při výrobě molekulárně zesíťovaných pěn dochází k zesíťování a expanzi při zvýšené teplotě, takže proces zpěňování probíhá současně nebo postupně.

Pokud je použito chemické zesíťovadlo, přidává se do materiálu současně s nadouvadlem. Při chemickém zesíťování se tavenina polymeru obvykle zahřívá na teplotu ne vyšší než 150 °C, aby se zabránilo degradaci zesíťovacího nebo nadouvadla nebo nadouvadla a zabránilo se předčasnému zesítění.

Při použití radiačního zesíťování (radiační zesíťování) se polymerní tavenina obvykle zahřívá na teplotu ne vyšší než 160 °C, aby se zabránilo rozkladu nadouvadla.

Napěněná tavenina se přivádí do vytlačovacího bloku, který tvoří požadovaný tvar a strukturu výrobku. Pro vytvoření struktury se teplota materiálu obvykle zvýší na 150 °C-250 °C v jakési peci.

Při použití radiačního zesíťování je pěnová struktura ozařována během kroku zvýšení teploty. Při chemických i radiačních procesech se v materiálu vytváří zesíťovaná struktura ve formě listu nebo tenké desky, což umožňuje polymeru provádět procesy zesíťování a pěnění nejúčinnějším způsobem.

Výroba zesíťovaných pěnových vláken, koudel a litých výrobků probíhá dvěma způsoby.

V jednom případě se polymer smíchaný se síťovacím a nadouvadlem zahřeje a tvaruje, pěna zesítí a nadouvadlo se rozloží. Následně pěnová kompozice expanduje pod tlakem. Volitelně může být tvarovaná pěna získaná po odtlakování znovu zahřátá, aby se dosáhlo ještě větší expanze.

Ve druhém případě může být pěna připravena jako již zesíťovaná polymerní fólie obsahující nadouvadlo. Materiál je poté expandován při vysoké teplotě nebo zahříváním chemicky zesítěného polymerního listu s impregnací dusíkem při vyšším tlaku a teplotě nad bodem tuhnutí. Snížení tlaku vede ke zvýšení tuhosti bublin a určité expanzi listu. Fólie se znovu zahřeje při nižším tlaku a teplotě, aby se zabránilo vytvrzení materiálu, poté se tlak sníží, aby se pěna mohla roztáhnout.

V zesítěných polymerech se mezi molekulami materiálu vytvoří silné mezimolekulární vazby, které tvoří jakýsi prostorový rámec. Takové materiály ztrácejí plasticitu vlastní nezesítěným polymerům a stávají se elastickými (po odstranění zátěže se vracejí do předchozího stavu), což ovlivňuje zvýšení jejich pevnostních vlastností a teplotní odolnosti.

Granulovaná pěna

Expandované a expandované kuličkové pelety mohou být vytvořeny jednotlivě nebo v dávkách během procesu vytlačování a mohou být také molekulárně zesítěné nebo nezesíťované. Z pěnových kuliček se pak lisují nebo tvarují hotové výrobky. Ve výrobním procesu jsou diskrétní polymerní částice připravené míšením v tavenině a reaktivním míšením impregnovány nadouvadlem a případně síťovacím činidlem ve vodné nebo nevodné suspenzi při zvýšené teplotě a tlaku.

Ve vodné suspenzi je pěnidlo (a může to být pěnidlo) umístěno do kapalného média, ve kterém se granule prakticky nerozpouštějí, když se tlak a teplota zvýší v autoklávu nebo jiném zařízení. Materiálu je zabráněno ve velké expanzi rychlým uvolněním tlaku nebo ochlazením na granulovanou formu. V samostatném kroku se neexpandované granule zahřejí, například párou nebo horkým vzduchem, aby se roztáhly.

Proces vytlačování lze také použít k výrobě pěnových polymerních kuliček. Způsob je podobný konvenčnímu procesu vytlačování pěny, ale hubice v tomto případě bude mít jeden nebo více otvorů, které definují velikost granulí.

To vyžaduje (a) ochlazení napěněného gelu na teplotu ne vyšší než je teplota pěnění (b) extruzi ochlazeného gelu přes vytlačovací štěrbinu s velkým počtem otvorů (c) v případě potřeby zachování okraje pěny dodávané do a (d) a granulaci napěněných vláken získaných na výstupu z vytlačovací hlavy.

Alternativně se polymer změkčí a smísí s plynovým nadouvadlem v běžném extrudéru za vzniku v podstatě souvislého pěnového vlákna nebo okraje, které se pak drtí nebo granuluje. Poté se molekuly získaného granulátu zesíťují ozářením zářením a získané částice se různými způsoby spojují, aby se získal hotový produkt.

Výběr zařízení pro výrobu

Pro výrobu materiálu různé hustoty má zařízení své vlastní rozdíly. Lze jej rozdělit do dvou tříd: pro hustotu od 25 do 50 kg/m3 s použitím freonů nebo směsí alkanů (butan) jako nadouvadla a pro hustotu od 200 do 400 kg/m3 s nadouvadlem CO2 (g/litr). Možné jsou i kombinované úpravy. Takové plošné materiály s hustotou vyšší než 200 kg/m3 se zpravidla nevyrábějí s tloušťkou větší než 3-5 mm.

Je známo, že plynový způsob je dražší, ale má faktor pěnění několika desítekkrát. Chemická metoda je o 20% levnější, ale faktor pěnění je omezen na 5-6x. Například pro materiály s hustotou 50 kg/m3 je vhodnější plynová metoda.

Výrobci obvykle používají stejné vybavení jak pro pěnové desky, tak pro izolační trubky. Téměř každé takové zařízení umožňuje výrobu pěnových plechů, jak z polyetylenu, tak z polypropylenu (zejména pro výrobu trubek). Otázku práce na polystyrenu lze vyřešit přídavným zařízením.