Экструдированный полиэтилен что это такое


Экструдированный полиэтилен

Экструдированным называют полиэтилен, переработанный методом экструзии. Существует не совсем верное мнение касательно того, что «экструдированный ПЭ» – это название отдельной разновидности или марки материала. На самом деле, это общее название для всех изделий из ПЭ, полученных методом экструзии. Однако доля истины в такой трактовке все-таки есть, так как существуют определенные марки ПЭ, свойства которых специально адаптированы для технологического процесса экструзии, а потому итоговый продукт по своим свойствам все-таки отличается.

Основные виды изделий из экструдированного полиэтилена

Наиболее распространенной продукцией, получаемой таким способом является:

  • Пленки с различными свойствами и производные от них изделия. На них приходится свыше 50% российского рынка, и существует широкое разнообразие: применяются пищевые, упаковочные, пузырчатые и многие другие разновидности. Изготавливается пленка различной толщины. Также из пленки производят пакеты разной формы: «майка», фасовочные, с вырубной ручкой и др.
  • Трубы и шланги. Для их производства применяются специальные трубные марки ПЭ, однако в основе производства труб неизменно лежит технология экструзии. Производятся трубы различного внутреннего и наружного диаметра, предназначенные для жидких и газообразных рабочих сред.
  • Изоляция из экструдированного полиэтилена также приобретает все более широкое распространение, подходит для проводов высокого напряжения и высоковольтного электротехнического оборудования.
  • Прочая продукция, включая сетки, профильные изделия, ленты, пластины, тара и прочая продукция.

Отметим, что большинство изделий производится в два этапа: сначала выполняется непосредственно экструзия, после чего полученная заготовка доводится до нужной кондиции. К примеру, выпускаемый рукав из пленки формируется в пакеты и т.п.

Процесс производства экструдированного полиэтилена

Экструзия – это способ переработки, для которого в качестве исходного сырья применяются гранулы ПЭ. Соответственно, технологические процессы полимеризации и последующей экструзии разделяются. Общая схема технологического процесса выглядит так:

  • В зону загрузки подаются гранулы ПЭ нужной марки. Чаще всего это конусообразная емкость, из которой сырье свободно, под собственным весом, сыпется на шнек.
  • Приводимый в движение электродвигателем шнек перемещает гранулы в зону нагрева, где нагревательные элементы доводят гранулы до температуры плавления. При этом температура подбирается в зависимости от конкретной марки ПЭ.
  • На конце барабана уже готовый расплав подается под давлением в устройство формования и продавливается через головку экструдера. В этот момент аморфная масса приобретает необходимую форму.
  • Далее с помощью тянущих устройств разной конструкции уже сформированный, но еще горячий полуфабрикат продвигается в зону охлаждения, где доводится до нужной температуры. Чаще всего применяется сжатый воздух для обдува.
  • После того, как полуфабрикат охлажден, начинается фаса финишной обработки. Продукт может нарезаться, укладываться, фальцеваться и проходить прочие этапы.

На выходе получается готовое изделие из экструдированного полиэтилена.

unitreid-group.com

Экструдированный полиэтилен

Полиэтилен – один из наиболее крупнотоннажных термопластов. Благодаря комплексу ценных свойств, изделия из полиэтилена незаменимы в целом ряде областей.

Наиболее универсальный и перспективный способ переработки полиэтилена – экструзия, – получение изделий непрерывным продавливанием расплавов через формообразующие профили требуемой конфигурации. Процесс технологически несложен, легко автоматизируется, не требует больших энергозатрат.

Этот метод позволяет перерабатывать экструдированный полиэтилен в длинномерные изделия с поперечным сечением разных видов: пленки, трубы, плиты, профили.

Экструдированный полиэтилен выпускается в виде композиций, предназначенных для получения конкретных изделий – труб, пленок, пластин. Он производится в виде порошка или гранул и может содержать добавки различного назначения: упрочняющие, ингибиторы деструкции, красители. Полиэтилен для экструзии отличается меньшей, по сравнению с литьевым полиэтиленом, молекулярной массой и большей текучестью.

Производство изделий экструзией

Технологическая схема переработки экструдированного полиэтилена – законченный непрерывный цикл от загрузки сырья до выхода готового изделия. Типичная линия производства включает:

  • систему загрузки,
  • экструдер с формующим органом,
  • тянущие устройства,
  • системы охлаждения,
  • укладки или нарезки готовой продукции,
  • автоматизированные системы контроля технологических процессов.

Основной узел цепочки – экструдер. Используются агрегаты различных конструкций, преимущественно червячного типа, со стационарными или съемными фильерами разнообразных конфигураций.

Для изготовления гладкостенных труб применяются экструзионные головки, состоящие из дорна, который формирует внутренний диаметр, и калибровочного мундштука, оформляющего внешнюю поверхность. Калиброванием получают трубы круглого сечения, овальные, квадратные, треугольные. На выходе из экструдера трубы охлаждаются обдувом воздуха или в ваннах с водой, захватываются роликовым транспортером, режутся на заготовки необходимой длины или наматываются на принимающие устройства.

Изготовление гофрированных труб и шлангов из экструдированного полиэтилена ведется на предельно высоких температурах, с использованием фильер с гофратором, охлаждаемым водой. Разогретая тонкостенная заготовка из экструдера поступает на гофратор, прижимается сжатым воздухом к его охлаждаемой поверхности и остывает, сохраняя форму. Гофрированная труба подается на наматывающее устройство или на перфоратор для пробивки дренажных отверстий.

Пленочная продукция производится экструзией с раздувом или плоскощелевой экструзией.

Основные типы изделий из экструдированного полиэтилена

Экструдированный полиэтилен - это широчайший ассортимент изделий:

  • пленки разных типов (пищевые упаковочные, воздушно-пузырьковые);
  • фасовочные пакеты всех разновидностей;
  • трубы для легкой и тяжелой промышленности, канализации, водо- и газоснабжения, дренажные трубы, обсадные трубы для скважин;
  • шланги, капилляры, гофрированные трубы;
  • изоляция для электропроводки и кабелей высокого напряжения;
  • тара: бутылки, канистры, бочки и цистерны, ящики, флаконы для косметики, парфюмерии и бытовой химии, резервуары для хранения агрессивных жидкостей;
  • ленты, пластины, мембраны для гидроизоляции;
  • профильные изделия и детали для машиностроения;
  • сетки: бытовые, сельскохозяйственные, для армирования дорожных покрытий и проведения строительных работ.

Тенденции развития производства

Сейчас особенно динамично развиваются такие сегменты потребления экструдированного полиэтилена, как упаковочные материалы, трубы, строительство, защитные оболочки для кабеля.

Почти половина экструдированного полиэтилена – 48 % (около 850 тыс. т в год), – используется в производстве пленок. Они биологически безвредны, гигиеничны и дешевы.

На рынке появляется новая продукция: био-ориентированная полиэтиленовая пленка с эффектом скручивания (твист-эффект) для кондитерской промышленности, высокопрочная самоармирующаяся пленка для парниковых хозяйств и строительства.

Активно расширяется производство труб из экструдированного полиэтилена – среди трубной продукции из полимеров на их долю приходится 76-77 %. Полиэтиленовые трубы обладают неоспоримыми достоинствами по сравнению со стальными и чугунными трубами, они:

  • долговечны, дешевы, не ржавеют и не зарастают в процессе эксплуатации;
  • легкие, бесшовные, просты в монтаже и ремонте, не требуют сложного оборудования для сварки и дополнительной защиты при укладке в почву;
  • не разрушаются при замерзании воды;
  • совместимы с металлическими трубопроводами.

Появившийся относительно недавно вспененный экструдированный полиэтилен, при сверхмалом весе, имеет высокие термоизоляционные свойства, низкое влагопоглощение, механическую прочность. Он используется для упаковки продуктов, утепления жилых помещений, как теплоизоляция систем водоснабжения и отопления, холодильного оборудования.

Новые технологии переработки, легирующие добавки постоянно расширяют области использования материалов и изделий из экструдированного полиэтилена.

propolyethylene.ru

Экструдированный полиэтилен для изоляции труб

Экструдированный полиэтилен — полимерный материал, из которого делают антикоррозийное покрытие стальных труб в водопроводах и сетях газоснабжения. Оно предохраняет металл от контакта с влагой, блуждающими токами, предотвращает появление ржавчины и грибка. При соблюдении правил его нанесения срок службы стальных коммуникаций увеличивается в несколько раз.

Экструдированный полиэтилен наносят на металл в заводских условиях. Для создания изолированных изделий используется полностью автоматизированная производственная линия. Благодаря этому, готовое покрытие соответствует следующим требованиям:

  • гладкость и однородность по всей длине,
  • отсутствие складок, повреждений и посторонних включений.

На всех этапах создания изоляции мы контролируем ее качество, поэтому наши изолированные трубы отлично защищены от внешнего негативного влияния.

Перед нанесением экструдированного полиэтилена стальную поверхность очищают и шлифуют. Наносят адгезив при двухслойном покрытии или праймер, на эпоксидной основе, при подготовке к трехслойной изоляции. Эти составы улучшают сцепление полимерного материала со сталью. Предварительная обработка предотвращает отслаивание полиэтиленовой оболочки в процессе эксплуатации газопровода.

На стальные трубопроводы покрытие из экструдированного полиэтилена наносят в два или три слоя, а именно адгезив + полиэтилен или праймер + адгезив + полиэтилен. Таким образом изготовленная ВУС изоляция труб обеспечивает максимальную защиту от влаги, грибка и ржавчины. Нанесение такого покрытия обязательно при подземной прокладке трубопровода или его монтаже в условиях повышенной влажности. ВУС изоляция также необходима трубопроводам, эксплуатация которых ведется в неблагоприятных климатических условиях.

Защитные свойства экструдированного полиэтилена не зависят от температуры окружающей среды и влажности.

У нас Вы можете заказать изолированные стальные трубы диаметром от 57 до 530 мм и толщиной стенки от 3,5 до 8 мм. Мы также производим нанесение весьма усиленной изоляции на трубы заказчика. Условия сотрудничества уточняйте по телефонам.

antikorpolimer.ru

Метод экструзии полимеров (пластмасс)

Экструзия – это процесс плавления полимера (допустим, полиэтилена), в результате которой он превращается в изделие определенного размера. Общая технология экструзии всегда одна и та же, но некоторые факторы изменяются в зависимости от толщины, которую необходимо получить. После плавки полиэтилен сушится воздухом, и этот процесс тоже считается частью экструзии. Машина, которая выполняет данную работу, называется экструдером. В наше время это самый распространенный метод создания полиэтиленовой пленки.

Описание процесса экструзии

Такая сложная и комплексная процедура не может выполняться без соответствующего оборудования. Для получения качественной пленки необходим надежный и исправно работающий экструдер. Для начала в бункер машины загружаются полиэтиленовые гранулы, а затем включается функция нагрева. Вскоре гранулы плавятся и превращаются в вязкую прозрачную массу. Это и есть основа будущей пленки.

Вязкая масса проходит сквозь узкие отверстия, которые формируют кольцо. Результатом этой операции является «труба» из пленки. Как правило, в экструдерах предусмотрена функция изменения диаметра этой «трубы».

Затем пленка подвергается воздействию сжатого воздуха, после чего меняет форму. Она становится похожей на сильно вытянутый по вертикали баллон. Посреди валков элеватора находится небольшой зазор, в области которого соединяются края «баллона». Как результат, пленка оседает на дно экструдера и представляет собой сплюснутый рукав.

Нередко для изготовления полиэтиленовых пакетов применяются фальцеватели. В результате получается рукав с фальцовкой. Если изготовитель хочет сразу же нарезать пленку, то в конце сушки он применяет специальные ножи.

Особенности экструзии

Метод экструзии почти одинаков для большинства полимеров. Но температура плавки у каждого своя. Производители полиэтиленовой пленки пользуются расчетными номограммами, чтобы точно определять температуру, при которой плавятся те или иные термопласты. Чаще всего для плавки используются:

  • полиэтилен;
  • полипропилен;
  • поливинилхлорид;
  • полиформальдегид;
  • полистирол.

В отличие от большинства плавящихся веществ, температура плавления полимеров может колебаться в довольно широком диапазоне. Так, полиэтилен плавится при температуре от 100 до 125°С, а различные виды полипропилена могут требовать температуру от 80 до 170°С. Это обуславливается составом полимеров, а также условиями проведения экструзии.

Экструзия полимеров требует от изготовителя пленки высоких профессиональных знаний. К примеру, поликарбонат и полиметилметакрилат – это полимеры с высокой вязкостью, которые при неосторожном превышении температуры могут потерять свои ключевые свойства.

Как известно, изначально полиэтилен существует в виде порошка. Но для того, чтобы загрузить его в экструдер, нужно сначала добиться гранулированной формы. Для этого проводятся следующие операции:

  1. Литье или прессование (иногда применяются другие методы) для получения цельной массы полимера.
  2. Плавка с последующим пропусканием через круглые отверстия (диаметр – от 1,5 до 2,5 мм).
  3. Нарезка полученной толстой нити на небольшие гранулы.

Только после этого полиэтилен можно загружать в экструдер. Аналогичные операции нужно проделывать и с полипропиленом, а также с некоторыми другими полимерами. Практически любая линия экструзии может работать со всеми полимерами, но машины не в силах сами подстраиваться под изменение материала.

Плавление и охлаждение полиэтилена

Экструзия полиэтилена мало отличается от экструзии других полиолефинов, но нужно помнить одну важную вещь. При плавке полиэтилена выделяется намного больше тепла, чем, скажем, при плавке «родственного» полипропилена. Поэтому, если в прошлый раз экструдер работал с полипропиленом, а теперь необходимо экструдировать полиэтилен, то перед началом работы нужно снизить мощность нагревателей. Если пренебречь этим правилом, то пленка будет кристаллизоваться, станет хрупкой и непрозрачной.

Такой же результат – помутнение и хрупкость – ожидает и при неправильном охлаждении. Полиэтилен нужно охлаждать быстро и интенсивно. Если полимер будет слишком долго сохранять свое тепло, то начнется кристаллизация, которая в первую очередь скажется на прозрачности, а потом и на ударопрочности пленки.

Процесс экструзии с помощью кольцевого зазора (именно он был описан в начале статьи) имеет один существенный недостаток. Полученная пленка имеет неравномерную толщину и часто образовывает складки. Чтобы снизить риск этих побочных явлений, была сконструирована специальная головка экструдера. Ее внутренние и наружные стенки одновременно вращаются, минимизируя разброс толщины. Шанс появления складок тоже заметно падает.

Несмотря на этот недостаток, кольцевой зазор – лучший способ экструзии из ныне существующих. Именно он лежит в основе большинства полиэтиленовых изделий, которые используются на производствах, при строительстве и в быту.

Коронаторная обработка пленки после экструзии

Существуют специальные приспособления – коронаторы, которые применяются для обработки наружной поверхности пленочных рукавов. Они обдают пленку коронными разрядами тока. Данная процедура является необходимой, если изготовленная пленка будет подвергаться флексопечати.

Структура любого полимера – не волокнистая, поэтому краска будет легко держаться на на пленке и без дополнительной обработки (клейка, стимуляция и т.д.). Но использование коронаторов обязательно, ведь без них краска будет слезать с пленки в течение нескольких секунд. Краска, какой бы она ни была, превратится в каплю и будет спокойно передвигаться по полимерной пленке. Коронные разряды тока обеспечивают для пленки и краски валентную связь, и изначальная форма сохраняется на долгое время.

Дефекты пленки и их устранение

Такой сложный процесс, как экструзия пластмасс и полимеров, нечасто может обойтись без погрешностей. В большинстве случаев возникают недочеты, которые необходимо устранить. Поэтому мы рассмотрим основные погрешности при экструзии полиэтилена, а также опишем способы их устранения:

  1. Плохая прозрачность пленки. Эта проблема чаще всего решается повышением температуры плавки, а также повышением (или, наоборот, понижением) интенсивности охлаждения. Если ни один из способов не помогает, то остается только сменить марку полиэтилена.
  2. Посторонние вкрапления. Для решения этой проблемы нужно проверить, правильно ли хранится сырье (гранулированный полиэтилен), а также протестировать его качество.
  3. Полосы на пленке. Чаще всего они бывают продольными, реже – поперечными или хаотичными. Почти всегда это связано с плохим состоянием головки экструдера. Ее необходимо отполировать и очистить от нагара.
  4. Потускнение поверхности пленки. Чтобы избавиться от этого неприятного эффекта, нужно снизить температуру плавки, поднять давление во время экструзии, снизить скорость вращения шнека, отполировать головку экструдера.
  5. Шероховатость поверхности. Для избавления от этой проблемы можно отполировать головку и повысить температуру плавки, а также подсушить полиэтиленовые гранулы. Но это не всегда помогает, и тогда приходится заменять партию полимера.

Отдельного внимания заслуживает проблема разнотолщинности, которая уже была описана выше. Неравномерная толщина может иметь разный характер, и в зависимости от этого варьируется способ устранения проблемы:

  • если раздутый рукав полностью асимметричен, то нужно изменить размер зазора по периметру, а также проверить, равномерно ли прогревается головка экструдера;
  • если разнотолщинность проявляется только поперек рукава, то нужно также изменить размер зазора и отрегулировать температуру плавки;
  • если разнотолщинность проявляется только вдоль рукава, то нужно изменить скорость его отвода, отрегулировать скорость вращения шнека, параметры температуры и охлаждения.

Заключение

Итак, экструзия – это процесс, при котором полиэтилен из гранулированного материала превращается в прозрачную пленку. Данная процедура является комплексной и требует не только специального оборудования, но и профессиональных навыков человека, который будет работать с экструдером. Тем не менее, при создании изделий из полимеров без экструзии обойтись невозможно.

propolyethylene.ru

Трубы с наружной изоляцией из экструдированного полиэтилена

Трубы с антикоррозионным покрытием от 57 до 1420 мм с наружным двухслойным и наружным трехслойным полиэтиленовым покрытием, предназначены для строительства магистральных и промысловых трубопроводов и отводов от них, газопроводов газораспределительных систем давлением до 2,5 МПа (25 кгс/см2) и водопроводных сетей.

Двухслойное полиэтиленовое покрытие состоит из адгезионного подслоя на основе термоплавкой полимерной композиции и наружного полиэтиленового слоя.

Трехслойное полиэтиленовое покрытие состоит из слоя эпоксидного праймера, адгезионного подслоя на основе термоплавкой полимерной композиции и наружного полиэтиленового слоя.

Наружное покрытие на основе экструдированного полиэтилена может быть выполнено в двух конструкциях: усиленного типа (У) и весьма усиленного типа (ВУ).

Покрытие наносится на стальные трубы в заводских условиях с использованием поточной механизированной линии по согласованному в установленном порядке технологическому регламенту или технологической инструкции.

Допустимая температура окружающей  среды  при  хранении изолированных труб: от  минус 50°С до плюс 60°С (от минус 60°С до плюс 60°С - для труб, предназначенных для условий Крайнего Севера).

Допустимая температура  окружающей  среды  при проведении строительно-монтажных и укладочных работ: от  минус 40°С до плюс 50°С (от минус 45°С до плюс 50°С - для труб с трехслойным покрытием, предназначенных для условий Крайнего Севера).

Допустимая температура эксплуатации покрытий: от минус 20°С  до плюс 60°С.

Характеристики стальных труб (ГОСТ, ТУ, материал труб и другие показатели) указываются в сертификате завода-изготовителя, прилагаемом к партии изолированных труб.

Технические требования

Требования к  трубам,  подлежащим  изоляции:

- Покрытие наносят на трубы стальные  диаметром  от 57 до 1420 мм с толщиной стенки не более 14 мм и длиной 12 м;- Трубы должны соответствовать требованиям ГОСТ 3262, ГОСТ 8731, ГОСТ 8733, ГОСТ 10704, ГОСТ 10705, ГОСТ 20295, ГОСТ Р 52079-2003, ТУ 14-3Р-26-99, ТУ 1373-001-25955489-04 или другой нормативной документации, утвержденной в установленном порядке и согласованной с Заказчиком.

Требования к материалам и защитному покрытию труб:

1. Материалы, используемые для нанесения покрытия: порошковые или жидкие эпоксидные композиции - для нанесения грунтовочного слоя; термоплавкие полимерные композиции - для нанесения адгезионного слоя;  композиции на основе полиэтилена низкой, средней или высокой плотности с добавками термосветостабилизаторов - для нанесения наружного слоя, должны отвечать требованиям нормативной документации на эти материалы и обеспечивать получение защитного покрытия труб в соответствии с требованиями настоящих технических условий.

Соответствие свойств применяемых изоляционных материалов техническим требованиям гарантируется поставщиками материалов, подтверждается сертификатными данными и данными входного контроля качества.

2. Наружное покрытие должно соответствовать требованиям настоящих технических  условий, требованиям  ГОСТ Р 51164 и ГОСТ 9.602-2005, а также требованиям стандартов DIN 30670, CSA Z 245/21 (при поставке труб с покрытием по зарубежным контрактам);

3. Двухслойное полиэтиленовое покрытие должно иметь следующую конструкцию:

-    адгезионный подслой на основе термоплавкой полимерной композиции толщиной  от 200 мкм до 400 мкм;-    наружный слой на основе термосветостабилизированного полиэтилена толщиной не менее 1,6 мм.

4. Трехслойное полиэтиленовое покрытие должно иметь следующую конструкцию:

-    грунтовочный слой на основе жидкой (толщиной от 40 мкм до 100 мкм) или порошковой (толщиной  от  70 мкм до 200 мкм) эпоксидной краски;-    адгезионный подслой на основе термоплавкой полимерной композиции толщиной  не менее 150 мкм;

-    наружный слой на основе термосветостабилизированного полиэтилена толщиной не менее 1,4 мм.

5. Общая толщина двухслойного и трехслойного полиэтиленовых покрытий в зависимости от диаметров труб и типов защитных покрытий должна соответствовать требованиям таблицы приведенной ниже.

Тип покрытия

Номинальный наружныйдиаметр трубы, мм

Общая толщинапокрытия, мм, не менее

Усиленный типпо ГОСТ Р 51164

до 273 вкл.свыше 273 до 530 вкл.

свыше 530 до 720 вкл.

Усиленный типпо ГОСТ 9.602-2005

до 114 вкл.от 133 до 259 вкл.от 273 до 530 вкл

от 630 до 720 вкл

Весьма усиленный типпо ГОСТ 9.602-2005

до 89 вкл.от 102 до 259 вкл.от 273 до 426 вкл.

от 530 до 720 вкл.

Примечания:1.   По письменному требованию Заказчика толщина покрытия может быть увеличена.2.   Допускается снижение толщины покрытия над усилением сварного шва до значений не более 0.5 мм от номинальной толщины покрытия по таблице

3.   Допускается местное уменьшение толщины покрытия до 10 % от номинальной при условии, что площадь участка трубы с уменьшенной толщиной покрытия не превышает 5,0 см2 на участке трубы длиной  1,0 м.

6. Покрытие должно быть сплошным, иметь однородную гладкую поверхность чёрного цвета, без отслоений, пузырей, пропусков, обнаруживаемых визуально. Допускается наличие небольших наплывов - локального утолщения полиэтилена и «волнистость» покрытия, не выводящая толщину покрытия до значений, менее значений, указанных в таблице 1.

7. Концы труб должны быть свободными  от покрытия:

-  на длине (80±20) мм для труб диаметром до 108 мм включительно;-  на длине (120±20) мм для труб диаметром свыше 108 мм.

Примечание:1. По письменному согласованию с Заказчиком допускается поставка труб с другими размерами неизолированных концевых участков;2. По письменному согласованию с Заказчиком  на неизолированные концевые участки труб  может наноситься временное консервационное покрытие, обеспечивающее защиту стали от коррозии на срок не менее 6 месяцев (на период транспортирования и хранения изолированных труб).

8. Угол скоса покрытия к телу трубы должен быть не более 30°.

9. Допускается ремонт локальных дефектов покрытия в соответствии с «Инструкцией по технологии ремонта мест повреждений заводского полиэтиленового покрытия труб» - РД 1390-001-2001 с использованием ремонтных материалов отечественного или импортного производства, соответствующих конструкции защитного покрытия труб.

На трубы стальные с наружной изоляцией из экструдированного полиэтилена, также может быть выполнено внутреннее антикоррозионное покрытие следующих типов:> Цементно-песчаное покрытие труб (ЦПП) по ТУ 1390-001-96883932-2011> Полимерное покрытие на основе высоковязких материалов Amercoat 391PC> Покрытие на основе порошковых эпоксидных красок ПЭП-585> Футерованние стальных труб полиэтиленом

Либо с наружным антикоррозионным покрытием следующих типов:

> Теплоизоляция труб в пенополиуретановой изоляции

Трубы с антикоррозионными покрытиями предлагаем скомплектовать  деталями трубопроводов с внутренним и наружным антикоррозионным покрытием всех видов и диаметров.

Всю продукцию Вы можете получить в готовом виде, это облегчит Вам задачу по перевозке давальческого сырья для изоляции, и Вы получите уже готовые Трубы и трубопроводную арматуру в антикоррозионном исполнении. Трубы стальные и трубопроводная арматура закупается только у заводов-производителей.

Также можем нанести изоляцию на трубы и детали трубопроводов Заказчика.

Вся продукция ООО Квинтал сертифицирована и проходит лабораторные испытания.

Сертификаты соответствия и разрешительные документы 

Телефон/факс: +7 (85595) 64-64-9, 97-888, (917) 916-80-55

E-Mail: [email protected], [email protected], [email protected]

Фактический адрес: 423250, Республика Татарстан, г. Лениногорск, ул. Промышленная, д. 2

Почтовый адрес: 423258, Республика Татарстан, г. Лениногорск, п/о №8, а/я №8

quintal.ru

Что такое экструдер и экструзия

Экструзия исключает из производственного цикла трудоемкую механическую обработку. Это быстрый и недорогой способ получения пленок, труб, профиля и других изделий, выпускаемых погонажом из полимерного сырья. В статье расскажем, что такое экструдер, как происходит процесс экструзии полиэтилена, разберем тонкости экструзионной технологии.

Что такое экструзия полимеров?

Процесс экструзии происходит при нагреве полимеров максимум до 250 0С. Производство идет на скорости до 120 метров/минуту. Около 30 % всего объема полимеров перерабатывается по экструзионной технологии с помощью экструдеров. Попробуем разобраться в тонкостях этого процесса.

Экструзия полимеров — это технология получения формовочных изделий из термопластов и их композиций на шнековых прессах. Осуществляется путем продавливания (под давлением) однородного расплава через щель формовочной головки экструдера.

Щель имеет определенную форму, которая определяет геометрию изделия — сайдинг, пленка, оконный ПВХ профиль. В качестве сырья используются гранулы полиэтилена ПВД и ПНД, полипропилена, ПВХ, полистирола и других полимеров.

Экструзия включает в себя следующие этапы:

  1. получение однородного расплава в экструдере;
  2. формование;
  3. охлаждение продукции;
  4. натяжение и намотка (пленки), нарезка (профиль, труба).

Устройство и принцип работы экструдера, что это такое

Уже по тому, что слова «экструдер» и «экструзия» являются однокоренными, становится понятным, что экструдер — это основной рабочий орган экструзионной линии.

По длине экструдер для полимеров условно делится на три зоны: загрузки, сжатия расплава и дозирования.

Схема экструдера для полиэтилена
  • Зона загрузки. Гранулы (порошок, вторичное сырье) подаются в бункер самотеком или под напором сжатого компрессором воздуха. Шнек, который приводится в движение работой привода, вращается, и уплотняя полимер до состояния пробки, продвигает его к горячим секциям экструдера.
  • Зона плавления. Здесь шаг между витками начинает уменьшаться. Как следствие один и тот же объем полимера пытается поместиться в уменьшившемся пространстве. Пробка прижимается к обогреваемым стенкам трубы экструдера, плавится, расплав перемешивается. Хотим уточнить, что плавление происходит, в основном, не за счет нагревателей (они лишь интенсифицируют процесс), а из-за огромных сдвиговых деформаций в уплотняющемся полимере.
  • Зона дозирования. На выходе из экструдера полимер продавливается через систему фильтрующих сеток и проходит через формующее отверстие, профиль которого зависит от формы выпускаемой продукции.

Важно! Экструдер может различаться по типу и количеству шнеков. Выпускаются: одношнековые, двухшнековые и многошнековые, дисковые и многодисковые экструдеры.

О конструкции одношнекового экструдера.

Внутри толстостенного корпуса (трубы) вращается шнек — металлический стержень с винтовой навивкой. Шнек перемещает гранулы по направлению к экструзионной головке. Корпус опоясывают секции хомутовых нагревателей, которые греют металл и плавят полимер, прижимаемый винтом к внутренней поверхности трубы. «Горячую» часть оборудования помещают в водоохлаждаемый кожух, и сверху утепляют термочехлом.

Одношнековый экструдер, схема

Экструзия пленки

Наиболее популярными формовочными изделиями, которые получают с применением экструзии, являются пленки. Их изготавливают из полистирола, полипропилена, полиамида, лавсана, поликарбоната, ПВХ, но самыми востребованными из них являются, конечно же, пленки из экструдированного полиэтилена высокого и низкого давления. Именно на их примере мы рассмотрим, какие этапы этот материал проходит на выходе из экструдера.

Существует два метода экструдирования пленок:

  1. Метод раздува рукава.
  2. Метод плоскощелевой экструзии.

Читайте также какие дефекты могут возникнуть при экструзии пленки и как их устранить.

Метод раздува рукава.

Полимер выдувается из экструдера для пленки через кольцевую щель в формующей головке. Визуально это выглядит, как из фильеры поднимается сплошной пленочный цилиндр, раздуваемый изнутри воздухом. Воздух подается под давлением через дорн — отверстие в центре головки.

Охлаждение при экструзии полиэтилена, в зависимости от ориентации рукава, может производиться по двум схемам:

  1. Если рукав направлен вертикально вверх или горизонтально, то пленка обдувается воздухом, поступающим через охлаждающие кольца по периметру рукава;

  2. При отводе рукава вниз используется водяное охлаждение — такая схема сокращает время кристаллизации.

После остывания пленка складывается с помощью специальных «щек» в полотно и протягивается через отжимающие воздух валки. Готовый материал отправляется на намотку.

Чем быстрее охладить расплав полиэтилена на выходе из экструдера, тем выше будет прозрачность и блеск пленки. Почему так происходит? Дело в том, что при остывании в пленке образуется два вида молекулярных структур — кристаллическая и амфорная. Когда материал охлаждают медленно, то макромолекулы полимера успеют сформироваться в кристаллы, и экструдированная пленка будет мутной и неэластичной, но прочной. При быстром охлаждении кристаллы не успевают соединиться и пространство между ними заполняют амфорные связи, придающие пленке прозрачность, хорошую эластичность и гибкость.

 Метод плоскощелевой экструзии.

Отверстие в фильере плоскощелевого экструдера протачивают в виде тончайшей щели. Пленка из формовочной головки выходит в виде непрерывного полотна определенной толщины и ширины.

Плоскощелевой экструдер для производства стрейч-пленки

Существует два варианта охлаждения пленки полученной плоскощелевым методом:

  1. Первый, это когда экструзионный полиэтилен сразу же после формования подается на охлаждающий барабан, температура поверхности которого поддерживается на уровне 30…50 0С.
  2. Второй вариант — пленку пропускают через ванну с проточной водой. Такое шоковое охлаждение позволяет получать блестящий и прозрачный материал, но есть свои нюансы. Когда пленка заходит в воду, она вызывает рябь на ее поверхности, из-за которой на полиэтилене появляются пятна.

После охлаждения и сушки полиэтилен протягивается через натягивающие валы и идет на намотку.

Соэкструзия и коэкструзия.

Соэкструзия — это технология, использующаяся для получения многослойных пленок.

В качестве сырья может использоваться: полиэтилен низкой и высокой плотности, полипропилен, полиамидная пленка и др. полимеры. Гранулят этих пластических масс плавится в разных экструдерах, после чего соединяется и проходит через одну формовочную фильеру (головку). Для прочного склеивания нужно, чтобы молекулярная сетка полимеров была похожа по структуре. Но если нужно связать барьерный слой, например, EVOH и линейный полиэтилен, то потребуется специальные вяжущие сополимеры.

Соэкструзионные многослойные пленки используются для вакуумирования продуктов, как транспортная упаковка, с/х пленка (для мульчирования, пленка с эффектом антифог), упаковка фармацевтических препаратов.

По похожей технологии, которая получила название коэкструзия, изготавливают панели сайдинга и профиль ПВХ. Поливинилхлорид — основа профиля, занимает около 80% толщины панели, оставшиеся 20% — акрил. Как и в случае соэкструзии, используется работа двух коэкструдеров, где отдельно плавят ПВХ и акрил. Соединяются эти расплавы в щелевой филере, откуда выходят уже готовым спаянным изделием.

Коронарная обработка пленки после экструзии

Химическая инертность и малая поверхностная энергия пленки делают ее невосприимчивой к типографской или любой другой краске. Нанесение покрытия на поверхность полиэтилена станет возможным, если его поверхностная энергия будет хотя бы на 10 дин/см выше энергии наносимой краски. В ином случае краска будет просто собираться в капли. «Подзарядить» пленку можно коронированием. Каждая экструзивная линия оборудована активатором обработки коронным разрядом, который состоит из: генератора, трансформатора и электродов. При пропадании пленки в область электромагнитного поля растет ее поверхностная энергия и повреждается верхний слой макромолекул (микротравление).

 Применение технологии экструзии

  • Химическая промышленность. Почти все термопласты и их композиции могут перерабатываться экструзией в готовые изделия (пленки, трубы, оболочки изоляции, сайдинг, листы).
  • Производство комбикорма. Измельченное сырье для производства комбикорма поступает в экструдер, где подвергается уплотнению, сжатию и температурной обработке при температуре до 200 0С. Этот способ переработки повышает питательность и усвояемость корма, сохраняет в нем витамины и препятствует размножению микроорганизмов.
  • Брикетирование твердого биотоплива. Переработка биомассы (торфа, угольной пыли, шелухи подсолнечника, отходов сахарного производства, соломы сои, щепы) и прессование ее в гранулы или брикеты производится на экструдерах;
  • Пищевая промышленность. Макароны, кукурузные палочки и хлопья, жевательная резинка и чипсы, соевые продукты— все эти продукты изготавливают с помощью пищевой экструзии.
Экструзия теста, экструдер для теста

Развитие экструзионного производства сейчас идет сейчас по трем направлениям. Это: усовершенствование существующего оборудования, применение новых композиций полимеров, совершенствование автоматизированных систем управления. Последнее направление представляется наиболее актуальным — уже сейчас в России появились установки оборудованные АСУ на основе микропроцессора. Они позволяют автоматически контролировать не только работу экструдера, но и системы подготовки сырья, калибровки и обрезки готовых изделий.

Что такое экструдер и экструзия Ссылка на основную публикацию

oplenke.ru


Смотрите также