Nmm. Kuz 2022. III kurs. Plastmassa ishlab chiqarishning texnologik asoslari

Ma'ruza № 9. NMM. Kuz 2022. III kurs.
Plastmassa ishlab chiqarishning texnologik asoslari.

Polimer materiallar turli xil mahsulotlarga qayta ishlanadi: tolalar, turli xil elastomerlar (kauchuk), plyonkalar va blokli materiallar (plastik massalar). Polimer materiallarning sanoat ishlab chiqarishining jadal rivojlanishi quyidagilarga bog'liq:

высокими yuqori ishlash;
xom ashyoning mavjudligi;
kutilgan xususiyatlarga ega mahsulotlarni olish qobiliyati;
ishlab chiqilgan texnologiya va polimer materiallarni texnik va maishiy mahsulotlarga nisbatan kam energiya xarajatlari bilan qayta ishlash uchun uskunalar mavjudligi.

Qayta ishlash usuliga qarab polimer materiallari uchta asosiy sinfga bo'linadi:

termoplastik polimerlar (termoplastiklar) – makromolekulalari chiziqli yoki kam tarvaqaylab ketgan tuzilishga ega bo'lgan polimerlarning eng ko'p sonli klassi. Eritma holatida ular osonlikcha inyeksion kalıplama, santrifüj quyish, ekstruziya, presslash, sinterlash orqali mahsulotlarga qayta ishlanadi;

Termoset polimerlari (reaktoplastlar), ularning makromolekulalari "o'zaro bog'langan". Reaktoplastlarni mahsulotlarga qayta ishlash jarayoni makromolekulalarni sertleştirici molekulalar bilan qo'shimcha ravishda o'zaro bog'lashdan iborat. O'zaro bog'langandan so'ng, reaktoplastlar qattiq, erimaydigan va erimaydigan bo'lib qoladi, bu ularni keyinchalik qayta ishlash imkoniyatini yo'q qiladi;

elastomerlar zaif o'zaro bog'langan polimerlar bo'lib, ular qayta ishlash – vulkanizatsiya jarayonida plomba qo'shilgandan va qo'shilgandan keyin yuqori elastiklikni saqlaydi. Texnik maqsadlar uchun elastomerlar uchun oltingugurt o'zaro bog'lovchi vosita sifatida, uglerod sooti esa plomba sifatida ishlatiladi. Elastomerlardan tayyorlangan mahsulotlar rulon va kalendrlash orqali olinadi.

1. 
   POLIMER MAHSULOTLARINI ISHLAB CHIQARISH UCHUN USKUNALARNI TASNIFLASHNING ASOSIY PRINTSIPLARI
   

Ushbu sohadagi mashinalar va apparatlarning tasnifi quyidagi xususiyatlarga asoslangan sxematik diagramma bilan ifodalanishi mumkin:

� � ishlab chiqarishning texnologik sxemasining asosiy bosqichlari va operatsiyalarida ma'lum mashinalardan foydalanish bo'yicha;
� � ularning dizayni bo'yicha.

Birinchi asosda sxemani texnologik jarayon bosqichlarining ketma-ketligi bilan belgilanadigan tartibda qurish tavsiya etiladi:

I. polimerlarni monomerik xom ashyolardan yoki tabiiy polimerlardan olish (ba'zi hollarda monomerik xom ashyo polimer mahsulotlarini ishlab chiqarish zavodlarida ham tayyorlanadi);
II. Polimer kompozitsiyalarini olish;
III. Plastik massalarni mahsulotlarga qayta ishlash:
a) uzluksiz tsikl mahsulotlarini olish (choyshablar, quvurlar, plyonkalar, nav profillari);
b) buyumlar va qismlarni olish;
C) olingan mahsulotlar va qismlarni qayta ishlash va tugatish.

Ishlab chiqarishning sanab o'tilgan bosqichlarining har birida texnologik jarayonlar, qoida tariqasida, ko'p operatsiyali bo'lib, ketma-ket ishlatiladigan mashina va qurilmalar tizimi yordamida amalga oshiriladi.

Polimer mahsulotlarini ishlab chiqarishning texnologik jarayonini bosqichma-bosqich qurish misollari sifatida quyida fenoplastlarni ishlab chiqarishning apparat sxemalari qisqartirilgan shaklda keltirilgan (1-rasm). 1) va yuqori bosimli polietilen (rasm. 2). Shaklda. 1 ishlab chiqarish uch bosqichda taqdim etiladi:

I. qattiq yangi oltingugurt fenol-formaldegid qatronini ishlab chiqarish;
II. Qatronni plomba bilan aralashtirish va bir hil holga keltirish orqali press kukunlarini ishlab chiqarish;
III. Qismlarni presslash va qayta ishlash.




Katta hajmdagi ishlab chiqarish sharoitida ushbu uch bosqich uch yoki hatto to'rtta ustaxonada amalga oshiriladi: qatronlar, kukunlar, presslash va ishlov berish sexi. Yuqori bosimli polietilen ishlab chiqarishda (1-rasm). 2) jarayonning uch bosqichi ham ajralib turadi:

1. 
   etilen polimerizatsiyasi;
   

2. 
   Polietilenni granulyatsiya qilish;
   

III. Quvur blankalarini ekstruziya qilish va ulardan ichi bo'sh mahsulotlarni puflash.

Sxemalar asosida olingan plastik massalarni ishlab chiqarish va qayta ishlash bosqichlarining xususiyatlarini umumlashtirib, quyidagi xulosalar chiqarish mumkin. I bosqichda polimerizatsiya, polikondensatsiya, eterizatsiya va boshqalar operatsiyalari juda xilma-xil dizayndagi reaktsiya apparatlarida amalga oshiriladi. Qolgan operatsiyalar uchun (eritmalar yoki emulsiyalar tayyorlash, bug'lanish, filtrlash, quritish va hosil bo'lgan polimerlarni ajratishning boshqa termokimyoviy usullari, silliqlash va boshqalar) ko'p hollarda odatdagi kimyoviy uskunalar qo'llaniladi – aralashtirgichlar, ajratgichlar, distillash ustunlari, filtrlar, santrifüjlar, turli xil tizimlarning quritgichlari, tegirmonlar va skrining qurilmalari.

Shunday qilib, ishlab chiqarishning I bosqichi bo'yicha o'rganish va tasniflash ob'ekti davriy va uzluksiz reaktsion apparatlardir.

Ishlab chiqarishning II bosqichida eng ko'p uchraydigan operatsiyalar quyma materiallarni aralashtirish (chang polimerlari, plomba moddalari va boshqalar), pastalar va plastik kompozitsiyalarning homogenizatsiyasi va plastmassasi hisoblanadi.
Ushbu jarayonlar odatdagi va ixtisoslashgan (plastmassa, sintetik kauchuk va kauchuk, laklar va bo'yoqlar uchun) turli xil dizayndagi aralashtirish mashinalarida amalga oshiriladi. Plastmassa ishlab chiqarishda davriy va uzluksiz aralashtirish mashinalari qo'llaniladi – bitta va ikki valli engil turdagi, og'ir turdagi aylanadigan aralashtirgichlar, aralash barabanlar, vintli aralashtirgichlar va boshqalar.
Plitalar, plyonkalar, lentalar(rulonlarda), quvurlar va turli xil novdalar kabi Profil mahsulotlarini ishlab chiqarishning III (A) bosqichida quyidagi usullar qo'llaniladi: harakatlanuvchi substratga sug'orish, tayanch lentani singdirish, yoyish yoki laklash, og'iz bo'shlig'i orqali siqish yoki aylanadigan rulolar orasidagi bo'shliqlar orqali prokatlash.
Vintli ekstruziya mashinalari, kalandrlar va emdirish va tarqatish mashinalari yordamida amalga oshiriladigan so'nggi uchta usul eng keng tarqalgan. Plitalarni takrorlash va sirtni tugatish Pol presslarida va maxsus kalendrlarda amalga oshiriladi.
Plastmassa va plomba turiga qarab plastmassalarni parcha-parcha mahsulotlarga qayta ishlashda asosiy bo'lgan III(b) bosqichda juda xilma-xil shakllantirish operatsiyalari va bir xil darajada turli xil mashinalar qo'llaniladi:
 asosan gidravlik presslarda presslash;

 qarshi kalıplama mashinalarida termoplastik qarshi kalıplama;

mexanik presslar va pnevmatik yoki vakuumli kalıplama mashinalarida tekis qismlarni shakllantirish va shtamplash;
 puflash mashinalarida ichi bo'sh mahsulotlarni puflash;
 mahsulotlarni qoliplarga quyish;
 o'rash mashinalarida burmalar va silindrlarni o'rash va boshqalar.

Shuni ta'kidlash kerakki, ishlab chiqarishning ushbu bosqichida amalga oshiriladigan operatsiyalar ba'zi hollarda to'g'ridan-to'g'ri II bosqichda tayyorlangan pastalardan yoki press kukunlaridan, boshqalarida – III(a) bosqichda olingan varaq va Profil materiallaridan yoki quvur blanklaridan amalga oshiriladi.

III(b) bosqichda plastik qismlarni ishlab chiqarishning yakuniy operatsiyalari amalga oshiriladi:
 ish qismlarini Burr va burmalardan tozalash (tozalash barabanlari, silliqlash mashinalari va apparatlarida);
 III (b) bosqichda to'g'ridan-to'g'ri ta'minlanmaydigan qismlarning alohida yuzalarini, o'lchamlarini yoki sirt sifatini chiplarni olib tashlash (ishlov berish) bilan davolash;
 ixtisoslashgan mashinalarda yoki qo'lda polishing, laklash, bo'yash va boshqalar bilan tugatish.

Shunday qilib, plastmassa va ulardan mahsulot ishlab chiqarish jarayonida ishlatiladigan mashinalarni tasniflashning birinchi (funktsional) xususiyati bu mashinaning texnologik jarayondagi o'rni, ya'ni.bosqich va operatsiya.

Biroq, plastmassa sanoati mashinalari va apparatlarini loyihalash, ishlab chiqarish va ulardan foydalanish xarajatlarini kamaytirish uchun tipifikatsiya qilish va birlashtirishdan iborat asosiy maqsadni e'tiborsiz qoldirmasangiz, faqat operatsion asosda tasnifni yaratish mumkin emas. Plastmassalarni ishlab chiqarish va qayta ishlashning turli bosqichlari va operatsiyalarida ishlatiladigan mashina va apparatlar ro'yxatini eng yaxshi ko'rib chiqishda quyidagi xususiyatlarni ko'rish mumkin:
1. Turli xil plastmassalarni ishlab chiqarishda bir xil operatsiyalarda ko'pincha bir xil mashinalar va qurilmalar qo'llaniladi, masalan, kondensatsiya qatronlarining deyarli barcha turlarini pishirish va ba'zi plastmassalarni polimerizatsiya qilish (davriy sxema bo'yicha emulsiya polistirol, stirol kopolimerlari va boshqalar) aralashtirgichlar va ko'ylaklar bilan bir xil yoki o'xshash qurilmalarda ishlab chiqariladi; Termoset va ko'ylaklarning bir hilligi va termoplastik massalar rulonlarda, aralashtirgichlarda yoki vintli plastmassalarda va boshqalarda amalga oshirilishi mumkin.
2. Xuddi shu (funktsional maqsadlar uchun) bosqichda va hatto bitta plastmassani ishlab chiqarish jarayonida keskin ravishda turli xil mashinalar va apparatlar tizimli ravishda ishlatilishi mumkin. Shunday qilib, polietilenning yuqori bosim ostida polimerizatsiyasi davriy qurilmalarda, naychalarda va nihoyat aralashtirgichli reaktorlarda amalga oshiriladi; fenoplastlarni ishlab chiqarishda kompozitsiyalarni bir hil holga keltirish – rulonlarda va vintli mashinalarda, plyonkalarni olish – sug'orish va ekstruziya mashinalarida va boshqalar.
3. Xuddi shu va turli xil plastmassalarni ishlab chiqarishning turli bosqichlari va operatsiyalarida strukturaviy o'xshash mashinalardan foydalanish mumkin. Shunday qilib, masalan, vintli mashinalar ishlab chiqarishning II bosqichida aralashtirish, plastiklashtirish va granulyatsiya qilish, III(a) bosqichda choyshablar, plyonkalar, quvurlar va profillarni ishlab chiqarish uchun va hatto blok polimerizatsiyasi paytida apparatlarning tugunlaridan biri sifatida ishlatiladi.birinchi ishlab chiqarish bosqichida.
Ushbu holatlar tasniflash sxemasida mashinalarning konstruktiv jamoasining belgisini ham hisobga olish zarurligini ko'rsatadi.

Ikkinchi belgi-davriy va uzluksiz ishlaydigan qurilmalar.