|
|
|
Главная --> Справочник терминов Формования полиэфирных Лабораторная установка непрерывного формования пенопластовых плит 31 Глава 4. Промышленная установка непрерывного формования пенопластовых плит 69 В предлагаемой монографии впервые подробно описаны приемы получения пенопластов из композиций на основе тверДых фенолоформальдегидных полимеров новолачного типа по новой технологии. Основываясь на собственных исследованиях и иа- результатах их промышленного внедрения на Мытищинском комбинате «Строй-перлит» и на Бокситогорском биохимическом заводе, авторы предприняли попытку показать достоинства технологии непрерывного формования пенопластовых плит типа перлитопластбетон и ФС-7-2, познакомить читателя с новыми видами разрабатываемых пенопластов, а также привлечь внимание исследователей и производственников к новолачным фенолоформальдегидным пенопластам. Снижение горючести пенопластов, уменьшение объемной массы с одновременным повышением физико- 'Лабораторная установка непрерывного формования пенопластовых плит Рис. 3. Лабораторная установка непрерывного формования пенопластовых плнт При установлении зависимости между высотой насыпного слоя и высотой свободного вспенивания преследовалась единственная цель — найти технологический параметр, обеспечивающий надежную работу установки непрерывного формования пенопластовых плит из любых композиций. Поэтому все основные физико-механические показатели получаемых пенопластов сопоставлялись с показателями высоты свободного вспенивания, а по-ним определялась высота насыпного слоя (рис. 7). При отработке технологических параметров процесса непрерывного формования пенопластовых плит использовали композиции, Как следует из рис. 18, отверждение при получении на лабораторной установке непрерывного формования пенопластовых плит (20 мм) уже на 1/4 длины ФНК достаточно высоко и составляет ПРОМЫШЛЕННАЯ УСТАНОВКА НЕПРЕРЫВНОГО ФОРМОВАНИЯ ПЕНОПЛАСТОВЫХ ПЛИТ Рис. 23. Схема опытно-промышленной установки непрерывного формования пенопластовых плит: / — отрезное устройство; 2 — тянущее устройство; 3 — плита пенопласта; 4 — нагревательные элементы; 5 — бумажная лента; 6 — бобина с бумагой; 7 — бункер-питатель; 8 — регулирующий винт; 9 — бумажная лента; 10 — бобина с бумагой В 1980 г. непрерывная технология формования пенопластовых плит ФС-7-2 внедрена в цехе поропласта на Бокситогорском биохимическом завЬде. В 1982 г. цех вышел на проектную мощность 20 тыс. м3 пенопластовых плит в год. На заводе снижена себестоимость 1 м3 плит пенопласта на 12,5 руб, увеличена производи- 1. Разработан технологический процесс непрерывного формования пенопластовых плит из порошкообразных композиций на основе твердых новолачных фенолоформальдегидных полимеров. Чем выше скорость формования, тем больше трение нити о воздух и тем больше предориентация. Эту зависимость можно проследить по рис. 5.22 для случая формования полиэфирных нитей с линейной плотностью 93,4 текс. При скоростях формования 4-10s — 5-Ю3 м/мин двойное лучепреломление увеличивается на порядок и составляет (2—5)-10^2. Рис. 17.10. Схема установки сушки полимера и формования полиэфирных я Обогрев прядильного блока высококипшцим теплоносителем падеж ; ее, чем электрически и. Последний имеет ряд существенны; недостатков, главные из которых — неравномерное выдерживали* температуры но пути движения расплава полимера от плавильной пластины (или головки экструдера) до фильеры, наличие опасны: зон перегрева продукта, необходимость регулирования температурь на каждом рабочем месте и др. Производительность одной пла вилыюй пластины (решетки) по расплаву в зависимости от се ра:< мера и материала, из которого она изготовлена, колеблется о-200 до 1000 г/мин. В настоящее время большинство прядильни] машин для формования полиэфирных нитей оснащается плаииль но-формовочными устройствами экструдсрпого типа. Такие устрой ства отличаются высокой производительностью по расплану, не большой продолжительностью пребывания расплава (от 20 до 60 с] при высоких температурах, возможностью переработки вышкомо лекулярного ПЭТ (что в первую очередь необходимо для получения технических или кордных нитей с повышенными прочностными и усталостными характеристиками), простотой и надежностью I эксплуатации, возможностью передачи расплава от одного плавильного устройства (экструдера) на несколько прядильных мест — фильерных комплектов. При формовании текстильной нити мало! линейной плотности от одного экструдера расплав подастся одновременно па всю машину, имеющую до 96 рабочих мест. Экструзи-онные устройства (рис. 17.13) устанавливаются над пря;;пльног машиной в горизтггалыюм или вертикальном исполнении. Плав ленпе происходит в шнеке 2 (отношение длины шнека к диаметр] Для формования полиэфирных волокон применяют фильеры круг лого, прямоугольного и овального профилей (рис. 17.16). Число от верстий в фильере в зависимости от линейной плотности нип (жгута) составляет: при формовании волокна—от 400 до 2001 (фирма «Тойобо» начала применять фильеры с числом отверста: от 3000 до 1000), технической нити -от 140 до 280, текстилыгой пи ти — от 8 до 100. Диаметр отверстий в фильерах, применяемых • производстве полиэфирных волокон, подбирается таким образов чтобы он был примерно в десять раз больше диаметра получаемо: элементарной нити. Диаметр отверстий фильеры и может быть так же рассчитан по формуле: сГ=.((),Е> [т^] - 0,05) ± 0,02 ым, где [т]- сутлки полимера к формования полиэфирных волокон ЗсЮ Рис. 17.10. Схема установки сушки полимера и формования полиэфирных волокон: вильно-формовочные устройства 5, где происходит плавление полимера и продавливание расплава с помощью специальных насоси-ков через фильеру (формование нитей). Основная задача плавильного устройства — перевод полимера из твердого в вязкотекучее "состояние. При этом и способ и конструкция обогрева плавильного устройства должны обеспечивать равномерное и полное плавление гранулята, а также минимальную деструкцию ПЭТ, достигаемую при оптимальных температурах формования (280—320 °С) и минимальной продолжительности нахождения расплава при этих температурах (от 1 до 5 мин). Для формования полиэфирных нитей из гранулята средней и высокой молекулярной массы (25000—35000) используют различные плавильно-формовочные устройства с принудительной системой подачи полимера и расплава. Широко распространено плавление ПЭТ на спиральных и колковых решетках или на ребристых и плоских пластинах из алюминиевого сплава или серебра. Полимер к пластине или решетке, на которой происходит расплавление, подается вертикально установленным шнек-поршнем (рис. 17.12.). Этот же поршень, создавая давление около 0,6 МПа, обеспечивает принудительное поступление расплава к дозирующему насосу. Подача гранулята в плавильно-формовочное устройство обеспечивается постоянным вращением шнека-питателя, частота вращения которого регулируется с помощью электромагнитной муфты. Необходимая температура на плавильной пластине достигается с помощью электронагревательных трубок сопротивления; в формовочном устройстве (прядильном блоке), где расположен фильерный комплект / — с помощью электрообогрева или теплоносителя (динил, АМТ-300 и т. п.), чаще всего разогреваемого Обогрев прядильного блока высококипящим теплоносителем надежнее, чем электрический. Последний имеет ряд существенных недостатков, главные из которых — неравномерное выдерживание температуры по пути движения расплава полимера от плавильной пластины (или головки экструдера) до фильеры, наличие опасных зон перегрева продукта, необходимость регулирования температуры на каждом рабочем месте и др. Производительность одной плавильной пластины (решетки) по расплаву в зависимости от ее размера и материала, из которого она изготовлена, колеблется от 200 до 1000 г/мин. В настоящее время большинство прядильных машин для формования полиэфирных нитей оснащается плавиль-но-формовочными устройствами экструдерного типа. Такие устройства отличаются высокой производительностью по расплаву, небольшой продолжительностью пребывания расплава (от 20 до 60 с) при высоких температурах, возможностью переработки высокомолекулярного ПЭТ (что в первую очередь необходимо для получения технических или кордных нитей с повышенными прочностными и усталостными характеристиками), простотой и надежностью в эксплуатации, возможностью передачи расплава от одного плавильного устройства (экструдера) на несколько прядильных мест — фильерных комплектов. При формовании текстильной нити малой линейной плотности от одного экструдера расплав подается одновременно на всю машину, имеющую до 96 рабочих мест. Экструзи-онные устройства (рис. 17.13) устанавливаются над прядильной машиной в горизонтальном или вертикальном исполнении. Плавление происходит в шнеке 2 (отношение длины шнека к диаметру ром 1—2 мм, карбид крем-,ния и т. п., а также металлические сетки с числом отверстий (меш) от 1000 до 15000 на 1 см2. В последнее время все чаще применяется централизованная система фильтрования расплава ПЭТ. На линии движения расплава между плавильным устройством^ (экструдером) и прядильными блоками устанавливается аппарат с двумя комплектами фильтрующих материалов (во время работы одного другой подвергается чистке, и отпадает необходимость останова машины во время засорения фильтра). Производительность таких фильтров, один из которых (конструкция фирмы «Флойд Динамике») изображен на рис. 17.15, сопряжена с производительностью одной секции или всей машины и достигает от 1 до 5 т/сут. В качестве фильтрующих материалов используются решетки из мелкозернистого металла, нетканый материал из тонкой металлической проволоки, десяти-пятнадцатислойные сетки и т. п. По данным японской фирмы «То-рэй», засоряемость фильерных комплектов с использованием централизованной фильтрации расплава уменьшается в 2—3 раза. Это становится особенно важным в технологии высокоскоростного формования полиэфирных нитей. Кроме указанных факторов принимают во внимание и объемную скорость течения расплава по каналу фильеры, от величины которой зависит продолжительность эксплуатации без засорения отверстий фильеры. В частности, для работы без засорения в течение более 10 сут необходимо обеспечить приведенные ниже условия зависимости вязкости расплава полиэфира (т]р, Па-с) от минимальной объемной подачи Q (мл/мин-мм2). Для формования полиэфирных волокон применяют фильеры круглого, прямоугольного и овального профилей (рис. 17.16). Число отверстий в фильере в зависимости от линейной плотности нити (жгута) составляет: при формовании волокна—от 400 до 2000 (фирма «Тойобо» начала применять фильеры с числом отверстий от 3000 до 4000), технической нити — от 140 до 280, текстильной нити— от 8 до 100. Диаметр отверстий в фильерах, применяемых в производстве полиэфирных волокон, подбирается таким образом, чтобы он был примерно в десять раз больше диаметра получаемой элементарной нити. Диаметр отверстий фильеры d может быть также рассчитан по формуле: d=(0,5 [ц] — 0,05)i± 0,02 мм, где [ц\ — характеристическая вязкость ПЭТ в О-хлорфенйле, дл/г. Толщина фильеры обычно рассчитывается исходя из давления расплава в • фильерном комплекте (от 5 до 10 МПа), соотношения длины капилляра отверстия/ к его диаметру d, размера и «живого» сечения нитеобразователя. Поэтому чем больше lid, число и размер фильеры, тем больше толщина последней. Например, при увеличении числа отверстий в фильере от 8 до 800 толщина фильеры соответственно изменяется от 5 до 20 мм. Соотношение l/d в фильерах для формования полиэфирных нитей и жгута (при получении волокна) обычно колеблется от 3 до 10. Помимо фильер со «сплошным» распределением отверстий по всей площади фильеры (см. рис.17.16,а—г), применяются, фильеры с концентрическим расположением отверстий по желобу фильеры (рис. 17.16,г). Толщина таких фильер, изготовленных из специальных твердых сплавов, не превышает 1 мм, а отношение l/d менее 2. Вытекающая из капилляра фильеры струя расплава нередко испытывает колебания, расплав прилипает  Фиксированном положении Фильтрата полученного Фильтрату добавляют Фильтрованием промывают Фильтрующие материалы Фарфоровой пластинке Фильтруют примечание Фиолетовые кристаллы Фиолетовую флуоресценцию |
- |
Навигация