Термины, связанные с цементом. Промышленности пластических

Главная --> Справочник терминов

Промышленности пластических Поскольку использованный подход дает ответ не только на вопрос, как работает та или иная машина, но также и почему данное конструктивное решение является наилучшим из всех других теоретически возможных, мы надеемся, что эта книга будет полезна не только для студентов, инженеров-технологов, занятых в промышленности переработки полимеров, и ученых, но и для конструкторов, работающих над созданием нового перерабатывающего оборудования.

Оборудование для переработки и технологические методы, применяемые в промышленности пластмасс, вначале использовались в резиновой промышленности. Первые обобщения достижений резиновой промышленности и промышленности переработки пластмасс можно найти в работах Ханкока [2], Гудьира [3], Хаита [4], де Кросса [5], которые в значительной мере способствовали развитию промышленности переработки полимеров. Любопытные исторические обзоры можно найти в работах [6—12], а также в работе Уайта [13], посвященной истории развития резиновой промышленности.

линдрической полости и приводимый в движение при помощи ворота. Он был сконструирован в Англии в 1820 г. Т. Ханкоком для переработки отходов, остававшихся от производства резиновых подтяжек. Несколько лет спустя, в 1835 г. в США Э. Шаффе построил двухвалковые смесительные вальцы с паровым обогревом, предназначенные для введения в каучук дополнительных компонентов. Он же создал первый каландр, предназначенный для непрерывного нанесения резины на поверхность ткани или кожи, состоящий из серии обогреваемых валков. Изобретение Шаффе представляло собой выдающийся вклад в технологию переработки натурального каучука и по сей день применяется в промышленности переработки полимеров.

К началу бурного развития производства полимеров и промышленности переработки пластмасс после второй мировой войны упомянутые выше машины являлись основным перерабатывающим оборудованием. Усовершенствование этих и создание новых машин в последующие годы привело к формированию сегодняшнего арсенала многообразных машин и методов переработки; некоторые из них будут кратко рассмотрены в последующих разделах этой главы.

Первый шаг при таком анализе технологии переработки полимеров состоит в четком определении ее цели. В данном случае целью, несомненно, является формование полимерных изделий. Формованию изделия могут предшествовать манипуляции, посредством которых модифицируются свойства полимера и он подготавливается к стадии формования. Готовые изделия могут подвергаться обработке, улучшающей их внешний вид. Тем не менее основным содержанием технологии переработки полимеров остается формование изделий. Выбор метода формования определяется конфигурацией изделия. В тех случаях, когда можно использовать несколько различных методов, учитываются соображения экономики. Все многообразие методов формования, применяемых в промышленности переработки пластмасс, можно свести к следующим основным группам: 1) калан-дрование и нанесение покрытий; 2) экструзионное формование; 3) формование оболочек на пуансонах и матрицах; 4) формование в пресс-формах литьем под давлением и заливкой; 5) вторичное формование.

Первая группа способов формования — это непрерывные установившиеся процессы. Каландрование принадлежит к числу старейших способов переработки и широко применяется в резиновой промышленности и промышленности переработки пластмасс. К этой группе относится как классическое каландрование, так и различные непрерывные способы формирования покрытий, такие, как нанесение покрытий способом шпредингования (с помощью ракли или валика).

Первый этап моделирования сложного процесса заключается в расчленении его на подсистемы (см. разд. 5.2). При исследовании полученных подсистем следует использовать концепцию элементарных стадий. Покажем это на примере анализа одночервячного экструдера, выбранного потому, что экструдеры занимают доминирующее положение в промышленности переработки пластмасс и, кроме того, в них реализуются все элементарные стадии, присущие процессам переработки.

Червячные экструдеры, питание которых осуществляется расплавом полимеров, широко используются в промышленности переработки пластмасс, например при компаундировании и грануляции ПЭНП и ПС. В этих экструдерах происходит многократное повторение элементарных процессов сжатия и смешения с последующим формованием при продавливании через головку. Процесс пластици-рующей экструзии будет рассмотрен в разд. 12.2.

Большинство одночервячных экструдеров, применяемых в промышленности переработки пластмасс, является пластицирующими, т. е. полимер загружают в них преимущественно в виде твердых частиц (гранул). Гранулы перемещаются в загрузочной воронке под действием сил тяжести и заполняют канал червяка, в котором они транспортируются и сжимаются за счет сил трения, затем плавятся или пластицируются под действием сил трения. Наряду с плавлением происходят процессы генерирования давления и смешения полимера. Таким образом, процесс пластицирующей экструзии (рис. 12.7) включает все четыре элементарные стадии: транспортировку твердых частиц в зонах 1, 2 и 3; плавление, перекачивание и смешение в зоне 4. Удаление летучих может происходить в зонах 3 и 4 благодаря особой конструкции червяка.

2 Армиропаннан резиновая (полимерная) обувь, включающая текстильный каркас (подкладку), стельки, задники и другие летали. Это наиболее массовые виды обуви, традиционно выпускаемые на предприятиях резиновой промышленности; технология часто является оригинальной, характерной только для производства обуви, но широко применяются и процессы, типичные для промышленности переработки эластомеров и пластмасс.

С течением времени происходит изменение удельного веса различных методов в структуре промышленности переработки пластмасс. Так, если в 1958 г. основная 'доля пластмасс — в СССР 85%—перерабатывалась горячим прессованием, то в 1975 г. на него приходилось уже только 30%. Основными к этому времени стали литье под давлением, экструзия и вакуумформование — типичные процессы переработки термопластов. Это связано не только с возросшей долей производства термопластов, но также с совершенствованием оборудования и оптимизацией процессов переработки термопластов.

Из окиси этилена вырабатывают также акрил онитрил, который является сырьем для производства полиакрилонитриль-ного волокна. В США полиакрилонитрильное волокно выпускается или в чистом виде («орлон») или в виде сополимеров акрилонитрила с винилацетатом, винилхлоридом, винилиденхлоридом и т. д. На базе акрилонитрила в большом масштабе получают синтетические волокна «дайнил», «акрилан», «цианамид» и др. Он может быть также использован для улучшения качества некоторых природных волокон. Акрилонитрил можно применять также в производстве клеев, нитрильного каучука и в промышленности пластических масс.

Из окиси этилена нырабатывают также акрил оиитрил, который является сырьем для производства полиакрилонитриль-ного волокна. В США полиакрилонитрильное волокно выпускается пли в чистом виде («орлон») или в виде сополимеров акрилонитрила с винилацетатом, винилхлоридом, винилиденхлоридом и т. д. На базе акрилонитрила в большом масштабе получают синтетические волокна «дайнил», «акрилан», «цианамид» и др. Он может быть также использован для улучшения качества некоторых природных волокон. Акрилонитрил можно применять также в производстве клеев, нитрилышго каучука и в промышленности пластических масс.

Книга может служить также пособием для химиков и технологов, работающих в промышленности пластических масс, синтетических каучуков, химических волокон и лакокрасочных материалов.

Реакции образования поперечных химических связей ме/чду макромолекулами, приводящие к получению полимеров'пространственного, сетчатого строения, называются реакциями счш-вания или структурирования. В резиновой промышленности такого рода реакции получили название вулканизации, в промышленности пластических масс — сшивания или отверждения, причем последнее определение характерно для полимеров з вязкотекучем состоянии.

кума делает его полезным не только студентам технологических вузов, но и работникам промышленности пластических масс.

Альдегиды вступают в реакции конденсации и с соединениями других классов, например с фенолами (стр. 364), ароматическими аминами (стр. 385) и др. На этом основано, в частности, очень важное использование их в промышленности пластических масс.

Эфиры акриловой и метакриловой кислот. В промышленности пластических масс большое значение имеют эфиры непредельных кислот — акриловой и метакриловой (стр. 171). Обычно получают эфиры этих кислот с метиловым спиртом — метилакрилат и метил-метакрилат

Развитие методов синтеза таких сополимеров значительно расширяет возможности получения полимерных материалов с разнообразными свойствами, так как становится возможным сочетать в одной молекулярной цепи участки природных и синтетических, гибких и жестких, гидрофильных и гидрофобных полимеров, полученных различными методами. Блок-сополимеры и привитые сополимеры уже довольно широко используются в промышленности пластических масс, синтетических каучуков и синтетических волокон.

Такие полимеры неплавки, нерастворимы, обладают высокой термостойкостью и применяются в промышленности пластических масс, главным образом для получения стеклопластиков.

Полиакрилонитрил применяется для производства волокон и в промышленности пластических масс. Промышленное применение имеют сополимеры акрилонитрила с бутадиеном, винилхлоридом, винил ацетатом, винилпиридином, акриламидом и др. При нагревании полиакрилонитрила при температуре 300°С происходит его циклизация с после-

Такие полимеры неплавки, нерастворимы, весьма термостойки; применяются в промышленности пластических масс, главным образом в сочетании со стеклянным волокном (стеклопластики).

Получаются восстановлением Получаются значительно Получения эластичных Получения этилового Получения адипиновой Промежуточно образующиеся Получения аналогичных Получения ароматических Получения безводных