Способы производства товаров из пластмасс
Тема: Товары из пластмасс
Пластмассы – это искусственные материалы, полученные на основе высокомолекулярных веществ.
Первая искусственная пластмасса, полученная путем химического видоизменения природного каучука,- эбонит (1843 г.).
Состав пластмасс
Пластмассы содержат различные компоненты, каждый из которых играет определённую роль. К таким компонентам относятся связующие вещества, наполнители, пластификаторы, красители, антистарители. Конкретные товары из пластмасс могут содержать как все компоненты сразу, так и различные сочетания, но в каждом всегда есть связующие вещества, даже могут быть и 100%. Например, если нет наполнителя, то, как правило, изделия прозрачные; если нет красителя, то – бесцветные, если есть пластификатор, то – мягкие, гибкие. Это необходимо знать для формирования навыков экспертизы органолептическими методами.
Характеристика компонентов состава пластмасс:
1). Связующее вещество- синтетические смолы, реже природные высокомолекулярные вещества или естественные смолы. Обычно оно составляет 30 - 60℅, но иногда и 100℅.
2). Наполнители- сообщают изделиям из пластмассы большую механическую прочность, повышают вязкоcть, предотвращают усадку при застывании, сокращают расход связующего, что снижает себестоимость готовой продукции. Количество наполнителя в пластмассе может быть 40 - 60℅. Это древесная мука, асбест, каолин, кварцевая мука, очесы волокон… .
|
|
|
3). Пластификаторы- придают пластмассе пластичность, гибкость, эластичность, уменьшают её жесткость и хрупкость, облегчают процесс формования изделий. Как правило, это маслообразные жидкости, имеющие высокую температуру кипения: касторовое масло, глицерин, камфора, дибутилфталат, олеиновая кислота и др. Дибутилфталат – дешёвый компонент, но выпотевает на поверхность и попадает в воздух, которым мы дышим. Это вещество вредное для организма человека.
4). Красители - окрашивают пластмассы в разнообразные цвета.
5). Стабилизаторы - вещества, способствующие сохранению свойств пластмасс, препятствующие их старению. Это: сажа, стеараты кальция и свинца и др.
Кроме того, в пластмассы могут входить смазывающие вещества, отвердители, порообразователи, вещества, препятствующие развитию плесени и другие специальные добавки.
Главное правило: если хоть какой – либо компонент токсичный, то и товары, изготовленные из этой пластмассы, не безопасны.
Общие свойства пластмасс
Пластмассы обладают различными свойствами. Выделим наиболее характерные: они бывают мягкими и жёсткими, прозрачными и непрозрачными, термостойкими и нет, окрашенными и неокрашенными, горючими и негорючими, пористые и монолитные, НО общие свойства - очень легкие, диэлектрики (не проводят электрический ток), имеют высокие эстетические свойства. Для каждого вида пластмасс характерны свои свойства, которые нам помогут идентифицировать (распознать) вид пластмассы в изделиях.
|
|
|
Применение пластмасс
В настоящее время пластмассы широко используются для изготовления как предметов целиком, так и в качестве комплектующих. Обозначим основные отрасли деятельности, в которых применяются пластмассы. Это: медицина, строительство, сельское хозяйство, фармация, машиностроение (автомобиле-, судо-, самолетостроение…), упаковка, производство товаров народного потребления и т.д..
В тетрадь запишите конкретные примеры применения по различным направлениям (отраслям).
Классификация ассортимента товаров из пластмасс
Ассортимент товаров из пластмасс очень широкий. Для познания этой товарной группы и практического применения применяется его классификация по различным основаниям (признакам), например назначению, виду пластмассы, способу изготовления и др.
1) По виду пластмассы
- ПЭ (полиэтилен)
- ПП (полипропилен)
|
|
|
- ПС (полистирол)
- ПВХ (поливинилхлорид)…
2) По способу изготовления
- литье под давлением
- выдувание
- штампование
- прессование…
3) По виду отделки
- окраска в массе
- металлизация
- декалькомания (переводная картинка)
4) По форме
- полые
- плоские
5) По фасону
- круглые
- овальные
- конусовидные…
6) По размерам
- мелкие
- средние
- крупные
- особо крупные
7) По конструкции
- цельные
- составные
8) По комплектности
- штучные (единичные)
- наборы
9) По назначению
- галантерея (пуговицы, расчески, спицы для вязания, мыльницы…)
- культтовары (игрушки, рыболовные, спортивные, канцелярские, часы, музыкальные товары…)
- посудохозяйственные изделия
· товары для сада и огорода (шланги, лейки, ящики…)
· товары для ванной и туалета (полочки, мыльницы, корзины для белья…)
· товары для прихожей (вешалки, коврики, полочки…)
· товары для украшения интерьера (цветы, деревья искусственные…)
· Посуда
- не контактирующая с пищей (подносы, дуршлаги, поставки для столовых приборов, рюмка для яиц…
- контактирующая с пищей
(тарелки, стаканы, кружки, миски, салатники…)
Основные виды пластмасс
В товароведении известно достаточно много видов пластмасс, которые применяются для изготовления потребительских товаров.
|
|
|
Классификацию пластмасс (!) см. на схеме, которую выполнили на ТОТ.
Рассмотрим основные виды пластмасс, применяемых для изготовления товаров. Это основной фактор, формирующий потребительские свойства, качество и ассортимент товаров из пластмасс.
Полиэтилен (ПЭ) – твёрдый материал белого цвета, иногда с желтоватым оттенком, полупрозрачный, а в тонком слое прозрачный. По внешнему виду и на ощупь похож на парафин. Может окрашиваться в различные цвета. Обладает стойкостью к изгибам и ударам, а также высокой морозостойкостью (-80 °C), химической стойкостью, к кислотам и щелочам, растворителям и высокими электроизоляционными свойствами. Температура плавления полиэтилена 110 - 130 °C. Загорается с трудом, горит белым пламенем, издавая запах парафина и капая при горении. Различают полиэтилен высокого давления(ВД) и низкого давления(НД). Полиэтилен ВД отличается отсутствием посторонних примесей, большей мягкостью, эластичностью и устойчивостью к многократным изгибам; теплостойкость его до 80 °C. Он не выделяет вредных веществ, поэтому из него изготовляют пищевую посуду. Полиэтилен НД имеет более высокую теплостойкость до 100 °C, большую прочность, жёсткость, но меньшую прочность к многократным изгибам. Помимо этого, полиэтилен НД содержит токсичные примеси, поэтому он не пригоден для изготовления пищевой посуды. По внешнему виду полиэтилен ВД и НД не отличаются друг от друга. Недостатком полиэтилена является его склонность к старению при повышенных температурах и при воздействии солнечных лучей. При старении повышается жёсткость, появляется хрупкость, снижаются прочность и диэлектрические свойства. Полиэтилен применяют для изготовления посуды, упаковки пищевых продуктов и др. Период распада полиэтилена составляет около ста лет.
Полипропилен (ПП) –- неокрашенный или различных цветов, похож на ПЭНД, но более твердый и менее эластичный, поверхность более гладкая и блестящая, чем у ПЭНД, непрозрачный, полупрозрачный, поверхность гладкая и блестящая, твердый, эластичный. Имеет высокую температуру плавления в очень узком интервале температур: при 155 °C он ещё твёрд, а при 170 °C превращается в вязкую жидкость. Изделия из полипропилена не только выдерживают кипячение, но и могут подвергаться стерилизации паром без изменения формы и свойств, морозостойкость его ниже многих пластмасс. ПП водостоек и лёгок, имеет низкую плотность, химически инертен, хорошо окрашивается. ПП не адсорбирует запах и не придаёт продуктам посторонний вкус, стоек к загрязнению. Отрицательным свойством ПП является склонность к старению, под влиянием кислорода и ультрафиолетовых лучей происходит его окисление. Полипропилен применяют для изготовления бутылок, фляг, термосов, туб для хранения пищевых продуктов и многого другого.
Полистирол (ПС) – термопластичная пластмасса, может быть прозрачным и непрозрачным, бесцветным и окрашенным в разные цвета. Обладает химической стойкостью, поэтому не влияет на красители и может быть окрашен в яркие тона. Не подвергается воздействию слабых щелочей и кислот, набухает в азотной кислоте и бензине, легко воспламеняется, горит коптящим пламенем, выделяя цветочный сладковатый запах. При нагревании тянется в виде нитей смолы, теплостойкость полистирола невысокая, размягчается уже при температуре 80°C, при ударе издаёт металлический звук. С течением времени полистирол стареет, на поверхности появляются мелкие трещины, которые постепенно углубляются и изделие становится хрупким. Применение ПС ограничено из-за токсичности, вследствие чего из него не разрешается вырабатывать посуду для жидких продуктов. Вырабатывается в виде твёрдого материала, тонких плёнок, волокон для электроизоляции. Из полистирола получают изделия сложных форм разными способами, главным образом литьём под давлением. Из полистирола изготавливают химическую и медицинскую посуду, галантерейные изделия, посуду, отделанную под хрусталь.
Полиметилметакрилат (органическое стекло = оргстекло) – по внешнему виду похож на полистирол, но имеет низкую поверхностную абразивную стойкость(легко царапается даже ногтем), со временем покрывается сплошной сетью мелких трещин (дефект – «серебристость»).
Проба на горение: горит слабо, с потрескиванием, размягчается, плавится, при горении выделяет сладковатый запах.
Изготовляют: аквариумы, трафареты, канцелярские товары, элементы декора для оформления выкладки товаров в витринах и на оборудовании в торговом зале, «карманы» для стендов и др.
Фенопласт (фенолоформальдегидная) – преимущественно коричневого и черного цвета, при ударе издает глухой короткий звук, непрозрачный, гладкий, твердый, жесткий, не горит, имеет запах фенола. Обладает высокой антикоррозийной стойкостью, высокой механической прочностью, пластичностью, светопроницаемостью. Не проводит электрический ток, низкая теплопроводность. Изделия из фенопластов обладают хорошей влагостойкостью, масло- и бензостойкостью и достаточно высокой стойкостью к действию кислот и других химических реагентов, однако они недостаточно стойки к действию щелочей и концентрированных кислот. Без существенных изменений фенопласты выдерживают длительные воздействия при температуре 125°C и кратковременно - 170°C, при этом они не размягчаются и не горят, при нагревании выше 250°C они постепенно начинают обугливаться. Изделия из фенопластов почти не подвержены старению. Из фенопластов изготавливают канцелярские и культурно-бытовые принадлежности.
Аминопласт (аминоформальдегидная)- белый или окрашенный в яркие цвета, полупрозрачные или непрозрачные. Обладают механической прочностью, достаточной химической стойкостью, светостойкостью, высокими электроизоляционными свойствами. Аминопласты не горят, но при температурах 200°C термически деструктируются и постепенно обугливаются, выделяя продукты распада. Они устойчивы к действию воды, слабых кислот и щелочей, нефтепродуктов и растворителей. Менее устойчивы аминопласты к действию сильных кислот и щелочей, вызывающих их разрушение. Аминопласты применяют для изготовления посудохозяйственных, галантерейных и культурно-бытовых изделий.
Мелалит – (меламиноформальдегидная) – пластмасса – разновидность аминопласта, но вместо мочевины взят другой амин - меламин. По всем признакам похож на аминопласт, но всегда окрашен в пастельные (как будто смешанные с мелом) цвета.
В основном изготовляют то же самое, но посуда может контактировать с жидкой горячей пищей.
Поливинилхлорид (ПВХ) – термопластичный материал, вырабатываемый в виде порошка белого цвета, обладает хорошей прочностью и водостойкостью, не набухает в воде, не растворяется в бензине и керосине, стоек к действию кислот и щелочей, растворяется лишь в некоторых органических растворителях, обладает хорошими механическими свойствами, стоек к истиранию, легко подвергается формованию, сварке и склеиванию. Размягчается при 75°C и при 140°C начинает разлагаться, не достигая вязко текучего состояния, загорается с трудом, в пламени горит зеленоватым цветом (у основания), при вынесении из пламени горение прекращается, также ПВХ обладает высокими диэлектрическими свойствами. Чистый ПВХ не токсичен, не имеет запаха и вкуса. ПВХ применяется для изоляции кабелей и проводов, изготовления дождевых накидок, футляров, скатертей, сумок, мячи, чехлы для хранения одежды и получения обувных искусственных материалов различных видов.
Поликарбонат – прозрачный, твёрдый, стойкий к ударам и старению термопластичный пластик. При ударе не ломается, а изгибается, хорошо поддаётся различной механической обработке. Свои физико-механические свойства поликарбонат сохраняет в широком интервале температур, поликарбонаты обладают высокими температурами плавления (235-275°C), они не горят, но не поддерживают горения и относятся к «самозатухающим» полимерам. Имеют высокие показатели диэлектрических свойств, поликарбонаты не токсичны, устойчивы к водным растворам минеральных и органических кислот и солей, углеводородов жирного ряда и масел, в бензоле и ацетоне поликарбонат набухает, разрушается под действием щелочей. Поликарбонат применяют для изготовления лакокрасочных материалов, линз, деталей часов, детали измерительных приборов, посуду.
Способы производства товаров из пластмасс
Производство товаров из пластмасс осуществляется различными способами, их порядка 15. Наиболее распространенными являются прессование, выдувание, штампование, литье под давлением. Самым эффективным (дешёвым) является выдувание. Товароведам – экспертам необходимо уметь по внешним признакам идентифицировать (распознать) способ изготовления товара, т. к. это основной (после вида пластмассы) фактор ценообразования на товары.
1) Прессование - распространенный способ изготовления деталей из пластмасс.
На гидравлическом прессе устанавливается специальная оснастка: пресс-форма (матрица), пуансон, причем конфигурации пресс-формы и пуансона отвечают форме изделия. Определенная порция пресс материала закладывается в пресс-форму. В пресс-форме имеются электрические подогреватели, которыми она нагревается до необходимой температуры размягчения пресс материала. После размягчения материал уплотняется пуансоном и под действием давления заполняет оформляющую полость пресс-формы. При выдержке под давлением и с охлаждением пресс-формы материал затвердевает и извлекается из полости после отвода пуансона в первоначальное положение. Методом прессования получают многочисленные детали из текстолита, асботекстолита и других материалов.
Отличительные признаки: простая форма, толщина изделия в разных местах разная, пластмасса термореактивная (при высокой температуре не размягчается) – аминопласт, фенопласт
Методом прессования изготовляют крышки, штепсельные разъёмы, патроны для электрических лампочек, сиденья для унитазов, подносы и прочие изделия. Прессованием получают также листы для последующего изготовления различных изделий вакуум формованием, сваркой - для цистерн и крупных контейнеров, а также для футеровки металлических емкостей.
2) Штампованием изготовляют изделия из пластмасс, выработанных в виде листов и пластин с помощью пуансона, и матриц.
Этот процесс мало отличается от штамповки металлов. Из листов целлулоида, органического стекла, листового полиэтилена, подогревают их до температуры 80 – 170 градусов, затем формуют в штампах специальных прессов. Штамповка может производиться и одновременно с вырубкой. Отформованные изделия охлаждают в штампах или отпускают в холодную воду.
Этим способом вырабатывают главным образом из целлулоида изделия с гладкой поверхностью. Штампованием перерабатывают и слоистые пластики на основе термореактивных смол (гетинакс и текстолит), из которых получают обычно технические изделия плоских форм.
3)Выдувание применяют для пустотелых объемных изделий из целлулоида, органического стекла, полиэтилена, винипласта и других термопластичных материалов.
Готовят заготовки из листового материала, который может быть предварительно подогрет. Выдувание производят в специальных подогретых до 100 – 105 градусов формах, состоящих из двух половин полу матриц. В форму закладывают два сложенных вместе листа термопластичного материала, затем половины ее смыкаются. По особому каналу между листами подается воздух или пар, который путем принудительного давления, создаваемого в форме, раздувает материал и прижимает его к стенкам, образуя пустотелое изделие. По месту смыкания листов получается плотный шов. Пресс – форму охлаждают, и изделие извлекают. Для удаления воды и паров изделие накалывают шилом. Затем отверстие заделывают пластмассой и зачищают.
Отличительные признаки: полое объемное изделие, шов по периметру, отверстие на шве (для извлечения воды из-за пара)
4)Литье под давлением - способ формования изделий из термопластов в вязко-текучем состоянии в литьевых машинах .
Исходный материал из бункера через дозатор поступает определенными порциями в обогреваемый цилиндр машины. Разогретый до вязко-текучего состояния материал подается поршнем или шнеком через сопло цилиндра в пресс-форму, заполняет ее полость и выдерживается в ней в течение некоторого времени (1—2 минуты) для фиксации формы изделия. Затем пресс-форма раскрывается и из нее извлекается готовое изделие.
Отличительный признак: След от литника (пенёк) – на дне или сбоку
5)Шприцевание ((выдавливание) сходно с литьем под давлением). Но при этом методе гранулы или порошок пластмассы поступают через загрузочный бункер шнек-машины в нагретый цилиндр, размягчаются и в виде вязкой массы выдавливаются вращающимся шнеком в сопло (мундштук), имеющее форму определенного профиля. На шнек-машинах получают трубы, полосы, нити для изготовления кистей и щеток, покрывают изоляцией из пластмассы провода.
Метод каландрования
Смесь полимера с наполнителями, красителями и пластификаторами вальцуют на горячих вальцах. Затем наносят ее на одну сторону ткани и пропускают через каландр. Разогретый пластикат хорошо сцепляется с тканью. Иногда одновременно производят тиснение пластиката или искусственной кожи на тканевой основе.
Метод каландрования применяют для изготовления пластин, листов из пластмасс, пластикатов, пленок из ПВХ, а также искусственных кож на тканевой основе.
1 – загрузочная плита; 2-4 – обогревательные валки каландра; 5 – охлаждающий валик; 6 – направляющий ролик; 7 – приёмочный стол
7)Экструзия с выдуванием – рукав раздувают горячим воздухом. Аналогичным путём из заготовок, имеющих форму трубок, изготовляют бутыли, флаконы, канистры и другие полые изделия 
1 – заготовка (трубка); 2 – мундштук головки экструдера; 3 – разъёмная форма; 4 – каналы для охлаждения формы; 5 – изделие; 6, 7 –ниппель для подачи газа и раздувания нагретой заготовки
Отличительные признаки: на боковых поверхностях заметны следы от мест соединения разъёмных частей формы, Сварной шов в нижней части изделия
Дата добавления: 2021-02-10; просмотров: 629; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!