Получение преформ при производстве бутылей из ПЭТ.
Преформы - это заготовки для получения бутылок или банок из полимера методом выдувного формования. Преформы производят методом литья под давлением. Потребительские свойства преформ определяются не только характеристиками используемого сырья, но и параметрами литьевого оборудования. Оборудование производственного комплекса для выпуска преформ условно делится на две группы: основное и вспомогательное. Основное - это литьевая машина с литьевой пресс-формой для литья под давлением. К вспомогательному оборудованию относятся: бункерное хранилище гранулята, пневмотранспорт, установка для сушки гранулята, охладитель технологического оборудования, осушитель воздуха и компрессор.
Рис.1. Внешний вид литьевой машины "HyPET"
В процессе изготовления преформ шнек экструдера литьевой машины выполняет функции пластицирующего и дозирующего рабочего органа. При предварительной пластикации червяк, вращаясь от привода, перемещает гранулят из бункера в переднюю часть нагревательного цилиндра - в зону дозирования. Накопленного здесь объема расплава достаточно для нескольких впрысков. Материал в цилиндре перемещается из-за разности сил трения на его стенке и на витке червяка. В зависимости от его агрегатного состояния выделяются три функциональные зоны пластикатора:
I.Зона загрузки: материал твердый.
Гранулы, уплотняясь, перемещаются в виде эластичной монолитной пробки.
|
|
|
II.Зона сжатия (или плавления): материал твердый и в виде расплава.
Нарушается монолитность пробки, и механическая энергия червяка переходит в тепловую энергию, что приводит к быстрому разогреву материала.
III.Зона дозирования (или гомогенизации): материал в виде расплава.
Происходит смешение и выравнивание температур.
Далее с помощью плунжера доза расплава впрыскивается в предварительно сомкнутую форму, и осуществляется выдержка преформы под давлением. После этого одновременно происходит выдержка изделия без давления и заготовка новой дозы.
В отличие от изготовления конечного изделия методом литья, преформа находится в литьевой форме меньшее время и охлаждается не до твердого состояния, а до температуры, близкой к температуре перехода из вязкотекучего состояния в высокоэластическое. Тепло отводится от преформы через ее наружную поверхность, контактирующую с формой. Чтобы в процессе охлаждения на наружной поверхности не образовывался слой затвердевшего материала, препятствующий дальнейшему раздуву преформы, температура формы поддерживается немного выше температуры затвердевания полимера (температуры кристаллизации или стеклования). В этом состоит
|
|
|
второе отличие изготовления преформ.
Литьевая форма для изготовления преформ - горячеканальная. Ее конструкция обеспечивает оптимальные температурные режимы литья. Высокая размерная точность и качество поверхностей пресс-формы являются обязательными условиями получения качественных заготовок. И это понятно, так как любой дефект поверхности пресс-формы как то: царапина, раковина, образование облоя в местах стыка, перейдет на преформу, а оттуда, уже увеличившись в 10 раз при выдуве,- на бутылку.
В изготовлении преформ огромную роль играет вспомогательное оборудование. Именно оно определяет качество конечной продукции.
Бункерные хранилища (силосы)имеют практически все заводы, производящие преформы. Типичная вместимость силоса – 80 т. Их количество зависит от числа литьевых машин, частоты поставок гранулята и производственных планов выпуска преформ.
Пневмотранспортерная система решает две задачи: осуществляет наполнение бункера гранулятом и его доставку от бункера до сушилок. В первом случае используется сжатый воздух, во втором - вакуум. Такое решение позволяет уменьшить пылеобразование.
Сушилка представляет собой главное звено периферийного оборудования, определяющее качество конечной продукции. ПЭТ- гигроскопичный материал, впитывающий влагу. И если эту влагу не удалить перед плавлением, она будет выделяться в виде пара с последующим образованием пузырей в материале готовой продукции. Это крайнее состояние. Чаще всего недостаточная сушка проявляется в снижении вязкости материала и повышенном выделении ацетальдегида, иначе говоря- в локальном визуальном помутнении материала преформы. Поставщики гранулята рекомендуют сушить ПЭТ не менее 5 ч. при температуре 160-170 0С.
|
|
|
Холодильник используется для охлаждения пресс-формы. Его мощность определяет возможную скорость работы литьевой машины. Так как длительность цикла непосредственно связана с толщиной стенки изготавливаемой преформы, то есть со временем, необходимым для охлаждения массы расплава до состояния, при котором возможно вытолкнуть отливки, то и производительность процесса прямо пропорционально мощности холодильника.
Осушитель воздуха (кондиционер) необходим для минимизации негативного влияния влажности воздуха на качество конечной продукции. Обычно температура воды в системе охлаждения, поддерживаемая холодильником для эффективного охлаждения пресс-формы, составляет 70С. При этом, пока точка росы воздуха, окружающего пресс-форму, выше данной температуры, влага, находящаяся в воздухе, будет конденсироваться на холодных поверхностях пресс-формы. И капли этой влаги будут отпечатываться на поверхности преформ, что совершенно недопустимо. Бороться с таким явлением можно двумя путями: либо повышать температуру охлаждающей жидкости, что влечет незамедлительное снижение общей производительности, либо кондиционировать- осушать воздух в помещении цеха или в локальном объеме, окружающем пресс-форму.
Компрессор служит для питания механизмов машины сжатым воздухом. Рекомендуемое давление- 10 бар. Воздух должен быть хорошо отфильтрован и высушен. Даже если не требуется такого качества для исполнительных цилиндров пневмосистемы, влажность отработанного воздуха не должна создавать дополнительной нагрузки на осушитель.
|
|
|
Основные физические свойства ПЭТ
Основными физическими свойствами ПЭТ являются следующие:
относительное удлинение - от 100 до 400% в зависимости от температуры;
плотность - 1,38 г/см3;
ударная прочность - 90кДж/м2;
предел прочности при разрушении - до 1000кгс/см2;
высокая прозрачность - 60-80%, что позволяет изготавливать изделия, имитирующие стеклянные;
при достижении температуры стеклования (75-800С) переходит в пластичное состояние;
при температуре 255-2650С плавится и переходит в вязкотекучее состояние, в котором может подвергаться литью под давлением.
Полиэтилентерефталат является термопластичным полимером, то есть материалом, который при нагревании размягчается до полного плавления, а при охлаждении твердеет. Как все термопласты, ПЭТ в процессе переработки переходит ряд обратимых состояний. Это значит, что изделия из ПЭТ- бутылки, преформы, их брак и отходы производства- можно повторно перерабатывать за исключением тех случаев, когда завышенные
температурные режимы привели к деструкции материала.
Рис.1. Гранулы ПЭТ, из которых в дальнейшем изготавливают преформы
Дата добавления: 2018-05-31; просмотров: 513; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!