Как производят пенопласт: Технология производства пенопласта | Delo1

Технология производства пенопласта | Delo1

 

Пенопласт полистирольный ГОСТ 15588-86 (скачать 102К)

Пенополистирол — белое однородное вещество, имеющее структуру из склеенных между собой шариков, упругое на ощупь, не имеет запаха, является отличным тепло — звуко изолятором. 
ПЕНОПОЛИСТИРОЛ — экологически чистый, нетоксичный, тепло- и звукоизоляционный материал, применяемый в строительстве на протяжении уже более 60 лет. 
Пенополистирол является нейтральным материалом, не выделяющим никаких вредных для человека и его окружения веществ, не подвержен разложению под воздействием микроорганизмов и не имеет ограниченного срока годности (100 лет минимум). 

Пенополистирол производят в огнестойком (самозатухающем) исполнении.

Горючесть пенополистирола по ГОСТ 15588-86
1.  Начало процесса усадки пенополистирола	85 — 90°C
2. Начало плавления	240°C
3. Начало процесса термодеструкции пенополистирола с выделением газообразных продуктов	280-290°C
4. Температура возможного воспламенения пенополистирола	360-380°C

Влага не влияет на теплоизолирующие свойства этого материала и не вызывает образование в нем бактерий и плесени, что позволяет широко использовать пенополистирол также и в пищевой промышленности. 

Пенополистирол отлично переносит присутствие асфальтовых эмульсий, рубероида с асфальтовым покрытием, цемента, гипса, извести, воды и всякого рода грунтовых вод. Температура окружающей среды не оказывает отрицательного влияния на физические и химические свойства пенополистирола. 

Пенополистирол очень хорошо «держит» тепло. Закладка 

пенополистирола  в наружные стены жилых домов позволяет в несколько раз снизить теплопотери. 12 см пенопласта соответствуют по своей теплопроводности: 50см дерева, 180см  кирпича, 4м бетона!

 

Пенопласт (пенополистирол) применяется:

Для тепловой изоляции в качестве среднего слоя ограждающих конструкций при утеплении жилых домов, складов, гаражей, дач, при текущем и капитальном ремонте жилых и производственных зданий и сооружений, при строительстве ангаров, боксов, крытых площадок. Пенополистирол также незаменим при утеплении трубопроводов, овощехранилищ, промышленных холодильниках, транспортных вагонах, автофургонов,  для упаковки продукции при транспортировке, для теплоизоляции наклонной кровли.

 

 

Технология производства пенопласта разделяется на следующие этапы:

1. Вспенивание (однократное или многократное).  

Гранулы ПСВ попадая в камеру предвспенивателя, вспениваются (надуваются) превращаясь во всем хорошо знакомые шарики. При многократном вспенивании уже вспененные гранулы подаются еще раз в камеру предвспенивателя, где они еще больше увеличиваются в размере (надуваются). Многократное вспенивание нужно, если Вам необходимо получить пенопласт низкой плотности. Например, для пенопласта с фактическим весом 12 кг, достаточно однократного вспенивания, а если нужен пенопласт с фактическим весом ниже 12 кг, то потребуется вспенивать гранулы дважды или трижды. Причем перед каждым вторичным вспениванием гранулы должны вылежаться 12 — 24 часа в бункере вылеживания.

 

2. Вылеживание. 
После вспенивания гранулы подаются пневмотранспортом в бункер вылеживания. В бункере гранулы должны находиться 12 — 24 часа. За это время происходит стабилизация давления внутри гранул, плюс они попросту высыхают (из камеры предвспенивателя гранулы выходят влажными, а иногда и вовсе мокрыми).

 

3. Формовка.  
После бункера вылеживания гранулы засыпаются в блок форму, где под действием пара происходит формовка блока пенопласта. Расширяясь в замкнутом пространстве, шарики пенопласта «склеиваются» между собой образуя монолитный блок.

 

4. Резка. 
После того, как блок пенопласта  достали из формы его необходимо выдержать не менее суток, перед тем как резать. Это обусловлено тем, что блок пенопласта выходит из блок-формы, как и гранулы из предвспенивателя, влажным, а иногда и просто мокрым. Если же резать мокрый блок пенопласта, то рез получится «рваным» и чрезвычайно неровным. Высушенный блок пенопласта

 режется по горизонтали или по вертикали на станке для резки пенопласта. Толщина реза пенопласта в среднем 1 мм.  
 

Упрощенная технологическая схема производства пенопласта.

 

Исходные материалы и ресурсы для производства пенопласта:  
— полистирол суспензионный вспенивающийся типа ПСВ-С  
— вода  
— электроэнергия  
— пар (парогенератор может быть электрическим, газовым или дизельным)

Схема химических процессов производства пенополистирола

 

 

Производство пенопласта — безотходное: весь некондиционный материал дробится и добавляется к предварительно вспененному полистирольному грануляту перед формованием его в блоки пенопласта  в количестве 5-10% от свежего сырья.

Для лучшего представления о технологии 

производства пенополистирола Вы можете посмотреть видео ролик.

Как делают пенопласт (технология изготовления)

Пенополистирол – современный, безопасный и чистый с экологической точки зрения материал, который используется в различных отраслях производства, промышленности и строительства, а также применяется в качестве утеплителя зданий благодаря своей низкой теплопроводности. В статье мы также будем называть его пенопластом.

Способ его получения впервые запатентован ещё в 1928 году, и с тех времён неоднократно модернизировался. Производство пенополистирола не отличается большой сложностью, однако требует соблюдения определённой последовательности действий и использования специального оборудования.

Содержание

• Технология изготовления пенополистирола
• Оборудование для производства пенополистирола
  • Участок хранения и проверки сырья.
  • Агрегат для вспенивания.
  • Контейнер для вылёживания.
  • Оборудование для формирования блоков полистирола.
  • Оборудование для резки.
  • Установка для переработки производственных отходов.

Технология изготовления пенополистирола

Перед началом процесса необходимо учесть прямую зависимость качества готовых изделий от соблюдения технологического процесса, поскольку даже небольшое пересушивание материала либо, наоборот, нарезка сырого, недосушенного пенополистирола может послужить причиной брака целой партии изделий.

Производственный процесс получения пенополистирола включает основные этапы:

1. Сырьё вручную либо посредством автоматизированного оборудования необходимо загрузить в контейнер предвспенивателя. Здесь гранулы вспенивающегося полистирола прогреваются и увеличиваются в объёме, превращаясь в наполненные воздухом пустотелые шарики.

   Процесс вспенивания выполняется единожды, но может повторяться и несколько раз в случае, когда требуется получение материала с минимальной плотностью.

   Такие изделия пользуются большим спросом из-за более низкой стоимости, но при теплоизоляции фасадов и прочих нагружаемых конструкций используется высокоплотный пенополистирол.

   Плотность измеряется в килограммах на метр кубический, и оказывает прямое влияние на прочность и вес продукции. Пенопласт — ППТ 25 — материал весом 25 килограмм обладает плотностью 25 килограмм на метр кубический. Это значительно лучше, чем при теплоизоляции фасада минеральной ватой. Полистирольное сырьё, вспененное единожды, на выходе имеет плотность около 12 килограмм на метр кубический. То есть, чем больше раз сырьё вспенивалось, тем меньший вес будет у конечного изделия.

2. Вспененный полистирол направляется в камеру выдержки, где должен вылёживаться сутки. Это необходимо для стабилизации давления внутри гранул с воздухом. При каждом вспенивании процесс вылёживания должен повторяться.

   По прошествии суток из полуфабриката на специальной блок-форме начинают формировать блоки пенопласта. Внутри формирующего блока гранулы подвергаются обработке паром, который подаётся под давлением. После получения блока, пенопласт должен вылежаться в течение суток для того, чтобы из него могла уйти влага. При нарезке сырого блока кромки изделия получаются рваными и имеют неровную поверхность. Затем он отправляется на линию нарезки, где блоки раскраиваются на плиты необходимых габаритов.

Оборудование для производства пенополистирола

Линия производства содержит основные компоненты:

• участок хранения и проверки сырья;
• агрегат для вспенивания;
• контейнер для вылёживания;
• оборудование для формирования блоков;
• оборудование для резки;
• участок для хранения готовой продукции;
• установка для переработки производственных отходов.

1. Участок хранения и проверки сырья.

Сырьё для изготовления пенопласта – материал пожароопасный, поэтому для его хранения нужно помещение, отделенное от остального цеха. В нем необходимо оборудовать вытяжную вентиляцию, которая будет расположена на полу, так как газ, выделяемый сырьём, тяжелее воздуха. Приток воздуха должен быть вверху помещения. Освещение и проводку в таком здании необходимо выполнить во взрывозащищенном исполнении.

Большинство отечественных производителей и зарубежных компаний для производства пенопласта закупают сырьё из Китая и Германии.

В соответствии с технологическими требованиями допускается повторное применение производственных отходов (переработанных пенополистирольных плит). Но объём вторичного материала не должен составлять более 10% от веса конечного продукта.

Мешки с полистиролом разгружают посредством электрокаров либо вручную при небольшой фасовке. Сырьё не подлежит хранению более трёх месяцев с момента производства. Температура хранения находится в пределах 10-15ºС.

2. Агрегат для вспенивания.

Данная производственная линия включает предвспениватель, сушильный блок, конвейер пневматического типа и управляющий элемент.

Материал из поставленных мешков ручным способом загружается в предвспениватель, где подаётся горячий пар температурой 95-100ºС, под действием которого сырьё подвергается первичному вспениванию.

Контроль процесса осуществляется с помощью компьютерного оборудования. Оно прекращает подачу пара при достижении полистиролом требуемого объёма. Затем полуфабрикат поступает в сушильный блок.

3. Контейнер для вылёживания.

Гранулы с забранной излишней влагой поступают в контейнер для вылёживания. Здесь за счёт кондиционирования производится поддержание заданной влажности и температуры воздуха. В диапазоне температур 16-25ºС гранулы нужно выдерживать двенадцать часов. В течение этого времени они будут наполняться воздухом. Таким же образом осуществляется повторное вылёживание при вторичном вспенивании.

Важно отметить, что объём контейнера оказывает прямое влияние на продуктивность линии производства, поэтому важно правильно предусмотреть количество и габариты бункеров оборудования.

4. Оборудование для формирования блоков полистирола.

Из контейнера для вылёживания полистирольное сырьё посредством пневмотранспорта подаётся в промежуточную камеру с датчиком наполнения. Пневмотранспорт – это техника транспортировки сыпучих и штучных грузов при воздействии сжатой либо разрежённой газовой смеси (обычно воздушной). При поступлении необходимого количества гранул, они направляются в блок-формы. Формирующий блок представляет собой герметичный контейнер, который закрывается после того, как наполняется гранулами. Сюда через клапан подачи поступает горячий пар.

При термообработке под давлением осуществляется повторное вспенивание гранул и их расширение. Достигая определённой температуры, они спекаются в монолитный пенополистирольный блок.

Охлаждение конечного изделия производится с помощью этого же оборудования путём откачки воздуха из камеры посредством вакуумного насоса. Для стабилизации внутреннего давления воздуха в гранулах, сформированный блок пенополистирола должен выдерживаться сутки при комнатной температуре.

5. Оборудование для резки.

После выдерживания изделие направляется на линию нарезки. Она представляет собой комплекс оборудования для горизонтального и вертикального разрезания изделий.

Режущим инструментом являются раскалённые струны из тугоплавкой стали, которые могут быстро и эффективно разрезать, и формировать плиты пенопласта нужных габаритов и форм. Обычно данный процесс предусматривает автоматический режим управления. Но производить настройку температуры накаливания струн, устанавливать скорость движения, а также задавать размеры готовой продукции можно самостоятельно в ручном режиме.

6. Установка для переработки производственных отходов.

При изготовлении пенопласта может образовываться повреждённый материал, не подлежащий утилизации. Его нужно переработать. Переработка осуществляется в устройстве с вращающимися дробильными молотками, крошащими пенополистирольные плиты на гранулы.

Переработанное сырьё через пневматическую почту попадает в накопительный бункер, откуда далее гранулы направляются в блок-форму. Число гранул должно быть не более 10% от объёма первичного сырья для производства.

Если речь идёт об изготовлении не обыкновенного материала, а экструдированного пенополистирола, то к необходимому оборудованию добавляется экструдер – устройство с формирующими фильерами, через которые проходит полистирольный расплав. В остальном процесс аналогичен.

Наша компания ЧПТУП «ТМ-СтройПласт» занимается производством пенопласта. Если у вас есть дополнительные вопросы, свяжитесь с нами по телефонам: +375 (33) 661-98-08 либо +375 (44) 78-78-333.

Пенополистирол, практичное и проблематичное создание

Окружающая среда

Достоинства и недостатки вечного изобретения.

Клэй Канслер | 31 июля 2018 г.

Компания Dow изобрела пенополистирол в 1941 году, заново открыв процесс, впервые запатентованный шведским изобретателем Карлом Мюнтерсом. Компания Dow купила права на метод Мантерса и начала производить легкий, водостойкий и плавучий материал, который идеально подходил для строительства доков и судов, а также для изоляции домов, офисов и курятников. В наши дни пенополистирол используется для строительной изоляции, известной как доска, и для поделок, таких как блоки из зеленого пенопласта, используемые флористами в цветочных композициях.

Хотя Пенополистирол стал универсальным для кофейных чашек, упаковки арахиса и многих других невзрачных предметов из пенополистирола, настоящий пенополистирол немного отличается. Произведенный путем экструзии, он прочнее, жестче и дороже, чем материал, используемый для изготовления тарелок и чашек. Эти предметы изготавливаются в процессе расширения, при котором маленькие шарики смолы нагреваются, а затем сжимаются, придавая желаемую форму. Этот двоюродный брат, основанный на расширении, прибыл в 1950-х годов и с течением времени был принят для бесчисленных применений из-за его свойств — прочный, но практически невесомый, недорогой, стерильный и химически стабильный.

Но у пенополистирола есть свои проблемы. Первоначально хлорфторуглероды, разрушающие озоновый слой, использовались для расширения гранул полистирола в пену, пока не поднялась тревога по поводу растущей дыры в озоновом слое. Со временем фреоны были заменены менее вредными газами, но на этом заботы об окружающей среде не закончились. Основной материал пены, мономер стирола, является канцерогеном; Работники пластмассовой и резиновой промышленности, подвергшиеся воздействию непрореагировавшего мономера, чаще страдают некоторыми видами рака. Еще более проблематичным является то, что на биоразложение готового материала могут уйти тысячи лет, а возможно, и больше. С 2002 по 2015 год в мире было произведено около 316 миллионов метрических тонн полистирола, причем более половины выбрасывалось в течение года. И это не включает в себя многие другие виды пластика, которые выбрасываются — только в 2015 году их стоимость оценивается в 302 миллиона тонн — все это создает огромную проблему мусора, которая особенно влияет на океаны, где скапливаются материалы, и на морскую жизнь, которая потреблять плавающие кусочки. В ответ — и в отсутствие жизнеспособного метода переработки — Нью-Йорк, Лос-Анджелес, Вашингтон, округ Колумбия, и многие другие муниципалитеты в Соединенных Штатах запретили одноразовые контейнеры из полистирола.

Что касается пенополистирола, который уже витает в воздухе, ученые нашли несколько новых решений. Эксперимент, опубликованный в 2006 году, показал, что после перегрева материала в стироловое масло штамм Pseudomonas putida , тип почвенных бактерий, может превращать масло в биоразлагаемую форму пластика — полигидроксиалканоат или ПГА. К сожалению, этот процесс потребляет много энергии и производит токсичные побочные продукты, такие как толуол. Возможно, более многообещающе то, что в 2015 году группа китайских исследователей опубликовала отчет, показывающий, что мучные черви могут выжить на диете из пенополистирола так же успешно, как и те, которых кормят обычной диетой из отрубей. А в 2017 году группа европейских ученых обнаружила, что у восковых червей такой же аппетит к полиэтиленовым пакетам. Возможно ли, что мы (точнее, наши личиночные друзья) могли бы проесть свой путь от нашей проблемы с мусором?

Полистирол — Факты химической безопасности

Обновлено 14 октября 2022 г.

Полистирол — это универсальный пластик, используемый для изготовления широкого спектра потребительских товаров. Он производится путем полимеризации стирола, строительного материала, используемого при производстве многих продуктов.

Ключевые моменты/обзор

В сочетании с различными красителями, добавками или другими пластиками полистирол используется для изготовления различных продуктов, включая бытовую технику, электронику, автомобильные детали, игрушки, садовые горшки и оборудование и многое другое.

Как твердый твердый пластик, он часто используется в продуктах, требующих прозрачности, таких как упаковка для пищевых продуктов и лабораторное оборудование.

Из полистирола также делают вспененный материал, называемый вспененным полистиролом (EPS) или экструдированным полистиролом (XPS), который ценится за свои изоляционные и амортизирующие свойства.

Пищевая упаковка содержит вещества, которые в очень малых количествах могут «мигрировать» в пищевые продукты или напитки. FDA строго регламентирует упаковочные материалы для пищевых продуктов, включая полистирол, чтобы определить, что количество веществ, которые могут мигрировать, является безопасным.

Использование и преимущества

Полистирол в бытовой технике

Холодильники, кондиционеры, печи, микроволновые печи, пылесосы, блендеры – эти и другие бытовые приборы часто изготавливаются из полистирола (твердого и вспененного), поскольку он инертен (не вступает в реакцию с другими материалами), экономически выгоден и продолжительный.

Полистирол в автомобилестроении

Полистирол (твердый и вспененный) используется для изготовления многих деталей автомобилей, включая ручки, приборные панели, отделку, энергопоглощающие дверные панели и звукопоглощающую пену. Пенополистирол также широко используется в детских защитных сиденьях.

Полистирол в электронике

Полистирол используется для изготовления корпусов и других деталей телевизоров, компьютеров и всех типов ИТ-оборудования, где важны сочетание формы, функциональности и эстетики.

Полистирол в сфере общественного питания

Полистироловая упаковка для пищевых продуктов, как правило, лучше изолирует, дольше сохраняет продукты свежими и стоит меньше, чем альтернативы.

Полистирол в изоляции

Легкий пенополистирол обеспечивает превосходную теплоизоляцию во многих областях применения, таких как стены и кровля зданий, холодильники и морозильники, а также промышленные холодильные камеры. Утеплитель из полистирола инертен, долговечен и устойчив к воздействию воды.

Полистирол в медицине

Благодаря своей прозрачности и легкости стерилизации полистирол используется для широкого спектра медицинских применений, включая лотки для культур тканей, пробирки, чашки Петри, диагностические компоненты, корпуса для тестовых наборов и медицинские устройства.

Полистирол в упаковке

Полистирол (твердый и вспененный) широко используется для защиты потребительских товаров. Коробки для компакт-дисков и DVD-дисков, пенопластовая упаковка для арахиса для транспортировки, упаковка для пищевых продуктов, лотки для мяса/птицы и коробки для яиц обычно изготавливаются из полистирола для защиты от повреждений или порчи.

Часто задаваемые вопросы

Что говорят организации здравоохранения об упаковке для пищевых продуктов из полистирола?

Должностные лица органов здравоохранения поощряют использование санитарной одноразовой упаковки для пищевых продуктов (например, из полистирола) в соответствующих условиях. Одноразовая упаковка для общественного питания может помочь снизить заболеваемость пищевыми продуктами в домах, больницах, школах, домах престарелых, столовых и ресторанах.

Что регулирующие органы говорят о безопасности полистироловой упаковки для пищевых продуктов?

В США FDA строго регламентирует все материалы для упаковки пищевых продуктов, включая полистирол. FDA на протяжении десятилетий заявляло, что полистирол безопасен для использования в контакте с пищевыми продуктами. Европейская комиссия/Европейское управление по безопасности пищевых продуктов и другие регулирующие органы пришли к аналогичным выводам.

Что говорят ученые о безопасности пищевой упаковки из полистирола?

С 1999 по 2002 год международная экспертная группа из 12 человек, выбранная Гарвардским центром анализа рисков, провела всесторонний обзор потенциальных рисков для здоровья, связанных с воздействием стирола на рабочем месте и в окружающей среде.

Ученые рассмотрели все опубликованные данные о количестве стирола, попадающего в рацион из-за миграции из упаковки, контактирующей с пищевыми продуктами. Ученые пришли к выводу, что нет причин для беспокойства по поводу воздействия стирола из пищевых продуктов или полистирола, используемого в изделиях, контактирующих с пищевыми продуктами, таких как упаковка и контейнеры для общественного питания.

Часто ли вещества из упаковки «мигрируют» в продукты питания?

Вся упаковка – стеклянная, алюминиевая, бумажная и пластиковая (например, полистирол) – содержит вещества, которые в очень малых количествах могут «мигрировать» в пищевые продукты или напитки. Это одна из причин, по которой Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов в первую очередь регулирует упаковку пищевых продуктов — чтобы быть уверенным в том, что количество веществ, которые действительно могут мигрировать, является безопасным.

Данные испытаний, представленные в FDA, показали, что миграция стирола из полистироловых продуктов общественного питания является незначительной и, как ожидается, будет значительно ниже пределов безопасности, установленных самим FDA — в 10 000 раз меньше, чем допустимый уровень ежедневного потребления FDA.

Откуда берется стирол?

Стирол естественным образом встречается во многих пищевых продуктах и ​​напитках. Его химическая структура похожа на коричный альдегид, химический компонент, который создает аромат корицы. Стирол также производится в качестве строительного материала для материалов, используемых для производства автомобилей, электроники, лодок, транспортных средств для отдыха, игрушек и бесчисленного множества других потребительских товаров.

Как люди могут контактировать со стиролом?

Люди могут вступать в контакт со стиролом из-за небольших количеств, которые могут присутствовать в воздухе (главным образом, из автомобильных выхлопов и сигаретного дыма), а также в пищевых продуктах и ​​упаковке. Стирол естественным образом присутствует во многих продуктах, таких как корица, говядина, кофейные зерна, арахис, пшеница, овес, клубника и персики. Кроме того, FDA одобрило стирол в качестве пищевой добавки — его можно добавлять в небольших количествах в выпечку, замороженные молочные продукты, конфеты, желатины, пудинги и другие продукты питания.

Из чего сделан пенопласт?

Многие люди неправильно используют название STYROFOAM® для обозначения полистирола в сфере общественного питания; STYROFOAM® является зарегистрированной торговой маркой The Dow Chemical Company, относящейся к ее фирменным строительным материалам.

Для чего используется стирол?

Уже более 70 лет стирол используется в качестве химического строительного материала для изготовления материалов, используемых в широком спектре готовых потребительских товаров, таких как контейнеры для пищевых продуктов, резиновые шины, строительная изоляция, основа для ковров и корпуса лодок, доски для серфинга, кухонные столешницы, ванны и душевые кабины.

В чем разница между стиролом и полистиролом?

Разница в химии. Стирол — это жидкость, которую можно химически связать для создания полистирола, твердого пластика, обладающего различными свойствами. Полистирол используется для изготовления различных потребительских товаров, таких как контейнеры для пищевых продуктов, прокладки для транспортировки хрупкой электроники и изоляции.