Статьи

Пенополистирол и экструдированный пенополистирол: процесс производства

Пенополистирол от экструдированного пенополистирола отличается некоторыми параметрами процесса изготовления.Изготовление вспененного полистирола

ПСВ гранулы – это полистирол, который содержит легкокипящий пентановый компонент. Выделяют два условных этапа процесса вспенивания ПСВ гранул:

  1. Предварительно вспенивают гранулы.
  2. Высушивают или вылеживают вспененные гранулы для дальнейшего использования.

Вспенивание полистирола

Для активации пентана, который содержится в ПСВ гранулах, применяют водяной пар, под воздействием которого гранулы начинают размягчаться и вспениваются, увеличивая свой объем. Увеличение достигает пятидесятикратного размера первоначального объема. Процесс такого вспенивания ускоряется перемещением ПСВ гранул в специальные емкости с помощью механического активатора-ворошителя, лопасти которого не дают слипаться гранулам и равномерно перемещают материал к разгрузочному окну вспенивателя. Под воздействием водяных паров гранулы постоянно циркулируют, и происходит максимально быстрое и качественное вспенивание больших объемов материала. На размеры вспененного материала оказывают влияние температура и время действия водяных паров, а еще скорость вращения и конструкция активатора-ворошителя.

Сушка пенополистирола

После вспенивания в полистироле остается 10-15% влаги, кроме того, в гранулах происходит разряжение из-за конденсации водяного пара и пентана. Такой процесс может деформировать (сжать) вспененные гранулы. Поэтому рекомендуется просушка гранул ПСВ, чтобы стабилизировать внутреннее давление и укрепить наружные стенки гранул. Из-за диффузионного проникновения воздуха в ячейки вспененного материала повышаются показатели сопротивления деформациям. Для быстрого и эффективного снижения остаточной влажности вспененного полистирола и одновременного перемещения материала в бункеры вылеживания применяют пневмодинамические сушки-транспортеры. Бережной транспортировкой гранул в нагретом до 40С потоке воздуха придается сушке вспененных гранул должная динамика и организуется бесперебойная подача материала на вылеживание.

Вылеживание вспененного материала

Чтобы окончательно стабилизировать внутреннее разряжение ПСВ гранул и снизить показатель остаточной влажности до уровня 0,5-1%, необходимо выдержать полистирол в бункерах вылеживания. Время вылеживания вспененных гранул в бункерах вылеживания зависит от размеров гранул, остаточной влаги и насыпной плотности и может длиться от 4 до 12 часов. После вылеживания и стабилизации внутреннего давления, вспененные гранулы ПСВ приобретают довольно устойчивые характеристики типа прочности и водопоглощения и могут подвергаться длительному хранению. Только в процессе вылеживания нельзя допускать действия низких температур, в противном случае происходит резкое замедление процесса сушки полистирола, гранулы смерзаются, и значительно ухудшается качество получаемого материала. Температуру в помещении вылеживания надо придерживать выше восьми градусов.

Производство полистирольных блоков

Для производства блоков полистирола применяется формовочный агрегат в виде стальной конструкции, имеющую прямоугольную форму и двойные стенки, у которой внутренние стенки полностью перфорированы, чтобы обеспечить поступление пара.

Технологический цикл эксплуатации формовочного агрегата заключается в следующем:

  • Закрываются двери и затворы.
  • Камера разогревается паром.
  • Открыванием спускного клапана происходит сбрасывание конденсата и последующий слив конденсата.
  • Материал загружается в агрегат порционно, через верхний борт.
  • Герметично закрывают формовочный агрегат.
  • При первой подаче пара в камеры, одновременно должна быть открыта линия слива конденсата. При таком действии пар, проходящий всю толщину материала, формирует его, в то же время, сливая конденсат.
  • Перекрывают линию слива конденсата.
  • При второй подаче пара агрегат доводится до рабочего давления, и начинают отсчитывать время, необходимое для стабилизации материала.
  • Время стабилизации материала.
  • Открывается слив конденсата. В это время внутреннее давление камеры должно соответствовать давлению снаружи камеры. При открывании линии сброса одновременно происходит также и охлаждение блока.
  • Открываются двери, извлекается блок. После извлечения из агрегата блок взвешивается. Блоки кратковременно охлаждаются, после чего они складируются на хранение. Продолжительность хранения зависит о востребованности в сфере использования будущей продукции, для производства которого будет применяться этот материал.

Когда блок вызревает, его режут на листы разной толщины. Для этих работ используют установку для резки. Блок разрезают по высоте до 400 мм разогретыми струнами, толщиной 0,5 мм. Складирование пенополистирольных плит производится по ГОСТ 15588-86, п.5.7.

Изготовление экструдированного полистирола

XPS – так называется вспененный экструзионный полистирол, который изготавливается путем экструзии полистирола общего назначения. Процесс заключается в смешивании полистирольных гранул при высокой температуре и давлении, для вспенивания вводится специальный вспенивающий агент, и в дальнейшем материал выдавливается из экструдера. В роли вспенивающего агента применяют несколько легких фреонов с добавлением двуокиси углерода (СО2). Фреоны, которых применяют при производстве утеплителя, являются озонобезопасными, нетоксичными и негорючими. В конце процесса производства плит в ячейках остатки фреона быстро замещаются окружающим воздухом. В производстве пенополистирола по этому методу получается материал с равномерной структурой, который состоит из маленьких закрытых ячеек в 0,1-0,2 мм.