В#nbsp;качестве сырья используется вспениваемый самозатухающий полистирол, содержащий 5−6% смеси пентана и#nbsp;изопентана, являющейся вспенивающим фактором. Эта смесь содержится в#nbsp;гранулах полистирола в#nbsp;растворенном виде.
Сырье имеет вид гранул, получаемых путем суспензионной полимеризации стирола. Оно содержит вещество, снижающее горючесть -антипирен.
После подогрева до#nbsp;температуры 90−100°С, под действием улетучивающегося пентана гранулы увеличивают свой объем (процесс вспенивания) примерно в#nbsp;30−65 раз. В#nbsp;промышленной практике для#nbsp;вспенивания полистирола используется водяной пар, который проникает также внутрь гранул и#nbsp;способствует действию пентана.
Международное обозначение вспениваемого полистирола: EPS самозатухающий#nbsp;FS.
Хранение:
Хранить исключительно в#nbsp;заводской, плотно закрытой таре или контейнерах, установленных в#nbsp;проветриваемых помещениях или под навесом, далеко от#nbsp;источников тепла и#nbsp;огня. Рекомендуется хранить сырье при температуре, не#nbsp;превышающей 20#nbsp;°C.
Продукт, хранимый при рекомендуемой температуре, следует использовать не#nbsp;позднее 3−6 месяцев с#nbsp;даты исследования продукта, указанной в#nbsp;сертификате качества. Продукт из#nbsp;частично опорожненной или поврежденной тары следует использовать немедленно.
В#nbsp;производственных помещениях можно хранить сырье в#nbsp;количестве, не#nbsp;превышающем его среднесуточный расход.
1.2. Переработка вспениваемого полистирола.
Окончательная плотность готового продукта определена уже на#nbsp;этапе предварительного вспенивания.
Важным показателем является контроль давления при процессе вспенивания, для#nbsp;непрерывных предвспенивателей 0,015−0,03 МПа, для#nbsp;циклических 0,015−0,02 МПа.
Во#nbsp;вспенивателе два способа изменения мнимой плотности продукта:
путем изменения количества подаваемого сырья;
путем изменения уровня вспениваемого материала в#nbsp;рабочей камере;
Первый и#nbsp;второй способ оказывают влияние на#nbsp;время нахождения вспениваемого материала в#nbsp;рабочей камере. Третий способ влияет на#nbsp;температуру в#nbsp;камере.
Влияние времени нахождения сырья во#nbsp;вспенивателе на#nbsp;мнимую плотность продукта представлено на#nbsp;рис.#nbsp;1.2.
Если время нахождения сырья во#nbsp;вспенивателе слишком продолжительно, то#nbsp;гранулы начинают усаживаться и#nbsp;плотность растет; при слишком высокой температуре вспененные гранулы могут образовать комки. Оба эти явления могут происходить одновременно. И#nbsp;оказывать непосредственное влияние на#nbsp;качество конечного продукта.
Продолжительность предварительного вспенивания
Рис.#nbsp;1.2. Зависимость между мнимой плотностью и#nbsp;продолжительностью вспенивания
С#nbsp;целью получения низкой плотности (< 12 кг/м3) применяют двухступенчатое вспенивание. Двухступенчатое вспенивание проводят с#nbsp;помощью того#nbsp;же самого оборудования, которое используется для#nbsp;одноступенчатого вспенивания, с#nbsp;подачей предварительно вспененного сырья через систему вторичного вспенивания.
С#nbsp;целью достижения оптимальных результатов вспенивания гранулы перед вспениванием второй ступени должны быть насыщены воздухом (процесс кондиционирования).
Предварительно вспененные гранулы поступают в#nbsp;сушилку с#nbsp;кипящим слоем, в#nbsp;которой теплый воздух (темп. примерно 30−40°С) проходит через перфорированное днище сушилки, сушит и#nbsp;продвигает гранулы в#nbsp;направлении выгрузочного вентилятора.
Воздушная струя должна распределяться таким образом, чтобы процесс сушки и#nbsp;перемещения гранул протекал равномерно по#nbsp;всей длине сушилки (регулировка осуществляется с#nbsp;помощью заслонок в#nbsp;воздушных камерах сушилки).
Одним из#nbsp;чрезвычайно важных факторов, оказывающих влияние на#nbsp;вспенивание полистирола, является продолжительность хранения сырья. Чем старше сырье, тем продолжительнее вспенивание и#nbsp;тем труднее достичь требуемой мнимой плотности вспененных гранул. Поэтому срок хранения сырья в#nbsp;герметичной упаковке ограничен до#nbsp;шести месяцев.
Скорость диффузии воздуха внутрь гранул обусловлена, главным образом, мнимой плотностью, температурой окружающей среды и#nbsp;размером гранул. Целью удаления влаги с#nbsp;поверхности гранул в#nbsp;сушилке с#nbsp;кипящим слоем является получение 100% мнимой поверхности, через которую осуществляется газообмен.
Скорость испарения пентана также зависит от#nbsp;плотности, температуры окружающей среды и#nbsp;размера гранул. Из#nbsp;крупных гранул пентан испаряется медленнее, чем из#nbsp;гранул малого диаметра, что обусловлено соотношением между поверхностью гранулы и#nbsp;ее#nbsp;массой.
Силосы, используемые для#nbsp;кондиционирования вспененных гранул, изготовляются в#nbsp;виде легкой металлической конструкции стеллажного типа с#nbsp;контейнерами из#nbsp;ткани, пропускающей воздух.
При перемещении вспененных гранул с#nbsp;помощью струи воздуха, на#nbsp;поверхности гранул накапливаются сильные электростатические заряды. Поэтому чрезвычайно важно тщательно заземлить все металлические элементы силосов, транспортных трубопроводов и#nbsp;остального оборудования.
2.3. Параметры кондиционирования гранул
Температура окружающей среды в#nbsp;цехе кондиционирования гранул не#nbsp;должна быть ниже 15#nbsp;°C, при более низкой температуре продолжительность кондиционирования увеличивается. В#nbsp;летний период, при температуре свыше 20#nbsp;°C время кондиционирования сокращают, а#nbsp;при более низких температурах#nbsp;— продлевают.
При транспортировке свежих гранул в#nbsp;силосы, их#nbsp;мнимая плотность увеличивается в#nbsp;результате столкновений со#nbsp;стенками трубопровода. Поэтому при установке параметров вспенивания необходимо учитывать увеличение плотности при транспортировке.
При выработке блоков вспененные гранулы свободно засыпают в#nbsp;камеру формы до#nbsp;ее#nbsp;полного наполнения. Затем в#nbsp;форму подают насыщенный сухой водяной пар под давлением 0,2−0,4 МПа, что приводит к#nbsp;дальнейшему увеличению объема гранул. В#nbsp;связи с#nbsp;тем, что гранулы находятся в#nbsp;закрытой камере, сначала заполняется свободное пространство между ними, а#nbsp;затем гранулы сцепляются друг с#nbsp;другом.
Рис.#nbsp;3.1.1. Пример фазового цикла формования блоков без использования вакуума
1) наполнение
2) вакуум
3) продувание
4) запаривание#nbsp;— рост
5) запаривание#nbsp;— выдержка
6) выпуск
7) вакуумное охлаждение
8) разгрузка
Рис.#nbsp;3.1.2. Пример фазового цикла формования блоков с#nbsp;использованием вакуума
Важным фактором при запаривании блока является подача в#nbsp;камеру в#nbsp;свободное пространство между гранулами соответствующего количества пара в#nbsp;кратчайшее время. Для#nbsp;этого необходима соответствующая вентиляция (продувание), целью которой является удаление воздуха перед началом процесса запаривания. Недостаточная продолжительность продувания приводит к#nbsp;неоднородной плотности и#nbsp;плохому спеканию блока.
Важно также поддерживать постоянную высокую температуру формы, в#nbsp;противном случае значительно растет расход пара (рис.#nbsp;3.1.3) и#nbsp;пар становится мокрым, что снижает качество сцепления гранул.
Рис.#nbsp;3.1.3. Примерный расход пара в#nbsp;зависимости от#nbsp;температуры формы
Давление, которое блок оказывает на#nbsp;внутренние стенки формовочной камеры, составляет примерно 0,08 МПа. Для#nbsp;того, чтобы блок можно было вынуть из#nbsp;формы без его повреждения, это давление необходимо уменьшить до#nbsp;величины около 0,01 МПа. Время, необходимое для#nbsp;уменьшения давления блока, то#nbsp;есть время охлаждения, зависит от#nbsp;марки пенопласта.
Рис.#nbsp;3.1.4. Примерное время охлаждения блока в#nbsp;зависимости от#nbsp;продолжительности кондиционирования
В#nbsp;фазе продувания и#nbsp;охлаждения применяется вакуум с#nbsp;целью интенсификации процесса запаривания и#nbsp;ускорения процесса охлаждения.
3.2. Техническое оснащение узла формования
a) блок форма УЦИП 1030.
b) установка вакуумирования ВУ-3,3 с#nbsp;аккумулятором вакуума АВ-1.
c) система вакуумной загрузки и#nbsp;охлаждения блоков.
d) компрессорная установка СБ4/Ф-500
e) аккумулятор пара ПН-5000
f) котел паровой
4. КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ БЛОКОВ
4.1. Краткая характеристика процесса кондиционирования блоков
После окончания процесса формования блоки кондиционируют. Кондиционирование проводится с#nbsp;целью снижения влажности и#nbsp;устранения внутренних напряжений, возникающих при формовании. Кроме того, при этом протекают процессы диффузии газов и#nbsp;выравнивания давления внутри гранул с#nbsp;атмосферным давлением, подобные процессам, происходящим при кондиционировании предварительно вспененных гранул.
В#nbsp;процессе кондиционирования блоков очень важную роль играет очередность их#nbsp;использования, соответствующая очередности формования, то#nbsp;есть при отборе блоков для#nbsp;разрезания следует начинать с#nbsp;самых «старых».
5.1. Характеристика процесса резки пенополистирола
Разрезание блоков осуществляется с#nbsp;помощью реостатной проволоки, нагретой до#nbsp;соответсвующей температуры.
Все отходы подаются в#nbsp;измельчитель, откуда в#nbsp;измельченном виде пневматически транспортируются на#nbsp;вторичное использование.
5.2. Требования по#nbsp;качеству
Внешний вид
Окраска пенополистироловых плит должна быть такой#nbsp;же, как окраска предварительно вспененных гранул полистирола.
Необходимо проводить выборочную проверку плит#nbsp;— по#nbsp;крайней мере 2 шт. на#nbsp;длине каждого блока.
Если плиты отвечают предъявляемым требованиям, то#nbsp;после укладки в#nbsp;стопки они направляются на#nbsp;упаковку.
Если отклонение от#nbsp;требуемых размеров превышает допустимую величину, то#nbsp;следует еще раз проверить по#nbsp;одной плите на#nbsp;всей длине блока, определить причину, произвести соответствующую корректировку промежутков между отрезками реостатной проволоки.
Проверить таким#nbsp;же образом размеры плит, полученных в#nbsp;результате разрезания следующего блока.
Плиты, которые не#nbsp;отвечают предъявляемым требованиям, направляются на#nbsp;вторичное использование.
6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПЕНОПОЛИСТИРОЛЬНЫХ ОТХОДОВ
Отходы используется вторично в#nbsp;производстве блоков.
Устройство предназначено для#nbsp;измельчения пенополистироловых отходов, в#nbsp;результате чего получают крошку, используемую в#nbsp;качестве добавки к#nbsp;гранулам полистирола при производстве пенополистироловых блоков. Размеры получаемой таким образом крошки составляют до#nbsp;15#nbsp;мм.