Оборудование для переработки поликарбоната

Обновлено: 16.05.2024

Крупнейшая независимая площадка для обсуждения вопросов производства и переработки пластмасс и эластомеров различными способами. Рекомендации ведущих специалистов.

Экструзия поликарбоната

- Все вопросы, касающиеся самого крупнотоннажного метода переработки пластмасс.
- All the questions about extrusion - the most large-capacity method of plastics processing.

Экструзия поликарбоната

Хотим экструдировать поликарбонат. Линия изначально приобреталась для ПВХ, соответственно шнек для негоже, диаметром 60мм. Объясните, пожалуйста, новичку: надо ли менять шнек на поликарбонатный, какие есть нюансы и тонкости в экструзии этого материала и кто из Вас работает в этой сфере.

А какое изделие хотите производить?

Можно к Sellex напроситься, можно в Экструзионные линии. Везде будет тяжело пробиться на производство.

А температуры для ПК машинка потянет?
Рассеиватель можно не только из ПК делать, но это так, к слову :)

Driving Success. Together

Да потянет. Хотим именно из ПК. Вот температуры по ходу материала: 229;235;235;235;220;210;205;202;210;215. Шнек для ПВХ

Если есть опыт в этой сфере, тогда подскажите что да как. Если выше температуры, то он вылезает как сопли, хрен протянешь. А со шнеком что? Большую он роль играет?

Если на таких температурах вылезает, как сопли, то наверное большую роль играет.
У нас температуры под 280.С Вашим диаметром шнека, по идее, хотя бы 230-250.
Какой ПТР у материала?
Небольшой опыт есть, однозначно нельзя ничего сказать с таким экспериментом :?

Здравствуйте! Хотим сделать формующий инструмент для производства оптического рассеивателя из поликарбоната. Обращались к нашим местным спецам, но они у нас только с ПВХ работают, а с ПК работать не умеют (как оказалось). Формы-таки сделали, но рассеивающие зубы форму не держат. А клиент будет придираться по полной программе. Может кто-нибудь посоветует к кому обратиться? Вобщем, хотя бы свести граммотного человека с нашими спецами для консультации.

Поликарбонат надёжно вошёл в жизнь современного человека. Ведь из него производится большое количество строительных материалов, начиная с кровли и оканчивая деталями для автомобилей. Как и любое производство, при изготовлении различных конструкций из пластика появляются отходы. Основная особенность термопласта заключается в дальнейшей переработке, так как его отходы тяжело утилизировать. Ведь термопласт по своей структуре — органическое соединение. В связи с чем необходимо подробней рассмотреть вопрос, как и зачем осуществляется переработка поликарбоната и кому это выгодно.

Немного о методах

Поликарбонат – это термопластичный полимер, переработка которого может осуществляться на стандартном оборудовании для производства изделий из термопластов. На производствах используют метод: растворения, экструзии и расплавления. Все представленные вариации переработки используют полимер с молекулярным весом от 30 тыс. до 35 тыс., для изготовления плёнок и волокон используют термопласт с молекулярным весом от 75 000 до 100 000.
Для дальнейшего получения термопластичного полимера из вторичного сырья необходимо осведомиться о поведении органического соединения в процессе термообработки. Ведь главный критерий переработки любого изделия из термопласта – это вязкость расплава полимера в интервале температур плавления.

Важно помнить, что при длительном нагревании материала в температурном диапазоне от 330 градусов Цельсия и выше, начинается процесс деструкции полимера. В связи с чем может быть вызвано изменение функциональных свойств и окраски готового материала. Следовательно, переработку термопласта необходимо осуществлять в температурном режиме от 230 до 320 градусов Цельсия, при содержании влаги в полимере максимум 0,1%.
Температура сушки поликарбоната должна быть равна 130 градусов Цельсия. Для осуществления равномерного просыхания используются современные вакуум-сушилки или сушилки с неподвижным и подвижным слоем.

Метод экструзии

Данный процесс реализуется для изготовления профильных конструкций, труб и листов различных размеров, плёнки и многого другого. Помимо всего он незаменим для смешения термопласта в процессе первичной и вторичной переработки. Машина позволяет изготавливать непрерывным способом большое количество материалов с высокой степенью точности. Средняя нагрузка оборудования составляет не менее 2,3 кг/ч. на 1 кВт привода. Оборудование осуществляет переработку поликарбоната в температурном режиме от 240 до 300 градусов Цельсия.
Существует большое количество типов экструдеров. Для реализации процесса используют двухчервячный аппарат, который оснащён головкой особой формы и размера. Экструдер непосредственно влияет на общий вид конечного изделия, а также используется для получения термопластовой дробленки.

Как проверить качество изделия

В случае, если материал при выходе из машины имеет матовую или шероховатую поверхность, это значит, что расплав слишком холодный. Необходимо проверить температурные датчики, а также осведомиться, что головка и соединяющий фланец оснащены обогревателями и их температура равна 250 градусам Цельсия. Перед началом подачи полимера в воронку оборудования необходимо прогреть машину минимум полчаса, лучше всего не менее часа. В конечном результате материал должен получиться гладким и блестящим.

Расплавление

Поликарбонат выдерживает резкие колебания температурных показателей. В связи с чем он поддаётся обработке при температуре от 300 градусов Цельсия. Но как говорилось ранее, если температурный показатель превысит 330 градусов Цельсия, то материал частично теряет свой первоначальный окрас и функциональные свойства.
Один из наиболее распространённых методов расплавления – это процесс прессования. Он осуществляется на гидравлических прессах.
Процесс прессования заключается в нагревании пресс-формы до 250 градусов Цельсия, после чего ее охлаждают до 135 градусов. Данный этап необходим для очистки отходов. Длительность процесса охлаждения напрямую зависит от толщины стенки изделия. Чем больше габариты, тем дольше будет охлаждаться материал и наоборот. В случае возникновения сложностей на этапе изъятия материала из пресс-формы рекомендуется добавить немного стеарата кальция. Полностью остывшее сырье поддаётся прессованию и дроблению. Образовавшаяся дробленка используется вторично для создания последующих изделий из термопласта.
Важно внимательно следить за температурными показателями, так как если температура, например пресс-формы будет ниже 240 градусов Цельсия то возрастает вероятность появления матовости и пятен на изделии.

Растворение

Как известно поликарбонат растворяется под воздействием некоторых химических растворителей. В связи с чем данный процесс используется в случае отсутствия возможности в расплавлении. Чаще всего он применяется для отходов с высокой молекулярной массой. Помимо всего, полученные изделия имеют прозрачную и бесцветную текстуру, которая востребована в сфере производства диэлектрических и фотографических материалов.

Этапы процесса растворения:

вторичное сырье обрабатывают растворителем для получения жидкой консистенции;
образовавшийся раствор выливается на специальную металлическую ленту;
вылитый раствор простаивает на ленте, до тех пор, пока не исчезнет запах растворителя;
после проветривания, полученную плёнку снимают из металлической ленты.

Подведём итоги

Поликарбонат – это уникальное органическое соединение, которое широко используется во всех типах производства, начиная со строительной индустрии и оканчивая бытовой техникой и электротехникой. Однако в процессе производства возникают отходы, которые можно в дальнейшем переработать на новый полимер. При этом свои первоначальные свойства он не теряет.

Сегодня поликарбонат стал неотъемлемой частью жизни современного человека, из него изготавливают самые разные предметы, которые необходимы и применяются во всех сферах жизни. Еще на процессе изготовления полимера и во время его эксплуатации появляется немалое количество отходов. Поскольку полимерный пластик является неорганичным соединением, то он засоряет окружающую среду. Не допустить этого поможет утилизация. К сожалению, он относится к числу тех материалов, которые трудно поддаются утилизации, но это вовсе не значит, что переработка поликарбоната невозможна.

Свойства полимерного пластика до и после переработки

Не зря панели из полимерного пластика называют материалом с уникальными свойствами, ему присущи многочисленные положительные характеристики, необходимые для изготовления изделий если не для всех, то очень многих отраслей. К таким характеристикам относится:

Долговечность.
Морозостойкость.
Диэлектричность.
Прозрачность.
Легкость;
Пластичность.
Прочность.

Но самое главное, в процессе получения вторичного сырья полимер не теряет своих очень важных качеств, поэтому вторичка имеет те же свойства, что и первичные изделия. Более того, гранулы вторичного производства могут храниться очень долго, и при этом они не только не будут впитывать влагу, но и сохранят все свои свойства. В ходе неоднократно проведенных исследований было доказано, невзирая на число циклов переработки, химическое строение материала остается таким же, вот поэтому сохраняются все свойства исходного материала.

Использование вторичного материала

Что же становится сырьем для переработки? В этот список входят изготовленные из пропилена оградки, элементы с площадок для детей, различная посуда из пластика, канистры и отходы поликарбоната, которые появляются в процессе монтажных работ и множество других предметов и вещей, которые и используются как сырье для получения гранул.

Сегодня повсеместно появляются компании, которые и занимаются утилизацией изделий из полимерного пластика, а так же изготовлением из него пищевых емкостей, элементов для бытовой техники, автомобилестроения.

Способы утилизации

Есть несколько способов вернуть вторую жизнь полимеру, растворить и затем производить различные изделия, а так же литье под давлением или известная всем экструзия.

Растворение

Благодаря тому, что полимерный пластик отлично растворяется многими органическими растворителями, переработка поликарбоната возможна способом растворения. Для этого отходы растворяются, а затем наносят или поливают раствор на определенную поверхность. Таким способом можно получить пленку, для изготовления которой раствор выливается на поверхность металлической ленты и после того, как улетучится растворитель, готовую пленку снимают с ленты.

На заметку: Можно пленки изготавливать и из расплава, однако, метод использования раствора гораздо эффективнее, поскольку пленки получаются бесцветные, прозрачные и более однородные — идеальный материал для изготовления фотографических и диэлектрических материалов.

Кроме того, этот способ позволяет переработать поликарбонаты, имеющие высокий молекулярный вес, они трудно поддаются, а иногда вообще не перерабатываются способом расплава.

Расплав

Чтобы получить вторичку, нужно знать, как ведет себя полимер в процессе переработки. Всем известно, что полимерный пластик очень устойчив к высоким температурам, поэтому его переработка выполняется в интервале между 300 и 330-ю °С. Если температура выше — окраска и свойства готовых изделий изменяются.

Прессование — один из способов расплава, когда нагретый материал прессуют на гидравлическом прессе. Для этого форма нагревается до 245 градусов, после чего ее охлаждают до 135 °С и прессуют очищенные отходы, после чего их дробят и получают вторичные гранулы, пригодные для изготовления самых разных изделий.

Экструзия

Этот способ получения дробленки используется чаще всего так, перерабатывается почти половина готовых термопластов. Для изготовления экструзионного поликарбоната сырье нагревается, а затем расплав продавливается через головку, которая и формирует вид готового изделия. В случае такой переработки главным оборудованием считается одно или двухчервячный экструдер, от формы головки которого и зависит вид готового изделия.

Преимущества обработки

Главное преимущество получения полимерного пластика из отходов — более низкая стоимость, чем цена первичных изделий. Так же, благодаря тому, что утилизировать отходы возможно столько, сколько потребуется, это позволит сократить их количество и сохранить окружающую среду от загрязнения. Кроме того, утилизация полимера поможет экономить исходное сырье, что очень важно для экономики в целом.

Двумя наиболее интересными качествами поликарбоната являются его прозрачность и гибкость. Первое свойство позволяет использовать материал вместе силикатного стекла – полимер прочнее, дешевле в изготовлении и уступает стеклу в прозрачности всего лишь на 10–15%. Второе качество охотно используют дизайнеры, создавая светопропускные конструкции самой разной конфигурации.

Как формуется поликарбонат?

Области применения

Мебель – прозрачный пластик вместо стекла не только снижает стоимость суперсовременной мебели в стиле техно, но и придает ей крайне необычные контуры. Стулья и столы, кресла и полки округлой изогнутой формы, оригинальных очертаний с легкостью превращают обычный интерьер в уникальный.

Посуда – та самая, небьющаяся прозрачная утварь, которая и выглядит привлекательно, и не деформируется: прочность полимера в 250 раз превышает прочность стекла.
Внутренние и внешние конструкции – перегородки, шумозащитные экраны, двери, входные группы, облицовка фасада – прозрачный гнущийся материал незаменим.
Малые архитектурные объекты – теплицы, парники и, конечно, беседки. Именно последние чаще всего изготавливаются своими руками. На фото – круглая беседка.
Светопропускные конструкции – остекление стадионов, цирков, крупных зданий, каркасные навесы, ангары, световые фонари и так далее. На сегодня абсолютное большинство арочных конструкций обшивается поликарбонатом, так как придать ему нужный изгиб значительно проще.

Формовка материала

Под формовкой понимают процесс придания материалу некоей криволинейной формы. Как правило, для этого требуется термическая обработка листа, матрица для придания формы и прочее. Однако в случае поликарбоната возможны и другие способы, вполне доступные в домашних условиях.

Термическая обработка

Способность гнуться, сохранять изгиб и не деформироваться при этом обеспечивается достаточным показателем текучести. При повышении температуры текучесть увеличивается в некоторой степени, то есть, листам можно придать не только изгиб, но и сложную форму. Обрабатывается и монолитный, и сотовый поликарбонат.

Для полимера оптимальной температурой нагрева считается 150–190 С. Чтобы провести формовку дома, потребуется обустройство печи с нижним и верхним нагревательными ТЭНами.
Листы предварительно просушиваются – помещаются в печь при температуре 115 С.
Сушка продолжается около 2,5 часов. Материал сличается готовым, если после высушивания и нагревания образца до 200 С на нем не появляются пузыри.
Для формования поликарбонат прогревается до 180–220 С, а затем укладывается на матрицы – шаблон формы.
Листы нагреваются с обеих сторон.

В зависимости от особенности последней стадии формовки различают три вида.

Вакуумное – листы, закрепленные на раме, прогреваются, затем укладываются в форму, откуда удаляется воздух. Вакуумная формовка редко используется в домашних условиях, так как требует дополнительного оборудования, и предназначена для получения тонкого сложного рельефа – посуда, маски, игрушки.
Формовка давлением – в этом случае процесс просушивания можно игнорировать, а сразу нагревать материал до 200 С. Затем лист помещается в форму и под собственным весом принимает требуемый вид. Таким образом изготавливают простые сферические элементы своими руками.
Механическое усилие – материал придавливается отрицательной частью матрицы.

Гибка по линиям

Этот метод чаще всего используют дома. Монолитные или сотовые листы для арочных конструкций – козырька, теплицы, не нуждаются в сложной форме, только в плавном изгибе или изгибе под углом, если речь идет о многоугольной арке.

Технология проста: требуемый участок прогревают строительным феном и сгибают под нужным углом. Возможная величина угла указывается в паспорте изделия, так как для материалов с разной толщиной она отличается. На фото – рабочий момент.

Холодная формовка

Требует исключительно физических усилий. Поликарбонат не прогревается и не высушивается, а подвергается обработке при нормальных условиях. На производстве для этого используются металлические вальцы.

Своими руками лист закрепляется в тисках и вручную ему придается требуемая форма.

Сгибать без прогрева нужно медленно, желательно использовать шаблон. Деформировать материал довольно просто, но в отличие от других вариантов, на монолитном поликарбонате начало деформации визуально не определяется, а проявляется при дальнейшей эксплуатации.

Максимальный угол при этом рассчитывается исходя из толщины листа: величина умножается на 150.
Однако если при термической формовке материал застывает, принимая форму, то при холодной остаточное напряжение заставляет лист пытаться вернуть прежнее положение. Чтобы материал держал требуемый угол, сгибать нужно на величину большую на 25%.

На видео формовка изделия рассматривается более подробно.

Новые материалы, которые окружают современного человека, имеют две стороны – положительную и отрицательную. В первом случае они упрощают жизнь человека, создают дополнительные удобства. Во втором случае становятся причиной роста серьезных заболеваний. В полной мере это относится к поликарбонату из-за его уникальных свойств. После использования этого материала встает вопрос про утилизацию поликарбоната.

Отходы поликарбоната

Поликарбонат применяется в производстве строительных материалов, изготовлении предметов быта. Являясь термопластичным полимером, поликарбонат используется при сооружении теплиц, его можно часто встретить в качестве вставок в кровельные сооружения и фасадные конструкции.

Наконец, без него не обходится производство линз, электротехнических и других высокотехнологичных изделий, включая компакт-диски и телефоны сотовой связи. Причина – уникальные свойства материала. Соответственно отходы поликарбоната встречаются массово не только на производстве, но и в быту. Использованные, неработоспособные изделия, в которых одним из компонентов является этот материал, попадают на свалку.

Для справки! Поликарбонат относится к 5 классу опасности отходов, если отходы с ним не загрязнены.

А вот технические рассматриваемые материалы уже стоят на класс выше и составляют угрозу для окружающей среды и здоровья человека.

Но относительно небольшая угроза компенсируется количеством изделий с термопластическим полимером, которые оказываются на стихийных свалках или организованных полигонах ТБО. Там не место для этого материала. Необходимо не выбрасывать в мусор, а сдать поликарбонат на переработку.

Куда сдать поликарбонат на переработку?

В населенных пунктах размещены организации, которые занимаются приемом и утилизацией поликарбоната и других полимеров. Они скупают эти материалы как у компаний, так и у населения. Прием поликарбоната в переработку может ограничиваться крупными объемами, но необязательно. Как правило, в пунктах приема существуют следующие условия:

Перед тем, как принять отходы, у владельца требуют образец изделия из поликарбоната;
Материалы, которые собирались на мусорных свалках, не принимаются;
Отходы поликарбоната покупаются пунктами приема только в чистом виде.

Например, сдать можно использованные изделия, вышедшие из строя. Предприятия могут сдать остатки производства, фабричный брак. Подойдут кулерные бутыли, корпуса бытовой техники. От краски, скоб, других инородных предметов полимер должен очищаться.

Утилизация поликарбоната в домашних условиях

Такая мысль может посещать владельцев, у которых скопилось какое-то количество соответствующих изделий с содержанием поликарбоната. Есть два варианта:

Приспособить изделия под какие-то текущие нужды. Например, используемые CD-диски вешаются в автомобиле или могут использоваться в качестве подставок под чашку;
Химический способ – для него требуются специальные познания и оборудование.

В последнем варианте поликарбонат подвергается высоким температурам (до 300 о С). Понадобятся и химические реактивы, а процедуру рекомендуется выполнять в гараже, а не на кухне и тем более не в комнате. Но если познания отсутствуют, лучше сдать отходы на переработку в пункт приема.

Способы утилизации и переработки отходов поликарбоната

Все изделия с поликарбонатом утилизируются следующими способами:

Вывоз на полигоны вместе с другими твердыми бытовыми отходами. Происходит, когда население и предприятия не прибегают к услугам приемных пунктов;
Вторичная переработка поликарбоната с использованием сложного технологического процесса;
Сжигание для получения энергии;
Деполимеризация (химический процесс).

Наибольший интерес и экономическую выгоду представляет вторичная обработка. Причина – свойства материала удается максимально сохранить. Но сама процедура сложная, оказывают влияние процессы деструкции, из-за которых существенно снижаются эксплуатационные свойства поликарбоната.

Кроме того, различают такие методы переработки, как экструзия, расплавление и растворение. Предварительно проводится сушка материала при температуре, выше 100 о С. Для этого применяются специальные сушилки, в которых нет доступа воздуху.

Экструзия

При экструзии используется такое оборудование, как двухчервячный экструдер. Через его отверстие полимер продавливается уже после того, как подается высоким температурам и плавится. Таким способом производят пленку, профиль, трубы и т.п.

Расплавление

Для второго метода утилизации применяются гидравлические прессы. Поликарбонат нагревается до 260 о С, после чего его температура снижается в два раза. Затем поликарбонат прессуется и измельчается. Из-за относительно невысокой температуры воздействия полученный материал используется при производстве поликарбонатных изделий.

Растворение

Растворители используются в третьем способе переработке. В итоге удается получить прозрачные и бесцветные материалы, которые пользуются спросом в производстве.

Как утилизировать поликарбонат на даче?

Все описанное выше хорошо в теории, но на практике возникают объективные трудности. Достаточно проехаться по дачным организациям, как станет заметно, что утилизация поликарбоната – это проблема, из-за которой там возникают стихийные, неконтролируемые свалки.

В вопросе о том, как утилизировать старый поликарбонат от теплицы, частично помогла мусорная реформа. Его отдельно можно вынести при обсуждении договора с региональным оператором. Кроме того, именно администрация дачного кооператива обязана принимать меры по своевременной утилизации таких отходов.

Наконец, можно договариваться с пунктами приема и перерабатывающими заводами, которым отходы поликарбоната с дач будут сдаваться централизовано один или два раза в год. Если предприятие заинтересовано в объемах, они могут самостоятельно вывозить такие отходы.

Дачникам обязательно нужно предусмотреть сохранение использованных изделий из поликарбоната в чистом виде. Это непростая организационная задача, но, как указано выше, одно из обязательных условий для приема – чистота этих отходов.

Читайте также: