Поролон вторинного спінювання: обладнання для виробництва, технологія переробки крихти, обрізків та інших відходів матеріалу

За останні десятиліття з’явилося кілька новаторських розробок в сфері утилізації та вторинного використання поролону.

Матеріал являє собою спінений пінополіуретан (ППУ) і має широку сферу застосування.

За даними європейських експертів, частка поролону становить близько 5% в загальній масі полімерних відходів, тому його переробка вважається одним з найбільш перспективних напрямків бізнесу.

Джерела відходів і методи переробки

Основними джерелами поролону вторинного спінювання вважаються:

  • у виробничому секторі – обрізки і некондиційний матеріал;
  • в сфері споживання – відходи теплоізолюючих матеріалів, упаковки, автомобільних деталей, постільних речей, підкладок під килимові покриття.

З усіх розробок останніх років найбільшого поширення набули регенерація енергії, хімічна і механічна переробка.

регенерація енергії

За енергоємності ППУ значно перевершує деревину і папір.

Його можна порівняти з вугіллям, а тепло від спалювання направити на отримання електроенергії або комунальні потреби.

Цей спосіб підходить для знищення змішаних побутових відходів з часткою поролону до 20%.

При цьому ППУ не викликає підвищення зольності і виділення шкідливих газів. Спалювання проводять в цементних печах і піролізних установках.

хімічний спосіб

Деполімерізацию, або розкладання на складові з меншою молекулярною масою, проводять двома способами:

  • гідролізом;
  • гликолизом.

Отримані в результаті речовини – поліоли – служать сировиною для жорстких і напівжорстких поліуретанів.

Масова частка вторинного продукту при виробництві становить до 90%.

Хімічна переробка забезпечує розщеплення макромолекул з повним руйнуванням поперечних зшивок, проте працює тільки з однорідними відходами з відомим складом.

механічна переробка

Механічний рециклинг має на увазі дроблення відходів і отримання поролону вторинного спінювання (ЗВР). Крихітка з фабричних обрізків служить наповнювачем у виробництві еластомерів з добре прогнозованими властивостями.

ЗВР має масу застосувань:

  1. меблі. Вдруге спінений поролон застосовується для виготовлення безпружинних матраців. З нього роблять безкаркасні меблі різних форм і розмірів, а також рекламні подіуми.
  2. Спорт. ПВВ є основою для матів і огорож. Залежно від призначення (гімнастичні, борцівські, дитячі, атлетичні) застосовують продукт з різною щільністю.
  3. звукоізоляція. Крім теплоізолюючих властивостей матеріал відрізняється хорошим звукопоглинанням. З нього роблять виброизолирующие розв’язки для будівельних конструкцій, вентиляційного обладнання, акустичні панелі для обшивки стін будівель, кузовів автомобілів.
  4. Медицина. Вторинний поролон застосовують для виготовлення ортопедичних підстав, кушеток, килимків для антисептичної обробки.

На відміну від перших двох способів, що мають на увазі наявність складного і дорогого промислового устаткування, великі обсяги вторинної сировини, механічна переробка може вестися в умовах невеликого цеху в якості бізнес-проекту.

властивості матеріалу

властивості Первинний вторинний
Удавана щільність, кг / м3 18 – 40 45 – 600
Умовна міцність на розрив, кПа 80 – 120 40 – 55
Відносне розтягування при розриві,% 120 – 170 90 – 350
Напруження при стисненні, кПа 2 – 4,5 9 – 100

Дані для таблиці взяті з рекламних матеріалів виробників.

Основна відмінність вдруге спіненого поролону від первинного – більш висока щільність. Це впливає на сферу застосування.

До переваг первинного матеріалу відносять однорідність за структурою і складом, більш високу міцність на розрив.

Але з урахуванням того, що вироби з ПВВ працюють виключно на стиск і мають високу зносостійкість, попит на матеріал виявляється високим. Крім того, вторинний поролон витримує удари, швидко відновлює свою форму після зняття навантаження.

Дробарки для отримання крихти

Для отримання крихти використовуються дробарки розривної і ріжучої дії.

Перші являють собою машини з одним або двома валами, на яких є зуби або різці. Це потужні агрегати, використовувані також для подрібнення твердих полімерів.

Для дроблення поролону підходять тіль
ки ті вали, де зуби мають змінний крок. Основна перевага валкових дробарок – можливість завантажувати відходи великої ширини.

До недоліків відносять високі енерговитрати на виготовлення 1 кг крихти, а також дорожнечу обладнання для виробництва.

Апарати такого типу вибирають великі виробники ППУ і виробів з нього для переробки відходів контурної різки і некондиції.

Універсальні ножові подрібнювачі користуються більшою популярністю, оскільки коштують дешевше і при цьому мають високу продуктивність. Однак через невеликі габарити прийомних отворів перед дробленням широкі шматки поролону доводиться розрізати на смуги.

За конструкцією дробарка є барабан, усередині якого обертається вал з ножами. Найчастіше установки мають прямий привід і обертаються з частотою 1000 – 3000 об / хв.

На внутрішній поверхні барабана закріплені відповідні (нерухомі) ножі, а частина його представляє собою змінне калібруючу сітку, яка регулює розмір фракції.

При виборі необхідно врахувати, що в каталогах зазначено максимальну продуктивність дробарок, розрахована для ідеальних умов експлуатації. На практиці на неї впливають габарити, щільність вихідної сировини і кваліфікація оператора, що виконує завантаження.

Для підвищення продуктивності і зручності вивантаження готового сировини в конструкцію подрібнювачів вводять пневмотранспорт – рукав з вентилятором.

Він дозволяє набивати сировину відразу в мішки або накопичувальний бункер для подальшої переробки.

У деяких дробарках ножі і відцентровий вентилятор пневмотранспорта насаджені на один вал, що значно знижує габарити конструкції.

Подібні конструкції, оснащені двигунами 2,2 – 7,5 кВт, здатні переробляти від 20 до 100 кг ППУ на годину.

Технологія виробництва і обладнання

Переробні підприємства найчастіше продають крихту виробникам вдруге спіненого поролону. Для виробництва готового продукту необхідні наступні компоненти:

  • поліол – високомолекулярні спирти з гідроксільнимчіслом 50 – 500 і молекулярною масою 400 – 3000 г / моль, є основою для поліуретанової композиції;
  • ізоцианат – затверджувач, ініціатор полімеризації;
  • вода – вспенивающем речовина, бульбашки вуглекислого газу виділяються в результаті її реакції з изоцианатом.

Для стабілізації плинності суміші і часу полімеризації необхідно підібрати поліол з потрібною молекулярної масою і ізоцианат з відповідною реакційною здатністю.

Більшість виробників цих хімічних реактивів продають двокомпонентні системи, готові до змішування.

Для промислового виробництва ПВВ вони поставляються в бочках по 220 л.

Технологія виробництва складається з наступних етапів:

  1. змішування. Крихітка подається в Преміксер. Там відбувається її змішування з поліол (до повного змочування поверхонь). При цьому вихідна сировина має бути сухим. В міксер вторинного змішування вводяться ізоцианат і допоміжні компоненти.
  2. Формування. Суміш заливається в опалубку. Для запобігання прилипання поверхні, що контактують з сумішшю, покривають поліетиленовою плівкою. Поліуретан не прилипає до цього матеріалу.
  3. полімеризація. Після заливки суміш підпресовується до заданого обсягу і вистоюється. У цей час відбувається полімеризація рідких компонентів. На деяких виробництвах готовий блок додатково будується протягом доби після розпалубки.
  4. Виробництво кінцевої продукції. Готовий блок розпускають на плити, листи, піддають контурної різки, вирубки.

Відео по темі

На відео показані пристрій і принцип роботи дробарки для поролону:

висновок

Незважаючи на те що дослідження і практична робота в сфері виробництва вдруге спіненого поролону ведуться вже більше десяти років, деякі технологічні ресурси цього матеріалу освоєні не до кінця.

Наприклад, більшості виробників вдалося домогтися того, що ЗВР витримує більше циклів навантаження, ніж первинний ППУ, але далеко не всі змогли налагодити випуск виробів з рівною і гладкою поверхнею.

Ссылка на основную публикацию