45.Экструзия. Экструдердің құрылғысы және экструзиялық үрдістерінің негізгі сатыларын тұжырымдап бер.

Экструзия (ежелгі грек тілінен аударғанда extrusio итеріп шығару) ─ материал ерітіндісін қысу арқылы арнайы дайындалған тесіктен шығарып дайын өнім алу технологиясы. Экструзия үздіксіз технологиялық процесс, ол икемді сұйық заттарды қажетті пішінде болу үшін арнайы дайындалған саңылаудан қысым жасау арқылы шығаруға негізделген.

Экструзия түрлері

1. Салқын экструзия деп – жоғары қысымда материалдың формасының өзгеруінің салдарынан механикалық өзгерісін айтады.

2. Жылы экструзия – шикізаттың құрғақ компоненттері белгілі мөлшерде сумен әрекеттесіп механикалық өзгеріске ұшырауы.

Экструзия процесінде жұмыс тәртібіне және цилиндрдің ішіндегі полимердің физикалық күйіне байланысты үш жұмыс көлемі бар : тиеу, еріту, дозалау.

Тиеу көлемі ─ полимерді тиейтін тесіктен цилиндр немесе шнек үстіндегі еру дәрежесіне дейінгі аралық.

Еріту көлемі ─ полимердің жаңа ери бастаған жерінен толық еріген жерге дейінгі аралық.

Дозалау көлемі ─ толық еріген полимерді мұқият араластырып, бір қалыпты температурада біртекті массаға айналдырумен есептеледі.

1. 1 – сурет. Экструзия прцесін өткізетін құралцилиндр;

2. шанақ;

3. жылу берілетін қуыстар;

4. шнек; I - тиеу көлемі; II- еріту көлемі; III- дозалау көлемі.

Экструзия әрекетінің басты мәселесі- полимердің жоғарыда көрсетілген үш жұмыс көлемінен өтуі.

Экструзия процесі арқылы құбырлар шығару технологиясы. Бұл прцестің негізгі әдісі- ерітілген полимерді үздіксіз, қысым арқылы сақина тәрізді саңылауы бар қалыптайтын құралдан өткізіп, одан әрі салқындатып, қабылдайытын құралға жинастыру.

Құбырларды шығару әрекеті мынандай технологиялық тәсілдерден тұрады

1. шикізатты дайындау; 2) полимерді ерітіп , бір текті массаға келтіру; 3)ерітілге полимерді қалыптау; 4)құбырды калибрлау; 5) құбырды салқындату; 6) құбырды өлшеу ;7) орау немесе қию.

46. Каландрлеу. Каландрлеу үрдісінің негізгі сатыларын тұжырымдап бер:

Каландрлеу- белгілі бір ені мен қалыңдығы бар, шексіз төсем алу үшін қолданылатын технологиялық процесс. Яғни, каландрлеу арқылы пленкалар мен беттер алу. Негізгі каландрлеу бұйымдарын алу төменгі кестеде көрсетілген:

Мұндағы:

1. Араластырғыш;

2. вальцтар

3.шнекті араластырғыш

4.каландр

5.салқындатқыш валктар;

6. картқыш қондырғы

7. толщиномер

8. иекті кесуге арналған қондырғы

9. орағыш агрегат.

Каландрлеу- бұйымның қалыңдығына және қайта қнделетін материалдығына байланысты валктың сыртқы температурасы 430-470 К және валктың айналасындағы жылдамдық 1-100 м/мин-та жүреді.

Каландрлеу әдісі арқылы қатты немесе пластифицирленген поливинилхлоридтен, полиэтиленнен, целлюлоза ацетатынан, соққыға берік полистирол және басқа да полимерлерден қаптар, жұқа беттер аламыз. Бұл әдіс төменгі термотұрақты немесе көп мөлшерде толтырғыштары бар полимерлерді кайта өңдегенде тиімді болып табылады. Кең таралған түрі: поливинилхлорид негізіндегі жоғары толтырғышғышпен толтырылған композициялардан линолеум алу үшін каландрлеу. Каландрлеу өнімі са,атына 4000кг жетеді.

Әмбебаб және дублирлі каландрлар термопласттардан көп қабатты беттер мен қаптар алуға мүмкіндік береды. Бұйымнығ сыртқы келбетін жақсарту мақсатында оған декоративті суретпен кап жаяды.

Каландрлеуді сонымен қатар экструзиядан алынатын бетінде жылтыр қасиеті (глянец) бар заттарды дәл калибрлеу үшін қолданады. Қалыңдығы 0.25мм қаптарды 40 мкм-ға деін жұқартуға 100м/мин жылдамдық қажет болады.

Каландрлеу үрдісін  термореактивті полимерлердің өңдеуіне қолданудың негіздерін тұжырымдап бер. Термопластар дегеніміз қайта өңдеуге жарайтын, қыздыру кезінде тұтқыраққыш немесе жоғары эластикалық күйге тез ауысатын полимерлі материал. Полимерлер каландрлеу, экструзия ж/е қысыммен құю әдістері арқылы өңделеді.

Каландрлеу дегеніміз каландр машинасы арқылы полимерлі материалды өндеу және пішіндеу процесі. Каландр машинасын да валк болады. Валкта тегістелген бет бар ж\е ол белгілі бір температураға дейін қызады полимерге байланысты. Каландрлеу – әртүрлі қабықша бұйымдарды үздіксіз қалыптау, қабықша бұйымдардың үстіне рельефты суреттерді салу үшін қолданылатын полимерлі материалдарды өңдеу әдісі. Каландрлеуді негізгі бөлігі көпвалокты каландрі болатын үздіксіз агрегаттарда жүргізеді

Каландрлеу процесінде полимерлі материал тесіктен бір рет өтеді. Калибрленген қаландықты қабықшаны алу үшін ол каландр вальцеларымен түзілген бірнеше тесіктерден өту керек. Сондықтан каландрде үш не одан көп валкілер болу керек. Каландр валкілері үлкен жылдамдықпен айналады. Бірінші жүп валкілерінің тесігіне ыстық гомогенизирленген және пластифицирленген материал беріледі. Вальцелардың қабаты бойымен материалдар қабаты вальцлардың сызықты жылдамдығына тең жылдамдықпен жылжиды. Материалдың ішкі қабаттары ығысу күші әсерінен, одан кейін үйкелесу күші әсерінен тесіктерге тартылады. Материалдың жеке қабаттарының жылдамдықтарының айырмашылығы әсерінен ығысу деформациясы пайда болады, оның әсерінен матриал пластикациясы жоғарылайды. Тесіктерге жақындаған соң орташа қабаттардың жылдамдығы өсіп өлшемдерге дейін максимальды жетеді, одан кейін азайып, вальцтердің жылдамдықтарына тең болады.

1 сурет. Каландрлеу схемасы: 1 – экструдер; 2 – каландр ваоктары; 3 – суыту валоктары; 4 – тарту бұйымы; 5 – иіру бұйымы; 6 – экструзиялық бас

Яғни, валок арасындағы тесіктерден балқыманың ағуы жылдамдықтың және қысым градиентімен өзгеріп жүреді. Бұл ығысудың жоғары кернеудің дамуын тұғызады, ол бір жағынан гомогенизацияны жақсартады, екіншіден – ағу бағытына макромолекулалардың жоғары ориентациясын жүргізеді. Бұл эффект «каландр эффектісі» деп аталады және жағымсыз болады. Массаны алдын ала пластикациялап және вальцілардың темепратураларын жоғарлатып каландр эффектісін азайтады.

Каландрлеу темепературасы бұйымның сапасына әсер етеді. Ол полимерлердің бағытталу дәрежесін анықтайды – температура жоғары болған сайын, бағытталу дәрежесі төмен болады. Технологиялық жағдай бойынша температура каландр валкісінен қабықшаны түсіру жағдайларымен анықталады.

48.Фенол-формальдегидті шайырдың  түзілу реакциясын жазыңыз. Осы реакция нәтижесінде алынатын новалак пен резолды салыстыр. Фенолформальдегидті полимерлер негізіндегі заттар үлкен механикалық беріктілікпен, теплотұрақтылықпен, қышқылға тұрақтылығымен, жақсы электрооқшаулағыш қасиеттерімен сипатталады. Фенолформальдегидті олигомерлерді кең пайдалану шикізат арзандығымен, қолжетімділігімен, оңай синтезделуімен,қайта өңдеуге келетіндігімен және бұйымдардың тұтынушыға қажеттілігімен сипатталады. Фенолформальдегидті олигомерлерді фенолды формальдегидпен реакциясы нәтижесінде алады. Фенолдың артық мөлшерімен (1:0,7 қатынасында) қышқыл катализатор қатысында термопластты (новолакты) олигомер түзіледі, ал формальдегидтің артық мөлшерінде (1:1,1-2,1 қатынасында) негіз қатысында термореактивті (резолды) олигомер түзіледі.

Катализатор ретінде қышқыл алынған жағдайда:

«Новолак» немесе «бакалит» деп аталатын тура сызықты макромолекула. Новолакты олигомерлер қатты термопластикалық ашық қоңырдан кара қоңырға дейінгі түсті, спирт пен ацетонда жаксы еритін, ароматты көмірсуларда ерімейтін заттар. Катализатор ретінде негіз алынған жағдайда:

резолдар

Резолдар толтырғыштармен әр түрлі бұйымдар құюға, фанераға, қағазға, матаға сіңіру арқылы қабатталған пластиктер алуға пайдаланады. Резолдар өңдеу процесінде резиттерге ауысады. Мұндай полимерлер электротехникада, машина құрылыстарында т.б. пайд.

49.Пресстеу. Реактопластарды  пресстеу әдістерін сын бағала. Пресстеу - бұл әдіс дисперсті толтырылған қатты материалды тұтқыр аққыш қалыпқа келтіріп әрі қарай жылу мен қысым арқасында бұйымды формалауға негізделген. Сонымен химиялық рекция нәтижесінде реактопластардың қатуы жоғары температурада өтетіндіктен престеу температурасында формасы тұрақты бұйым алынады және оны суыту үшін қосымша шығын кетпейді. Перстеудің бірнеші түрлері олар: компрессионды немесе тура престеу. Бұл кезде материалды енгізу, одан бұйымды формалау және суыту процестері пресс форманың формалаушы зонасында өтеді. Сонымен қатар трансферлі престеу қолданылады. Бұл кезде материал пресс форманың енгізу камерасына түседі де балқиды. Ары қарай балқыма Пуансон қозғалысымен формалаушы зонаға летник арқылы жіберіледі. Престеу пневматикалық және гидраликалық зонасы бар пресс формада жүргізіледі. Престеудің технологиялық процесі келесі сатылардан тұрады: пресс материалды енгізу және дозирлеу; алдын ала жылыту; формаға жүктеу және престеу; дайын өнімді алу және оны механикалық жөндеуден өткізу. Прес материалды алдын ала дайындау кезінде оның технологиялық көрсеткіштері тексеріледі. Керек болса ылғалды жою үшін кептіріледі. Пресс материалды дозирлеудің үш түрі бар олар: көлемдік, массалық және даналық. Бірінші әдсте белгіленген кқлем бойынша бункарге тартылады. Екінші әдісте материалдың массасы қлшеніп алынады. Үшінші әдісте белгі масса бойынша бірнеше табетка алынады.