Аспекты проектирования технологического обеспечения предприятий по производству композиционных материалов. Учебное пособие

долговечность. Такие пленки выпускаются также вальцевокаландровым способом.

Пример линии линолеума фирмы Алькор (светопрозрачная пленка)

ПВХ-пластикат

↓

Дозатор

↓

Смеситель лопастной необогреваемый

(n = 33 об./мин, τ = 15 мин)

↓

Промежуточная емкость

↓

Загрузочная воронка

↓

Экструдер-пластификатор (П = 800 кг/ч, t = 145 °С)

↓

Конвейер

↓

Вальцы (t = 175–180 °С)

↓

Конвейер

↓

Вальцы

↓

Экструдер-стрейкер (очистка от включений, лента В = 10 см, толщина – 1,5 мм, t = 185 °С)

↓

Г-образный 4-валковый каландр (Vв =26 м/мин, Vн = 28 м/мин,

tзв = 200 °С, tзн = 205 °С, Впленки = 1700 мм, толщина 120–200 мкм)

↓

81

↓

Вытяжные валки (t = 120 °С, V = 28 м/мин)

↓

Охлаждающие валки

↓

Компенсатор

↓

Намотка

Декоративные свойства лицевых пленок дополнительно улучшаются при нанесении на них печати (под ценные породы дерева, природные каменные материалы, орнамент):

Промежуточная сушка (после нанесения каждого слоя краски, t = 70 °С)

↓

Сушка (t = 70 °С)

↓

Охлаждающие валки

↓

Компенсатор

↓

Осмотр → Намотка

82

Производство линолеума совершенствуется непрерывно, появляются новые эффективные технологии, высокопроизводительное оборудование. Например, перспективны следующие технологии:

1)производство вспененного линолеума на отечественной линии ЛНЛ-2000 с использованием природного газа вместо электроэнергии (П = 6 млн м2/год);

2)вспененный линолеум (В = 4 м), армированный стеклохолстом, с увеличенным на 50 % сроком службы (П = 20 млн м2/год);

3)в промазной технологии – применение желирования контактным способом (вместо камер желирования – желировочные барабаны);

4)совмещение желирования с дублированием с основой и печатной пленкой, при этом производственная площадь сокраща-

ется в 3 раза, капвложения – на 50 %, энергопотребление – в 4 раза.

Производство ПВХ-линолеума со вспененным слоем

ПВХ-пасты четырех типов готовятся по этой технологии в турбулентных смесителях с последовательной загрузкой жидких компонентов, затем – сухих и шихты. Состав шихты: двуокись титана, окись цинка, порофор, пластификатор, соевое масло.

Перемешивание массы – 30–40 мин, затем – перетирание в краскотерке. Стеклохолст разматывается с бобины и поступает к узлу нанесения пасты I грунтовочной толщиной 0,4 мм, затем – желирование при 150–160 ° С. Загрунтованное полотно переворачивается, подается на второй узел нанесения пасты II компактной толщиной 0,8 мм и терможелирование при 150–160 ° С.

Далее на загрунтованное полотно наносится пеномасса толщиной 0,4–0,5 мм с терможелированием при 150 ° С, где паста отверждается. Затем лента переворачивается, и на нее наносится пенопаста 0,25–0,3 мм, затем – терможелировка, и далее наносится печатный рисунок в четырех секционной печатной машине. Затем после сушки на полотно наносится прозрачный слой, и оно поступает в терможелировочную камеру (t = 190–220 ° С), где

83

происходит вспенивание и желирование. Затем охлаждение, компенсатор, намотка. Производительность – 5 млн м2/год.

Эффективный способ получения промазного ПВХ-линолеума (фирма Сторк– Брабанд) включает следующие основные этапы:

1)приготовление ПВХ-паст;

2)получение основного покрытия путем нанесения паст на

основу методом ротационной фотофильмпечати с помощью круглосетчатых шаблонов.

Линия «Сторк РД-1640» состоит из следующих агрегатов: размоточная машина с автоматическим устройством натяжения волокна; 3 секции с печатными блоками, имеющие устройство с насосами для подачи пасты в шаблоны; механизм регулирования ракли; вертикальные камеры с газовым обогревом для желирования каждого слоя; охлаждающие барабаны; тиснильный каландр.

Вконце линии расположены приспособления для обрезки кромок, компенсатор намотки, намоточное устройство.

Метод ротационной фотофильмпечати позволяет наносить покрытие в количестве от 10 до 800 г/м2. Пластизоли могут быть с пенообразователями и без них. Важнейшим узлом этой линии является шаблонное устройство. Оно представляет собой бесшовный фотофильмцилиндр, внутри которого вмонтирована ракля в виде перфорированной трубы с ножом, куда подается паста.

Вшаблоне имеются отверстия, через которые подается паста.

Шаблон – перфорированный барабан массой 2–3 кг. Длина

Скорость прохождения регулируется в пределах 5–50 м/мин. Паста для каждого слоя готовится отдельно и имеет свой состав и вязкость. Аппараты для паст: смеситель лопастной, краскотерка, промежуточные емкости.

ПВХ-материалы для отделки стен

Прежде всего это моющиеся обои различных видов:

–изоплен (производительность отечественных линий – 1–2 млн м2/год, зарубежных – до 10–15 млн м2/год);

84

– девилон (Германия) – методом глубокой печати (краски с растворителями), скорость печати – 15–20 м/мин;

–полиплен «Stork Braband» (Голландия) – методом ротаци- онно-шаблонной печати (пасты без растворителей), скорость печати – 25–30 м/мин;

–рельефные обои (та же фирма) – водно-дисперсионные краски, верхний слой из акрилового полимера, 6-секци- онная печатная установка, скорость – 65 м/мин.

Получение полимерных декоративно-отделочных пленок (ПДОН) с липким слоем

Линия – 9 млн м2/год. Технология: получение фоновой пленки вальцево-каландровым методом, нанесение рисунка на печатной установке, приготовление клея и силиконизация бумаги, получение липкой пленки и дублирование ее с бумагой.

Возможна модернизация производства за счет:

–увеличения скорости формования и печати;

–реконструкции массозаготовительного цеха с установкой быстроходных смесителей, автоматизацией приготовления смесей;

–совершенствования пропитки и сушки бумаги для ускорения процесса.

В результате модернизации производительность линии возрастает до 15 млн м2/год.

3.4. Особенности решений производства пористых пластмасс

По своей технико-экономической эффективности пористые пластмассы, как правило, превосходят другие виды теплоизоляции, в том числе и минераловатные изделия. Основными представителями вспененных пластмасс являются: фенолоформальдегидные, карбамидные, пенополиуретаны, поливинилхлоридные и полистирольные пенопласты. В общем объеме пенопластов примерно 40 % приходится на полистирольные и 35 % – на фенолоформальдегидные пенопласты.

85

Пенополистирол марок ПСБ и ПСБС (самозатухающий) выпускается из бисерного ПС (полистирола) с изопентаном. Марки пенопласта по плотности: 20, 25, 30, 40.

Пенополистирол гидрофобен, обладает замкнутой пористостью, горюч, температура применения – до 80 ° С, проявляет ползучесть под нагрузкой. Не хрупкий, с повышением температуры прочностные свойства ухудшаются (табл. 3.7, 3.8).

Получают пенополистирол методом теплового удара по двухстадийной технологии, включающей операции предвспенивания гранул ПС и спекания в формах или автоклаве. За рубежом предпочтение отдается экструзионному способу.

Фенолоформальдегидные пенопласты по своим эксплуатационным свойствам не уступают пенополистирольным

(табл. 3.9–3.11).

86

Таблица 3.9 Сравнительные характеристики фенолоформальдегидных пенопластов

Получают фенолоформальдегидные пенопласты (основные марки ФРП и ФПБ) по заливочной технологии. Ее отличают простота и небольшие затраты тепловой энергии:

87

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Овладение знаниями проектирования технологического обеспечения предприятий по производству композиционных материалов является составной частью подготовки квалифицированных бакалавров и специалистов для строительной индустрии России.

Композиционные материалы составляют основу современного строительства. Область их применения охватывает несущие и ограждающие конструкции, материалы для покрытия полов и отделки стен помещений, гидро- и теплоизоляционные материалы, кровельные материалы.

Достоинства таких материалов – высокие эксплуатационные характеристики, широкая номенклатура изделий, разнообразное сырье, технологичность в производстве и применении, декоративность и долговечность.

Пособие поможет студентам направления «Строительство» сориентироваться в широком спектре композиционных материалов для строительства, выбрать оптимальные технологические решения при проектировании производства конкретных строительных изделий, овладеть навыками подготовки проектной документации технологического обеспечения производства.

89

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Архитектура промышленных предприятий, зданий и сооружений / В. А. Дроздов [и др.] ; под общ. ред. Н. М. Кима. – 2- е изд. – Москва : Стройиздат, 1990. – 638 с.

2.Борщевский А. А. Механическое оборудование для производства строительных материалов и изделий / А. А. Борщевский, А. С. Ильин. – Москва : Высшая школа, 1987. – 367 с.

3.Горлов Ю. П. Технология теплоизоляционных и акустических материалов и изделий / Ю. П. Горлов. – Москва : Выс-

шая школа, 1989. – 384 с.

4.ГОСТ 21.401-88. Система проектной документации для строительства. Технология производства. Основные требования к рабочим чертежам. – Введ. 1988-07-01. – Москва : Гос. строит. комитет СССР.

5.ГОСТ 21.408-93. Система проектной документации для строительства. Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов. – Введ. 1994-04- 05. – Москва : Госстрой России.

6.Материаловедение и технология конструкционных материалов : учебник для вузов / О. С. Комаров [и др.] ; под общ. ред. О. С. Комарова. – 3- е изд., испр. и доп. – Минск : Новое Знание, 2009. – 671 с.

7.Борщевский А. А. Механическое оборудование для производства строительных материалов и изделий : учебник для вузов / А. А. Борщевский, А. С. Ильин. – Москва : Альянс, 2009. – 420 с.

90