33. Каландрование. Сущность процесса. Осн. Процессы происх-е в мат-ле при каланд-нии. Технологические процессы с использованием каландров.

К аланд-е прим. при пол-и тонких листов и пленок из непластифиц-го и пластифиц-ного ПВХ, ПЭ, при изгот-и линолеумов из высоконаполненных композиций на основе ПВХ, для пр-ва дуб­лированных материалов.

При каландровании материал в вязкотекучем состояния загружается в область 1 и последовательно проходит зазоры 2', 2" и 2"' между валками каландра, в результа­те чего образуется бесконечный тонкий лист или пленка.

при каландровании полимерный материал проходит через зазор только один раз, и для получе­ния листа или пленки с гладкой поверхностью он должен пройти через несколько зазоров, образованных валками каландра. В отличие от обработки на вальцах, осн. целью каландрования явл-ся не изменение состояния или строения материала, а придание ему формы листа или наложение слоя полимера заданной толщины на листовой материал, непрерывно подаваемый в зазор между валками.

Конструкция каландров и их работа.

К аландр: предст. собой машину, главн. раб. частью к-ой явл. парал-но распол-ные и вращающиеся навстречу друг другу валки. По числу валков каландры подразделяются на 2-, трех-, четырех-, пяти- и шестивалковые.

1 – двухвалк. каландр с вертик. распол-ем валков для изгот-я толстых пленок, для тиснения рисунка на пов-ти пленки;

2 - трехвалковый каландр с вертик. распол-ем валков для изгот-я ПВХ листов. и пленоч. мат-лов для полов, толст. пленок на основе эласт-ров;

3 – четырехвалк. каландр с вертик. распол-ем валков для изгот-я пленок из непластиф-ного ПВХ, листов. резины одно и двусторон. нанес-я покрытий из этих мат-лов на тканевую основу;

4 - четырехвалк. каландр с Г-образным распол-ем валков для пр-ва пленок из пластиф-ого ПВХ и дублирования;

5 - четырехвалковый каландр с L- образным расположением валков для изготовления пленок из непластифицированного ПВХ.

6 и 7 универс. четырехвалковые каландры Z и S-образного типов, для пр-ва пленок из ПВХ листовой резины, нанесения покрытий на различные основы.

Проходя через зазор между валками, каландруемый материал подвергается интенсивной деформации сдвига. При этом вследствие развития значительной высокоэластичной деформации, в каландруемом материале возникают нормальные напряжения, которые ориентированы в направлении движения материала. Т.к. скорость приема каландрованого листа обычно равна окружной скорости валков или иногда превышает её, то возникающие вследствие нормальных напряжений продольные деформации не успевают релаксировать и фиксируются в изделии. Продольная ориентация обуславливает заметную анизотропию свойств изделия. Возникает каландровый эффект. Мерой каландрового эффекта принято считать различие в значениях прочностных характеристик листа (σ_р, ε). Их определяют в направлении каландрования и перпендикулярно к нему. Каландровый эффект можно снизить или применением высоких температур каландрования, или путем закатки каландрованого листа без натяжения.

При дв-и мат-ла в межвалк. зазоре развива­ется давление р (распорное усилие), стремящееся раздвинуть валки. Под д-ем расп. усилия валки каландра прогиб-ся, и толщина изделия - листа или пленки — пол-ся неодинак. по ширине. Т.к прогиб валков в центре макс-н, толщина изделия в центре б. больше, чем на краях, на в-ну прогиба. Осн. сп-бы комп-и прогиба валков: бомбировка, перекрещивание валков и контризгиб валков (рис. 3.6).

Бомбировка закл. в придании калибр. валкам бочкообразной формы. Диаметр средн. части такого валка несколько больше, чем на его концах, а профиль пов-ти выполнен по параболе. Одна бомбировка не может обеспечить полной ком­пенсации прогиба валка при всех рабочих режимах.

Перекрещивание – внеш. калибрующий валок повор-ся в гори­з. пл-ти вокруг верт. оси, прох-ей ч/з середину валка.

Контр изгиб - валок кроме осн. опорных подш-ков оснащ. до­п. подш-ками, к к-ым прилож. силы F, выз-е изгибающий м-нт и прогиб валка, противопо­л. прогибу от распор. усилий.

Технологические процессы с использованием каландров.

На каландрах осуществляются следующие технологические процессы: 1) промазка ткани; 2) изготовление профилированной ленты или полосы; 3) тиснение поверхности материала; 4) дублирование ткани или листов материала; 5) обработка поверхностей жестких материалов; 6) удаление избыточной жидкой фазы из листов и лент жестких материалов;

Технологические процессы с использованием каландров рассмотрим на примере получения поливинилхлоридных пленок.

ПВХ явл. жесткоцепным аморф. полимером с Тст=85°С. Тем-ра перехода в в/т сост-е близка к тем-ре разложения. Для сниж-я темп-ры стекл. — улучш. эластич. св-в, морозост-ти— в полимер вводят пластиф-ры, при этом сни­ж-ся и тем-ра тек-ти, что улуч. условия перера­ботки. Для предотвр-я термодеструкции вводят стаб-ры — акцепторы хлороводорода (стеараты Са, кадмия, магния).

В состав ком-ций для пленок для уп-ки пищ. продуктов прим. эпоксидированное соевое масло. В состав рецептур м. вх. нап-ли и красители.

Н а стадии смеш-я достиг-ся равном. распред-е ингреди­ентов во всей массе композиции, пр-т капиллярн. поглощ-е пласт-ра зернами ПВХ - полимер набухает в пласт-ре, что сопров-ся частич. разрушением его надмол. стр-ры. Для производства пленок предпочтителен суспензионный ПВХ с высокой Повыш-е тем-ры сп-ет уск­-ю поглощения пласт-ра. В рез-те смеш-я получ. «сухая смесь», т. е. смесь ингредиентов, в к-ой пласт-р полностью поглощен ПВХом. Смешение ингредиентов произв. чаще всего в лопастных смесителях или центробежных лопастных смесителях (турбосмесителях).

Пар-рами пр-са смеш-я явл. тем-ра, частота вращ-я ротора и продол-ть операции. Пригот. смесь-композиция пост. в червяч. осциллирующий смеситель (ЧОС), где композиция переходит в вязкотек. состояние, темп. режим 140—160°С в зав-ти от состава композиции.

Обработка полученной в результате пластикации в червячном смесителе массы на обогреваемых смесительных вальцах завершает подготовку материала к формованию пленки на каландре. На вальцах происходит дополнительная пластикация материала и удаление летучих веществ. Коэффициент фрикции при вальцевании массы составляет 1,2—1,4, величина зазора между валками устанавливается в пределах 0,5-1,0 мм. Температурный режим вальцевания определяется рецептурным составом композиции (°С):

Каландрование вальцованной смеси осуществляется на четырехвалковом Г-образном каландре. Коэффициент фрикции устанавливается в пределах 1,1—1,3, температурный режим каландрования (ЧС) так же, как и при вальцевании, зависит от рецептуры пленок.

34. Способы утилизации полимерных отходов. Технологические и бытовые отходы. Вторичные полимеры, методы их модификации.

Сущ-ет 2 метода утилизации пластмасс:

Захоронение 2. Утилизация.

Утилизация бывает: а) сжигание б) повторная переработка.

Сжигание проводиться с целью

- получ. тепловой энергии в мусоросжигательных печах, при этом происходит потеря сырья и загрязнение дымов. газами

-термич разлложение из ВМС до НМС

- пиролиз (до 600С) с получением - жидких продуктов; - гозооразных продуктов; - получение технического углерода;

- термолиз с использ. Кат. Для получения мономеров.

Повторн. перерабтка найб. качеств.Она требует дополнительных затрат на сортировку по видам пластмасс, промывку сушку и измельчение. При этом способе в вторичном сырье необходимо добавлять разл добавки с целью восстановления св-в полимеров.

Существуют следующие методы модификации втор. Полимерного сырья:

1.Химический (сшивание пероксидами, Si-органическими ж-тями- полиорганосилаксаны) 2. Физикохимический (введение различных добавок кот. Являются пластификаторами) 3. Физический (введ. Неорг наполнителей и различные технологические воздействия на полимеры)

Существуют направления создания полимеров способных разлагаться в природе на безвредные компоненты:

1 Создание биоразлагаемых полимеров на основе полиэфиров карбоновых кислот ( полилактид разлогается за 1 месяц в почве)

2 Композиц. материалы на основе природных полимеров (добавление природных наполнителей кот. способны разлогаются).

3 Модиф-ия сущ-х промышленных полимеров с целью их скорейшего био- и фото- разложения.( добавл. винилкетона 2-5% разл.УФ-лучами)