МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"Московский государственный университет тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова"

Рег. №____ Кафедра химии и технологии переработки пластмасс и полимерных композитов

Муканов Михаил Андреевич проект цеха по производству полиэтиленовых пленок методом экструзии с последующими вытяжкой и раздувом рукава

дипломный проект по специальности 240502.65 "Технология переработки пластических масс и эластомеров"

Заведующий кафедрой ХТПП и ПК,

проф., д.т.н. И.Д. Симонов-Емельянов

Руководитель

проф. каф. ХТПП и ПК,

д.т.н. С.В. Власов

Консультанты

по экономической части

проф. каф. ЭЭ и ОП, д.э.н. С.Ю.Ягудин

по охране труда и экологической безопасности

асс. каф. ПЭ и БТ Л.А. Ковалёва.

по защите в ЧС

доц. каф ЗОХП Г.Н. Тащилин

по патентной экспертизе

доцент каф. ХТПП и ПК,

к.т.н. П.В.Суриков

Студент группы ПС-61 М.А.Муканов.

Москва 2012

Оглавление

Оглавление 2

Введение 11

Рассмотреть физико-химические процессы, происходящие в ходе экструзии; 12

Оптимально подобрать сырье, оборудование и способ переработки; 12

Обосновать технологические режимы переработки. 12

1 Анализ процесса изготовления рукавных пленок 13

1.1 физико-химические основы экструзии 13

Загрузка сырья 14

Зона питания 14

Зона плавления. 16

Зона дозирования 16

Течение расплава через формующую оснастку 17

Раздув, вытяжка и охлаждение заготовки-рукава 17

1.2 Конструктивные особенности используемого для экструзии полиэтиленовой пленки оборудования 18

1.3 Особенности перерабатываемого материала. 19

1.4. Обзор методов получения пленки 20

ввозможность получения пленок, имеющих «сбалансированные» показатели механических свойств в продольном и поперечном направлениях; 20

ннезначительная, по сравнению с пленками, получаемыми плоскощелевой экструзией, склонность рукавных пленок к расщеплению на продольные полосы при ударных нагрузках; 20

возможность получения двуусно-ориентированных пленок, которые могут применяться в качестве термоусадочного упаковочного материала; 20

возможность получения более прочной пленки при той же толщине и используемом материале, чем при плоскощелевой экструзии; 20

уудобство применения полученной пленки для изготовления мешков; 20

ннизкая отходность производства благодаря исключению операции по обрезке кромок; 20

ввозможность на головках сравнительно малых размеров получать пленки большей ширины. 20

К недостаткам метода следует отнести: 21

сравнительная сложность используемой оснастки; 21

меньшая, по сравнению с плоскощелевой экструзией, производительность; 21

склонность пленки к складкообразованию; 21

меньшая прозрачность пленки. 21

1.5Влияние параметров переработки на свойства пленки 23

Обеспечение одинаковой по всем участкам кольцевого зазора объемной скорости экструзии; 29

ппостоянство вязкости расплава; 29

ообеспечение равномерной температуры потока расплава; 29

ппостоянство раздувания горячей заготовки. 29

2 Технологическая часть 33

2.1 Требования к готовой продукции 33

2.2. Выбор материала 34

Атмосферостойкость; 34

вводостойкость; 34

хомическая стойкость; 34

ппрочность; 34

ээластичность; 34

ударопрочность. 34

2.3 Выбор оборудования и формующей оснастки. 36

Краткое описание формующей линии 37

Гидравлическое сопротивление формующей головки должно обеспечивать оптимальную производительность экструдера и гомогенность расплава при его подготовке в экструдере. 40

Формующие каналы головки должны обеспечить равномерный выход расплава по периметру формующей щели о толщине, температуре и скорости. При этом факторы, определяющие так называемую память расплава, а именно разность величины и скоростей деформации по периметру, должны быть сведены к минимуму. 40

Каналы головки при формировании заготовки не должны иметь застойных зон, так как материал, долго находящийся при высокой температуре в головке, начинает разлагаться. 40

При заданной производительности скорости экструзии в каналах головки не должны превышать критические для сохранения качественной поверхности экструдируемого расплава на выходе из головки (поверхность экструдата должна быть гладкой). 40

Конструкция головки должна быть легко разборной и обеспечивать заданную точность размеров каналов во всех сечениях при заданных давлениях и температурах. Эти требования вызваны необходимостью частой чистки головки, которую осуществляют как при переходе с одного материала на другой, так и при образовании налета разложившегося полимера при длительной работе на одном материале. 40

Поверхности контакта головки с расплавом должны быть устойчивы против коррозии и иметь незначительную шероховатость, которая уменьшает вероятность образования налета на стенках каналов головки. Это увеличивает срок службы головки и повышает размерную точность. 41

Обогрев (охлаждение) головки должен обеспечивать равномерное температурное поле по периметру. Следует учитывать, что неравномерное температурное поле окружающей среды вызывает отклонение по периметру заготовки (например, в случае применения угловой головки с червячным прессом и фильтром тепловой поток со стороны обогрева фильтра вызывает изменение температуры корпуса головки при работе в адиабатическом режиме.) При конструировании головок с охлаждением или термостатированием формующей щели температура носителя на входе в каналы не должна превышать температуру на выходе более чем на 1-20. °С, что достигается увеличением расхода теплоносителя. 41