Matrite din lemn plastic. Arborele lichid de bricolaj - creăm lemn-plastic acasă. Pregătirea pentru producție

În acest articol vă vom spune cum puteți face un popular material de construcții numit un copac lichid de bricolaj și, de asemenea, descrie toate avantajele acestuia.

Orice meșter de acasă știe că produsele din lemn se tem impacturi negative o varietate de factori operaționali, ceea ce reduce durata de viață a acestora. În același timp, copacul este iubit de mulți oameni și constructori profesioniști. Este prietenos cu mediul, arată grozav, încarcă o persoană cu energie pozitivă și are multe alte avantaje.

produs din lemn lichid

Din aceste motive, experții încearcă de mult timp să vină cu un înlocuitor pentru lemnul natural, care să nu fie diferit din punct de vedere vizual și fizic de lemn, depășindu-l pe acesta din urmă prin calitatea și rezistența la influența fenomenelor naturale. Cercetarea a avut succes. Industria chimică modernă a reușit să creeze un material unic - lemn artificial lichid. A spart literalmente piețele construcțiilorîn toată lumea. Acum, un astfel de copac este vândut sub abrevierea WPC (compozit lemn-polimer). Materialul care ne interesează este alcătuit din următoarele componente:

1. Baza din lemn mărunțit - de fapt, procesarea deșeurilor lemn natural. Într-unul sau altul compozit ele pot conține de la 40 la 80%.
2. Polimeri chimici termoplastici - cloruri de polivinil, polipropilene și așa mai departe. Cu ajutorul lor, baza de lemn este asamblată într-o singură compoziție.
3. Aditivi numiti aditivi. Acestea includ coloranți (colorați materialul în nuanța dorită), lubrifianți (crește rezistența la umiditate), biocide (protejează produsele de mucegai și insecte dăunătoare), modificatori (păsțin forma compozitului și îi asigură rezistența ridicată), agenți de spumă ( permit reducerea greutății WPC).

Aceste componente sunt amestecate în anumite proporții, încălzite puternic (până când compoziția devine lichidă), amestecul este polimerizat și apoi este alimentat în forme speciale sub presiune ridicata si misto. În urma tuturor acestor acțiuni, se obține o compoziție care are flexibilitate și rezistență excelentă la coroziune, elasticitate și rezistență la impact. Și cel mai important - WPC are o aromă magică a lemnului natural, precum și o culoare și o textură identice cu lemnul real.

Sperăm că din scurta noastră recenzie ați înțeles cum se produce lemnul lichid și ați dat seama ce este. Produsele din lemn-polimer descrise se caracterizează printr-o serie de avantaje operaționale. Iată principalele de mai jos:

• rezistență crescută la deteriorarea mecanică;
• rezistență la schimbările de temperatură (produsele din WPC pot fi operate atât la +150 ° С, cât și la -50 °);
• rezistență ridicată la umiditate;
• ușurință în autoprocesare și instalare (în aceste scopuri, se folosește un instrument care lucrează cu lemn natural);
• durată lungă de viață (cel puțin 25-30 de ani);
• o gamă largă de culori;
• rezistență la ciuperci;
• ușurință de întreținere (compozitul este ușor de curățat, poate fi răzuit, lăcuit, vopsit în orice culoare).

decor lemn plastic

Un avantaj important al lemnului plastic este că are un cost foarte accesibil. Acest lucru se realizează prin utilizarea produselor de prelucrare secundară (placaj mărunțit, rumeguș, așchii) în producția de WPC. Este greu să găsim lipsuri în materialul pe care îl luăm în considerare, dar ele există. Și cum fără ea? Există doar două dezavantaje ale plasticului din lemn. În primul rând, atunci când îl utilizați în sufragerie, este necesar să echipați o ventilație de înaltă calitate. În al doilea rând, WPC nu este recomandat pentru utilizare în cazurile în care umiditatea ridicată și temperatura ridicată a aerului sunt prezente în mod constant și simultan în cameră.

Caracteristicile speciale ale unui compozit din lemn și plastic fac posibilă fabricarea diferitelor produse de construcție din acesta. Acest material este utilizat pentru producerea de tablă exterior, netedă, goală, ondulată și solidă (cu alte cuvinte, podele). Balustrade șic, balustrade artistice, garduri de încredere, foișoare luxoase și multe alte structuri sunt realizate din WPC. Plasticul din lemn vă va permite să echipați luxos interioarele din spațiul dvs. de locuit și să vă faceți zona suburbană cu adevărat frumoasă.

Costul compozitului descris depinde de ce polimer este utilizat pentru fabricarea acestuia. Dacă producătorul face WPC din materii prime din polietilenă, prețul produsului finit va fi minim. Dar este de remarcat faptul că astfel de produse nu sunt rezistente la radiațiile ultraviolete. Dar polimerii de clorură de polivinil conferă plasticului lemnului o rezistență ridicată la foc și razele UV și, de asemenea, îl fac foarte durabil. Produsele din WPC (în special, decking) sunt de obicei împărțite în fără sudură și cu cusături. Primele sunt montate fără cleme, șuruburi și alte feronerie. Astfel de plăci pur și simplu se împletesc între ele, formând o suprafață solidă și solidă.

lemn material plastic

Dar pentru instalarea produselor cu cusături, este necesar să se utilizeze elemente de fixare din plastic sau metal (cel mai adesea clemele acționează ca atare). Plăcile sau plăcile WPC pot fi goale sau solide. Pentru amenajarea verandelor caselor private, este mai bine să folosiți produse cu goluri. Sunt ușoare și foarte ușor de lucrat. Lemn-plasticul plin, care este capabil să reziste la sarcini semnificative, este mai potrivit pentru așezarea în locuri publice (diguri, restaurante și baruri de vară, punți de nave), unde există un trafic ridicat de oameni.

Atunci când alegeți plăci din WPC, acordați atenție grosimii pereților acestora (trebuie să fie de cel puțin 4-5 mm), înălțimii rigidizărilor (cu cât sunt mai mari, cu atât produsele vor fi mai fiabile în funcțiune) și numărul acestora. (cu cât mai multe coaste, cu atât este mai puternic design).

De asemenea, ar trebui să alegeți cu înțelepciune lățimea panourilor și plăcilor compozite. Există un punct de înțeles aici. H Cu cât cumpărați produse mai largi, cu atât vă va fi mai ușor să lucrați cu ele, deoarece pentru instalarea unor astfel de plăci veți avea nevoie de mult mai puține elemente de fixare . Mai multe încă sfaturi utile Pentru dumneavoastră. Verificați la vânzători din ce rumeguș a fost făcut WPC. Dacă producătorul a folosit lemn de esență moale în aceste scopuri, este mai bine să căutați un alt material. De ce? Din motivul că compozitele pe bază de conifere sunt considerate periculoase de incendiu. Și caracteristicile de rezistență ale unor astfel de produse lasă mult de dorit. WPC bazat pe reciclarea deșeurilor copaci de foioase lipsit de aceste neajunsuri.

În cazurile în care dungi sau zone ușoare sunt vizibile clar pe panourile compozite (plăci, plăci), fiabilitatea operațională a produselor va fi scăzută. Cel mai probabil, producătorul a folosit făină de lemn de calitate scăzută și, în plus, prost măcinată. Astfel de panouri, de regulă, au un indice scăzut de rezistență la apă. Ele nu pot fi folosite în aer liber. Prezența unei culori neuniforme pe suprafața sa (pete, tranziții clar vizibile de nuanțe) vorbește și despre calitatea insuficientă a WPC.

Și acum cel mai interesant. Dacă doriți, puteți face cu ușurință un analog demn de WPC acasă. Plasticul din lemn de casă este fabricat din rumeguș și lipici PVA obișnuit și este folosit pentru restaurare placa de parchet, repararea laminatului pe podea, restaurarea altora podele din lemn. Poate fi folosit și pentru fabricarea de pardoseli brute pentru podele din foișoare și în incinte auxiliare.

Material compozit din rumeguș și lipici

WPC se face manual conform următoarei scheme:

1. Măcinați rumegușul într-o râșniță de cafea sau de mână până la o pulbere fină.
2. Adăugați lipici PVA la rumegușul zdrobit (proporții - 30 până la 70%) și amestecați aceste componente până obțineți un amestec cu o consistență de pastă.
3. Turnați colorantul în compoziția făcută (se recomandă utilizarea aditivilor folosiți pentru obișnuit vopsea pe baza de apa). Amesteca totul din nou.

Deci ai făcut un lemn-plastic de casă! Simțiți-vă liber să umpleți găurile în această compoziție podele de lemn. După ce WPC s-a întărit, zona restaurată va trebui doar șlefuită folosind smirghel cu granulație fină. O compoziție de bricolaj poate fi folosită și pentru a dota noi podele. Colectați, faceți WPC de casă în cantitățile potrivite și umpleți-l cu o structură de cofraj. Grosimea plăcilor de casă în acest caz ar trebui să fie de cel puțin 5 cm.

22.05.2015

Materialele plastice din masa presă de lemn (MDP) sunt produse prin prelucrarea sa piezotermă în matrițe care oferă părți din configurația necesară.
Materiale. Pentru fabricarea maselor de presă de lemn de diferite tipuri, furnir cu o grosime de 0,5-1,8 mm, conținut de umiditate de până la 12%, deșeuri din materiale plastice laminate, deșeuri din industriile de prelucrare a lemnului - așchii și rumeguș. Deșeurile de lemn nu trebuie să conțină incluziuni de scoarță și putregai, iar deșeurile de PAL sunt tăiate în bucăți de până la 120 mm lungime pentru a fi încărcate în concasor.
Lacuri de bachelit SBS-1 și LBS-3, rășină fenol-formaldehidă SFZh-3011 și alcooli fenolici B și C sunt utilizați ca lianți la fabricarea maselor de presă.Concentrația de lac de bachelită înainte de impregnare ar trebui să fie de 43-45%, iar fenolul -rășină formaldehidă 28-35%. Uleiul mineral, acidul oleic, coloranții, pulbere de aluminiu, argint grafit, pulbere de cupru etc. sunt utilizate ca aditivi care îmbunătățesc proprietățile produselor MDP.
Proces tehnologic produs de MDP. Procesul tehnologic de producere a MDP constă din următoarele operații: prepararea particulelor de lemn condiționat, prepararea unei soluții de lucru a unui liant, dozarea și amestecarea particulelor de lemn cu un liant și un modificator și uscarea masei.
Caracteristicile procesului tehnologic de producere a MDP sunt asociate cu tipul de deșeuri lemnoase utilizate, la fabricarea masei de presare din rumeguș (Fig. 106, a), acestea sunt cernute pe o sită vibrantă cu celule de dimensiuni 10x10 mm pt. fracții mari și 2x2 mm - pentru fine. Particulele condiționate intră în uscător, unde sunt uscate la 80-90 ° C până la un conținut de umiditate de 3-8%. Pentru uscare se folosesc uscătoare cu tambur, curea și fântână cu aer.
Atunci când se utilizează furnir și deșeuri de PAL ca materie primă, procesul tehnologic include operarea de zdrobire a lemnului în concasoare (Fig. 106, b). Concasoarele cu ciocan, cum ar fi DKU-M, sunt folosite pentru a măcina furnir. Zdrobirea furnirului se realizează cu cuțite și ciocane montate pe rotorul mașinii. Pe măsură ce particulele sunt zdrobite până la fracțiunea dorită, ele sunt evacuate printr-o sită înlocuibilă și îndepărtate prin transport pneumatic în buncăr. Ca rezultat, se formează particule de lemn în formă de ac cu o lungime de 5-60 mm, o lățime de 0,5-5 mm și o grosime de 0,3-2 mm. Pentru zdrobirea deșeurilor de PAL se folosește un concasator cu ciocan C-218, care zdrobește și sortează particulele de lemn. Lungimea particulelor după zdrobire este de 12-36 mm, lățimea este de 2-7 mm, grosimea este de 0,5-1,2 mm. Dimensiunile particulelor depind de scopul MDP.
Particulele de lemn cu un liant sunt amestecate în mixere cu lamă vierme, iar rumeguș - în mixere cu rulare. Rolele de rulare, atunci când se deplasează de-a lungul unui strat de rumeguș, le zdrobesc în fibre, ceea ce oferă în continuare proprietăți fizice și mecanice crescute ale produselor din MDP. Particulele de lemn și liantul sunt dozate în greutate. Amestecarea acestora se face prin furnizarea de particule de lemn în porții de 80-100 kg. Temperatura soluției de impregnare, în funcție de vâscozitatea acesteia, este de 20-45 °C. Durata amestecării în mixerele cu șurub depinde de tipul de particule. Rumegul, așchii și particulele de furnir sunt amestecate timp de 10-30 de minute, iar particulele de PAL - 15-20 de minute. Cantitatea de rășină uscată în MDP ar trebui să fie de 25-30%, respectiv 12-15%. Durata amestecării în mixere în funcțiune este de 30-40 de minute, iar conținutul de rășină uscată în masa presei este de 25-35%.
Modificatorii sunt introduși în mixere după încărcarea soluției de impregnare în următoarea cantitate, %: acid oleic 0,8-1,5, urotropină 1-3, coloranți 2-5, grafit 2,5-10, pulbere de aluminiu sau pulbere de cupru 1,5-3, ulei mineral 10-20.
Uscarea masei presei se efectuează la 40-50 °C timp de 30-60 minute până la un conținut de umiditate de 5-7%. Pentru aceasta, se folosesc aceleași unități ca și pentru uscarea particulelor de lemn brut.
Proces tehnologic de producere a produselor din MDP. Pentru fabricarea produselor, MDP poate fi utilizat sub formă de masă vrac sau sub formă de brichetă obținută ca urmare a compactării sale preliminare. Utilizarea brichetelor face posibilă dozarea MDP mai precisă, reducerea volumului camerei de încărcare a matriței de 2-3 ori și accelerarea procesului de preîncălzire. Brichetele cu forma corespunzatoare formei produsului (cilindri, paralelipipedi etc.) se realizeaza in prese sau matrite speciale de brichetare. Brichetarea se realizează sub presiune de 20 MPa. La temperaturi de până la 25 ° C, durata menținerii sub presiune este de 1 minut, la 50-60 ° C - 0,5 minute.
Pentru a reduce ciclul de presare a produselor din MDP, acesta este preîncălzit. La 60-70 ° C, încălzirea se efectuează timp de 30-60 de minute, iar la 140 ° C - până la 5 minute. Cea mai uniformă încălzire se realizează în domeniul HDTV. Se folosesc, de asemenea, încălzire convectivă, prin inducție și alte tipuri de încălzire.
Produsele din MDP sunt produse prin presare la cald în prese hidraulice în matrițe de oțel de tip închis. Presarea se realizează prin metode directe și prin injectare (Fig. 107). În presarea directă, presiunea acționează direct asupra masei din cavitatea matriței. În turnarea prin injecție, MDP curge sub presiune din cavitatea de încărcare în cavitatea de turnare, presarea directă este utilizată la fabricarea de produse simple și de dimensiuni mari. Metoda de turnare produce produse cu pereți subțiri și o configurație complexă. În procesul de presare, MDP se încălzește, se înmoaie, se condensează, se răspândește în cavitatea matriței și se întărește.

Presiunea de presare a MDP cu curgere redusă depinde de configurația pieselor și de metoda de presare. La presarea directă a pieselor cu contur drept, este de 40-50 MPa. În timpul turnării prin injecție a pieselor cu un contur figurat în procesul de perforare a masei presei în matriță, presiunea este de 80-100 MPa, în timpul presării - 40-50 MPa.
Temperatura matriței pentru presare directă este de 145 ± 5 °C. Durata presarii depinde de grosimea peretelui produsului. Pentru produsele cu o grosime a peretelui de până la 10 mm, când matricea și poansonul sunt încălzite, este de 1 min / mm, când numai matricea este încălzită - 1,5-2 min / mm, pentru produsele cu perete grosime mai mare de 10 mm - 0,5 și respectiv 1 min, /mm.
în timpul turnării prin injecție, MDP este mai întâi compactat la o temperatură a matriței de 120-125 ° C timp de 1-2 minute. Masa este presată în matriță la aceeași temperatură. Sfârșitul acestei perioade de presare este determinat de momentul în care începe căderea de presiune. Presarea se efectuează la 145-165 °C timp de 4 minute. După terminarea presării, produsele sunt răcite.
Produsele cu o suprafață mare de contact cu matrița sunt răcite împreună cu acesta la 40-60 °C. Produsele cu pereți subțiri sunt răcite în stare prinsă în dispozitive speciale sub o presiune de 0,2-0,3 MPa. Părțile unei configurații simple și piesele, ale căror dimensiuni nu impun cerințe ridicate, sunt răcite în stare liberă.
Prelucrarea produselor din MDP constă în principal în îndepărtarea fulgerului și a spru-urilor. Prelucrarea suplimentară pentru a schimba forma și dimensiunea pieselor se efectuează pe mașini de tăiat metal.
La producerea a 1 tonă de MDP se consumă: lemn uscat 1,8-2 mc, rășină 600 kg, Alcool etilic 340 l, abur 2 t, electricitate 70 kWh.

Sarcina de fabricare a produselor din materiale compozite termoplastice lemn-polimer este fundamental simplă - combinarea tuturor ingredientelor viitorului compozit într-un material omogen și formarea unui produs cu forma dorită din acesta. Cu toate acestea, implementarea sa necesită un anumit set de echipamente tehnologice destul de complexe.

1. Principii generale ale tehnologiei.

Materia primă pentru producția de WPC este făina de lemn (sau fibre), rășina de bază sub formă de suspensie sau granule și până la 6-7 tipuri de aditivi (aditivi) necesari.

Există două scheme fundamental diferite pentru obținerea produselor de extrudare din WPC termoplastic:

• proces în două etape (compunere + extrudare),
• proces într-o singură etapă (extrudare directă).

Într-un proces în două etape, un compus din lemn-polimer este mai întâi făcut din ingredientele originale. Rășina și făina sunt în două silozuri. Făina uscată într-o instalație specială și rășina sunt trimise la un dozator de greutate și intră în mixer, unde este bine amestecată fierbinte cu adăugarea aditivilor necesari. Amestecul rezultat se formează în continuare sub formă de granule de dimensiuni medii (pelete), care sunt apoi răcite într-un dispozitiv special (răcitor).

Orez. 1. Schema de obtinere a compusului lemn-polimer granulat

Apoi, acest compus este utilizat pentru extrudarea produselor de profil, vezi diagrama secțiunii de extrudare, Fig. 2.

Orez. 2. Schema secțiunii de extrudare

Granulatul este introdus în extruder, încălzit la o stare plastică și forțat prin matriță. Profilul extrudat este calibrat, tăiat transversal (și, dacă este necesar, de-a lungul) și așezat pe masa de primire.

Compusul lemn-polimer este folosit și pentru turnarea sau presarea produselor din WPC termoplastic.

În cazul extrudării directe, ingredientele sunt trimise direct la extruder, vezi, de exemplu, una dintre schemele de organizare a procesului de extrudare directă WPC din Fig. 3.

Orez. 3. Schema extrudarii directe a compozitelor lemn-polimer.

În acest caz, făina de lemn este alimentată din buncăr la uscător, uscată la un conținut de umiditate mai mic de 1% și intră în buncărul de depozitare. Apoi, făina și aditivii din dozator intră în dozator, iar din acesta - în mixer (mixer). Amestecul (compusul) preparat în mixer este alimentat în rezervorul de stocare al extruderului folosind un sistem de transport. Rășina, pigmentul și agentul de lubrifiere din recipiente adecvate sunt introduse în extruder, unde sunt în final amestecate, încălzite și extrudate printr-o matriță. Apoi, profilul rezultat este răcit (și dacă este necesar) calibrat și apoi tăiat la lungimea dorită. Această schemă se numește extrudare directă.

Ambele scheme sunt acum utilizate pe scară largă în industrie, deși mulți consideră extrudarea directă ca fiind mai avansată.

Există întreprinderi în străinătate care sunt specializate doar în producția de granule pentru WPC, adică. de vânzare. De exemplu, la WTL International, capacitatea instalatiilor de acest tip este de pana la 4500-9000 kg/h.

Pentru o dispunere aproximativă a echipamentului secțiunii de extrudare (linia) pentru extrudarea directă a pieselor de profil, consultați următoarea diagramă.

În funcție de scopul proiectului, producția de WPC extrudat poate fi implementată sub forma unei secțiuni compacte pe o singură instalație, sau sub forma unui atelier (o fabrică cu mai multe sau mai puține linii de producție.

Întreprinderile mari pot avea zeci de instalații de extrudare.

Temperaturi limitatoare ale procesului de extrudare pt tipuri diferite rășinile de bază sunt prezentate în diagrama din Fig.6.

Fig.6. Temperaturi limită ale amestecului de lucru (linia 228 grade - temperatura de aprindere a lemnului)

Notă. Majoritatea polimerilor naturali și sintetici la temperaturi peste 100 de grade. C este predispus la degradare. Acest lucru se datorează faptului că energia moleculelor individuale devine suficientă pentru a distruge legăturile intermoleculare. Cu cât temperatura este mai mare, cu atât astfel de molecule devin mai multe. Ca rezultat, lungimea lanțurilor moleculare de polimer este redusă, polimerul este oxidat și proprietățile fizice și mecanice ale polimerului sunt înrăutățite semnificativ. Când sunt atinse temperaturi limită, degradarea moleculelor de polimer are loc la scară masivă. Prin urmare, în compunerea la cald și extrudarea, este necesar să se controleze cu atenție temperatura amestecului și să se străduiască să o reduceți și să reduceți timpul de funcționare. Degradarea polimerilor are loc și în timpul îmbătrânirii naturale a compozitului atunci când este expus la radiații ultraviolete. Nu numai plasticul este supus degradării, ci și moleculele de polimer care alcătuiesc structura componentei lemnoase a compozitului.

Presiunea amestecului topit în cilindrul extruderului este de obicei între 50 și 300 bar. Depinde de compoziția amestecului, de designul extruderului, de forma profilului extrudat și de debitul de topire. Extruderele moderne și puternice sunt proiectate pentru presiuni de funcționare de până la 700 bar.

Viteza de extrudare a WPC (adică, viteza de curgere a topiturii din matriță) este în intervalul de la 1 la 5 metri pe minut.

Partea principală a acestui proces tehnologic este extruderul. Prin urmare, mai jos vom lua în considerare câteva tipuri de extrudere.

2. Tipuri de extrudere

În literatura internă, extruderele sunt adesea denumite prese cu vierme. Principiul de funcționare al extruderului este „principiul mașinii de tocat carne” binecunoscut tuturor. Un șurub rotativ (vierme) captează materialul de la intrare, îl compactează în cilindrul de lucru și îl împinge în matriță sub presiune. În plus, amestecarea și compactarea finală a materialului are loc în extruder.

Mișcarea materialului în extruder în timpul rotației șurubului are loc datorită diferenței de coeficienți de frecare a materialului pe șurub și cilindru. După cum a spus figurativ un expert străin: „Polimerul se lipește de butoi și alunecă de-a lungul șurubului”.

Căldura principală din cilindrul de lucru este eliberată datorită comprimării amestecului de lucru și a forțelor de frecare semnificative ale particulelor sale pe suprafața extruderului și reciproc. Pentru prelucrarea materialelor termoplastice, extruderele sunt echipate cu dispozitive suplimentare pentru încălzirea amestecului de lucru, măsurarea temperaturii și menținerea acesteia (încălzitoare și răcitoare).

În industria plasticului, cele mai comune, datorită simplității lor relative și prețului relativ scăzut, sunt extruderele cu un singur cilindru (cu un singur șurub), vezi diagramă și foto, fig. 7.

Orez. 7. Schema standard și aspectul unui extruder cu un singur cilindru: 1- buncăr; 2- melc; 3- cilindru; 4- cavitate pentru circulatia apei; 5- incalzitor; 6- zăbrele; 7- formarea capului. Fazele procesului (I - alimentare cu material, II - încălzire, III - compresie)

Principalele caracteristici ale extruderului sunt:

• diametrul cilindrului, mm
• raportul dintre lungimea cilindrului și diametrul acestuia, L/D
• viteza de rotație a șurubului, rpm
• puterea motorului și a încălzitorului, kW
• productivitate, kg/h

Notă. Performanța pașaportului extruderului este o valoare condiționată. Performanța reală a extruderului poate diferi semnificativ de specificația într-un anumit proces, în funcție de materialul care este prelucrat, designul matrițelor, echipamentul de post-extruziune etc. Indicatorii de performanță ai unui anumit proces de extrudare sunt raportul dintre productivitate și consumul de energie, costul echipamentului, numărul de personal etc.

Următoarea diagramă prezintă diferențele de performanță ale extruderelor din seria TEM ale companiei engleze NFM Iddon Ltd în fabricarea de granule și profile pe diferite compoziții WPC.

Următorul tip este extruder cu șurub conic. Din punct de vedere structural, este similar cu un extruder cilindric, dar șurubul și cavitatea de lucru sunt realizate sub formă de con. Acest lucru face posibilă apucarea și împingerea materialului liber mai puternic în interior zonă de muncă, compactați-l și ridicați rapid presiunea în zona matriței la nivelul necesar.

Notă. Extruderele cilindrice și conice cu un singur șurub pot fi utilizate în producția de profile termoplastice WPC într-un proces în două etape, de exemplu. la prelucrarea compusului WPC finit.

Mai productive sunt extruderele cu două șuruburi cilindrice sau conice, vezi fig. 8. În plus, au proprietăți de amestecare semnificativ mai bune. Șuruburile extruderului se pot roti într-o direcție sau în direcții opuse.

Orez. Fig. 8. Scheme de șuruburi ale extruderelor cu doi cilindri și două conuri: zonă de alimentare, zonă de compresie, zonă de ventilație, zonă de dozare

Proiectarea unei mașini cu două șuruburi este mult mai complicată și mai scumpă.

Șuruburile extruderelor moderne sunt o structură complexă, vezi Figura 6.9.a. iar fig. 6.9.b.

Fig.1.9. Fereastra pe bune
monitorizarea procesului în extruder.

În cavitatea de lucru a extruderului au loc diferite procese mecanice, hidraulice și chimice, a căror observare și descriere exactă este dificilă. Pe Fig. 9 prezintă o fereastră specială din sticlă blindată pentru observarea directă a procesului de extrudare (FTI)

Datorită productivității lor ridicate și proprietăților bune de amestecare, mașinile cu două șuruburi sunt folosite pentru a implementa schema de extrudare directă a WPC termoplastic. Acestea. ele efectuează atât amestecarea componentelor, cât și alimentarea cu amestecul de lucru pregătit la filă. În plus, extruderele cu două șuruburi sunt adesea folosite într-un proces în două etape ca amestecători pentru a produce pelete WPC.

Șuruburile mașinilor cu două șuruburi nu au neapărat doar suprafețe elicoidale. Pentru a le îmbunătăți proprietățile de amestecare, pe șuruburi pot fi realizate secțiuni speciale de amestecare cu alte tipuri de suprafețe, care asigură o schimbare semnificativă a direcției și naturii mișcării amestecului de lucru și, prin urmare, o amestecare mai bună.

Recent, firma japoneză Creative Technology & Extruder Co. Ltd pentru prelucrarea compozițiilor lemn-polimer a fost propusă schema combinata proiectarea unui extruder, în care un extruder cu două șuruburi și un extruder cu un singur șurub sunt combinate într-un singur corp de cilindru.

Principalele mecanisme ale fenomenelor care au loc în timpul extrudarii materialelor termoplastice sunt bine înțelese. În termeni generali, a se vedea, de exemplu, anexa „Introducere în extrudare”

Notă. Un extruder cu discuri a fost utilizat în instalația pentru producția de foi de lemn-polimer de la Rostkhimmash. În unele cazuri, în producția de WPC, extrudarea cu piston poate fi utilizată în loc de extrudarea cu șurub.

Exista metode speciale simularea matematică pe computer a proceselor de extrudare utilizate pentru calcularea și proiectarea extruderelor și matrițelor, vezi Fig. 10. iar în sistemele computerizate de control pentru extrudere.

Orez. 10. Sistem de simulare pe calculator a proceselor de extrudare.

Extrudoarele utilizate în producția de WPC trebuie să fie echipate cu un dispozitiv eficient de degazare pentru a elimina vaporii și gazele și să aibă suprafețe de lucru rezistente la uzură, cum ar fi un butoi adânc nitrurat și un șurub ranforsat cu molibden.

În mod tradițional, tehnologia de producție WPC folosește făină de lemn cu un conținut de umiditate mai mic de 1%. Cu toate acestea, noile extrudere moderne, concepute special pentru producția de WPC, sunt capabile să proceseze făina cu un conținut de umiditate de până la 8%, deoarece sunt echipate cu un sistem puternic de degazare. Unii oameni cred că vaporii de apă generați în extruder ajută într-o oarecare măsură la facilitarea procesului de extrudare, deși aceasta este o afirmație controversată. De exemplu, compania Cincinnati Extrusion indică faptul că extruderul fabricat de compania mod. Fiberex A135 la un conținut de umiditate al făinii de 1-4% va avea o productivitate de 700-1250 kg/h, iar la 5-8% doar 500-700 kg/h. Astfel, un extruder standard, chiar echipat cu un sistem de degazare, nu este încă un uscător, ci pur și simplu capabil să îndepărteze mai mult sau mai puțin eficient o cantitate mică de umiditate din amestecul de lucru. Cu toate acestea, există excepții de la această situație, de exemplu, extruderul finlandez Conex descris mai jos, care poate funcționa și pe materiale umede.

Ca regulă generală, apa trebuie îndepărtată complet din material în timpul extrudarii pentru a obține o structură compozită densă și durabilă. Cu toate acestea, dacă produsul va fi folosit în interior, atunci acesta poate fi mai poros și, în consecință, mai puțin dens.

Unul dintre extrudere, proiectat special pentru producerea de compozite lemn-polimer, este prezentat în Fig. unsprezece.

Orez. 11. Extruder model DS 13.27 de la Hans Weber Gmbh, tehnologie „Fiberex”

Extruderele utilizate în procesul în două etape de pre-granulare a WPC sunt echipate cu un cap de granulare special în locul unei matrițe profilate. În capul de granulare, fluxul amestecului de lucru care părăsește extruderul este împărțit în mai multe fluxuri de diametru mic (toroane) și tăiat în bucăți scurte cu un cuțit.

După răcire, se transformă în granule. Granulele sunt răcite în aer sau în apă. Granulele umede sunt uscate. WPC granular este potrivit pentru depozitare, transport și prelucrare ulterioară în piese în următoarea etapă a procesului tehnologic sau la o altă întreprindere prin extrudare, turnare prin injecție sau presare.

Anterior, extruderele aveau o zonă de încărcare. Noile modele de extrudere în curs de dezvoltare pentru prelucrarea materialelor compozite pot avea două sau mai multe zone de încărcare - separat pentru rășină, separat pentru umpluturi și aditivi. Pentru a se adapta mai bine la lucrul pe diferite compoziții, extruderele - compozitoarele sunt adesea realizate dintr-un design secțional pliabil, care vă permite să schimbați raportul L / D

3. Filiere (capete) de extrudere

Matrița (așa-numitul „cap extruder”) este o unealtă înlocuibilă a extruderului, care conferă topiturii lăsând cavitatea de lucru a extruderului forma necesară. Din punct de vedere structural, matrița este o fantă prin care topitura este presată (expiră).

Orez. 12. Sertar, profil, calibrator.

În filă are loc formarea finală a structurii materialului. Ea determină în mare măsură acuratețea secțiune transversală profilul, calitatea suprafeței sale, proprietățile mecanice etc. Fila este cea mai importantă parte integrantă sistem dinamic extruder-matrice și determină efectiv performanța extruderului. Acestea. cu matrițe diferite, același extruder este capabil să producă cantități diferite de profile în kilograme sau metri de rulare (chiar și pentru același profil). Depinde de gradul de perfecțiune al calculului reologic și termic al sistemului (viteza de extrudare, coeficientul de umflare a extrudatului, deformații vâscoelastice, echilibrul fluxurilor individuale de extrudat etc.). 6.13. se arata matrita (in stanga) din care iese (in centru) profilul fierbinte si merge la calibrator (in dreapta).

Pentru a obține produse cu profil complex se folosesc matrițe care au o rezistență relativ mare la mișcarea topiturii. Principala problemă care trebuie rezolvată în interiorul matriței în timpul procesului de extrudare, și în special pentru o piesă de profil complexă, este egalizarea vitezei spațiale a diferitelor fluxuri de topire din matriță pe întreaga secțiune a profilului. Prin urmare, viteza de extrudare a profilelor complexe este mai mică decât cea a celor simple. Această circumstanță trebuie luată în considerare deja în etapa de proiectare a profilului în sine, adică. produse (simetrie, grosimi, dispunerea nervurilor, razele de tranziție etc.).

Fig.13. Matriță prefabricată cu două fire pentru producția de profile de ferestre.

Procesul de extrudare permite unui extruder să producă simultan două sau mai multe, de regulă, profile identice, ceea ce permite utilizarea maximă a productivității extruderului în producția de profile de dimensiuni medii. Pentru aceasta, se folosesc matrițe cu două sau mai multe fire. Fotografia arată aspectul unei matrițe cu două fire, vezi Fig. 13

Sertarele sunt realizate din oțeluri puternice și rezistente la uzură. Costul unei matrițe poate varia de la câteva mii la câteva zeci de mii de dolari (în funcție de dimensiunea, complexitatea designului și acuratețea și materialele utilizate).

Se pare că complexitatea tehnică a extruderelor și matrițelor moderne puternice pentru acestea (în ceea ce privește precizia, tehnologiile de producție și materialele utilizate) se apropie de complexitatea motoarelor de aeronave și departe de orice fabrică de mașini se poate descurca cu aceasta. Cu toate acestea, este destul de posibil să luați în considerare posibilitatea de a organiza producția de echipamente de extrudare autohtone - dacă utilizați componente finite importate (cilindri de lucru, șuruburi, cutii de viteze etc.). În străinătate, există companii specializate în fabricarea tocmai a unor astfel de produse.

4. Dozatoare și mixere.

În producția de materiale structurale, problemele de omogenitate (uniformitatea structurii) și constanța compoziției sunt, după cum știți, de o importanță capitală. Importanța acestui lucru pentru compozitele lemn-polimer nu necesită nici măcar o explicație specială. Prin urmare, în tehnologia WPC, se acordă multă atenție mijloacelor de dozare, amestecare și furnizare a materialelor. În producția de WPC, sunt implementate diverse metode și scheme tehnologice pentru rezolvarea acestor procese.

Dozarea materialelor se realizează în 5 moduri:

• Dozare volumetrică simplă atunci când materialul este turnat într-un recipient de o anumită dimensiune (găleată de măsurare, butoi sau recipient mixer)
• Dozare simplă a greutății, atunci când materialul este turnat într-un recipient situat pe cântar.
• Dozare continuă în volum, de exemplu cu un șurub de dozare. Reglarea se realizează prin modificarea vitezei de avans a dispozitivului.
• Dozare continuă a greutății (gravimetrice) cu ajutorul dispozitivelor electronice speciale.
• Dozare combinată, când unele componente sunt dozate într-un fel, iar altele în altul.

Dozarea volumetrică este mai ieftină, dozarea gravimetrică este mai precisă. Mijloacele de dozare continuă sunt mai ușor de organizat într-un sistem automat.

Amestecarea componentelor poate fi efectuată prin metode la rece și la cald. Compusul fierbinte este trimis direct la extruder pentru a forma profilul sau la granulator și răcitor pentru a produce granulele. Un extruder-granulator special poate acționa ca un mixer fierbinte.

Note:

1. Materialele granulare au de obicei o densitate în vrac stabilă și pot fi dozate destul de precis prin metode volumetrice. La pulberi, și cu atât mai mult cu făina de lemn, situația este inversă.
2. Materialele organice lichide și praf sunt predispuse la incendiu și explozie. În cazul nostru, acest lucru se aplică în special făinii de lemn.

Se poate face amestecarea componentelor căi diferite. Pentru a face acest lucru, există sute de dispozitive diferite, atât cele mai simple mixere, cât și instalații automate de amestecare, vezi, de exemplu, mixere cu lamă pentru amestecare la rece și la cald.

Orez. 14. Statie computerizata de amestecare si dozare de la Colortonic

Pe fig. 14. prezintă un sistem gravimetric de dozare și amestecare automată a componentelor, conceput special pentru fabricarea compozitelor lemn-polimer. Design modular vă permite să formați un sistem pentru amestecarea oricăror componente în orice secvență.

5. Hranitoare

O caracteristică a făinii de lemn este densitatea sa în vrac foarte scăzută și curgerea nu foarte bună.

Orez. 15. Schema structurală a alimentatorului

Indiferent cât de repede se rotește șurubul extruderului, acesta nu este întotdeauna capabil să capteze o cantitate suficientă (în greutate) de amestec liber. Prin urmare, pentru amestecuri ușoare și făină au fost dezvoltate sisteme de alimentare forțată pentru extrudere. Alimentatorul alimentează făina în zona de încărcare a extruderului sub o anumită presiune și astfel asigură o densitate suficientă a materialului. Diagrama unui astfel de alimentator este prezentată în Fig. cincisprezece.

De obicei, alimentatoarele forțate sunt furnizate de producător împreună cu extruderul la comandă specială pentru un amestec specific, vezi de exemplu schema de organizare a procesului de extrudare directă oferită de Coperion, Fig. 16.

Orez. 16. Schema de extrudare directă a WPC cu alimentare forțată, Coperion.

Schema prevede încărcarea componentelor individuale ale compozitului în diferite zone ale extruderului. Aspect o instalație similară a lui Milacron, vezi Fig. 1.17.a.

Orez. 17.a. Extruder conic dublu șurub TimberEx TC92 cu sistem de alimentare forțată cu o capacitate de 680 kg/h.

6. Răcitor.

În cele mai simple cazuri, procesul de extrudare WPC poate fi finalizat prin răcirea profilului. Pentru aceasta, se folosește un simplu răcitor de apă, de exemplu, un jgheab cu cap de duș. Profilul fierbinte cade sub jeturile de apa, se raceste si ia forma si dimensiunile finale. Lungimea jgheabului este determinată de la condiția de răcire suficientă a profilului până la temperatura de tranziție vitroasă a rășinii. Această tehnologie este recomandată, de exemplu, de Strandex și TechWood. Este utilizat acolo unde cerințele pentru calitatea suprafeței și acuratețea formei profilului nu sunt prea mari ( constructia unei cladiri, unele produse de acoperire etc.) sau se preconizează o prelucrare ulterioară, cum ar fi șlefuirea, furnirarea etc.

Pentru produsele cu cerințe crescute de precizie a dimensiunilor produsului (structuri prefabricate, elemente interioare, ferestre, uși, mobilier etc.), se recomandă utilizarea dispozitivelor de calibrare (calibratoare).

O poziție intermediară în ceea ce privește precizia dimensiunilor produselor rezultate este ocupată de tehnologia de răcire naturală cu aer a profilului pe o masă cu role, utilizată, de exemplu, de compania germană Pro-Poly-Tec (și pare să fi una dintre companiile coreene).

7. Calibratoare.

Profilul care iese din matriță are o temperatură de până la 200 de grade. În timpul răcirii, are loc o contracție termică a materialului, iar profilul își schimbă în mod necesar dimensiunea și forma. Sarcina calibratorului este de a asigura stabilizarea forțată a profilului în timpul procesului de răcire.

Calibratoarele sunt răcite cu aer și apă. Există calibratoare combinate apă-aer care asigură o presare mai bună a extrudatului pe suprafețele de formare ale calibratorului. Calibratoarele de vid sunt considerate cele mai precise, în care suprafețele mobile ale profilului format sunt aspirate prin vid de suprafețele instrumentului de formare.

Compania austriacă Technoplast a dezvoltat recent un sistem special de calibrare cu apă și răcire a profilelor lemn-polimer, numit Lignum, vezi fig. optsprezece.

Orez. 18. Sistem de calibrare Lignum de la Technoplast, Austria

În acest sistem, calibrarea profilului are loc cu ajutorul unui atașament special pe matriță, în care are loc răcirea în vortex de apă a suprafeței profilului.

8. Dispozitiv de tragere și ferăstrău de tăiere.

La ieșirea extruderului, compozitul fierbinte are o rezistență scăzută și poate fi ușor deformat. Prin urmare, pentru a facilita deplasarea acestuia prin calibrator, se folosește adesea un dispozitiv de tragere, de obicei de tip omidă.

Orez. 19. Dispozitiv de tragere cu un ferăstrău de tăiere de la Greiner

Profilul este captat cu delicatețe de pistele și scos din calibrator la o viteză stabilă predeterminată. În unele cazuri, pot fi utilizate și mașini cu role.

Pentru a împărți profilul în segmente de lungimea necesară, se folosesc ferăstraie circulare mobile cu pendul, care se mișcă împreună cu profilul în timpul tăierii și apoi revin la poziția inițială. Dispozitivul de tăiere, dacă este necesar, poate fi echipat cu un ferăstrău longitudinal. Dispozitivul de tracțiune poate fi realizat în aceeași mașină ca și ferăstrăul de tăiat, vezi fotografia din fig. 19.

9. Masa de primire

Ar putea avea design diferit si gradul de mecanizare. Cel mai des este folosit cel mai simplu ejector gravitațional. Aspectul vezi, de exemplu, Fig. douăzeci.

Orez. 20. Masa de descărcare automată.

Toate aceste dispozitive montate împreună, echipate cu un sistem de control comun, formează o linie de extrudare, vezi fig. 21.

Orez. 21. Linie de extrudare pentru producția de WPC (masă de primire, ferăstrău, dispozitiv de tragere, calibrator, extruder)

Diferite cărucioare, transportoare și încărcătoare sunt folosite pentru a muta profilele în întreaga întreprindere.

10. Lucrări de finisare.

În multe cazuri, un profil realizat din WPC nu necesită procesare suplimentară. Dar există multe aplicații în care, din motive estetice, Lucrare de finisare necesar.

11. Ambalare

Profilele finite sunt colectate în saci de transport și legate cu bandă de polipropilenă sau metal. Părțile responsabile pentru protecția împotriva daunelor pot fi acoperite suplimentar, de exemplu, folie de plastic, benzi de carton).

Profilele mici pot necesita ambalaje rigide (cutii de carton, lăzi) pentru a proteja împotriva spargerii.

omologii interni.

În cadrul cercetării informaționale în domeniul extrudării WPC, a fost efectuată și o căutare a tehnologiilor autohtone. Singura linie pentru producția de foi din lemn-polimer este oferită de uzina Rostkhimmash, site-ul web http://ggg13.narod.ru

Specificatii liniei:

Tip produs - tabla 1000 x 800 mm, grosime 2 - 5 mm

Productivitate 125 - 150 kg pe oră

Compoziția liniei:

• extruder cu două șuruburi
• extruder cu discuri
• cap și gabarit
• baie de calibrare în vid
• dispozitiv de transport
• dispozitiv de tăiere, pentru tăierea marginilor și tăierea la lungime
• depozitare automată

Dimensiuni totale, mm, nu mai mult

• lungime, 22500 mm
• latime, 6000 mm
• inaltime, 3040 mm

Greutate - 30 620 kg

Capacitatea instalată a echipamentelor electrice este de aproximativ 200 kW

Această setare poate fi evaluată după cum urmează:

• are performanțe slabe
• neadaptat la producerea pieselor de profil
• precizie extrem de scăzută (+/- 10% în grosime)
• consum specific ridicat de materiale și consum de energie

480 de ruble. | 150 UAH | 7,5 USD ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Teză - 480 de ruble, transport 10 minute 24 de ore pe zi, șapte zile pe săptămână și de sărbători

Savinovskikh Andrei Viktorovici. Obținerea materialelor plastice din lemn și deșeuri vegetale în matrițe închise: disertație ... candidat la științe tehnice: 21.05.03 / Savinovskikh Andrey Viktorovich;[Locul de apărare: Universitatea de Inginerie Forestieră de Stat din Ural] - Ekaterinburg, 2016. - 107 p.

Introducere

CAPITOLUL 1 Desk Review 6

1.1 Materiale lemn-compozite cu lianți sintetici 6

1.2 Lignocarbon și piezotermoplastice 11

1.3 Modalități de modificare a particulelor de lemn 14

1.4 Lignină și complex de lignocarbohidrați 19

1.5 Cavitație. Tratarea prin cavitație a materiilor prime vegetale 27

1.6 Bioactivarea particulelor de lemn și plante cu enzime.. 33

1.7 Selectarea și justificarea direcției de cercetare 35

CAPITOLUL 2. Partea metodică 36

2.1 Caracterizarea materiilor prime 36

2.2 Tehnici de măsurare 41

2.3 Prepararea materialului de presare bioactivat 41

2.4 Realizarea de mostre de DP-BS 41

2.5 Pregătirea unei cantități cântărite de material de presare pentru materiale plastice 42

CAPITOLUL 3 Obținerea și studierea proprietăților materialelor plastice pe bază de lemn fără un liant folosind modificatori 43

CAPITOLUL 4. Efectul modificării chimice a cojilor de grâu asupra proprietăților RP-BS 57

CAPITOLUL 5. Obținerea și studierea proprietăților materialelor plastice pe bază de lemn fără liant folosind materii prime de presa bioactivate 73

CAPITOLUL 6. Tehnologia de obținere a DP-BS 89

6.1 Calcularea puterii unui extruder 89

6.2 Descrierea procesului de fabricație 93

6.3 Estimarea costului produselor finite 95

Concluzia 97

Bibliografie

Introducere în muncă

Relevanța temei de cercetare. Volumele de producție de lemn prelucrat și materii prime vegetale sunt în continuă creștere. Totodată, crește și cantitatea de diverse deșeuri de la prelucrarea lemnului (rumeguș, așchii, lignină) și a plantelor agricole (paie și coji de semințe de cereale).

În multe țări, există producție de materiale compozite din lemn care utilizează lianți sintetici termorigid și termoplastici organici și minerali ca matrice polimerică și deșeuri zdrobite de origine vegetală ca materiale de umplutură.

Cunoscută este posibilitatea de a obține materiale lemnoase compozite prin presare plată la cald din deșeurile lemnoase fără adăugarea de lianți sintetici, care se numesc plastice piezotermo (PTP), plastice lemnoase lignocarbon (LUDP). În același timp, se observă că compozițiile inițiale de presare au proprietăți de vâscozitate plastică scăzută, iar compozitele rezultate au proprietăți fizice și mecanice scăzute, în special rezistența la apă. Și aceasta necesită căutarea unor noi modalități de activare a complexului lignină-carbohidrați.

Astfel, sunt relevante lucrările care vizează utilizarea lemnului și a deșeurilor vegetale fără utilizarea lianților sintetici în vederea realizării de produse.

Lucrarea a fost efectuată conform instrucțiunilor Ministerului Educației și Științei al Federației Ruse, proiectul nr. 2830 „Obținerea materialelor plastice din lemn din biomasa reziduală a lemnului și a plantelor agricole” pentru 2013-2016.

Scopul și sarcinile lucrării. Scopul lucrării este obținerea de materiale plastice din lemn (DP-BS) și deșeuri agricole (RP-BS) fără adăugarea de lianți sintetici cu proprietăți de înaltă performanță.

Pentru a atinge acest obiectiv, este necesar să rezolvați următoarele sarcini:

Pentru a studia procesul de formare a DP-BS și RP-BS pe bază de deșeuri de lemn (rumeguș de pin) și vegetale (coaja de grâu).

Pentru a studia influența modificatorilor chimici, precum și a parametrilor tehnologici (temperatură, umiditate) asupra proprietăților fizice și mecanice ale DP-BS și RP-BS.

Determinați condițiile raționale pentru obținerea DP-BS și RP-BS din lemn și deșeuri vegetale.

Pentru a stabili efectul bioactivării materiilor prime de presare cu nămol activ asupra fizicului

proprietățile co-mecanice ale DP-BS.

Gradul de dezvoltare a temei de cercetare. O analiză a literaturii științifice, tehnice și de brevete a arătat un grad foarte scăzut de dezvoltare a problemelor legate de modelele de formare a structurii și proprietăților plasticului lemnos fără un liant sintetic.

Noutate științifică

Regularitățile cinetice ale procesului de formare a DP-BS și RP-BS (energie de activare, factor pre-exponențial, ordine de reacție) au fost stabilite prin DSC.

A fost stabilit efectul modificatorilor chimici (peroxid de hidrogen, urotropină, anhidridă izometiltetrahidroftalică, lignină de cavitație, lignină hidrolitică) asupra vitezei de formare a DP-BS și RP-BS.

Se obțin regularitățile cinetice ale obținerii DP-BS cu utilizarea deșeurilor lemnoase bioactivate.

Semnificație teoretică munca este de a stabili modele de influență a unui număr de modificatori și a conținutului de umiditate al materiilor prime de presare din lemn și deșeuri agricole asupra proprietăților fizice și mecanice ale DP-BS și RP-BS.

Semnificație practică Lucrarea constă în utilizarea deșeurilor de materii prime regenerabile și dovada experimentală a posibilității de a obține DP-BS și RP-BS cu proprietăți fizice și mecanice îmbunătățite. Se propune o rețetă pentru obținerea DP-BS și RP-BS. Produsele DP-BS au emisii scăzute de formaldehidă.

Metodologie și metode de cercetare. Lucrarea a folosit metodologia tradițională cercetare științificăși metode moderne cercetare (calorimetrie cu scanare diferențială, spectroscopie Fourier IR, PMR 1 H).

Luat pentru apărare

Rezultatele studiului termocineticii formării DP-BS, RP-BS și influența modificatorilor și umidității asupra acestui proces.

Modele de formare a proprietăților DP-BS și RP-BS în matrițe închise sub influența temperaturii, umidității materiei prime din presa și a modificării sale chimice.

Gradul de fiabilitate al rezultatelor cercetării asigurat prin repetarea repetată a experimentelor, utilizarea metodelor de prelucrare statistică a rezultatelor măsurătorilor obţinute.

Aprobarea lucrării. Rezultatele lucrării au fost raportate și discutate la conferința științifică și tehnică a VIII-a internațională „Creativitatea științifică a tineretului – complexul forestier” (Ekaterinburg, 2012), a IX-a conferință științifică și tehnică internațională „Creativitatea științifică a tineretului – complexul forestier” (Ekaterinburg, 2013), Conferința internațională „Materiale compozite pe lemn și alte materiale de umplutură” (Mytishchi, 2014).

Publicații. Pe baza materialelor de disertație au fost publicate 12 articole, inclusiv 4 articole în publicații recomandate de Comisia Superioară de Atestare.

Volumul de muncă

Teza este prezentată pe 107 pagini de text dactilografiat, conține 40 de tabele și 51 de figuri. Lucrarea constă dintr-o introducere, 6 capitole, o concluzie, o listă de referințe, inclusiv 91 de referințe la lucrări interne și străine.

Lignocarbon și piezotermoplastice

Lignocarbohidrați și piezotermoplastice. Aceste materiale sunt realizate din rumeguş sau alte materii prime vegetale prin prelucrarea la temperatură înaltă a masei presei fără introducerea de lianți sintetici speciali. Procesul tehnologic de producere a materialelor plastice din lemn lignocarbon constă în următoarele operații: pregătirea, uscarea și dozarea particulelor de lemn; formarea covoarelor, presare la rece, presare la cald și răcire fără reducerea presiunii. La pregătirea masei de presă, particulele de lemn sunt sortate, apoi o fracțiune mai mare de 0,5 mm este zdrobită suplimentar, rumegușul condiționat este alimentat în uscător și apoi în distribuitor. Covorul este format pe paleți acoperiți cu un strat de talc sau agent de desfacere. În primul rând, covorul finit este introdus într-o presă pentru prepresare la rece, care durează 1,5 minute la o presiune de 1-1,5 MPa, după care este trimis la presare la cald la o presiune de 1,5-5 MPa și o temperatură de 1,5-5 MPa. 160-180 C. Plăci de presare cu grosimea de 10 mm durează 40 min.

Sub influența temperaturii, are loc hidroliza parțială a polizaharidelor din lemn și formarea de acizi organici, care sunt catalizatori care contribuie la distrugerea complexului de lignocarbohidrați. Produsele reactive rezultate (lignina și carbohidrații) interacționează între ele în timpul presării. Rezultatul este un material mai dens și mai rezistent decât lemnul.

Materiile prime pentru producerea lemnului plastic lignocarbon sunt obținute prin prelucrarea lemnului de esență moale și a lemnului de esență tare. Alături de rumeguș, așchii de mașini, lemn zdrobit, scoarță amestecată cu lemn, deșeuri de lemn zdrobite și unele deșeuri agricole lignificate pot fi folosite pentru a produce plastic. Impuritățile din materiile prime ale lemnului parțial degradat îmbunătățesc proprietățile fizice și mecanice ale materialelor plastice lignocarbon.

În comparație cu plăcile aglomerate, plasticele lignocarbon au o serie de avantaje: nu sunt supuse îmbătrânirii din cauza degradării liantului organic și proprietățile lor de rezistență nu scad în timp; în timpul funcționării nu există emisii toxice în mediu inconjurator. Dezavantaje semnificative ale producției de materiale plastice lignocarbon sunt necesitatea unui puternic echipamente de presași durata ciclului de presare.

Se observă că sub influența presiunii și a temperaturii, materialul vegetal zdrobit dobândește capacitatea de a forma un material puternic și solid, de culoare închisă, care poate fi turnat. Acest material se numește piezotermoplastic (PTP).

Materia primă, împreună cu rumegușul, poate fi lemn mărunțit din specii de conifere și foioase, foc de in și cânepă, stuf, lignină hidrolitică și stejar.

Există mai multe modalități de obținere a DRA care au fost supuse unui studiu profund și introducere în producție, dar nu și-au găsit aplicații ulterioare din cauza costurilor energetice ridicate: 1) o metodă într-o singură etapă de obținere a DRA (A.N. Minin, Institutul Tehnologic Belarus); 2) o metodă în două etape de producere a materialelor plastice din rumeguș hidrolizat (N.Ya. Solechnik, Leningrad LTA); 3) tehnologie de obținere a materialelor plastice lemnoase lignocarbohidratate (LUDP) (VN. Petri, Ural LTI); 4) tehnologia exploziei cu abur (J.A. Gravitis, Institutul de Chimie a Lemnului, Academia de Științe din Letonia). Piezotermoplasticele sunt împărțite în izolante, semiduri, dure și superduri.

Cu o densitate medie de 700-1100 kg/m3, materialele plastice piezotermale din rumeguș de mesteacăn au o rezistență statică la încovoiere de 8-11 MPa. Cu o creștere a densității medii la 1350-1430 kg/m3, rezistența finală la încovoiere statică ajunge la 25-40 MPa.

Proprietățile fizice și mecanice ridicate ale piezotermoplasticelor fac posibilă utilizarea acestora pentru fabricarea pardoselilor, ușilor și, de asemenea, ca material de finisare. O varietate de materiale plastice din lemn este un vibrolit, ale cărui caracteristici tehnologice sunt măcinarea parțială a rumegușului și a așchiilor mici într-o moară vibrantă, amestecând masa fin măcinată cu apă și apoi obținem nămol. Dintr-un amestec de nămol cu ​​particule de 0,5-2 mm, se formează un covor în mașina de turnare, care este deshidratat de o pompă de vid. Masa de presă rezultată este alimentată la presare la rece și la cald. Plăcile finite sunt transportate într-o cameră de întărire, unde sunt supuse unui tratament termic timp de 3-5 ore la o temperatură de 120-160 C, în urma căruia absorbția lor de apă este redusă de aproape 3 ori și umflarea de peste 2 ori. ori.

Vibrolitul este utilizat pentru pardoseli, compartimentări, placari cu panouri de pereți în clădiri publice, mobilier încorporat și uși cu panouri.

Începând cu anii 1930 în URSS, mulți cercetători s-au angajat în producția de materiale plăci prin prelucrarea piezotermă a materialelor vegetale fără utilizarea lianților tradiționali. Lucrările au fost efectuate în următoarele domenii: 1) presarea rumegușului natural, netratat; 2) presarea rumegușului, preautoclavat cu abur (prehidroliză) sau abur cu catalizator (acid mineral); 3) presarea rumegușului pretratat cu reactivi chimici: a) gelatinizarea masei presei (cu clor, amoniac, acid sulfuric și alte substanțe) pentru hidroliza parțială și îmbogățirea acestuia cu substanțe cu proprietăți de legare; b) policondensarea chimică a masei presei cu participarea altor substanțe chimice (furfural, fenol, formaldehidă, acetonă, lignine alcaline și hidrolitice etc.).

Prepararea materiilor prime de presa bioactivate

Minimul endotermic corespunde procesului de hidroliză a complexului lignină-carbohidrat și a părții ușor hidrolizabile a celulozei (polizaharide).

Maximul exotermic corespunde proceselor de policondensare, care determină procesul de formare a DP-BS. Deoarece procesul este catalizat de acizi care se formează în timpul pirolizei lemnului, precum și din cauza prezenței acizilor rășini conținute în extractive, aceasta este o reacție de ordinul n-a cu autocataliză.

Pentru deșeurile de lemn cu aditivi modificatori (peroxid de hidrogen, urotropină, IMTHFA), maximele maxime de pe curbele DSC se deplasează spre stânga, ceea ce indică faptul că acești compuși acționează ca catalizatori pentru procesele de mai sus (T1 100-120 0C, T2 180-220). 0C), accelerând procesul de hidroliză a polizaharidelor lemnoase, precum și a complexului lignină-carbohidrați.

Tabelul 3.2 arată că în prima etapă, odată cu creșterea conținutului de umiditate al materiei prime, crește energia efectivă de activare (de la 66,7 la 147,3 kJ/mol), ceea ce indică un grad mai mare de distrugere hidrolitică a lemnului. Utilizarea modificatorilor duce la o scădere a energiei efective de activare, ceea ce indică efectul lor catalitic.

Valorile energiei efective de activare la a doua etapă a procesului pentru materia primă de presa modificată se modifică nesemnificativ odată cu creșterea umidității.

Utilizarea modificatorilor duce la o scădere a energiei efective de activare în a doua etapă a procesului. O analiză a ecuațiilor cinetice a arătat că cel mai bun modelîn prima etapă a procesului este o reacție de n ordin, în a doua etapă este o reacție de n ordin cu autoaccelerație: A 1 B 2 C.

Folosind parametrii cinetici ai procesului, t50 și t90 (timpul necesar pentru a ajunge la 50 și 90% conversie) au fost calculate pentru materia primă de presă nemodificată și modificată (Tabelul 3.3) și sunt prezentate curbele de conversie (Fig. 3.4-3.6) .

Dependența gradului de conversie în timp la diferite temperaturi (pin, conținutul inițial de umiditate al materiei prime din presa este de 8%)

Dependența gradului de conversie în timp la diferite temperaturi (pin, modificator - peroxid de hidrogen, conținutul inițial de umiditate al materiei prime de presare - 12%) cu umiditate 8% Material de presare cu conținut de umiditate 12% (modificator -1,8% H2O2, % ) Material de presare cu conținut de umiditate 12% (modificator - 4% C6H12N4, %)

Utilizarea peroxidului de hidrogen duce la o accelerare a procesului în prima etapă de mai mult de 4 ori decât atunci când materialul de presare este modificat cu urotropină. Un model similar este observat în a doua etapă a procesului. În funcție de timpul total de formare a DP-BS, activitatea materialului de presare poate fi aranjată în următoarea ordine: (material de presare nemodificat) (material de presare modificat cu urotropină) (material de presare modificat cu peroxid de hidrogen). Pentru a stabili influența umidității și conținutul cantității de modificator din materia primă de presare pe proprietăți operaționale DP-BS, planificarea matematică a experimentului a fost efectuată. S-a realizat un studiu preliminar asupra influenței conținutului de umiditate al materiei prime de presare inițială asupra proprietăților fizice și mecanice ale DP-BS. Rezultatele sunt prezentate în tabel. 3.4. S-a stabilit că, cu cât conținutul inițial de umiditate al materiei prime de presare este mai mare, cu atât sunt mai mici proprietățile fizice și mecanice, cum ar fi rezistența la încovoiere, duritatea, modulul de încovoiere. În opinia noastră, acest lucru se datorează unui grad mai mare de distrugere termohidrolitică a complexului de lignocarbohidrați. Tabel 3.4 - Proprietăți fizice și mecanice ale DP-BS obținute la diferite conținuturi de umiditate ale materialului de presare

Astfel, proprietățile fizice și mecanice ale DP-BS depind de formularea și condițiile de preparare a acestuia. Deci, pentru plasticul cu proprietăți fizice și mecanice ridicate, trebuie utilizată următoarea compoziție: conținut de lignină 3%, conținut de IMTHFA 4%, conținutul inițial de umiditate al materiei prime de presare 6% și temperatura de presare la cald 1800C. Pentru materialele plastice cu valori scăzute de absorbție a apei și de umflare, este necesară utilizarea compoziției: 68% conținut de lignină, 2% conținut de IMTHFA, 17% conținut inițial de umiditate al materiei prime de presare și 195 C0 temperatura de presare la cald.

Efectul modificării chimice a cojii de grâu asupra proprietăților RP-BS

Adâncimea degradării termohidrolitice a ligninei din lemn și material vegetal depinde de tipul de modificator chimic utilizat.

Studiile noastre privind cinetica formală a obținerii materialelor plastice arată că lignina speciilor de conifere (pin) are o reactivitate mai mare decât lignina. plante anuale(coaja de grâu). Aceste rezultate sunt în concordanță cu rezultatele oxidării compușilor model de lignină de conifere și lemn de esență tare și lignină vegetală. O analiză a literaturii de specialitate a arătat că studiile teoretice ale caracteristicilor transformării lemnului sub efecte enzimatice au făcut posibilă dezvoltarea biotehnologiei pentru materiale plastice din lemn pe baza biodegradării parțiale a complexului de lignocarbohidrați.

Se știe că particulele de lemn biotransformate își schimbă semnificativ plasticitatea. De asemenea, compoziția în specii a materiilor prime lemnoase are un impact semnificativ asupra proprietăților fizice și mecanice ale plasticului.

Tratarea bioactivată a deșeurilor lemnoase cu diverse tipuri de ciuperci ligno-distrugătoare, bacterii, în cazul nostru, nămol activ, este promițătoare pentru fabricarea materiilor prime de presa pentru DP-BS(Ai).

Inițial, au fost studiate regularitățile procesului de obținere a DP-BS (Au) pe bază de deșeuri lemnoase folosind nămol activ (Fig. 5.1) cu diferite perioade de bioactivare. 0,5 7 zile 14 zile

Studiul procesului de formare a DP-BS(Au) prin DSC a arătat că curbele w = f(T) (Fig. 5.2) au două maxime exoterme. Acest lucru indică faptul că procesul poate fi reprezentat ca două reacții paralele, corespunzătoare materialelor de presare bioactivate și neactivate, de exemplu. A 1 B și C 2 D. În acest caz, reacțiile 1 și 2 sunt reacții de ordin n).

Au fost determinați parametrii cinetici ai formării DP-BS(Au). Rezultatele sunt prezentate în tabel. 5.1. Tabelul 5.1 - Parametri cinetici ai procesului de formare a DP-BS(Au)

La a doua etapă a procesului de obținere a DP-BS(Au), valorile energiei efective de activare sunt de aceeași ordine ca și pentru materiile prime din presa de lemn (vezi cap. 3). Acest lucru indică faptul că acest vârf exotermic corespunde unei prese de lemn nebioactivate. Utilizând parametrii cinetici ai procesului, s-au calculat t50 și t90 (timpul necesar pentru atingerea gradului de conversie de 50 și 90%) a materiei prime de presare modificate (Fig.5.3, 5.4).

Figura 5.3 - Timpi de conversie DP-BS(Au) la diferite temperaturi (timp de bioactivare 7 zile) Figura 5.4 - Timpi de conversie DP-BS(Au) la diferite temperaturi (timp de bioactivare 14 zile)

Pentru a stabili efectul nămolului activat și al ligninei de cavitație asupra proprietăților fizice și mecanice ale DP-BS(Au), a fost compilată o matrice de planificare a experimentului pe baza planificării matematice fracționale de regresie de forma 25-1 (vezi Tabelul 5.2).

Ca factori independenți au fost utilizați următorii factori: Z1 – conținutul de lignină de cavitație, %, Z2 – temperatura de presare la cald, C, Z3 – consumul de nămol activ, %, Z4 – timp de menținere (bioactivare), zile; Z 5 este conținutul inițial de umiditate al materiei prime de presare, %.

Parametrii de ieșire sunt: ​​densitatea (P, kg/m3), rezistența la încovoiere (P, MPa), duritatea (T, MPa), absorbția de apă (B), umflarea (L, %), modulul de elasticitate la încovoiere (Eu, MPa), rezistența la impact (А, kJ/m2).

Conform planului experimentului, probele au fost realizate sub formă de discuri și au fost determinate proprietățile fizice și mecanice ale acestora. Datele experimentale au fost prelucrate și obținute prin studierea ecuației de regresie sub forma unui polinom liniar, de 1 și 2 grade, cu evaluarea semnificației factorilor și adecvarea ecuațiilor, care sunt prezentate în Tabelele 5.2-5.4. Tabelul 5.2 - Matricea de planificare și rezultatele experimentului (plan matematic pe trei niveluri cu cinci factori) a) temperatura de presare la cald și conținutul de lignină de cavitație; b) consumul amestecului de ioni și temperatura de presare; c) umiditatea materiilor prime de presare si durata bioactivarii; d) durata bioactivării și conținutul de lignină de cavitație.

S-a stabilit că densitatea DP-BS(Au) cu creșterea conținutului de lignină de cavitație din materia primă de presă este de natură extremă: densitatea minimă de 1250 kg/m3 se realizează la un conținut de CL de 42 %. Dependența densității DP-BS(Au) de durata bioactivării materiei prime de presare are și ea un caracter extrem și valoarea maximă este atinsă la 14 zile de bioactivare (Fig. 5.5c).

Estimarea costului produsului finit

Studiile efectuate privind producția de DP-BS, DP-BS(Au) și RP-BS (vezi cap. 3,4,5) arată că proprietățile fizice și mecanice ale plasticului depind de formularea materiei prime de presare, tipul de modificator chimic si conditiile de fabricare a acestuia .

În tabel. 6.1 prezintă proprietățile fizice și mecanice ale materialelor plastice (DP-BS, DP-BS(Au) și RP-BS) obținute în condiții raționale.

Din analiza rezultatelor obținute (Tabelul 6.1), se poate observa că pentru fabricarea produselor cu proprietăți fizice și mecanice ridicate se recomandă o compoziție de presă cu următoarea compoziție: deșeuri de lemn (rumeguș de pin), modificator - peroxid de hidrogen (consum - 1,8%) umiditate inițială - 12%.

Pentru cresterea productivitatii se propune o metoda de extrudare care permite producerea de produse turnate.

Lucrarea de disertație are în vedere producția de plinte. Pentru a respecta condițiile definite pentru presarea la cald în matrițe închise, capul de extrudare este format din două părți (partea încălzită a capului și a doua parte fără încălzire). În același timp, timpul de rezidență al compoziției de presare în partea încălzită a capului de extrudare este de 10 minute.

Pentru a determina volumul anual de producție, a fost efectuat un calcul al performanței extruderului.

Pentru un extruder cu un singur șurub cu tăiere în adâncime variabilă (reducătoare) a canalului spiralat, calculul productivității volumetrice (Q, cm3/min) poate fi efectuat după cum urmează:

Aici A1, B1, C1 sunt constantele fluxurilor directe și, respectiv, două inverse, la o adâncime variabilă de tăiere a șuruburilor, cm3; Tabel 6.1 - Proprietăți fizice și mecanice ale DP-BS, DP-BS(Ai) și RP-BS (tabel rezumativ) Nr. p / p 1245 6 Conținutul de umiditate al materiei prime, % Modificator DP-BS (Ai) DP- BS RP-BS 12 % (4%-C6H12N4) 12% (1,8%-H202) CL - 3% Consum AI-37% Umiditate - 10% GL - 3% IMTHFA-4% Umiditate - 6% GL - 68% IMTHFA -2, 5% Umiditate - 17,9% Umiditate - 12% HL - 3% Peroxid de hidrogen - 0,06% Umiditate - 12% HL - 35% Peroxid de hidrogen - 5% Umiditate - 12%

Rezistență la îndoire, MPA 8 12.8 10.3 9,6 12,0 - 8 9,7 Duritate, MPA 29 29,9 27,7 59 69 20 19 34 Modul de elasticitate în îndoire, MPA 1038 2909.9 1038, 6 732.6 2154 1402 1526 1915 Absorbția apei, % 59.1 148 121.7 43 59 34 143 139 Umflare, % 6,0 12 8 3 5,0 1,0 7 7,0 1 K=0,00165 cm3; n – turația șurubului, n=40 rpm. unde t este pasul de tăiere, cm, se presupune t = 0,8D; - numarul de filetare a surubului, =1; e este lățimea crestei melcului, cm; e = 0,08D; - coeficientul parametrilor geometrici ai șurubului:

Coeficienții, a, b depind de dimensiunile geometrice ale șurubului. Sunt ușor de calculat dacă există un desen al șurubului, din care se iau următoarele valori: h1 - adâncimea canalului spiralat la începutul zonei de alimentare, cm; h2 este adâncimea canalului spiralat la începutul zonei de compresie, cm; h3 este adâncimea canalului spiralat în zona de dozare, cm; Dacă dimensiunile șurubului sunt necunoscute (cu excepția lui D și L, care sunt cunoscute de la marca extruderului), atunci luați h1=0,13D. După aceea, se calculează parametrii rămași: unde L este lungimea șurubului, cm; L0 este lungimea șurubului până la zona de compresie, cm; unde Ln este lungimea părții de presiune a melcului, cm; L=0,5L. unde i este gradul de compresie al materialului; i=2,1. Rezultatele calculelor folosind formulele de mai sus ne permit să calculăm alți parametri ai șurubului.

Deșeurile de lemn sunt sortate pe site vibrante (poz.1) din particule mari, apoi particulele de lemn trec printr-un detector de metale (poz.3). Fracția grosieră intră în concasorul cu ciocan (poz. 2) și apoi revine la sita vibrantă (poz. 1). Din sita vibratoare, particulele fine sunt transportate pneumatic la un ciclon (poz.4), iar apoi la un buncăr (poz.5), de unde sunt introduse într-un uscător tip tambur (poz.6) printr-un șurub de lot. transportor, particulele de lemn sunt uscate la un conținut de umiditate de 6%. Deșeurile lemnoase mărunțite intră în ciclon (poz.7), apoi în buncărul uscat pentru deșeuri mărunțite (poz.8) cu un transportor cu șurub, prin care sunt alimentate la cântarele cu bandă (poz.9).

Prepararea unei soluţii de peroxid de hidrogen are loc într-un rezervor (poz.10) pentru amestecare cu apă. Peroxidul de hidrogen se dozează cu cântare (poz.11). Alimentarea cantității necesare de apă este reglată de un debitmetru. Concentrația de peroxid de hidrogen ar trebui să fie de 1,8%. Cântare de centură servesc suma necesară particule de lemn zdrobite într-un mixer continuu (poz.12), care primește și o anumită cantitate de soluție modificatoare. În mixer, componentele sunt bine amestecate, conținutul de umiditate al materiei prime din presa ar trebui să fie de 12%.

Apoi materialul de presare intră în pâlnia de distribuție (poz.13), de unde intră în buncărul (poz.14) al materialului de presare finit. Buncărul este principalul depozit-tampon pentru a asigura buna funcționare a plantelor. Buncărul (poz. 14) este echipat cu un dozator cu șurub (poz. 15), cu ajutorul căruia compoziția finită este încărcată în buncărul unității de extrudare (poz. 16), cu ajutorul căruia compoziția finită se încarcă este introdus în capul de extrudare.

Canalul unității de extrudare (poz.17) este încălzit la o temperatură de 1800C, timpul de rezidență în partea încălzită este de 10 minute, iar în partea neîncălzită este de asemenea de 10 minute.

Produsul presat (poz.18) este trimis în etapa de tundere, tăiere și sortare, apoi intră în etapa de prelucrare. După etapa de control, produsele finite sunt trimise la depozitul de produse finite. Figura 6.1 Schema tehnologică pentru producerea unui produs sub formă de plintă DP-BS din deșeuri de prelucrare a lemnului fără adăugarea de lianți prin extrudare

Tabelul 6.2 prezintă calculul necesarului anual de materii prime pentru producția de plinte. Capacitatea anuală estimată a liniei pentru producerea acestui tip de produs este de 1 tonă. Tabel 6.3 - Calculul necesarului de materii prime și materiale Tipul de materii prime Rata de consum (1 t), Costul 1 kg de materii prime, frec. Valoarea costurilor pentru 1 tonă de produse, mii de ruble. Rumeguș de pin 0,945 8 7,56 Apă tehnică 0,048 7 0,33 Peroxid de hidrogen 0,007 80 0,56 Total: 8,45 Valoarea cheltuielilor pentru achiziționarea de materii prime pe tona de produse finite va fi de 8,456 mii ruble. În comparație cu producția acestui tip de produs din WPC, care s-a ridicat la 47,65 mii de ruble. Astfel, producția de plinte din DP-BS este viabilă din punct de vedere economic. Cu o producție de 50 de tone / an, economiile de materii prime se vor ridica la 1,96 milioane de ruble.

Idee de afaceri pentru organizarea producției la scară mică de produse din diverse materiale de turnare acasă. Datorită tehnologiilor inovatoare de astăzi, în fabricarea produselor din plastic, puteți face fără mașini scumpe de turnat prin injecție. Mai mult, puteți configura o mini-producție la scară mică chiar pe desktop. Această idee de afaceri poate fi luată în considerare în două direcții:

1. Ca activitate principală pentru fabricarea de produse finite și matrițe prin turnare din: lichid:
   • plastic;
   • silicon;
   • poliuretan;
   • rășini transparente și alte materiale.
2. Fabricarea mucegaiului ca un plus eficient la alte tipuri de afaceri din zonă:
   • constructie;
   • Industria alimentară;
   • fabricarea săpunului.

În primul și al doilea caz, turnarea acasă nu necesită investiții financiare mari. Puteți începe o afacere de turnare prin injecție chiar acum.

Fabricare cu materiale plastice lichide

Procesul de fabricație se realizează folosind materiale plastice lichide și matrițe din silicon. Acum este posibil să produci produse din plastic în loturi mici acasă:

• produse suvenire;
• jucării;
• bijuterie;
• piese de schimb pentru autotuning;
• piese de schimb pentru diverse dispozitive mecanice;
• pantofi;
• bucate.

Există componente pentru fabricarea pieselor din plastic cu pereți subțiri, care pot extinde semnificativ gama de produse și pot produce piese de orice complexitate. De exemplu, amestecarea a două componente ale mărcii Axson FASTCAST F32 de la un producător francez face posibilă obținerea unui plastic super-lichid care curge în cele mai mici pliuri ale reliefului formei modelului. În plus, este inofensiv pentru copii și nu are miros.

Pregătirea pentru producție

Pentru a organiza producția, în primul rând, este necesar un model de probă. Potrivit acestuia, mai întâi trebuie să faceți o matriță din componente speciale din silicon sau poliuretan. Cu experiență și calitatea materialelor, poți învăța cum să îndepărtezi matrițele de pe modele la un nivel atât de înalt încât poți vedea chiar și amprentele de pe produse (dacă este necesar). Adică, o copie se va dovedi la nivel de identitate, care nu poate fi distinsă cu ochiul liber. Produsele din plastic pot primi compuși complecși cu orice relief. Dacă nu există un model gata făcut pentru o probă, dar aveți nevoie să faceți produse unice, îl puteți comanda de la proprietarii unei imprimante 3D. Apropo, turnarea prin injecție depășește semnificativ productivitatea imprimării 3D din plastic.

Când produsul dvs. este gata, îl puteți decora cu ajutorul produselor înrudite care sunt atașate de materiale plastice lichide:

• Vopsele pentru efecte artistice;
• grunduri;
• lipici.

Desigur, în unele cazuri, creativitatea este indispensabilă și va trebui să pictezi manual produsele, ceea ce poate afecta performanța. Dar crearea fiecărei afaceri este, fără îndoială, un proces creativ. La urma urmei, managementul financiar este o artă.

Facem un produs din plastic lichid

Tehnologie pentru crearea unui mic relief ideal în fabricarea unei matrițe de silicon cu propriile mâini. Mai întâi trebuie să pregătiți toate componentele și materialele. Noi vom avea nevoie:

1. Siliciu platină.
2. Plastic lichid Axson FASTCAST F18 (culoare albă, are consistența apei, inodor!).
3. Vopsea pentru silicon stacojiu.
4. Lac poliuretanic.
5. Cântare.
6. Seringă.
7. File-buff.

Fixăm în siguranță modelul-probă în partea de jos a cofrajului pentru a forma forma, folosind argilă neutră de ceară (pentru a evita scurgerea siliconului). Vopsim silicon, din care sa luam formă terminată de culoare stacojie, astfel încât calitatea frământării componentelor lichidului, alb până la culoarea plasticului poate fi văzută clar pe formă. Sfat util: pentru ca forma să fie perfectă, modelul de probă trebuie mai întâi uns cu silicon folosind o perie largă. În acest fel, completați cu atenție toate adânciturile reliefului compusului. Abia după aceea, completați complet formularul. Umplem întregul cofraj cu silicon. Lăsăm să fixăm structura formei timp de 7-8 ore. Partea cea mai grea s-a terminat.

Felicitări!!! Acum aveți un formular gata făcut pentru producția repetată de copii ale modelului eșantion. Asigurați-vă că matrița este complet uscată înainte de turnare pentru a evita bulele. Apoi amestecăm foarte atent componentele din plastic 1: 1 în greutate (pentru aceasta este mai bine să folosiți un cântar electronic de farmacie sau de laborator). Timpul de priză este de 7 minute, dar va dura încă 20 de minute pentru a se consolida complet. Acest plastic este neutru față de silicon și nu se lipește de el. Dar, după utilizarea repetată a compusului în timp, este posibil să aveți nevoie de un agent de eliberare lubrifiant cu proprietățile protectoare ale EaseRelease. Dupa ce a trecut timpul necesar, scoatem produsul finit, care este copiat exact dupa model.

Matrite din poliuretan pentru constructii

Impreuna cu produse din plastic se pot produce forme de turnare. Utilizarea matrițelor de injecție în construcții este acum foarte populară. Este posibil să se producă compuși pentru producția de materiale de construcție. Sunt durabile și nu necesită tratament cu lubrifianți speciali de separare în timpul producției. La urma urmei, betonul este absolut neutru față de poliuretan. De exemplu, compușii poliuretanici lichizi vă permit să faceți matrițe pentru turnare:

• produse decorative din beton (placi, garduri etc.);
• elemente din ipsos de decorare interioară (balustrade, muluri etc.);
• plastic lichid la crearea unei varietăți de produse (suveniruri, jucării, figurine etc.).

Forme din silicon pentru cofetarii si sapunuri

Utilizarea tehnologiei de turnare a matriței în industria alimentară este destul de evidentă. Noi soluții inovatoare în domeniul chimiei oferă astăzi lichide: materiale plastice, siliconi, mase siliconice care respectă toate standardele de sănătate și au certificatele corespunzătoare. Astfel de componente sigure pot fi folosite pentru a produce matrițe pentru industria alimentară. De exemplu, pentru producție:

• ciocolată
• caramel;
• izomalt;
• gheaţă;
• mastice.

Compușii sunt, de asemenea, la mare căutare în rândul producătorilor de săpun. Ei au mereu nevoie de noi matrițe originale pentru a crea suveniruri vândubile făcute din săpun. Nu este deloc greu să găsești un client care dorește să-și realizeze produsele cu o formă unică.

oportunități de idee de afaceri mici

Această idee de afaceri facilitează crearea de produse populare cu propriile mâini. Lucrările finite pot fi vândute prin intermediul magazinului online. De asemenea, este posibil să furnizați servicii sau să vindeți compuși finiți altor producători din alte industrii. Cel mai important, cu toată această gamă largă de oportunități de afaceri la domiciliu, costul componentelor este mai mult decât accesibil. Gama de componente este largă și vă permite să alegeți materialele necesare pentru a crea forme sau a le umple. Tot ceea ce este necesar este un model de probă din care formularul va fi eliminat. O astfel de idee de afaceri este destul de atractivă pentru o afacere la domiciliu. Nu necesită multe costuri, vă permite să produceți bunuri utile și captivează proces creativ producție.