Технология производства пенопласта и экструдированного пенополистирола

Технология производства экструзионного пенополистирола

На сегодняшний день образовался довольно большой спрос на эсктрузионный вспененный полистирол в связи с развитием строительства как частного, так и коммерческого. Вспененный полистирол обладает лучшими потребительскими свойствами по сравнению с обычным пенопластом, обладает практически нулевым влагопоглощением, повышенной жесткостью.

В зависимости от технологии производства вспененный полистирол бывает следующих типов:

• прессовый пенополистирол
• EPS — безпрессовый пенополистирол ПСБ
• XPS — экструзионный пенополистирол

Производить вспененный экструзионный полистирол стали довольно давно, поначалу вспенивание производилось с помощью жестких фреонов, затем применяли смесь жестких и мягких фреонов, затем перешли к применению только мягких фреонов. После того как было доказано что фреоны способствуют разрушению озонового слоя вместо фреонов стали применять вспенивание с помощью CO₂ .

Для вспенивания применяются смеси полистирола общего назначения и впс (вспенивающийся полистирол), также добавляют пигменты или красители, нуклеаторы, антипирены. Применяемые добавки зависят от необходимых требований к готовому изделию.

Вспенивание происходит методом свободного вспенивания через плоскощевую фильеру, затем полученное полотно проходит через безвакуумный калибратор состоящий из двух охлаждаемых пластин или через охлаждаемые формующие валки. При применении охлаждаемых пластин на них крепится тонкий лист фторопласта для уменьшения трения между вспенивающимся листом и металлом пластин. Калибратор стали применять относительно недавно, а раньше применялись охлаждаемые формующие валки. После предварительного охлаждения и формовки полотно проходит через тянущее устройство.

После тянущего устройства для полотна даётся пространство для окончательного воздушного охлаждения, обычно это растояние составляет от 10м до 20м, за время прохождения этого расстояния полотно практически полностью остывает и завершается процесс вспенивания, изделие стабилизируется и готово для обработки поверхностей.

Поверхность полотна обрезается, как с боков, так и сверху-снизу, т.е полотно получается правильной геометрической формы, после чего оно нарезается на листы заданной длины.

Обрезанные кромки дробятся, гранулируются и заново перерабатываются в изделие.

При высокой производительности линии применяется дополнительное устройство для охлаждения листов перед упаковкой. Это устройство представляет собой автоматический укладчик карусельного типа, который берет листы с одного конвейера и перекладывает их на другой конвейер, за время перекладывания листа, он успевает почти полностью остыть и стабилизироваться и соответствено лист становится готовым к упаковке. Время нахождения листа на устройстве дополнительного охлаждения составляет от 60сек.

Далее листы складываются в стопы и упаковываются в пленку стретч или стретч-худ.

При экструзии используются два одношнековых экструдера, первый используется для расплавления и перемешивания сырья, а второй как насос расплава, также во втором экструдере происходит полное разложение вспенивающих добавок входящих в состав впс. Также возможны варианты применения шестеренчатых насосов расплава, но они как правило применяются на линиях малой производительности.

Пенопласт или пенополистирол – сравнение самых популярных утеплителей

Строительный рынок может предложить потребителям множество самых разных материалов для утеплительных работ. К числу самых востребованных и популярных можно отнести продукцию, выполненную на основе полистирола – экструдированный пенополистирол и пенопласт. Эти вещества обладают широкой сферой применения, начиная утеплительными работами и заканчивая упаковкой товарной продукции. Однако большинство покупателей очень слабо представляют, чем отличаются указанные товары. Некоторые даже считают, что никакой разницы между ними нет. Однако это заблуждение, поскольку пенопласт достаточно сильно отличается от пенополистирола. Из статьи вы узнаете особенности каждого материала.

• 1 Процесс производства – особенности изготовления утеплителей
• 2 Чем отличается экструдированный полистирол от обычного – сравнение показателей
• 3 Сфера применения – где используются материалы на основе полистирола

Пенопласт представляет собой пластический синтетический материал, который состоит из огромного количества мелких ячеек, заполненных воздухом. Для производства используется определенные полимер, причем в зависимости от выбранного исходного материала, пенопласт приобретает различные свойства. На сегодняшний день производства вещества ведется из следующих типов полимеров:

• Поливинилхлорид
• Фенол-формальдегид
• Полиуретан
• Карбамид-формальдегид
• Полистирол

Применение того или иного материала в качестве основы позволяет придать готовому товару необходимые показатели прочности, качества, надежности, стойкости и устойчивости. Чаще всего применяется для производства пенопласта именно полистирол, который может похвастаться превосходными эксплуатационными характеристиками. За счет этого утеплители из полистирола отлично проявляют себя, уже в течение долгого времени занимая лидирующие позиции на строительном рынке.

Способ изготовления пенопласта и экструдированного полистирола различны

Разница между пенопластом и экструдированным полистиролом заключается именно в способе изготовления, ведь в основе их лежит одно и то же вещество — полистирол. Так, обычный вспененный пенопласт на стадии производства проходит технологический процесс под названием пропаривание. Суть данного процесса заключается в воздействии на микрогранулы полимера водяным паром в специальной форме. Высокая температура и влажность способствуют увеличению поверхности гранул, что в дальнейшем приводит к образованию достаточно больших пор. Гранулы находятся под действием высокой температуры до тех пор, пока получившаяся пена не заполнит всю форму.

Если этот же полистирол подвергнуть экструзии, то в результате мы получим качественный материал под названием экструдированный пенополистирол или пеноплекс. Отличия в технологическом процессе очень существенны. В первую очередь исходное вещество требуется расплавить, после в полученную массу добавляются многочисленные добавки и реагенты, призванные улучшить основные показатели продукта.

Далее происходит непосредственно экструдирование, то есть пропуск всей массы сквозь специальный формующий инструмент. Ячейки полимера наполняются углекислым или природным газом – в первом случае на выходе получается огнеупорный полистирол. Ключевая особенность данной технологии заключается в том, что все ячейки при экструзии остаются закрытыми, что способствует более ровной структуре материала.

Таким образом, главная разница между вспененным пенопластом и экструдированным пенополистиролом – это технология изготовления вещества. Соответственно, свойства готового вещества также существенно отличаются.

• Что такое пенополистирол – важнейшие характеристики, достоинства и недостатки
• Чем склеить пенопласт между собой – эффективные технологии
• Жидкий пенопласт – применение воздухопроницаемого утеплителя для стен

Теперь переходим к сравнению технических показателей различных видов утеплителей. Среди достоинств пенопласта можно выделить его состав, ведь процент самого полимера в нем не превышает 2 процентов. На обычный воздух приходится оставшаяся часть вещества. Он герметично расположен внутри ячеек, поэтому полностью обездвижен. Получившаяся неподвижная воздушная прослойка может похвастаться превосходными теплоизоляционными характеристиками.

К примеру, уровень теплопроводности у вспененного полистирола в 17 раз лучше, чем у обычного кирпича, и в 3 раза лучше, чем у древесины. Это говорит о том, что изоляции помещения от холода и звуков извне, требуется монтировать относительно тонкие плиты. К примеру, листа пенопласта толщиной 12 см обеспечит высокий уровень изоляции 21-сантиметровой стены.

Показатели звуковой и тепловой изоляции пеноплекса даже лучше, чем у вспененного пенопласта

Если же говорить об пеноплексе, то его показатели звуковой и тепловой изоляции еще лучше, чем у вспененного пенопласта. Это в первую очередь обусловлено плотной однородной структурой материала. К примеру, плита полистирола в 20 см, прошедшего экструдирование на стадии производства, обеспечивает точно такой же уровень изоляции помещения от внешних раздражителей, как и лист пенопласта толщиной в 25 см. Естественно, разница может отличаться как в большую, так и в меньшую сторону, в зависимости от изготовителя товаров.

Выбирая пенопласт в качестве утеплителя зданий и помещений, вы покупаете качественный материал, обладающий способностью к действию влаги. Материал практически полностью непроницаем, поскольку полистирол впитывает жидкость всего лишь порядка 3% от собственной массы. При этом влага никоим образом на эксплуатационных характеристиках материала не сказывается. Однако экструзионный полистирол может похвастаться еще более высокими показателями в этом плане. Максимальный объем впитывания влаги – не более 0,4% массы самого вещества.

Использование подобного состава для утепления фасадов зданий и сооружений дает возможность сэкономить на пароизоляции, поскольку экструдированный полимер отлично справляется с выполнением указанных функций. Однако с обычным пенопластом так сделать не получится, поскольку его уровень влагонепроницаемости несколько ниже. Поэтому сэкономить деньги на приобретении пароизоляции не получится.

Еще один показатель, имеющий большое значение для покупателей – это прочность. Но и здесь пеноплекс выигрывает у своего конкурента. Это обусловлено высокой плотностью структуры материала. Ячейки же пенопласта далеко не так плотно скреплены друг с другом, поэтому могут начинать крошиться даже при легком воздействии. Если говорить непосредственно о цифрах, то для сжатия пенополистирола потребуется приложить усилие с давлением минимум 0.5 Мпа, тогда как для пенопласта понадобится давление всего лишь в 0.2 Мпа. Однако даже такой прочности более чем достаточно, если использовать материал исключительно в качестве утеплителя стен для повышения качества звуковой и тепловой изоляции.

Несмотря на очевидные преимущества экструдированного полистирола очень многие потребители, особенно в нашей стране, отдают предпочтение именно пенопласту. Связано с это со стоимостью – цена на пеноплекс существенно выше, причем разница может достигать в несколько раз. Естественно, простые потребители, не зная, в чем разница между товарами, выбирают именно пенопласт.

Однако в некоторых страна, в том числе Западной Европы и США, использование пенопласта уже запрещено, что обусловлено выделением вредных и токсичных веществ в случае возгорания утеплителя. Специалисты в этой связи рекомендуют покупать надежный и качественный экструзионный полистирол. Но при этом следует понимать, он также к категории полностью экологически безопасных и чистых от токсинов товаров не относится.

Несмотря на то, что пеноплекс по многим показателям обходит пенопласт, последний все равно относится к категории очень качественных и прочных утеплителей, выигрывая в сравнении у большинства других конкурентов. К тому же в некоторых ситуациях возможна эксплуатации исключительно вспененного полистирола. Например, отделка фасадов зданий предусматривает именно пенопласт, так как он обладает идеальными для этого показателями воздухопроницаемости и влагопоглощения. Экструдированным же полимером отделывать стены в данном случае проблематично из-за недостаточного уровня адгезии.

Благодаря высоким качествам такой материал идеально подходит для утепления домов

Пеноплекс отлично подходит для утепления балконов и лоджий. Причем здесь дело не только в высоких показателях. Как правило, указанные помещения не отличаются большим простором, поэтому здесь требуется использовать тонкие листы утеплителя, которые сохранят как можно больше полезной площади. Естественно, разница в толщине листов не слишком велика, однако все-таки по 5 см с каждой стены выиграть получится.

Подвалы, цокольные этажи, а также фундамент следует утеплять также экструзионным пенополистиролом. Пенопласт не обладает соответствующими показателями качества, чтобы надежно защищать эти помещения от влаги и пара, в большом количестве здесь имеющиеся. В противном случае придется использовать очень толстые плиты пенопласта, чтобы добиться желаемого результата. Если же вам требуется утеплить пол в жилом помещении, то каких-либо особых требований не выделяется. Ведь оба материала отлично справляются с изоляцией помещений, даже достаточно плотный пенопласт с легкостью выдерживает любые тяжести в течение очень долгого времени.

Таким образом, разница между обычным вспененным пенопластом и экструдированным пенополистиролом все же имеется и довольно-таки значительная. Несмотря на полистирол, который применяется для изготовления обоих веществ, они отличаются по надежности, стойкости, влагопоглощению и, разумеется, цене. Но качество утепления в любом случае очень высоко, независимо от выбранной продукции.

ЭППС – что это такое, в чем отличие от пенопласта, плюсы и минусы материала

Довольно часто в статьях о теплоизоляции различных конструкций встречается аббревиатура ЭППС, что это такое и как расшифровывается, понятно не всем. Как и то, в чем преимущества материала перед другими утеплителями, какие у него слабые стороны, по каким критериям подбирать материал и как с ним работать. Тем, кто собирается строить дом, прокладывать коммуникации, делать отмостку или копать колодец, информация о нем непременно пригодится, так как этот универсальный теплоизолятор можно использовать практически везде.

Описание материала

ЭППС – это экструдированный (или экструзионный) пенополистирол. Если проще – пенопласт, но не обычный прессованный, легко распадающийся на мелкие белые шарики, а более плотный и прочный. Состав у этих материалов одинаковый, но ЭППС обладает улучшенными характеристиками благодаря особому способу производства, при котором подготовленная масса выдавливается через профилированные отверстия экструдеров. Сечение этих отверстий придает изделиям заданную форму.

Из экструдированного пенополистирола выпускают плиты, подложки, скорлупы для теплоизоляции труб, другие изделия, применяемые в строительстве для утепления и изоляции различных конструкций. А также декоративные элементы.

Самый популярный и распространённый продукт – плиты. Они бывают разной толщины, гладкие и рифлёные, с ровными и ступенчатыми торцевыми гранями. Последние обеспечивают монтаж без сквозных стыков, что очень важно при сплошном утеплении, так как исключает мостики холода.

Размеры плит каждый производитель устанавливает свои, но чаще всего их ширина равна 600 или 580 мм, а длина 1000, 1200 или 2400 мм. Количество плит в упаковке зависит от их толщины.

Технология производства

Большинство не связанных со стройиндустрией людей думают о ЭППС, что это тот же пенопласт, но плотнее. На самом деле отличий между прессованным и экструзионным пенополистиролом много, и связаны они с разными способами производства.

Измельчённый гранулированный полистирол перед расплавом смешивают с химическими веществами, улучшающими характеристики готового продукта, делая его более прочным, менее горючим и т.п. В расплавленную горячую массу вводят углекислый газ или другой образующий пену агент, который расширяется при снижении давления и температуры. Вспененная субстанция подаётся в экструдер и выдавливается из него через отверстие с заданными параметрами.

В случае с производством плит оно прямоугольное, и задаёт готовому изделию толщину и ширину. По длине сплошные полосы ЭППС распиливаются после остывания.

Отличия от пенопласта

Гранулы ЭППС гораздо мельче, чем у пенопласта, так как материал подвергается воздействию очень высоких температур и формируется под большим давлением. Их размер составляет десятые доли миллиметра, тогда как диаметр шариков пенопласта – несколько миллиметров.

Плотная мелкопористая структура делает материал гораздо более прочным и устойчивым к нагрузкам. Его не так просто сломать и почти невозможно раскрошить, так как сцепление между гранулами очень стойкое. При этом теплопроводность и паропроницаемость экструдированных плит даже ниже, чем у пенопласта.

Благодаря специальным антипиреновым добавкам, они дольше сопротивляются прямому воздействию огня, а плотная структура не особо привлекает грызунов и насекомых.

Плюсы и минусы

Полистирол – это полимерный материал, пластик, которому путём специальной обработки придаются особые свойства и структура. Поэтому, говоря про экструдированный полистирол, что это такое и какими характеристиками обладает, вполне можно сказать, что это пластмасса, но очень лёгкая и рыхлая. Соответственно, ей присущи все достоинства синтетических полимерных материалов. И ещё масса плюсов, связанных с особенностями структуры. Перечислим все.

• Абсолютная влагостойкость – материал не боится воздействия воды, при контакте с ней не разрушается, не гниёт, не заражается плесневым грибком.
• Низкая теплопроводность, которую обеспечивают заполненные воздухом герметичные ячейки.

Нельзя не упомянуть и о доступной цене этого материала, из-за которой его часто предпочитают другим утеплителям, игнорируя недостатки. А они у ЭППС тоже есть. Причём одно и то же его свойство в одной ситуации является неоспоримым достоинством, а в другой недостатком.

К примеру, низкая паропроницаемость делает его практически непригодным для утепления деревянных домов, так как полистирол запирает влагу в древесине, препятствует выветриванию конденсата. Что ведёт к намоканию деревянных конструкций, их гниению и постепенному разрушению.

Вторым важным минусом считается выделение из материала вредных и опасных для жизни и здоровья веществ при его нагревании выше 70 градусов. Сам по себе он считается слабогорючим, так как при воздействии огня трудно воспламеняется и почти не горит. Но плавится с образованием токсичного дыма, а именно он, а не огонь, является более частой причиной смертей при пожаре.

Будучи устойчивым к нагрузкам, экструдированный пенополистирол легко разрушается некоторыми химическими веществами неорганического происхождения, к которым относятся:

• битумные мастики;
• ацетон;
• толуол;
• краски и клеи с неорганическими растворителями в составе;
• нефтяные масла;
• пропитки для древесины.

Поэтому при гидроизоляционных, покрасочных и других работах нужно внимательно отслеживать состав используемых материалов, если они будут контактировать с утеплителем.

Где применяется ЭППС

Описываемый материал применяется в самых разных сферах, но нас интересует, что такое ЭППС в строительстве. Это универсальный теплоизоляционный материал, которым утепляют практически все части зданий:

• стены;
• фундаменты и цоколи;
• полы и перекрытия;
• подвалы и подполья;
• кровли;
• отмостки.

Утепление стен ЭППС рекомендуется делать снаружи либо применять его в качестве промежуточного слоя при кладке стен из кирпича и блоков.

Для наружного утепления стен используют как обычные плиты ЭППС, которые затем закрываются штукатуркой или навесным фасадом, так и декоративные сэндвич-панели, не требующие финишной отделки.

Помимо утепления основных конструктивных элементов зданий, плиты и другие изделия из ЭППС используют для теплоизоляции наземных и подземных трубопроводов, колодцев, септиков, кессонов, погребов, отапливаемых теплиц. Этот материал укладывают на черновое основание при устройстве водяного тёплого пола, используют в качестве несъёмной опалубки при возведении фундаментов и стен.

Производственная линия для изготовления экструдированного пенополистирола

Особенности экструдированного пенополистирола

Экструдированный пенополистирол (XPS) – строительный материал с наилучшими характеристиками, которые выделяют его из группы теплоизоляционных пенопластов. Он легкий, прочный, негигроскопичный. Применение экструдированного пенополистирола возможно при утеплении стен, полов, перекрытий, кровель, подвальных помещений, при строительстве дорог и трубопроводов. Высокие технические показатели и широкий спектр применения порождают большой спрос на пенополистирол, поэтому все чаще строительные компании производят для собственных нужд экструдированный пенополистирол – линия производства проста в обслуживании и не занимает много места. Это также хороший вариант для начала собственного бизнеса.

Основные составляющие линии для производства экструдированного пенополистирола

Разные производители предлагают свои вариации линии для производства полистирола XPS, отличающиеся друг от друга комплектацией, мощностью привода, возможностью регулирования геометрических размеров готового изделия, производительностью.

Традиционно линия включает следующие блоки:

Аппарат для нарезки пенополистирола

• Загрузчик сырья;
• Вспениватель;
• Бункер вылеживания;
• Блок-форма;
• Стол для резки;
• Паровое оборудование;
• Пульт управления.

Работа линии осуществляется в автоматическом режиме и требует вмешательства работника только на этапах загрузки сырья и приёма готовой продукции. Также можно самостоятельно регулировать режим работы, параметры порезки готовых блоков, температуру подогрева.

Цена линии для производства экструдированного пенополистирола зависит от технических характеристик, наличия дополнительных компонентов, например, блока переработки отходов, а также производителя. В базовой комплектации стоимость агрегата 1 300 000 рублей. Как правило, отечественные агрегаты будут стоить дешевле европейских и китайских аналогов. Но это совсем не сказывается на качестве, здесь роль играет стоимость транспортировки. Дополнить линию можно:

• трубами для пневмотранспорта – 45 тысяч рублей;
• тефлоновым покрытием для формовочного бункера – 25 тысяч рублей;
• вытяжкой – 35 тысяч рублей;
• парогенератором — 250 тысяч рублей;
• упаковочной машиной – 120 тысяч рублей;

При выборе парогенератора, стоит обратить внимание, какой вид топлива используется:

Парогенератор для экструдированного пенополистирола

• дизель (расход 10-12 литров за час работы);
• электроэнергия (200 кВт в час);
• газ (12 м 3 за час работы).

Наиболее безопасным считается электрический парогенератор, к тому же он не требует получения дополнительных разрешений на установку от контролирующих инстанций.

Очень полезным оснащением линии будет дробилка, ее стоимость 50 тысяч рублей, но она позволит сделать производство безотходным.

Исходные материалы и условия для линии производства XPS

Для старта производства необходимо оборудовать помещение, позаботится о возможности регулировки в нем температуры воздуха. Температура, при которой может храниться сырье не должна превышать 15 градусов.

• 35 метров в дину;
• 8м в ширину;
• 5м в высоту;
• весит 13 тонн.

Соответственно помещение должно не только удовлетворять этим параметрам, но и превышать их, с учетом склада сырья и готовой продукции.

Работа линии для производства экструдированного пенополистирола требует подключения к водопроводу. Вода используется для охлаждения, и расходуется примерно 8 литров в минуту. Необходимо оборудовать помещение промышленными трехфазными розетками, не менее 380 В.

Сырье, используемое при производстве – полистирол представляет собой мелкие белые шарики, размером до 3,2 мм, может различаться по плотности и размеру фракции. Основные производители:

• BASE (Германия);
• XINGDA Китай);
• LCC (Китай).

Стоимость исходного материала от 80-100 рублей, расход гранул — 16 кг. для производства 1 м 3 пенополистирольной плиты. В сутки агрегат может производить 100-120 м 3 готовых блоков. Важным моментом в использовании сырья является небольшой срок годности и температурный режим хранения.

Аппарат для формирования плиты экструдированного пенополистирола

При производстве экструдированного пенополистирола используются фторосодержащие углеводороды – фреон или бутан. Фреоны необходимы для вспенивания, однако в последнее время их стали заменять системами на основе СО2. Это связано с тем, что фторосодержащие компоненты негативно воздействуют на окружающую среду, разрушая озоновый слой. Наиболее часто используется Фреон R22, форма выпуска баллон, вместимостью 13,6 кг. стоит 4600 рублей.

Обслуживать агрегат может один человек, в зависимости от объемов производства могут понадобиться дополнительные сотрудники.

Этапы работы линии для производства пенополистирола

На первом этапе исходное сырье помещается в загрузочный блок, в котором, в соответствии с пропорциями, происходит подача гранул в отделение вспенивателя. Этот отдел оснащён экструдером – устройство, предающее пенополистиролу нужную структуру с помощью вспенивания в азотной среде. В ходе этого процесса гранулы увеличиваются в размерах. Для строительных нужд экструдированный пенополистирол необходим более плотного состава, который достигается путем одного цикла вспенивания. Однако этот материал широко применяется и в других областях промышленности, например, при упаковке хрупких товаров. Для этого используется более легкий состав, который получается путем повторного вспенивания. Дополнительный цикл следует за первым, но после полного охлаждения сырья.

Экструдер для пенополистирола

На следующем этапе линия для производства XPS помещает сырье в бункер вылеживания. Здесь пенополистирол должен набрать воздух. Этот процесс длится 12 часов. Именно насыщение воздухом обеспечивает высокие теплоизоляционные характеристики. По окончании отведённого времени гранулированная масса направляется в отдел формирования блоков. Исходное сырье нагревается для обеспечения максимально тесного склеивания. Затем блок охлаждается и далее направляется на стол нарезки.

С помощью раскаленных струн тугоплавкого металла осуществляется порезка блоков в соответствии заданным параметрам длины и ширины. Наиболее распространенные и востребованные параметры листов пенополистрирола:

Аппарат для резки пенополистирола струной

• Длина – 1200, 1250, 2450, 2500 мм.
• Ширина – 600, 900, 1200 мм.
• Толщина – 20, 40, 80, 120 мм.

В результате порезки образуются отходы готового сырья, которое можно переработать. Продажа линий для производства экструдированного пенополистирола XPS может осуществляться с дополнительным блоком для переработки вторсырья. В нем обрезки измельчаются в крошку, которую потом можно добавлять к гранулам на этапе загрузки. Но здесь есть нюанс – объем переработанных отходов не должен превышать 10% от общего объема загружаемого сырья.

Готовые порезанные блоки экструдированного пенополистирола фасуются производителем на свое усмотрение. Экструдированный пенополистирол может храниться при любой температуре и неограниченный срок.

Видео: Линия по производству экструдированного пенополистирола

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕНОПОЛИСТИРОЛА

В общем случае в исходный олигомер или полимер вводят обыч­но несколько добавок, способствующих получению пенопласта задан­ного качества. Это может быть: жидкий, твёрдый и (или) газообразный порообразователъ (вспенивающий агент), ПАВ, катализатор, ускори­тель или ингибитор протекающих химических реакций, сшивающий агент, антиоксидант, светостабилизатор, антистатик, наполнитель (усиливающий, токопроводящий или др.), пластификатор, разбавитель, краситель или пигмент, мономерный или полимерный модификатор и др. Создаются комбинированные пенопласты из смесей полимеров, в том числе с керамическим порошком, цементом, растворимым стек­лом, измельчёнными отходами древесины.

Основные принципы переработки пластмасс в изделия (формова­ние изделий) достаточно просты. В подавляющем большинстве случа­ев это подача расплава в форму, где расплав затвердевает либо в ре­зультате охлаждения (термопласты), либо в результате химического сшивания (реактопласты). Подача расплава в форму может быть пе­риодической (литьё, прессование и т. п.) либо непрерывной (экструзия, каландрование и т. п.). В первом случае материал формуется, находясь в форме, а во втором — проходя через форму.

При производстве вспенивающегося полистирола (ВПС) основ­ными являются способы суспензионной полимеризации и полимериза­ции в массе. Наиболее современным и эффективным является второй способ получения ВПС. Помимо того, что полимеризация в массе яв­ляется более экономичным способом производства, качество конечной продукции очень сильно отличается. Вспенивающий полистирол, про­изведенный методом полимеризации в массе, позволяет изготавливать более качественную и сложную продукцию [25, 55, 62].

Полимеризация в массе. Метод производства полистиролов по­лимеризацией в массе с неполной конверсией мономеров является в настоящее время одним из наиболее распространённых в силу высоких технико-экономических показателей. В отечественной промышленно­сти метод полимеризации в массе был выбран в качестве преимущест­венного в 1970-х гг., и в настоящее время по этому методу выпускает­ся около 50% продукции. Этот метод имеет оптимальную схему тех­нологического процесса. Процесс осуществляется по непрерывной схеме в системе последовательно соединенных 2-3 аппаратов с ме­шалками; заключительную стадию процесса часто проводят в аппарате колонного типа. Начальная температура реакции 80 . 100 °С, конеч­ная 200 . 220 °С. Полимеризацию прерывают при степени превраще­ния стирола 80 . 90%. Непрореагировавший мономер удаляют из расплава полистирола под вакуумом, а затем водяным паром до со­держания стирола в полимере 0,01 . 0,05%. В полистирол вводят ста­билизаторы, красители, антипирены и другие добавки и гранулируют. Блочный полистирол отличается высокой чистотой. Эта технология наиболее экономична (в ней отсутствуют операции промывки, обезво­живания и сушки мелкодисперсных продуктов) и практически безот­ходна (непрореагировавший стирол возвращается на полимеризацию). Проведение процесса до неполной конверсии мономера (80 . 90%) позволяет использовать высокие скорости полимеризации, контроли­ровать температурные параметры, обеспечивать допустимые вязкости полимеризуемой среды. При проведении процесса до более глубоких степеней превращения мономера затрудняется отвод тепла от высоко­вязкой реакционной массы, становится невозможным вести полимери­зацию в изотермическом режиме. Эта особенность процесса полиме­ризации в массе привела к тому, что все большее внимание уделяется другим способам производства, и, в первую очередь, суспензионному методу [25, 29, 34, 36, 55, 79, 88].

Суспензионная полимеризация. Полимеризация в суспензии — конкурирующий технологический процесс, который развивается па­раллельно с полимеризацией в массе, основан на малой растворимости виниловых мономеров в воде и на нейтральности последней в реакци­ях радикальной полимеризации. Процесс используется для получения продукта специальных марок пенополистирола. Суспензионный метод производства — полунепрерывный процесс — характеризуется наличи­ем дополнительных технологических стадий (создание реакционной системы, выделение полученного полимера) и периодическим исполь­зованием оборудования на стадии полимеризации. Процесс проводит­ся в реакторах объёмом 10 . 50 м3, снабжённых мешалкой и рубаш­кой. Стирол суспендируют в деминерализованной воде, используя ста­билизаторы эмульсии; инициатор полимеризации (органические пе­роксиды) растворяют в каплях мономера, где и происходит полимери­зация. В результате образуются крупные гранулы в суспезии полимера в воде. Полимеризацию ведут при постепенном повышении темпера­туры от 40 до 130°С под давлением в течение 8 . 14 часов. Из полу­ченной суспензии полимер выделяют центрифугированием, после чего его промывают и сушат. Закономерности суспензионной полимериза­ции близки к закономерностям полимеризации в массе мономера, но существенно облегчены теплоотвод и перемешивание компонентов системы [55, 79, 88, 89].

Среди многообразия способов переработки полистирола в пено — пласты можно выделить следующие основные [20, 25, 29, 34, 36, 37, 44, 50, 55, 60, 61].

Прессование — это пластическая деформация материала при дей­ствии на него давления и последующей фиксации формы изделия.

Прессовым методом пенополистирол изготавливают на основе эмульсионного полистирола. В качестве порообразователя применяют порофор. На 100 частей полистирола берут 2 — 5 частей (по массе) порофора. Производство пенополистирола прессовым методом начина­ют смешивая полимер с газообразователем в шаровой мельнице, снаб­жённой рубашкой охлаждения, в течение 12 . 24 ч до получения одно­родной смеси. Приготовленную композицию прессуют на гидравличе­ских прессах в закрытых пресс-формах при температуре 120 . 180 °С и давлении 12 . 20 МПа. При этом частицы полимера сплавляются в монолитную массу, а газообразователь разлагается.

Выделяющиеся газы частично растворяются в полимере, образуя насыщенный раствор, а избыток газа распределяется равномерно в нём в виде мельчайших ячеек. После выдержки заготовку охлаждают и извлекают из пресс-формы. Опрессованные заготовки вспенивают при температуре 100 . 105 °С в среде насыщенного водяного пара. Состав

Композиции для производства прессового пеноплистирола приведён в табл. 1 [36].

Пенопласт можно получать с различной плотностью в зависимо­сти от количества вводимого в смесь газообразователя.

Различают следующие виды прессования:

— холодное прессование (процесс идёт без нагревания);

— компрессионное (прямое) прессование осуществляется в пресс-формах, конфигурация полости которых соответствует форме изделия. Для снижения вязкости материала перед подачей давления или осуществления фиксации формы изделия за счёт реакции отвер­ждения необходим нагрев;

1. Состав композиций прессовых пенополистиролов

Количество компонентов в композициях пенопластов, мас. ч.

Как изготавливают пенополистирол

Рассмотрены все этапы технологии производства пенопласта. Перечислено оборудование, необходимое для изготовления этого материала. Даны рекомендации, с которыми нужно обязательно ознакомиться перед покупкой.

Многие из нас не раз встречали пенополистирол, пробовали его на ощупь, что-то изготавливали из него, использовали его в строительстве, для обустройства дома. Однако далеко не все знают, какова технология изготовления пенопласта, каковы ее особенности.

Как ни странно, но в производстве этого материала нет ничего сверхсложного. И примечательно то, что сейчас на рынке появилось довольно много некачественного пенополистирола, который изготовлен без учета соответствующих норм и правил.

Некоторые умельцы умудряются создать небольшую производственную линию даже в обычном гараже. Да, не удивляйтесь.

И это нужно обязательно учитывать при покупке — не все Васи Пупкины строго придерживаются предписанных технологических норм. Да и какие нормы могут быть в гараже?

Как изготавливают пенопласт

Ранее мы рассказывали, что такое пенополистирол. Помним, что этот материал состоит из многочисленных ячеек, заполненных воздухом. Значит — процесс изготовления должен включать вспенивание материала.

Так и есть: процесс вспенивания — один из важных в производстве пенополистирола.

Однако это еще не всё.

Этапы технологии изготовления пенопласта

Обычно процесс включает в себя:

1. Вспенивание. В ходе выполнения этого процесса сырье помещают в специальную емкость (пенообразователь), где под действием давления (используется парогенератор) гранулы увеличиваются примерно в 20-50 раз. Операция выполняется в течение 5 минут. Когда гранулы достигают необходимого размера, оператор выключает парогенератор и выгружает вспененный материал из емкости.

2. Сушка полученных гранул. На данном этапе главная цель — удаление лишней влаги, оставшейся на гранулах. Делается это с помощью горячего воздуха — он направляется снизу вверх. При этом для лучшего просушивания гранулы встряхиваются. Этот процесс также длится недолго — около 5 минут.

3. Стабилизация (отлеживание). Гранулы помещают в бункеры, где и проходит процесс вылеживания. Продолжительность процесса — 4. 12 часов (зависит от температуры окружающего воздуха, величины гранул).

Важное примечание: технология изготовления пенополистирола может исключать 2-й этап (сушку). В таком случае стабилизация (отлеживание) будет длиться дольше — до 24 часов.

4. Выпекание. Этот этап производства пенопласта часто называют формованием. Суть заключается в том, чтобы соединить между собой полученные ранее гранулы. Для этого они помещаются в специальную форму, после чего под давлением и под действием высокой температуры водяного пара проходит процесс спекания гранул. Длится примерно 10 минут.

5. Созревание (вылеживание). Цель — избавить полученные листы пенополистирола от лишней влаги, а также от оставшихся внутренних напряжений. Для этого листы располагают в свободном месте производственного цеха на несколько суток. В ряде случаев созревание может проходить до 30 суток.

6. Резка. Изготовленные блоки пенопласта кладут на спецстанок, на котором блоки разрезаются на листы соответствующей толщины, длины, ширины. Этот производственный процесс выполняется с помощью нихромовых струн, нагретых до определенной температуры. Соответственно, проводят как горизонтальную, так и вертикальную резку блоков.

Вот так делают пенопласт.

Разумеется, после перечисленных 6-ти этапов может выполняться 7-й этап — переработка оставшихся обрезков. В результате чего они смешиваются с другими гранулами, которые потом будут подвергаться тем же процессам — спеканию, вылеживанию.

Оборудование, которое используется в ходе производства пенополистирола, показано в виде таблицы:

Технология изготовления пенопласта напрямую влияет на качество

Как мы говорили выше, сейчас рынок наполнен немалым количеством низкокачественного материала. Его могут производить в гаражах, каких-то складских помещениях.

Но основная проблема заключается не в том, где изготавливают материал (хотя окружающая среда также влияет на качество), главная проблема — не соблюдение всех правил изготовления пенопласта.

Какие могут быть отклонения от правильного производства пенополистирола?

Самые различные — начиная от некачественной грануляции и заканчивая плохой, неточной нарезкой блоков пенопласта на листы.

Некоторые умники вообще не проводят как таковую стабилизацию, вылеживание. Для них важна исключительно скорость изготовления пенополистирола.

«Чем больше — тем лучше — больше денег заработаем!»

Из-за этого характеристики пенопласта сильно ухудшаются:

• он может получиться хрупким, непрочным,
• гранулы могут быть плохо соединены между собой,
• плотность может быть неравномерной.

Это может также происходить из-за низкокачественного, неисправного оборудования, которое использовалось при производстве — вспениватели, сушильные установки, компрессоры, парогенераторы и т.д.

И еще немаловажный момент: при плохой технологии изготовления пенопласт может иметь резкий, неприятный запах. Возможна такая картина: привезли новенькие листы пенополистирола домой, уложили в гараж или другое помещение и. вскоре услышали, что помещение наполнилось каким-то едким, неприятным запахом.

Это очень плохо. Это значит, что пенопласт еще во всю «парит», выделяя вредные вещества. Особенно опасно, когда такой низкосортный материал складывается в жилых помещениях.

Выводы по изготовлению пенопласта

1. Технология довольно проста, но требует обязательного соблюдения всех предписанных норм и правил.
2. Материал (который внешне будет похож на качественный) можно получить даже при значительных отклонениях от правил производства. И этим пользуются «кустарные» фирмы (нехорошие люди).

Поэтому: покупайте только продукцию надежных, проверенных производителей (которые следят за качеством). Проверяйте наличие у продавцов соответствующих сертификатов качества.

Теперь вы знаете, как делают пенопласт, знаете основные особенности технологии изготовления и какому материалу нужно отдавать предпочтение. Успехов!

Технология производства экструдированного пенополистирола в домашних условиях: этапы изготовления, ГОСТ (видео)

Для изготовления пенополистирола (пенопласта) необходим суспензионный полистирол. Гранулы этого материала могут быть различного размера — от 0,4 до 3,2 мм (в зависимости от марки сырья). В состав гранул входит легкокипящий компонент пентан, способствующий их увеличению в несколько раз при определенных условиях. Именно на этом свойстве материала основывается технология производства пенополистирола.

Схема наружного утепления с помощью пенополистирола.

Этапы производства пенополистирола

Заключается технология изготовления пенопласта во вспенивании суспензионного полистирола. Чтобы получить необходимый результат, применяют пар. Далее происходит спекание гранул. Затем формируется крупногабаритный блок, который впоследствии режется на листы. Но, прежде чем загрузить сырье в бункер, выполняется механическое перемешивание гранул с различными добавками-модификаторами.

Чтобы готовый материал был более огнестойким, в его состав добавляются антипиреновые добавки. Для защиты пенопласта от воздействия тепла и кислорода применяют антиоксиданты и термостабилизаторы, для предотвращения плесневения — абиотические компоненты. При производстве экструдированного пенополистирола вводятся стабилизаторы-нуклезиаты, которые способствуют получению более однородной и мелкой структуры пор.

Вернуться к оглавлению

Вспенивание гранул полистирола

Технологическая схема производства листового пенополистирола.

Вспенивание суспензионного полистирола происходит в два этапа. Причем для каждой партии сырья определяется оптимальное время на прохождение данной стадии. Оно зависит от качества сырья. Этот период должен строго соблюдаться, так как если происходит увеличение временных интервалов, то гранулы могут разрушаться.

Первый этап обработки материала проходит в предвспенивателе. Этот агрегат — емкость с отверстиями в днище, через которые происходит подача пара. Также он оснащен активатором для размешивания гранул. Во время вспенивания (около 5 минут) в емкости поддерживается температура около 100-110° С.

Процесс вспенивания происходит следующим образом. Благодаря действию водяного пара активизируется пентан, который входит в состав гранул суспензионного полистирола. Они размягчаются и вырастают в объеме, при этом количество материала может увеличиться в 30-50 раз. Целостность и герметичность ячеек сохраняются.

Чтобы процесс вспенивания происходил с ускорением, гранулы перемешиваются при помощи механического активатора. В конце этого цикла материал под давлением поднимается. Через окно выгрузки выталкивается в промежуточную емкость, а затем при помощи пневмотранспорта перемещается в бункер для вылеживания.

Вернуться к оглавлению

Сушка и вылеживание вспененных гранул

Схема пенополистирола в качестве утеплителя.

В гранулах полистирола, которые были вспенены, заключается около 10-15% влажности. Внутри них присутствует разрежение, так как происходила конденсация остатков пентана и пара. В результате под воздействием этих факторов может произойти сжатие гранул, что повлечет снижение объема материала и увеличение насыпной плотности. Именно по этой причине технология производства пенопласта предусматривает этап высыхания.

Цель данной стадии:

• укрепление наружных стенок гранул;
• восстановление внутреннего давления.

Благодаря тому, что теплый воздух (около 35° С) проникает в ячейки материала, полистирол приобретает нужные параметры сопротивления сжатию. Причем чем ниже у материала насыпная плотность, тем быстрее будет поглощаться воздух.

Процесс сушки занимает около 5 минут. В некоторых случаях он совмещается с этапом транспортировки. Во время перемещения материала влажность может быть снижена до 6-3%. Кроме потери влажности, сушка способствует значительному увеличению текучести материала.

Схема основных видов пенополистирола.

Это, в свою очередь, позволяет заполнять бункера для вылеживания более эффективно. Эти специальные устройства представляют собой металлическую основу с фиксированным мешком из воздухопроницаемой ткани. В них хранят гранулы при температуре, не превышающей 22-28° С. Продолжительность может составлять от 6 часов до суток. Зависит это время от объемного насыпного веса гранул: при снижении веса срок увеличивается, но он не должен превышать 14 суток, так как за такой период изопентан улетучивается и гранулы теряют способность к вспениванию.

Между тем способов вылеживания существует несколько. Чтобы сократить время выдержки, применяется метод перекачивания гранул при помощи воздушного потока из бункера в бункер. При таком подходе достаточно 2-3 часов для приобретения материалом необходимых показателей водопоглощения и прочности.

Вернуться к оглавлению

Производство блоков и их резка

Производство или выпекание блоков проводится в специальной блок-форме. Это устройство из стали в виде прямоугольника имеет двойные стенки, причем внутренняя часть перфорированная (это необходимо для подачи пара).

Схема панели из пенополистирола.

После прогревания формы в нее засыпаются гранулы, и она герметично закрывается. Повторное вспенивание проводится также под воздействием водяного пара под давлением.

На качество пенополистирола влияет своевременное прекращение процесса формирования. Если он прерван раньше необходимого срока, то недостаточно вспененные гранулы плохо сплавятся. Если же материал передержан, то ячейки разрушаются и появляются усадочные явления. В обоих случаях качество изделия значительно ухудшается.

После этого следует процесс охлаждения. Полученные блоки размещаются в цехе, где могут находиться от 12 до 720 часов. За это время материал теряет излишнюю влажность. Именно ее избыток не позволяет производить резку сразу же после охлаждения. Чтобы получить плиты нужной толщины, используется автоматический станок. А в качестве режущего элемента применяются разогретые нихромовые струны. На заключительном этапе листы помещают на станок с вертикальной резкой и торцуют.

Вернуться к оглавлению

Экструдированный пенополистирол

Процесс производства экструдированного пенополистирола несколько отличается от изготовления пенопласта, хотя по химическому составу эти материалы довольно схожи. Экструзия — это своеобразный технологический процесс, который заключается в выдавливании материала, имеющего высокую вязкость. Пропускается такое сырье через экструзионную головку — особенное формующее приспособление, которое позволяет получить изделие, имеющее поперечное сечение нужной формы.

Исходным материалом для экструдированного пенополистирола служит полистирол общего назначения.

Таблица характеристик экструдированного пенополистирола.

Гранулы вспенивают, но не при помощи водяного пара, а с использованием специального агента.

Ранее в качестве вспенивающих материалов для получения экструдированного пенополистирола использовались различные фреоны (жесткие, мягкие и их смеси). Сейчас применяют безфреоновые компоненты на основе СО2.

Для изготовления экструдированного пенополистирола создаются определенные условия, которые запускают процесс преобразования полистирола. Как и при производстве пенопласта, гранулы вспенивают, и получается вязкотекучая масса. Согласно технологии идет обработка не отдельных гранул, а жидкообразного вещества.

Готовый материал состоит из массы закрытых ячеек, которые наполнены воздухом, и обладает цельной микроструктурой. Размеры ячеек составляют 0,1-0,2 мм.

По окончании производства остатки вспенивателя, как правило, на протяжении суток вытесняются окружающим воздухом. В готовом материале между ячейками отсутствуют микропоры.

При точном соблюдении технологии производства как обычного пенопласта, так и экструдированного пенополистирола, получается легкий и прочный материал, обладающий низкой теплопроводностью и паропроницаемостью, а также устойчивый к водопоглощению.

Читайте также: К ак я строил дом из пеноблока
Все размеры керамических блоков
Прочность керамзитобетонных блоков

Пенополистирол экструдированный: технология производства

Экструдированный пенополистирол – однородный синтетический материал. В его прочной микроструктуре распределена масса ячеек, составляющих единое тело.

Экструдированный пенополистирол является однородным материалом-утеплителем, который состоит из нескольких пористых ячеек.

Диаметр ячеек очень мал – примерно одна десятая миллиметра, внутри они полые и абсолютно герметичные, то есть имеют капиллярность, приближенную к нулю. Именно это и делает полистирол уникальным материалом с идеальными характеристиками, такими, как:

Схема пенополистирола в качестве утеплителя.

1. Низкая теплопроводность пенополистирола.
2. Прочность.
3. Легкость.
4. Влагостойкость, которая обеспечивается очень низкой степенью водопоглащения.
5. Сохранение своих свойств под воздействием очень низких температур.
6. Отличные звукоизоляционные показатели пенополистирола.
7. Долговечность.
8. Высокие гигиенические свойства, которые обеспечиваются стойкостью к образованию плесени, росту и размножению бактерий на поверхности пенополистирола.

Все эти свойства пенополистирола делают его идеальным утеплителем. В этом качестве он и используется уже более 70 лет, являясь лидером продаж в этой сфере строительного рынка. В странах Европы и Соединенных Штатах он уже давно вытеснил применение пенопласта.

В нашей стране пенополистирол также набирает популярность благодаря своим эксплуатационным характеристикам и относительно небольшой цене.

Спрос на экструдированный полистирол в России каждый год увеличивается приблизительно на тридцать процентов. Нашел свое широкое применение экструдированный полистирол и в пищевой промышленности для производства тары для упаковки пищевой продукции. Не сложная технология производства полистирола делает возможным его изготовление на небольших производственных линиях.

Технология производства экструдированного пенополистирола

Производство экструдированного пенополистирола – его вспенивание посредством фреонов.

Поначалу технология производства экструдированного пенополистирола представляла собой его вспенивание посредством фреонов. После многочисленных протестов экологов и проведения исследований, установивших, что фреоны входят в список веществ, применение которых участвует в разрушении озонового слоя Земли, в производстве пенополистирола стали использовать углекислый газ СО² как вспенивающий агент.

В общих чертах процесс изготовления выглядит так:

1. В сырье (суспензионный полистирол) вводятся необходимые добавки для обеспечения противопожарных свойств (антипирены), для обеспечения лучшего распределения осветлителя (нуклеаторы), а так же красители или пигменты. Далее производится процесс загрузки.
2. Производится предварительное вспенивание и вылеживание вспененных гранул.
3. Спекание и формовка.
4. Обработка в тянущем устройстве.
5. Полотно охлаждается естественным путем, при этом происходит окончательное вспенивание. Иногда на мощных производственных линиях применяется принудительное охлаждение методом перекладывания.
6. Процесс стабилизации.
7. Обработка поверхности до достижения гладкости поверхностей.
8. Процесс нарезки и упаковки пенополистирола.

Поэтапное описание технологии и особенностей производства экструдированного полистирола

Загрузка сырья в бункер вспенивающего устройства

Суспензионный полистирол является сырьем для пенополистирола.

Сырьем для производства пенополистирола является суспензионный полистирол, вес при насыпке которого приблизительно равен 500 г на кубический м объема (после вспенивания увеличивается до 15-100 кг). Каждая партия сырья имеет свое время, необходимое для вспенивания, которое должно строго выдерживаться. При превышении временных границ происходит разрушение гранул. В технологии производства вспененного полистирола учитывается качество сырья.

Сырье поступает на склады производства обычно упакованным в мешки по 25 кг или в так называемых биг-багах – мягких контейнерах большого размера и грузоподъемности, имеющих стропы петли для погрузки. Условия хранения сырья должны быть строго соблюдены. Оно должно храниться на поддонах при температуре от 20-25ºC. Сырье не предназначено для длительного хранения, так как со временем могут меняться временные показатели вспенивания. Технология хранения обычно указывается на упаковке.

Перед загрузкой сырья производится механическое перемешивание гранул полимера с добавками-модификаторами. Каждая из них выполняет свою функцию. Помимо уже перечисленных выше для улучшения однородности и мелкой структуры пор добавляют стабилизаторы-нуклезиаты, антипиреновые добавки для повышения огнестойкости, термостабилизаторы и антиоксиданты для защиты от термоокислительной диструкции, абиотические добавки для исключения плесневения. Возможно введение антистатических и синергических добавок. Технология введения добавок подбирается с учетом марки экструдированного пенополистирола.

Приспособления для загрузки

Гибкие шнеки состоят из мягкой трубы и стальной спирали.

Все современные линии оснащены обеспечивающими высокую пропускную способность приспособлениями для загрузки. Более того, производители предусматривают резервные возможности, если будет необходимо увеличение объемов производства пенополистирола. К устройствам подачи предъявляются высокие требования по надежности и способности транспортировки сырья без его повреждения. Более надежными считаются механические подающие устройства.

1. Шнеки жесткие определенного диаметра, к которым подсоединена загружающая воронка. Главные преимуществом шнека считается возможность обеспечения при необходимости транспортировки сырья на большие расстояния (до 10 м). Именно жесткий шнек способен обеспечить максимальную сохранность сырья от механического повреждения.
2. Гибкие шнеки. Состоят из мягкой трубы и проталкивающего устройства – стальной спирали. Главное достоинство – способность обеспечить как вертикальную, так и горизонтальную подачи. Работают в прерывистом режиме из-за невозможности синхронизации подачи сырья и наполнения бункера предварительного вспенивания.
3. Инжектор для подачи сырья, который вставляется непосредственно в бункер. Оснащен всасывающей трубкой, которая заканчивается штуцером. Для сокращения количества всасываемого с материалом воздуха оснащается регулирующими устройствами. Обеспечивает высокую скорость подачи сырья. Однако это скорее недостаток, чем достоинство, так как повышается вероятность повреждения гранул сырья, а так же из-за попадания воздуха снижается производительность и рентабельность производства.
4. Вакуумная подача. Производится посредством воздуходувки, работающей при низком давлении, которое автоматически захлопывает клапан загрузки. Воздух выкачивается через фильтр. Работает по прерывистой схеме. Несмотря на малые диаметры подающего устройства, подача сырья происходит в очень высоком скоростном режиме, так что степень повреждения загружаемого материала очень велика.

Процесс предварительного вспенивание и вылеживание сырья

Процесс вспенивания гранул пенополистирола.

Свободное или предварительное вспенивание гранул происходит в предвспенивателе при температуре от 100-110°С и давлении 16-0,22 кг/см². Он состоит из емкости с отверстиями для подачи пара в днище и активатора для размешивания. В процессе вспенивания при обработке паром сырье увеличивается приблизительно в 30-50 раз. Целостность и замкнутость ячеек при этом не нарушается. Далее гранулы сырья под давлением поднимаются вверх и в окно выгрузки выдавливаются в промежуточный бункер, из которого транспортируются пневмотранспортом (система труб и вентиляторов) в бункер вылеживания. Здесь происходит стабилизация давления в расширившихся при вспенивании гранул. Здесь же происходит частичное замещение вспенивающего агента на воздух. Вспенивающий агент вытесняется, а частицы воздуха занимают их место.Технология контроля над процессом осуществляется вручную при помощи весов и мерных емкостей.

Процесс вторичного вспенивания

После выдержки в бункере вылеживания вспененные гранулы сырья вновь подвергаются термической обработке, еще раз увеличиваются в объеме, а так как этот процесс происходит в замкнутом пространстве, то увеличивающиеся в объеме сферические частицы вынуждены «спекаться», деформируясь в многогранники. Для технологии производства полистиролов имеются сводные таблицы по нормам загрузки и времени вспенивания.
Обработка поверхности, нарезка и упаковка экструдированного полистирола

Виды обработанной поверхности экструдированного полистирола.

Далее происходит выравнивание листов пенополистирола для достижения ровной поверхности. Полотно обрезается с боков, сверху и снизу. Получив правильные геометрические линии, его разрезают на листы необходимых размеров. Технология выравнивания и нарезки пенополистирола на современных линиях автоматизирована.

Производится дробление и гранулирование обрезки, после чего она снова поступает в производство.

Для больших производств рентабельным является применение устройства для дополнительного охлаждения листов, которое позволяет сократить время охлаждения путем перекладывания листов пенополистирола устройством карусельного типа. Лист охлаждается очень быстро, приблизительно за минуту.

Упаковываются листы пенополистирола, уложенные стопами, специальной упаковочной пленкой стретч-худ.

Типы установок для производства экструдированного полистирола

Процесс производства экструдированного полистирола.

Можно выделить три типа экструзионных установок, которые используется для изготовления экструдированного пенополистирола:

1. Установки с одночервячным единичным агрегатом.
2. Установки с двухчервячным двойным агрегатом.
3. Тандемные установки с парой последовательно установленных агрегатов.

Экструдер представляет собой закрытую линию с поэтапным нагревом и охлаждением.

Шнеки устройства загружают и перемешивают гранулы сырья. Одночервячные экструдеры и двухчервячные экструдеры имеют сходный принцип действия, однако двухчервячные при своей компактности способны создавать более высокое давление в бункерах, что позволяет снижать температуру, что, в свою очередь, приводит к сокращению времени производственного цикла. Поэтому они более экономичны и рентабельны. Оба вида экструдеров лучше применять в небольших производствах.

Но самыми выгодными для производителя являются тандемные установки. Они наиболее рентабельны на больших, многотоннажных производствах пенополистирола, так как процесс разделен между двумя агрегатами. В одном происходит плавление и насыщение паром, во втором происходит гомогенизация, охлаждение формовка.

Производство экструдированного пенополистирола

Сегодня значительная часть работ, связанных со строительством и облицовкой, не обходятся без применения вспененных материалов. За счет своей низкой теплопроводности и невесомости подобная продукция пользуется высоким спросом и закупается в больших количествах. Поэтому открытие бизнеса по производству экструдированного пенополистирола будет выгодной идеей.

Организация бизнеса

Открытие предприятия по производству экструдированного пенополистирола требует решения ряда организационных вопросов:

• исследование рынка;
• разработка подробного бизнес-плана, включающего предварительные финансовые расчеты;
• регистрация деятельности в налоговом органе;
• определение месторасположения;
• поиск площадей под производство и обустройство административной части;
• наем сотрудников в количестве, обусловленном режимом работы, а также планируемыми объемами выпуска продукции;
• приобретение и монтаж оборудования;
• запуск рекламной кампании, работа с клиентской базой.

При оформлении в ФНС рекомендуется отдать предпочтение форме ООО. Это даст возможность беспрепятственно сотрудничать с государственными предприятиями. Процедура постановки на учет включает несколько этапов:

• подготовка пакета документов;
• обращение в налоговый орган;
• выбор системы налогообложения, указание соответствующего кода ОКВЭД;
• получение в течение 5 рабочих дней свидетельства о регистрации.

Для оформления потребуются следующие документы:

• паспорт учредителя;
• заявление о постановке на учет;
• решение об учреждении юридического лица;
• сведения об основном капитале;
• устав общества;
• квитанция об оплате государственной пошлины.

Запуск производства будет возможен только с разрешения пожарной инспекции.

Подбор помещения

Помещение под производство экструдированного пенополистирола должно отвечать ряду требований:

• расположение в промышленной зоне или за чертой города;
• наличие и функционирование вентиляционной системы;
• оснащение всеми необходимыми коммуникациями (горячее и холодное водоснабжение, отопление, электрическая сеть (380Вт), канализация);
• высота потолка не ниже 8 метров.

Площадь помещения должна составлять от 300 м 2 , поскольку будет включать 3 блока:

• производственный цех – 170 м 2 ;
• склады для хранения сырья и готовой продукции – 90 м 2;
• комната для нужд персонала и офис – 40 м 2 .

Помещение должны удовлетворять всем требованиям пожарной безопасности, поскольку будет осуществлять производство и хранение легковоспламеняемой продукции.

Поиск персонала на производство

Производственное оборудование цеха почти полностью автоматизировано, поэтому для изготовления пенополистирола понадобятся только специалисты, которые будут обслуживать станки. В штат войдут:

• оператор;
• разнорабочий;
• технолог;
• уборщик производственных помещений;
• грузчик;
• кладовщик;
• руководитель;
• менеджер, отвечающий за реализацию продукцию и закупку сырья;
• бухгалтер;
• водитель.

Выбор поставщиков и сырья

В качестве сырья для изготовления экструдированного пенополистирола используют гранулы полистирола, относящиеся к классу пластмасс. Многие предприятия сотрудничают с зарубежными производителями, закупая сырье именно у них. Это обусловлено соотношением качества и стоимости их продукции. Помимо качества цену на сырье определяет размер фракции, который может варьироваться от 0,2 до 3,5 мм (в диаметре). Закупленный за рубежом полистирол позволяет получить высококачественную продукцию с минимальным количеством брака. При приобретении сырья необходимо учитывать продолжительность его хранения: давно изготовленные гранулы требуют больше времени на вспенивание и не с первого раза позволяют добиться необходимой плотности. Кроме полистирола для изготовления экструдированного пенополистирола потребуется:

• пар, получаемый при температуре +110 °С;
• холодная вода.

​

Оборудование

Технологическая линия включает следующие машины (с приблизительной стоимостью в рублях):

• предвспениватель – 150 000;
• парогенератор – 60 000;
• агрегат для вторичного вспенивания – 30 000;
• приемный отсек – 140 000;
• блок-форма – 90 000;
• аккумулятор паровой – 60 000;
• дробилка, оснащенная вентилятором – 40 000;
• торцовщик с трансформатором – 30 000;
• вентилятор для бункеров вылеживания – 120 000;
• стол для резки – 30 000;
• паровой котел с устройством для утилизации отходов – 160 000;
• 2 мешка-вкладыша для бункера – 12 000.

Общая сумма затрат на приобретение оборудования составит 922 000 рублей.

Краткое описание технологии производства

Алгоритм изготовления экструдированного пенополистирола следующий:

1. Гранулы полистирола загружают в предвспениватель и подают при помощи парогенератора пар. Подобная операция увеличивает объем гранул в 50 раз, и придает им шарообразную форму. На весь этот этап потребуется не более 4 минут, после чего прошедший обработку полистирол выгружают в резервуары.
2. Далее осуществляют процесс сушки путем подачи снизу потока горячего воздуха. По окончанию процедуры сырье поступает в бункер.
3. Операция по вылеживанию вспененного сырья подразумевает выдерживание гранул в блоке при определенной температуре, обусловленной их величиной.
4. Для спекания (формирования) пенопласт загружают в специальные матрицы, а затем обрабатывают его под высоким давлением горячим паром. В результате склеивания гранул получается монолитный продукт. Длительность данной процедуры составляет не более 12 минут.
5. После изъятия пенопласта из блока-формы ему дают вылежаться трое суток, этот этап, входящий в цепочку технологического процесса, считается важным. За это время влага полностью испаряется из готовых блоков.
6. На фазе резки полистирол разрезают на плиты с определенной толщиной, которая может варьироваться от 2 до 100 см.

В целях обеспечения безотходного производства остатки материала (крошки и припуски по краям) подвергаются переработке: их смешивают при последующем изготовлении в пропорции 1:8.

Варианты сбыта и продвижения продукта

Для успешного ведения бизнеса будет недостаточно только одного изготовления качественной продукции. Важная составляющая в процессе деятельности – это хорошо отлаженный сбыт. Для поиска потенциальных клиентов необходимо организовать рекламную кампанию, воспользовавшись следующими ресурсами:

• средства массовой информации;
• наружная реклама – баннеры, плакаты, вывески;
• собственный сайт в интернете с номенклатурой продукции и ценами на нее;
• периодическое посещение тематических выставок;
• распространение визиток, листовок и буклетов.

Кроме того, рекомендуется использовать метод «холодных» звонков и рассылку рекламы на электронную почту строительных компаний, а также торговых точек, специализирующихся на реализации стройматериалов. Кроме оптовых клиентов рекомендуется сотрудничество с физическими лицами путем продажи им экструдированного пенополистирола со склада компании.

При правильно организованном бизнесе срок окупаемости составит до 3-х лет. Если клиентская база будет постоянно расширяться, а объемы продаж расти, то вернуть вложения получится за более короткие сроки. Рекомендуем посмотреть существующих производителей строительных материалов и произвести конкурентную разведку.