Технология гранулирования поливинилхлоридных пластикатов
Поливинилхлоридные иластикаты представляют собой композиционные материалы на основе поливинилхлорида. В состав пластикатов наряду с ПВХ входят пластификаторы, стабилизаторы, наполнители, красители. Для получения пластикатов обычно используется суспензионный или блочный ПВХ, В качестве пластификаторов применяют диоктилфтадат (ДОФ), диалкклфталат (ДАФ789) и другие фталаты, диоктилсебацинат (ДОС), полиэфирные пластификаторы и т. д. Стабилизаторами служат стеараты кальция, бария, кадмия, свинцовые соединения, эпоксидная смола и др. Из наполнителей применяются мел, аэросил, тальк, диоксид титана, каолин. В настоящее время выпускается широкий ассортимент пластикатов: 4 электроизоляционные, литьевые (для переработки литьем под давлением), для изготовления поливочных шлангов, бензостойких трубок, прокладок и т. д. Для примера ниже приведены рецептуры одного из электроизоляционных пластикатов и пластиката для поливочных шлангов:
Электровэояя* Пластикат для
ционный лоливочных
етикат шлангов
TOC o "1-5" h z ПВХ 100' 100
ДОФ. 70 —
ДАФ789 — 50
Стеарат кальция 1,4 , 3
Основной карбонат евин - 4 5
на
Технологический процесс получения пластикатов включает три основные операции; приготовление суспензии стабилизаторов в пластификаторах; приготовление композиции; получение расплава к гранулирование на экструдере-грэмуляторе.
Приготовление суспензии производится на коллоидных мельницах, рабочим органом которых. является набор расположенных горизонтально вращающихся дисков, между которыми протекает грубодисперсная смесь стабилизаторов с пластификаторами, а вытекает тонкодисперсная смесь — суспензия. Кроме коллоидных мельниц могут применяться бисерные и кавитационные мельницы. Необходимость этой операции обусловлена двумя основными причинами. Во-первых, применяемые стабилизаторы не всегда достаточно тонкоднсперскы, а чем меньше размер частиц стабилизаторов, тем больше их суммарная поверхность и тем эффективнее «работает» стабилизатор. Во-вторых, установлено, что стабилизаторы лучше вводить в полимер в виде суспензии, так как при этом достигается более равномерное их распределение в массе полимера.
При получении окрашенных рецептур предусматривается специальная линия для приготовления суспензии красителей в пластификаторе на оборудовании, аналогичном оборудованию для приготовления суспензии стабилизаторов.
Приготовление композиции производится в центробежном лопастном смесителе, куда загружают поливинилхлорид, наполнители и ранее приготовленную суспензию. Основные физико-химические закономерности приготовления пластифицированной ПВХ-комлоэиции рассмотрены в гл. 3 яри описания технологии получения поливинилхлоридных пленок. Композиция готовится при температуре в смесителе 110— J30 '"С в течение 20—30 мин.
Получение расплава из приготовленной порошкообразной композиции производится в экструдере с гранулирующей головкой. Температурный режим гранулирования определяется составом пластиката и лежит в интервале 130—160 °С.
На рис. 4.14 приведена технологическая схема получения гранулированных поливинилхлоридных пластикатов.
Стабилизаторы дозируются на весах в камере 2, откуда самотеком поступают в смеситель 6, где перемешиваются с пластификаторами. Смесь поступает ка коллоидную мельницу 9, где в результате перетирания частиц стабилизатора образуется тонкодисперсная суспензия стабилизаторов в пластификаторах. Суспензия сливается в сборник И, откуда шестеренчатым насосом подается в подогреватель 1 и, проходя через фильтр 10, поступает в сборник готовой суспензии 12. Из сборника 12 насосом 13 суспензия закачивается в весовой мерник 4, из которого самотеком сливается в верхнюю емкость двухстадийного турбоемеснтеля 8. Поливинилхлорид из хранилища 1 по пневмотранспорту подается з весовой мерник 5, а из него—в смеситель 8. Готовая композиция самотеком поступает в бункер червячного осциллирующего смесителя (ЧОС) 14. Композиция в цилиндре ЧОС под влиянием тепла нагревателен и под воздействием вращательного и возвратно-поступательного движения червяка пластицируется и гомогенизируется. Однородная масса продавливается через решетку гранулятора к с помощью вращающегося ножа гранулируется. Гранулы пластиката поступают в циклон 15. Температурный режим пластикации зависит от рецептуры пластиката; например, при пластикации и грану -
лировгнин изоляционного пластиката должен выполняться следующий температурный режим (в °С):
Чераячио-осцнллирующий
смеситель:
I зона НО
II TOC o "1-5" h z зона И5
Г ранулятор 120
Фильера 130
Качество готового пластиката зависит от многих факторов: качества исходного сырья, точности дозировки компонентов, со-
Рис. 4.И. Технологическая схема получения гранулированных поливинилхлоридных пластикатов: |
/ — емхссть-хранилишс IIBX; 2 —камера для дозирования стабилизаторов: 3 — весовой мерник пластификатора; 1 — весовой мерник суспензии; Л — весовой бункер ПВХ: Л — смеситель для получения грубой суспензии; 7 — подогреватель; S - двухстадийный турбосмеситель; Я — коллоидная мельница; 10 — фильтр: 11— промежуточный сборник суспензии. /2 —сборник готовой суспензии; 13 -- центробежный насос: 14 — червячный осциллирующий смеситель; 15 - бункер-циклон для готового пластиката
блюдения технологического режима, от исправности оборудования. Например, при завышении температуры в смесителе возможна желатииизация смсси (образование «козла»); порча фильтрующих сеток на виброфильтре приводит к попаданию крулнодисперсных частиц в суспензию и в пластикат и т. д.