Plastics_1_2_2010

w w w . p l a s t i c s . r u СПЕЦТЕМА /ОБЗОР П Л А С Т И К С № 1 - 2 ( 8 3 - 8 4 ) 2 0 1 0 В качестве наполнителя используют сухие древесные отходы (рис. 2), тех- нологическую щепу, бамбук, рисовую шелуху, стебли хлопчатника, некоторые виды соломы и другие растительные компоненты, содержащие достаточ- ное количество целлюлозы. Китайская компания Sky Win, например, освоила производство ДПКТ из использован- ных бумажно-полимерных молочных пакетов. Древесина измельчается в специаль- ных мельницах, обычно молоткового типа, до фракции 0,5 или 0,2 мм. Выбор фракции определяется требованиями к внешнему виду поверхности. Иногда в декоративных целях в ДПКТ добавляют даже опилки. Пылевидные частицыраз- меромменее 0,05 ммне совсемподходят для древопластиков, поскольку имеют слишком большую удельную поверх- ность и плохо смачиваются полимером. Не приветствуются включения коры, ухудшающие внешний вид и прочность материала, а также твердыеминеральные частицы, способные изнашивать экстру- дер ифильеры. Однако существует опыт введения в композиции стеклянных во- локон для увеличения прочности. Влажность древесины в готовом композите, как правило, не должна быть более 1 процента, поэтому дре- весную муку сушат до влажности как минимум 8 процентов, а окончательное удаление влаги осуществляется непо- средственно в процессе изготовления изделия. Для стабильного процесса переработки желательно иметь более или менее постоянную влажность дре- весины, как, впрочем, и других компо- нентов материала. Следует учитывать, что молотковые мельницы эффектив- но измельчают древесину при влажности не более 10 про- центов. Сушка или подсушка древесной муки осуществляется обыкновенно в пневматических или барабанных сушилках. Специальной подготовки других компонентов (термопласта и аддитивов) не требуется, так как они поступают в готовом виде и в завод- ской упаковке (мешках). Перед ис- пользованием нужно их выдержать в сухом отапливаемом помещении для выравнивания температуры и удаления излишней влаги. Важнейшей операцией в превра- щении древесно-полимерной смеси в композиционный материал являет- ся горячее компаундирование, в ходе которого компоненты сплавляются и объединяются в однородную плотную и прочную структуру. Двухстадийная и прямая экструзия Существуют две немного различаю- щиеся технологии производства изде- лий из ДПКТ: — с предварительным гранулирова- нием материала (двухстадийный про- цесс); — без предварительного гранулиро- вания (прямая экструзия или прямое литье). Классическим для переработки тер- мопластичных материалов является двухстадийный процесс, где на первом этапе получают промежуточный про- дукт в виде гранул ДПКТ. Древеснаямука, термопласт и другие компоненты дозируются, а полученная смесь тщательным образом в горячем виде компаундируется, выдавливается через головку, разделяется на гранулы диаметром 3-5 мм и охлаждается. Смешивание и компаундирование материала может осуществляться в ельностях и при т различных последова шин — смесите- помощи разных ма ндеров. Многие лей и компау пользуют пред- с компании и е смешивание варительно ех компонентов части или вс ых смесителях, в отдельн почитают одно- другие пред смешивание и временное рование. компаунди вухстадийной, и И для д й экструзии сме- для прямо компаундирова- шивание и чевое звено всей ю ние—кл ческой цепочки, технологи ходе этой опера- так как в ции создается структура композици- онного материала. Требования к этому процессу несколько противоречивы: — во-первых, должно быть обе- спечено исключительно равномерное распределение небольшого количества добавок по всей массе композита; — во-вторых, время и температура компаундирования должны быть ми- нимальными во избежание термоокис- лительной деструкции полимера; — в-третьих, полимерные цепочки не должны подвергаться чрезмерным механическим напряжениям во избе- жание механической деструкции по- лимера; — в-четвертых, должны быть созда- ны наилучшие условия для дегазации, то есть удаления влаги и воздуха из структуры материала. То есть вне зависимости от приня- той схемыпроцесса в результате должен быть получен однородный плотный материал с неповрежденной полимер- ной структурой. Такой результат до- стигается при использовании машин, специально приспособленных к пере- работке термопластичных древесно- полимерных композитов, в которых компаундирование происходит доста- точно быстро, но деликатно. Гранулы представляют собой го- товый термопластичный древесно- полимерный композит; их можно хранить неограниченное время и транс- портировать на большие расстояния. Готовые гранулы направляются в экструдер, в которомматериал расплав- ляется, и выдавливаются через фильеру уже вформе листа, панелиилипрофиля. После выхода из фильеры полученные профили калибруются, остужаются, ре- жутся на отрезки необходимой длины и укладываются в пакеты. ГранулыДПКТ можно перерабатывать также литьем под давлением и формованием. Достоинством классической двух- стадийной технологии является высокая гибкость в организации производства и возможность применения более просто- го оборудования. Ее недостаток—боль- шая энергоемкость процесса, связанная с двукратным разогревом материала, и несколько большие площади, необхо- димые для размещения машин. В одностадийном процессе компа- ундирование и формирование готового изделия осуществляется непрерывно в одной технологической установке, на- Фото D.R. 50