Wrocław 12.04.2012 r.

Laboratorium Technologii Polimerów

Ćw. 2

Przetwórstwo Polimerów.

Prowadzący ćwiczenie: dr inż. W. Meissner

Imię i nazwisko
Numer indeksu
Grupa	C
Rok studiów	3
Kierunek	Technologia Chemiczna
OCENA

1. Wstęp teoretyczny

Polimerem nazywamy tworzywo sztuczne zawierające dodatki ulepszające takie jak:

1. Modyfikatory

2. Stabilizatory

3. Barwniki

4. Środki uzupełniające, dodatkowe

5. Plastyfikatory

6. Wypełniacze

Polimery nie nadają się do bezpośredniego zastosowania, niezbędne jest poddane ich procesom przetwarzania, aby otrzymać z nich tworzywa zdatne do przeprowadzenia w produkt użytkowy.

Procesy jednostkowe:

Wytłaczanie:

Proces polegający na uplastycznieniu tworzywa w układzie cylinder- ślimak i następnym wytłoczeniu polimeru przez głowicę o określonym profilu.

W skład maszyn biorących udział w wytłaczaniu wliczamy:

1. wytłaczarka- Dostarcza w sposób ciągły uplastycznione tworzywo

2. głowica- Formuje tworzywo

3. układ chłodzący- Ochładza produkt wytłaczania

4. układ odbierający- Odbiera produkt w celu dalszej przeróbki, lub gotowy.

Wyroby: procesu wytłaczania to: siatki bezwęzełkowe, rury, rurki, wężyki, płyty, folie, itp.

Rozróżniamy:

1. Wytłaczanie folii- Folie produkuje się poprzez wytłaczanie z rozdmuchem. Plastyczne tworzywo wytłaczane jest pionowo w górę lub w dół w formie rękawa. Folia jest rozdmuchiwana poprzez wprowadzane do niej powietrze.

2. Wytłaczanie płyt- tworzywo wychodzące z wytłaczarki podawane jest na walce które obrabiają i chłodzą powierzchnie wytłoczonej płyty.

3. Wytłaczanie z rozdmuchiwaniem w formie- Za pomocą tego procesu, otrzymuje się produkty puste wewnątrz np. butelki. Do węża w którym znajduje się tworzywo wtłaczane jest powietrze które powoduje jego rozdmuch. Z chwilą otrzymania określonego kształtu, tworzywo się chłodzi.

4. Wytłaczanie rur - Wytłaczanie produktów o kształcie rur odbywa się w orientacji poziomej z zastosowanie chłodzenia wodnego. Średnica rur zależy od średnicy użytej głowicy.

5. Wytłaczanie powlekające- wyróżnia się powlekanie próżniowe i ciśnieniowe.

Mieszanie:

Celem tego procesu jest wprowadzenie do polimerów dodatków modyfikujących, oraz ujednolicenia mieszanki polimerowej.

Rozróżniamy:

Mieszanie w stanie:

1. Mieszanie w stanie sypkim: prowadzone przy użyciu mieszalników bębnowych i ślimakowych. Polimer w formie proszku mieszany jest przez dodawanie, określonych ilości i czasie, modyfikatorów w stanie stałym lub ciekłym np. pigmenty.

2. Mieszanie w stanie uplastycznionym: Polimer doprowadzany jest do mieszalnika i tam utrzymywany w stanie plastycznym, mieszanie następuje w stopie (okresowo lub ciągle). Do tego rodzaju mieszania zaliczamy: Walcowanie, ugniatanie.

3. Mieszanie w stanie ciekłym: Opiera się na przygotowaniu mieszanin/ zestawień polimerowych(roztwory polimerowe,zawiesiny,pasty polimerowe)

2. Część doświadczalna

Przebieg doświadczenia:

1. Rozdrabnianie: W młynie nożowym zostały zmielone odpady polipropylenowe.

2. Mieszanie w stanie sypkim: Rozdrobnione tworzywo zostało wymieszane w mieszalniku bębnowym, po czym dodano do niego koncentrat- barwnik.

3. Granulacja: Rozdrobnione, wymieszane i ujednolicone tworzywo zostało wprowadzone do wytłaczarki, o temperaturze 45°C. Tworzywo zostało przetransportowane przez cylinder, w którym znajdował się układ ślimakowy. W cylindrze znajdowały się cztery strefy grzania o temperaturach, odpowiednio:

I- 170°C

II- 180°C

III-190°C

IV-195°C

Kolejno tworzywo po wytłoczeniu przez głowicę o Temperaturze równej 200°C umieszczono w wannie chłodzącej i doprowadzono do noży tnących. W rezultacie końcowym tego procesu otrzymano ujednolicony kolorystycznie i wielkościowo granulat, zdatny do dalszej przeróbki.

4. Mieszanie w stanie ciekłym: Odważono 350g PVC emulsyjnego, 85g plastyfikatora- ftalanu II-butylu, 20g gliceryny. Naważone substancje zostały wprowadzone do mieszalnika „Zetowego”, dodano barwnik i mieszano do momentu odpowiedniego wymieszania składników. Tym sposobem otrzymaliśmy plastyczne ciało stałe- modelinę.

5. Mieszanie w stanie uplastycznionym: Mieszanie to wykonano za pomocą dwuwalcarki, w której obrotowe walce ogrzane były do temperatury:

-walec pierwszy: 175°C

walec drugi 180°C

Obracały się z szybkością odpowiednio 10 obr/min oraz 17 obr/min. Podczas mieszania dodano barwnik. W wyniku mieszania uzyskano jednorodna mieszaninę w postaci twardej skóry.

6. Wytłaczanie rurki: Średnica wytłaczanej rurki= 25mm.

Do wytłaczarki zostało wprowadzone tworzywo - polietylen z koncentratem. Ustawiono obroty przekaźnika ślimakowego (25obr/min), który znajdował się w cylindrze posiadającym dwie strefy grzejne: I- 170°C, II-180°C. Tworzywo po przejściu przez cylinder przeprowadzano przez głowicę o temperaturze 180°C i ochłodzono w wodzie. Produktem były polietylenowe rurki.

7. W planie zajęć znajdowało się również wykonanie wytłaczania folii, niestety było to niemożliwe z powodu awarii aparatury, Tworzywo wprowadzone do wytłaczarki transportowane jest za pomocą ślimaka przez cylinder, w którym znajdują się trzy strefy grzania. Kolejno wprowadzane jest do głowicy z rozdmuchem, dzięki czemu uzyskuje się rękaw foliowy

---