Dây chuyền sản xuất EPS, Nhà máy đúc khối xốp
- OFREZH EDITOR
- 13 thg 2
- 13 phút đọc
Máy giãn nở trước: Chủ yếu được sử dụng với máy đúc khuôn EPS hoặc máy đúc khối EPS, thông qua mật độ đồng đều không kết tụ của vật liệu đúc sẵn EPS để đáp ứng điều kiện đúc khuôn cho quy trình sản xuất sản phẩm bao bì.
Quá trình thẩm phân được thực hiện trên các hạt polybenzen mới tạo bọt để làm chúng đông lại nhanh chóng, rút ngắn thời gian lưu hóa và làm khô và mất nước các hạt polybenzen mới tạo bọt.
Nguyên lý hoạt động tương tự như nguyên lý của ống tiêm, đó là nhờ lực đẩy của trục vít, nhựa đã được hóa dẻo thành trạng thái nóng chảy phun vào khoang khuôn, sau quá trình lưu hóa và định hình sản phẩm, máy có thể thay đổi Khuôn khác nhau để sản xuất các sản phẩm xốp khác nhau, Khuôn EPS có thể được tùy chỉnh, các hộp xốp đựng rau, hộp xốp đựng cá, khay ươm cây giống, Khối ICF, v.v. phổ biến nhất
Máy đúc khối là máy đưa các hạt polystyrene đã tạo bọt vào khoang khuôn, sau đó đi qua không khí thông qua quá trình gia nhiệt, để các hạt liên kết thành hình dạng. Sau đó, vật liệu trong khoang khuôn được làm mát bằng không khí và cuối cùng tạo thành tấm.
Máy cắt EPS: Cắt khối EPS thành phẩm theo kích thước yêu cầu, sau đó đóng gói và vận chuyển hàng hóa.
Bọt Polystyrene Mở Rộng (EPF)
Lý lịch
Bọt polystyrene giãn nở (EPF) là một vật liệu nhựa có các tính chất đặc biệt do cấu trúc của nó. Được tạo thành từ các ô riêng lẻ của polystyrene mật độ thấp, EPF cực kỳ nhẹ và có thể chịu được trọng lượng gấp nhiều lần trọng lượng của chính nó trong nước. Vì các ô của nó không được kết nối với nhau nên nhiệt không thể truyền qua EPF dễ dàng, do đó, nó là một chất cách nhiệt tuyệt vời. EPF được sử dụng trong các thiết bị nổi, vật liệu cách nhiệt, hộp đựng trứng, khay đựng thịt và nông sản, hộp đựng bánh sandwich và bánh hamburger, cốc cà phê , đĩa, bao bì đậu phộng và thùng đựng đồ ăn ngoài trời. Mặc dù thường được gọi là xốp, xốp là nhãn hiệu của Dow Chemical Company và dùng để chỉ một loại EPF cứng, màu xanh lam chủ yếu được sử dụng trong chèo thuyền.
Vào cuối những năm 1800, các nhà nghiên cứu tìm kiếm vật liệu phù hợp để làm phim, kính chắn gió xe ngựa và nhiều vật dụng nhỏ khác như lược đã sản xuất ra nhựa ban đầu từ các chất tự nhiên và hóa chất. Trong quá trình sản xuất những loại nhựa này, các nhà khoa học đã khai thác xu hướng tự nhiên hướng tới quá trình trùng hợp, trong đó hai hoặc nhiều phân tử nhỏ hoặc monome kết hợp để tạo thành các chuỗi thường rất dài. Các chuỗi phân tử hoặc polyme thu được bao gồm các đơn vị cấu trúc lặp lại từ các phân tử ban đầu. Một trong những polyme tự nhiên quen thuộc nhất là xenluloza, chuỗi các phân tử glucose tạo thành thành phần chính của thành tế bào thực vật, bông, giấy và tơ nhân tạo. Polystyrene là một trong những polyme tổng hợp nổi tiếng nhất (các loại khác bao gồm polyethylene, polypropylene và polyester). Styrene, hydrocarbon lỏng dùng để tạo ra EPF, có nguồn gốc từ cuối thế kỷ XIX từ cây balsam storax, có nguồn gốc từ một loại cây ở Tiểu Á có tên là cây kẹo ngọt phương Đông. Vào đầu thế kỷ XIX, nhựa tổng hợp hoàn toàn đã được phát triển từ hydrocarbon, có cấu trúc thuận lợi cho quá trình trùng hợp dễ dàng. Polystyrene, loại polymer dùng để sản xuất EPF, được phát minh vào năm 1938.
Nhựa tạo bọt được phát hiện gián tiếp, vì lúc đầu không ai có thể thấy được ưu điểm của chúng. Tiến sĩ Leo H. Baekeland, nhà hóa học người Mỹ đã phát triển loại nhựa tổng hợp hoàn toàn đầu tiên, bakelite, đã thử nghiệm với phenol (một hợp chất có tính axit) và formaldehyde (một loại khí không màu) trong khi cố gắng tạo ra một loại nhựa không xốp. Khi một trong những hỗn hợp của ông bất ngờ bắt đầu tạo bọt, Baekeland đã cố gắng kiểm soát bọt trước khi nhận ra rằng nó có thể có những ưu điểm. Sau khi Baekeland qua đời vào năm 1944, phenolic tạo bọt đầu tiên đã được phát triển, ngay sau đó là bọt epoxy. Một thời gian ngắn sau đó, polystyrene đã được tạo bọt. Lúc đầu, nó chủ yếu được sử dụng trong các thiết bị cách nhiệt và nổi cho thuyền, phao cứu sinh và phao. Phải đến khi EPF thay thế giấy, bông gòn (làm từ sợi tơ bao bọc hạt cây bông gòn) và các loại bao bì bảo vệ tự nhiên khác thì chất này mới trở nên phổ biến như ngày nay. Sự quen thuộc của nó được thúc đẩy hơn nữa bởi sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp thức ăn nhanh và đồ ăn mang về, bắt đầu sử dụng EPF trong hộp đựng bánh mì kẹp thịt và cốc cà phê. Ngày nay, EPF là loại nhựa được biết đến nhiều nhất.
Tuy nhiên, bất chấp sự phổ biến và các tính năng độc đáo của EPF, gần đây nó đã bị tấn công vì các dẫn xuất khí mêtan—chlorofluorocarbon (CFC)—được sử dụng để tạo bọt. CFC là chất trơ và vô hại đối với con người và môi trường khi chúng được giải phóng. Tuy nhiên, rất lâu sau lần sử dụng đầu tiên, các nhà khoa học nhận ra rằng CFC góp phần làm suy giảm tầng ôzôn khi chúng phân hủy. Tầng ôzôn là một lớp của khí quyển
Polystyrene được tạo ra trong một quá trình được gọi là trùng hợp huyền phù. Sau khi styrene được sản xuất bằng cách kết hợp ethylene và benzen, nó được trộn với nước và một chất nhầy để tạo thành các giọt polystyrene. Tiếp theo, các giọt được đun nóng và kết hợp với một chất khởi tạo, bắt đầu quá trình trùng hợp. Các giọt kết hợp để tạo thành các chuỗi, sau đó kết hợp thành các hạt. Việc dừng quá trình bằng các chất kết thúc rất khó khăn, vì các chuỗi phải có độ dài nhất định để có thể sử dụng.
bảo vệ trái đất khỏi các tiacực tímcó hại từ mặt trời. Năm 1988, đại diện từ 31 quốc gia đã kýNghị định thư Montreal,một hiệp ước mà họ quyết tâm giảm một nửa sản lượng CFC vào năm 1998. Thỏa thuận này đã đưa EPF vào nhận thức của thế giới như một mối đe dọa đối với tầng ôzôn. Trong khi bao bì xốp chịu trách nhiệm cho chưa đến ba phần trăm lượng CFC được thải vào khí quyển, thì việc giảm EPF đã được nhắm mục tiêu như một cách để giảm mức CFC và công nghệ mới khám phá các cách sản xuất EPF mà không cần CFC đã phát triển mạnh mẽ. EPF cũng đã bị các nhà môi trường chỉ trích vì nó không được tái chế. Tuy nhiên, hành động đã được thực hiện và các chương trình đang được tiến hành để đảm bảo rằng tỷ lệ EPF được tái chế cao hơn trong những năm tới.
Nguyên liệu thô
Thành phần chính của EPF là styrene (C 8 H 8 ), có nguồn gốc từ dầu mỏ hoặc khí thiên nhiên và được hình thành bởi phản ứng giữa etylen (C 2 H 4 ) và benzen (C 6 H 6 ); benzen được sản xuất từ than đá hoặc tổng hợp từ dầu mỏ. Styrene được trùng hợp bằng nhiệt hoặc bằng chất khởi tạo như benzoyl peroxide. Việc dừng quá trình trùng hợp rất khó; tuy nhiên, có thể sử dụng các chất ức chế như oxy, lưu huỳnh hoặc quinol. Để hình thành các ô có mật độ thấp, liên kết lỏng lẻo mà EPF nổi tiếng, trước tiên polystyrene phải được treo trong nước để tạo thành các giọt. Sau đó, một tác nhân treo, chẳng hạn như bari sulfat kết tủa đặc biệt hoặc đồng trùng hợp của axit acrylic và axit metacrylic và este của chúng (sản phẩm hữu cơ được hình thành bởi phản ứng giữa axit và rượu), sau đó được thêm vào nước. Nhiều tác nhân treo được sử dụng trong thương mại. Tất cả đều có độ nhớt tương tự nhau và có tác dụng giữ các giọt, ngăn chúng dính vào nhau. Các hạt polystyrene được tạo ra bằng quá trình trùng hợp treo rất nhỏ và cứng. Để làm chúng nở ra, người ta sử dụng các chất tạo bọt đặc biệt, bao gồm propan, pentan, methylene chloride và chlorofluorocarbon.
Thiết kế
Giống như tất cả các loại nhựa, EPF bao gồm một chuỗi polyme có khối lượng phân tử lớn. Khối lượng của một phân tử tương đương với khối lượng của nó và có thể được tính bằng cách cộng khối lượng của các nguyên tử cấu thành nên nó. EPF là một polyme tuyến tính có đơn vị cơ bản là styrene (C 8 H 8 ) và có khối lượng phân tử là 104, nhưng khi được liên kết với nhau như trong nhựa, khối lượng của nó có thể dao động từ 200.000 đến 300.000 (vì một chuỗi polyme có thể chứa một số lượng liên kết phân tử không xác định, nên không thể xác định được khối lượng đầu cuối).
Quy trình sản xuất
Đầu tiên, styrene được tạo ra bằng cách kết hợp ethylene và benzen. Tiếp theo, styrene được đưa vào quá trình trùng hợp huyền phù và được xử lý bằng chất khởi tạo trùng hợp, cùng nhau chuyển đổi nó thành polystyrene. Khi chuỗi polyme có độ dài mong muốn đã hình thành, các kỹ thuật viên sẽ dừng phản ứng bằng các tác nhân kết thúc. Sau đó, các hạt polystyrene thu được được làm sạch và các hạt bất thường được lọc ra. Để tạo ra EPF ô nhỏ, công nhân sau đó nấu chảy, thêm chất tạo bọt và đùn các hạt. Để sản xuất EPF có lớp da mịn, họ làm giãn nở trước các hạt, làm giảm đáng kể mật độ của chúng. Tiếp theo, họ làm nóng và giãn nở chúng trước khi để chúng yên trong 24 giờ để chúng có thể nguội và cứng lại. Sau đó, các hạt được đưa vào khuôn có hình dạng mong muốn.
Sản xuất styrene
1 Đơn vị cơ bản của polystyrene là styrene, là sản phẩm của phản ứng hai chiều. Ethylene và benzen, khi có chất xúc tác như nhôm clorua, tạo thành etylbenzen (C8H8 ) , sau đó được tách hydro (loại bỏ hydro) ở nhiệt độ 1.112-1.202 độ F (600-650 độ C) để tạo thành styrene ( C8H8 ) .
Làm polystyrene
2 Polystyrene được hình thành từ styrene thông qua quá trình trùng hợp huyền phù, một quá trình mà các giọt nhỏ của monome (trong trường hợp này là styrene) được bao quanh hoàn toàn bởi nước và một chất nhầy. Hỗ trợ và bao quanh các hạt styrene, tác nhân huyền phù tạo ra các giọt polystyrene đồng nhất.
3 Tiếp theo, một chất khởi tạo trùng hợp được thêm vào các giọt, được treo lơ lửng bằng bức xạ nhiệt khoảng 212 độ Fahrenheit (100 độ Celsius). Điều này tạo ra các gốc tự do, một nhóm các nguyên tử đặc biệt có khả năng phản ứng với các nguyên tử khác vì chúng chứa các electron không ghép đôi có sẵn để liên kết phân tử. Các gốc tự do sau đó kết hợp ngẫu nhiên để tạo thành các chuỗi polystyrene.
4 Việc dừng quá trình trùng hợp là khó khăn. Các chất kết thúc được đưa vào quá trình để kết thúc nó vào thời điểm thích hợp. Mặc dù có thể thay đổi, chiều dài chuỗi phải nằm trong một phạm vi nhất định, vì polystyrene có chuỗi quá dài sẽ không dễ tan chảy, và polystyrene có chuỗi ngắn sẽ giòn.
Chuẩn bị hạt
5 Sau khi quá trình trùng hợp hoàn tất, hỗn hợp gồm các hạt được tạo thành từ các chuỗi polystyrene được làm mát. Sau đó, các hạt này được rửa sạch và sấy khô. Kích thước hạt đồng đều đạt được bằng cách phân loại các hạt qua lưới lọc để loại bỏ các hạt có kích thước quá lớn và quá nhỏ.
Làm xốp polystyrene nở
6 Đầu tiên, các hạt polystyrene phải được giãn nở để đạt được mật độ thích hợp. Quá trình này được gọi là giãn nở trước và bao gồm việc làm nóng polystyrene bằng hơi nước (phương pháp phổ biến nhất) hoặc không khí nóng (đối với bọt mật độ cao, chẳng hạn như bọt dùng cho cốc cà phê); quá trình làm nóng được thực hiện trong một bình chứa từ 50 đến 500 gallon (189 đến 1.892 lít). Trong quá trình giãn nở trước, một máy khuấy được sử dụng để giữ cho các hạt không bị dính vào nhau. Vì các hạt đã giãn nở nhẹ hơn các hạt chưa giãn nở nên chúng bị đẩy lên đỉnh khoang bình và được xả ra. Quá trình này làm giảm mật độ của các hạt xuống còn ba phần trăm so với giá trị ban đầu của chúng và tạo ra một EPF có lớp da mịn, ô kín, rất phù hợp để đúc chi tiết.
7 Tiếp theo, các hạt đã được mở rộng trước thường được "ủ" ít nhất 24 giờ trong các silo lưu trữ lưới. Điều này cho phép không khí khuếch tán vào các hạt, làm mát chúng và làm cho chúng cứng hơn.
Khuôn đúc
8 Sau khi lão hóa, các hạt được đưa vào khuôn có hình dạng mong muốn. Sau đó, hơi nước áp suất thấp được phun vào và giữa các hạt, làm chúng nở ra thêm một lần nữa và kết dính chúng lại với nhau.
9 Khuôn sau đó được làm mát, bằng cách tuần hoàn nước qua khuôn hoặc phun nước vào bên ngoài. EPF là chất cách nhiệt tốt đến mức khó có thể làm mát khuôn. Sử dụng khuôn nhỏ có thể giảm cả thời gian làm nóng và làm mát và do đó đẩy nhanh quá trình.
Làm bọt polystyrene đùn, nở
10 Quá trình này tạo ra EPF với kích thước ô nhỏ có thể được sử dụng để sản xuất các tấm cách nhiệt. Các hạt được nấu chảy và thêm chất tạo bọt. Sau đó, polystyrene nóng chảy được đùn thành hình dạng thích hợp trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao.
Cắt, liên kết và phủ
11 EPF thường được cắt bằng các công cụ làm việc bằng gỗ-I thông thường, phải luôn giữ chúng thật sắc để cắt trơn tru. Nó cũng có thể được liên kết bằng chất kết dính không phá hủy nó. Chất kết dính gốc nước tốt, cũng như phenolic, epoxy, resorcinol và urê. EPF không chống chịu được thời tiết hoặc
Việc tạo ra EPF bao gồm một số bước. Đầu tiên, các hạt polystyrene trải qua quá trình giãn nở trước, trong đó chúng được giãn nở để tạo cho chúng mật độ thích hợp. Sau khi ủ trong silo lưu trữ, các hạt được đưa vào khuôn và phun hơi nước, làm giãn nở các hạt một lần nữa và kết dính chúng lại với nhau. Sau khi làm mát, EPF đúc được cắt theo hình dạng thích hợp và phủ một lớp epoxy hoặc điểm bảo vệ.
ánh sáng mặt trời và dễ cháy, do đó, người ta thường phủ các lớp phủ như epoxy, các loại sơn khác nhau và các chất không cháy lên bề mặt.
Kiểm soát chất lượng
Comments