Polistyren jest lekkim, plastikowym materiałem o wielu użytecznych właściwościach, ale jest trudny do zebrania z pojemników do recyklingu przy krawężnikach i często kończy jako śmieci. Ponieważ jest nieporęczny, jest drogi i trudny w transporcie. Z powodu tych problemów wiele miejskich programów recyklingu nie przyjmuje polistyrenu do recyklingu. Jednak w miastach takich jak Los Angeles i Toronto, polistyren jest akceptowany w komercyjnych programach recyklingu.
Wady mielenia na ciepło za pomocą granulatorów
Jeśli chodzi o granulatory, proces ten ma pewne wyraźne zalety i wady. Na przykład, są one często niedożywione i nie mogą przetwarzać złomu, który leży w pojemniku magazynowym. Również rozmiar gardzieli granulatora ogranicza jego przepustowość. Ponadto operatorzy mogą być zbyt gorliwi i wrzucać do granulatora całą skrzynię naraz, co powoduje przestoje. Używanie granulatora jest najlepsze, gdy operator zasila go regularnie i powoli.
Kolejną wadą mielenia na ciepło są wysokie koszty energii i utrzymania granulatorów. Metoda ta jest nieefektywna, jeśli chodzi o trwałość i wytrzymałość materiału. W porównaniu z materiałem mielonym na zimno, polistyren mielony na ciepło ma tendencję do bycia miękkim, pochłaniającym energię materiałem. W rezultacie proces produkcji może być podatny na pęknięcia, rozerwania i złamania.
Chociaż granulatory są zazwyczaj projektowane z myślą o konserwacji, mogą być trudne do utrzymania. Granulatory powinny mieć bezpieczny dostęp do serca urządzenia, tak aby regularna konserwacja była łatwa. Na przykład, system inline powinien zapewniać dostęp do leja zasypowego granulatora, minimalizując jednocześnie ryzyko uszkodzenia produktu.
Granulacja na mokro to kolejna powszechnie stosowana technika granulacji polistyrenu. Proces przenoszenia granulatu na mokro może zmniejszyć łamliwość i wydłużyć czas suszenia. Ponadto może zwiększyć szybkość produkcji i wydajność. Jest to również lepsze dla celów środowiskowych i gospodarki. Wady ciepłego mielenia polistyrenu na granulki za pomocą granulatorów można przezwyciężyć, projektując wydajny proces granulacji.
Podczas procesu granulowania, do wystarczającego stopienia wymagana jest minimalna zawartość granulatu 26-33aEUR%wt. Aby uniknąć rozległego odgazowania, wymagana jest minimalna temperatura procesu 250adegC. Częstotliwość obrotów powinna wynosić 1000aEUR%0raEUR%0min-1, aby zapewnić jednorodną kompozycję. Niższe częstotliwości spowodują uzyskanie większych granulek.
Chociaż mielenie polistyrenu na ciepło na małe granulki może zmniejszyć koszt produkcji, jest również bardziej energochłonne i nie daje pożądanej konsystencji. Użycie granulatora do produkcji małych granulek wymaga szybkiej maszyny i specjalnej chemii. Granulator może być wysoce wydajny w przypadku produkcji wyrobów z wieloma składnikami i luzem.
Metody rozdrabniania polistyrenu ekspandowanego
Polistyren ekspandowany (EPS) jest powszechnie stosowanym materiałem opakowaniowym z tworzyw sztucznych. Nie jest to styropian, ale do jego produkcji używa się tych samych związków chemicznych, które tworzą to tworzywo. Pomimo swojej popularności, EPS jest trudny do recyklingu. Jednak metody recyklingu stają się obecnie bardziej dostępne dla firm, które borykają się z tym problemem. Oto kilka sposobów na zmniejszenie ilości odpadów EPS poprzez recykling.
Pierwsza metoda polega na dostarczeniu powierzchni styropianu do szlifowania. Następnie materiał ten umieszcza się naprzeciwko obracających się występów frezarki o szerokości od 0,5 do 3 milimetrów. Ruchome występy frezarki rozrywają ekspandowany materiał styropianowy na nieregularne kawałki. Powstałe granulki mają mniejszą gęstość niż oryginalny styropian.
Najbardziej rozpowszechnioną metodą jest metoda wytłaczania. W tym procesie można uzyskać granulki o dużej masie cząsteczkowej. Granulki można formować w różne kształty. Najlepszą metodą mielenia polistyrenu na granulki jest metoda najbardziej ekonomiczna, ponieważ pozwala zaoszczędzić na kosztach energii. Alternatywnie, jest to doskonały wybór dla zastosowań związanych z dużym udarem.
Inna metoda polega na kruszeniu kulek styropianu w specjalnych konstrukcjach. Rozdrobniony materiał jest następnie wykorzystywany w budownictwie jako składnik betonowych wylewek podłogowych i zapraw cementowych. Beton styropianowy jest mieszaniną przetworzonego tworzywa piankowego i betonu. Do kruszenia kulek piankowych stosuje się specjalne urządzenie, które składa się z korpusu, podstawy, płyty nożowej i siatki.
Polistyren wysokoudarowy produkowany jest poprzez włączenie do procesu polimeryzacji gumy, takiej jak polibutadien. Dodanie tej gumy w trakcie procesu wpływa na właściwości końcowego polimeru. Ponieważ granulki są kruche, metoda ich spawania wiąże się z dużą ostrożnością. Mimo to większość klejów może być stosowana do styropianu.
Pokruszone granulki pianki mogą mieć wielkość od dwóch do siedmiu milimetrów. Jest to bardziej przystępna opcja niż ekspandowana pianka granulowana. Są one stosowane jako wypełniacze szczelin powietrznych i do izolacji. Kruszone granulki styropianu są produkowane poprzez kruszenie kulek pianki przez mechaniczne tarki. Inną metodą jest rzemieślniczy sposób kruszenia kulek piankowych za pomocą metalowej skrzynki z dwoma wałkami wyposażonymi w długie zęby.
Właściwości krystalicznych żywic polistyrenowych
Przy użyciu żywic polistyrenowych można wytwarzać różne materiały. Niektóre z tych materiałów są szkliste i przejrzyste, inne zaś twarde, sztywne i nieprzezroczyste. Żywice polistyrenowe są często formowane w produkty takie jak spienione kubki, sztućce i materiały opakowaniowe. Polimery te są również często mieszane z innymi materiałami w celu uzyskania różnych właściwości. Główną właściwością, która nadaje polistyrenowi półprzezroczystość, są duże grupy molekularne w kształcie pierścieni, czyli pierścienie fenylowe, które ograniczają rotację wokół wiązań węgiel-węgiel.
Polistyren ogólnego przeznaczenia, znany również jako krystaliczny PS, jest tanim termoplastem. Produkowany jest w postaci granulek o średnicy od dwóch do pięciu milimetrów. Inny rodzaj, polistyren wysokoudarowy, zawiera 5-10 procent gumy. Jest często stosowany w częściach o wysokiej udarności i jest zaszczepiony boczkami kopolimeru polibutadienu. Materiał ten jest również bardzo termoizolacyjny. Z kolei żywice polistyrenowe
Impact powinny wykazywać wysoką efektywność gumową, co oznacza, że są w stanie wytrzymać duże uderzenia. Ponadto ich udarność powinna wzrastać wraz ze wzrostem ilości gumy. Polistyren wysokogumowy udarowy jest generalnie preferowany przez producentów. Jest to wszechstronny materiał nadający się do zastosowań opakowaniowych i formowania arkuszy. Żywice GPPS powinny wykazywać dobrą udarność i wydłużenie, nawet w przypadku mieszania z polistyrenem krystalicznym, aby zmniejszyć zawartość gumy.
Polistyren istnieje już od stu lat, kiedy to Staudinger po raz pierwszy wyjaśnił jego strukturę molekularną. W 1930 roku firma Dow Chemical Company rozpoczęła rozwój żywic polistyrenowych. Produkty te są obecnie szeroko stosowane w produktach codziennego użytku, takich jak kubek do jogurtu czy kubek do beer ponga. Są one również często wykorzystywane w zastosowaniach medycznych. Materiały te są niezwykle trwałe i uniwersalne.
Charakterystyka wysokoudarowych żywic polistyrenowych
Wysokoudarowe żywice polistyrenowe są wykorzystywane w wielu różnych zastosowaniach. Materiał ten charakteryzuje się dobrą wytrzymałością, twardością, sztywnością, fazowymi izostatycznymi właściwościami mechanicznymi, stabilnością wymiarową, połyskiem powierzchni, odpornością na niższe temperatury, trwałością odcienia, płynnością przetwarzania i szeroką gamą kolorów. W zależności od zastosowania może być również wytwarzany w różnych kształtach.
Polistyren wysokoudarowy jest niedrogim, wytrzymałym tworzywem sztucznym, które może być formowane, wytłaczane lub termoformowane. Jego właściwości sprawiają, że nadaje się do wielu zastosowań, takich jak ekspozycje w punktach sprzedaży, grafiki drukowane, kioski, termoformowane obudowy maszyn i wiele innych. Jego tempo biodegradacji jest powolne, ale jest niezwykle obfity jako litr w środowisku.
Polistyren wysokoudarowy jest doskonałym materiałem do zastosowań konstrukcyjnych w niskich temperaturach i przy niewielkich obciążeniach. Jest również niedrogi w produkcji, a także łatwy w obróbce. Łatwo się go maluje i oferuje wysoki połysk. A ponieważ jest tak lekki, często jest preferowany w stosunku do innych rodzajów tworzyw sztucznych. Niezależnie od tego, czy chodzi o kubek do jogurtu, czy o dużą konstrukcję, HIPS jest uniwersalnym materiałem, który może spełnić Twoje potrzeby.
Do produkcji wysokoudarowego polistyrenu zastosowano polimeryzację luzem in-situ. Katalizator neodymowy został użyty do wytworzenia prepolimeru o wysokiej zawartości cis-1,4-butadienu. W zależności od składu, polistyren wysokoudarowy zwiększa wytrzymałość obiektu o około 68,6 J/m.
W kompozycjach stosuje się kopolimer sekwencyjny, polimer gumowy lub kombinację tych składników. Takie połączenie powoduje efekt synergiczny zwiększający wytrzymałość materiału na rozciąganie, zginanie i uderzenia. Efekt ten pomaga uczynić produkt mocniejszym i bardziej odpornym na duże siły uderzenia, a dobrym przykładem kompozytu jest poduszka powietrzna.
Odporny na warunki atmosferyczne wysokoudarowy materiał polistyrenowy to taki, który łączy wysokoudarową żywicę polistyrenową ze środkiem hartującym i przeciwutleniaczem w celu zwiększenia jego odporności na warunki atmosferyczne. Odporny na warunki atmosferyczne wysokoudarowy materiał polistyrenowy ma niższą aberrację niż inne wysokoudarowe materiały polistyrenowe. Dzięki temu ma wyjątkowo stabilne parametry, nawet w niekorzystnych warunkach atmosferycznych.
Podobne tematy
- W jaki sposób produkuje się polistyren?
- Jaki jest najtwardszy rodzaj styropianu?
- Jaki jest najcieplejszy rodzaj izolacji styropianowej?
Nazywam się Florian i kocham budować. Od ponad 20 lat działam w budownictwie i nawet na chwilę nie pomyślałem żeby przestać.
Z powodzeniem wybudowałem wiele budynków i będę przekazywał wam moją cenną wiedzę na tym portalu.