Одним из эффективных средств автоматизированных технологических процессов литья термопластов (полиолефинов, полистиролов) является организация комплексо-механизированных производств на основе реторно- конвейерных линий (АРКЛ).
Линия модели ЛЛТ - 10-1 предназначена для литья одновременно до четырех типов термопластов с последующим получением четырех типоразмеров деталей диаметром до 40 мм, высотой до 50 мм.
Литье деталей осуществляется при непрерывном движении литьевых форм, размещенных в цепном конвейере относительно ротора инжекции и ротора выгрузки, расположенных в технологической последовательности. При движении конвейера литьевые формы последовательно перемещаются через ротор инжекции, где происходит загрузка, пластикация перерабатываемых материалов, дозировка расплавов в цилиндре с последующим заполнением форм под давлением. В роторе выброски происходит размывание формы, отделение литника, выталкивание отливок и передача их в механизм разделения изделий (деталей) по номенклатуре, очистка и смыкание форм. По мимо указанных узлов в линию входит централизованный пульт управления и гидросистема. Линия
ЛЛТ - 10-1 работает в полуавтоматическом или автоматическом режимах. [8]
Техническая характеристика ЛЛТ - 10-1.
Производительность - 100 опм/мин.
Максимальный объем впрыска - 10 см3.
Номинальное давление литья - 150 МПа.
Наибольшая температура пластикации - 250°С.
Установленная мощность - 62 кВт.
Габаритные размеры - 4690х1300х3060 мм.
Масса - 11000 кг.
Внедрение линии ЛЛТ-10-1 обеспечивает повышении производительности труда в 8-10 раз и автоматизацию процесса переработки термопластов. Линию целесообразно использовать в крупносерийном производстве (при коэффициенте загрузки оборудования ≥0,9).
Для рационального использования технологических отходов при изготовлении изделий бытовой техники применяют роторный измельчитель термопластов моделей УИ. Измельчитель состоит из корпуса с встроенными в него неподвижными ножами, в нутрии которого расположены вращающийся ротор фрезерного типа с набором секциями и ножами, номер загрузки и помола, сито, емкости для измельченного материала, пылеуловитель (циклон), а также пульт управления. Отходы термопластов (литники, бракованные детали) подают в загрузочную камеру вручную или с помощью транспортера. Непрерывное измельчение материала происходит между ножами ротора и корпуса. При необходимости возможно регулирование зазора между режущими кромками ножей ротора и корпуса в зависимости от насыпной плотности перерабатываемого материала. Степень измельчения определяется величиной отверстия сита, ограждающего снизу камеру помола. Измельчитель работает в полуавтоматическом режиме.
О преимуществах измельчителя УИ по сравнению с промышленными аналогами: измельчение всех видов термопластов, удаление пыли и летучих веществ из зоны работы; обеспечение уровня шума не более 75 дБ, подвижное перемещение оборудования.
Использование УИ обеспечивает ресурсосбережение материала до 90%.
Техническая характеристика УИ.
Производительность - до 50 кг/ч.
Получаемая измельченная фракция - не более 6 мм.
Максимальные размеры перерабатываемых пустотелых отходов 1400мм.
Потребляемая мощность - 3 кВт.
Габаритные размеры - 1050х750х1300 мм.
Масса - 230 кг.
Для эффективной переработки термопластов, их измельченную фракцию необходимо гранулировать. Установка для грануляции отходов термопластов УГОТ состоит из загрузочного бункера, червячного экструдера, охлаждающего устройства, механизма резких стренг до гранулята, пневмо- и электроаппаратуры, пульта управления. Модульность установки позволяет ей работать как автономно, так и совместно с измельчителем термопластов. Предварительно измельченные отходы термопластов подаются пневмотранспортом в бункер экструдера. В материальном цилиндре экструдера происходит непрерывная пластикация. Материал выдавливается через фильеру в виде стренг, которые охлаждаются в водяной ванне и поступают на механизм резки. Бесступенчатая регулировка скорости вращения червяка позволяет перерабатывать широкий диапазон материалов (полиолефинов, полистиролов, полиамидов и др.). Регулировка зазора между ножами и скорости вращения способствует получению гранул необходимых геометрических размеров (например, диаметр 2-4 мм, длине 3-6 мм). [8]
Техническая характеристика УГОТ.
Производительность не менее 16 кг/г.
Диаметр шнека - 80 мм.
Отношение диаметра шнека к его длине (15-20) /1.
Скорость вращения шнека - 20-100 об. /мин.
Количество зон обогрева - 3.
Потребляемая мощность не более 14 кВт.
Габаритные размеры - 2960х740х2000 мм.
Масса - 500 кг.
Использование грануметора позволяет более эффективно перерабатывать отходы термопластов, а также улучшать условия труда на производствах по переработки пластмасс. [10]
Для грануляции термопластов применяется также по мимо холодной грануляции, горячую; наибольшее распространение, особенно при больших производительностях, получил метод горячей грануляции, при которой гранулы образуются при резке горячих стренгов и последующим охлаждении их. Охлаждение бывает воздушное, в водяном кольце с подводной резкой.
Выбор способа грануляции определяется свойствами гранулированного материала, производительностью и типом экструдера, требуемой формы гранул, а качество получаемого гранулята- в основном однородностью и насыпной плотностью.
Для грануляции полипропилена с заданной производительностью не целесообразно применение водокольцевой грануляции, обеспечивающей помимо требуемой производительности высокое качество получаемых гранул, простоту конструкции фильеры, отсутствие забивания фильеры даже при низкой производительности, незначительный износ рубящих ножей благодаря образованию тонкой пленки расплава на фильере, низкими капитальными и эксплуатационными затратами. На этой установке можно получать тарообразные, линзообразные и цилиндрические гранулы диаметром 0,3-0,6 см. длина гранул может регулироваться частотой вращения вала с рубящими ножами.
Безопасная работа обеспечивается системой отключения машины при повышения давления: реле контроля частоты вращения и датчик расхода воды и вала отключает установку при разрыве приводного ремня, концевой выключатель между фильерой и кожухом предотвращает аварии при открытом кожухе гранулятора.
Подводная грануляция применяется главным образом для термопластов, которые налипают на фильеру и ножи, - прозрачный пластифицированный полистирол, полипропилен и его сополимеры и др. Однако эти установки применяют для высокопроизводительных производств (14-17 тонн/год). Прутки, выходящие из фильеры, рубятся вращающимися ножами непосредственно у фильеры, затем гранулы снизу подхватываются водой и транспортируются к холодильнику, затем к сушилке.
Техническая характеристика установок для водокольцевой грануляции типа WRG-230, для подводной грануляции типа UG-200 (11).
WRG-230 UG-200 (11)
Мощность привода 7,5 кВт 24 кВт.
Максимальная производительность
по ПВХ, кг/г:
по полиэтилену высокого давления 800 5000
по полиэтилену низкого давления 800 4000
по пропилену 600 3500
по пропилену 700 4000
Проблема утилизации полимерных отходов является одной из важнейших, однако хранение их переработки целесообразен лишь тогда, когда существует действительная технология и высокопроизводительное оборудование. Между тем в настоящее время нет четких путей эффективной переработки полимерных отходов, особенно "мягких", а также определение производительности и мощности установок, учитывающих конструктивные параметры режущих узлов и свойств перерабатываемых материалов, в том числе высокоэластичных. К "мягким" относятся: полиэтилен высокого, среднего, низкого давлений, полипропилен пластифицированные и полужесткие материалы на основе поливинилхлорида, резины.
Предлагаются универсальные технологии, позволяющие перерабатывать широкий спектр полимерных отходов, в том числе "мягких", отличающиеся достаточно высокой производительностью при относительной простоте конструктивного оформления энергосбережения.
Техническая и экономическая эффективность использования универсальной установки для измельчения "мягких" полимерных отходов состоит в заметном расширении сырьевой базы за счет возврата в производства "мягких" отходов и соответственно улучшить экологическую обстановку благодаря исключению вывоза этого вида полимерных отходов на свалку. [12]
Вообще проблема утилизации отходов в России за рубежом весьма актуальны и поскольку в современном мире существует свыше четырехсот видов пластмассовых отходов. Учитывая специфические свойства полимерных материалов - они не подвергаются гниению, коррозии, проблема их утилизации носит прежде всего экологический характер. Универсального решения экологической проблемы даже в экологически-развитых странах не найдено.
Комплексных линий по производству оборудования для переработки отходов в России нет. Только завод "Кузполимермаш" изготавливает отдельные узлы технологической линии переработки отходов: агломираторы, дробилки, сушки, линии грануляции термопластов.
Ориентировочная стоимость оборудования для линии грануляции отходов мощностью до 600 тонн/год без стадии отмывки составляет от 25тыс. долларов США.
Анализ европейского и мирового опыта показал, что экологические производства, т.е. производства касающиеся восстановления и улучшения окружающей среды, которые включают в себе процессы повторного использования материала дают выручку в размере более 300млрд. Евро/год в одном европейском союзе.