Практическая терапевтическая стоматология: учеб. Пособие / А. И. Николаев, Л.М. Цепов. – 9-е изд., перераб. И доп. – М.: МЕДпрессинформ, 2010. – 928 с.: ил.
Полимерно-песчаная черепица с применением техногенных продуктов
Девяткина Д.О.
Научный руководитель: к.т.н., профессор Панова В.Ф.
Сибирский государственный индустриальный университет
Новокузнецк 2013
Проблема утилизации полимеров, вышедших из употребления, остается довольно острой. Применение вторичных пластмасс, а также и отходов пластмасс в строительстве на сегодня – одно из перспективных направлений в мировой практике. В статье ставится задача рассмотреть производство полимерно-песчаной черепицы с использованием отходов пластика с наполнителем в виде песка и пигмента.
Суть производства полимерно-песчаной черепицы заключается в производстве высококлассного строительного материала, не имеющего аналогов. Полимерно-песчаная черепица обладает рядом преимуществ: высокая огнестойкость, отсутсвие чувствительности к атмосферным воздействиям, высокая шумоизоляция, ударопрочность, экологическая безопасность, долговечность, а полимерная основа защищает от выцветания, гниения, покрытия плесенью.
Для изготовления полимерно-песчаной черепицы исследованы отходы полимеров, песок и пигмент. В качестве заполнителя рекомендован сухой кварцевый песок, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 8336 – 93. В качестве связующего использованы полимерные отходы: пластиковая упаковка, тара, изделия быта. Смесь состояла из мягких (полиэтилены) и жестких (полипропилены, полистиролы, АБС, пластики, ПЭТ и др.) полимеров в соотношении (40…50)%: (60…50)%. Установлено, что не рекомендуется применять тугоплавкие полимеры (поликарбонаты, фторопласты) и резину, которые не дают заданной для формования пластичности. Недопустима примесь металла, фольги, которая вызывает разрушение ножей дробилки, а также крупных кусков, которые могут явиться причиной поломки ротора.
На конечном этапе производства готовая рядовая черепица должна соответствовать габаритным размерам 300×400×10, с массой 2,9 кг; коньковая черепица - 250×400×18 и массой 3,1 кг с учетом допустимых предельных отклонений по нормативам.
Технология изготовления полимерно-песчаной черепицы включает следующие этапы: подготовка отходов полимера (дробление); сушка песка; подготовка полимерной массы; получение полимерно-песчаной смеси; получение полимерно-песчаной композиции; формование черепицы, складирование готовой продукции (Рисунок 1).
На первом этапе отобранные и отсортированные пластики измельчаются на дробилке до 30 мм и получается так называемый гранулят. Оптимальное соотношение связующего 50: 50 твердых и мягких полимеров.
| Транспортировка ленточным конвейером
|
| Поступление в расходный бункер
|
| Транспортировка ленточным конвейером
|
| Отгрузка в приемный бункер
|
| Нагрев и пластификация в экструзионной машине
|
| Дробление в щепу фракцией 1-10 мм
|
| Дозирование ленточным питателем
|
| Перемешивание в смесителе принудительного действия
|
| Транспортировка ленточным конвейером
|
| Снятие оператором,получение шара
|
| Сушка и охлаждение «гранулята»
|
| Сушка до влажности не более 1%
|
| Дробление, получение «гранулята»
|
| Охлаждение на столе охлаждения
|
| Формование на гидравлическом прессе
|
| Получение полимерно-песчаной массы в плавильно-нагревательном агрегате (АПН)
|
Рисунок 1 – Технология получения полимерно-песчаной черепицы из техногенных продуктов
Далее после первого измельчения отходы пластиков (гранулят) попадают в экструзионную машину для нагрева и пластификации. При нагреве полимеры перемешиваются (используются свойства вязкости расплавленных полимеров). Полученную полимерную массу снимают на выходе из экструзионного узла и, сваляв в шар, охлаждают в воде. Вынутый из воды полимерный шар подсушивается.
Для получения полимерно-песчаной смеси сухой песок из расходного бункера ленточным конвейером поступает в ленточный питатель, которы дозирует его в смеситель. Для однородного перемешивания полимерно-песчаной смеси используется смеситель принудительного действия, в который подается песок, пигмент и полимер фракцией 1 - 10 мм. Качественное перемешивание обеспечивает пятилопастной роторный активатор. Выгрузка смеси производится через донный затвор секторного типа на ленточный конвейер.
Получение полимерно-песчаной композиции происходит в термосмесительном агрегате плавильно-нагревательном (АПН), куда смесь подается с помощью ленточных конвейеров.
Важно получить качественную смесь – частицы песка должны обволакиваться полимерами полностью, без пробелов. После открытия заслонки полученная полимерно-песчаная масса с температурой около (170…190)0С выдавливается из плавильно-нагревательного агрегата. Выходящая из плавильно-нагревательного агрегата часть массы обрезается до куска по весу приблизительно 2кг и укладывается на форму, установленную на гидравлическом прессе с подвижной нижней плитой, на которой установлена матрица с охлаждением и выталкивателями.
Время прессования 30 – 50 секунд. Учитывая, что верхняя часть формы имеет температуру около 80 оС, а нижняя 45 оС, необходимо время для охлаждения и образования глянца на поверхности. Готовая черепица укладывается рядами на ребро. При погрузке, перевозке и разгрузке черепицы не допускаются механические воздействия.
В производстве черепицы из полимерно-песчаной композиции применяется следующее оборудование: дробилка полимеров; смеситель, экструзионная машина; плавильно-нагревательный агрегат; агрегат для сушки песка; формовочный узел (пресс); стол для охлаждения изделий.
В результате эксперимента получена рядовая черепица с габаритными размерами (300×400×10) мм и массой 2,9 кг; коньковая черепица – (250×400×18) мм с массой 3,1 кг.
Производство полимерно-песчаной черепицы из полимеров, бывших в употреблении очень актуально и практично, так как в результате производства получается полноценный высококлассный строительный материал, обладающий рядом преимуществ таких как огнестойкость, высокая шумоизоляция, ударопрочность, экологическая безвредность, долговечность и реализуются бытовые отходы, такие как пластиковая тара, отработанный полиэтилен.
