Производство одноразовой посуды методом вакуум формования

РЕФЕРАТ 
 

Пояснювальна записка міcтить : с, табл., рис., використаних дже-

рел.

Ключові слова: вакуум формування, одноразова

тара, технологія, вакуум формуючий апарат, заготівка,

 продуктивність.

     Мета проекту полягає в розробці виробництва одноразової тари з поліпропілену методом вакуум формування з річною продуктивністю 500 т.

     Розроблено технолопчну схему, дана характеристика матереріалу, виробіb, проведений розрахунок продуктивності вакуум формуючого апарата, потyжнocтi, споживаної вакуум формуючим апаратом, енергетичні розрахунки оснащення апарата.

 

     

3MICT 
 

ВСТУП 

1 ТЕХНОЛОПЧНА ЧАСТИНА 

1.1. Теоретичні основи переробки листових термопластів методом

вакуум формування 

2.1. Основні способи вакуум формування листових матеріа-

лів 

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ГОТОВОЇ ПРОДУКЦІЇ 
3. ОБГРУНТУВАННЯ ВИБОРУ ВИХІДНОЇ СИРОВИНИ 

3.1 Характеристика поліпропілену 

2. Полімеризація та сополімеризація пропілену 
3. Структура поліпропілену: властивості та застосування

 

4 ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ПЕРЕРОБКИ ЛИСТОВИХ ТЕРМОПЛАС-

TIB 

1. Класифікація формуючого обладнання 
2. Однопозиційні машини 
3. Багатопозиційні машини 
4. Багатопозиційні машини позиціями різного призначення 
5. Поточні лінії та спеціалізовані машини 

5 ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНОЛОГІЧНОЇ ОСНАСТКИ 

1. Розмітка листової заготівки 
2. Закріплення заготівки 
3. Нагрівання листової заготівки 
4. Розрахунок часу нагрівання загоівки 
5. Формування виробів 
6. Розрахунок товщини стінок сформованих виробів 

5.70холодження виробів 

 

6 ЕНЕРГЕТИЧНІ РОЗРАХУНКИ 

6.1 Розрахунок нагрівального устрою. 6.2Розрахунок формотворної машини.

7 РОЗРАХУНОК ТЕХНОЛОПЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ВИРОБНИЦТВА

8. РОЗРАХУНОК KIJlЬKOCTI ОБЛАДНАННЯ
9. КОНТРОЛЬ ВИРОБНИЦТВА 

ВИСНОВОК 

СПИСОК ДЖЕРЕЛ ІНФОРМАЦІЇ 

 

ВСТУП

     Швидкі темпи розвитку промисловості пластмас потребують значного збільшення виробничих потужностей по ix переробці. В наш час у хімічній промисловості та галузях, що застосовують у великій кількості вироби з пластмас, створюються нові та поширюються діючи потужності по переробці полімерних матеріалів у вироби. Плануеться подальше освоения i поширення виробництва нових видів синтетичних смол, пластмас та виробiв з них, заміна структури ассортименту, продукція що випускаеться у зв'язку із збільшенням питомоі ваги та об'ему виробництва термопластичних матеріалів.

     Розширення сфер використання виробів з пластмас розробки та удосконалення процесів переробки та застосування високоефективного обладнання.

     Аналіз стану переробки пластмас у вироби показує, що спостерігається постійне зниження долі таких "традиційних" процесів, як лиття під тиском, екструзія та пресування. В той же час питома вага "нових" процесів, таких як формування листових матеріалів - збшьшується.

     Формування виробів з листів є одним із самих ранніх методів виготовлення виробів з пластичних мас. Вперше цей метод почав застосовуватися у кінці позаминулого століття для видування виробів із целулоїду. Поступово, з появою цілої гами нових листових матеріалів, метод формування термопластів знову одержав у всьому світі значне розповсюдження.

     Як показуе досвід вітчизняної промисловості, а також практика за кордоном, найбільші перспективи має метод формування при виготовлення крупногабаритних виробів, а також при виробництві дрібної тари разового використання.

     Перевагою метода формування у порівнянні з іншими є менша вартість обладнання, можливість виготовлення тонкостінних виробів, висока ступінь автоматизації процесу, а також відносно мала вартість виготовлення формуючого інструменту.

 

     

     В наш час процеси переробки пластмас у вироби розвилась настільки, що багато видів виробів, можливо, виготовити декількома способами.

     Розвиток метода формування в основному залежить від темпу виробництва листових та рулонних термопластів, та приріст потужності по виробництву формованих виробів у всьому світі майже прямо пропорційний приросту потужностей по виробництву листа.

     Недостатки, до яких в першу чергу віноситься значна порівняно з іншими методами переробки різнотовщинність виробів, що отримують, та недостатня стабільність розмірів деталей, що потрапляють при експлуатації в умовах підвищених температур. Kpiм того, при виборі метода необхідно враховувати, що листи i плівка коштують дорожче ніж гранули. Однак останній час цей фактор має менше значения у зв'язку зі значним здеревінням процесу листування термопластів iз утворенням автоматичних ліній типа "екструдер - формуючий агрегат" i "каландр - формуючий агрегат".

     Ціль роботи - спроектувати виробництво одноразової споживчої тари з поліпропілену методом вакуум формування.

 

     

              1 ТЕХНОЛОПЧНА ЧАСТИНА

               1.1 Теоретичні основи переробки листових термопластів методом               вакуум формування

     В залежності від характеру процесів, що приводять до фіксування форми виробів, що отримують, пластичні маси поділяють на термопласти та реактопласти. Форма виробів у термопластів фіксується не за рахунок хімічних реакцій (як у реактопластів), а в наслідок охолодження нижче температури скловання (Тст.)або температури кристалізації. При нагріванні термопластів вище температури текучості (Тт.)вони здатні знов переходити з твердого у в'язкотекучій (ВТ) стан без значно'ї зміни хімічної структури. При охолодженні термопластів вони знову стають твердими. Таки чином, вони можуть перероблятися повторно без погіршення властивостей,[14].

     По зв'язку зі зміною стану пoлiмepy на кожн1й стадії технолопчного процесу особливо важливе значения мають ті його властивості, які визначають поведінку полімеру на данній стадії, i, отож враховуються при виборі параметрів переробки.

     Полімери можуть або кристалізуватися, або залишатися при всіх температурах аморфними. Аморфні полімери можуть знаходитися у трьох фізичних станах: склоутворювального (СУ), високоеластичного (BE) i ВТ. Ці стани i межи їх існування вивчають за допомогою різних структурних методів, наприклад термомеханічного (ТМ), який визначае залежнють деформацфї полімеру від температури при постійному напруженні - це термомеханічна крива (ТМК), [14] .На ділянці АВ тепловий рух незначний i проявляеться у коливаннях окремих атомів функцюнальних груп, при цьому деформації маленькі i мають оборотний характер.

     Після досягнення Тст полімер переходить у BE стан (ділянка ВС). Перехід з СУ у BE стан відбуваеться у певному температурному інтервалі Це можна пояснити полідісперсністю полімеру, тобто різним по розміру молекулам потрібні різні температурні умови для розморожування сегментальної рухомості.

     Отож, чим вужче сигментально-масовий розподіл, тим вужче область переходу з СУ у BE стан. BE стан характеризуеться дуже великими оборотними деформаціями, що вщбуваються під впливом дуже невеликого навантаження, які при зніманні навантаження з зразка зникають не миттєво, а в ході певного часу, тобто мають релаксаційний характер. Ця область є дуже важливою для переробки термопластів, так як вона дозволяє використовувати прості методи переробки, при яких не потрібні великі зусилля. В той же час опір деформаціі досить важливий, матеріал добре зберігає форму, тому при переробці не потребує застосування зовнішніх опор за виключенням тих міст,де деформація повинна бути виключена з ціллю обмеження розмірів виробів. Особливість BE стану відображаеться на механічних властивостях полімеру: він має високу податливість, низький модуль пружності та його зниження з підвищенням температури, [14]. 
 
 

D

 
 
 

     Рис. 1.1 - Термомеханічна крива полімеру: 1 - аморфний, 2 - високо кристалічний. 
 

     При подальшому збільшенні температури полімер переходить у ВТ стан (ділянка СД), де проявляються великі необоротні деформаціі та термопласти володіюь малим опором деформації, відбувається ковзання макромолекул друг відносно друга, тобто полімер тече. Тому для переробки пластмас ВТ стан грае велику роль, тому що формування виробів відбуваеться саме з цього стану.

     Ефективним напрямком є створення модіфікованих матеріалів. В склад полімерних композицій окрім полімерного зв'язуючого можуть входити різні добавки.

     Пластифікатори вводяться з ціллю придания полімеру еластичності та пластичності при переробці. Така фізична модифікація полімера полегшує формування виробів, підвищується їх морозостійкість, вогнестійкість, зменшуеться значения модуля еластичносі, полегшуеться змішання полімеру з іншими інгредієнтами. Збільшення складу пластіфікатора в полімері знижуе Тст, тобто полімер зберігає свої BE властивості при більш низьких температурах крім того зменшується i Тт., тобто уся ТМК зміщуеться вліво. При невеликому складі пластифікатору Тт. Знижуеться більш різко, чим Тт. i, в результаті, інтервал BE розширюється. Подальше збільшення складу пластифікатору приводить до більш різкого зниження Тт. i інтервал BE стану знижуеться. Ряд пластифікаторів різницю між Тт. та Тст зберігає незмінною до певної концентрації. Пластифкатори повинні добре поєднуватися з полімером з утворенням системи, що володіє експлуатаційною стійкістю, повинні бути хімічно стабільними, мати низьку летючість, бути безбарвними, без запаху.

     Важливу роль в полімерій композиції мають наповнювачі їх вводять для поліпшення мехнічних властивостей пластмас, зменшення усадки під час отвердіння, підвищення їx стійкості до дії різних середовищ. Введения у термопласти наповнювачів дозволяє створити матеріал з поліпшеними міцностними властивостями, дозволяє отримати матеріали з властивостями,що були задани раніше, що дае можливіть розширити області застосування пластмас. Наповнювачі повинні змішуватися з полімером з утворенням системи певної ступені однорідності, вони повинні змочуватися розплавом полімеру, зберігати стабільність властивостей в процесах збершання, переробки та екс-плуатації пластмас, [14].

     Для підвищення стійкості полімерноі композиції до дії тепла, світу, радіації, кисню, до них вводять стабілізатори - хімічні сполуки, що сприяють тривалому зберіганню властивостей пластмас у процесі їx переробки та експлуатації.

      Змазуючі речовини запобігають присипанню матеріалу до обладнання у процесі його виготовлення i переробці у виріб. 
 

1.2 OСHOBHІ способи вакуум формування листових матеріалів