Производство одноразовой посуды методом вакуум формования

     В залежності від умов проведения процесу полімеризації пропілену отримуються полімери з різною молекулярною структурою, яка визначае їx фізико-механічні властивостi придатність для тої чи іншої цілі.

     Відкриття стерео специфічноі полімеризації поклало початок новому етапу в досліджені структури i властивості поліпропілену. В залежності від умов полімеризації структура поліпропілену може бути декількох типів, які розрізняються просторовим розташуванням метильних груп по відношенню до головного ланцюга полімеру.

     А) Ізотактична структура - yci групи СНз знаходяться по одно сторону від площини ланцюга:

- СН2 - СН - СН2 - СН - СН2 - СН - СН2 - сн - 

СНз 

СНз 

СНз 

СНз 

     В дійсності однак, макромолекули ізотактичного поліпропілену мають критичну симетрію, тому що групи СНз удовж головного вуглеводного ланцюга розташовані по спіралі.

     Б) сіндіотактична структура - групи СНз розташовані строго послідовно по різні сторони від площини ланцюга: 

СНз 

СНз 

СН2-СН - СН2-СН - СН2-СН - сн2 - СН- 

СНз  СНз

Ізотактична та сіндіотактична молекулярні структури можуть характеризуватися різною степенню досконалості просторової регулярності

В) атактична структура - структура з неупорядкованим розташуванням метальних труп:

СНз СНз                 СНз 
 

С2 -      СН -    СН2 -    СН -       СН2 -       СН -      СН2 -         СН - 
 

                              СНз

Проміжне положения між чисто атактичною та чисто ізотактичною структурами займають стереоблокполімери, в макромолекулах яких регулярно чередуються різні по довжині ізотактичні та атактичні ділянки. Стереоізомери поліропілену ізотактичш, сіндіотактичні, атактичні та стереоблочні) суттево розрізняються по механічним, хімічним та фізичним властивостям. Атактичний поліпропілен представляе собою каучукоподібний продукт з високою текучістю, температура плавления =80 С, густина 0,85 г/см, добре розчиняється в діетиловому ефірі i в холодному н-гептані. Ізотактичний поліпропілен по своім властивостям вигідно відрізняється від атактичного, а саме, він володіє більш високим модулем пружності, бшыною плат-шстю (0,9 - 0,91 г/см), високою температурою плавлення (165 - 170 С), кращою стійкістю до дії хімічних реагентів i т.п. На відміну від атактичного полімеру він розчиняється лише в деяких органічних розчинниках (тетраліні, декаліні, ксилолі, толуолі), причому тильки при температурі вище 100С.

     Поліпропілен володіє цінним поєднанням властивостей, які привертають увагу багатьох дослідників, що працюють як в області теорії макромолекулярної хімії і фізики, так і в області переробки та застосування полімерних матеріалів,

      Основний вплив на властивості поліпропілену та виробів з нього виявляє молекулярна та надмолекулярна структура полімерного ланцюгу.

     Поліпропілен характеризується більш складною молекулярною структурою, ніж більшість виробляємих промисловістю полімерів, тому що , окрім хімічного складу мономера, середньої молекулярної ваги та молекулярно вагового розподілу, на його структуру оказує вплив розташування бокових груп по відношенню до головного ланцюга. В технічному відношені найбільш важливий ізотактичний поліпропілен.

     При оцінці придатності поліпропілену для той чи іншої цілі первічне значення здобувають його механічні властивості. Очевидно, що полімер з низьким модулем пружності, тобто з малою жорсткістю, не можна рекомендувати для виготовлення технічних деталей, що підвержені великим механічним навантаженням, і, навпаки, полімер з великою жорсткістю оказується непридатним там, де матеріал повинен володіти властивостями поглинання коливань з відносно високою амплітудою.

     Поліпропілен завдяки своій парафіновій структурі володіє високою стійкістю до дії різних хімічних реагентів, навіть у високих концентраціях. При нормальній температурі ізотактичний поліпропілен добре протистоїть дії органічних розчинників навіть при тривалому перебуванні в них. Однак будьяке порушення правильності структури ланцюгів, що проявляється в зменшенні степені кристалічності поліпропілену, викликає зниження стійкості до розчинника.

     Чистий поліпропілен атактичної та ізотактичної структури фізіологічно безпечний.

     Виготовляеться дуже багато сортів поліпропілену з різноманітними властивостями. Практично не існує поліпропілену загального призначення, який би з однаковим успіхом використовувався, наприклад, як для виробництва волокна, так i для виготовлення деталей машин або плівки. Успішне застосування полліропілену для той чи іншої цілі передбачає правильний вибір композиції, яка по своїм властивостям найбільш відповіда умовам переробки, призначенню виробу i основним вимогам до його конструкції.

     Поліпропілен володіє уіма необхідними властивостями для застосування в області тари та упаковки. 

4 ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ПЕРЕРОБКИ ЛИСТОВИХ ТЕРМОПЛА-

CTIB

4Л Класифікація формуючого обладнання

     Основним параметром формотворних машин заведено вважати макси-мальний розмір їx зажимних устроїв i найбільшу глибину формування. Класифікація приведена в табл. 4.1 

      Таблиця 4.1 Класифікація формотворних машин. 
 

     Найбільш поширена класифкація обладнання для формування листових та плівочних термопластів по кількості позицій, на яких здійснюються ті чи інші технологічні операції. По цьому признаку всі машини можна поділити на одно - та багатопозиційні . Багатопозиційні машини можуть бути оснащені однорідними позиціями різного призначення. На машинах з однорідними позиціями ті ж самі технологічні операції (наприклад, операції оформлення та охолодження виробів) проходять одночасно на декількох позиціях. На багатьох машинах з позиціями різного призначення на кожній цій позиції проводяться свої, притаманні тільки цій позції технолопчні операції. Ці машини в залежності від траекторії матеріалу, що переробляеться поділяють на карусельні, стрічкові і барабанні. 
 

4.2 Однопозиційні машини

     Однопозиційними називають такі формотворні машини, на яких всі технолопчні операції здійснюються на тих самих дільницях агрегату. Найчастіше ці машини бувають універсальними з ручним чи півавтоматичним управлінням. Зустрічаються однопозиційні машини, що наділені механізмами вирубки виробів. 
 

4.3 Багатопозиційні машини з однорідними позиціями

     Багатопозиційні пневмо - , вакуум формотворні машини відрізняються тим, що технолопчні операції здійснюються одночасно на різних ділянках агрегатів. Так, щоб не переміщати зажимний устрій з негативним листом, випускаються двопозиційні пнемо -, вакуум формотворні машини, наділені двома формотворними устроями та одним нагрівачем. Нагрівач горизонтально переміщується від одного формотворчого устрою до іншого, так що в час формування, охолодження, зняття виробу та закріплення заготівок можна здійснювати нагрів листа на іншій позиції. Такі машини працюють, як правило, у полу автоматичному режимі.

 

     

     Деякі фірми випускають трьох позиційні машини для переробки товстолистових матеріалів. Ці машини і зараз експлуатуються, але випуск їх  припинено у зв'язку з тим, що для переробки товстолистових матеріалів ,економічно та більш вигідно застосування багато позиційних машин з позиціями piзнoro призначення.

     Багато позиційні машини з однорідними позиціями застосовуються тільки для переробки листових матеріалів, так як тонкі рулонні матеріали нагріваються порівняно швидко i час його розігріву не перекривае час закріплення заготівки, формування, охолодження i знімання виробу. Машини цього типу по призначенню універсальні. Найбільш часто вони застосовуються для вакуумного чи комбінованого формування, рідше - для пневмонічного.

     Формуюче обладнання цього типу найбільш розповсюджено, що пов'язано з високою продуктивністю машин подібного роду та з можливістю робити 'ї'x напівавтоматичному та автоматичному режимах.

     Для переробки товстолистових матеріалів найбільше розповсюдження отримали карусельні машини. Листовий матеріал, що переробляється здійснює кругове циклічне переміщення від позиції до позиції.

Найпростша машина карусельного типу є двопозиційна машина.

     На діаметрально протилежних сторонах ротору, що обертаеться закріплені дві зажимні рами. Доки на одній з позицій здійснюється формування виробу, його охолодження, знімання та укладка нової заготівки, на другій позиції іде процесс нагріву листа. Принцип роботи цих машин аналогічний принципу роботи трьох - i чотирьох позиційних машин карусельного типу.

     Bci машини карусельного типу працюють в напівавтоматичному режимі i для роботи з рулонними матеріалами не придатні . По призначенню ix можна віднести до машин комбінованого типу - заміна номенклатури виробів, що формуються на цих машинах можлива в широких межах, але при переході з одного виробу на другий необхідна суттєва переналадка машини.

4.4 Багатопозиційні машини з позиціями різного призначення

     Для формування виробів з рулонних матеріалів призначені також багатопозиційні машини стрічкового типу.

     На рис 4.1 приведена схема такої машини з горизонтальним формуючим вузлом. Машина призначена для роботи в автоматичному циклі, який складається з операції формування тари i вирубки тари. Агрегат складається з механізмів розмотки рулонного матеріалу 1, камери з інфрачервоним нагрівачем 2, вузла формування 3, механізму вирубки 4, механізму намотки відходів 5, транспортеру 6, приймального бункеру 7.

      3 механізму розмотки стрічка термопласта потрапляє в зону нагріву. Потім за допомогою шагового механізму протяжки, нагріта дільниця стрічки потрапляє у вузол формування, де здійснюється оформлення виробів у багатогніздній формі та їx охолодження. По закінченню формовки матриця i пуансон розводяться за допомогою пневмоциліндрів, а ділянка стрічки разом із відформованими у ньому виробами (дрібною тарою) проходять в зону, де здійснюється вирубка готової тари з стрічки термопласта (перфорована стрічка термопласта намотується в рулон механізмом намотки вщходів). При цьому тара потрапляє на транспортер i звідти в приймальний бункер.

 

     

4.5 Потічнi лінії і спеціалізовані машини

     Один з суттєвих недоліків метода формування листових i плівочних матеріалів - відносно висока вартість листа i плівки. Kpiм того, формування виробів на описаному вище обладнанні пов'язано якби з подвійними енергетичними витратами, адже при отримані листів i плівки методом екструзії або вальцювання вони виходять з машини, що переробляє розігрітими до температури BE стану, тобто до температури, при якій їx можна формувати. Потім листи i плівка на спеціальних устроях охолоджуються, упаковуються i транспортуються на формування, а в процесі формування знову витрачається енергія на їx розігрів до BE стану. Цей недолік ліквідується при застосуванні автоматичних ліній, в склад яких входять вальці або екструдер, що виготовляє листовий матеріал, i формотворна машина (найчастше багатопозиційна стрічкового типу).