Пластмасса, виды, типы и маркировка пластика

В XX веке человечество пережило синтетическую революцию. Ее главным завоеванием можно смело назвать изобретение пластика. Сейчас даже трудно представить себе, что еще в начале прошлого века его просто не существовало и все вокруг делалось из модных нынче натуральных материалов.

Как производят морозостойкие марки пластика?

Температура, при которой пластик теряет свои характеристики и приобретает хрупкость, называют «точкой стеклования». Суть задачи в том, чтобы изменить структуру материала, сохранив его пластичность и эластичность при отрицательных температурах. Для этого необходимо придать пластику способность компенсировать возникающее в нем напряжение даже при сильных морозах. Компании, специализирующиеся на производстве и литье пластмасс, используют три основных способа:

  • Изменение структуры пластмассы за счет изменения условий полимеризации. Например, снижение уровня кристалличности позволяет повысить эластичность и устойчивость материала при низких температурах.
  • Введение в состав при литье и изготовлении пластмасс модификаторов – так называемых пластификаторов. Это вещества с низкой температурой стеклования (до -200С) способны снизить температуру, при которой пластик становится хрупким, до -50С;
  • Изменение физико-химических параметров пластика за счет сополимеризации с морозоустойчивыми компонентами.

Последний способ является самым сложным и дорогостоящим, но и наиболее эффективным. Благодаря ему при литье изделий из пластмасс существует возможность создавать материалы, устойчивые к экстремально низким температурам.

Пластмасса, виды, типы и маркировка пластика.

Пластмасса или пластик является пластичным материалом, состоящим в основном из макромолекул – больших молекул с повторяющимися структурными единицами и высокой молекулярной массой. Макромалекулы являются составляющими полимеров, которые могут быть природного или синтетического происхождения.

Пластмассы – это широкий спектр синтетических или полусинтетических органических соединений, обладающих пластичностью – способностью  необратимо деформироваться и сохранять новую форму в твердом состоянии.

Изделия из пластмассы могут быть произведены из синтетического пластика, который создают на основе нефтепродуктов, или биопластика, который производится в основном из возобновляемых растительных материалов.

Основные свойства пластмасс: податливость, твердость, эластичность, прочность на разрыв,  термостойкость и химическая стойкость. Они могут варьироваться в больших пределах в зависимости от выбора макромолекул, способа производства и применяемых добавок.

ПНД (полиэтилен низкого давления) и ПВД (полиэтилен высокого давления)

Считается, что впервые полиэтилен был получен на исходе 19-го века. Немецкий химик Ганс фон Пехманн в 1898 году нагрел диазометан и нашел в пробирке белый осадок, похожий на воск. Его коллеги описали вещество, но практического применения до 1930-х гг. это открытие не имело.

В 1933 году химики Эрик Фосет и Реджинальд Гибсон из британской компании ICI случайно смешали два вещества и нагрели его под высоким давлением и, вслед за фон Пехманном, получили новую воскообразную субстанцию. Через два года еще один химик из ICI установил, как можно повторить этот опыт, и уже в 1939 году началось промышленное производство полиэтилена.

ПВД изготавливается при высоком давлении, а ПНД — при низком. Это определяет их свойства. ПНД тверже, но менее прозрачен. К плюсам ПНД можно отнести его низкую водопроницаемость, высокую устойчивость к маслам, бензину и другим элементам. Это долговечная и прочная пластмасса. Из нее изготавливают трубы, посуду, крышки, фляги, ведра и другие хозяйственные емкости.

Читайте также:  Нюансы выбора компрессора для гаража

ПВД, напротив, отличается гибкостью и эластичностью. Это не самая прочная пластмасса, зато совершенно безопасная. При контакте с пищевыми продуктами она не выделяет вредных веществ. Из ПВД делают пакеты, пищевую и другие виды пленок, брезент. Также ПВД используется в производстве бутылок, канистр и других емкостей. Еще одно важное достоинство ПВД — он не боится низкой температуры и не становится хрупким на холоде.

ПВХ (поливинилхлорид)

ПВХ широко применяется в ремонте и строительстве. Из ПВХ делают вагонку, сайдинг, натяжные потолки, пластиковые окна. Но этим сфера применения ПВХ не исчерпывается. В каждом современном автомобиле — несколько килограммов ПВХ. Покрытия, приборные панели, подлокотники, ручки, держатели стаканов и многие другие детали изготовлены из него. ПВХ ценят и в медицине, и в канцелярии, из него делают пластиковые карточки, игрушки. Словом, это универсальный материал.

ПВХ был открыт французским химиком Анри Реньо. Как-то раз он оставил пробирку с винилхлоридом на солнечном свету и забыл про нее несколько дней. В пробирке образовался белый порошок. Впрочем, почти на целый век про это вещество забыли. Промышленное производство ПВХ началось только в 1913 году, и оно связано с именем американского инженера Фрица Клатте. Бум производства ПВХ начался в 1930-е годы. Германия, США, Великобритания начали на полную мощность производить новый материал. С чем же связана его популярность?

ПВХ устойчив к химическим соединениям. Он долговечен, не боится ни влаги, ни песка, ни солнца. При этом современный ПВХ эстетично выглядит. Однако в среде экологов к ПВХ относятся настороженно, ведь при его производстве активно применяется хлор. К тому же ПВХ сложно утилизировать: при сжигании он выделяет опасные для здоровья канцерогены.

ПП (Полипропилен)

История полипропилена началась в 1950-х годах, когда его получили химики Джулио Натта и Карл Циглер. За свое открытие они удостоились Нобелевской премии. Сегодня этот пластик по распространенности уступает только полиэтилену. Из полипропилена делают упаковочную тару, пленку, волокна. Из него также изготавливают одежду — например, болониевые куртки. Само название «болонья» произошло от одноименного города, где Джулио Натта открыл этот материал.

Полипропилен — экстремальный пластик. Он не боится ни высоких температур, ни изгибов, ни коррозии, ни растворителей. Не тонет в воде. Безвреден. Зато от мороза и солнечных лучей его лучше беречь. Полипропилен хорошо перерабатывается, его дробят на гранулы, после чего вновь используют в производстве.

ПС (Полистирол)

Полистирол впервые был выделен в 1911 году, хотя стирол, на основе которого он производится, был известен еще в 19-м веке. Это жесткий, но относительно хрупкий материал. Он устойчив к влаге. Его легко обрабатывать. Сравнительно дешев. Из полистирола делают массу вещей в различных сферах: потолочные плитки, корпуса телевизоров, чашки Петри, игрушки для детей.

Впрочем, полистирол применяется не только в мирных целях. Это вязкое вещество сложно потушить, поэтому оно стал одним из составляющих напалма. А вот в быту полистирол безвреден, однако при его сжигании выделяются вредные канцерогены, поэтому лучше всего полистирол перерабатывать.

Знаки перерабатываемого пластика

Каждый перерабатываемый тип пластика обозначается определенным знаком. Наверняка вы не раз видели такие значки на упаковке. Если же пластик не подпадает ни под один из перечисленных видов (что редкость!), его обозначают знаком «Другие виды пластика» — вот таким.

Читайте также:  Как открыть столярную мастерскую в эпоху гипермаркетов

Следующая статья

Чудеса из бутылки: как старый пластик превращается в новые вещи

Если пластик правильно утилизировать и переработать, он начинает жить заново. В частности, из выброшенных пластиковых бутылок делают массу новых вещей, которые нас окружают или будут окружать в ближайшем будущем. В 1990-е годы, когда дефицит начал отступать, на полки магазинов хлынули невидан…

Маркировка изделий

Обозначение типа и особенностей материала принято наносить в виде штампа на тыльной части рядом с датой изготовления. Для маркировки используют характерные скобки или символ треугольника, составленного из трёх стрелок. В скобках указывается основной компонент, его вариант, наполнители или усилители и доля их содержания. Обозначение с помощью треугольного символа включает в себя буквенное сокращение заглавными латинскими буквами под символом и числовой идентификационный код разновидности пластмассы внутри треугольника. Разобраться, какие бывают пластмассы, и определить их маркировку поможет таблица международных кодов утилизации:

  1. ​Полиэтилентерефталат. Применим при производстве тары для воды и соков, обивки, упаковочных материалов. Обозначается PET.
  2. Полиэтилен высокой плотности. Из него изготавливают одноразовую посуду, игрушки, пищевые контейнеры. Маркируется как PE HD или HDPE.
  3. Поливинилхлорид. Широко применяется в производстве напольных покрытий, деталей мебели, труб, оконных профилей. Содержание винилхлорида исключает его применение для предметов, контактирующих с пищей.
  4. Полиэтилен с маркировкой PEBD и BD PE. Имеет низкую плотность, из него делают компакт-диски, мусорные и другие пакеты, брезентовые покрытия, линолеум.
  5. Полипропилен. Материал используется для производства упаковок, различных труб, игрушек. Применим в автомобилестроении. Маркировка — PP.
  6. Полистирол. PS. Из него производят теплоизоляционные покрытия, игрушки, ручки, изоляционные плёнки.
  7. Под этим номером, согласно международным кодам, располагается группа пластмасс, не включённых в предыдущие группы и имеющих обозначение OTHER или О. В большинстве случаев это материалы из поликарбоната, который может иметь в составе бисфенол-А. Это вещество способно выделяться при нагревании, а попадая в организм человека, может вызвать гормональный сбой.

Изготовление пластиковых изделий

Существует несколько способов получения пластиковых деталей

Литье пластика под давлением

Используют для выпуска реакто— и термопластов. При таком способе материал в гранулированной форме идет в цилиндр машины, где происходит его прогревание и перемешивание оборачиваемым шнеком. Если используется не шнековая, а поршневая машина, то пластификация происходит прогревом. Разогрев термопластов ведется до 200−350˚С, реактопласты требуют 85−120˚С. Готовый материал поступает в форму для литья, где охлаждается (термопласты до 25−125˚С, реактопласты — 155−195˚С). В форме бывшее сырье держат для уплотнения под давлением, что влияет на порог усадки, снижая его.

Интрузия

Позволяет на том же агрегате изготовить детали значительно большего размера и объема. При предыдущем процессе литье пластифицируется поворачивающимся червяком, а подается в форму при его поступательном перемещении. Интрузия предполагает использование сопла с имеющимся широким каналом для перетекания литья в форму до начала поступательного движения червяка. Общая продолжительность циклического процесса не становится больше, но метод показывает высокую производительность.

Литье прессованием

В этом случае камера загрузки находится отдельно от полости формирования. Прессованный материал помещается в камеру загрузки, где при действии тепла и сжатия происходит пластификация. Затем материал перетекает в рабочее отделение формы, где отвердевает. Метод прессованного литья используется в случае выпуска деталей с толстыми стенками, армированием, сложной формы. Недостатком способа является небольшой перерасход материала, так как часть его остается в загрузочном отделении.

Заливка

Процесс применяется для выпуска деталей из компаундов или в случае применения изоляции и герметизации компаундами запчастей радио и электронной отрасли. Компаунды — композиции из полимеров, пластификаторов, отвердителей, наполнителей и других добавок. Они являются воскообразными твердыми составами, которые перед применением нагревают до получения жидкого состояния.

Отвердевание происходит при температуре 25—185˚С, процесс занимает по времени около 2−17 часов. Иногда в емкость для раствора насыпают таблетированный материал, затем форму нагревают и сырье расплавляется, чтобы ускорить процедуру используют метод давления.

Метод намотки

Используют для изготовления пластиковых тел вращения, при этом исходным сырьем служит жидкотекучие и стеклянные полимеры. Изготавливают колпаки, трубчатые полости, цилиндрические оболочки. Процесс происходит на намоточных станках с применением оправок, на них наматывают обработанные полимером нити. Намотка осуществляется сухим или мокрым способом.

В первом случае применяют предварительно пропитанную армирующую нить, а во втором случае пропитка происходит перед применением нити. Сухой метод признан более производительным и качественным, в результате используются разнообразные пропитки и связующие, но мокрый метод позволяет выполнять детали сложной фигуры и формы.

Заключение

В данном обзоре мы привели пример предпринимательской деятельности, которая не требует огромных вложений. Однако для начинающего предпринимателя она является одним из самых оптимальных вариантов. Поэтому, если вы загорелись идеей по открытию своего собственного бизнеса, то можете смело заняться производством ведер.

К тому же организовать такую деятельность можно и на своем загородном участке. Особенно если есть подходящее для производственных целей помещение. И следует понимать, что без желания организовать ту деятельность, которая начнет приносить большой доход, обойтись не получится. Удачи вам в вашем бизнесе!

Выбор необходимого оборудования

После решения организационных моментов и выбора помещения можно приступать к выбору и приобретению оборудования. Оно представлено моделями как отечественного, так и импортного производства. Достоинством первых чаще всего является только цена. Импортное оборудование хоть и стоит значительно дороже, но зато оно значительно более качественное и надежное.

При организации производства понадобится следующее оборудование для литья пластмасс:

Термопластавтомат

Представляет собой инжекционно-литьевую машину, предназначенную для изготовления штучных изделий. Термопластавтоматы или экструдеры – это наиболее используемый вид оборудования, с помощью них производится более 2/3 всех пластиковых изделий в мире. В независимости от модели каждая машина для литья пластмасс обязательно состоит из следующих конструктивных узлов:

Выбор необходимого оборудования
  1. Инжекционного. В нем происходит расплав и подача пластика.
  2. Смыкания. Он отвечает за смыкание и разведение формы в процессе литья.
  3. Привода, отвечающего за работу всех подвижных узлов.

Все существующие на данный момент экструдеры по типу механизма, создающего давление можно классифицировать на следующие типы:

  1. Одночервячные. Их основным достоинством является простота конструкции и небольшой размер материальной камеры.
  2. Двухчервячные. Отличаются более качественным перемешиванием полимером и улучшенными производственными характеристиками.
  3. Червячно-поршневые.
  4. Поршневые.

Также в зависимости от расположения прессовой части различают следующие типы литьевых машин:

  • горизонтальные;
  • угловые с вертикальным прессом;
  • вертикальные;
  • угловые с горизонтальным прессом.

Пресс-формы

Выбор необходимого оборудования

Пресс-формы для литья пластмасс – это основной вид оснастки термопластавтоматов. Для производства каждого изделия изготавливается своя индивидуальная форма. Принцип ее работы очень прост. Литьевая машина осуществляет впрыск расплавленного пластика в форму. После его охлаждения она размыкает форму и выталкивает из нее уже готовое изделие. Формы для литья пластмасс могут изготавливаться из различных марок стали. Это сказывается на количестве их производственных циклов. Оно может колебаться от 100000 до 1 млн.