Технология изготовления полимерных труб и соединительных деталей

Технические характеристики и свойства полипропиленовых (ПП) труб

Важным промышленным значением, определяющим полезность PP, является его плотность — 0,93 г/куб. см — одна из самых низких среди термопластов (ПВХ, ПЭ, ПС, ПА и др.). Это дает возможность изготовления продукции с меньшим весом и диаметром от 32 до 160 мм. Она получается легкой, но прочной, тем самым создаются необходимые условия при эксплуатации.

В ситуации благоприятной рыночной обстановки, когда производственный потенциал ограничен на фоне подъема полимерной трубной отрасли, для предпринимателей и строительных организаций, желающим выпускать трубы и фитинги, открывается прекрасная возможность для быстрого роста и получения прибыли.

Нужно знать, что PP при высоких температурах удлиняется, это приводит к деформации и повреждению сетей, пропускающих горячую жидкость. Чтобы снизить уровень расширения и стабилизировать сырье, то есть усилить свойства по термостойкости и сроку службы, в него добавляют высокопрочный компонент.

Рассматривая технологию изготовления термопластичных труб, необходимо остановиться на самом материале труб. Он представляет собой композицию, в состав которой кроме основного материала: полиэтилен или полипропилен, входят различные добавки: наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, мягчители (смазывающие вещества), пигменты и красители, антистарители, отверждающие добавки. Каждый из этих компонентов придает полимерной массе определенные свойства, а в совокупности, получается композиционная технологическая марка, изделия из которой имеют задаваемые технические характеристики. При наличии рыночной конкуренции полученная марка разработчиком-технологом по набору компонентов не раскрывается, это ноу-хау фирмы.

Для работы покупают одношнековый экструдер, который относительно дешевле более сложных моделей с двумя шнеками. Для достижения производственных целей крайне важно решить, какой тип товара и в каких количествах вы будете выпускать. Помните, если партии сбыта большие, то одна линия может не закрыть полностью ваши потребности. И, наоборот, избыточные мощности крупномасштабного предприятия могут простаивать. Поэтому лучше заранее соотнести свои планы с развитием компании и нуждами отрасли.

По объему использования в нашей стране труба из данного материала уступает, пожалуй, только ПНД-товару. Принимая решение об инвестициях, ориентируйтесь на тот факт, что из полипропилена выпускают изделия диаметром от 20 до 250 мм, которые можно купить в обычном магазине. Они имеют более широкий круг потребителей — это и строительные организации, и обыватели. В то время как из полиэтилена производят продукцию диаметром от 16 до 1600 мм, и она имеет магистральное назначение. Чтобы ее продать, нужно найти подходящий тендер, заключить контракт на поставки.

Полноценный контроль состояния продукции возможен в производственной лаборатории с проведением проверки на разрывы и герметичность, иными словами, контролируют целостность стенки и насколько хорошо она выдерживает внутреннее давление. Для этого необходимы специальные приборы и подготовленные кадры. Следует заметить, подобная дефектоскопия пока только прерогатива крупных заводов. Малые предприятия по этому поводу не беспокоятся и для тестирования продукции привлекают сторонние организации.

Отрезное устройство, настроенное на определенную, заданную длину резки, срабатывает автоматически, от конечного выключателя. Так как труба находится в постояннном поступательном движении при ее формовании, то и отрезное устройство при резке также перемещается со скоростью движения трубы.

Оборудование для производства полипропиленовых труб

Например, когда на погонаже определенных цветов выходит бледная печать лазерным принтером, специальные химические вещества помогают сделать ее ярче. А если внести антипирен при изготовлении 3-слойной полипропиленовой (ПП) трубы для систем пожаротушения, это сделает ее негорючей.

О действующем применении таких установок информация отсутствует. Совершенно очевидно, что вдаваться в эксперименты не стоит. Производители давно перешли на современные экструзионные линии по производству пластиковых труб, которые имеют очень высокую степень автоматизации.

Пластмассовые/пластиковые трубы делают разными как по толщине и диаметру, так и по давлению, которое они могут держать. Спиральновитая — самая огромная, отечественные производители уже освоили калибр 2 800 мм и более. Настоящий бум отмечается на напорные из полиэтилена низкого давления и на сантехнические из поливинилхлорида для канализации, которые считаются самыми ходовыми на рынке.

Во-вторых, тип выпускаемого ассортимента. Самые смелые, конечно, могут запустить на одном оборудовании и канализационную, и напорную трубу. Но зачем? Ведь это влечет за собой переналадку, заказ большого количества формующих дорнов и матриц, удорожание проекта. С точки зрения оптимизации технологических процессов и экономики предприятия это не создает никакой ценности. Если закупить сразу все, то неходовые позиции будут лежать на складе в запасах, и отбить потраченные деньги не получится. К тому же на переход между типами продукции будет потеряно время.

Потребление PP-труб год от года растет в связи с активным ремонтом, заменой и прокладкой технических сооружений. Объемы будут расти и дальше, поскольку в стране существенная доля жилищного фонда с высокой степенью износа, активно строят новые объекты. Поэтому с точки зрения бизнеса эта продукция рентабельна.

Готовый твердый экструдат бесконечной длины разрезается на нужные сегменты, наносится буквенно-цифровая маркировка. После завершения всех технологических этапов партия проверяется и складируется. Она не наматывается и идет только нарезкой в отличие от полиэтиленовой.

Наиболее популярное сырье — черный полиэтилен (ПНД) для напорной водопроводной продукции с синей полосой и для подземной газовой с желтой маркировкой. На втором месте — белый полипропилен (ПП) для изделий, которые заводят в помещения для питьевой и технической воды. Замыкает тройку — жесткий непластифицированный поливинилхлорид (НПВХ) для оранжевой подземной и серой внутридомовой канализационных систем.

Отдельные площадки открывают строительные подрядчики — это обычно организации, в портфеле которых всегда несколько объектов с большим товарным оборотом. Они берут на себя функции производителя, поскольку себестоимость собственной продукции ниже, нежели у продавцов и дистрибьюторов.

Постэкструзионные узлы

Эксплуатируют один основной экструдер непосредственно для производства изделия. Дополнительно (во все линии) ставят соэкструдер для маркировки, нанесение которой приписывает ГОСТ: специальный канал распределения в головке выдает пластик тонкой струей, и он вдавливается в тело профиля в виде полосы.

Мягчители (смазывающие вешества) предназначены для уменьшения трения как между полимерной композицией и металлическими оформляющими поверхностями перерабатывающего оборудования, так и снижения внутреннего трения в самой массе полимера. Вводят в композицию для облегчения проталкивания расплава полимера через формующую насадку. Примеры смазок: парафин, воск, жирные кислоты, спирт, стеарин, соли стеариновой кислоты.

Пластификаторы — вещества, снижающие температуру перехода полимера в текучее пластическое состояние и при нагреве уменьшающие вязкость полимера, тем самым увеличивая подвижность макромолекул и облегчая переработку полимера в изделия. Увеличение количества пластификатора понижает прочность полимера на растяжение и сжатие, но при этом резко повышается прочность на удар и способность к растяжению. В качестве пластификаторов применяют жидкие маслообразные вещества: фталаты, алкил- и арилфосфаты и др. При введении большого количества пластификатора до 30 — 50% полимер называют пластифицированным.

«Интерпласт» поставляет экструдеры, производительность которых варьируется в диапазоне от 50 до 300 кг/ч. К тому же они обеспечивают пониженное потребление энергии на 1 кг готовой продукции при мощности двигателя от 17,5 до 80 кВт/ч. С целью подбора оптимальных параметров рабочего узла обращайтесь к техническим специалистам компании.

Поскольку температура полученного изделия на выходе из экструдерной головки достаточно высока, близкая к температуре расплава: у полиэтилена высокой плотности в 170-280 °С, а у пропилена в 204-218 °С, то после экструдера установлено охлаждающее устройство. Оно предназначено для охлаждения готовой трубы и придания ей жесткости и выполнено в виде удлиненной открытой или закрытой водяной проточной ванны, разделенной на несколько самостоятельных отсеков. Труба в ванне находится под уровнем воды поэтому герметизация отсеков, при входе и выходе трубы из ванны достигается установкой резиновых манжет, круглое отверстие в которых чуть меньше диаметра полимерной трубы.

Так, один из клиентов «Интерпласт», которому запустили цех с нуля в Саратове, уже через полтора года стабильной деятельности вырос с одной до трех экструзионных линий. Стал выпускать трубы не только из ПП, но и из ПЭ, а также купил ТПА с 20 пресс-формами для пластиковых фитингов.