Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИПЛОМНАЯ РАБОТА, ПРИРОДООБУСТРОЙСТВО И ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ

Разработка технологии производства канализационных труб на основе ПП

irina_k200 2175 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 87 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 11.09.2020
В России используют полипропиленовые трубы следующих производителей: НПО «Стройполимер», Aquaterm, Prandelli, Arili, Ege Polimer. А первый пластиковый трубопровод в нашей стране был смонтирован в 1958–ом году, и использовался для снабжения минеральной водой. Полипропилен это лёгкий и прочный полимер, относящийся к разряду термопластов, химически стоек к большинству растворителей, как кислотного, так и щелочного типа. Особый интерес представляет собой тепловая универсальность полипропилена: трубы из этого материала эксплуатируются при температурах от –20 °С до +90 °С, кратковременно трубы из полипропилена выдерживают температуру +100 °С. Благодаря эластичности материала, вода может замерзать в трубах, не разрушая их [3]. Исходя из вышеперечисленных преимуществ полимерных материалов для производства труб, по сравнению с их аналогами из стали, целью нашей работы выбираем производство напорных труб из полипропилена.
Введение

В настоящее время прогресс в области науки и техники невозможен без интенсивного использования пластических масс. Поэтому их производство составляет ежегодно несколько миллионов тонн и продолжает увеличиваться. Также расширяется ассортимент изделий из пластмасс [1]. Для изготовления современных канализационных (напорных) трубопроводов используют пластиковые трубы из следующих материалов: полипропилен, полибутилен, поливинилхлорид и сшитый полиэтилен, каждый из которых имеет свои специфические технические характеристики. Особенности и достоинства полимерных материалов дают ряд преимуществ трубопроводов и их комплектующих, изготовленных на их основе, перед классическими металлическими трубами, это: • высокая сопротивляемость коррозии, инкрустации осадка, что увеличивает срок эксплуатации этих трубопроводов до 50 лет; • меньший удельный вес по сравнению со стальными трубами, что значительно облегчает транспортировку и монтаж трубопроводов; • сопротивляемость блуждающим токам. Стальные трубопроводы часто пробиваются током, особенно на вводах в районах линии метро; • полимерные трубы «малошумные», они глушат звук протекания воды, что не скажешь о стальных трубопроводах; • все полимерные материалы – плохие проводники тепла, благодаря чему изготовленным из них трубопроводам не требуются объемы изоляции, необходимые для металлических труб. Теплопроводность полимерных труб в 175 раз меньше, чем стальных, и в 1300 раз меньше, чем медных труб. Кроме того, на наружной поверхности полимерных трубопроводов холодной воды практически не наблюдается явление конденсации влаги. Все полимерные трубопроводы, как правило, проходят гигиеническую сертификацию, и санитарные органы разрешают их использование для хозпитьевых целей. Гладкость полимерных труб на 30% выше, чем стальных, благодаря чему происходит снижение потерь давления в трубах. Это дает возможность уменьшить диаметр трубопровода. Трубопроводам из полимерных материалов присуще и такое важное свойство, как возможность их соединения с трубопроводами из других материалов (стальными, медными). Основным условием долговечности в системе водоснабжения зданий является обеспечение коррозийной прочности материалов при контакте с циркулирующей водой. Совершенно разные проблемы сохранения прочности трубопровода возникают в случаях, когда вода подается для системы центрального отопления, и когда горячая и холодная вода подводится потребителю. Ведь холодная вода не должна быть химически обработана. Такая вода должна сохранять свои потребительские качества, и на всем пути следования от источника до потребителя ее органолептические показатели должны оставаться неизменными. Этот критерий является важным не только с точки зрения экономической обоснованности прочности установки, но и с точки зрения сохранения физико–химических характеристик исходной воды. В результате попадания ионов железа в воду содержания железа у потребителя возрастает в 3–4 раза по сравнению с его содержанием в исходной воде. В настоящее время для монтажа систем холодного и горячего водоснабжения в массовом порядке применяются трубопроводы из углеродистой стали с цинковым покрытием. Нормативный срок службы этих трубопроводов 25–30 лет, но в действительности, в зависимости от качества воды, а также качества монтажа и эксплуатации, он обычно не превышает 10–20 лет. Кроме того, значительно отличаются расходы на эксплуатацию систем трубопроводов из стали и полимерных труб. Эксплуатация полимерных трубопроводов дешевле. Пластмассовые трубы в системах холодного водоснабжения работают 50 лет, а в системах горячего водоснабжения при температуре воды 75°С и давлении 0,75МПа (7,5 атм.) – 25 лет. При этом гидравлические характеристики не меняются, поскольку они не корродируют и не зарастают внутренними отложениями. В то же время стальные, в том числе и оцинкованные, трубы уже через 3–4 года эксплуатации настолько корродируют и зарастают отложениями, что вода по ним на верхние этажи поступает с трудом, а через 7–8 лет они вообще становятся непроходимыми и требуют замены. Установка пластиковых труб позволяет решить экологические проблемы: в воду, которую мы пьем, перестает попадать ржавчина. Трубы не лопаются при замерзании, имеют прекрасный внешний вид, их не надо красить, т. е. они не требуют никакого обслуживания. Они не зарастают внутри, от чего не застрахованы даже нержавеющие или медные трубы. Пластиковые трубы можно замоноличивать, укладывая их в бетонных полах, под штукатуркой, кафелем. В промышленно развитых странах применение стальных труб не превышает 20% общего объема трубопроводов, а остальная потребность обеспечивается неметаллическими трубами. В России сложилась обратная ситуация, в результате в мире нет страны с такой изношенностью трубопроводов и критической ситуацией в ЖКХ, как в России. Пластиковые трубы это одно из обязательных условий обеспечения результативности планируемых реформ ЖКХ [2]. Необходимо отметить, что согласно изменения №2 СНиП 2.04.01 – 85 от 11.07.96г. в п. 10 применяемость материалов для внутренних водопроводов кардинально изменена и приоритетному применению подлежат именно пластиковые трубопроводы, а стальные трубы без защитного покрытия к применению не допускаются.
Содержание

ВВЕДЕНИЕ 4 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 8 1.1 Описание основного сырья 8 1.2 Методы получения полипропилена. 12 1.3 Деструкция и стабилизация полипропилена. 14 1.4 Потребление полимера в различных отраслях промышленности 15 2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 19 2.1 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МАТЕРИАЛА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТРУБ 19 2.2 Характеристика исходного материала 21 2.3 Выбор метода производства труб 23 2.4 Экструзия и выбор оборудования. 24 2.4.1 Экструдеры. 30 2.4.2 Формующие головки 31 2.4.3 Калибрующие устройства. 33 2.4.4 Охлаждающее устройство. 35 2.4.5 Тянущие устройства. 36 2.4.6 Режущие устройства. 37 2.4.7 Автоматизация производства. 37 2.5 Литьё под давлением и выбор оборудования 38 2.5.1 Технологический процесс литья под давлением. 38 2.5.2 Выбор литьевой машины. 39 2.6 Характеристика готовой продукции 40 2.6.1 Напорные трубы. 40 2.6.2 Соединительные детали для напорных трубопроводов. 41 2.7 Описание технологической схемы производства 43 2.7.1 Приём, транспортировка, хранение и входной контроль сырья 43 2.7.2 Транспортировка сырья со склада к основному технологическому оборудованию 44 2.7.3 Экструзия 44 2.7.4 Производство соединительных деталей методом литья под давлением 47 2.7.5 Упаковка труб и комплектующих. 49 2.7.6 Хранение и отправка готовой продукции. 50 2.7.7 Переработка отходов. 50 2.7.8 Контроль готовой продукции. 50 2.8 Выбор оборудования 51 2.8.1 Выбор оборудования для производства напорных труб. 51 2.8.2. Описание трубной линии ЛТ63–25/63. 52 2.9 Контроль и автоматизация процесса 61 2.10 Материальный баланс 63 2.11 Расчет фонда времени работы оборудования 64 2.12 Расчет количества оборудования 65 2.13 Определение производительности экструдера. 67 2.14. Расчёт теплового баланса экструдера. 69 2.15 Вредные производственные факторы и мероприятия по производственной санитарии 71 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 84 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 85
Список литературы

1. Химия и технология полимерных пленочных материалов и искусственной кожи. ч. 1,2/ под ред. Андриановой Г.П. - М.: Легкопромбытиздат, 1990 г. 2. «Напорные трубы для воды, газа и промышленных водопроводов». Под ред. Г. Лауэра. Л.: Химия, 2012 г. 3. Бортников В.Г. «Производство изделий из пластических масс». Том 2. Казань: Дом печати, 2018 г. 4. Кулезнев В.Н., Гусева В.К. «Основы технологии переработки пластмасс». М.: Химия, 2017 г. 5. Крыжановский В.К., Бурлов В.В., Паниматченко А.Д., Крыжановская Ю.В. «Технические свойства полимерных материалов: Уч. — справ, пос.». СПб.: Профессия, 2013 г. 6. Брагинский В.А., Экструзия, Л.: Химия 2017 г. 7. Ю.Гуль В.Е., Акутин М.С. «Основы переработки пластмасс». М.: Химия, 1998 г. 8. И.Завгородний В.К. «Оборудование для заводов по переработке пластических масс». М.: Машиностроение, 1999 г. 9. СНиП П-32-74 Нормы проектирования. Канализация. Наружные сети и сооружения. 10. Басов Н.И., Казанков Ю.В., Любартович В.А. «Расчет и конструирование оборудования для производства и переработки полимерных материалов». М.: Химия, 1986 г. 11. Бортников В.Г. «Основы технологии переработки пластических масс». Л.: Химия, 1983г. 12. Быстров Г.А., Гальперин Г.М., Титов Б.П. «Обезвреживание и утилизация отходов в производстве пластмасс». Л.: Химия, 1982г. 13. Власов С.В., Калинчев Э.Л., Кандырин Л.Б. «Основы технологии переработки пластмас». М.: Химия, 1995г. 14. Голосов А.П., Динцес А.И. «Технология производства полиэтилена и полипропилена». М.: Химия, 2018г. 15. Торнер Р.В. «Теоретические основы переработки полимеров». М.: Химия 1977г. 16. НПБ 105-95 определение категорий помещений по взрыво- и пожаробезопасности. 17. Гигиенические требования проектирования вновь строящихся и реконструируемых промышленных предприятий. СП 2.2.1.1312-03. 18. ГОСТ 12.0.003-74 С СБТ. Опасные и вредные факторы. Классификация. 19. ГОСТ 12.1-003-83 Шум. Общие требования безопасности. 20. А.Н. Баратов, А.Я. Королъченко, Т.Н. Кравчук «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения». Справочник. Том 1. М.: Химия, 1990 г. 21. ГОСТ 12.1-005-88 Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.
Отрывок из работы

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 1.1 Описание основного сырья Термопластичные полимеры (термопласты) это полимеры, которые размягчаются при нагревании и затвердевают при охлаждении. При обычной температуре термопласты находятся в твердом (стеклообразном или кристаллическом) состоянии. При повышении температуры они переходят в высокоэластическое и далее — в вязкотекучее состояние, что обеспечивает возможность формования их различными методами. Эти переходы обратимы и могут повторяться многократно, что делает возможной, в частности, переработку бытовых и производственных отходов в изделия. [11] Таблица 1 - Сравнение аморфных и кристаллизующихся полимерных материалов Характеристики Аморфные Кристаллизующиеся Материал Поливинилхлорид Полипропилен Ярко выраженная точка плавления Нет Да Усадка Низкая Высокая Химическая стойкость Ограниченная Хорошая Твердость Умеренная Высокая Энергия плавления Низкая Высокая Изотактический полипропилен (ПП) — полимер пропилена. Полипропилен получают полимеризацией пропилена в присутствии металлокомплексных катализаторов, например, катализаторов Циглера—Натта (например, смесь TiCl4, TiCI3, TiCl2 и AlR3, Al(C2H5)3, А1(С3Н7)3-Аl(С16Н33)3): nCH2=CH(CH3) > [-CH2-CH(CH3)-]n В зависимости от способа полимеризации образуется полимер разного стереоизомерного состава. Структура полипропилена может быть нескольких типов (изотактическая, синдиотактическая, атактическая и стереоблочная). Различие между указанными структурами молекулярной цепи обусловливается неодинаковым положением метильной группы у третичного атома углерода. Изотактический и синдиотактический полимеры имеют совершенно регулярно построенные цепи, располагающиеся вдоль винтовой оси (спирали). Структуру называют изотактической, если все метильные группы находятся по одну сторону от воображаемой плоскости главной цепи. В промышленности полипропилен получают полимеризацией пропилена в растворителе (бензине, гектане, пропане) при давлении 1—4 МПа (в зависимости от применяемого растворителя). Реакция идет при 70 °С в присутствии каталитического комплекса AiRg + TiCI3. Максимальная активность катализатора при молярном соотношении AiRg:TiCl3>3:2. Степень кристалличности полипропилена зависит от размера частиц катализатора. Активность наиболее часто применяемого каталитического комплекса уменьшается в присутствии кислорода воздуха или следов влаги, поэтому полимеризацию производят в атмосфере азота, используя тщательно осушенные растворитель и пропилен. [14] В аппаратах 1 м2 приготовляют катализатор. Компоненты катализатора дозируются насосами и попадают в заданном соотношении в полимеризатор, куда одновременно поступает и мономер. Тепло полимеризации отводят за счет охлаждения стенок реактора или охлаждающим змеевиком. Образующаяся суспензия полимера самотеком поступает в сборник, в котором находится спирт (высший) для прекращения полимеризации и разложения катализатора. Затем производят фильтрацию полимера и удаление остатков растворителя острым водяным паром. В силу малой плотности полипропилена он всплывает на поверхность воды. После отделения полипропилена от воды и сушки он подвергается окончательной просушке в потоке азота. Стереоспецифическая полимеризация: Изотактический полипропилен в настоящее время получают только на гетерогенных каталитических системах, в которых переходные металлы находятся в нерастворимой, более или менее кристаллической форме, а металлорганическое соединение растворимо в углеводородной среде. Ниже приводится краткое описание получения металлорганических соединений алюминия, триэтилалюминия и диэтилалюминийхлорида, а также треххлористого титана, представляющих собой наиболее широко распространенные и технологически наиболее хорошо разработанные системы катализаторов. [7] Получение алюминийорганических соединений: Алкилпроизводные алюминия, применяемые в качестве катализаторов стереоспецифической полимеризации пропилена, представляют собой бесцветные, на воздухе самовоспламеняющиеся жидкости; с водой и веществами, содержащими подвижный атом водорода (спирты, органические кислоты и т. п.), реагируют в концентрированном состоянии со взрывом. При незначительном доступе воздуха и влаги окисляются до соответствующих алкоксипроизводных или гидролизуются до гидроокиси алюминия. С другими донорными соединениями (такими, как простые эфиры, амины, сульфиды) они образуют различные устойчивые комплексы, которые значительно меняют каталитическую активность. Высшие гомологи, начиная с триизобутилалюминия, отличаются уже меньшей реакционной способностью, но и они на воздухе неустойчивы, поэтому работать с ними необходимо в атмосфере инертных газов (азот, гелий, аргон и т. п.; двуокись углерода не является инертным газом). Триэтилалюминий. Температура кипения 194 °С при 760 мм рт. ст. (с частичным разложением) и 63 °С при 1 мм рт. ст., плотность 0,84 г/см3, показатель преломления n20d=1,480, с углеводородами смешивается в любых соотношениях. При нормальной температуре примерно на 90% ассоциируется с образованием димера: Алюминийорганические соединения могут быть получены по общему для металлорганических соединений методу, который заключается в обмене алкилов между диалкилпроизводными ртути и алюминием: 3HgR2+2Al 2AlR3+3Hg Реакция протекает с избытком алюминия при 100—120 °С практически количественно. Для крупного производства, однако, этот метод не годится из-за трудности получения исходных алкилпроизводных ртути, с одной стороны, и их высокой токсичности, с другой. Циглер модифицировал этот метод, предложив заменить натрий гидридом натрия: (C2H5)2AlCl+NaH (C2H5)2AlH+NaCl В результате реакции, которую можно осуществлять в углеводородной среде (например, в гексане или циклогексане), получается раствор диэтилалюминийгидрида. Этот раствор затем непосредственно переводится в триэтилалюминий действием этилена при 70—80 °С и повышенном давлении: (C2H5)2AlH+C2H4 Al(C2H5)3 Данная реакция составляет сущность так называемого прямого синтеза триэтилалюминия , уравнение которого можно записать в виде: Al+3/2H2+3C2H4 Al(C2H5)3 При проведении реакции возникают известные трудности; особенно сложно приготовить алюминий в тонкоизмельченной активной форме без поверхностных оксидных пленок. Измельчение можно проводить на вибрационных мельницах в среде =50% раствора триэтилалюминия. Полученная суспензия активного алюми­ния затем вступает в реакцию с водородом в автоклаве при 10-120 °С, давлении водорода 20—30 ат и в присутствии в качетве катализатора пористого титана: Al+3/2H2+2Al(C2H5)3 3(C2H5)2AlH На следующей стадии проводится реакция (1), и весь цикл повторяется сначала. Хотя в настоящее время в промышленности применяются оба посмотренных метода синтеза триэтилалюминия, прямой синтез в будущем непременно получит преимущественное развитие, так как в этом случае практически отсутствуют трудно утилизируемые отходы производства. Диэтилалюминийхлорид можно с успехом применять вместо триэтилалюминия в каталитических системах с a, g, d-модификациями треххлористого титана. Физические свойства диэтилалю-минийхлорида: температура кипения при 760 мм рт. ст. 208 °С, при 0,9 мм рт. ст. 44 °С; плотность 0,9736 г/мл; температура плавления —74 °С; вязкость 1,45 сПз при 23 °С. С алифатическими и ароматическими углеводородами смешивается в любом соотношении. Степень ассоциации до мостиковой димерной структуры выше, чем у триэтилалюминия и этилалюминийхлорида. [19] В производстве диэтилалюминийхлорид получают из этилалюминийсесквихлорида, однако вместо реакции с NaСl применяется частичное дегалогенирование металлическим натрием по схеме: 2C2H5AlCl2+2(C2H5)2AlCl+3Na 3NaCl+Al+3(C2H5)2AlCl 1.2 Методы получения полипропилена. Источником сырья для промышленного производства пропилена могут служить продукты переработки нефти, а также природные углеводородные газы. Пропилен получают следующими методами: 1. разделением газов нефтепереработки, содержащих олефины; 2. пиролизом этана и пропана, содержащихся в газах нефтепереработки; 3. пиролизом этана и высших алканов, выделенных из природного газа; 4. пиролизом жидких углеводородов. В промышленности изотактический полипропилен получают стереоспецифической полимеризацией пропилена на комплексных катализаторах Циглера–Натта. Тепловой эффект полимеризации приблизительно составляет 58,7 кДЖ/моль, т.е. почти в три раза меньше, чем при полимеризации этилена. Это даёт возможность легко отводить тепло через рубашку аппарата, охлаждаемую водой. Полимеризацию проводят в среде жидкого углеводорода – растворителя (например н–гептан, бензин, уайт–спирит). Концентрация пропилена в углеводороде подбирается так, чтобы прореагировавший раствор содержал около 20 – 30 осажденного твердого вещества. Реакция получения полипропилена Используется каталитическая система содержащая и , a также непромотированный окиснохромовый катализатор. Треххлористый титан загружают в аппарат в виде суспензии, причём размер частиц влияет на скорость реакции. Непосредственно перед загрузкой в реактор, треххлористый титан подвергают мокрому помолу в вибрационной мельнице в среде углеводорода в атмосфере инертного газа. Технологический процесс состоит из следующих стадий: приготовление катализаторного комплекса, полимеризация пропилена, удаление непрореагировавшего мономера из реакционной массы, разложение катализаторного комплекса, промывка полимера от остатков катализатора, отжим от растворителя, сушка полипропилена, регенерация растворителей. Наиболее прогрессивным и экономически выгодным являются непрерывные процессы производства полипропилена [5]. 1.3 Деструкция и стабилизация полипропилена. Полипропилен при переработке и эксплуатации подвержен явлениям деструкции – разрушению макромолекулярных цепей под действием тепла, кислорода, механических напряжений и др. факторов. При переработке полипропилена методом экструзии наблюдаются следующие виды деструкции: – деструкция, происходящая в результате действия механических напряжений; – деструкция, происходящая при повышении температуры; –деструкция, происходящая от совместного действия тепла и кислорода. А при эксплуатации готовых изделий из полимера, помимо перечисленных так же наблюдаются химическая и фотоокислительная деструкции. Подверженность полимеров окислению обусловлена термическим напряжением при переработке и эксплуатации изделия, а также постоянным воздействием света. Реакции органических соединений с кислородом при повышенных температурах относятся в основном к самоокислению. Такое взаимодействие происходит спонтанно в присутствии примесей, которые находятся почти в каждом техническом полимере, играя важную роль катализатора, запускающего процесс самоокисления. Для обеспечения стабилизации полимера при обработке предпочтительно добавлять антиоксиданты на ранних стадиях термического процесса в количестве нескольких частей на тысячу. Таким образом, деструкция полимера при сшивании или разрыве цепи макромолекулы замедляется, обесцвечивание уменьшается, в результате чего получают готовые пластмассовые изделия с хорошо контролируемыми характеристиками и воспроизводимым качеством. В качестве антиоксидантов применяют: пространственно затрудненные фенолы, фосфиты и фосфониты, вторичные ароматические амины. Снижение вредных воздействий внешних факторов на полимер достигается применением различных добавок – они широко используются в пластмассах для защиты их от различных факторов, ухудшающих параметры качества, или придания им новых, улучшенных свойств. Можно выделить три направления применения добавок: – стабилизация качества при обработке и применении: антиоксиданты, термо– и светостабилизаторы замедляющие старение пластмасс при производстве или повышающие их рабочие характеристики. – регулирование переработки: смазки, разделительные средства или антиадгезивы предотвращающие нежелательные побочные эффекты при производстве. – придание новых свойств: антипирены, пигменты, красители, антистатики или оптические отбеливатели, модифицирующие различные свойства конечных полимеров. Требования к сроку службы и качеству пластмассовых изделий постоянно растут, и добавки играют существенную роль в процессе придания пластическим массам необходимых качеств и свойств. 1.4 Потребление полимера в различных отраслях промышленности Полимерные материалы, в число которых входит и полипропилен, находят широкое применение и обеспечивают эффективность развития экономики и повышение конкурентоспособности продукции в отраслях-потребителях за счет замены дорогостоящих материалов, снижения материалоемкости, формирования прогрессивных технологий переработки материалов, создания новых поколений техники. Возможность получения широкой гаммы модифицированных материалов на основе полипропилена от смесевых термоэластопластов до высокомодульных высокопрочных пластиков, экологическая чистота продуктов, технологичность их переработки и утилизации способствуют тому, что полипропилен в последнее время вытесняет с мирового рынка пластмасс поливинилхлорид, АБС-пластики, ударопрочный полистирол. Полипропилен проник во все доминирующие отрасли экономики: электронику, электротехнику, машиностроение, автомобилестроение, приборостроение, транспорт, строительство и многие другие. Полипропилен иногда называют «королем» пластмасс. Известно, что полипропилен не является самым популярным полимером, пропуская вперед в списке лидеров как минимум полиэтилен и поливинилхлорид. Однако на сегодняшний день по темпам роста производства полипропилен вне конкуренции. Сфера его применения стремительно расширяется. И это притом, что весь научный и технический потенциал этого полимера до сих пор не реализован. [7] Полипропилен в упаковке. Полипропиленовые пленки — один из самых популярных в мире упаковочных материалов. Характеристики полипропиленовых пленок близки к пленкам из полиэтилена. По многим параметрам полипропиленовые пленки превосходят пленки из других полимеров. В частности они более стойки к нагреванию и химическому воздействию. Полипропиленовые пленки можно подвергать стерилизации при высоких температурах (свыше 100 ?С), что повышает их ценность для пищевой и фармацевтической отраслей. Другое достоинство полипропиленовых пленок — прозрачность, гибкость, нетоксичность, легкая свариваемость. Существенным продвижением на рынке упаковки полипропиленовые пленки обязаны новшествам под названием «ориентация пленки». Ориентированные в одном или двух взаимно перпендикулярных направлениях полипропиленовые пленки начали производить сравнительно недавно, но без них уже невозможно представить себе современный рынок гибкой упаковки. Ориентация пленки повышает ее жесткость, прочность, прозрачность и свойства влагоизоляции. Например, прозрачность ориентированной пленки как минимум в 4 раза превышает прозрачность не ориентированной пленки. В тоже время по такому показателю как свариваемость не ориентированные пленки явно лучше, поэтому ориентированная стала основной в тех видах упаковки, где именно прозрачность играет решающую роль (например, в галантерее). В последнее время полипропилен начинает потихоньку вытеснять полиэтилентерефталат и другие пластики в производстве бутылок различных емкостей и крышек для них. В мире все чаще встречаются бутылки из полипропилена с полипропиленовой пленкой вместо привычной этикеточной бумаги. Однако в некоторых регионах мира этот процесс происходит крайне медленно, например, в Северной Америке. Также полипропилен все чаще используется в производстве других видов упаковки (тары, контейнеров). При этом полипропилен за счет большой прочности и химической стойкости теснит полистирол, за счет жесткости и глянцевитости — многие виды полиэтилена. Из-за высокой химической стойкости полипропилен широко применяется для плакирования емкостей, в которых хранятся и транспортируются так называемые агрессивные жидкости. Полипропилен в волокнах. Существенные преимущества над другими полимерами полипропилен имеет в сфере производства волокон. Полипропиленовые волокна имеют относительно низкую стоимость. В среднем из 1 кг полипропилена получается больше волокон, чем из 1 кг любого другого полимера. При этом полипропиленовые волокна отличаются высокой прочностью и прекрасными эластичными свойствами. Еще одно достоинство волокон из полипропилена — высокая термостойкость. Единственным существенным недостатком этих волокон — уязвимость перед ультрафиолетовым излучением. Это, пожалуй, основной фактор, тормозящий начало повсеместного применения полипропиленовых волокон в текстильной промышленности. [11] Полипропилен в машиностроении. Одним из свойств полипропилена является высокая износостойкость. Это обуславливает широкое применение полипропилена в машиностроении, автомобилестроении и строительстве. Из полипропилена производят делали различного оборудования (холодильников, пылесосов, вентиляторов), в автомобилестроении из полипропилена делают амортизаторы, блоки предохранителей, детали окон, сидений, бамперы и детали кузова автомобилей и т.д. Полипропилен в электронике и электротехнике. Здесь из полипропилена производят изоляционные оболочки, катушки, ламповые патроны, детали выключателей, корпуса телевизоров, телефонных аппаратов, радиоприемников и т.д. С применением полипропилена в качестве изоляционного материала существует ряд трудностей, в этой области применения ПВХ пока является практически безальтернативным. А вот что касается производства пеноизоляции для коммуникационных проводов, то здесь полипропилен уже успешно конкурирует с полиэтиленом. Полипропилен в медицине. Здесь самое востребованное качество полипропилена — устойчивость при высоких температурах. Это дает возможность продукции, сделанной из полипропилена, подвергаться горячей стерилизации в любых условиях. Благодаря этому из полипропилена производят ингаляторы и разовые шприцы. В производстве шприцов полипропилен в очередной раз обошел ПЭ и полистирол. Кроме того, шприцы часто упаковывают в пленку. И здесь также чаще применяется полипропилена. ? 2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 2.1 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МАТЕРИАЛА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТРУБ Выбор материала для производства трубопроводов определяется областью применения изделия, т.е. требуемыми значениями физико–химических показателей полимера (термостойкость, механическая прочность, химическая стойкость), а также экономической целесообразностью использования данного материала (оптимальная себестоимость изделия). Для полимерных труб, применяемых в строительстве в качестве напорных и канализационных, важны: - высокая сопротивляемость коррозии; - низкая паро– и газопроницаемость; - наименьшая плотность; - легкость и простота переработки в готовое изделие; - минимальная теплопроводность; - гладкость поверхности; - механическая прочность и эластичность материала; - низкая себестоимость; - легкость соединения с трубопроводами из других материалов. К трубам и деталям трубопроводов предъявляется требование безаварийной эксплуатации в течение расчетного года службы. Это требование обеспечивается: – расчетной прочностью трубы при заданных условиях работы и схемах нагружения трубопроводов; – водонепроницаемостью стенки изделия; – конструкцией стыковых соединений труб, их герметичностью и прочностью в течение всего срока службы трубопровода; – возможностью восприятия (за счет упругости материала труб или конструкции стыковых соединений, способных к угловым и осевым деформациям) неравномерной осадки труб и температурных деформаций; – физиологической индифферентностью (в случае транспортирования воды и пищевых сред); – стойкостью по отношению к агрессивным средам, действующим снаружи или внутри трубопроводов. Кроме того, трубы должны быть экономичными, а конструкция и монтаж их соединений должны быть простыми и удобными [2]. В настоящее время для производства пластиковых труб для последующего использования их в ЖКХ могут быть использованы следующие полимеры: полипропилен, полиэтилен, поливинилхлорид и композиции на его основе. Каждый из этих материалов имеет свои специфические характеристики. Полипропилен Полипропилен – термопластичный полимер пропилена, бесцветное кристаллическое вещество изотактической структуры, молекулярная масса 300 – 700 тыс., максимальная степень кристалличности 73–75%, плотность 0,92 – 0,93 г/см3 при 20 °С, Тпл=172 °С. Для полипропилена характерны высокая ударная прочность (ударная вязкость с надрезом 5–12 кДж/м2, или кгс–см/см2), высокая стойкость к многократным изгибам, низкая паро– и газопроницаемость; по износостойкости он сравним с полиамидами. Полипропилен – хороший диэлектрик (тангенс угла диэлектрических потерь 0,0003 – 0,0005 при 1 ), плохо проводит тепло. Он не растворяется в органических растворителях, устойчив к воздействию кипящей воды и щелочей, но темнеет и разрушается под действием азотной и серной кислот, хромовой смеси. Полипропилен обладает низкой термо– и светостойкостью, поэтому в него вводят специальные добавки – стабилизаторы полимерных материалов. Полипропилен получают полимеризацией мономера в растворе или массе; перерабатывают литьем под давлением и экструзией. Из полипропилена изготавливают волокна и пленки, сохраняющие гибкость при 100–130 °С, пенопласт, детали машин, профилированные изделия, трубы (для агрессивных жидкостей), различную арматуру, контейнеры, бытовые изделия и др. Для производства полимерных труб, предназначенных для использования в жилищно–коммунальном хозяйстве предпочтительнее использование в качестве сырья полипропилена, обладающего следующими положительными свойствами: хорошая теплостойкость, эластичность, невысокая плотность, низкая теплопроводность, низкая паро– и газопроницаемость. Ещё одним важным положительным свойством полипропилена, говорящим в его пользу для использования при производстве водопроводов в нашей стране – достаточное количество предприятий в России, производящих полипропилен различных марок, (в том числе подходящих и для производства трубопроводов для ЖКХ) [2]. В их числе старейший производитель полипропилена в нашей стране – ОАО «Томский НПЗ» г. Томск, ОАО «Московский НПЗ» г. Москва и ЗАО «Полипропилен» г. Уфа, созданный на базе трех предприятий: ОАО «Уфаоргсинтез», ОАО «Уфимский НПЗ» и ОАО «Сургутский НПЗ». Именно это предприятие в последние годы производит от 49 до 60% всего российского полипропилена. С каждым годом прирост объемов внутреннего потребления полипропилена увеличивается. Отечественные марки полипропилена становятся вполне конкурентоспособными относительно немецкой «Hostalen 5216/34» и финской «Borealis RA 130E», которые наравне с другими зарубежными аналогами, использовались отечественными заводами–производителями изделий из полипропилена во второй половине 90–х годов [4]. 2.2 Характеристика исходного материала Выбор марок сырья. Трубы и комплектующие к ним, предназначенные для питьевого водоснабжения, изготовляют из марок полипропилена, разрешенных Госсанэпиднадзором России для контакта с пищевыми продуктами. Для производства напорных труб и соединительных деталей из полипропилена для применения в ЖКХ методом экструзии и литья под давлением в качестве основного сырья используется полипропилен. Таблица 2 - Марки полипропилена Марки: «Каплен» 01030; 01130; 01230; 01018; 01007; 01060. «Даплен» 01030; 01018; FS 65 T40; DS 65 G30. «Полифорт» FPP 30 GFC; FPP 40T. «Топлен» М–122; МТ–131; Т–111; Т–113. «Новоком» 1–T30–0; 1–Э3–Б; 2–Т20Э2–П. «Бален» 01030; 01007; 010012; 010020. В качестве базовых марок для производства труб и комплектующих к ним выбраны ПП «Каплен» 01018, производства ЗАО «Московский НПЗ» и ПП «Бален» 01030, производства ЗАО «Полипропилен» г. Уфа. Первая цифра 0 или 2 – давление, при котором происходит синтез, среднее или низкое; вторая цифра – вид материала, 1 – полимер, 2 – сополимер; три последующие цифры означают десятикратное значение ПТР (ТУ 2211–02–00203521–96). Допускается применение полипропилена по другой нормативной документации отечественного или импортного производства, обеспечивающего требуемые показатели изделий: для производства труб и комплектующих к ним могут быть использованы и другие марки ПП, соответствующие ТУ 2211–02–00203521–96, и имеющие ПТР в пределах 0,2 –2,5 г/10 мин [6]. Таблица 3 - Основные показатели выбранных марок полипропилена Показатель Высшая категория качества Первая категория качества Высший сорт Первый сорт Второй сорт ПТР, г/10 мин 1,5–2,0 1,5–2,0 1,5–2,0 Разброс значений ПТР, % 10 15 20 Количество включений, не более 3 10 20 Массовая доля летучих, % 0,09 0,12 0,20 Предел текучести при растяжении, не менее, мПа 25 23 23 Относительное удлинение, не менее, % 200 200 200 Стойкость к термоокислительному старению, не менее, ч 360 240 240 2.3 Выбор метода производства труб Последнее время трубы из полипропилена находят всё более широкое применение. Для их производства в промышленности сейчас существует несколько способов. Основными из них считаются: 1) экструзия; 2) намотка полосы полимера на оправку; 3) штанг–прессование (только для реактопластов).
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Дипломная работа, Природообустройство и водопользование, 43 страницы
300 руб.
Дипломная работа, Природообустройство и водопользование, 73 страницы
1825 руб.
Дипломная работа, Природообустройство и водопользование, 70 страниц
450 руб.
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg