Состояние и перспективы развития машиностроения, технологий в производстве, переработке пластмасс и вторичного их использования
Опубликовано Редактор 07-01-2004 (1556 прочтений)24 доклада на конференции и 15 докладов на семинаре сделали представители различных организаций и фирм из России, Украины, Белоруссии, Германии, Италии, Канады, стран Юго-Восточной Азии.
Анализ заслушанных на конференции сообщений, дискуссия по докладам позволили выявить основные тенденции в развитии машиностроения, технологий в производстве, переработке пластмасс и вторичного их использования в России и за рубежом.
В обзоре состояния производства полимерного оборудования в России и за рубежом дана характеристика современного уровня развития отрасли переработки пластмасс, а также приведены данные по рынку потребления полимерного оборудования в России.
В настоящее время в России, по экспертной оценке специалистов, предприятий, участков и цехов, выпускающих продукцию из пластмасс насчитывается около 4500. Работающих единиц оборудования в производстве насчитывается около 10000. На самом деле, большое количество предприятий (около 50%) имеет устаревшие мощности, которые полностью не используются.
Совершенно новым для России является производство микродеталей для средств связи, электронной и радиотехнической промышленности, квалифицированное производство листовых материалов, многослойных (более 5 слоёв) плёночных и рулонных материалов и др.
По оценкам специалистов ориентировочное потребление полимерного оборудования в России составляет порядка 1400–1500 штук в год.
Оценка объёма продаж нового оборудования в процентном отношении составляет:
- оборудование производства стран Юго-Восточной Азии (Южная Корея, Тайвань, Китай и т.д.) – 80–85 %. Из этого количества экструзионное оборудование составляет около 65–70 %, литьевое – около 30–35 %;
- оборудование производства западных стран (Германия, Австрия, Италии и др.) – 15–20 %.
Объём продаж оборудования, бывшего в употреблении, составляет:
- оборудование производства западных стран (Германия, Австрия, Италия и т.д.) – 75 %
- оборудование производства бывших соц. стран (Чехия, Польша и т.д.) – 25 %
Оценка объёмов производства и потребления нового оборудования в процентах:
- отечественное – 3–5% ;
- импорт – 95–97%;
На основании анализа различных источников информации можно сделать предварительный вывод. Новое оборудование на российских предприятиях составляет:
- по количеству единиц оборудования – 20–25 %
- по мощности производства – 35–45 %
Подробный анализ рынка оборудования, бывшего в употреблении, был сделан в сообщении ЗАО «Волга-Волга». Приведены данные по распределению бывшего в употреблении оборудования в России по годам выпуска:
- до 1990 г – 60%,
- в интервале с 1990 до 1993 г. – 20%,
- с 1994 до 1996 г. – 15%,
- с 1997 по 2000 г. – 5%.
Сравнительно большим спросом пользуется следующее оборудование, бывшее в употреблении:
- линии для вторичной переработки пластмасс. Измельчители, промывочные машины. сушилки, циклоны, агломераторы. грануляторы;
- экструдеры для производства плёнок, листов, туб и труб, профилей, стеклонаполненных материалов, суперконцентратов различного назначения;
- вакуум-формовочные машины;
- выдувные машины для производства бутылок, бочек, канистр;
- оборудование для производства вспененных изделий;
- ротационные машины;
- машины для производства пакетов и мешков (фасовочных);
- машины для производства мешков для цемента, сахара, химических веществ из пластика и бумаги.
ОАО «Татнефтехиминвест-холдинг» (г. Казань) представило доклад, посвящённый состоянию и прогнозам развития рынка переработки пластмасс в Российской Федерации. Отмечены наиболее емкие области применения термопластов – автомобилестроение, строительство, легкая промышленность. Представлены данные по рынку применения продукции экструдированного пенополистирола, структура спроса на полимерные плёнки для упаковки, подробно изложена структура применения полипропилена и полистирола в различных областях промышленности.
На конференции были представлены разработки предприятий и фирм в области:
- машиностроения для переработки пластмасс;
- технологии переработки полимерных материалов;
- вторичной переработке пластмасс;
- полимерных материалов, модификации и крашения пластмасс.
Анализируя сообщения российских и зарубежных представителей машиностроительных заводов и фирм, необходимо отметить достижения научно-производственного предприятия «Маяк-93». На предприятии разработаны, запатентованы и доведены до промышленной реализации технологии производства пятислойных металлополимерных труб (МПТ) на 2-х, 3-х и 4-х экструдерных технологических линиях. В процессе проведения НИР и ОКР на предприятии были получены оригинальные решения в области подбора рецептур полимеров и металлов, режимов их переработки и модификации, а также контроля качества сырья и готовой продукции. Особого внимания заслуживают теоретические и прикладные разработки в области ультразвуковой сварки металлов и полимеров.
По мере развития производства металлополимерных труб совершенствовались и методы проектирования и монтажа трубопроводных систем нового поколения. И в этом направлении на предприятии «Маяк-93» накоплен огромный опыт применения МПТ в жилищном и промышленном строительстве, реконструкции и ремонте (в том числе аварийном) инженерных систем различного назначения, монтаже систем обогрева футбольных полей и замены трубопроводов на судах морского и речного флота.
НПО «Арсенал Индустрии» – крупнейший российский производитель экструзионных линий для выпуска полимерных пленок и изделий из нее.
Основная часть поставляемых линий предназначена для производства изделий из пленки, главным образом упаковки. На линиях выпускается термоусадочная и стрейч-пленка из композиций на основе полиэтилена, производится полипропиленовая пленка и изделия из нее, например канцелярские файлы.
В настоящее время «Арсенал Индустрии» выпускает экструдеры с диаметром шнека от 16 до 65 мм, производительностью от 3 до 250 кг в час, позволяющие получать практически все основные типы однослойных и многослойных полиэтиленовых и .полипропиленовых плёнок и листа наиболее востребованных типоразмеров.
В 2002 году УкрНИИпластмаш (г.Киев), параллельно проведению работ по совершенствованию и модернизации ранее освоенного оборудования, созданы и поставлены заказчикам новые образцы технологических линий и агрегатов для производства и переработки в изделия термопластов.
Например, технологический комплекс в составе двух линий по производству макрорельефных листов для изготовления георешеток. Учитывая высокие эксплуатационные требования к прочности и долговечности изделий, созданию оборудования предшествовали углубленные исследования взаимосвязи рецептурного состава сырья с конструктивно-технологическими параметрами макрорельефного деформирования листовой заготовки и ее термообработки. Оборудование поставлено в Подмосковье, введено в эксплуатацию, имеет хорошие отзывы.
Промышленным внедрением завершены работы по созданию универсализированного агрегата гранулирования термопластов. Особенностью агрегата является новая форсуночная система охлаждения гранул в водокольцевом потоке при резке расплава на горячей фильерной плите. Агрегат успешно испытан при гранулировании различных марок полиэтилена, полипропилена, полистирола и полиметилметакрилата.
Вводом в промышленную эксплуатацию завершены совместно с ИППМ «Метальхем», Польша, работы по созданию технологической линии для производства рукавным способом широкого ассортимента пленочных материалов, в первую очередь термоусадочных, из полиэтилена высокой и низкой плотности. Линия оснащена современными средствами гомогенной подготовки расплава, калибрования и раскладки локальных утолщений, высокоресурсной защитой рабочих органов.
Не менее актуальной явилась разработка оригинального агрегата для производства из волоконных марок термопластов трубчатых фильтров. Проведенные испытания агрегата подтвердили возможность получения фильтровальных материалов с различной степенью очистки жидкостей и газов. Полученный материал ориентирован на применение в системах очистки питьевой воды, нефтепродуктов, природного газа и др.
Параллельно новым разработкам выполнен ряд работ по модернизации действующего оборудования, в частности технологического оборудования для переработки пластифицированных композиций ПВХ на базе ЧОС-200, с целью организации промышленного выпуска жестких композиций ПВХ.
В ближайшей перспективе институт завершает работы по созданию технологической линии для производства 1–5-слойных листов из термопластов.
Модернизации ключевых узлов на устаревших экструзионных линиях для достижения современного качества плёнки посвящён доклад ф. Макро Инжиниринг & Технолоджи Инк (Канада).
В большинстве случаев устаревшие раздувные экструзионные линии не отвечают требованиям потребителей, а покупка новой линии не всегда возможна. В данной ситуации значительное улучшение показателей пленки может быть достигнуто путем замены отдельных узлов или компонентов линии.
Например, в большинстве случаев, причиной разнотолщинности плёнок является неравномерный обдув. Замена обдувного кольца на двухщелевое кольцо, при правильном подходе, приводит к существенному (до 30%) снижению разброса по толщине. Патентованное кольцо 010 (Масго) – наиболее передовая, эффективная и широко применяемая система обдува. Прецизионная камера и конфигурация воздуховодов обеспечивают наилучшую однородность плёнки по толщине.
Неоднородности, связанные с плохим перемешиванием в экструдерах, корректируются заменой шнека, либо установкой статических смесителей. Эта проблема, в том числе и погрешности в головке, решается с помощью новой автоматической системы (ACCUPRO). Система монтируется непосредственно на существующую головку, что позволяет производить пленку такого качества, которое необходимо дальнейшей переработки (печати, ламинации и т.п.). Модернизованные головки уменьшают разнотолщинность на 50 %.
Известно, что снижение температуры расплава и/или повышение эффективности охлаждения способствуют повышению производительности. Так понижение температуры расплава на 1° повышает производительность на 1%, поэтому замена шнека на более низкотемпературный гарантированно дает положительный результат.
Обдувные кольца Масго обеспечивают наибольшую производительность как на новых, так и на действующих линиях, при условии, что остальные узлы способны переработать такое количество пленки. С кольцами Масго можно достичь производительности 1,8–2,5 кг/час на 1 см окружности головки (о.г.) без внутреннего охлаждения (1ВС) и 3,2–3,57 кг/час на 1см о.г. с 1ВС. Обеспечиваемая стабильность рукава позволяет перерабатывать даже металлоценновые полимеры, отличающиеся низкой прочностью расплава.
Образование складок, неровностей, царапин на пленке в складывающих рамах – известная всем проблема, связанная, как правило, с неконформностью преобразования цилиндра в плоскость, что приводит к деформации пленки и разной скорости движения полотна – в центре и по краям. Существуют различные системы рам: планки, сплошные ролики, сегментированные прямые и изогнутые ролики, рамы с воздушным поддувом. В зависимости от требуемых пленок выбирается наиболее подходящая система.
Качество намотки определяют системы распределения неоднородностей по толщине. Помимо вращения головки или платформы с намотчиками, применяются осциллирующие узлы для тянущих валов, поворачивающиеся на 360 и более градусов, что важно для получения рулонов большого диаметра, а также при резке рулонов в процессе намотки. Такие системы, горизонтальные или вертикальные, могут быть также установлены на действующие линии с целью модернизации.
Таким образом, анализ проблемы и ее коррекция путем замены ключевых узлов линии, помогает кардинально улучшить показатели оборудования при меньших капиталовложениях.
Компания «Пластавтоматика»– представитель фирмы LG Cable осуществляет поставку и техническое сопровождение термопластавтоматов (ТПА) в Россию и страны СНГ
При создании ТПА на фирме используются современные, зачастую оригинальные технические решения, обеспечивающие высокие технические и эксплуатационные параметры при минимальных габаритах оборудования, эксплуатационных затратах и максимальном энергосбережении. Для управления ТПА используются микропроцессорные командоконтроллеры 4-х моделей: НКОМ300, НIСОМ500 и HIСОМ600 (без обратной связи); обеспечивается бесступенчатое изменение параметров работы машины от 0 до 100%, память, самодиагностика, напоминания оператору об ошибках, блокировки безопасности, распечатка параметров и производственных показателей. НIСОМ4000 с обратной связью.
Хорошо отработаны в производстве горизонтальные гидравлические ТПА нескольких серий (модификаций) усилием смыкания от 25 до 3000 тонн и объемом впрыска от 43 до 17680 см3.
Машины серии LGH-N усилием смыкания 25–1000 тс. – гидравлические, прямого действия. В их гидросистеме применяется бинарный насос.
Машины серии IDE-Н усилием смыкания 80–220 тс. с узлом впрыска более высоких параметров, пригодным в т.ч. для тонкостенных продуктов. Время цикла меньше из-за высокой скорости движения подвижной плиты и впрыска (благодаря применению третьего насоса высокой производительности), а также совмещения операций (открытие пресс-форм, загрузка, выталкивание). Обеспечивается высокое качество продукта (в т.ч. тонкостенного).
Машины серии ID-НМ – усилием смыкания 1300–3000 тонн. Более экономичны и компактны двухплитные ТПА серии LGH-М усилием 450 – 1050тс.
Технологические вопросы переработки пластмасс были затронуты в следующих сообщениях.
Обзор трубопроводных систем для горячего водоснабжения и отопления (ТГВО) представлен НИИ «Мосстрой» и ООО «Фирма Пластсупер» .
В докладе рассмотрены основные направления использования ТГВО производимых из R-полипропилена, химически и радиационно-химически «сшитых» труб из полиэтилена, труб из полибутена, хлорированного поливинилхлорида, металлопластмассовые трубы и т.д.
Большой ассортимент типов, областей применения, широкий диапазон ценовых показателей, методов соединения и монтажа трубопроводов для горячего водоснабжения и отопления вызывает у потребителей определённые трудности по выбору различных вариантов ТГВО.
Показаны отличительные особенности такого широкого круга трубопроводных систем, преимущества и недостатки каждого вида труб по физико-механическим характеристикам, допустимыми температурами эксплуатации, гарантированными сроками службы, удобствами соединения и монтажа. Представлены ориентировочные данные по экономическим показателям ТГВО в условиях производства и рынка России.
Институт ядерной физики (ИЯФ) им. Г.И. Будкера СО РАН разрабатывает и производит ускорители электронов для применения в промышленных и исследовательских радиационно-технологических установках, в том числе для обработки полимерных материалов и изделий различного назначения. Большинство из 120 ускорителей, изготовленных ИЯФ за это время, используется для радиационной модификации полимеров. Из них 42 ускорителя осуществляют радиационное сшивание полимерной изоляции проводов и кабелей. 22 ускорителя заняты в производстве термоусаживаемых изделий (пленок, трубок, лент, шлангов и манжет), мягкой кровли, вспененного полиэтилена, полимерных толстостенных труб. 33 ускорителя из 48 поставленных за рубеж (Япония, КНР, Южная Корея, Индия, Германия, Польша, Венгрия, Чехия и др.) также используются в обработке полимерной продукции.
Подавляющее число работающих в промышленности ускорителей применяется для радиационно-химического сшивания полимеров, придающего материалам повышенную термо- и химическую стойкость, увеличивающего их механическую прочность. Благодаря радиационному сшиванию полиэтилена налажен выпуск термоусаживаемых изделий различного профиля. Значительно реже ускорители применяются в производстве пенополиэтилена и для графтполимеризации. Технологические процессы с использованием ускорителей непрерывны и высокопроизводительны. Рентабельность таких производств также достаточно высока. Работа всех поставленных в последнее время ускорителей синхронизована с работой технологического оборудования, что позволило полностью автоматизировать технологический процесс.
Наибольшим спросом в промышленности пользуются ускорители ИЯФ типа ЭЛВ и ИЛУ, перекрывающие диапазон энергий от 0,3 до 5 МэВ. Максимальная мощность пучка ускоренных электронов в зависимости от типа ускорителя составляет 20–400 кВт. По своим параметрам эти ускорители не только не уступают лучшим мировым образцам, но во многом превосходят их. Поэтому ИЯФ традиционно занимает ведущие позиции среди мировых фирм-производителей ускорителей электронов.
Особое внимание уделяется изложению конструкций устройств для выпуска пучка электронов в атмосферу, а также подпучкового оборудования, позволяющего обеспечить эффективную многостороннюю обработку изделий различной конфигурации. Даётся описание системы конверсии электронного пучка с энергией до 5 МэВ в тормозное рентгеновское излучение. Применение такой системы позволяет осуществлять облучение габаритных и толстостенных полимерных изделий, а также деталей сложного профиля, необходимых, в частности, для использования в системах горячего водоснабжения.
Фирма МОТАН (Германия) представила сообщение о необходимой в настоящее время и соответствующей определенным техническим требованиям системе сушки полимерных материалов. Четко определенное значение остаточной влажности материала снижает возможность возникновения брака на производстве. Первым шагом для обеспечения хорошего качества продукции является сушка пластмассы перед ее переработкой.
Центральные установки для сушки производства фирмы МОТАН уже в своей концепции отличаются благодаря особенным энергетическим характеристикам. Благодаря замкнутому циклу охлаждения не только экономится энергия, но и, кроме того, невозможно повторное проникновение влаги в сухой воздух во время фазы регенерации. Посредством технологии ЕТА–process можно получить энергию из уже отработанного воздуха. Через встроенный теплообменник снова будет подаваться воздух для сушки.
Слишком длительный процесс сушки при очень высоких температурах может привести к термическим повреждениям некоторых видов гранулята. Связанный с расходом материала процесс регулировки температуры АТN, патент фирмы МОТАН, препятствует этому. При сбоях в производстве он постепенно снижает температуру до уровня Stand-by. Благодаря этому уменьшается расход энергии при меняющейся пропускной мощности. Недостаточная сушка при перезагрузке исключена благодаря встроенной аварийной функции.
Анализируя доклады, касающиеся технологии и оборудования для вторичной переработки пластмасс представляется целесообразным отметить достижения Московского Государственного Университета Прикладной Биотехнологии (полный текст доклада «К проблеме вторичной переработки полимеров» авторы И.А.Кирш, В.В. Ананьев, Г.И. Аксёнова, С.Г. Трубина приведен в этом же номере журнала).
В совместном докладе: «Основные аспекты экструзии ПЭТФ на оборудовании фирмы LEISTRITZ Extrusiontechnik GmbH» и «Комплексные решения фирмы LARTA GmbH по переработке вторичных полимеров в конечную продукцию» представлено соответствующее последним европейским разработкам оборудование с оптимальным сочетанием параметров цена/качество.
В настоящее время фирмы производят и поставляют как отдельные виды оборудования, так и целые комплексные решения по переработке вторичных полимеров в конкурентоспособную продукцию, например
- станок дробильный «1-А 500/250», отличительной особенностью которого является косой «гильотинный» рез и «шахматное» расположение ножей.
- станок дробильный «1-А 250/250» для переработки таких специфических видов отходов, как плёночные материалы, отходы упаковки, плетеные полипропиленовые мешки, полиамидные колбасные оболочки, полиамидные рукавные материалы, а так же для переработки отходов поролона (в том числе на текстильной основе и слежавшегося в пласты).
- станок дробильный «1.А 3ОО/3ОО» для переработки отходов стекла.
Экструзионно-грануляторные линии, предназначенные для гранулирования измельченных отходов (за исключением ПЭТ и ПВХ). Производятся на базе немецких и чешских шнек-цилиндров, в трех вариантах, производительностью: 20 кг/час., 50 кг/час. 100 кг/час.
Комплект оборудования для переработки ПЭТ-бутылок в гранулы.
В состав первой части комплекта оборудования входит:
а) два станка дробильных «1-А 500/250» спец. исполнение для ПЭТ-бутылок.
б) линия мойки-сушки с фильтрами очистки обратной воды.
В состав второй части входит новая или б/у линия гранулирования ПЭТ производства Германии. Также возможны дополнительные устройства: транспортер гранулята, металлодетектор, дополнительный фильтр и т.д. В состав линии дробления мойки-сушки входят: загрузочный конвейер, измельчитель, фрикционная мойка (с системой управления), сепаратор для отвода грязи и посторонних включений, сушилка механическая (центрифуга), вывод чистых хлопьев, включая засыпку в «биг-бэг», шкаф управления.
Производство готовой продукции из полученных гранул по нескольким технологиям:
- производство нетканного материала;
- производство черепицы с органическим наполнителем (древесные опилки, шелуха подсолнечная и т.д.);
- производство шиферных листов по экструзионной технологии.
Машиностроительная фирма Bandera (Италия) представила доклад «Рациональный процесс экструзии ПЭТ первичного или вторичного (флексы, бутылки) для производства плёнки, волокна, производство флексов из ПЭТ бутылок.
Показаны особенности линий для производства плёнок.
В линиях применяются двухшнековые экструдеры, со шнеками, вращающимися в одном направлении Максимальный диаметр шнека составляет 170 мм, цилиндр оснащен тремя зонами дегазации, которые позволяют производить пленку с очень высокими показателями по прозрачности и блеску. Применяется до 100% флэксов из ПЭТ бутылок, без осуществления предварительной кристаллизации и обезвоживания.
Полученная пленка обладает оптимальными показателями, так как экструдер обеспечивает высочайший уровень очистки сырья. Те же самые результаты достигаются на линии для производства волокна или гранулята.
Фирма Бандера предложила комплектный цикл, который включает в себя сортировку, дробление, мойку, экструзию пленки и термоформовку, а так же производство гранулята или волокна.
Доклад «Вторичная переработка отходов пластмасс и специальные роторные дробилки» представила немецкая фирма «NETZSCH-CONDUX Mahltechnik GmbH” (полный текст доклада представлен в этом номере журнала).
Полимерные материалы, модификация и крашение пластмасс были представлены в следующих сообщениях.
Объединённая Компания «Полипластик-Технопол» имеет в своем распоряжении современную производственную и научно-техническую базу, обеспечивающие потребности рынка конструкционных пластмасс в новых марках полимерных материалов и их промышленное крупнотоннажное производство при высоком уровне качества.
Марочный ассортимент компании включает себя стеклонаполненные, ударопрочные, минеральнонаполненные, углеродонаполненные, трудногорючие марки, марки с антифрикционными добавками, морозостойкие марки полипропиленов и полиамидов и другие модификации. Конструкционные термопласты Объединенной компании поставляются на рынок под торговыми марками Армлен, Армамид, Технамид, Технасет, Технотер.
Применение конструкционных полимерных материалов и композиций на их основе позволяет производителям добиваться снижения себестоимости изготовления деталей, по сравнению с производством аналогичных деталей из традиционных материалов-цветных металлов, реактопластов, керамики и др. за счет более функциональной конструкции деталей, снижения их веса, сокращения технологического цикла изготовления деталей, возможности вторичной переработки отходов.
В 2003 году Объединенная компания приступает к выпуску модифицированных композиций ПА-6 в рамках совместного производства с АО «Куйбышевазот». В связи с этим, ориентируясь на потребности Российского рынка полиамида-6, научно-техническим центром компании разработаны литьевые марки ПА-6 с улучшенной технологичностью, прозрачностью, повышенными прочностными характеристиками. Эти марки уникальны для Российского рынка и по уровню качества соответствуют зарубежным аналогам.
В течении 2002 года компанией разработаны и представлены на рынок ряд новых марок. Среди них:
- марки на основе ПА-6 и ПА-66, обладающие изотропией усадки и комплексом высоких физико-механических и эстетических характеристик для изготовления деталей конструкционного назначения с повышенными требованиям по теплостойкости, износостойкости и размерной точности;
- трудногорючая марка АБС-пластика, обеспечивающая прекрасный внешний вид деталей и выполнение требований по пожарной безопасности для корпусных деталей электротехнического назначения;
- впервые представлена на рынок отечественная марка экструзионного стеклонаполнного полиамида 66 для изготовления погонажных изделий повышенной теплостойкости.
В ассортимент фирмы Тикона ГмбХ, (Германия) являющейся одним из крупнейших производителей и поставщиков конструкционных полимеров в Европе и в мире, входят такие пластмассы, как Хостаформ (ПОМ), Целанекс (ПБТ), Импет (ПЭТ), Вандар (ПБТ, модифицированный по ударной вязкости), Фортрон (ПФС), Вектра (ЖКП), Ритефлекс (ТЭП), ГУР (сверхвысокомолекулярный полиэтилен), Цельстран (материалы с длинным стекловолокном) и Топас (ЦОС).
Успешное применение этих материалов основывается в значительной степени на оптимальном техническом сервисе. Необходимым условием успеха в производстве изделий из пластмасс является внедрение новых методов и технологий, например, литье с газораздувом, водно-инжекционная методика, технология двухкомпонентного литья, МuСell-технология (литье под давлением с образованием вспененной структуры с микро ячейками) для повышения качества и эксплутационных характеристик готовых изделий и возможности максимально использовать свойства конструкционных полимерных материалов.
В ООО НПФ «Барс-2» разработаны и промышленно выпускаются концентраты пигментов нового поколения для окрашивания полиэтиленовой и поливинилхлоридной кабельной изоляции. Эти марки отличает высокая термостойкость (до 200°С – для ПВХ-концентратов, до 300°С – для полиэтиленовых), высокая красящая способность (яркие цвета при вводе 1% концентрата), светостойкость 7–8 баллов, отсутствие миграции, отличные изоляционные свойства, хорошая технологичность. Согласно последним рекомендациям МЭК в рецептуре концентратов отсутствуют кадмиевые, хромовые и свинцовосодержащие пигменты.
Совместно с ВНИИКП разработана рецептура и организовано опытно-промышленное производство трудногорючих безгалогенных кабельных композиций «Баско-Антифлейм-БТК», обладающих негорючестью (категория ПВ-0), высокими физико-механическими характеристиками, морозостойкостью (Тхр.= -25°С) и хорошей технологичностью (ПТР = 3–5 г/10 мин). Основное преимущество этих композиций состоит в том, что при их горении в дымовых газах полностью отсутствуют токсичные и коррозионно-активные продукты горения. На основе сравнительного анализа пожароопасных и физико-механических характеристик импортных и отечественных трудногорючих композиций показано, что по комплексу целевых свойств отечественные кабельные компаунды не уступают импортным при более низкой стоимости.
Современные проблемы и достижения модификации полимерных материалов были также изложены в докладе НПФ «Барс-2». Длительный срок эксплуатации изделия является основной задачей при модификации полимера. Под действием солнечного света, высокой температуры, кислорода воздуха в полимерных изделиях начинают протекать процессы фото- и термодеструкции. Для предотвращения деструкции используются антиоксиданты, термостабилизаторы, светостабилизаторы. Современные светостабилизаторы позволяют повысить стойкость пленок и к свету, и к действию пестицидов, ионов металлов. Поглотители УФ-излучения (УФ-барьер) позволяют не только увеличить сроки службы изделий, но и защитить содержимое упаковки от выцветания, окисления, прогоркания. Термостабилизаторы и антиоксиданты позволяют избежать снижения срока службы, прочности полимера, изменения цвета, запаха внутри объема, сшивки, разложения и пригара полимера. Стоп-концентраты позволяют снизить количество пусковых отходов полимеров. Большой интерес представляют комплексные концентраты для переработки вторичных полимеров.
Для полимерных изделий, в особенности полиолефиновых пленок, очень важно регулирование свойств поверхности полимера, т.е. изменение коэффициента трения скольжения, удельного поверхностного сопротивления, придание пленке гидрофильных свойств. Существуют амидные слип-добавки, добавки для усиления антистатических и гидрофильных свойств, отмечено возрастание спроса на эрукамид в связи с положительным влиянием на скольжение на сварку пленок. Этот класс добавок относится к мигрирующим на поверхность веществам, на эффективность их действия влияет большое количество факторов – от свойств полимера до формы и условий эксплуатации изделия. Комплексное введение различных добавок позволяет как повысить общий эффект за счет синергического действия, так и снизить его из-за конкуренции добавок на поверхности. Микронизированные минеральные наполнители позволяют снизить слипаемость пленок (антиблокирующие добавки) или расщепление полимерных лент и нитей (антифибрилляционные добавки).
Перспективное направление в производстве упаковочных пленок – активная упаковка, которой в результате применения специальных добавок приданы антимикробные свойства, увеличивающие срок хранения упакованных продуктов. Существуют пути улучшения декоративных свойств изделий – прозрачности и блеска, особенно снижение усадки за счет введения минерального наполнителя, ввода нуклеатора, подвспенивание.
Процессинговые (экструзионные) добавки повышают производительность оборудования, снижают давление расплава и температуру переработки полимера в процессе экструзии. Чистящие концентраты применяются при чистке литьевого и пленочного оборудования для быстрого перехода с цвета на цвет без остановки. В тех случаях, когда требуется значительное изменение физико-механических и химических свойств и структуры полимера, требующее введение в полимер большого количества добавок, наполнителей, или проведение каких-либо химических реакций в полимерной матрице, используются композиционные материалы или полимерные компаунды – наполненные, трудногорючие, адгезионные, морозостойкие, сшивающиеся, полимерные смеси и сплавы.
проф. д.т.н. В.В. Абрамов, к.т.н. Н..М. Чалая
Пластические массы, 2003, № 5, с. 4 - 9
