Цех по производству преформ из полиэтилентерефталата для розлива напитков (стр. 5 из 9)
В настоящее время в различных странах, в зависимости от уровня их технического развития, горячеканальными формами перерабатывают от 10 до 30 % термопластов. Горячеканальная технология считается перспективной и ее применение расширяется. Суть этой технологии довольно проста. Форма состоит из двух частей: холодной матрицы, в которой происходит формообразование изделий (рис.2.4, поз. 10), и значительно более сложной горячей части. Обогреваемые горячие каналы формы постоянно заполнены расплавленным полимерным материалом. Горячеканальная часть формы оснащена усовершенствованными предкамерными узлами впрыска (рис. 2.4, поз. 7, 8, 11) с точечным впуском.
Усовершенствование состоит, в частности, в использовании автономно управляемых игольчатых клапанов с индивидуальным пневматическим или иным приводом. В заданный момент игольчатый клапан перекрывает впускное отверстие (рис. 2.5, б), что не только прекращает течение расплава, но и позволяет практически исключить образование на поверхности изделия неровностей от литников. При работе инжекционный узел ЛМ постоянно сомкнут с формой, действие ее игольчатых клапанов согласовано с движением пластикатора.
Рис. 2.4 Устройство горячеканальной формы
Рис. 2.5 Горячеканальные сопла
1 - плита; 2 - горячеканальная камера; а) клапан открыт; б)клапан закрыт
3 - литниковая шайба; 4 - теплоизоляторы; 1-матрица; 2-сопло; 3-держатель;
5 - воздушный зазор; 6 - втулка установочная; 4-горячеканальная камера;
7 - сопло; 8 - нагреватель сопла; 9 - матрица; 5-игольчатый клапан;
10 - пуансон; 11 - предкамера 6-пневмопривод клапана
Достоинства горячеканальной технологии:
1. Полное отсутствие литниковых отходов.
2. Исключена операция отрыва литника от изделия.
3. Расплав полимера предельно приближен к формообразующей камере, что способствует повышению качества изделий.
4. Это же обстоятельство позволяет получать крупные по размеру изделия (пластмассовая мебель) с минимальной толщиной стенки и, следовательно, более эффективно использовать дорогостоящий полимерный материал.
Недостатки:
1. Ассортимент перерабатываемых полимеров ограничен требованиями термостабильности.
2. Расплав полимера должен быть маловязким (ПТР > 8 г/10').
3. Инжектирование расплава требует увеличения усилия впрыска в пластика торе.
4. Горячий блок формы оснащен высокоточными устройствами терморегулирования и управления.
5. Конструкция, устройство и обслуживание формы существенно сложнее по сравнению с холодноканальными. Все это является причинами высокой стоимости горячеканальных форм, применение которых требует тщательного технико-экономического обоснования (тираж изделий, их рыночная стоимость, продолжительность спроса и др.).
По числу оформляющих гнезд литьевые формы могут быть одно- и многогнездными.
В процессе литья под давлением необходимо контролировать следующие параметры:
- давление литья;
- температуру по зонам материального цилиндра;
- температуру пресс – формы;
- время выдержки под давлением.
Значения этих параметров подбираются в зависимости от свойств выбранного полимера по справочникам. Например температура расплава должна быть на 30 – 40 °С ниже, чем температура деструкции полимера. Разница между температурой нагревателей зоны загрузки и зоны дозирования обычно составляет 10 –20 °С, увеличиваясь от зоны загрузки к соплу.
Таким образом, в данном курсовом проекте выбрана следующая схема производства преформ:
- транспортирование свежего сырья
- сушка приготовленной смеси
- литье под давлением
- разбраковка, упаковка, маркировка
- дробление отходов.
3. ХАРАКТЕРИСТИКА И КОНТРОЛЬ ИСХОДНОГО СЫРЬЯ И ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ
3.1 Характеристика и контроль исходного сырья
Сырьё полиэтилентерефталат (ПЭТ) представляет собой гранулы округлой или цилиндрической формы белого цвета без инородных включений.
Предназначен для изготовления преформ.
Таблица № 3.1 Характеристика и контроль качества сырья и вспомогательных материалов
| Наименование,Хим. формула | ГОСТ или ТУ | Регламентируемые показатели по ГОСТ или ТУ | Норма | Метод контроля |
Полиэтилентерефталат ,  | ГОСТ Р 51695-2000ГОСТ Р 51695-2000ГОСТ Р 51695-2000ГОСТ Р 51695-2000ГОСТ 21553-76ГОСТ 18249 | 1.Содержание влаги и летучихвеществ, не более0,1, в %.2.Содержание остаточногомономера, в %.3.Ударная вязкость,не менее кДж/ м2кгс·см/см2)4. Разрушающее напряжение при растяжении МПа5.Температура плавления °С6. Характеристическая вязкость, дека л/г | 0,0040,023050-70>2550,75-0,86 | ВесовойГазожидкостная хроматографияНамаятниковыхприборахВ соответствии с паспортомДифференциальная сканирующая калориметрияВискозиметрия |
3.2 Характеристика и контроль готовой продукции
Преформы изготавливаются из синтетической полимерной смолы – полиэтилентерефталата пищевого назначения, разрешенного для использования в условиях прямого контакта с пищевыми продуктами Минздравом России.
Поверхность преформы гладкая, без морщин, забоин, не допускаются: облой, воздушные пузыри, инородные включения, кольца влаги. Допускаются царапины и другие дефекты, не влияющие на технологические свойства.
Преформа предназначается для раздутия бутылки, в которые в дальнейшем разливаются все различные напитки.
Таблица № 3.2 Характеристика и контроль качества готовой продукции
| Наименование, Химическая формула | ГОСТ или ТУ | Регламентируемые показатели по ГОСТ или ТУ | Допустимые значения показателя | Метод контроля |
| Преформа для 2 л | ТУ 2297-002-730362-24-2005 | 1. Размеры Высота, мм Диаметр горлышка, мм Толщина стенки преформы, мм Масса ,г2. Содержание ацетальдегида в преформе, ppm3. Внешний вид и контроль напряжений в преформах в поляризованном свете | 140 мм 28 мм3 мм50,5±0,5 г≤5Не допускается загрязнения на внешних и внутренних поверхностях наличие следов масла, влаги, пыли. | Геометрия горловины - комплексный калибр; толщина стенки преформы - магнитный измеритель толщины стенок.Весовой. На весах общего назначения не ниже 3го класса точности с точностью взвешивания ±0,01г.Газовая хроматография на хроматографе.Визуальный. Органолептический с применением штангенциркуля. |
4. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА
4.1 Транспортирование, подготовка и подача сырья
На производство преформ ПЭТ поступает в мягких специализированных контейнерах типа "биг-бег" весом до 1050 кг. Контейнеры автопогрузчиком со склада доставляются в загрузочную (поз. I). Сырье из контейнеров перегружается в силосы (поз. 1)при помощи кран-балки, откуда с помощью пневмотранспорта поступает в бункер осушителя технологической линии (поз. 2) инжекционно-литьевой машины (термопластавтомат) серии НУРЕТ компании "HUSKY INJECTION MOLDING SYSTEM S.A."(поз. 3). Необходимость осушения ПЭТ перед использованием обусловлена гигроскопичностью материала. Процесс удаления влаги осуществляется осушителем фирмы PIOVAN (Италия) (поз. 2).
Процесс сушки осуществляется горячим воздухом (t=185°C), который подготавливается в осушителе, затем проходит через бункер с ПЭТ, забирая из него влагу, и возвращается обратно в осушитель для подготовки к следующему циклу. Отработанный влажный воздух подается на картридж с адсорбентом, где из воздуха удаляется влага. Картридж подвергается регенерации горячим воздухом с температурой 300°С. В осушителе установлено 2 картриджа (один работает на поглощение влаги, другой находится на регенерации). Время сушки составляет 5 часов /10/.
4.2 Литье под давлением
Из бункера осушителя полимер порциями поступает в дозатор литьевой машины. Материальный цилиндр литьевой машины состоит из девяти зон. Каждая зона имеет определенную температуру. От зоны загрузки к зоне дозирования температура увеличивается для уменьшения выделения ацетальдегида. Расплавленный ПЭТ из червячного пластикатора подается в поршневой пластикатор, откуда под давлением подается в пресс-форму, где приобретает форму преформы. Для обеспечения охлаждения пресс-формы в заданном режиме, используется система охлаждения на 7°С. Для удаления образовывающегося конденсата из пресс-формы, установлена система микроклимата пресс-формы. При охлаждении пресс-формы происходит процесс кристаллизации расплавленного материала в форме. После охлаждения преформ, пресс-форма открывается и в ее зону заходит плита робота (поз. 4), в которую переходят преформы для дальнейшего охлаждения, после чего преформы сбрасываются на ленту транспортера, который загружает их в картонные короба.
Все технологические параметры регулируются на сенсорном дисплее.
В зависимости от вида преформы устанавливаются различные нормы технологического режима.
Для 2 л: Температура по зонам 300 – 290°С.
Давление 175*105 Н/м2.
Время охлаждения 2,2 сек.
Объем впрыска 3241,2 см3.
Усилие смыкания формы 300 т.
При изготовлении необходимого количества преформ определенного размера, происходит смена пресс-формы и процесс повторяется.
4.3 Разбраковка, упаковка, маркировка
В процессе литья каждая отлитая партия преформ проходит визуальный осмотр по ГОСТ 166-8989 на соответствие предъявляемых требований.