Листы из пластика — все, что вам нужно знать

Область применения  пластиковых листов очень разнообразна. Существуют  различные типы листов: гладкие, волнистые, сплошные и полые. Эти пластиковые листы используются для множества сфер применений, среди которых кровля, выставочные стенды, перегородки, покрытия, стены, теплицы, полки, кожухи электрооборудования и даже защитные пленки для панелей.

Пластиковые листы представляют собой плоские, непрерывные куски пластика, которые обычно являются относительно жесткими. Листы из пластика могут быть и тонкими, но, как правило, типичные пластиковые листы более прочные, чем полимерная пленка, которую можно сворачивать и изгибать без какого-либо специального оборудования. 

Если вы регулярно работаете с пластиком, вы, вероятно, хорошо знакомы с основными свойствами полимерных листов. Тем не менее, многие профессионалы отрасли привыкли к тем материалам, которые они уже используют, что могут не уделять много внимания процессу производства пластиковых листов, или всем различным типам материалов, доступным для различных целей или вариантов использования. 

Не важно, только начинаете ли вы знакомство с мощным миром пластика или уже хорошо знаете про все качества конкретных пластиковых листов, в этой статье вы найдете много полезной информации по полимерным листам, которую вы, возможно, не рассматривали. 

Пластмассовое сырье является твердым или эластомерным при комнатной температуре, поэтому во время обработки пластик нагревается, чтобы сделать его пригодным к формованию. Необходимость нагрева для изготовления пластиковых листов и других изделий из пластика делает очень важным критерий выбора оптимальных характеристик нагревателей. Поэтому в нашей статье мы также рассмотрим типы и параметры нагревательных элементов, которые используются при производстве пластиковых листов.

Базовые знания о пластиковых материалах

Пластмассы подразделяются на «термопластичные пластмассы» термопласты и «термореактивные пластмассы» реактопласты в соответствии с их технологическими характеристиками.

• Термопласты  можно многократно нагревать и формовать, также они пригодны к вторичной переработке. Самыми популярными термопластами являются ПЭТ, ПП, ПВХ, АБС и т. д. 

• Термореактивные пластмассы после процесса нагрева и охлаждения затвердевают окончательно. Молекулярные цепочки образуют химическую связь и становятся стабильной структурой, поэтому даже при повторном нагревании реактопласты не могут перейти в расплавленное жидкое состояние. Эпоксидная смола и каучук являются примерами термореактивных пластиков.

Как изготавливаются пластиковые листы?

На сегодняшний день существует огромное количество разнообразных  пластиковых материалов. Таким образом, определенные процессы и используемые полимеры могут немного отличаться. Тем не менее, основы производства изделий из полимеров практически одинаковы для большинства популярных изделий из листового пластика. 

К термопластам относятся такие популярные материалы, как акрил и поликарбонат, которые можно легко формовать или плавить при нагревании до определенной степени, хотя температура плавления каждого полимера различается.

Каковы общие процессы производства пластмасс?

Со всеми этими процессами вы можете детально ознакомиться в наших статьях в соответствующих разделах. Тут же мы подробнее рассмотрим только процесс экструзии для производства пластиковых листов.

Процесс изготовления пластиковых листов

Рассмотрим процесс изготовления пластиковых листов на примере изготовления листа ПЭТ. Основное производственное оборудование, используемое при производстве  прозрачного ПЭТ-листа: кристаллизатор, сушильная камера, экструдер с плоской фильерной головкой, трехвалковая полировальная машина.

Кристаллизация

ПЭТ — полукристаллический термопласт. В зависимости от последующего использования, его гигроскопические характеристики означают, что этот материал должен быть высушен при температуре от 130°C до 180°C в течение 4-6 часов перед термической обработкой.  Во время сушки температура > 80°C приводит к изменению структуры из аморфной в кристаллическую. Как только эта точка стеклования превышена, материал на короткое время становится мягким; он меняется от прозрачного и блестящего до молочно-белого и матового. Особенно разрушительными в этом процессе являются его более или менее сильные клейкие свойства, которые могут привести к комкообразованию во время сушки в сушильном контейнере и нарушить производство. Именно для этого используется кристаллизатор. 

ПЭТ кристаллизатор состоит из бункера с перемешивающим шнековым устройством внутри  и бункера с системой нагрева воздуха, в которой могут использоваться воздушные металлические или керамические сухие ТЭНы. Использование мешалки в кристаллизаторе предотвращает агглютинацию и комкование при изменении кристаллической структуры. Последующая сушка может производиться в обычном сушильном контейнере без каких-либо ограничений. Кристаллизация занимает от 30 минут до 90 минут, а температура нагрева составляет менее 149°C.

Сушка

В условиях высокой температуры нагрева в экструдере вода может вызвать гидролитическую деградацию ПЭТ, что приведет к снижению его характеристической вязкости, а его физические свойства, особенно ударная вязкость, будут снижаться с уменьшением молекулярной массы. Поэтому перед экструзией расплава ПЭТ должен быть высушен для снижения содержания влаги, которое должно быть менее 0,005%. Для сушки используется адсорбционная сушилка.  

Основными условиями для производства прозрачных листов ПЭТ являются время сушки и контроль точки росы горячего воздуха. Эффект сушки напрямую определяет физико-механические свойства и производство листа. Следует обратить внимание на контроль температуры и времени сушки при сушке. Температура и время сушки не могут быть ни слишком высокими, ни слишком низкими. 

Экструзионное формование

После кристаллизации и сушки ПЭТ превращается в высокотемпературный полимер с очевидной температурой плавления. Температура формования высокопрочного полимера высока, а диапазон регулирования температуры узок. Барьерный шнек, предназначенный для полиэстера, используется для отделения нерасплавленных гранул от расплава, что помогает поддерживать более длительный процесс сдвига и увеличивает производительность экструдера. 

Высушенный пластик подается в цилиндр и нагревается до нужной температуры при помощи трения и кольцевых электронагревателей, размещенных на внешней стороне цилиндра. Если температура расплава превышает 280°C, лист ПЭТ будет обесцвечиваться или разлагаться, поэтому температуру расплава необходимо контролировать ниже 280°C. Так как нужно не только нагреть до нужной температуры пластик, но и не допустить его перегрева, зачастую для производства пластиковых листов на экструдере используются кольцевые нагреватели с охлаждением. Это могут быть специальные миканитовые или керамические нагреватели с воздушным охлаждением или же литые латунные и алюминиевые кольцевые ТЭНы с водяным охлаждением.

После прохождения по цилиндру пластик поступает на формующую головку. Для производства плоских листов пластика применяется гибкая головка штампа с обтекаемыми направляющими стержнями. Кромка штампа заострена и сужается. Обтекаемый канал потока и гладкая кромка матрицы обеспечивают высокую гладкость готового изделия. Плоская формующая головка также требует дополнительного нагрева. В качестве нагревательных элементов чаще всего используются плоские рамочные алюминиевые или миканитовые нагреватели, способные производить равномерный нагрев фильеры со всех сторон или же патронные ТЭНы, которые будут вставляться в просверленные на формующей головке отверстия. Также изготавливают формующие головки со специальными каналами для размещения нагревателей, куда можно установить металлический ТЭН определенной формы или же гибкий формируемый ТЭН.

Каландрирование

Расплав поступает в трехвалковый каландр сразу после выхода из головки экструдера для каландрирования и охлаждения. Расстояние между трехвалковым каландром и головкой экструдера обычно составляет около 8 см, потому что, если расстояние слишком велико, лист будет легко провисать и возникнут морщины, что приведет к плохой отделке листа. Кроме того, из-за слишком большого расстояния отвод тепла и охлаждение происходят слишком медленно, и кристаллы становятся белыми, что не способствует каландрированию. Трехвалковый каландр состоит из трех валков, ось среднего вала зафиксирована, а температура поверхности вала составляет 40℃-50℃ во время охлаждения и каландрирования.  Температура верхнего и нижнего роликов составляет 30–60 ℃ и 52–68 ℃ соответственно. Три ролика должны обеспечивать синхронизацию скоростей. Скорость охлаждения должна быть выше скорости экструзии,  чтобы компенсировать расширение материала, когда он выходит из матрицы, и ослабить внутреннее напряжение листа, чтобы морщины исчезли. ПЭТ будет кристаллизоваться в диапазоне 100–250 ℃, а оптимальная температура кристаллизации составляет 140–180 ℃, когда кристаллизация может быть завершена за несколько секунд.

Зазор режущей кромки головки определяет плоскостность и однородность толщины листа. Температура трех валков играет ключевую роль в прозрачности листа и указывает на гладкость. Расплав ПЭТ должен быстро избегать температурной зоны с самой высокой скоростью кристаллизации и мгновенно изменять температуру плавления. Она падает ниже температуры кристаллизации, поэтому расстояние между головкой и валком каландра особенно важно.

Прокатка

Лист выходит из каландрового валика и при помощи направляющего валика поступает в тяговое устройство. Компонентами тягового устройства являются активный резиновый ролик и пассивный резиновый ролик.

Где купить листы из пластика?

Рынок пластиковых листов в настоящее время очень большой. За последние несколько лет он значительно вырос и, как ожидается, продолжит двигаться по этой траектории. Пандемия также сильно повлияла на спрос на пластиковые листы. Эти материалы часто использовались в качестве защиты от чихания, лицевых щитков и защитных барьеров в медицинских учреждениях и на предприятиях первой необходимости. По мере того, как организации начинают приспосабливаться к своим новым нормам, многие из этих функций безопасности, вероятно, останутся, и учреждения продолжают находить новые способы сделать свои помещения более безопасными для всех. 

Пластиковая промышленность, конечно, ощутила последствия проблем с цепочками поставок и экономических потрясений, как и любой другой бизнес в 2022 году. Однако простота производства, транспортировки и настройки большого количества пластиковых листов в больших масштабах делает этот продукт по-прежнему широко доступным для многих сфер промышленности по всему миру. 

Если вы являетесь производителем листов из пластика и вам требуется замена нагревателей на оборудовании, обращайтесь к специалистам Полимернагрев по телефону, указанному на сайте. Но если вы просто ищете уже готовые качественные пластиковые листы, мы можем порекомендовать вам надежного поставщика - интернет-гипермаркет полимерных материалов и изделий из пластиков PLAST.RU. На портале plast.ru вы найдете обширный ассортимент пластиковых материалов, от поликарбоната до композитных материалов.

Типы листов из пластика

На сайте компании вы можете купить пластиковые листы таких типов:

• Полипропиленовые листы (ПП), а также листы из ПВД и ПНД (высокого и низкого давления). Этот пластик представляет собой термопластичный полимер и второй по распространенности синтетический пластик в мире. Его широкое применение и популярность несомненны, поскольку полипропилен является одним из самых гибких термопластов на планете. Хотя полипропилен прочнее полиэтилена, он все же сохраняет гибкость. Он не трескается при повторяющихся нагрузках. Прочные, гибкие, термостойкие, кислотостойкие и дешевые полипропиленовые листы используются для изготовления лабораторного оборудования, автомобильных запчастей, медицинских приборов и контейнеров для пищевых продуктов.

• Усиленные листы из АБС пластика, АБС+ПММА, АБС+ПК. Созданный путем полимеризации стирола и акрилонитрила в присутствии полибутадиена, АБС-пластик является прочным, гибким, глянцевым, легко поддающимся обработке и ударопрочным. Благодаря относительно низкой стоимости производства листы из АБС-пластика обычно используются в автомобильной и холодильной промышленности, а также в таких продуктах, как коробки, датчики, защитные головные уборы, багаж и детские игрушки.

• Ударопрочные листы из УПП (ударопрочный полистирол). Преимущество УПП в том, что этот материал обладает очень высокой прочностью и жесткостью. Пластины ударопрочного полистирола очень гладкие, что обеспечивает хорошую гладкость формы в процессе формования. Изделия из полистирола идеально подходят для процессов нагрева и охлаждения и поэтому являются одними из самых популярных продуктов для вакуумного формования.

• Прозрачные и матовые листы из СПС (светотехнический полистирол). Светорассеивающие листы полистирола разработаны специально для световой рекламы и ламп освещения, является более дешевой альтернативой акриловому стеклу и широко применяется при изготовлении любых конструкций с внутренней подсветкой.

• Поликарбонатные листы (ПК). Прозрачные поликарбонатные листы в тридцать раз прочнее акрила, а также легко обрабатываются, формуются, термоформуются или холодным формованием. Несмотря на исключительную прочность и ударопрочность, поликарбонатный пластик обладает присущей ему гибкостью конструкции.

• Геотекстиль, геосетка, георешетка. Такие материалы используются в строительстве дорог и инженерных сооружений для повышения надежности и долговечности конструкций.

• Композитные панели. Используются для декоративной отделки зданий и как несущие элементы рекламных конструкций.

Компания plast.ru так же является официальным поставщиком в России инструментов для монтажа и сварочного оборудования для пластиков. Именно для того, чтобы клиент получил возможность приобрести все необходимое в одном месте, plast.ru расширил ассортимент и активно продвигает самый большой полимерный онлайн - гипермаркет. Предлагаемые для клиентов товары, выпускаются как под собственной торговой маркой «PLAST.RU», так и на партнерских условиях от проверенных производителей, известных в России и в мире.

Материалы и оборудование, предлагаемые на маркетплейсе отвечают высоким стандартам качества, создаются на передовых отечественных и западных производствах с применением современных технологий экструзии.