Производство полимерных труб включает следующие технологические операции:
входной контроль сырья и материалов;
изготовление корпуса трубы методом экструзии;
резка трубной заготовки для получения корпусов труб заданных размеров;
получение плечика трубы литьем под давлением с приформовкой их к корпусу трубы;
обработка поверхности труб коронным разрядом. Нанесение цветной печати на корпус труб.
Лакирование поверхности труб:
сверление отверстия в головках;
навинчивание бушонов;
декорирование поверхности труб тиснением;
контроль готовой продукции;
упаковка.
Трубы полимерные предназначены для упаковки пищевой и косметической продукции, средств бытовой химии и личной гигиены, медицинских мазей и кремов.
Для производства полимерных труб используется в основном полиэтилен различных марок и его сополимеры, а также различные добавки (СКП, модифицирующие).
Для производства труб могут быть использованы технологические отходы их производства, образуемые в процессе экструзии и литья путем добавки их в первичный материал в количестве до 30%. Добавке вторичного сырья должно предшествовать его измельчение.
Трубы полиэтиленовые изготавливаются из базовых марок полиэтилена высокого давления (низкой плотности) (ПЭВД) или смеси ПЭВД и полиэтилена низкого давления (высокой плотности) (ПЭНД) для цилиндрической части и ПЭНД для плечиков, предусмотренных технологическим регламентом в зависимости от назначения труб по заключенному договору с потребителем, или полиэтилена других марок с параметрами и характеристиками соответствующими базовым маркам.
Бушоны для труб изготавливаются из полипропилена, сополимеров пропилена, ПЭНД, соответствующих требованиям нормативной документации на трубы.
Базовые марки полиэтилена и полипропилена, рецептуры добавок, печатных красок, лаков и др. должны быть разрешены к применению Минздравом Украины.
Трубы полиэтиленовые выпускаются по ТУ У 25463020-02-99 "Трубы полиэтиленовые"
На поверхности корпусов труб должны быть отпечатаны красочные рисунки и текст в соответствии с оригиналом, представленным заказчиком и утвержденным в установленном порядке. На конце открытой части корпусов труб, по требованию заказчика, печатается метка из цветов оригинала вдоль труб для ее центрирования по рисунку при наполнении и укупоривании.
Для нанесения на трубы рисунка, текста и метки для центрирования должны применяться краски, выпускаемые по действующей нормативной документации.
На цилиндрическую часть трубы наносится бесцветная (прозрачная) лаковая пленка толщиной 3-5 мкм (обеспечивается технологически) для сохранения цветной печати и придания трубе гладкости и блеска. Лак должен соответствовать требованиям РТМ-27-72-15 или другой нормативной документации и иметь разрешение Минздрава Украины к применению для этих целей.
Трубы могут покрываться золотой и серебряной печатью с помощью горячего тиснения. Смещение отпечатка относительно основного рисунка не должно превышать 0,5 мм.
Бушоны должны быть навинчены на резьбовую часть трубы до упора. Не допускается проворачивание бушона.
Трубы с навинченными на них бушонами должны быть герметичными, не иметь свищей, сквозных порезов.
Комплектующие, сырье и материалы должны проходить входной контроль. Приемка должна производиться на основании паспортов или сертификатов поставщика, удостоверяющих качество.
Показатели свойств сырья, материалов, полуфабрикатов, имеющие принципиальное значение в технологическом процессе, должны контролироваться в лаборатории завода на их соответствие данным, указанным в паспортах и сертификатах на материал.
Размеры труб должны соответствовать размерам, указанным на рисунке 1 и в таблице 1 (основа трубы).
В зависимости от назначения согласно ТУ У 25463020-02-99 трубы выпускаются заводом следующих типов:
трубы типа АК с метрической резьбой (рисунок 2);
трубы типа ВК с инжекционным наконечником (рисунок 3);
трубы типа СК с трапецеидальной резьбой (рисунок 4).
Рис.1
Таблица 1
| Номинальный диаметр | Наружный диаметр d ±0,2 | Длина трубы l | Толщина Стенки, S1 ±0,03 | Толщина плечика S2 ±0,2 | Радиус г |
| 13,5 | 13,7 | до90±1 | 0,4 | 1,0 | |
| 16,2 | до 100±1 | 0,4 | 1,2 | ||
| 19,2 | до 120±1,2 | 0,4 | 1,2 | 2,5 | |
| до 150±1,5 | 0,4 | 1,2 | 2,5 | ||
| до 175±1,6 | 0,5 | 1,2 | |||
| до 175±1,8 | 0,5 | 1,2 | |||
| до 165±2,0 | 0,5 | 1,2 | |||
| до 165±2,2 | 0,5 | 1,3 | |||
| до 180±2,2 | 0,5 | 1,5 | |||
| 1) Размеры указаны в мм | |||||
| 2) Каждая длина может быть заказана до зависящего от номинального диаметра максимального значения. |
Рис.2 Форма горлышка трубы типа АК с метрической резьбой
Таблица 2
| Резьба горлышка | Отверстие горлышка | Диаметр пояска | Длина резьбы | Высота пояска | Номинальный диаметр для труб |
| d1 8g | d2 ±0,2 | d3 | h1 ±0,2 | h3 | |
| М7 | 3,5 | 7,2 | 4,7 | 0,4 | 13,5 |
| М9 | 9,2 | 0,4 | 16; 19; 22 | ||
| М11 | 5,5 | 11,2 | 5,7 | 0,5 | 19; 22; 25; 30; 35 |
| М 15x1,5 | 15,2 | 0,5 | 25; 30; 35; 40; 50 | ||
| Отверстия горлышка труб s меньших размеров по договоренности Смещение оси отверстия d2 относительно резьбы d1 не более 0,3 мм 3) Размеры указаны в мм |
Рис.3 Форма горлышка трубы типа ВК с инжекционным наконечником
Таблица 3
| Резьба горлышка | Отверстие горлышка | Диаметр пояска | Диаметр конуса | Диаметр наконечника | Длина резьбы | Длина наконечника | Высота пояска | Номинальный диаметр для труб |
| d1 8g | d2 ±0,2 | d3 | d4 0,2 | d5 | h1 ±0,2 | h2 ±0,4 | h3 | |
| Mllxl,25 | 2,5 | 11,2 | 7,3 | 5,8 | 0,5 | 25; 30; 35; 40 | ||
| M15xl,5 | 5,5 | 15,2 | 9,8 | 0,5 | ||||
| Смещение оси отверстия d2 относительно резьбы d1 не более 0,3 мм. 2) Размеры указаны в мм. |
Рис.4. Форма горлышка трубы типа СК с трапецеидальной резьбой
Таблица 4
| Резьба горлышка | Отверстие горлышка | Диаметр пояска | Уплотни-тельный гофр | Длина резьбы | Высота пояска | Номинальный диаметр для труб |
| d1 8g | d2 ±0,2 | d3 | d4 0,2 | h1 ±0,2 | h3 | |
| Тр 22x3 | 23,4 | 10,2 | 40; 50 | |||
| Отверстия горлышка трубы меньших размеров по договоренности Смещение оси отверстия d2 относительно резьбы d1 не более 0,3 мм 3) Размеры указаны в мм |
Выпуск труб других типоразмеров и из других видов сырья, не предусмотренных данным технологическим регламентом, оформляется картой отклонения или извещением об изменении в установленном порядке.
Полиэтиленовые трубы не являются токсичными изделиями. Использование их при нормальных комнатных или атмосферных условиях не требует специальных мер предосторожности.
Свободный край корпуса труб должен быть обрезан ровно. В горловине труб не должно быть заусенцев и пластмассовой осыпи, стружки.
Красочный отпечаток должен быть четким. Допускается:
незначительные отклонения цветов и оттенков от образца-эталона не являются браковочным и претензионным признаком;
наличие полосы до 2 мм перекрытия круговой печати.
Покрытие труб должно быть устойчивым к воде, не должно стираться, размываться или облущиваться.
Лаковая пленка покрытия труб должна иметь ровную блестящую поверхность без посторонних включений.
Допускается:
наличие утолщения пленки на отдельных участках труб, выдерживающие испытания на эластичность лаковой пленки на трубе при изгибе;
наличие точечных включений смолы лака.
Трубы для упаковки, косметической продукции, средств личной гигиены, и кремов должны соответствовать следующим показателям:
трубы не должны придавать дистиллированной воде постороннего запаха и привкуса выше I балла и изменять цвет и прозрачность дистиллированной воды.
концентрация формальдегида в водной вытяжке на должна превышать 0,1 мг/л.
При несоответствии этим требованиям допускается использовать трубы для упаковки средств бытовой химии.
Таблица 5. Зависимость массы трубы от ее типа
| Тип трубы | Масса, г | Масса трубы | |
| Корпуса | Головки | ||
| АК-25х145хМ15х1,5 | 5,682 | 1,03 | 6,712 |
| АК-30х170хМ15х1,5 | 8,007 | 1,3 | 9,307 |
| АК-35х170хМ15х1,5 | 9,366 | 1,8 | 11,166 |
| АК-40х185хМ15х1,5 | 11,660 | 2,46 | 14,120 |
| АК-50х185хМ15х1,5 | 14,614 | 3, 19 | 17,804 |
Трубы могут выпускаться натурального цвета или окрашенными в массе в различные цвета.
Изготовление полиэтиленовых труб осуществляется путем выдавливания рукавной заготовки через кольцевую щелевую головку с последующей вакуумной калибровкой в экструзионных агрегатах фирмы АН ХАРНГ КО ЛТД, порезкой трубчатой заготовки на отрезки заданной длинны (корпус труб), формирование головки труб с приформовкой их к корпусу методом литья под давлением на вертикальных литьевых машинах модели СС-32SBD и CC-36SBD, обработкой корпуса трубы коронным разрядом, нанесением на него многоцветной печати офсетным способом, структурированием (отверждением) типографских красок путем фотохимической полимеризации, лакированием печатного изображения, сушкой лака в сушильной камере, с последующим сверлением отверстия в головке трубы на сверлильном станке, навинчиванием бушонов и, если это предусмотрено дизайном трубы, декорированием путем горячего тиснения.
Технологическая схема производства полиэтиленовых труб состоит из следующих стадий
1. Подготовка и загрузка сырья.
2. Приготовление композиций.
3. Экструзия полиэтилена с формированием рукавной заготовки.
4. Вакуумная калибровка рукава, вытяжка его, охлаждение, разрезка трубчатой заготовки на корпуса.
5. Формирование головки труб с приформовкой их к корпусу методом литья под давлением.
6. Обработка корпусов труб коронным разрядом, нанесение многоцветной печати, структурирование (отверждение) печатных красок фотохимической полимеризацией.
7. Лакирование печатного изображения и сушка лака
8. Сверление отверстия в головках труб.
9. Навинчивание бушонов на головку трубы.
10. Декорирование труб путем горячего тиснения.
11. Упаковка готовой продукции, транспортировка ее на склад и хранение.
12. Переработка отходов производства.
Сырье на завод поступает на машинах в мешках. С машин сырье перегружается на электрокары или подъемник и доставляется на склад хранения сырья.
Растаривается сырье в мешках вручную. При организации узла растарки допускается доставка сырья на завод в полимеровозах.
Склад сырья и узел растарки располагаются отдельно и предназначены для временного хранения сырья.
Перед использованием сырья в производстве оно должно быть выдержано в цехе не менее 24часов.
1. Подготовка и загрузка сырья
В зависимости от вида выпускаемой трубы композиция для экструзии и литья под давлением может состоять из одной марки полиэтилена, либо из смеси различных марок полиэтилена с введением в композицию пигментов, суперконцентратов красителей, модифицирующих и скользящих добавок, дополнительных стабилизаторов или вторичного сырья. Перед приготовлением композиций растаренное сырье должно быть доставлено на участок приготовления композиций.
2. Приготовление композиций
Смешение компонентов композиции осуществляется в смесителе типа "пьяная бочка".
Загрузка компонентов композиции осуществляется путем весового или объемного дозирования на основании технологической карты, в которой указан состав приготавливаемой композиции.
Композиция требуемого состава должна быть приготовлена в количестве, необходимом для выполнения заказа на данный вид трубы. Приготовление композиции должно осуществляться централизованно, при строгом соблюдении рецептур загрузки.
Контроль осуществляет сменный мастер.
Время смешения компонентов в смесителе 15-20 мин при комнатной температуре.
Приготовленные композиции из смесителя "пьяная бочка" выгружаются в шлюзовые хранилища вручную или с помощью пневмотранспорта.
Составы композиций для приготовления различных видов труб приведены в таблице 8.
Таблица 8
| № трубы | Характеристика трубы | Диаметр | Содержание ингредиентов, масс. % | ||||
| ПЭВД | ПЭНД | Концентрат пигмента | Полимерный модификатор | Скользящая добавка | |||
| 1М | мягкая | - | 0-3 | - | 0-3 | ||
| 2М | -/- | - | 0-3 | - | 0-3 | ||
| 3М | -/- | - | 0-3 | - | 0-3 | ||
| 4М | -/- | - | 0-3 | - | 0-3 | ||
| 5М | -/- | - | 0-3 | - | 0-3 | ||
| 1С | средняя | 0-3 | 0-3 | ||||
| 2С | -/- | 0-3 | 0-3 | ||||
| 3С | -/- | 0-3 | 0-3 | ||||
| 4С | -/- | 0-3 | 0-3 | ||||
| 5С | -/- | 0-3 | 0-3 | ||||
| 1Ж | жесткая | 0-3 | 0-3 | ||||
| 2Ж | -/- | 0-3 | 0-3 | ||||
| 0-33Ж | -/- | 0-3 | 0-3 | ||||
| 4Ж | -/- | 0-3 | 0-3 | ||||
| 5Ж | -/- | 0-3 | 0-3 |
Приготовленные композиции выгружаются из смесителя вручную или пневмотранспортом в шлюзовые накопители, из которых с помощью пневмотранспорта или вручную подаются в загрузочные бункеры экструдеров или литьевых машин.
3. Экструзия полиэтилена с формированием трубной заготовки
Перед пуском агрегата проверяется состояние узлов механизмов и их исправность, наличие смазки, величина зазора кольцевой щели головки, наличие и надежность крепления заземляющих устройств.
Включается обогрев зон цилиндра и формующей головки экструдера, которые, в зависимости от показателя текучести расплава сырья и состава композиции нагреваются до температур, указанных в таблице 9 или технологической карты.
Открывается вентиль водопроводной сети для охлаждения зон цилиндра и шнека, а также калибрующей системы и охлаждающих ванн.
По достижении данных температур машина выдерживается на данном тепловом режиме не менее 2-х часов для экструдера ЕДС -01 и не менее 3-х часов для экструдера ДС-02.
На период пуска экструдера после длительной аварийной остановки температурный режим завышают на 15-25°С во избежание чрезмерных нагрузок на привод шнека и головку. Конкретный, для данного вида сырья, температурный режим, скорость вращения шнека, указаны в табл.9.
В случае поступления нового сырья, импортного сырья, сырья из новых производств и др. технолог цеха производит корректировку технологических режимов, указанных в табл.9. Критерием при этом является получение корпусов труб, отвечающих требованиям ТУ У 25463020-02-99
В период подготовки машины к запуску производится установка кольцевого зазора по щупу.
Обогрев корпуса производится электрическими нагревателями, сгруппированными в 4 тепловые зоны, формующая головка имеет 3 электронагревателя. Установка режимов осуществляется согласно таблицы 9.
Температура по тепловым зонам экструдера регулируется автоматически в пределах 0-185°С (в зависимости от сырья). Примыкающий к загрузочному отверстию участок корпуса имеет систему водяного охлаждения до t=20° С, предотвращающего перегрев материала и его "запекание" в зоне загрузки.
Таблица 9
| № трубы | Температура по зонам цилиндра, 0С | Температура головки, 0С | Показания тахометра | Вакуум | Температура, 0С | ||||||||
| Шнека | Конвеера | Ванна | Втулка | ||||||||||
| 1М | 8-10 | ||||||||||||
| 2М | 8-10 | ||||||||||||
| 3М | 8-10 | ||||||||||||
| 4М | 8-10 | ||||||||||||
| 5М | 8-10 | ||||||||||||
| 1С | |||||||||||||
| 2С | |||||||||||||
| 3С | |||||||||||||
| 4С | |||||||||||||
| 5С | |||||||||||||
| 1Ж | |||||||||||||
| 2Ж | |||||||||||||
| 3Ж | |||||||||||||
| 4Ж | |||||||||||||
| 5Ж |
Для улучшения качества труб, сокращения потерь от обрыва рукава, задержки инородных веществ в материалах на экструзионных линиях установлены фильтрующие сетки.
Количество фильтрующих сеток и частота их чистки зависит от качества перерабатываемого сырья и состава композиции трубы и толщины ее стенки (Ориентировочно - для труб диаметром до 40 мм - 2 сетки, 50 мм - 3 сетки. При добавлении вторичного сырья количество сеток увеличивают на одну)
Средняя частота чистки сеток -один раз в 3 дня или при переходе на другой цвет.
Пуск экструдера производят на малых оборотах шнека, которые в дальнейшем повышаются. Скорость набора частоты вращения на более 5 оборотов шнека за 5 мин (не более 200 по показаниям тахометра).
Шибер на подачу материала из загрузочного бункера в первый момент должен быть обязательно закрытым.
После пуска шнека открывание шибера производится постепенно.
Скорость вращения шнека в зависимости от показателя текучести расплава подбирается практически в пределах паспортных данных оборудования и исходя из внешнего вида корпуса труб (отсутствие царапин, щелей, разрывов).