Профильные изделия - сайдинг, виниловая вагонка, профили строительного назначения: оконные профили, подоконники, двери и пр. широко применяются в строительстве и в мебельной промышленности. Геометрические формы и размеры профильных изделий определяются их назначением и потому весьма разнообразны. Для их изготовления используют главным образом поливинилхлорид, жесткий или пластифицированный.
Гранулированный полимерный материал пневмозагрузчиком подается в бункер экструдера, где нагревается, пластицируется и в виде расплава под давлением подается в формующую головку, из которой отформованный профиль поступает в калибратор и далее в охлаждающую ванну. Для отвода профиля служит тянущее устройство. Толщина стенки профиля и правильность его геометрической формы контролируются бесконтактным измерительным устройством. Для нанесения надписей тиснением или печатью служит счетно-маркирующее устройство. Затем профили нарезаются на отрезки заданной длины дисковой или гильотинной пилой, перемещающейся вдоль изделия со скоростью его отвода, и укладываются манипулятором в штабеля.
Все стадии технологического процесса производства профиля неразрывны и выполняются на одной линии непрерывного действия.
Для переработки ПВХ применяются одношнековые и двухшнековые экструдеры со шнеками, вращающимися в противоположных направлениях и витками плотного зацепления.
Все чаще начинают использоваться технологии соэкструзии и ламинирования изделий декоративными покрытиями.
На рисунке схематически показано устройство головки для производства сложного профиля закрытого типа.
Схема формующей головки для изготовления сложного полого профиля: 1 - корпус; 2 - дорн; 3 - дорнодержатель; 4 - мундштук; 5 - регулировочные винты
При формовании профилей размеры и форма готового изделия определяются, в том числе, и эластическим восстановлением экструдата на выходе из мундштука, вытяжкой профиля под действием собственной массы или тянущего устройства и усадкой полимера при его охлаждении. На форму готового изделия влияют также трение материала о рабочие поверхности, вызывающее замедленное течение расплава в узких сечениях, и неодинаковая скорость охлаждения различных по толщине сечений сложного профиля.
Мундштук вращением регулировочных винтов может смещаться в радиальном направлении относительно дорна, что необходимо для выравнивания скоростей расплава по периметру изделия и регулировки толщины его стенки.
Длина формующей части зависит от толщины сечения; обычно их соотношение лежит в пределах 10:1 - 15:1. Оно уменьшается при переработке высоковязких полимеров, и, наоборот, при необходимости экструзии с высокой скоростью длину формующей части следует увеличить.
Сложность калибровки - основная проблема при производстве профилей. Как правило, к профильным изделиям не предъявляется особенно жестких требований по точности размеров; поэтому зачастую калибрующее устройство совмещается с охлаждающей ванной и предназначается главным образом для предотвращения чрезмерной деформации профиля в процессе охлаждения. Из-за трудностей изготовления калибрующие насадки сложного профиля заменяют набором калибрующих латунных или медных пластин. При формовании профилей сложной формы их количество может быть довольно значительным (10-15 и более). Для получения изделий с точными размерами, а также формования полых профилей, калибрование проводят с помощью обычных насадок, преимущественно с использованием вакуума.
Для охлаждения тонкостенных профилей (сайдинг, прокладки и т. д.) с успехом применяют ленточные транспортеры с прижимным роликом, иногда прибегая к дополнительному обдуву изделия воздухом. Воздушное охлаждение широко используется при экструзии и более толстых изделий. Охлаждение осуществляют, орошая движущийся профиль, либо пропуская его через ванну (последнее особенно часто при значительной толщине). Длина охлаждающих устройств 3-10 м, они, как правило, выполняются в виде разъемных секций, приспособленных для быстрого монтажа и демонтажа.
После охлаждения профиль подается с помощью тянущего устройства на намотку или резку.
Особенность производства ПВХ-профилей заключается в том, что поливинилхлорид - один из наименее стабильных карбоцепных промышленных полимеров. В процессе переработке он подвергается термической, термоокислительной, термомеханической и механической деструкции. Поэтому в состав композиции добавляют различные стабилизаторы, модификаторы, пластификаторы, смазки, наполнители.
Стабилизаторы должны уменьшать термоокислительную деструкцию поливинилхлорида, предотвращать старение полимера, вызванное действием УФ-излучений, защищать материалы от вредного воздействия микроорганизмов.
Смазки увеличивают поверхностное скольжение композиции, препятствует пригоранию трудноперерабатываемых смесей в экструзионных машинах.
Пластификаторы позволяют получать изделия с повышенной ударной вязкостью, заданной эластичностью, увеличивают морозостойкость и огнестойкость материала. Для жестких изделий рекомендуется добавлять не более 5 м.ч. пластификатора на 100 м.ч. ПВХ.
Модификаторы повышают сопротивление материалов к ударным нагрузкам, сокращают время плавления композиции, улучшают реологические свойства расплава.
Наполнители придают изделию улучшенные физико-механические характеристики, увеличивают светостойкость, снижают стоимость композиции. Количество вводимого наполнителя не должно превышать 50 м.ч. на 100 м.ч. ПВХ.
Мел является одним из важнейших наполнителей для ПВХ. Он дополнительно стабилизирует поливинилхлорид, уменьшает усадку и придает размерам изделий стабильность, увеличивает жесткость, твердость и теплостойкость материала, а также уменьшает дымообразование.
Многие производители предлагают комплексные добавки (аддитивы), в состав которых уже входит смесь стабилизаторов с синергическим действием и смазки. Недавно на российском рынке появился новый продукт - премикс: готовая композиция ПВХ для производства определенного вида изделия.
светопрозрачный кровля пластик профилированный
Заключение
Профилированный поливинилхлорид также бывает светопрозрачным, и находит применение, в том числе, для обустройства крыш и навесов. По мнению специалистов, профилированный ПВХ - один из самых недорогих материалов, применяемых для строительства прозрачных кровель. Его используют в некапитальных сооружениях. Специалисты считают, что при монтаже прозрачной профилированной ПВХ кровли требуется обрешетка с шагом 40 на 40 см. Поскольку кровля прозрачная, в качестве обрешетки иногда используют нестандартную, оригинальную конструкцию, выполняющую ту же функцию. Например, специальные пластиковые профили. Но в любом случае, коль просматриваться кровля насквозь, значит, обрешетка должна быть более привлекательна, чем необструганная древесина.
Стоит отметить, что в широком ассортименте на рынке представлен непрозрачный ПВХ профиль, имеющий самые разнообразные цвета, оттенки и форму гофрирования. По оценкам специалистов, разноцветный профилированный ПВХ широко используют при строительстве заборов, и тех же навесов, поскольку не во всех случаях в качестве крыши уместен прозрачный ПВХ профиль. С целью затенения от солнца, наоборот, больше подходит непрозрачный материал светлых тонов, а лучше всего - белый, поскольку отражает солнечные лучи. Эксперты считают, что, несмотря на легкий вес и относительную хрупкость некапитального сооружения, навесы их ПВХ хорошо "переживают" зимы в нашем климате, выдерживают высокую влажность, снег, дождь, и колебания температуры от минус 40 до плюс 50 градусов.
Список литературы
1. Химический энциклопедический словарь. Гл. ред. И. Л. Кнунянц. - М.: Советская энциклопедия, 1983.
2. Каталог фирмы ONDEX.
. Спецификации листов ПФХ.