Спосіб переробки матеріалів на основі високомолекулярних сполук

Корисна модель належить до переробки термопластичних полімерних матеріалів і приготування композицій на їх основі й може бути використана в полімер-переробній, гумотехнічній, хімічній, харчовій, будівельній та інших галузях промисловості. Одним з нагальних питань переробки полімервмісних матеріалів, яка характеризується суттєвою енергоємністю, є заощадження енергетичних ресурсів. З цією метою здійснюють теплоізолювання елементів обладнання або на стадіях формування таких матеріалів використовують теплоту інших технологічних операцій. Так, відомий спосіб переробки матеріалів на основі високомолекулярних сполук, при реалізації якого завантажують сировину в технологічне обладнання, пластично її деформують і потім формують, при цьому перед завантажуванням сировину або щонайменше один з її компонентів підігрівають на обладнанні попередньої обробки [Любартович С.А. Изготовление резиновых профилей. - Л.: Химия, 1986. - С.28, рис.12]. Цей спосіб дозволяє ефективно переробляти найрізноманітніші матеріали, проте необхідність попереднього їх підігрівання на окремому обладнанні вимагає додаткових витрат енергії. Найбільш близьким за технічною суттю до пропонованої корисної моделі є спосіб переробки матеріалів на основі високомолекулярних сполук, при реалізації якого завантажують сировину в технологічне обладнання, пластично її деформують і потім формують, при цьому здійснюють повітряне охолодження щонайменше одного з елементів технологічного обладнання, зокрема матеріального циліндра черв'ячного екструдера [Лукач Ю.Е., Петухов А.Д., Сенатос В.А. Оборудование для производства полимерных пленок. - М.: Машиностроение, 1981. рис.13, с.46]. Як і аналог, що розглянуто, зазначений спосіб є досить ефективний, проте він так само досить енергоємний через скидання в атмосферу підігрітого повітря, одержаного в результаті охолодження елементів технологічного обладнання. В основу корисної моделі покладено задачу розробити такий спосіб переробки матеріалів на основі високомолекулярних сполук, при реалізації якого нові умови виконання дій забезпечили б зменшення витрат енергії на розігрів композиції до температури формування за рахунок використання теплоти повітря, підігрітого в результаті охолодження елементів технологічного обладнання, а отже - і знизили би енергоємність і собівартість одержуваних виробів. Поставлена задача вирішується тим, що в способі переробки матеріалів на основі високомолекулярних сполук, при реалізації якого завантажують сировину в технологічне обладнання, пластично її деформують і потім формують, при цьому здійснюють повітряне охолодження щонайменше одного з елементів технологічного обладнання, згідно з пропонованою корисною моделлю новим є те, що перед завантажуванням сировину або щонайменше один з її компонентів обробляють повітрям, одержаним після охолодження одного або декількох елементів технологічного обладнання. У найприйнятніших прикладах реалізації способу оброблення сировини або щонайменше одного з її компонентів здійснюють повітрям, одержаним після охолодження приводного двигуна технологічного обладнання, а також оброблення сировини або щонайменше одного з її компонентів здійснюють повітрям, одержаним після охолодження щонайменше одного з робочих органів технологічного обладнання. Перероблення матеріалів на основі високомолекулярних сполук внаслідок їхньої високої в'язкості супроводжується значними тепловиділеннями. З метою запобігання перегріву матеріалу й можливої його термодеструкції елементи технологічного обладнання інтенсивно охолоджують. Охолоджують не тільки робочі органи обладнання (циліндр і черв'яки черв'ячних пресів, валки валкових машин - вальців і каландрів та ін.), а й привідні електродвигуни, потужність яких досягає десятків і сотень кіловат. Зазначене охолодження здійснюють водою або повітрям. При цьому, якщо вода зазвичай застосовується циркуляційна, а не проточна, то повітря для охолодження забирається безпосередньо з атмосфери і скидається потім у нього ж. Таким чином, разом з повітрям втрачається значна частка теплоти. Завдяки пропонованому технічному рішенню підігріте повітря застосовують для попереднього оброблення сировини в цілому або одного чи кількох її компонентів. Це дозволяє попередньо підігріти сировину і зменшити витрати теплоти, необхідні для розплавлення полімеру, його перемішування або змішування компонентів суміші й наступного формування виробів, напівфабрикатів, гранул тощо. Крім того, попередня обробка компонентів сировини приготовлюваної й перероблюваної композиції, поліпшує її властивості: наприклад, попереднє підігрівання деревної тирси під час переробки деревнополімерних композицій сприяє видаленню з неї зайвої вологи, а отже одержанню виробів високої якості. Таким чином, використання пропонованої корисної моделі зменшує енергоємність переробки полімервмісних матеріалів через те, що нагріта в результаті оброблення підігрітим повітрям сировина потребує менших витрат теплоти для її переробки порівняно з традиційною технологією, яка передбачає підігрівання сировини в технологічному обладнанні від температури навколишнього середовища до температури переробки й формування. Розглянемо приклади реалізації пропонованого способу. Приклад 1. Під час одержання у двочерв'ячному екструдері ЧВП2Сп90´15 лінії ЛДПЛ-1000 (виробник ВАТ «НВП "Більшовик"», індекс 101566) деревнополімерної (на основі поліпропілену) композиції й формування з неї листів повітрям після охолодження приводного електродвигуна та матеріального циліндрі екструдера обробляють деревну тирсу, після чого її вологість зменшується у два-три рази. Це, у свою чергу, дозволяє підвищити якість одержуваної продукції, зменшити довжину циліндра черв'ячного екструдера на 180мм і споживану потужність на 1,2...1,5%. Приклад 2. Під час одержання на змішувально-підігрівальних вальцях періодичної дії з валками Æ660´2100мм (виробник ВАТ «НВП "Більшовик"», індекс 502062) гумополімерної композиції (на основі поліетилену низької густини марки 15802-020) протягом 12 хвилин повітрям після охолодження приводного електродвигуна обробляють компоненти приготовлюваної композиції (гранули полімеру й гумову крихту, одержану після подрібнення спрацьованих автомобільних шин), які будуть завантажені на вальці в наступному циклі вальцювання. Це дозволяє зменшити витрати енергії на 1,1%. Таким чином, застосування пропонованого технічного рішення дозволяє знизити енергоємність виробів, одержуваних з полімерів матеріалів на їх основі.