Производство вспененного полиэтилена технология

Теплоизоляция из вспененного полиэтилена

Современные условия и возможность применения новейших технологий позволяют использовать повсеместно материалы с улучшенными свойствами с большой экономической выгодой. Представителем такого подхода является вспененный полиэтилен. Он нашел широкое применение в технической и строительной изоляции, благодаря специфической структуре, которая обеспечивается способом производства.

Технология изготовления материала

Вспененный полиэтилен – молодое вещество, производство которого освоено два десятка лет назад, но эффективность его применения и простота получения позволила многим российским предприятиям успешно освоить технологию изготовления синтетического изолятора.

Идеальный теплоизолятор получается путем воздействия на синтетический материал высокого давления. В результате происходит вспенивание на физическом уровне, называемым методом экструзии.

Технология изготовления состоит из нескольких этапов:

— плавление гранулированного полиэтилена низкой плотности. Процесс проводится при температуре 115 градусов. Она выше, чем температура плавления искусственного волокна, что способствует изменению структуры и свойств;

— подача в камеру сжиженного углекислого газа или азота, благодаря чему происходит вспенивание вещества. Формирование среды на различных производствах происходит с помощью химических реакций или физических процессов;

— перемешивание состава на молекулярном уровне;

— формирование продукции, которое достигается распределением материала в литьевых формах и его охлаждением.

В результате получается полиэтилен, который обладает уникальным набором физико-химических, акустических, гидроизоляционных и теплоизоляционных свойств.

Физические свойства и преимущества вспененного полиэтилена:

Определяющим свойством, которое широко используется, становится высокое сопротивление теплопередаче. Вспененный полиэтилен представляет собой пористое полотно с гладкой поверхностью, с необходимой гибкостью и эластичностью. Структура материала состоит из закрытых пор, которые с одной стороны не впитывают влагу, а с другой стороны не пропускают тепло. Степень жесткости материала сравнима с каучуком.

К преимуществам вспененного полиэтилена относятся:

— устойчивость к агрессивным средам;

— устойчивость к механическим и ударным нагрузкам;

— надежность и долговечность;

В зависимости от сфер применения материал надежно предохраняет от конденсата и коррозии, препятствует замерзанию теплоносителя, снижает тепловые потери.

Основные виды теплоизоляции

Для удобства применения вспененный полиэтилен выпускают в виде листов, труб или жгутов. Выполненный таким образом, он позволяет обеспечить снижение тепловых потерь, исключает появление областей, на которых возможен конденсат, проникновение влажного воздуха, становится лучшим шумоизолятором. Гибкость листов дает возможность использовать материал в строительстве без ограничений. Кроме того, вспененный полиэтилен в виде листа производится с покрытием или без. Покрытие может быть односторонним или двухсторонним. Для этой цели используется фольга, лавсан или металлизированная пленка. Фольга усиливает теплоизоляционные свойства. В ассортименте нашей Компании представлено полотно марок Изонел, Пенофол и Изоком.

Специально для изоляции труб материал выпускают в виде трубчатой оболочки. Трубные оболочки выпускаются различных диаметров, как правило от 15мм до 160мм и имеют различную толщину изоляции, от 6мм до 25мм. У трубных оболочек из вспененного полиэтилена имеется небольшой надрез на внешней части оболочки. Это сделано для того что бы можно было надорвать ее или разрезать по этому надрезу и надеть на трубу. Потом можно обмотать уже утепленную трубу сантехническим скотчем или алюминиевой лентой. В ассортименте Компании Тимпласт-Стройматериалы присутствуют такие бренды трубной изоляции из вспененного полиэтилена как Изонел, Энергофлекс супер, Тилит супер и Изоком.

Так же вспененный полиэтилен выпускается в виде жгутов или, как еще их называют, шнуров. Они используются во всяческих стыках, щелях и швах которые надо тепло-, шумо- изолировать, в деформационных швах. Так же жгуты используют в швах между панелями в панельном домостроении совместно с мастиками, типа, ТЭКТОР. Очень широко шнуры из вспененного полиэтилена используются при монтаже окон, в оконных и дверных системах, мебельном производстве и многом другом. В нашем ассортименте имеются жгуты из пенополиэтилена таких марок как Изонел и Вилатерм.

Теплоизоляция из вспененного полиэтилена заслуживает самых высоких оценок. Низкий коэффициент теплопроводности позволяет материалу быть эффективным утеплителем. Срок службы материала составляет 80-100 лет. Поэтому применение вспененного полиэтилена становится столь популярным в наше время.

Производство полиэтиленовой упаковки и пакетов был, остается, и будет достаточно прибыльным бизнесом с умеренно высоким порогом вхождения.

Линия по производству полиэтиленовой пленки

В данной статье будет рассмотрена технология производства полиэтилена, а также изделий на его основе (звукоизоляционные материалы Изовер, например). Вы узнаете, какое сырье и оборудование для этого необходимо, а также требованиями, которым должны отвечать производственные здания, в которых будет расположен цех по изготовлению пакетов из полиэтилена.

1 Технология производства материала

Существуют два вида полиэтилена, использующегося в разнообразных сферах промышленности – вспененный, и полиэтилен высокого давления, о которых мы и поговорим в данном разделе статьи. Из вспененного полиэтилена производятся утеплители, материалы для термоизоляции, и также уплотняющие упаковки. Из полиэтилена высокого давления – пакеты, сумки, упаковки, трубы, и всевозможные полимерные изделия.
к меню ↑

1.1 Полиэтилен высокого давления

Производство полиэтилена высокого давления осуществляется в газовой среде, давление которой может составлять от 150 до 300 МПа, а температура 180-300 градусов, прямо как при создании отражающих теплоизоляционных материалов. Сама реакция требует наличия катализатора, в качестве которого зачастую используется пероксид дитретбутила, либо молекулярный кислород.

Первоначальным сырьем для производства полиэтилена выступает этилен, который является мономером, молекулы которого в процессе обработки под воздействием пероксидов соединяются между собой.

Трансформация этилена в полиэтилен, а также характеристики итогового изделия, зависят от того, при какой температуре производятся реакция, а также от давления внутри рабочей камеры, концентрации катализатора и времени протекания конверсии.

Гранулы полиэтилена высокого давления

Алгоритм процесса, во время которого мономер приобретает межмолекулярные соединения, следующий:

1. Молекулы этилена в рабочей камере смешиваются с газом и катализатором.
2. Полученная смесь подвергается сжатию под давлением 150-300 МПа.
3. В результате сжатия мономер соединяется с соседними молекулами, вследствие чего происходит полимеризация смеси.
4. Не каждый мономер может получить межмолекулярные связи, по этому, после реакции выполняется фильтрация полимерной смеси и удаление непрореагировавших молекул этилена.
5. Из полученной полимерной субстанции осуществляется формировка гранул, которые будут основой для производства пакетов, сшитого вспененного полиэтилена, упаковки, и тому подобных вещей.

Продуктивность современного промышленного оборудования для производства полиэтилена может составлять около 150 тысяч тонн гранул в год. При этом, мономер этилена трансформируется в полиэтилен в 96-98% от общей массы, что гарантирует фактически безотходное производство.

Также существует подвид линейного полиэтилена высокого давления (изоляционные мембраны Изоспан). Получение полиэтилена ЛПВД происходит благодаря тому, что мономер приобретает большое количество коротких связей с соседними молекулами, в результате чего прочностные характеристики линейного полиэтилена превышают аналогичные характеристики обычного полимера.

Плотность линейного полиэтилена составляет около 0.9 г/см3, при этом у линейного полиэтилена отличная эластичность и хорошая устойчивость к разрывам.

Пленка из ЛПВД, использующаяся в качестве гидроизоляционного материала

1.2 Вспененный полиэтилен

От обычного полиэтилена высокого давления, использующегося в изготовлении пакетов, данный вид отличается своей пористой структурой, которая достигается путем использования углеродов в процессе плавки гранулированного сырья.

Технические характеристики вспененного полиэтилена фактически идентичны свойствам, которыми обладали используемые для его изготовления гранулы, а именно: водостойкость, устойчивость к химическому воздействию, широкий диапазон допустимых температур (его размягчение происходит при превышении температурой отметки в 1000 градусов).

Производство вспененного полиэтилена может выполняться по одной из трех наиболее распространенных технологий:

1. Химический метод (получение сшитого полиэтилена), им же пользуются при создании теплоизоляции Изорок.

В основе химической технологии лежит реакция изменения структуры гранул полиэтилена высокого давления, которые расплавляются, вспениваются с помощью химических реагентов, и при достижении сетчатой структуры застывают.

Алгоритм реализации метода сшитого вещества следующий: в экструдере происходит смешивание гранул с вспенивающими и сшивающими реагентами. В качестве вспенивающих реактивов обычно используется азодикарбонамид, а для получения сшитого эффекта – пероксид дикумила.

В дополнение к вышеуказанным реагентам, также добавляются разнообразные присадки и спецдобавки, с помощью которых итоговому изделию предаются требуемые технические характеристики и свойства. После смешивания всех компонентов, экструдер выполняет прогрев гранул, и по достижению определенной температуры происходит реакция, в процессе которой мономер расширяется и вспенивается как мембраны Изоспан А.

Рулонное подстилочное изделие из вспененного полиэтилена

1. Получение полиэтилена физически сшитого вспененного.

Данная технология также предусматривает изменения молекулярной структуры гранул, при этом, реакция происходит при прямом воздействии электронного облучения.

Физический метод получения сшитого полиэтилена требует применения аналогичных вспенивающих реагентов, однако сама реакция плавки гранул при электронном облучении происходит несколько быстрее, чем при обычном химическом способе.

Производство вспененного полиэтилена по данной технологиине предусматривает обязательного протекания химических реакций, которые необходимы для двух остальных методов. Ввиду этого, полученный полиэтилен является фактически полным аналогом использующихся для его получения гранул, как по структуре, так и по техническим характеристиках.

Физическая технология производства вспененного материала реализуется в несколько этапов: сначала выполняется подача гранулированного сырья в экструдер, где оно плавится, после чего компрессор нагнетает в экструдер газ (производители, как правило, используют фреон, изобутан, или пропан-бутан), который насыщает полимерную массу, в результате чего происходит её вспенивание.
к меню ↑

2 Сырье и оборудование для производства пакетов

Если вас интересует открытие небольшой производственной линии по изготовлению пакетов, то будьте готовы потратить на базовое оборудование для производства полиэтилена как минимум 300 тысяч рублей.

Пример малогабаритной производственной линии

Главным элементом производственной линии является экструдер, который производит пленку, использующуюся для изготовления пакетов и упаковки, из гранул полиэтилена высокого давления. Данное оборудование получило своё название от технологии экструзии, которая лежит в его основе.

Экструзия – это принудительное проталкивание расплавленной полимерной смеси сквозь заготовки требуемой формы, сечения и толщины. Помимо производства пакетов, и упаковки для разной продукции, методом экструзии также изготавливаются разнообразные пластмассовые изделия – игрушки, строительные сетки и тд.

Получение полиэтилена для пакетов происходит в результате плавки гранул – сырья, которое выступает расходным возобновляемым материалом, выполнять закупки которого вам придется регулярно. После протекания всех технологических процессов – плавления гранул, придания смеси требуемой структуры и формы, на выходе вы получите полиэтиленовую пленку требуемой толщины, которую можно использовать как для изготовления упаковки, так и в качестве материала для изготовления пакетов.

Помимо экструдера в состав производственной линии входит резально-паяльный агрегат. Данное оборудование в автоматическом режиме выполняет нарезку полиэтиленовой пленки на куски требуемого размера, в соответствии с запрограммированными параметрами.

Порезанная пленка на этом же агрегате запаивается по боковым швам, в результате чего на выходе получается обычные пакеты, по типу мусорных мешков, либо пакетов без ручек. На данном этапе производство упаковки и простых пакетов завершается.

Если речь идет о производстве пакетов типа «Маечка» и пароизоляции Изоспан В, или любых пакетов обладающих ручками, то в таком случае заготовка запаивается только со стороны дна, после чего на нем создаются отметины, которыми указывается форма итогового изделия, и на специальном резальном станке, обладающего фотоэлементом считывающим отметки, пакеты обрезаются по заданному контуру.

Для нанесения на поверхность упаковки и пакетов какого-либо рисунка требуется флексографический агрегат, который от обычного типографического оборудования отличается использованием быстросохнущих эластичных печатных красок, которые оптимально подходят для полиэтиленовых изделий.

Линия по производству фасовочных полиэтиленовых пакетов

2.1 Требования к месту производства

Поскольку реакция переплавки гранул, из которых получают сырье для производства полиэтиленовых изделий, сопровождается выбросом экологически вредных паров, к помещению, в котором будет располагаться небольшой цех, либо завод по производству полиэтилена, выдвигаются ряд строгих требований.

1. Здание должно располагаться за чертой города, либо в его промышленной части;
2. Обязательным требованием является наличие качественной вентиляционной системы (вытяжной и приточной), которая будет гарантировать поддержание концентрации токсичных веществ в воздухе на безопасном уровне.
3. Немаловажным является контроль за влажностью воздуха, для реализации которого также должно приобретаться специальное оборудование;
4. Производственные агрегаты требуют трехфазного питания, поэтому вам потребуется наличие соответствующей электросети;
5. Высота потолков в помещении должна составлять как минимум 8 метров, поскольку сам экструдер обладает высотой около шести метров;
6. Так как полиэтилен, и сырье для его производства является легко воспламеняемым материалом, требуется, чтобы потолок и стены здания были облицованы огнеупорными материалами;
7. Расстановка оборудования по производству пакетов должна соответствовать требованиям ГОСТ РФ 12.3.002;
8. Ключевым фактором, без которого не возможна организация любого, даже самого мелкого производства, является наличие противопожарной системы, соответствующей всем нормам пожарной безопасности;

2.2 Особенности технологии производства полиэтиленовых мусорных пакетов (видео)

Вспененный полиэтилен в промышленности

Вспененный полиэтилен (пенополиэтилен) находит свое применение во многих отраслях промышленности и строительства. В сфере строительства его используют как хороший теплоизолятор, на мебельных производствах его применяют как упаковку, защищающую предметы от истирания и ударов в процессе перевозки. Автомобилисты применяют «вспененку» как материал для шумоизоляции. Домовладельцы используют его как подложку под паркет, ламинат или линолеум.

Технология производства вспененного полиэтилена

Пенополиэтилен изготавливается из полиэтилена высокого давления (реже – из полиэтилена низкого давления). В процессе производства к искомому сырью добавляются огнегасящие присадки, благодаря чему материал получается стойким к возгаранию. Технология производства предполагает выполнение двух главных этапов: расплав гранул полиэтилена и соединение сырья со сжиженным газом, являющегося хорошим реагентом. Газ как раз и формирует вспененную структуру будущего продукта.

Производство пенополиэтилена может проходить по разной технологии вспенивания:

• Несшитый – экструзия + физический газообразователь (пропан-бутан, изобутан);
• Химически сшитый – смешение + азодикарбонамид, экструзия, формирования и сшивка со вспениванием под нагревом;
• Физически сшитый – сшивка путем обстрела потоком быстрых электронов и вспенивание.

Тонкости открытия бизнеса

Учитывайте тот факт, что производство пенополиэтилена – не совсем экологически чистый процесс. Нагревание полиэтилена до высоких температур предполагает выделение опасных ядов, разрушающих нервную систему и вызывающих раковые заболевания. Нет, сам продукт получается безвредным, но вот его производство… По этой причине открыть цех в непосредственной близости к жилому сектору не получится. Минимальное отдаление – 500 м (а то и больше).

Какое оборудование выбрать для производства

Некоторые трудности могут возникнуть с подбором оборудования. В нашей стране производителей готовых линий для выпуска ВП листов почти нет. Единственно известный производитель – ООО «Полипром Кузнецк». Поэтому, скорее всего, придется закупать либо б. у. оборудование (что черева то частыми поломками), либо приобретать его в новом виде у китайских производителей.

Примерный состав линии включает: загрузчик сырья, площадку оператора, систему впрыска талька, экструдер, насос высокого давления, узел антиусадки, экструзионную голову, воздушное кольцо с вентилятором раздува, охлаждающий элемент, тянущее устройство, двухстанционный намотчик, систему управление линией. Ориентировочная цена линии: от $150 000.

Выбор оборудования и технологии для производства зависит и от того, какой плотности нужен полиэтилен. Так, газовый метод считается более дорогим, в то время как химический – более дешевый.

Сколько можно заработать на вспененном полиэтилене

Средняя производительность современных линий: от 50 до 300 кг готовой продукции в час или 400 – 2400 кг в смену. При отпускной цене в 40 руб./кг. это означает ежемесячный оборот в 352 000 – 2 112 000 рублей.

Производителей «вспененки» в нашей стране еще не так много, тогда как потребность – высокая. Открывая подобное предприятие, даже с небольшими мощностями, можно рассчитывать на так называемую монополию в своем регионе.

Пошаговый план открытия бизнеса по производству вспененного полиэтилена

1. Анализ рынка сбыта полиэтилена.
2. Аренда помещения.
3. Приобретение оборудования.
4. Проведение рекламной кампании.
5. Организация сбыта, утилизации отходов.

После того, как организационные вопросы завершены необходимо получить разрешительную документацию, выдаваемую местной администрацией, СЭС, экологической службой. Также на начальном этапе запуска производства стоит решить проблему с утилизацией отходов: запустить производство пакетов для мусора или заключить договор с компанией, которая использует такие отходы в своем производстве.

Сколько нужно денег для старта бизнеса

• Оформление разрешительной документации – от 5000 руб.
• Технологическая линия с настройкой станков – от 1.5 млн. руб.
• Складское оборудование – от 60000 руб.
• Сырье – от 100000 руб.
• Иные затраты – более 25000 руб.

Для запуска бизнеса потребуется около 2 млн. руб. Окупаемость деятельности происходит на протяжении 1-2 год.

Какой ОКВЄД указать при регистрации

• 22 – производство пластмассовых изделий для упаковки.
• 47 – реализация прочих потребительских непродовольственных продуктов.

Какие документы нужны для регистрации бизнеса

Для регистрации бизнеса потребуется легализация деятельности в качестве ООО. Для оформления компании необходимо в налоговую службу подать заявление, ксерокопию паспорта, свидетельства о рождении, квитанцию об уплате госпошлины. Регистрация ООО происходит так же, как и ИП, но дает больше возможностей для развития бизнеса.

Какую систему налогообложения выбрать при регистрации

Для ведения бизнеса могут быть использованы разные системы налогообложения: УСН, ЕНВД, ОСНО. Чаще всего начинающие бизнесмены используют УСН, ведь система позволяет производителю работать в самых щадящих налоговых условиях.

Нужно ли разрешение для открытия производства

Производство вспененного полиэтилена относится к вредному процессу. Поэтому при запуске бизнеса потребуется получить сертификат на производство полиэтилена, оформить разрешения. Для успешной реализации продукции потребуется пройти сертификацию на соответствие ГОСТу 10354-82.

Существуют также требования к помещению, в котором будет производиться пленка.