Примерные цены и особенности использования оборудования, необходимого для производства пенопласта. Делаем бизнес на производстве пенопласта

Рассмотрены все этапы технологии производства пенопласта. Перечислено оборудование, необходимое для изготовления этого материала. Даны рекомендации, с которыми нужно обязательно ознакомиться перед покупкой.

Многие из нас не раз встречали пенополистирол, пробовали его на ощупь, что-то изготавливали из него, использовали его в строительстве, для обустройства дома. Однако далеко не все знают, какова технология изготовления пенопласта, каковы ее особенности.

Как ни странно, но в производстве этого материала нет ничего сверхсложного. И примечательно то, что сейчас на рынке появилось довольно много некачественного пенополистирола, который изготовлен без учета соответствующих норм и правил.

Некоторые умельцы умудряются создать небольшую производственную линию даже в обычном гараже. Да, не удивляйтесь.

И это нужно обязательно учитывать при покупке - не все Васи Пупкины строго придерживаются предписанных технологических норм. Да и какие нормы могут быть в гараже?

Как изготавливают пенопласт

Ранее мы рассказывали, . Помним, что этот материал состоит из многочисленных ячеек, заполненных воздухом. Значит — процесс изготовления должен включать вспенивание материала.

Так и есть: процесс вспенивания — один из важных в производстве пенополистирола .

Однако это еще не всё.

Рассмотрим:

Этапы технологии изготовления пенопласта

Обычно процесс включает в себя:

Теперь детальнее:

1. Вспенивание. В ходе выполнения этого процесса сырье помещают в специальную емкость (пенообразователь), где под действием давления (используется парогенератор) гранулы увеличиваются примерно в 20-50 раз. Операция выполняется в течение 5 минут. Когда гранулы достигают необходимого размера, оператор выключает парогенератор и выгружает вспененный материал из емкости.

2. Сушка полученных гранул. На данном этапе главная цель - удаление лишней влаги, оставшейся на гранулах. Делается это с помощью горячего воздуха - он направляется снизу вверх. При этом для лучшего просушивания гранулы встряхиваются. Этот процесс также длится недолго - около 5 минут.

3. Стабилизация (отлеживание). Гранулы помещают в бункеры, где и проходит процесс вылеживания. Продолжительность процесса - 4...12 часов (зависит от температуры окружающего воздуха, величины гранул).

Важное примечание : технология изготовления пенополистирола может исключать 2-й этап (сушку). В таком случае стабилизация (отлеживание) будет длиться дольше - до 24 часов.

4. Выпекание. Этот этап производства пенопласта часто называют формованием. Суть заключается в том, чтобы соединить между собой полученные ранее гранулы. Для этого они помещаются в специальную форму, после чего под давлением и под действием высокой температуры водяного пара проходит процесс спекания гранул. Длится примерно 10 минут.

5. Созревание (вылеживание). Цель - избавить полученные листы пенополистирола от лишней влаги, а также от оставшихся внутренних напряжений. Для этого листы располагают в свободном месте производственного цеха на несколько суток. В ряде случаев созревание может проходить до 30 суток.

6. Резка. Изготовленные блоки пенопласта кладут на спецстанок, на котором блоки разрезаются на листы соответствующей толщины, длины, ширины. Этот производственный процесс выполняется с помощью нихромовых струн, нагретых до определенной температуры. Соответственно, проводят как горизонтальную, так и вертикальную резку блоков.

Вот так делают пенопласт.

Разумеется, после перечисленных 6-ти этапов может выполняться 7-й этап - переработка оставшихся обрезков . В результате чего они смешиваются с другими гранулами, которые потом будут подвергаться тем же процессам - спеканию, вылеживанию...

Оборудование, которое используется в ходе производства пенополистирола, показано в виде таблицы:

Технология изготовления пенопласта напрямую влияет на качество

Как мы говорили выше, сейчас рынок наполнен немалым количеством низкокачественного материала. Его могут производить в гаражах, каких-то складских помещениях.

Но основная проблема заключается не в том, где изготавливают материал (хотя окружающая среда также влияет на качество), главная проблема - не соблюдение всех правил изготовления пенопласта.

Какие могут быть отклонения от правильного производства пенополистирола?

Самые различные - начиная от некачественной грануляции и заканчивая плохой, неточной нарезкой блоков пенопласта на листы.

Некоторые умники вообще не проводят как таковую стабилизацию, вылеживание. Для них важна исключительно скорость изготовления пенополистирола.

«Чем больше - тем лучше - больше денег заработаем!»

Из-за этого сильно ухудшаются:

  • он может получиться хрупким, непрочным,
  • гранулы могут быть плохо соединены между собой,
  • плотность может быть неравномерной.

Это может также происходить из-за низкокачественного, неисправного оборудования, которое использовалось при производстве - вспениватели, сушильные установки, компрессоры, парогенераторы и т.д.

И еще немаловажный момент : при плохой технологии изготовления пенопласт может иметь резкий, неприятный запах. Возможна такая картина: привезли новенькие листы пенополистирола домой, уложили в гараж или другое помещение и... вскоре услышали, что помещение наполнилось каким-то едким, неприятным запахом.

Это очень плохо. Это значит, что пенопласт еще во всю «парит», выделяя вредные вещества. Особенно опасно, когда такой низкосортный материал складывается в жилых помещениях.

Выводы по изготовлению пенопласта

  1. Технология довольно проста, но требует обязательного соблюдения всех предписанных норм и правил.
  2. Материал (который внешне будет похож на качественный) можно получить даже при значительных отклонениях от правил производства. И этим пользуются «кустарные» фирмы (нехорошие люди).

Поэтому: покупайте только продукцию надежных, проверенных производителей (которые следят за качеством) . Проверяйте наличие у продавцов соответствующих сертификатов качества.

Теперь вы знаете, как делают пенопласт, знаете основные особенности технологии изготовления и какому материалу нужно отдавать предпочтение. Успехов!

Тематические материалы:

Пенопласты - это класс материалов, представляющих собой вспененные (ячеистые) пластические массы. Так как большую часть объёма занимает газ, то плотность п-та существенно ниже, чем плотность его исходного сырья (полимера). Это определяет хорошие теплоизоляционные и звукоизоляционные свойства материалов данного класса.

Для производства пенопласта были использованы почти все широко применяемые пластмассы (полимеры), но наиболее известными материалами данного класса являются: полиуретановые п-ты , поливинилхлоридные , фенол-формальдегидные , карбамидно-формальдегидные и полистирольные . Самым известными пенопластами являются последние. Поэтому дальше речь в статье пойдет про данный вид, а остальным будут посвящены отдельные статьи.

Область применения

  • Лёгкий заполнитель отсеков, обеспечивающих непотопляемость судов (чаще маломерных);
  • Материал для производства поплавков, спасательных жилетов и нагрудников;
  • Материал для изготовления медицинских тар, в том числе для транспортировки донорских органов;
  • Пенопласт отличный теплоизолятор и звукоизолятор для строительства;
  • Конструкционный строительный и отделочный материал (формообразующие и декоративные элементы);
  • Теплоизолятор в бытовых приборах (например, в холодильниках);
  • Упаковка для различных товаров (особенно хрупких), в том числе для пищевых;
  • Материал моделей, применяемых при литье (металлов) по выплавляемым моделям.

Оборудование для производства пенопласта

Каких-то универсальных цельных линий для данного производства не существует. Они собираются из следующих агрегатов:


Схема - Как выглядит все оборудование в сборке

Пример цен линий для производства пенопласта в зависимости от производительности за смену в 8 часов:

  • 20-30 м3 - 1 400 000 руб.
  • 40-50 м3 - 1 600 000 руб.
  • 80-100 м3 - 2 600 000 руб.
  • Б/у-оборудование на 80 м3 обойдется вам примерно 1,7-1,8 млн. руб. Цифра взята из объявлений на Авито.

Примеры производителей:

  • ООО «ПК ВикРус» / www.penoceh.ru
  • ООО «Оборудование и технологии» / www.beton57.ru

Примеры работы линии для производства пенопласта вы можете посмотреть на видео, представленном ниже в статье.

Для организации бизнеса вам также потребуется:

  • Помещение для производства - от 150 кв.м.
  • Высота потолков - минимум 4,5 м.
  • Сырье для производства: полистирол вспенивающийся.
  • Насыщенный пар, температурой 110-140 С (от парогенератора).
  • Подключение к электрической сети: напряжение 380 В, мощность линии 90-100 кВт.
  • Холодная вода - с расходом от 500 литров в смену.

Технология производства + Видео как делают пенопласт

В зависимости от состава сырья и технологии его обработки возможно выпускать продукцию разной плотности, механической прочности, стойкости к различным видам воздействия. Этими факторами и обусловливается выбор конкретного вида пенопласта для применения в тех или иных условиях и целях.

Сырье для производства и его маркировка

В качестве сырья используют вспенивающийся полистирол (EPS), получаемый путем суспензионной полимеризации стирола в присутствии изопентана (вспенивающегося агента). То есть это гранулы со вспенивающейся добавкой.


При обычной температуре полистирол вспенивающийся представляет собой бесцветный твердый и прозрачный материал, лишенный запаха и вкуса, физиологически безвредный и легкий в сравнении с другими пластмассами. Выпускается в виде прозрачных гранул размером 0,5-3 мм. При нагреве до температуры 80°С и выше (обработка паром) переходит из стеклообразного состояния в вязко-текучее, а смесь изопентана и пентана при температуре выше 28°С вскипает и давлением паров вспенивает гранулу полистирола, тем самым образуя пенополистирол, то есть пенопласт.

Согласно OCT 301-05-202-92E, возможно производство вспенивающегося полистирола следующих типов (в скобках указаны международные названия):

  • ПСВ (EPS-N) - натуральный (буква N) без добавок, предназначен для изготовления теплоизоляционных плит, комплектующих деталей автомобилей, различных видов упаковки, плавучих средств, декоративных изделий.
  • ПСВ-С (EPS-F) - самозатухающий (буква F). Предназначен для производства теплоизоляционных плит и других технических изделий. В него добавляют антипирены*, не дающие ему загореться, но которые также могут выделяться в воздух в процессе переработки полистирола. Однако готовый продукт - пенопласт пенополистирольный - после стадии вылёживания не выделяет в атмосферу вредных веществ.
  • ПСВ-Л (EPS-L) - содержит агенты (буква L), способствующие улучшению газификации, скорости плавления и снижению сажевыделения пенополистирольных моделей при заливке металлов в формы. Предназначен для изготовления газифицируемых моделей в литейном производстве.
  • ПСВ-Л (EPS-L) - в зависимости от назначения выпускается двух подтипов:
    • подтип ПСВ-Л1 (EPS-L1) - вспенивающийся полистирол с улучшенной способностью к газификации;
    • подтип ПСВ-Л1C (EPS-L1S) - с пониженным сажевыделением;
  • ПСВ-Б (EPS-B) - высокомолекулярный полимер. Предназначен для производства методом экструзии плит, листов и пленок. Может быть переработан методом термоформования (предпочтителен метод теплового удара) в пеноизделия с более высокими физико-механическими свойствами, чем EPS-N.
  • ПСВ-ЛД (EPS-LD) - предназначен для производства пеноизделий методом литья под давлением.

*Антипирены - вещества, предохраняющие пенопласт от воспламенения и самостоятельного горения. HBCD - гексабромциклододекан - алициклическая огнестойкая добавка с высоким содержанием брома. Ранее применялись фосфат аммония (4-ый класс опасности), хлорид аммония (3-ий класс опасности).

Каждый тип и подтип вспенивающегося полистирола поставляется рассеянным на фракции, образующие соответствующие марки.

Марка определяется содержанием частиц с наиболее часто повторяющимся размером при просеве на комплекте сит с размером частиц (мм).

Цены начинаются примерно в районе от 1000$ за тонну.

Основные производители сырья

Производители EPS в России и СНГ:

  • АО «Сибур-Химпром», (г. Пермь)
  • ОАО «Ангарский завод полимеров» (г. Ангарск, Иркутская область)
  • ЗАО «Полистирол» (г. Омск)
  • ОАО Концерн «Стирол» (г. Горловка, Украина)
  • SAT Operating Aktau Ltd (ранее ТОО «Завод Пластических Масс») (г. Актау, Казахстан)

Европа:

Географическая привязка крупнейших мировых производителей этого полимера условна, поскольку многие компании располагают несколькими независимыми площадками. К примеру, BASF - The Chemical Company - лидер мировой химической отрасли - имеет более 150 производственных площадок на разных континентах и поставляет свою продукцию почти в 200 стран.

  • BASF Aktiengesellschaft (Германия, Ludwigshafen)
  • Fachverband Schaumkunststoffee. V. (Германия, Frankfurt am Main)
  • Jackon GmbH (Германия, Wismar/Haffeld)
  • Sunpor Kunststoff GmbH (Австрия, St. Pölten)
  • Dioki d.d. (Хорватия, Zagreb)
  • Kaucuk a.s. (Чехия, Kralupy nad Vltavou)
  • Synthos S.A. (Польша, Oświęcim)
  • Polimeri Europa (Dunastyr) (Италия, San Donato Milanese)
  • Sir Industriale (Италия, Macherio)
  • Repsol YPF (Испания, Madrid)
  • Ineos Nova International SA (Швейцария, Fribourg)

Северная Америка:

  • Nova Chemicals Corporation (Канада, Calgary)
  • Dow Chemical Company (США, Midland)

Азиатско-Тихоокеанский регион:

  • Taita Chemical Co. (Тайвань, Taipei)
  • Loyal Chemical (Китай)
  • Wuxi Xingda New Foam Plastics Materials Co. (Китай)
  • Sekisui Plastics Company (Япония, Osaka)
  • ShinHo Petrochemical (Корейская Республика, Seoul)
  • LG Chem Ltd. (Корейская Республика, Seoul)
  • Dongbu Hannong Chemicals (Корейская Республика, Seoul)

Китайское сырье для производства пенопласта очень часто можно купить через Alibaba.

Процесс изготовления + Видео работы оборудования

Описание процесса

Впервые пенопласт был изготовлен во Франции в 1928 году. Меньше чем через 10 лет строительный материал уже массово выпускался в Советском Союзе, Германии и Франции.

Пошагово производство пенопласта выглядит так:

  1. Предварительное вспенивание гранул . Как писалось уже выше, в качестве сырья для изготовления пенопласта используется вспениваемый самозатухающий полистирол, содержащий 5-6% смеси пентана и изопентана, необходимые для вспенивания. Данная смесь уже содержится в гранулах полистирола в растворенном виде. Гранулы после подогрева до температуры 90-100°С, под действием улетучивающегося пентана увеличиваются в объеме (процесс вспенивания) примерно в 30-65 раз. В промышленной практике для вспенивания полистирола в процессе производства используется водяной пар, проникающий во внутрь гранул и способствующий действию пентана.
  2. Кондиционирование предварительно вспененных гранул . В ходе этого процесса воздух проникает во внутрь вспененных гранул вследствие образовавшегося в процессе производства в них вакуума, после чего из них в атмосферу выпускается влага в виде пара и пентана, не прореагировавшие остатки процесса полимеризации сырья.
  3. Формование блоков . Вспененные гранулы засыпают в формовочную камеру до ее полного наполнения. Затем в форму под давлением 0,2-0,4 МПа подают насыщенный сухой водяной пар, что приводит к дальнейшему увеличению объема гранул. В связи с тем, что гранулы пенопласта находятся в закрытой камере, они сначала заполняют свободное пространство между собою, а затем сцепляются друг с другом.
  4. Кондиционирование . Данный процесс проводится с целью снижения влажности и устранения внутренних напряжений, возникающих при формовании. Помимо этого, протекают процессы диффузии газов и выравнивания давления внутри гранул пенопласта с атмосферным давлением, подобные процессам, происходящим при кондиционировании предварительно вспененных гранул.
  5. Разрезание блоков на плиты . Проводится с помощью использования реостатной проволоки, нагретой до соответсвующей температуры.
  6. Использование отходов . Все отходы от производства пенопластов отправляются в измельчитель, откуда в измельченном виде пневматически транспортируются на вторичное использование.

Видео всего процесса как делают на производстве:

Как делают цветной пенопласт

Для его производства используют окрашенный пигментом вспенивающийся полистирол, то есть цвет содержится уже в первоначальной грануле. Цветной пенопласт используется в упаковке и одноразовой термопосуде.

Отдельно следует отметить чёрный — графитонаполненный пенопласт. Это очередное усовершенствование материала от изобретателя EPS компании BASF — гранулы с добавлением графита улучшают свойства продукции: снижение коэффициента теплопроводности до 20%, что позволяет значительно уменьшит толщину теплоизоляции в конструкции дома.

Маркировка

Цифра в марке пенопласта означает плотность: количество килограмм в 1 кубическом метре и характеризует расход сырья на производство определённого объёма продукции. До июля 2015 года опирались на ГОСТ 15588-86 , где содержались характеристики 4-х основных марок с диапазоном плотности для каждой, так например популярный ПСБ-С-25 мог иметь плотность от 15,1 до 25 кг /м3. Производители для экономии использовали нижний порог плотности в определённой марке.

Новый ГОСТ 15588-2014 устанавливает более жёсткие требования к характеристикам пенопласта, определяемые фразой «не менее». Например, ППС 23 - не менее 23 кг /м3, ППС - 25 не менее 25 кг /м3. Ассортимент марок значительно расширен. ГОСТ является межгосударственным, принят в России, Казахстане, Молдове и Узбекистане. Однако, по состоянию на конец 2015 года ни один отечественный производитель не изменил линейку производимых марок в соответствии с новым ГОСТ, поскольку пенопласт пенополистирольный не подлежит обязательной сертификации, а полученные ранее документы о качестве продолжают действовать.

Особенностью данного направления является относительно невысокий порог вхождения (до 300 000 рублей за комплект оборудования производительностью 20 кубов в смену) и высокий спрос на строительном рынке.

 

Пенопласт (пенополистирол ) - плотный материал белого цвета, состоящий ячеек полистирола заполненных воздухом, который применяется в качестве:

  • утеплителя при различных строительных работах,
  • упаковочного материала при транспортировке,
  • материала для декораций,
  • теплоизоляционного материала для труб,
  • прочее.

Производство пенопласта является безвредным и практически не требует наличия специальных знаний у работников, а так же получения специальных разрешений.

Основные этапами производства является:

  1. Нагревание исходного сырья (полистирол суспензионный вспенивающийся типа ПСВ)
  2. Охлаждение получившегося материала (12-24 часа).
  3. Закладка материала в пресс-формы
  4. Повторное нагревание
  5. Охлаждение и расформка (разрезание под требуемые размеры)
  • Вспениватель (предвспениватель)
  • Бункер вылеживания
  • Пресс-формы
  • Стол для резки

Комплект оборудования производительностью 20 куб. метров за смену обойдется в 250-300 тысяч рублей. Линия производительностью 80 куб. метров будет, стоит 1,4-1,6 млн. руб.

Ознакомитесь с техническими характеристиками и ценами на оборудование для производства пенопласта Пена-20ЗГ16 и Пена - 20 (информация актуальна на апрель 2015 года).

Требования к помещению для организации производства

Основными требованиями к помещению для размещения оборудования является:

  • Высота потолков 4,5 -5 метров
  • Наличие электрического напряжение 380 Вт.
  • Наличие водоснабжения
  • Достаточность площади (для размещения комплекта оборудования производительностью 20 куб. метров в смену достаточно площади в 100 кв.м.)

Экономика производства пенопласта

(Расчеты сделаны исходя из производительности 20 куб. метров в смену)

Капитальные расходы 450 000 рублей в т.ч.

  • Стоимость комплекта оборудования - 300 000 рублей
  • Подготовка и ремонт помещения - 100 000 рублей
  • Прочие расходы: 50 000 рублей.

Общие расходы: 104 300 рублей в т.ч.

  • Зарплата: 61 000 рублей (1 предприниматель 25 000 рублей, 2 работника по 18 000 рублей) Социальные отчисления: 18 300 рублей
  • Аренда: 20 000 рублей
  • Прочие расходы: 5 000 рублей

Расчет выручки и себестоимости

  • Рыночная стоимость 1-го кубометра пенопласта - 1 100 р.
  • Себестоимость изготовления 1-го кубометра (Сырье, электричество, пар) - 650 р.
  • Количество смен в месяц- 22
  • Выручка: 20 куб. м. в смену * 22 смены * 1 100 рублей = 484 000 р.
  • Себестоимость: 20 куб.м. * 22 смены * 650 руб. = 286 000 рублей.

Расчет прибыльности

484 000 рублей - 286 000 рублей - 104 300 = 93 700 рублей

  • Чистая прибыль в месяц: 93 700 рублей;
  • Чистая рентабельность: 20 %;
  • Окупаемость инвестиций: 4,5 месяца.

В связи с выше изложенным (простая технология производства пенопласта , невысокий стоимостной порог входа в бизнес), а так же широкого спектра применения (как следствие большого рынка сбыта) производство пенополистирола является идеальным способом начать предпринимательскую деятельность, особенно в условиях

Всего: 4 единицы, 2 поставщика, цены от 154 400 до 5 000 000 рублей.

Технология производства

Обзор технологии изготовление пенопласта, требуемого для этого оборудования и поэтапное описание производственного процесса.

Для производства пенопласта необходимо следующее оборудование:

  • Парогенератор
  • Вспениватель (предвспениватель)
  • Сушильная установка
  • Бункер вылеживания
  • Компрессор
  • Блок формы для спекания
  • Станок горизонтальной резки

Оборудование можно приобрести в составе одной технологической линии или купить каждую установку отдельно.

Также потребуется:

  • Сырье: полистирол вспенивающийся
  • Насыщенный пар, температурой 110-140 С
  • Подключение к электрической сети, напряжением 380 В
  • Холодная вода

Этапы производства пенопласта

1. Подготовка исходного сырья

Сырье для пенопласта: пеностирол вспенивающийся является продуктом химической промышленности. От его качества и срока хранения зависят характеристики полученного пенопласта. Чем старше сырье и чем дольше оно хранилось, тем труднее вспенить гранулы.

Плотность полученного пенопласта напрямую зависит от размера исходных гранул полистирола: чем они меньше, тем большей плотности будет пенопласт. И, наоборот, из гранул большего размера можно получить менее плотный пенопласт.

Для производства пенопласта, используемого в строительстве, в состав сырья добавляется также антипирен, вещество, препятствующее горению.

Процесс производства пенопласта начинается с получения водяного пара, давлением от 0,7 до 6 атмосфер и температурой от 110 до 170 С. Для его производства используется парогенератор. В зависимости от наличия энергетических ресурсов, парогенератор может быть электрическим, дизельным или газовым. Для получения максимального объема пара используется паронакопитель.

2. Вспенивание гранул

В предвспениватель загружается необходимое для определенной марки пенопласта количество исходного сырья, а затем подается пар.

Под воздействием пара исходные гранулы полистирола вспениваются, увеличиваясь в объеме в 20-50 раз. В среднем для получения одного кубического метра вспененного сырья необходимо 15 кг исходного полистирола.

Процесс вспенивания длится 5-7 минут. После вспенивания гранулы поступают в сушильную установку, где из них удаляются излишки влаги, впитанные при обработке паром.

3. Сушка гранул

В сушильной установке гранулы обрабатываются потоками теплого воздуха, освобождаясь от излишков воды и сохраняя при этом свой объем. Потоки теплого воздуха подаются снизу, постоянно перемешивая гранулы.

При этом влажные гранулы опускаются вниз, а сухие, напротив, поднимаются вверх и с помощью системы пневмотранспорта перемещаются в бункеры вылеживания.

Как правило, процесс сушки длится от 5 до 10 минут.

4. Вылеживание или стабилизация гранул

В бункерах вылеживания происходит окончательная стабилизация гранул. Продолжительность этого процесса зависит от объема гранул и температуры окружающей среды. Количество бункеров вылеживания зависит от производительности установки, а их высота и объем определяются высотой потолков в помещении.

При этом полистирол различных марок должен храниться в отдельных бункерах. Как правило, длительность вылеживания может составлять от 4 до 12 часов. Затем стабилизированные гранулы подвергаются спеканию.

5. Выпекание пенополистирола

Через специальное загрузочное отверстие блок форма полностью заполняется готовыми гранулами, подача которых производится с помощью потоков воздуха, генерируемых компрессором.

Процесс спекания осуществляется с помощью пара, подаваемого из паронакопителя. Качество спекания напрямую зависит от температуры и давления пара, а также времени его подачи.

Затем пенопласт охлаждается с помощью установки вакуумирования и принимает заданную форму. Весь процесс в зависимости от выпекаемой марки, длится от 5 до 12 минут.

6. Резка пенопласта

После его завершения дверца установки открывается и блок выталкивается пневмотолкателем на приемный стол. Готовые блоки укладываются вертикально и выдерживаются несколько часов или дней. В это время они отдают излишки влаги и проходят процесс стабилизации.

Затем с помощью станка горизонтальной резки блоки пенопласта нарезаются на плиты нужной толщины. На них могут делаться пазы и выступы. Полученные при этом обрезки подлежат вторичной переработке.

Готовые плиты упаковываются и реализуются.

Пенопласт применяется очень широко - он незаменим как теплоизоляционный, отделочный и упаковочный материал. Что он собой представляет? Как выполняется производство пенопласта, какое сырье и оборудование используется? Давайте разбираться!

Что такое пенопласт?

К пенопластам относятся все разновидности газонаполненных пластмасс.

Отличительные черты материала :

  • пористая структура, которая состоит из закрытых ячеек;
  • низкий уровень плотности;
  • высокие звуко- и теплоизоляционные свойства.

К группе пенопластов принадлежат :

  • поливинилхлоридный материал;
  • полиуретановый аналог;
  • карбамидоформальдегидный пенопласт;
  • фенолформальдегидный материал;
  • полистирольный аналог.

Пенополистирол - самый распространенный материал. Его производство я и буду описывать. Пенополистирол был создан в 1951 г. немецкой компанией BASF. Тогда он получил фирменное наименование «стиропор».

Пенопласт по основному назначению - теплоизоляционный материал. Он на 98% состоит из воздуха. Газ находится во множестве маленьких тонкостенных ячеек из пенополистирола.

Какое исходное сырье применяется?

Как сырье для пенопласта используется вспенивающийся полистирол :

  1. Его получают при помощи полимеризации стирола суспензионного типа.
  2. Процесс происходит при добавлении порообразующего вещества, в роли которого выступает смесь изопентана и пентана. Объем смеси в материале 5-6%.
  3. Если пенопласт предназначается для строительства, то в сырьевую массу добавляется 1% антипирена. Обычно это соединения брома.

Полистирол производят в виде гранул. Эти сферические частицы обрабатываются антистатическими веществами. Они пресекают накопление материалом электрических зарядов при его транспортировке. Также обработка улучшает технологичность сырья. Гранулы полистирола по-русски обозначают ПСВ (полистирол вспенивающийся).

Марки, типы пенопласта и сырья у производителей различаются. Поэтому перед приобретением материала ознакомьтесь с его условным обозначением в технической документации.

  1. EPS (expandable polystyrene) , вспенивающийся полистирол. Это международное обозначение гранул.
    FS (самозатухающий полистирол) - еще одна возможная маркировка.
  2. ПСБ (пенополистирол суспензионный беспрессовый) - это российское обозначение пенопласта.

ПСБ-С (пенополистирол суспензионный беспрессовый самозатухающий) - еще один вариант русской маркировки.

После такого обозначения идет цифровое указание на марку материала по плотности.

Где пенопласт используется?

Применение пенопласта определили его технические характеристики. Используется как формованная продукция из вспененного полистирола, так и его дробленые отходы.

Плиты из пенопласта используются в строительстве:

  1. Для утепления своими руками фасадов и внутренних помещений зданий.
  2. Для производства не снимаемой опалубки.

  1. В сэндвич-панелях.
  2. Как изоляционный слой внутри несущих конструкций (трехслойные железобетонные панели или блоки, слоистая кладка).
  3. Как утепляющее основание под стяжку для мастичных либо рулонных кровель.
  4. Для теплоизоляции перекрытий и подвальных помещений.
  5. Как защита от промерзания дорожного основания.

Также пенопласт применяют:

  • в судостроении;
  • в холодильных устройствах;
  • при обустройстве понтонов и плавучих пристаней;
  • как упаковку для пищевых продуктов и бытовой техники.

Благодаря невысокой цене и легкой обработке, сейчас широко используются декоративные формованные изделия из пенопласта:

  • плинтусы;
  • потолочные плиты;
  • молдинги и пр.

Изготовление пенопластовых плит

Технология производства пенопласта включает в себя такие этапы:

  1. Первоначальное вспенивание сырья;
  2. Вылеживание гранул;
  3. Их окончательное вспенивание;
  4. Спекание пенополистирола в плиты.

Как теплоноситель при производстве пенопласта применяется насыщенный пар.

Предварительное вспенивание гранул

Предвспенивание сырья - это важнейший этап в производстве пенополистирола. Он влияет на качество итоговой продукции:

. Перед этим определяется их необходимый объем.
  • Подача водяного пара . Он подается под давлением в 4-6 бар.
  • Вспенивание гранул . При этом они во много раз увеличиваются в объеме.
  • Прекращение подачи пара . Это происходит при достижении гранулами объема в один кубический метр.

    1. Разгрузка предвспенивателя . Доставка пневмотранспортом вспененных гранул в сушилку, а затем в бункер выдержки.

    На производство разных по плотности марок пенопласта влияют:

    • марка сырья, так как полистирольные гранулы имеют разную фракционность;
    • объем загружаемых гранул;
    • характеристики пара;

    • итоговый объем уже вспененных гранул.

    На плотность материала влияет и время его нахождения в предвспенивателе:

    1. Если временной период слишком продолжителен , то гранулы начинают трескаться. Поэтому плотность повышается.
    2. Если период вспенивания непродолжителен , то у пенопласта будет существенный разброс по его плотности. Поэтому придется уменьшать температуру, подав небольшой объем воздуха и понизить питание предвспенивателя.

    Для изготовления легких марок пенополистирола (8-12 кг/м³) используется повторное вспенивание. Загружаемые во второй раз гранулы необходимо хорошо насытить воздухом.

    Время вылеживания сырья перед повторным вспениванием должно составлять 11-24 часа. Чем размер гранул меньше, тем их дозревание должно быть короче.

    Сушка и кондиционирование вспененного сырья в бункере дозревания

    1. Вспененное сырье высушивается в сушилках. Для этого в них через перфорированную подается нагретый воздух. Его температура - +30-35 °C. Затем гранулы охлаждаются.
    2. На предварительно вспененное сырье воздействует легкое разряжение. Поэтому гранулы чувствительны к изменениям в окружающей среде. Чтобы снять с них внутреннее напряжение, они выдуваются вентилятором в накопительный бункер. Там сырье стабилизируется.

    1. Исходя из марки применяемого сырья, время его кондиционирования может составлять от 11 до 24 часов.
    2. Температура внешней среды при выдерживании гранул должна равняться +16-20 °C. Если она ниже, то продолжительность кондиционирования надо увеличивать. Летом, при температурах более +20 °C период выдержки следует уменьшать.

    При доставке вспененных гранул в бункеры, их мнимая плотность повышается из-за их столкновений с внутренними стенками транспортера. При определении параметров вспенивания нужно учесть это увеличение плотности.

    На этапе выдерживания гранул из-за того, что внутри сфер давление меньше атмосферного, в них поступает воздух. Пентан и вода из сырья выдавливаются до момента, когда оно стабилизируется.

    На быстроту поступления воздуха в гранулы влияют их фракционность, температура и плотность. То же самое относится и к скорости выдавливания пентана. Из больших гранул порообразователь уходит медленней, нежели из маленьких, из-за меньшего отношения их площади к массе.

    Чтобы формование было оптимальным, необходимо :

    • для пенопласта плотностью 40 кг/м³ и более - добавить в сырье пентан в объеме 1,7-2,5%;
    • если нужен материал плотностью менее 40 кг/м³, объем пентана - 2,6-3,2%.

    Формование плит в блок-формах

    1. После кондиционирования сырье пневмотранспортом доставляется в блок-формы.
    2. После этого осуществляется его обработка водяным паром. В итоге гранулы расширяются снова, формируя в рабочей камере плиты пенопласта.
    3. Далее отформованная плита охлаждается. Для этого вакуумирующая установка создает разряжение внутри формы.
    4. Затем плита выталкивается из рабочей камеры толкателем. Он, исходя из конструкции формы, может работать от пневматической подушки либо цилиндра.

    Важнейший момент при подаче пара в рабочую камеру : нужно нагнетать большое количество пара за минимальный период времени. С этой целью надо убрать воздух из формы до начала нагнетания давления. Делается это при помощи вакуумирующего устройства.

    Осуществляя производство пенополистирола, следует постоянно поддерживать высокую температуру внутри блок-форм. Иначе затраты пара существенно вырастут и он станет насыщенным. Это уменьшит качественность сцепки гранул между собой.

    1. Готовая плита оказывает давление на стенки блок-формы. Оно равняется около 80 кПа.
    2. Чтобы плиту без ее повреждения можно было вынуть из формовочной камеры, давление нужно понизить до примерно 10 кПа.
    3. Промежуток времени, необходимый для уменьшения давления плиты (время ее охлаждения), зависит от марки пенополистирола.

    Производители пенопласта используют два вида блок-форм: с закрытыми и открытыми рабочими камерами.

    Достоинство открытых форм - с их помощью можно выпускать плиты и блоки неограниченной длины.

    Преимущество закрытых рабочих камер - лучшая производительность.

    Выдерживание плит

    После формовки плиты пенопласта должны вылежаться. Кондиционирование необходимо для уменьшения влажности материала, а также, чтобы убрать внутреннее напряжение, которое появляется в ходе его производства.

    При выдерживании плит, в них идут процессы насыщения материала воздухом и выравнивания внешнего давления с внутренним. То же самое происходит при вылеживании предварительно вспененного сырья. Формованные плиты от 12 до 24 часов при комнатной температуре.

    Нарезание плит на листы

    Отформованные блоки сортируются, затем складируются. После этого изготовление пенопласта завершается нарезкой плит на листы нужной толщины. Режутся блоки на установках вертикальной либо горизонтальной резки при помощи раскаленной реостатной проволоки.

    Наиболее распространенная толщина получаемых листов:

    • 2 см;
    • 3 см;
    • 4 см;
    • 5 см;
    • 10 см.

    Дробление производственных отходов

    Производственные отходы пропускаются через дробильную установку. Из нее вторсырье по пневматическому трубопроводу поступает в накопительный бункер.

    Полученная крошка (ее размеры составляют до 1,5 см) снова применяется для производства пенопласта. Она добавляется к вспениваемым гранулам в отношении 1:10.

    Как выбрать оборудование для производства пенополистирола?

    Если вы решили сами делать пенополистирол, вам надо выбрать подходящее оснащение для цеха. Составляющие оборудования по производству подбирайте, исходя из планируемого вами объема продукции.

    Например, если нужное количество материала составляет не более 1000 кубометров за месяц, вам необходима линия мощностью 40 кубических метров за смену. Она сможет дать этот объем пенопласта.

    Учтите, что расчетная производительность линии может не совпадать с реальной. Это зависит от таких моментов:

    1. Самый важный фактор - происхождение сырья: импортное оно или отечественное. На российских гранулах производительность может немного уменьшиться.
    2. Второй нюанс - марка пенопласта, которую вы будете производить. Так, пенополистирол ПСБ-12 имеет плотность меньше 12 кг на метр кубический. Поэтому его можно получить лишь при двойном вспенивании. Это уменьшает производительность линии.

    Лучше выбрать оборудование для производства пенопласта, имеющее высокую производительность. Не стоит эксплуатировать маломощную линию на пределе возможностей, она вскоре может выйти из строя.

    Как выбрать парогенератор?

    Источник пара - это парогенератор (паровой котел). Его минимальная производительность должна составлять 1200 кг за смену. Однако желательно приобрести паровой котел большей мощности. Это даст возможность в дальнейшем повысить производительность оборудования.

    По используемому энергоносителю парогенераторы бывают дизельными, газовыми и электрическими. Каждая разновидность со своими достоинствами и недостатками:

    Плюс газового котла - цена пара, генерируемого им, минимальная.

    Минусы газового котла:

    1. Подвести газ к парогенератору можно лишь при наличии проекта, согласованном в Горгазе. Подключать котел должен работник этой организации. Кроме этого, газовый парогенератор следует поставить на учет в Гостехнадзоре.
    2. Эти устройства чуть дороже электрических и дизельных аналогов.
    3. Нуждаются в обязательном монтаже водоподготовки.

    Все эти недостатки - дополнительные временные и финансовые траты.

    Достоинства дизельного генератора пара:

    1. Он самый простой.
    2. Устройство не требует проекта и разрешения на подключение.
    3. Производительность дизельных генераторов может быть от 1200 до 12 000 кг пара за смену.
    4. Котел тратит 10-50 л солярки в час.

    Минус дизельных котлов - они также требуют устанавливать водоподготовку.

    Электрические генераторы пара, также просты в монтаже и эксплуатации. Они компактней газовых и дизельных установок.

    Их недостаток - они требуют значительных мощностей (минимально 150 кВт·ч). Из-за этого электрический паровой котел можно поставить не везде.

    Что учесть, приобретая вспениватель

    Предвспениватель необходим для первичной паровой обработки гранул полистирола. На этом этапе осуществляется начальное вспенивание сырья, затем доводится до нужной плотности.

    Гранулы под действием насыщенного водяного пара могут увеличиваться в объеме от 30 до 50 раз. От этого показателя зависит плотность будущих плит пенополистирола.

    Непрерывный предвспениватель - самый распространенный тип устройств:

    1. В него гранулы полистирола поступают без перерывов.
    2. Уже вспененное сырье непрерываемым потоком пересыпается через шибер, который может регулироваться по высоте.
    3. Благодаря разной высоте пересыпки и скорости поступления гранул, они доводятся до необходимой плотности.

    Минусы непрерывного предвспенивателя - нестабильность изделий и сложная регулировка плотности. Чтобы исправить данные недостатки, оборудование оснащается электронными блоками контроля над температурой и дозирования гранул. Эти системы экономят сырье и уменьшают себестоимость пенополистирола.

    Для работы вспенивателя непрерывного действия необходимо к нему подводить насыщенный водяной пар:

    1. Его затраты на стадии вспенивания получаются небольшими.
    2. Регулировать же объем поступающего пара не всегда можно.
    3. Кроме этого, не все парогенераторы дают возможность одновременно вспенивать гранулы и формовать плиты пенопласта. Это уменьшает мощность производственной линии.

    Моя инструкция - используйте в небольшом цеху автономный паровой котел малой мощности. Она может составлять 15-30 кВт·ч. Очень желательно, чтобы парогенератор имел возможность регулирования мощности.

    Циклический предвспениватель не так распространен, как аналог непрерывного действия. У него иной принцип работы:

    1. В камеру для вспенивания поступает отмеренный объем гранул.
    2. Туда же нагнетается пар под давлением.
    3. Под его действием сырье увеличивается в диаметре.
    4. Когда общий объем гранул достигнет заданной величины, они выгружаются.

    Достоинство циклического вспенивателя - плотность обработанного сырья получается стабильной.

    Недостаток - невысокая производительность. Этот минус устраняется автоматизацией производства.

    Получать марки пенополистирола плотностью ниже 12 кг на метр кубический, можно лишь многократно вспенивая сырье. При этом способе необходима высокая точность обработки гранул. Она достигается при автоматизации производства и применении вспенивателей как непрерывного, так и циклического типа.

    Вывод

    Пенопласт может производиться из гранул различного размера и происхождения. На рынке представлены разные по плотности и толщине марки, так что примите это во внимание, когда будете приобретать материал.


    Выбирая оборудование для изготовления плит пенополистирола, учитывайте его тип, производительность, комплектность и уровень автоматизации. Это прямо влияет на объемы и качество выпускаемого материала.

    Видео в этой статье поможет лучше разобраться в теме. Если вам что-то останется непонятно, задавайте вопросы в комментариях.

    Похожие публикации