Изготовление ульев своими руками: размеры, чертежи. Технология изготовления ульев из пенополистирола в домашних условиях

Производство полистирола вспененного, листового ударопрочного, экструдированого, зеркального; изделий из данного
строительного материала в России.

Краткий исторический очерк

Впервые полистирол был получен в Германии еще в 1839 г., однако его промышленное производство термической полимеризацией стирола было освоено только в 1920 г. (по патенту Остромысленского).

Большим стимулом для увеличения объема производства стирола и полистирола послужила организация в США во время Второй мировой войны производства бутадиен-стирольного каучука.

В СССР исследования в области синтеза и полимеризации стирола проводились в 30—40-х годах Залкиндом, Зелинским, Ваншейдтом и др. Промышленное производство полистирола развернулось в послевоенные годы.

В 50—60-х годах были разработаны процессы производства сополимеров стирола с другими виниловыми мономерами, совмещения полистирола и сополимеров стирола с акрилонитрилом и каучуками, получен изотактический полистирол. Это позволило значительно улучшить механическую прочность полистирола, повысить его теплостойкость.

В 1980-х наибольшее распространение получил ударопрочный полистирол, производимый в промышленности привитой сополимеризацией стирола или стирола и акрилонитрила к бутадиеновому каучуку.

В 1980-х гг в СССР были освоены непрерывные процессы получения гомо- и сополимеров стирола в аппаратах большой единичной мощности, обеспечивающих высокую производительность и хорошее качество полистирольных продуктов.

Общая характеристика

Полистирол является синтетическим полимером, относящимся к классу термопластов. Как можно понять из названия, он представляет собой продукт полимеризации винилбензола (стирола). Это твердый стеклообразный материал. Формула полистирола в общем виде выглядит следующим образом: [СН2СН(С6Н5)]n. В сокращенном варианте она выглядит так: (C8H8)n. Сокращенная формула полистирола встречается чаще.

Этапы производства пенополистирола

Заключается технология изготовления пенопласта во вспенивании суспензионного полистирола. Чтобы получить необходимый результат, применяют пар. Далее происходит спекание гранул. Затем формируется крупногабаритный блок, который впоследствии режется на листы. Но, прежде чем загрузить сырье в бункер, выполняется механическое перемешивание гранул с различными добавками-модификаторами.

Чтобы готовый материал был более огнестойким, в его состав добавляются антипиреновые добавки. Для защиты пенопласта от воздействия тепла и кислорода применяют антиоксиданты и термостабилизаторы, для предотвращения плесневения — абиотические компоненты. При производстве экструдированного пенополистирола вводятся стабилизаторы-нуклезиаты, которые способствуют получению более однородной и мелкой структуры пор.

Вернуться к оглавлению

Вспенивание гранул полистирола

Технологическая схема производства листового пенополистирола.

Вспенивание суспензионного полистирола происходит в два этапа. Причем для каждой партии сырья определяется оптимальное время на прохождение данной стадии. Оно зависит от качества сырья. Этот период должен строго соблюдаться, так как если происходит увеличение временных интервалов, то гранулы могут разрушаться.

Первый этап обработки материала проходит в предвспенивателе. Этот агрегат — емкость с отверстиями в днище, через которые происходит подача пара. Также он оснащен активатором для размешивания гранул. Во время вспенивания (около 5 минут) в емкости поддерживается температура около 100-110° С.

Процесс вспенивания происходит следующим образом. Благодаря действию водяного пара активизируется пентан, который входит в состав гранул суспензионного полистирола. Они размягчаются и вырастают в объеме, при этом количество материала может увеличиться в 30-50 раз. Целостность и герметичность ячеек сохраняются.

Чтобы процесс вспенивания происходил с ускорением, гранулы перемешиваются при помощи механического активатора. В конце этого цикла материал под давлением поднимается. Через окно выгрузки выталкивается в промежуточную емкость, а затем при помощи пневмотранспорта перемещается в бункер для вылеживания.

Вернуться к оглавлению

Сушка и вылеживание вспененных гранул

Схема пенополистирола в качестве утеплителя.

В гранулах полистирола, которые были вспенены, заключается около 10-15% влажности. Внутри них присутствует разрежение, так как происходила конденсация остатков пентана и пара. В результате под воздействием этих факторов может произойти сжатие гранул, что повлечет снижение объема материала и увеличение насыпной плотности. Именно по этой причине технология производства пенопласта предусматривает этап высыхания.

Цель данной стадии:

  • укрепление наружных стенок гранул;
  • восстановление внутреннего давления.

Благодаря тому, что теплый воздух (около 35° С) проникает в ячейки материала, полистирол приобретает нужные параметры сопротивления сжатию. Причем чем ниже у материала насыпная плотность, тем быстрее будет поглощаться воздух.

Процесс сушки занимает около 5 минут. В некоторых случаях он совмещается с этапом транспортировки. Во время перемещения материала влажность может быть снижена до 6-3%. Кроме потери влажности, сушка способствует значительному увеличению текучести материала.

Схема основных видов пенополистирола.

Это, в свою очередь, позволяет заполнять бункера для вылеживания более эффективно. Эти специальные устройства представляют собой металлическую основу с фиксированным мешком из воздухопроницаемой ткани. В них хранят гранулы при температуре, не превышающей 22-28° С. Продолжительность может составлять от 6 часов до суток. Зависит это время от объемного насыпного веса гранул: при снижении веса срок увеличивается, но он не должен превышать 14 суток, так как за такой период изопентан улетучивается и гранулы теряют способность к вспениванию.

Между тем способов вылеживания существует несколько. Чтобы сократить время выдержки, применяется метод перекачивания гранул при помощи воздушного потока из бункера в бункер. При таком подходе достаточно 2-3 часов для приобретения материалом необходимых показателей водопоглощения и прочности.

Вернуться к оглавлению

Производство блоков и их резка

Производство или выпекание блоков проводится в специальной блок-форме. Это устройство из стали в виде прямоугольника имеет двойные стенки, причем внутренняя часть перфорированная (это необходимо для подачи пара).

Схема панели из пенополистирола.

После прогревания формы в нее засыпаются гранулы, и она герметично закрывается. Повторное вспенивание проводится также под воздействием водяного пара под давлением.

На качество пенополистирола влияет своевременное прекращение процесса формирования. Если он прерван раньше необходимого срока, то недостаточно вспененные гранулы плохо сплавятся. Если же материал передержан, то ячейки разрушаются и появляются усадочные явления. В обоих случаях качество изделия значительно ухудшается.

После этого следует процесс охлаждения. Полученные блоки размещаются в цехе, где могут находиться от 12 до 720 часов. За это время материал теряет излишнюю влажность. Именно ее избыток не позволяет производить резку сразу же после охлаждения. Чтобы получить плиты нужной толщины, используется автоматический станок. А в качестве режущего элемента применяются разогретые нихромовые струны. На заключительном этапе листы помещают на станок с вертикальной резкой и торцуют.

Состав проекта

Название Размер
icon vspenivatel.jpg
2 MB

Свойства полистирола

Полистирол представляет собой твердый аморфный продукт плотностью 1050—1080 кг/м3. Молекулярная масса промышленных марок полистирола зависит от способа его получения и колеблется в пределах от 50 000 до 300 000. Исключение составляет эмульсионный полистирол, молекулярная масса которого может быть значительно выше.

Большое влияние на свойства полистирола оказывает его полидисперсность, которая у блочного полистирола довольно значительна.

Для промышленных марок полистирола молекулярно-массовое распределение, характеризующееся соотношение     М̅w/M̅n, соответствует 2-4 (в зависимости от условий получения).

Присутствие низкомолекулярных фракций в полимере:

  • уменьшает разрушающее напряжение при растяжении, ударе, изгибе;
  • снижает теплостойкость полистирола.

 В связи с этим усовершенствования технологического процесса получения блочного полистирола направлены на снижение его полидисперсности.

В технике применяют полистирол с показателем текучести расплава 2—30.

В присутствии катализаторов Циглера — Натта получается изотактический кристаллический полистирол, который отличается от аморфного повышенной температурой плавления (230— 240 °С) и более высокими механическими показателями. Однако изотактический полистирол трудно перерабатывается в изделия.

Показатели основных свойств полистирола общего назначения, полученного различными способами, приведены в таблице 1.

Таблица 1: Физико-механические свойства полистирола, полученного разными методами

Показатель Полистирол
Блочный Эмульсионный Суспензионный
Плотность, кг/м3 1050—1060 1050—1070 1050—1060
Разрушающее напряжение при растяжении, МПа 39,2 39,2—44 41,1
Ударная вязкость, кДж/м2 19,6—21,6 21,6 19,6—27,4
Относительное удлинение при разрыве, % 2,0 2,0 2,0
Твердость по Бринеллю, МПа 137—157 137—196 137—157
Теплостойкость по Вика, °С 95-100 100-105 105
Тангенс угла диэлектрических потерь при 106 Гц 4·10-4 2·10-4—3·10-4 4·10-4
Диэлектрическая проницаемость при 106 Гц 2,4-2,7 2,6 2,5-2,6
Содержание остаточного мономера, % 0,5—0,8* 0,15-0,2 0,1-0,5
Водопоглощение за 24 ч, % 0 0,07 0,01-0,02

 * При применении вакуум-камеры или экструдеров с вакуум-отсосом содержание стирола в полистироле снижается до 0,2%.

Для повышения прочности при производстве полистирольных пленок и нитей полимер подвергают ориентации.

Полистирол характеризуется высокими диэлектрическими показателями, химической стойкостью, водостойкостью и хорошими оптическими свойствами.

Диэлектрические свойства полистирола

Он является очень хорошим диэлектриком. Его диэлектрические свойства не зависят от влажности окружающей среды и практически не изменяются при температурах от —80 до 90 °С и при изменении частоты от 1·102 до 1·109  Гц. Диэлектрические показатели эмульсионного полистирола ниже, чем блочного к суспензионного.

Стойкость полистирола к действию кислот и растворителей

Полистирол обладает высокой кислото- и щелочестойкостью, он стоек к неорганическим неокисляющим кислотам (соляной, серной, плавиковой), а также к спиртам и солям. Однако полистирол растворяется в тетрахлориде углерода, бензоле, нестоек к действию простых и сложных эфиров, ароматических, алифатических и хлорированных углеводородов. Он довольно легко окисляется, сульфируется, галогенируется, нитруется.

Оптические свойства полистирола

Блочный полистирол прозрачен, бесцветен, он пропускает 90% видимой части света. В ультрафиолетовой и инфракрасной областях прозрачность полистирола ниже. Высокий показатель преломления nD25=1,5—1,6 обусловливает применение блочного полистирола для изготовления оптических стекол.

Недостатки полистирола

Недостатками полистирола являются низкие теплостойкость и ударная прочность, склонность к старению.

Термоустойчивость полистирола

Теплостойкость полистирола по Мартенсу не превышает 70—75 °С. Эмульсионный полистирол более теплостоек (на 5—10°С), чем блочный, вследствие его большей молекулярной массы и меньшей полидисперсности. Однако этого слишком мало, чтобы обеспечить его более широкое применение.

Температура стеклования полистирола 80—82°С;

Температура эксплуатации изделий из полистирола не должна превышать 60 °С (на 10—15°С ниже теплостойкости по Мартенсу).

При нагревании до 300—400 °С полистирол деполимеризуется с образованием мономера.

Прочность полистирола

Ударная вязкость полистирола составляет всего 19,6— 27,4 кДж/м2. В процессе эксплуатации его хрупкость увеличивается из-за старения полимера. В связи с этим применение полистирола общего назначения в качестве конструкционного материала ограничено.

По сравнению с другими термопластами полистирол обладает высокой поверхностной твердостью. Его модуль упругости при растяжении довольно высок (12,9-103 МПа), а относительное удлинение при разрыве мало (1,5%); разрушающее напряжение при растяжении с повышением температуры уменьшается.

Свободное скачивание на сегодня

Обновление через: 11 часов 34 минуты

Biostar TA890GXE (A89GA-M3T) rev 5.3
  • 14.06.2017
Biostar TA890GXE (A89GA-M3T) rev 5.3
Котельная центральной районной больницы и завода холодильного оборудования - АР
  • 09.07.2014
Котельная центральной районной больницы и завода холодильного оборудования — АР
Задняя бабка токарно-винторезного станка
  • 17.08.2014
Задняя бабка токарно-винторезного станка
Chiesa dives in misericordia. 3d
  • 24.10.2015
Chiesa dives in misericordia. 3d

Полистирол (06, PS, ПС)

Полистирол

— продукт полимеризации стирола, термопластичный полимер линейной структуры. Полистирол является одним из конечных продуктов переработки углеродного сырья — нефти и природного газа.

Особенности полистрола:

Из-за разнообразия тары из полипропилена и её схожести с тарой из полистирола заготовители сырья неохотно берут эти два вида пластика на переработку. К тому же сначала надо собрать достаточно большой объём пластика (несколько тонн), а после этого отправить на завод по переработке. К тому же, вспененный полистирол (часто называемый пенопластом) очень мало весит и занимает большой объём, плохо прессуется, поэтому в масштабах небольших пунктов приёма очень не рентабелен, хотя и перерабатывается.

!!! Важно отметить, что вспененный (поддоны из-под фруктов, упаковочный пенопласт) и твёрдый (тара, крышки) полистирол хотя и имеют одинаковую маркировку – «06», перерабатываются разными методами, поэтому собираются отдельно.

Миф: в России не перерабатывают полипропилен и полистирол (05 и 06)

Существует мнение, что пластик 05 и 06 переработать нельзя. Это не так.

В России есть технологии и предприятия, перерабатывающие сложные виды пластика, просто вся эта отрасль работает на отходах производств, складов, магазинов, то есть с большими объёмами одинакового вида отходов. Пластиковые отходы от физических лиц разнообразны (блистеры, игрушки, карточки, различные ёмкости, строительные отрезки и т.п.) Даже если они вручную рассортированы, нет гарантии, что всё будет точно нужного вида пластика. Если будет засор в виде пластика другого вида, то это может испортить партию и даже оборудование.

Поэтому обычному человеку так сложно сдать некоторые виды пластика.

Также есть технологии переработки смеси пластиков в стройматериалы (были представлены на выставке в Крокус Экспо). Есть много небольших перерабатывающих линий по стране, которые делают плитку, черепицу и прочее из смеси пластика, главное чтобы без ПВХ (03).

Как подготовить. полистрол к переработке:

Чистое сырьё по возможности сжимайте

Куда сдать полистирол (не пенопласт!) в Москве и Помосковье:

☑ Пункт приёма ЭкспертВтор (м.Дмитровская, дизайн завод Флакон)Пункт закрыт. ☑ Пункт приёма в Мега Икея Химки ☑ Контейнеры компании Эколайн в САО и ЦАО г.Москвы — можно сдавать тетрапак, но пока что не доверяем им насчёт пластика 05 и 06 (возможно, идёт на сжигание)☑контейнеры компании МКМ-Логистика — можно сдавать тетрапак, но пока что не доверяем им насчёт пластика 05 и 06☑ Стационарный, мобильный пункт приёма «Стекляшка» и акции Южном и Северном Бутово (полный перечень принимаемого тут) ☑ Наш благотворительный проект Собиратор

Куда сдать вспененный полистирол и пенопласт в Москве и Подмосковье:

☑ Пункт приёма в Мега Икея Химки ☑ Контейнеры компании Эколайн в САО и ЦАО г.Москвы – не доверяем им на счёт тетрапак, пластика 05 и 06 (возможно, идёт на сжигание)☑контейнеры компании МКМ-Логистика — можно сдавать тетрапак, но пока что не доверяем им насчёт пластика 05 и 06 ☑ Стационарный, мобильный пункт приёма «Cтекляшка» и акции Южном и Северном Бутово (полный перечень принимаемого тут) кроме мясных и черных (серых) ☑Наш благотворительный проект Собиратор (кроме мясных)

( 1 оценка, среднее 5 из 5 )

Переработка полистирола

Полистирол легко перерабатывается в изделия всеми способами, применяемыми для переработки термопластов. Основным методом его переработки в изделия является литье под давлением.

Экструзией полистирола через кольцевую или плоскую щелевую головку (или решетку) получают пленку (или нити). На выходе из экструдера полистирольные пленки и нити подвергаются растяжению, при котором происходит ориентация макромолекул. Это приводит к значительному упрочнению пленок и нитей в направлении растяжения и увеличению их гибкости.

Полистирольные пленки толщиной 10—100 мкм, получаемые ориентацией в двух перпендикулярных направлениях, называются стирофлексом. Они отличаются большой прочностью и высокими диэлектрическими показателями.

Для окрашивания полистирола применяют красители: красный С, тиоиндиго, жировой желтый Ж и др. При синтезе полистирола блочным способом его окрашивание проводят в экструдере путем подачи с помощью шнека расплава, представляющего собой концентрированную смесь полистирола, красителя и стабилизатора.

Окрашивание суспензионного полистирола осуществляют его предварительным смешением с красителем (опудривание) с последующим гранулированием в экструдере.

Другие проекты

Схема тягового электропривода
  • 18.09.2011
Схема тягового электропривода
План школы
  • 31.05.2012
План школы
Рыбозавод
  • 24.10.2015
Рыбозавод
Ретро шлем для мотоцикла - 3D модель
  • 01.05.2015
Ретро шлем для мотоцикла — 3D модель

Ссылки

  • ТУ 2214-126-05766801-2003. Полистирол. Технические условия.
  • ГОСТ 20282-86 Полистирол общего назначения. Технические условия

Преимущества

Белый термопластичный полимер может стать отличной заменой пластику ПВХ, а прозрачный – оргстеклу. Популярность вещество получило главным образом благодаря гибкости и легкости в обработке. Оно отлично формуется и обрабатывается, предотвращает потери тепла и, что немаловажно, имеет низкую стоимость. Благодаря тому, что полистирол может хорошо пропускать свет, его даже используют в остеклении зданий. Однако размещать такое остекление на солнечной стороне нельзя, так как под действием ультрафиолета вещество портится.

Полистирол давно используется для изготовления пенопластов и сопутствующих материалов. Теплоизоляционные свойства полистирола во вспененном состоянии, позволяют использовать его для утепления стен, пола, кровли и потолков, в зданиях различного назначения. Именно благодаря обилию утеплительных материалов, во главе которых стоит пенополистирол, простые обыватели знают о рассматриваемом нами веществе. Эти материалы отличаются простой в использовании, устойчивостью к гниению и агрессивным средам, а также отличными теплоизоляционными свойствами.

См. также

  • Пенополистирол
  • Пенокартон

Недостатки

Как и у любого другого материала, у полистирола есть недостатки. Прежде всего, это экологическая небезопасность (речь идет об отсутствии методов безопасной утилизации), недолговечность и пожароопасность.

Переработка

Сам по себе полистирол не представляет опасности для окружающей среды, однако некоторые продукты, полученные на его основе, требуют особого обращения.

Отходы материала и его сополимеров накапливаются в виде изделий, вышедших из употребления, и промышленных отходов. Вторичное использование полистирольных пластиков, производится несколькими путями:

  1. Утилизация промышленных отходов, которые были сильно загрязнены.
  2. Переработка технологических отходов методами литья, экструзии и прессования.
  3. Утилизация изношенных изделий.
  4. Утилизация смешанных отходов.
Горение полистирола: уравнение реакции

Вторичное применение полистирола позволяет получить новые качественные изделия со старого сырья, не загрязняя при это окружающую среду. Одним из перспективных направлений переработки полимера является производство полистиролбетона, который применяется в строительстве зданий малой этажности.

Продукты разложения полимера, образующиеся при термодеструкции или термоокислительной деструкции, токсичны. В процессе переработки полимера путем частичной деструкции могут выделяться пары бензола, стирола, этилбензола, оксида углерода и толуола.

Сжигание

При сжигании полимера выделяется диоксид углерода, монооксид углерода и сажа. В общем виде уравнение реакции горения полистирола выглядит так: (С8Н8 )n + О2 = ↑СО2 + Н2О. Сжигание полимера, содержащего добавки (компоненты увеличивающие прочность, красители и т. д.), приводит к выбросу ряда других вредных веществ.

Минусы подобных сооружений

Есть в подобной конструкции и ряд минусов:

  • Внутренние фальцевые части не обладают крепостью.
  • Корпуса от прополиса очищаются с трудом.
  • В ульях из дерева можно осуществлять дезинфекцию посредством ламп, а здесь вы этого сделать не сможете. Потребуются химикаты, которые могут оказаться губительными для насекомых и нарушить саму конструкцию. Часть пчеловодов прибегают к мытью ульев водой или щелочными средствами. К примеру, используется зола подсолнечной ботвы.
  • Корпус не впитывает влагу, она стекает на дно конструкции.
  • В ульях из пенополистирола количество поедаемого пчелами корма возрастает. Если семейство пчел сильно, то оно производит до 25 кг меда. Для этого нужна вентиляция, которая снижает потребление корма.
  • Улей больше подходит для слабых семейств насекомых.
  • Из-за невозможности регуляции летков пчелы начинают уворовывать друг у друга мед, нарушается микроклимат. Не исключено, что туда проникнут грызуны.
Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...