24 Апрель 2013

Двері Вінниця

Реклама по теме Двері Вінниця

Двері Вінниця


ПВХ як особливий матеріал Загальні положення Відомо, що ПВХ є одним з найстаріших пластиків. Він був відкритий в 1835 році хіміком Регнольдом. Починаючи з 1912 року, проводилися роботи з технічного вдосконалювання технології, і в 1931 році на заводах концерну BASF були отримані перші промислові тонни цього матеріалу.

Причини такого раннього початку його промислового виробництва полягали в легені, по ситуації того часу, доступі до вихідних продуктів, з яких отримують цей матеріал. До кінця 60-х років ПВХ вироблявся в Німеччині винятково на базі власних сировинних ресурсів — вугілля, вапна і кам’яної солі.

З вугілля та вапна отримували ацетилен, а з кам’яної солі — хлор. Таким чином, вихідного матеріалу для виробництва ПВХ — вінілхлориду — було необмежене кількість. Сьогодні, при тріумфальному ході такої галузі, як нафтохімія, ПВХ, звичайно ж, виробляють і з нафтопродуктів.

Але 56% ПВХ, як і колись, проводиться з соляної кислоти — продукту, одержуваного з кам’яної солі, і 44% — з етилену, який отримують методом так званого парофазного крекінгування з використанням нафти — одного з компонентів нафти. Тобто, виробництво ПВХ залежить від способу отримання цілого ряду інших вихідних матеріалів.

ПВХ, що йде на виробництво віконних профілів, виглядає як дрібний білий порошок. І мені б хотілося в зв’язку з цим розповісти ще про один білому порошку. Його в Німеччині щорічно виробляється понад 7 млн. тонн.

Цей білий порошок виключно вибухонебезпечний, викликає алергію, його гранично допустима концентрація на робочому місці обмежується 6 мг / мЗ. При подальшій обробці цього порошку в якості стабілізаторів використовують карбонат і карбамат амонію, вони, в свою чергу, розпадаються, утворюючи «шкідливі» гази — двоокис вуглецю і аміак, які попадають потім у навколишнє середовище. Далі додають стабілізатори, оберігають продукт від цвілі, грибків і гнилі.

Для додання продукту особливих властивостей у нього іноді додають навіть синильну кислоту. Однак у всіх випадках використовують такі «небезпечні» речовини, як хлорид натрію, бутіродіолеін або пальмітодістеарін. Напевно ви подумали, що мова йде про якесь дуже небезпечному речовині, і судячи з того, що ми зараз про нього почули, варто було б остерігатися вдихати, а тим більше ковтати цей порошок або продукти, отримані з нього.

Але саме це ми і робимо майже щодня, та ще й з превеликим задоволенням. Адже ми говоримо про настільки знайомому нам всім речовині — борошні! Я навів цей приклад не для того, щоб ухилитися від теми ПВХ, а щоб показати, як легко буває вселити невпевненість в інших людей, вживши всього лише кілька термінів з області хімії, медицини або екології.

Тому, якщо ми не хочемо опинитися в ролі заляканих, ми з часткою недовіри повинні вислуховувати тих, хто розповідає нам про «небезпечні властивості» того чи іншого продукту. Деревний пил, як відомо, також викликає ракові пухлини. При горінні деревини виділяється, як мінімум, 16 видів канцерогенних токсинів, що викликають ракові пухлини, — починаючи з поліциклічних ароматичних вуглеводнів, таких, як бензопірен, і аж до діоксину і сумно відомого 2.3.7.8-тетрахлордибензо-n-діоксину.

Крім того, виділяються й такі отруйні речовини, як альдегіди, феноли і крезоли. Якби захисники довкілля з такою ж активністю, непохитністю і наполегливістю говорили про деревину як джерелі підвищеної небезпеки для навколишнього середовища і здоров’я людини, як вони це роблять відносно ПВХ, тоді б у світі вже зараз були б тисячі міст і громад, які б оголосили себе «зоною вільною від деревини» і в межах своїх можливостей обмежили б її споживання.

Але якщо деревний пил так шкідлива, тоді чому ж всі ми, або принаймні працівники столярних майстерень, не хворі на рак поголовно? Це можна пояснити на прикладі нашого харчування: майже всі рослинні продукти містять канцерогенні речовини.

Так, наприклад, груші, яблука, виноград, картопля, капуста, селера, а також пряна зелень, наприклад, базилік — всі вони містять більше 10 пропромілле (мільйонна частка) канцерогенних токсинів. Це не ті токсини, які потрапили в рослини ззовні, а вироблені ними самими в процесі росту, найчастіше для захисту від шкідників.

Незважаючи на щоденне вживання цих продуктів харчування, людство зовсім не вимерло, пав жертвою раку. Пояснюється це тим, що кожна окрема клітина людського організму в стані виправляти щодня до 10.000 порушень в структурі ДНК — а дезоксирибонуклеиновая кислота є носієм людської спадковості.

Тому навіть при 10 проміле канцерогенів у наших основних продуктах харчування ми ще дуже далекі від отримання максимально допустимої дози (МДД). Однак нам все ж слід повернутися до теми ПВХ! За існуючими в Німеччині законам, утримання в ПВХ канцерогенних вінілхлориду не повинно перевищувати 1 проміле, тобто десятої частки МДД тих самих канцерогенів, які щонайменше містять натуральні продукти харчування. Хоча, як відомо, ПВХ не їдять.

З нього роблять вироби, якими ми користуємося, і абсолютно очевидно, що ще ніхто після цього не захворів. Виробництво ПВХ і основні області його застосування ПВХ, як вихідна сировина для виготовлення віконного профілю, надходить на виробництво у вигляді дрібного білого порошку. Однак без відповідної попередньої доопрацювання ПВХ ще не можна використовувати як робочий матеріал, тому його перемішують з іншими добавками до отримання однорідної суміші і лише за тим використовують для виробництва кінцевого продукту.

Такими добавками є: стабілізатори, пом’якшувачі, полімерні допоміжні реагенти, наповнювачі, пластифікатори і, при необхідності, пігменти. Вибір відповідної добавки в кожному конкретному випадку обумовлений технологією подальшої обробки, вимогами до готового виробу. З одного боку, сама подальша обробка ПВХ взагалі можлива лише при наявності в ньому добавок, з іншого боку, ці добавки вирішальним чином впливають на кінцеві властивості готового виробу з ПВХ. Так, наприклад, з одного і того ж вихідного матеріалу шляхом добавки різних компонентів можна отримати або найтоншу плівку для упаковки харчових продуктів, або товстостінну водопровідну трубу.

Довговічність ПВХ Проведені дослідження показали, що вікна з деревини м’яких порід по закінченні приблизно 15 років повинні бути відреставровані або повністю замінені, оскільки: a) дерев’яні рами підгнивають в критичних місцях; б) склопакети стають каламутними і запітнівають від потрапила всередину води; в) фурнітура вже не відповідає сучасним вимогам; г) ущільнення стають крихкими і немає можливості їх замінити. У віконних рам з деревини твердих порід або з ПВХ термін служби оцінюється в середньому в 30 років. Безперервно зростаючі витрати на підтримку вікон з м’якої або твердої деревини в робочому стані пов’язані з необхідністю їх періодичного фарбування.

Ще кілька років тому керуючий одного великого житлово-будівельного кооперативу провів дослідження, пов’язане з питаннями фінансування житлового будівництва. Свій звіт він закінчив наступними словами: «Ми вважаємо використання пластикових віконних профілів в житловому будівництві кращим рішенням, яке виправдане ще і з екологічної точки зору».

В іншому житлово-будівельному кооперативі на підставі даних, зібраних за 15 років був зроблений розрахунок, який показав, що вікна з ПВХ, при низькій ціні, є ще й найдешевшими при їх обслуговуванні. Крім того, віконні профілі з ПВХ придатні для вторинної переробки.

У Німеччині повсюдно діє відповідна система збору та утилізації ПВХ, і вже можна зустріти сертифіковані віконні профілі, отримані з вторинного матеріалу. Вони по своїй якості нітрохи не гірше профілів, отриманих з первинного матеріалу. Таким чином, профільна віконна рама з ПВХ за багатьма показниками перевершує дерев’яну віконну раму.

Виробництво профілів У Німеччині віконні профілі з ПВХ виробляють виключно з ударовязкого модифікованого ПВХ. При цьому мова завжди йде про систему конструктивно ув’язаних між собою елементів, яка включає в себе основні і допоміжні профілі. Основними профілями вважаються профілі стулок і рам, стійки і ригелі (імпости). До допоміжних профілів відносяться: скляні штапики, накладки, сполучні елементи, напрямні, короби для Згортати жалюзі і підвіконня.

Завдяки своїй досить високою температуроустойчівость, малої схильності до усадки і викривлення, відносно низькою ентальпії плавлення і широкого діапазону розм’якшення, ПВХ ідеально підходить для виготовлення складних профілів методом екструзії. У Німеччині в 1996 році було вироблено близько 12,5 млн пластикових віконних блоків. При цьому було витрачено приблизно 240 000 тонн суміші ПВХ і добавок, або 205 000 тонн чистого ПВХ. Приблизно 100 000 тонн ПВХ пішло на експорт у вигляді профілів або готових виробів.

При середній масі основного профілю 1,3 кг / м і частки основних профілів в потоці всіх вироблених близько 85%, що еквівалентно загальній довжині основних профілів 220 000 км. При середній швидкості руху оброблюваного матеріалу через прийомні тягнучі валки (швидкості проходу) 2,5 м / хв або 0,15 км / год, це відповідає 1,5 млн. робочих годин. Екструдер, що виробляє стулку або раму (що є основними профілями), в рік працює в середньому 7 000 годин; отже, все зазначена кількість віконних профілів можна було б виготовити приблизно на 215 екструдери. Приблизно така ж кількість екструдерів потрібно для екструзії додаткових, допоміжних профілів, тому є всі підстави припустити, що в Німеччині тільки для виробництва віконних профілів з ПВХ повинне працювати близько 450 екструдерів.

Для компенсації простоїв, необхідних для ремонту екструдерів, їх парк разом з резервом повинен становити близько 500 одиниць. Обладнання Будь потокова лінія для виробництва віконних профілів методом екструзії складається з екструдера, фільєри, калібрувального охолоджувального елемента, калібрувального столу з вакуумним насосом, приймальних тягнуть валків, пилки, профілеукладчіка і пристрої для пакування готової продукції. Функція екструдера полягає в тому, щоб, забезпечуючи подачу суміші ПВХ і, перетворюючи її в однорідний розплав, формувати профіль із заданими геометричними параметрами.

На двухшнековий екструдерах віконні ПВХ-профілі виробляються найчастіше з порошку і дуже рідко з грануляту. Залежно від маси ПВХ-про-лю визначають необхідну пропускну потужність екструдера. Пропускна спроможність системи 300-500 кг / год є звичайним технічним рівнем на сьогоднішній день і відповідає швидкості випуску профілю від 3 до 5 м / хв. Правда, вже зараз можна простежити тенденцію до підвищення пропускної спроможності фільєри до 700 кг / год, що відповідає швидкості виходу профілю близько 10 м / хв. При цьому число оборотів шнека повинне бути гранично низ-ким — щоб уникнути локальних перегрівів розплаву, викликаних фрикційними процесами.

Температура розплаву при високому тиску (150-300 бар) повинна складати 180-200 0С, яка забезпечує оптимальну пластифікації формувальної маси. В’язкість ПВХ-розплаву повинна бути досить низькою, щоб забезпечувати правильну отформовку профілю в голівці екструдера, і досить високою, щоб розплав володів оптимальною жорсткістю на вході в перший калібрувальний елемент.

Подача порошку або грануляту здійснюється через лійку екструдера. Пристрої з циліндричними шнеками раніше працювали при повному завантаженні воронки, і, при кожному обороті шнека в систему надходив фіксований обсяг ПВХ-маси. Екструдери з конічними шнеками традиційно оснащували спеціальними дозуючими пристроями.

Що дозволяло при кожному обороті шнека дискретно регулювати пропускну спроможність системи. Сьогодні простежується чітка тенденція до оснащення вже і циліндричних екструдерів гравіметричним дозуючими пристроями — для більш точного регулювання та контролю пропускної здатності екструдера, що, в остаточному підсумку, забезпечує більш високу і стабільну якість профілів.

Технологічні етапи Процес виробництва віконних ПВХ-профілів складається з окремих технологічних етапів. Пластифікація формувальної маси відбувається в екструдері, отформовка і охолодження — в фильере — голівці екструдера і калібрувально-охолоджувальному елементі, прохід відформованих профілів через ці пристрої забезпечують прийомні тягнучі валки, а відрізку профілів на мірні довжини — ріжуче пристрій. Стабілізація Стабілізація перші отримані ПВХ-профілів для підвищення атмосферостійкості здійснювалася з використанням солей барію-кадмію, а модифікований ПВХ становілсяя ударовязкіім і легко піддавався наступній обробці.

Заміна колишніх ударовязкіх компонентів сополімерами етилену з вінілацетатом, а пізніше полімерним акриловим ефіром дало можливість використовувати в якості стабілізаторів ПВХ з’єднання свинцю. Це мало як свою технічну, так і комерційну вигоду. ПВХ-суміш, стабілізовану свинцем, було легше виготовляти, оскільки так звану «готову суміш» в упаковці постачали фірми-виробники сировини, і витрати на стабілізацію ПВХ з використанням свинцю були нижче, ніж при використанні барію і кадмію.

Така готова суміш дуже зручна, тому що в ній містяться відразу всі потрібні компоненти — стабілізатори та пом’ягшувачі (внутрішні змащення) у потрібній пропорції. Отже, їх подача в екструдер може здійснюється повністю автоматично і обслуговуючий персонал не схильний до ризику помилок в рецептурі.

Сполуки свинцю надійно зв’язані в композиції ПВХ-профілю, і з біологічної точки зору їх як би і немає взагалі. Якщо комусь і прийде в голову полизати профіль, це не зашкодить його здоров’ю. У Німеччині ПВХ-труби, стабілізовані з’єднаннями свинцю, вже більше 30 років використовуються для подачі питної води. Важко уявити, що при існуванні хоч найменшої небезпеки для здоров’я, питну воду — продукт, за якістю якого стежать особливо пильно, дозволили б перекачувати по таких трубах.

Тому ні з медичної, ні з наукової, ні з екологічної точки зору немає ніяких підстав відмовлятися від використання свинцю як стабілізатор при виготовленні віконних ПВХ-профілів. Однак, коли стало відомо про шкідливий вплив сполук свинцю для плода майбутньої матері, стабілізатори ПВХ все більше стали піддаватися критиці з боку громадськості.

Фірмам-виробникам стабілізаторів довелося відреагувати на це, і через відносно короткий відрізок часу вони вийшли на ринок з новою системою стабілізації ПВХ-профілів на базі кальцію і цинку. У таких системах споконвічно погану термостабільність присутніх у них карбоксилатів кальцію і цинку (а це, зокрема, стеарати, лаурати, бензоати) піднімають до потрібного рівня, додаючи в систему неорганічні (природні та синтетичні цеоліти, гідроксіфосфіт кальцію і алюмінію) і органічні додаткові стабілізатори (наприклад, 1,3-дикетонів, ацетилацетонату кальцію) та ін Якщо тепер додати в систему ще й пом’ягшувачі (внутрішні змащення), то стабілізація на базі кальцію і цинку виглядатиме швидше за все як «аптека після вибуху». Але, будь ласка, не треба впадати в паніку, почувши кілька термінів з області хімії, — згадайте-но краще про борошно!

Ці додаткові стабілізатори більш дорогі в порівнянні з традиційними сполуками свинцю. Тому рецептура віконних ПВХ-профілів на базі кальцію і цинку на сьогоднішній день приблизно на 0,20 DM / кг дорожче традиційної рецептури на базі свинцю.

На ці витрати накладаються витрати, пов’язані з технічним переоснащенням виробництва, розширенням удвічі складського господарства, ускладненням переходу на нову технологію. Профілі, стабілізовані кальцієм-цинком, володіють бездоганними якісними характеристиками.

Їх стійкість до атмосферних впливів виняткова, і в повсякденній експлуатації вони бездоганні, проблем, пов’язаних з утилізацією, так само, як і у про-філей, стабілізованих свинцем, не існує взагалі. В процесі вторинної переробки їх можна змішувати зі складами інших рецептур. Фірми, що виробляють стабілізатори, могли б вже в короткий термін отримати повний обсяг замовлень, пов’язаних з «вимушеним» перекладом всієї технології на кальцій-цинк.

Тобто, повної відмови від використання стабілізаторів на базі свинцю нічого б не заважало, якби споживачі були готові взяти на себе всі пов’язані з цим додаткові витрати. Але ще раз треба вказати на те, що ні з технічної, ні з екологічної, ні з медичної точок зору ніякої необхідності повного переходу на технологію стабілізації ПВХ з використанням кальцію і цинку немає.

Comments are closed.