Тема 1.1. Господарські товари із пластичних мас

Вивчаючи дану тему слід ознайомитися з поняттям "пластичні маси", їх призначенням і формуванням властивостей, вивчити асортимент виробів із пластичних мас, методи переробки пластичних мас і виготовлення та оздоблення виробів із них, а також звернути увагу на маркування, пакування і зберігання виробів із пластичних мас.

Питання

1. Методи переробки пластичних мас.

2. Методи виготовлення та оздоблення виробів із пластичних мас.

3. Маркування, пакування та зберігання виробів із пластичних мас.

Питання 1. Методи переробки пластичних мас

Література: 4, с. 90 - 100; 19, с. 187 - 212.

За методом переробки пластичні маси поділяються на полімеризаційні, поліконденсаційні та пластмаси із модифікованих природних полімерів.

Полімеризаційні полімери отримують у результаті послідовного приєднання один до одного насичених мономерів за рахунок розкривання в них подвійних або потрійних зв'язків.

Утворення полімеру здійснюється за наявності ініціаторів (перекисей) або каталізаторів (сполучень металів, кислот і лугів), що активізують молекулу мономера, забезпечуючи синтез полімеру.

У виробництві полімеризаційних пластмас використовують як гомополімери, так і сополімери. Гомополімери отримують із молекул одного й того самого мономера. Наприклад, при полімеризації метилметакрилата отримують гомополімер поліметилметакрилат.

До полімеризаційних пластичних мас відносять полімери на основі етилену та його похідних, а саме:

• поліолефіни (поліетилен, поліпропілен, поліізобутилен);

• вініпласти (полівінілхлорид, вініпласт);

• полістирол (звичайний та удароміцний);

• співполімери етиролу з іншими мономерами;

• поліакрилати;

• фторопласти;

• поліформальдегіди.

Поліетилен одержують полімеризацією етилену СНг =СНг - безколірного газу, продукту переробки нафги.

Поліпропілен виготовляють полімеризацією газу пропілену (СНг = СН - продукт переробки нафти).

СН₃ Полівінілхлорид виготовляють полімеризацією хлористого вінілу СНг = СН.СН На його основі виготовляють два види пластмас:

вініпласт - жорсткий, без застосування пластифікаторів

• пластикат полівінілхлориду - м'який з використанням пластифікаторів.

Фторопласт отримують полімеризацією фтор похіднихетилену: фторопласт-4 (— СР₂ — СР₂), або фторопласт-3 (СРг —СНР).

Поліметилакрилат - це органічне скло, полімер, утворений на основі метакрилової кислоти та її похідних:

Полістирол виготовляють полімеризацією рідкого мономеру - стиролу:

Полімери, одержані в результаті реакції поліконденсації із мономерів, що містять дві та більше функціональних груп (— СООН, — N112, — ОН та ін.), використовуються в поліконденсаційних пластмасах як зв'язуючий матеріал.

Молекули з'єднуються в полімерні ланцюги з виділенням побічних низькомолекулярних продуктів (вода, аміак, кислоти), унаслідок чого елементарний склад утвореного полімеру відрізняється від елементарного складу вихідних мономерів.

Функціональність вихідних мономерів значно впливає на будову і властивості полімерів, а також пластичних мас на їх основі.

Біфункціональні мономери (містять дві активні групи) утворюють лінійні термопластичні полімери, полі функціональні (трьох- і більше) - розгалужені та сітчасті термореактивні синтетичні смоли.

Усі поліконденсаційні пластмаси гетероланцюгові, крім фенопластів, що є карболанцюговими полімерами.

Пластмаси на основі поліконденсаційних смол містять:

• фенопласти;

• амінопласти;

• поліаміди;

• поліефіри;

• поліепоксиди;

• . поліуретани;

• кремнієорганічні пластики.

Фенопласти одержують при конденсації фенолу С6Н5ОН із формальдегідом СН₂0₂.

Залежно від особливостей проведення реакції отримують термопластичні або термореактивні смоли.

Амінопласти одержують при поліконденсації амінів або мелаліту з формальдегідом.

Поліефірні смоли отримують при поліконденсації багатоатомних спиртів із багатоосновними кислотами.

Поліетилентерефталат одержують при поліконденсації терефталевої кислоти й етиленгліколя.

Полікарбонат отримують при поліконденсації вугільної кислоти та діоксиз'єднань.

Алкідні смоли одержують при поліконденсації фталевої кислоти з гліцерином (гліфталеві) або з пентаеритритом (пентафталеві).

Поліуретани - це полімери, що мають уретанову групу — ИНСОО —. їх одержують при поліконденсації багатоатомних спиртів і діізоціанатів.

У виробництві пластичних мас із модифікованих природних полімерів використовують целюлозу, каучук, бітуми, кварц тощо. У чистому вигляді ці речовини не можуть бути використані як в'яжучі для одержання пластичних мас, тому їх модифікують (видозмінюють). Наприклад, целюлозу модифікують азотною кислотою, одержуючи нітроцелюлозу або оцтову кислоту; при цьому отримують ацетилцелюлозу.

Складні ефіри целюлози пластифікують спиртовим розчином камфори, додаючи наповнювачі й фарбники та одержують целулоїд або антицелулоїд.

Запитання для самоперевірки

1. Як поділяють пластичні маси за методом переробки?

2. Як одержують полімеризаційні полімери?

3. Чим розрізняються поліконденсаційні пластмаси?

4. Які відмітні особливості переробки пластичних мас із модифікованих природних полімерів?

Питання 2. Методи виготовлення та оздоблення виробів із пластичних мас

Література: 4, с. 100-107.

Найпоширенішими способами виготовлення виробів із пластичних мас є:

• пресування;

• видування;

• лиття під тиском;

• штампування;

• каландрування;

• екструзія.

Пресування здійснюють із допомогою прес-форми, що складається із матриці, пуансону і граничного кільця (рис. 1).

Рис. 1. Схема пресування виробів із пластмас: 1 - верхня плита пресу (з пуансоном); 2 - нижня плита пресу (з матрицею); З - завантаження матеріалу в пресформу; 4 - замкнення форми; 5 - формування під тиском і впливом температури (гаряча витримка); б - розімкнення пресформи і виймання готового виробу

Видуванням формують вироби із термопластичних пластмас

мас (рис. 2).

Рис. 2. Схема видування (пневматичного формування) виробів із термопластичних мас: і - заготовки (листи або трубка); 2 – мундштук головки екструдера; 3 - роз'ємна форма; 4,5- ніпелі для подавання газу (азоту або повітря, гарячої пари) і роздування нагрітої заготовки у зімкненій формі; 6 - готовий виріб

Виливання під тиском - найпродуктивніший спосіб виготовлення посуду із термопластичних пластмас (рис. 3).

Рис. 3. Схема виготовлення виробів із пластмас виливанням під тиском: І. Форма відкрита: 1 - частина форми, що рухається (форма відкрита);2 - частина форми, що не рухається; 3 - торпедовиливний циліндр машини; 4 - нагрівальний елемент; 5 - поршень виливної машини;//. Форма закрита: 6 виливний витвір (сопло); 7- бункер для завантаження; 8 - поршень, який здійснює гідравлічний тиск

Пластмаса у вигляді гранул, зерен або порошку надходить у нагрітий циліндр ливарної машини, там розплавляється та перетворюється на в'язку масу, що із допомогою поршня впорскується через сопло в роз'ємну прес-форму, де охолоджується і затвердіваэ. Після затвердіння готовий виріб виштовхується із прес-форми.

Штампування використовують для виготовлення виробів із термопластичних пластмас (рис. 4)

Рис. 4. Схема штампування виробів із листових термопластичних пластмас: і - матриця; 2 - листова заготовка; З - притискна рамка; 4 притискна пружина; 5 - пуансон

Розм'якшену листову заготовку пластмаси вміщують у матрицю прес-форми, зверху опускають пуансон, що вдавлює пластмасу всередину і формує внутрішні поверхні виробу.

Каландрування використовують для виготовлення плівок і листів із пластичних мас.

Пластмаса у вигляді порошку або гранул подається на завантажувальний столик, звідти надходить у щілину між каландрами, що обертаються в протилежних напрямках, формуючи при цьому пластмасу в плівки або листи

Метод екструзії використовують для виготовлення виробів із термопластичних пластмас великої довжини, невеликої товщини і складної форми (рис. 6).

Рис. 6. Схема одержання полімерних плівок: І. Роздування рукава: І - екструдер; 2 - рукав, який роздувається стисненим повітрям; 3 – приймальне пристосування. II. Каландрування: 1 - плита для завантаження; 2-4- валки каландрів, що обігріваються; 5 - валок каландру, що охолоджується; 6 - ролик, що направляє плівку; 7 - стіл для приймання плівки

Пластмасу у вигляді порошку або гранул засипають в екструдер, де вона плавиться, звідси вона із допомогою шнека безперервно продавлюється через літникові отвори, що мають форму виробу (труби, поручні, рейки, плінтуси).

Вид оздоблення виробів із пластичних мас визначається за кольором і типом декору.

За кольором розрізняють вироби:

• чорні;

• безбарвні;

• білі;

• кольорові.

Кольорові вироби у свою чергу поділяються на одно- і багатоколірні.

Кольорові вироби одержують у процесі виготовлення методом фарбування пластмаси в масі з допомогою пігментів, методом зануряння готових виробів у ванну з фарбою, розпилювання фарби під тиском на виріб або нанесення фарби на виріб валиком.

Вироби із пластичних мас оздоблюють як у процесі виготовлення, так і вже готовими.

Основними видами декору, отриманого в процесі виготовлення, є:

• гравіювання;

• надколір;

• кольорові малюнки;

• розфарбовування під перламутр і деревину;

• напресування декоративної тканини, паперу і плівки.

Гравіювання - це малюнок із комбінацій заглибин, який

одержують в процесі виготовлення виробів у прес-формі. Малюнки мають об'ємну форму у вигляді квітів, листя, тварин, бульбашок тощо. Гравіювання під кришталь здійснюють на виробах із полістиролу, а з об'ємним зображенням - із поліметилметакрилату.

Наколір застосовують для оздоблення виробів із термореактивних і термопластичних пластмас. Таке оздоблення отримують у процесі виготовлення виробів виливанням під тиском із термопластичних пластмас способом одночасної подачі у форму пластмаси двох кольорів або пресуванням виробів із термореактивних пластмас, засипаючи в гнізда прес-форми порошок різного кольору.

Напресування декоративної тканини, паперу і плівки – це формування. Утворення такого декору полягає в нанесенні на виріб із реактопластів методом запресовування просоченої тканини, паперу з малюнком або перенесення малюнка із целофанової плівки в процесі пресування виробу.

Кольорові малюнки переважно наносять на плоскі вироби в процесі виготовлення методом виливання під тиском. У ливарну форму вміщують плівку із термопластичної маси з надрукованим на ній малюнком, потім у форму вливають розплавлену пластмасу.

Перламутровий ефект отримується в процесі виробництва заливанням у ливарну форму суміші дакрилу й полістиролу з домішками, а текстуру деревини отримують заливанням у ливарну форму суміші дакрилу та удароміцного полістиролу брунатного кольору.

Основними видами декору, що наноситься на готові вироби з пластичних мас, є:

• металізація;

• ажур;

• декалькоманія;

• живопис;

накладний узор;

тиснення;

• фотодрук тощо.

Металізація - це нанесення тонкого шару металу на готові вироби із пластичних мас. Цей процес здійснюється у вакуумі методом випарювання нагрітого металу і конденсацією парів на поверхні виробів або розпилюванням на поверхні виробів із пластичних мас акрилової смоли в суміші з нікелевим порохом, після цього в гальванічній ванні на поверхню таких виробів наносять шар металу.

Ажур - це малюнок із отворами на виробах.

Декалькоманія - це оздоблення виробів із пластичних мас із допомогою картинок.

Живопис - це малюнок, нанесений пензлем від руки.

Тиснення - це малюнок, отриманий гарячим тисненням на спеціальних пресах із рельєфним візерунком з допомогою фольги.

Накладний узор - це наклеєний на виріб рельєфний візерунок, що розміщується вище від поверхні пластмаси.

Фотодрук - це малюнок, одержаний з допомогою фотографії.

Запитання для самоперевірки

1. Назвіть найпоширеніші способи виготовлення виробів із пластичних мас.

2. Чим розрізняються вироби із пластмас, виготовлені способом пресування та штампування?

3. Що таке екструзія?

4. Які вироби та з яких пластмас виготовляють способом каландрування?

5. Які основні види декору отримують у процесі виробництва?

6. Що означає термін "гравіювання"?

7. В яких випадках для оздоблення виробів із пластика застосовують наколір?

8. У чому полягає процес напресування декоративної тканини?

9. На які вироби із пластичних мас наносять кольорові малюнки?

10. Як отримують перламутровий ефект на виробах із пластмаси?

11. Назвіть основні види декору, що наносяться на готові вироби із пластичних мас.

12. Що означає термін "металізація"?

13. Чим розрізняються живопис і декалькоманія?

14. Як отримують малюнок на готових виробах із пластмас способом тиснення?

Питання 3. Маркування, пакування та зберігання виробів із пластичних мас

Література: 4, с. 114 - 115; 7, т. З, с. 281; 22.

Маркування виробів із пластичних мас здійснюють у процесі виробництва і тільки в окремих випадках, якщо в процесі виготовлення неможливо нанести реквізити маркування безпосередньо на вироби, то ярлик прикріплюють на пакувальній тарі.

На виробах із пластичних мас указують товарний знак заводу-виробника і ємність.

На виробах, що контактують із харчовими продуктами, обов'язково вказують, для яких конкретно продуктів призначено вироби, а саме:

• для нехарчових продуктів;

• для сипких харчових продуктів;

• для холодних харчових продуктів;

• для гарячих харчових продуктів.

Товари із пластмас повинні мати маркування, що легко читається.

Транспортна тара повинна мати загальноприйняте маркування.

Вироби із пластичних мас пакують у стандартні коробки з гладкого або гофрованого картону, у дерев'яні або фанерні ящики з прокладеним папером або іншим матеріалом, що забезпечує зберігання виробів під час транспортування.

Допускається пакування пластмасових виробів у тару, що була вже у використанні, але справна і дає можливість зберегти якість товару під час транспортування та зберігання.

За домовленістю зі споживачами допускаються інші способи пакування виробів із пластмас, що забезпечують їх якісне зберігання.

Транспортна тара має відповідати вимогам стандарту якості та забезпечувати збереження товарів і їх якості при багатоярусному складуванні, а також бути міцною.

Індивідуальну і споживчу тару обов'язково маркують за схемою: назва або товарний знак заводу-виробника, найменування виробу, номер партії та пакувальника, дата виготовлення, штамп ВТК або особисте клеймо, артикул і кількість упакованих виробів.

Господарські пластмасові вироби зберігають у складських приміщеннях, що добре провітрюються, на відстані не менше ніж 1 м від нагрівальних приладів, захищеними від прямого сонячного проміння.

Запитання для самоперевірки

1. У чому полягають особливості маркування виробів із пластичних мас?

2. В яку тару пакують вироби із пластмас?

3. Яких вимог необхідно дотримуватися при пануванні виробів із пластичних мас?

4. Які вимоги ставляться до транспортної тари?

5. За яких умов зберігаються вироби із пластичних мас?