7.4 Защитные мероприятия 135

Выводы 135

8 Патентный поиск 137

1. Патент № RU2205105."Экструдер для переработки термопластичных материалов" 137

2. Патент № RU 2214918 "Экструдер с винтовым каналом переменной глубины" 138

3. Патент № RU2007108508. "Экструзионная головка для производства раздувной рукавной пленки" 139

4. Патент № RU 2363581 "Устройство для охлаждения рукавной пленки" 139

Выводы. 140

ОБЩИЕ Выводы 141

были выбраны материалы и оборудование; 141

разработана технологическая схема производства и обоснованы режимы переработки; 141

проведен технологический расчет совместной работы экструдера и головки; 141

спроектирован план предприятия. 141

произведены расчеты производственной мощности и капитальных затрат; 141

составлена смета цеховых расходов и проектная калькуляция себестоимости; 141

определена сумма прибыли, рентабельность и срок окупаемости производства. На основании расчетов производство рукавной полиэтиленовой пленки методом экструзии с последующим раздувом является рентабельным. 141

проведены расчеты категории помещения по взрывопожарной и пожарной безопасности; 141

изучены токсикологические свойства используемых и выделяющихся веществ, выбраны необходимые средства индивидуальной защиты; 141

рассмотрены микроклиматические условия, а также обеспечивающие их соответствие нормам системы отопления и вентиляции; 141

произведен расчет системы освещения цеха; 141

рассмотрена безопасность производственного процесса. 141

приведены сведения о выбросах, образующихся в проектируемом производстве, характеристика сточных вод и твердых отходов; 141

произведен расчет предельно допустимых выбросов; 141

приведены способы утилизации твердых отходов и очистки сточных вод. 141

Проведен анализ рисков возникновения ЧС на объекте, установлено, что наиболее вероятная ЧС–пожар; 142

рассчитан сценарий развития ЧС, возможный ущерб от него; 142

разработаны инструкции по защите персонала в условиях ЧС и рекомендации по уменьшению вреда от возможного пожара. 142

Список использованной литературы 143

Введение

Значительным достижением современной химической промышленности является разработка технологии получения пленочных материалов из полимеров. Полимерные пленки нашли применение во многих отраслях народного хозяйства, однако главным направлением использования является упаковка. В общем балансе производства полимерных материалов пленки занимают значительное место–38% изготавливаемой из пластика продукции–это упаковка, более четверти, которой представляет собой пленки.[18]

Полимерные пленки представляют собой сплошные слои полимеров толщиной от 5 до 500 мкм. Существуют однослойные и многослойные пленки, последние могут насчитывать до 11 слоев; пленки могут быть как неориентированными, так и слабоориентированными либо двуосноориентированными. Главным образом пленки изготавливаются из синтетических полимеров, однако также известны пленки, получаемые из природных и искусственных полимеров.

Существует несколько способов получения полимерных пленок: экструзия, каландрование, пролив раствора или суспензии и строгание или прокатка; кроме того существуют способы получение комбинированных пленок, такие, как соэкструзия и каширование и способы физико-химической модификации пленок, например изготовление сшитых пленок с использованием рентгеновского излучения.

Полимерная пленка в качестве упаковочного материала имеет ряд преимуществ. Процесс упаковки в пленку относительно прост, а сами пленки обладают рядом важных характеристик, среди которых следует отметить в первую очередь их прочность, эстетичность, малый вес. Кроме того, пленки располагают возможностями по герметизации, защите от проникновения газов, влаги и химических смесей. Пленки позволяют наносить на товары печать и информирующие потребителя надписи. Сырьевая база для производства полимерных пленок доступна, себестоимость их производства невысока, а их утилизация пленок не требует значительных усилий. Все это делает полимерные пленки практически незаменимым материалом для упаковки.

Свыше 3/4 пленок изготавливается из полиолефинов, при этом самым распространенным материалом для их изготовления является полиэтилен–на его долю приходится 57% производимых пленок в России и 70%–в Европе. Главным преимуществом, обеспечивающим полиэтилену такую популярность по сравнению с другими полимерами, является его низкая цена, которая в сочетании с хорошей химической устойчивостью, удобством в переработке, а также водостойкостью делает его незаменимым во многих упаковочных применениях. [18]

Еще одно важное качество ПЭ – сохранение механических свойств материалов из него даже при низких температурах. Из полиэтилена изготавливают термоусадочную и стрейч-пленку, пакеты, мешки для транспортировки, воздушно-пупырчатую пленку, вкладыши в картонные коробки.

Рынок полиэтиленовых пленок хорошо развит и является самым емким на российском рынке полимерных пленок (632 тыс. тонн или 1,419 млрд. $ по состоянию на 2006 год). Средний темп роста рынка находится на уровне 8,2%. Основной объем спроса удовлетворяется за счет отечественного предложения. Доля импорта в общем объеме потребления полиэтиленовых пленок в 2006 году составляла 15%.[18]

Данный проект посвящен производству рукавной пленки из полиэтилена высокого давления. Размещение производства пленки планируется в п. Софрино Московской области. Низкие цены на землю позволяют уменьшить капитальные затраты на создание производства, развитая транспортная инфраструктура, в том числе наличие ж/д ветки, значительно упростит доставку сырья и вывоз готовой продукции, а близость мегаполиса обеспечит рынки сбыта.

Целью данной работы является проектирование цеха по производству пленки методом экструзии с раздувом

Основные задачи, поставленные на проектирование:

• Рассмотреть физико-химические процессы, происходящие в ходе экструзии;

• Оптимально подобрать сырье, оборудование и способ переработки;

• Обосновать технологические режимы переработки.

1 Анализ процесса изготовления рукавных пленок

1.1 физико-химические основы экструзии

Экструзия – способ получения изделий или полуфабрикатов из полимерных материалов неограниченной длины путем выдавливания расплава полимера через формующую головку (фильеру) нужного профиля.

Производство различных видов изделий методом экструзии осуществляется путем подготовки расплава в экструдере и придания экструдату различной формы посредством продавливания его через формующие головки соответствующей конструкции с последующим охлаждением и калиброванием.]

Экструдеры могут быть разделены на 2 класса: экструдеры непрерывного действия, основным элементом которого является вращающийся элемент и экструдеры периодического действия, основанные на возвратно-поступательном элементе.

Рисунок 1.1– Схема одношнекового экструдера: 1- бункер; 2- червяк (шнек); 3- цилиндр; 4- полость для циркуляции воды; 5- нагреватель; 6- решетка с сетками; 7- формующая головка с адаптером.

По устройству и принципу работы основного узла, продавливающего расплав в головку, среди экструдеров непрерывного действия могут быть выделены шнековые, дисковые и комбинированные, а среди экструдеров периодического действия – шнековые и поршневые.

Шнековые экструдеры подразделяются на несколько типов: одно- и двух–и многошнековые, одностадийные и многостадийные, с однонаправленным и с противоположно направленным вращением шнеков, с зоной дегазации и без нее.

Наиболее распространенным типом экструдеров является одношнековый экструдер непрерывного действия без зоны дегазации. Этот тип экструдеров может использоваться для перарботки полиэтилена, т.к ПЭ–термостабильный полимер и не образует газообразных продуктов при переработке , а данный тип экструдеров значительно дешевле экструдера с дегазацией. Его схема приведена на рисунке 1.1 [1]

К достоинствам этого типа экструдеров следует отнести конструктивную простоту, возможность развивать высокое давление расплава и отсутствие требований к повышенной термостабильности расплава.

В процессе переработки исходный материал из загрузочного устройства поступает в червяк и перемещается в осевом направлении в винтовом канале червяка, образованным внутренней поверхностью материального цилиндра и нарезкой червяка. При движении материал уплотняется, расплавляется, происходит гомогенизация расплава, развивается давление, под действием которого подготовленный расплав продавливается через формующий инструмент. По ходу движения материала в экструдере могут быть условно выделены три технологические зоны, различающиеся состоянием полимера и происходящими в них физико-химическими процессами: зона питания (загрузки), зона плавления (пластикации) и зона дозирования (выдавливания).

Рассмотрим подробнее процессы, происходящие в каждой из зон