новые химические технологии
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ПОРТАЛ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ПОИСК    

НА ГЛАВНУЮ 

СОДЕРЖАНИЕ:

НАУКА и ТЕХНОЛОГИИ

Базовая химия и нефтехимия

Продукты оргсинтеза ............

Альтернативные топлива, энергетика ...........................

Полимеры ...........................

ТЕНДЕНЦИИ РЫНКА

Мнения, оценки ...................

Законы и практика ...............

Отраслевая статистика .........

ЭКОЛОГИЯ

Промышленная безопасность

Экоиндустрия .......................

Рециклинг ............................

СОТРУДНИЧЕСТВО

Для авторов .........................

Реклама на сайте ................

Контакты .............................

Справочная .........................

Партнеры ............................

СОБЫТИЯ ОТРАСЛИ

Прошедшие мероприятия .....

Будущие мероприятия ...........

ТЕНДЕРЫ

ОБЗОРЫ РЫНКОВ

Анализ рынка перхлорвиниловой смолы в России
Анализ рынка терефталоилхлорида в России
Исследование рынка политетрагидрофурана в России
Исследование рынка плавикового шпата в России
Исследование рынка томатной пасты в России
Анализ рынка микрокремнезема (микросилики) в России
Анализ рынка спортивной магнезии в России
Анализ рынка силикокальция в России
Анализ рынка лигатур в России
Анализ рынка бихромата натрия в России

>> Все отчеты

ОТЧЕТЫ ПО ТЕМАМ

Базовая химия и нефтехимия
Продукты оргсинтеза
Синтетические смолы и ЛКМ
Нефтепереработка
Минеральные удобрения
Полимеры и синтетические каучуки
Продукция из пластмасс
Биохимия
Автохимия и автокосметика
Смежная продукция
Исследования «Ad Hoc»
Строительство
In English
  Экспорт статей (rss)

Полимеры

КОМПОЗИТ «ДЕРЕВО + ПЛАСТИК»: литьевое формование


Компании, занимающиеся литьевым формованием, только начинают знакомиться с этим новым классом формовочных материалов. Но прежде, чем начать с ними работать, стоит ознакомиться с некоторыми особенностями их обработки.


Смеси древесного волокна и термопластов уже хорошо зарекомендовали себя в области производства экструдированных досок для настилов и ограждений. В настоящее время их начинают использовать при литьевом формовании. Некоторые компании, осуществляющие литьевое формование, не очень уверены, что им стоит экспериментировать с новыми материалами, такими как композиты древесины и пластмассы (WPC). У формовщиков, которые уже экспериментировали с ними, возник целый ряд проблем, включая колебания качества, неоднородность подачи, и, в  целом, более трудная работа при использовании WPC по сравнению с использованием некоторых более привычных материалов для литьевого формования.

При своей естественной окраске WPC обеспечивают “органический” внешний вид и тактильные свойства при светло-коричневом цвете и однородной зернистости текстуры. Нижняя часть механизма наклона.


Тем не менее, последние разработки в области производства компаундов WPC позволили существенно повысить качество, однородность и производительность этого безопасного для окружающей среды материала. Более того, WPC последнего поколения можно прекрасно обрабатывать на традиционном оборудовании для литьевого формования с минимальной регулировкой уставок обработки и безо всяких физических модификаций. Тем не менее, у этих материалов действительно имеются некоторые параметры обработки, которые отличают их от известных формовочных смол.
WPC можно производить с использованием целого ряда пластмасс, таких как полиэтилен, полипропилен и полистирол. Более того, WPC это всего лишь один из видов возникающего семейства материалов, которые можно в  целом назвать “термопластическими биокомпозитами”. Помимо древесины для создания этих биокомпозитов можно использовать и другие природные волокна, такие как рисовая шелуха, отходы пальмового волокна или лен. Инструкции по формованию, которые приводятся ниже, применимы специально к работе со смесями древесного волокна и полипропилена, но они могут применяться также и к обработке других термопластических биокомпозитов.

Калибровочные диски

 

Почему следует использовать биокомпозиты?
Существует множество побудительных причин для создания продуктов и компонентов из термопластических биокомпозитов. Поскольку они содержат до 50% органических волокон, при литьевом формовании эти материалы позволяют делать выбор в пользу материалов, не наносящих ущерба окружающей среде, а не полимеров нефтехимического происхождения. Наряду с такими “зелеными” факторами, термопластические биокомпозиты также позволяют снизить давление на формовщика со стороны постоянно растущих цен на нефть, уменьшить затраты, связанные с производством, и производить готовую продукцию с высокой структурной жесткостью, эстетически приятной отделкой, а также новыми и пользующимися высоким спросом на рынке эксплуатационными характеристиками.
Биокомпозиты из древесины и полипропилена обычно менее затратны и имеют меньшую массу, чем ненаполненные смолы или смолы, наполненные стекловолокном. WPC конкурентоспособны по отношению к полипропилену, наполненному карбонатом кальция или тальком, в том, что касается затрат, эксплуатационных характеристик и обработки. Но у WPC имеется преимущество в виде более низкой плотности, что снижает их реальную стоимость и может дать преимущества при транспортировке и при применениях, для которых основное значение имеет небольшая масса. В число таких применений могут входить автомобильные и строительные детали, спортивные изделия, игрушки и прочие потребительские товары.

Банкомат


Хорошими кандидатами для использования при литьевом формовании с композитами древесины и пластмассы являются детали с толстыми стенками, для которых преимуществом являются прекрасная жесткость и размерная стабильность. Тем не менее, на них не должно оказываться избыточное ударное воздействие, поскольку WPC менее небьющиеся, чем некоторые традиционные материалы для литьевого формования. В  то время как WPC лучше пригодны для производства деталей с толстыми стенками, обработчики могут компенсировать это за счет использования для производства деталей с тонкими стенками смесей WPC с дополнительными чистыми полимерами.
WPC предоставляют в распоряжение формовщика сочетание свойств, присущих древесине и пластмассе, прекрасную влагостойкость и способность воспринимать винты и гвозди совсем как древесина в сочетании с природным внешним видом и тактильными свойствами.
 

Выбор материалов
Для обеспечения качества готовых компонентов решающее значение имеет использование гранул термопластических биокомпозитов. Существует две основные области создания рецептур гранул, на которые следует обратить особое внимание:
Сухость. Влажность поверхности должна быть менее 1.5%, в то время как внутренняя влажность гранул должна быть менее 1%. Невозможность контролировать влажность может дать видимые искривления поверхности и повышенную хрупкость.

WPC можно подвергать окрашиванию с прекрасными результатами.

Надлежащая инкапсуляция и однородность. Гранулы должны быть чистыми и относительно однородными по размеру и форме. Не должно быть никаких мелких частиц, кусочков или подтеков. Кроме того, не должно быть остатков порошка, наличие которого является признаком неправильной конструкции оборудования или ненадлежащего материально-технического обслуживания со стороны производителя гранул.
Одним из преимуществ существующего поколения WPC является то, что их можно смешивать очень эффективно с дополнительными количествами ненаполненного полипропилена или другой смолы. Таким образом формовщики могут еще более снизить свои затраты на материал и получить “зеленые” преимущества от использования материала при регулировании концентрации древесного волокна. С помощью смешивания формовщики могут получать различные эксплуатационные характеристики, например, повысить устойчивость к раскалыванию таких компонентов, как автомобильные бамперы, или увеличить структурную жесткость чистой смолы.

Инструкции по обработке
При формованием с надлежащей температурой, скоростями и беспрепятственным потоком детали из WPC будут иметь однородную окраску и дисперсию древесного волокна, минимальное напряжение, гладкие поверхности без всяких признаков газообразования. Два самых важных принципа, которые следует учитывать при формовании WPC и других биокомпозитов, это стремление избежать избыточной температуры и избыточного сдвига.

Пример формования

Детали из WPC, сформованные с использованием семейства инструментов, сконструированных для ABS/PC.
Baytech Plastics обрабатывает гранулы композита из древесины и пластмассы от JER, используя семейство немодифицированных форм на два гнезда из стали P20, предназначенных для формования электрических корпусов из ABS/PC. Испытание показало, что гранулы WPC, изготовленного на основе полукристаллической полипропиленовой смолы, хорошо формуются в инструментах, предназначенных для аморфных пластмасс.Температурный профиль был следующий:Переднее литьевое отверстие: 3700 F, вместо 5000 F, обычно используемых для ABS/PC.
Центральная зона: 3550 F вместо 5000 F для ABS/PC.
Задняя зона: 3550 F вместо 5000 F.
Были использованы следующие значения давления:
Наполнение: 1050 фунтов на кв. дюйм по сравнению с 1200 фунтами на кв. дюйм при использовании ABS/PC.
Детали, сформованные в инструменте для ABS/PC: (сверху вниз) WPC  на основе 100% PP; смесь TPO/WPC с 20% древесины; смесь TPO/WPC с 10% древесины.
Наполнение/удержание: 150 фунтов на кв. дюйм по сравнению с 200 фунтами на кв. дюйм.Оптимальное время наполнения составило 2.4 сек. для WPC по сравнению с 3.5 секунды для ABS/PC.Общее время удержания составило 4.6 сек. вместо типичных 7 секунд для ABS/PC.Готовый компонент весит на 20% меньше, чем компонент из ABS/PC  (100 г. по сравнению с 125 г).Baytech Plastics также провела успешное испытание по смешиванию. TPO смешивали с гранулами WPC на основе полипропилена в соотношении 1:2 для получения концентрации древесины в 20% и в соотношении 2:1 для получения содержания древесины 10%.

Хотя традиционный образ мысли может привести к выводу о том, что древесное волокно в WPC будет действовать как ингибитор потока, часто можно наблюдать обратное. Древесина с полипропиленом, на самом деле, имеют высокую скорость потока при относительно низких температурах и давлениях (обычно такую же, как у полипропилена с неорганическим наполнителем). В результате, при литьевом формовании можно получить существенную экономию энергии. Здесь также можно получить меньшую продолжительность цикла и более высокую производительность за счет сокращения времени наполнения и охлаждения.
Типичными температурами для формования композитов древесины и полипропилена обычно бывают 3400 - 3700 F (1710 - 1880 C) для задней зоны, 3600-3900 F (1820-1990 C) для средней зоны, 3800-4100 F (1930-2100 C) для передней зоны, и 3900-4100 F (1990-2100 C) для наконечника литьевого отверстия.
Значения формовочного давления, разумеется, зависят от конструкции детали, а также от системы литников и задвижек. С учетом этого, литьевое формование с WPC обычно требует меньшего значения давления, чем формование с использованием традиционных материалов.
Особое внимание следует обратить на значения скорости наполнения для WPC. Поскольку у материала высокая скорость потока, важно избегать слишком небольшого времени наполнения, поскольку материал чувствителен к сдвигу. Повышенная температура, возникающая из-за слишком быстрого наполнения, обычно проявляется в виде появления симптоматичных полос с большим содержанием смолы на поверхности компонента. От таких полос можно избавиться простым снижением скорости литья.
Притом, что для формования из композитов древесины и пластмассы, используются более низкие температуры, время удержания, как правило, меньше, чем при использовании обычных материалов.
Наконечник литьевого отверстия, который используют при формовании, должен быть снабжен отверстием с диаметром как можно ближе к диаметру отверстия литника для сведения сдвига к минимуму. Использование наконечников меньшего диаметра может увеличить сдвиг, а также привести к потере окраски из-за перегрева материала в момент его введения в форму.
Изготовленные литьевым формованием компоненты из WPC имеют довольно “естественный” внешний вид, со светло-коричневой окраской и однородным зерном текстуры. Тем не менее, можно получить поверхностное покрытие с сильным блеском, и материал можно высушивать с окраской в различные цвета с прекрасной однородностью окраски.

Советы про инструменты
Обычно у литниковых систем должны быть широкие потоки с минимальным количеством препятствий для того, чтобы свести к минимуму сдвиг материала. Точно так же, литники должны быть как можно большего размера, насколько это допускают размеры пресс-формы. Использование слишком маленьких литников может привести к формированию избыточного сдвига и возможному обесцвечиванию, а также появлению участков, выглядящих как содержащие много смолы в области литника.

Реализуемые на рынке гранулы WPC
Компания JER Envirotech использует отходы или побочные продукты натуральных волокон и чистые или утилизированные термопласты для создания компаундов гранул для формования и экструзии и экструзии досок для панелей из композитов. Эти продукты были созданы в результате совместных исследований с Национальным Исследовательским Центром Канады. JER предлагает более 60 рецептур гранул WPC (торговая марка JERtech) для литьевого формования и экструзии, включая и огнеупорные марки. Большинство из них созданы на основе древесного волокна и полипропилена.

 
В центре последних разработок JER марки для литьевого формования; компания также расширила свой ассортимент композитов из полимера и древесины, включив в него продукты на основе четырех полимеров: полипропилена, полиэтилена, HIPS, и TPO, а также с выбором из четырех волокон: сосна, дуб, клен и рисовая шелуха. В число потенциальных применений входят автомобильные детали, потребительские товары, игрушки, и изделия для строительства.JER Envirotech использует уникальные технологии создания компаундов, которые снижают концентрации влаги внутри гранул, делая их значительно ниже 1%. Это позволяет JER создавать формулы для литьевого формования с концентрациями волокон между 30% и 50%, а также рецептуры маточных смесей с содержанием волокна до 60%. За счет надлежащей инкапсуляции биоволокон и тщательного смешивания волокон во всем композите, гранулы JERtech легко формуются с использованием стандартных инструментов и головок, они позволяют получать минимальные усадку и коэффициенты теплового расширения.

В идеале компоненты должны направляться непосредственно в толстую часть детали. В случаях, когда требуется литниковое отверстие, подводимое к краю изделия, мы рекомендуем ширину литника, по крайней мере, в две трети толщины стенки детали.
Литники должны быть расположены таким образом, чтобы можно было избежать соединения фронтов потока и сварных швов, которые могут оказаться чувствительными к напряжению при эксплуатации. Вероятность повреждения наиболее высока именно по сварным соединениям.

Программа обучения формовщиков
Поскольку WPC являются новыми материалами для большинства компаний, занимающихся литьевым  формованием, JER Envirotech разработала программу обучения формовщиков и их аттестации, предназначенную для информирования и повышения уровня знаний заказчиков относительно надлежащего использования биокомпозитов компании. С помощью аттестации компании, занимающиеся литьевым формованием (и экструзией), получат знания о том, как получить наилучшие результаты при использовании этих материалов. Конечным результатом станет получение однородного высококачественного продукта, который адекватно продемонстрирует опыт и навыки формовщика, а также внутренне присущее качество биокомпозитных компаундов.

C текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка ДПКТ можно познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок древесно-полимерных композиционных материалов в России».

Об авторе:
Билл Ханникатт является вице-президентом по глобальным продажам и маркетингу компании JER Envirotech из Дельты, Британская Колумбия, Канада. Данная статья была подготовлена в сотрудничестве со Спенсером Брауном из компании по индивидуальному формованию Baytech Plastics, Мидленд, Онтарио, и Скоттом Приллом из компании, создающей компаунды, AlphaGary Corp., Леоминстер, Массачусетс. JER благодарит их и их коллег за помощь по разработке данных для настоящей статьи.

Билл Ханникатт, JER Envirotech Ltd.
Источник: Plastics Technology

Версия для печати | Отправить |  Сделать стартовой |  Добавить в избранное

Куплю

19.04.2011 Белорусские рубли в Москве  Москва

18.04.2011 Индустриальные масла: И-8А, ИГНЕ-68, ИГНЕ-32, ИС-20, ИГС-68,И-5А, И-40А, И-50А, ИЛС-5, ИЛС-10, ИЛС-220(Мо), ИГП, ИТД  Москва

04.04.2011 Куплю Биг-Бэги, МКР на переработку.  Москва

Продам

19.04.2011 Продаем скипидар  Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем растворители  Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем бочки новые и б/у.  Нижний Новгород

Материалы раздела

БИОПРОИЗВОДНОЕ ПОЛИЭФИРНОЕ ВОЛОКНО ECO CIRCLE PLANTFIBER
СЭНДВИЧ-ПАНЕЛИ INDUSTRIUM
ПОЛИМЕРЫ ИЗ CO2
DUPONT CORIAN В ОТДЕЛКЕ МЕТРО В НЕАПОЛЕ
ЖЕЛЕЗООКИСНЫЕ ПИГМЕНТЫ для ЛИТИЙ-ИОНЫХ БАТАРЕЙ
ШЛЕМЫ ИЗ СКРАПА
МАТЕРИАЛЫ DUPONT CORIAN в ИНТЕРЬЕРАХ «АЭРОЭКСПРЕСС»
КАК ОПРЕДЕЛИТЬ СТОЙКОСТЬ ПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ?
КАБЕЛЬНЫЕ ЛОТКИ CABLOFIL
ОБЛЕГЧЁННЫЕ ПЛИТЫ SUPERPAN STAR
ПЕРВЫЕ КАРБОНОВЫЕ ДИСКИ
БУДУЩЕЕ ОРГАНИЧЕСКИХ СВЕТОДИОДОВ
НОВЫЕ ПЛЕНКИ для ОПК
БРОНЯ НА ОСНОВЕ САПФИРА
ПОСЛЕДНИЕ РАЗРАБОТКИ BASF ДЛЯ АВТОПРОМА
НОВЫЕ ПОЛИМЕРЫ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ
ОРГАНИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА
ПОЛИМЕРЫ из ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДСТВА
ГИБКИЕ СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ
ТОНКОПЛЕНОЧНАЯ ФОТОВОЛЬТАИКА
ПОЛИМЕРЫ из ЦЕЛЛЮЛОЗЫ
КОМПОЗИТЫ, АРМИРОВАННЫЕ УГЛЕВОЛОКНОМ
НОВЫЕ ПРОДУКТЫ ИЗ УГЛЕРОДНОГО ВОЛОКНА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
НОВЫЕ РАСТВОРНЫЕ БУТАДИЕН-СТИРОЛЬНЫХ КАУЧУКИ (S-SBR) «LANXESS»
НАНОПОКРЫТИЯ для ТЕПЛИЦ
НОВЫЕ АДГЕЗИВЫ 3M для ЭЛЕКТРОНИКИ
ИСКУССТВЕННОЕ СЕРДЦЕ
БОЛЬШЕ ГРУЗОВ МОЖНО ПЕРЕВОЗИТЬ В БИГ-БЕГАХ
БИОИЗОПРЕН – БУДУЩЕЕ ШИННОЙ ОТРАСЛИ
«БЕЛКОВЫЕ» МИКРОСХЕМЫ
НОВЫЙ КОАЛЕСЦЕНТНЫЙ ФИЛЬТР GE
АВТОМАТИЗАЦИЯ на «ГАЛОПОЛИМЕРЕ»
НОВАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ BASF
ПОЛИЭФИРНЫЕ ТКАНИ ECO STORM
ОПАСНОСТЬ ДЕТСКОЙ БИЖУТЕРИИ
ПОЛУЧЕНИЕ ТОНКОСЛОЙНОГО ФТОРОПЛАСТОВОГО ПОКРЫТИЯ
УГЛЕРОДНЫЕ ВОЛОКНА В АВТОПРОМЕ
«УМНАЯ» СИСТЕМА RFID КОНТРОЛЯ
«ХОЛЛОФАЙБЕР» как МЕЖВЕНЦОВЫЙ УТЕПЛИТЕЛЬ
НОВЫЙ ПРОТЕКТОРНЫЙ АГРЕГАТ «НИЖНЕКАМСКШИНА»
ЗАЩИТНЫЕ МАТЫ NEOPOLEN НА СПОРТИВНЫХ ТРАССАХ
НАНОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
МАТЕРИАЛЫ DUPONT НА ЕВРО-2012
ПЕРЕРАБОТКА БИОМАССЫ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ЦБК
KELLOGG BROWN: технология получения пропилена из нафты

>>Все статьи

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru
Copyright © Newchemistry.ru 2006. All Rights Reserved