39. Назначение и классификация пластмассовых труб, особенности методов их производства

Процесс изготовления труб основан на непрерывном выдавливании расплава через кольцевую щель формующей головки с последующим охлаждением трубной заготовки и отводом трубы соответствующими приемными устройствами.

Рис. 19.1 Агрегат для производства труб методом экструзии: 1 – экструдер; 2 – формующая головка; 3 – калибрующая насадка; 4 и 5 – первая и вторая ванны охлаждения; 6 – труба; 7 – измерительно-маркирующее устройство; 8 – тянущее устройство; 9 – отрезное устройство; 10 – приемный стол (штабелирующее устройство).

Методом экструзии можно изготавливать трубы диаметром от десятых долей миллиметра (капиллярные трубки) до 1000 мм и более. Они изготавливаются гладкими, гофрированными, однослойными, двухслойными, многослойными, гибкими, жесткими и т.д. Наиболее крупнотоннажными являются производства труб для транспортировки газа, воды, канализации, гидрозащиты теплоизолированных металлотруб, защиты линейных сооружений связи.

Для производства труб могут использоваться термопластичные полимерные материалы, расплав которых имеет необходимое значение вязкости. Наиболее часто трубы производят из пе, пп, пвх, поликарбоната, полистирола или сополимеров олефинов, винилхлорида, стирола.

Процесс изготовления труб состоит из следующих технологических операций: 1) подготовка сырья и загрузка его в экструдер; 2) сжатие, плавление и гомогенизация расплава; 3) фильтрация расплава; 4) формование трубной заготовки; 5) калибровка трубы; 6) охлаждение трубы; 7) маркировка; 8) намотка или резка, штабелирование. Схема агрегата для производства труб показана на рис. 19.1. Гранулы полимера загружают в бункер экструдера 1, где они расплавляются, фильтруются и выдавливаются через формующую трубную головку 2. Трубчатая заготовка 6 поступает внутрь калибровочной насадки 3, где приобретает необходимые размеры и частично охлаждается. Внутрь трубы подводится сжатый воздух для прижатия расплава к стенкам насадки или создается вакуум между трубой и насадкой. Затем труба охлаждается в ванне (ваннах) с двумя (или больше) температурными зонами 4 и 5, проходит маркировку в устройстве 7, протягивается тянущим устройством 8 и разрезается пилой 9. Трубы небольшого диаметра сматываются в бухты.

40. Ориентация макромолекул, связь макроструктур со свойствами пластмасс

Орієнтація – процес переважного розташування макромолекул лінійних полімерів уздовж заданих напрямів (осей орієнтації). Практично орієнтація здійснюється розтягуванням з визначеною швидкістю плівок, листів, труб або інших виробів з термопластів, нагрітих до температури, яка дещо перевищує температуру склування. Якщо температура і швидкість розтягування вибрані невірно, то навіть при великих ступенях витягування орієнтація буде незначною.

Орієнтований стан термодинамічно невигідний і для його фіксації виріб або швидко охолоджують (для аморфних полімерів), або, навпаки, витримують при підвищеній температурі (термофіксація). З пониженням температури нижче склування полімеру різко сповільнюється рухливість орієнтованих сегментів макромолекул, час релаксації збільшується в сотні й тисячі разів і таким чином зберігається орієнтований стан. При термофіксації в результаті витримки при підвищеній температурі відбувається утворення кристалітів з орієнтованих макромолекул. Такі вироби можуть експлуатуватися при підвищених температурах, близьких до температури плавлення кристалітів.

Для отримання хімічних волокон та стрічок, що відрізняються анізотропією властивостей, широко використовують одноосну орієнтацію в напрямку осі макромолекул. Для отримання фібрильованих та плоских ниток з одноосноорієнтованої плівки використовують висококристалічні полімери з незначними силами міжмолекулярної взаємодії – ПЕВГ (ПТР=4 – 8 г/10 хв) та ізотактичний ПП (ПТР=0,5 – 4 г/10 хв).

Метод оснований на здатності одноосноорієнтованої плівки до розщеплення (фібрилізації) з утворенням макроскопічної фібрилярної системи, що пов’язано із структурними перетвореннями полімеру при його деформації.