Книги, научные публикации
СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЙ ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ № 10 (53) ОКТЯБРЬ 2003 И З Д Е Л И Я О Б О Р У Д О В А Н И Е Т Е Х Н О Л О Г И И ОБЗОР РЫНКА ЗАЩИТНАЯ СВАРКА ДЕТАЛЕЙ ПЛАСТМАССОВЫХ ТРУБ СВАРОЧНАЯ АНТИОКСИДАНТЫ
ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ В РОССИИ СУПЕРМАСКА (ТЕРМОСТАБИЛИЗАТОРЫ) МАТЕРИАЛОВ 10 14 16 22 ХимияЦ2003 (заметки с выставки) С 8 по 12 сентября в Выставочном научно технического прогресса. В на популярностью у российских и зару комплексе ЗАО Экспоцентр (Моск стоящее время в химическом комплек бежных фирм, организаций и предпри ва) проходила 12 я международная се РФ сосредоточено около 9% основ ятий. Согласно официальному катало выставка химической промышленнос ных производственных фондов всей гу, заранее выпущенному организато ти Химия - 2003, организованная ЗАО промышленности, его доля в общем рами выставки Химия - 2003, в ее Экспоцентр при содействии ЗАО объеме промышленного производства работе должны были принять участие Росхимнефть и официальной под составляет 6,5%, в общероссийском 614 фирм и организаций из 27 стран.
держке Министерства промышленно экспорте комплекс занимает 5,6%, в Реальность превзошла ожидания: в сти, науки и технологий РФ, Прави импорте - 7,7%. Однако значимость выставке участвовало более 720 фирм тельства Москвы, Российского союза комплекса для страны намного выше и организаций, в том числе около химиков и Росхимпрофсоюза. Выстав этих показателей, поскольку его коопе 400ароссийских (для сравнения: в пре ка проводилась под патронажем Тор рационные связи охватывают практичес дыдущей аналогичной выставке 2001 г.
гово промышленной палаты РФ и при ки все отрасли промышленности, вклю - 650 и 337 соответственно). Нацио информационной поддержке 20 пери чая индустрию ПМ, и оказывают суще нальные экспозиции развернули Рос одических изданий, включая ИБ По ственное влияние на масштабы и эффек сия, Германия, Китай и Чехия. Однако лимерные материалы. Химия - тивность их развития. Российская про сравнительно мало (по сравнению, 2003 является членом Союза между мышленность дает около 1,5Ц2% миро например, с выставкой Индустрия народных ярмарок UFI, и ей присвоен вого производства химической продук пластмасс - 2003 в марте этого года) Знак Международного Союза выставок ции. По многим позициям основной но было представлено действующее ос и ярмарок стран СНГ и Балтии. менклатуры отрасли, включая ПМ, на новное и вспомогательное (иначе - пе Мировой опыт свидетельствует, что блюдается стабильная положительная риферийное) оборудование для пере степень химизации промышленности - динамика (ИБ, 2003, № 8 (51)). работки ПМ.
это один из критериев развития эконо Московская международная хими Химическая промышленность слу мики государства и показатель уровня ческая выставка пользуется большой жит основной сырьевой базой ПМ и из делий из них, поэтому на выставке ши роко были представлены зарубежные, российские и совместные фирмы и предприятия соответствующего профи ля. Понятно, что каждая специализиро ванная выставка, посвященная, напри мер, индустрии ПМ, лакокрасочных или упаковочных материалов, имеет свою специфику. Напротив, отличительной особенностью выставки Химия - 2003, как и в предыдущие годы, явилось раз нообразие тематики экспозиций, отра жающее направления химической от расли. Поэтому количество организа ций участниц выставки в этом году ве лико как никогда. И если у рядового лю бознательного посетителя разбегались глаза и он вполне мог растеряться от такого разнообразия (рис. 1), то заин тересованный специалист во многом мог удовлетворить свои интересы, так или иначе связанные с жизненным цик (Продолжение на стр. 4) Рис. 1. На выставке Химия - 2003 (павильон № 2, зал № 2).
ОТРАСЛЕВЫЕ ВЕДОМОСТИ Подписной индекс: 40871, СНГ: Научные редакторы в объединенном каталоге ФУПС Олег МИХАСЕНОК, к.т.н.
Для стран дальнего зарубежья тел.: 281 93 Виктор ГОНЧАРЕНКО, д.т.н.
ЗАО МК Периодика Свидетельство о регистрации ИЗДЕЛИЯ ОБОРУДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ Реклама и распространение № 018994 от 28.06. Специализированный информационный бюллетень Юлия КАУФМАН Отпечатано Прессинфо julia@polymerbranch.com 103064 Москва, Гороховский пер., 18, стр. № 10 (53), ОКТЯБРЬ Тираж Адрес редакции:
Отдел подписки Подписано в печать 14.10. 105066, Москва, а/я Издатель:
Лилия ШАМШЕТДИНОВА ЗАО ОТРАСЛЕВЫЕ ВЕДОМОСТИ тел/факс: (095) 267 4010, 265 Дизайн Главный редактор Андрей ТЕДЕЕВ e mail:vedomost@aha.ru Александр ЧИБИСОВ Руководитель проекта РЕДАКЦИЯ НЕ НЕСЕТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ Корректор ЗА СОДЕРЖАНИЕ РЕКЛАМНЫХ ОБЪЯВЛЕНИЙ.
Ольга БАДЬЯНОВА РУКОПИСИ НЕ РЕЦЕНЗИРУЮТСЯ И НЕ ВОЗВРАЩАЮТСЯ.
Ольга АБИЗОВА Ответственный секретарь ЛЮБОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАТЕРИАЛОВ ДОПУСКАЕТСЯ ТОЛЬКО Елена РОЗАНОВА С ПИСЬМЕННОГО РАЗРЕШЕНИЯ РЕДАКЦИИ (Продолжение. Начало на стр. 1) (высокие термо и химстойкость, диэ рующие наполнители - ровинги, нити, лектрические, антифрикционные и ан жгуты, полотна, а также прессматери лом разнообразной, в том числе новой, тиадгезионные) обладает фторпласт - алы и изделия на их основе различно полимерной продукции: ПМ и добавки 4. На выставке Химия - 2003 отече го назначения).
технология и технологическое осна ственные лидеры в производстве фтор ОАО НПО Стеклопластик (пос.
щение изделия из ПМ. пластов ОАО Кирово Чепецкий хи Андреевка, Моск. обл.) информирова Приблизительно в таком порядке мический комбинат и ОАО Галоген ло о разрабатываемых и изготавлива ниже дана краткая характеристика эк (г. Пермь) продемонстрировали как емых кварцевых, стекло и базальто спозиций и продукции фирм и органи уже известные, так и новые разработ волокнистых материалах - армирую заций экспонентов, связанных с хими ки в области производства фторплас щих, звуко, тепло и электроизолиру ей и индустрией ПМ, которая, впрочем, тов и изделий из них. ющих, термо и кислотостойких. Срав не претендует на полноту, учитывая Компания Atofina (Франция) инфор нительно новой разработкой являются широкий спектр как тематики экспо мировала о выпускаемых ею фторсо стержневые (диаметр 5 мм) стяжки, зиций, так и собственно экспонентов. держащих ПМ, ОАО Уралхимпласт (г. изготовленные на основе базальтовых Термопласты общетехническо Нижний Тагил) - о го назначения (ПЭНП, ПЭВП, ПС, ПП, заготовках и изде ПВХ, полиакрилаты, полиуретаны, лиях спецназначе пентапласты) были представлены из ния из фторсодер вестными отечественными и зарубеж жащих ПМ, а также ными фирмами: группа Лукойл Неф других продуктах техим (Москва), ОАО АК Сибур (г. химического про Салехард), ОАО Салаватнефтеорг изводства (поли синтез, ЗАО Воронежские полиме формальдегид, по ры, ОАО Дзержинское оргстекло, лиэтиленполиами ООО Волгоградская химическая ком ны и др.). Промыш пания, ОАО Владимирский химичес ленная группа кий завод, компания Компамид Solvay S.А. (Бель (Москва), ЗАО Сомекс (Москва), гия) - о производ фирма Rhodia (Франция), промышлен стве и поставках не ная группа Solvay S.А. (Бельгия), ком только широкого пания Atofina (Франция), концерн Bayer ассортимента ПМ (Германия) и некоторые другие. общетехнического Рис. 3. ПМ специального назначения фирмы Solvay S.А.
Термопласты инженерно техни назначения, но и (Бельгия) вызвали интерес у специалистов ческого назначения и специально фторсодержащих го назначения выставлялись рядом продуктов (2 е место в мире после Du волокон и эпоксидного связующего и фирм. Среди них - объединенная ком Pont), а также ПМ специального назна предназначенные для скрепления на пания Полипластик Технопол, в ас чения - полисульфонов, ПЭЭК, ПАИ, ружного и внутреннего кирпичных сло сортименте которой литьевые и экст ЖКП и др., о полуфабрикатах и изде ев (между ними - утеплитель) трех рузионные термопластичные ПМ изве лиях из них (рис. 3). слойных стен и выдерживающие осе стных марок - АРМЛЕН (на основе ПП), Термореактивные ПКМ и их ком вую нагрузку более 2 тонн.
АРМАМИД (ПА 6), ТЕХНАМИД (ПА 66), поненты не столь широко представ Многие фирмы демонстрировали ТЕХНОТЕР (ПБТ), ТЕХНАСЕТ (полифор лены на выставке, как термопластич основное и периферийное обору мальдегид) - для изготовления изде ные ПМ. Тем не менее с известными и дование для переработки термо лий широкого назначения (рис.а2). Ре новыми разработками в этой области пластичных ПМ. Так, ПМ ОРТО Ин гулирование свойств ПМ осуществля можно было познакомиться у стендов жиниринг (г. Самара) показала экст ется путем введения в их состав раз ОАО Тверьстеклопластик (стеклово рузионные линии на базе одно и двух личных наполнителей и модификато локнистые материалы, а также изде шнекового экструдеров, в том числе с ров. Компания Компамид выступи лия на их основе - рулонные стекло термопечатью, машину для термопе ла официальным дилером ОАО Хим пластики, профили, корпуса лодок и чати, смесители для производства волокно (г. Гродно), а также предста др.);
фирмы Ciba (Швейцария) (широ профильно погонажных изделий из ПЭ вителем на российском рынке герман кий спектр эпоксидных смол и отвер (производительность - до 220 кг/ч), ПП ского концерна A. Schulman (ПМ на ос дителей);
ОАО Уфахимпром (эпок (160 кг/ч) и ПВХ (220 кг/ч), смесители с нове ПА, ПБТФ и др.). сидные смолы различного химическо горизонтальной охлаждающей каме Уникальным комплексом свойств го состава и молекулярной массы ма рой, формующий экструзионный инст рок ЭД, ДЭГ, ТЭГ, румент;
ООО Технодин (Москва) - УП, ЭН, КДА, ЭДБ периферийное оборудование (сушил для изготовления ки, термостаты, дробилки, водоохла связующих компо дители, загрузчики и транспортеры);
зиционных ПМ);
ПК Полимер комплекс (Москва) - ОАО Жилевский оборудование для переработки пено завод пластмасс полиуретана.
(ненасыщенные ООО Арсенал индустрии (Моск полиэфирные ва) экспонировало пакетосварочные смолы марки ПН, установки, экструзионные и соэкстру среди которых, на зионные линии нового поколения (с пример, смола ПН производительностью до 200 кг/ч) под 5КТ, которая явля маркой Экстлайн для производства ется заменой бо ПЭ пленок;
Стретчлайн - ПЭ стретч лее дорогой финс пленок и Пролайн - ПП пленок. ОАО кой смолы);
ОАО Кузполимермаш (г. Кузнецк) с помо Ступинский завод щью своего генерального дилера - ОАО стеклопластиков Газресурс (Москва) представило эк Рис. 2. Интенсивные переговоры у стенда объединенной (стеклянные арми компании Полипластик Технопол (Москва) (Продолжение на стр. 6) мдЧУм (Продолжение. Начало на стр. 1) нования (1946 г.) компанией было вы но о механизме, технологии и облас пущено более 35а000 ТПА. тях применения различных способов струдеры и экструзионные линии для Компанию LRS Planung сварки ПМ можно ознакомиться в ИБ производства из термопластов труб &Technologie GmbH (Германия) пред ПМ, 2003, №а8, 9 и последующих но (диаметр до 160 мм) и рукавной плен ставляли ее дочерние фирмы Kraus мерах.) ки (ширина до 1а500 мм), пакетосва Maffai Kunststofftechnik GmbH (экстру Изделия из ПМ - основная продук рочные автоматы и полуавтоматы, пе зионное оборудование для производ ция многих участников выставки. На чатные машины, выдувные агрегаты, ства профильных изделий различных пример, ООО Пластик (г. Дзержинск) а также периферийное техническое типоразмеров из термопластичных экспонировало профильные изделия, оснащение: сушилки и загрузчики гра ПМ), Hosokawa Alpine AG & Co. (экст одно и многослойные пленки, листы нул, измельчители и грануляторы от рузия рукавной пленки) и Baerlocher из различных ПМ, а также литьевые и ходов ПМ (в том числе бутылок из ПЭТ, GmbH (различные добавки в ПМ). Гер прессованные изделия;
ЗАО Сомекс что весьма актуально с точки зрения манская фирма Netzsch Condux (Москва) - разнообразные изделия из экологии), линию по переработке вто Mahltechnik GmbH продемонстрирова полиуретана. ООО Анион (Москва) ричной ПЭ пленки. ООО Полимерп ла - наряду с другой продукцией - обо продемонстрировало свои возможно ромтекс (Украина, г. Мариуполь) рудование для предлагает бывшее в употреблении вторичной перера дешевое оборудование для переработ ботки ПМ измель ки полимеров (подбор, восстановле чители термопла ние, обслуживание) с комплектацией стов и эластоме от ведущих фирм - ТПА, экструдеры, ров (стандартные печатные машины, грануляторы, цены измельчители, а на которые примерно на 20% ниже об также ударопроч щепринятых. Например, ТПА фирмы ные, измельчаю Demag 1988алгода рождения с усили щие в среде инер ем впрыска 100 т обойдется покупате тного газа и с ох лю в 12а000 евро. лаждением). Фир Известная фирма Шнорр фон Ка ма Reifenheuauser рольсфельд. Промышленные установ GmbH & Co. Mas ки ГмбХ (Германия) представила ус chinenfabrik (Гер пешно зарекомендовавшее себя на мания) - оборудо практике периферийное оборудование вание для термо для переработки ПМ: компрессоры, формования, экст Рис. 5. Широкий ассортимент продукции из ПМ можно холодильники, термостаты, дробилки, рузии трубопрово изготовить на оборудовании фирмы Sandretto Industrie SPA (Италия) концерна Cannon транспортеры, сушилки и др. (рис. 4). дов, пленок и поли Компания Sandretto Industrie SPA мерных бумаг из (Италия), входящая в состав концерна ПЭ, ПП и других термопластов, в том сти в производстве объемных крупно Cannon (Италия) (рис. 5) и являющаяся числе вспененных (производитель габаритных изделий из термопластич одним из мировых лидеров по произ ность - до 2а000 кг/ч), для выдувного ных ПМ ротационным формованием водству ТПА (в том числе высокоско формования полых изделий, в том чис или по RIM технологии (емкости из ПЭ ростных с усилием смыкания от 30 до ле бутылок из вторичного ПЭТ и др. объемом до 18а000 л для пищевых про 5а500 т), в период работы выставки В экспозиции компании Berstorff дуктов, дизельного топлива, воды, до Химия - 2003 предлагала льготные GmbH (Германия) специалисты могли рожные ограждения и др.). ОАО Каза условия покупки ТПА. С момента ос получить свежую информацию о тех ньоргсинтез представило информа нических характеристиках выпускае цию о выпускаемых ПЭ и ПП тканях, мого предприятиями фирмы основно мешках и мягких контейнерах из ПП го и вспомогательного оборудования по нитей, а также напорных трубах из ПЭ производству изделий из ПМ и резин, диаметром от 10 до 1а200 мм для хо в котором она по праву входит в число зяйственно питьевого водоснабжения, ведущих (одно и двухшнековые экст транспортировки газа и пр., изготав рудеры, ротационные прессы AUMA, ливаемых на экструзионных линиях каландры, грануляторы, валковое обо фирмы Tissen (Германия) типа HES/B рудование, СВЧ печи для вулканизации 90 30D и HES 120 30D с суммарной сырой резины). производительностью 46а000 т/год;
Особняком (в хорошем смысле) ЗАО Каустик (г. Стерлитамак) - о стояла экспозиция известной фирмы различного типоразмера профилях из Branson Ultraschall, Representative ПВХ (для окон и дверей), изготавлива Office of Emerson Technologies GmbH & емых на экструзионном оборудовании Co. OHG (Германия), целиком посвя фирмы Technoplast (Австрия).
щенная разработкам в области свароч ООО НПК Политех (Москва) поде ных машин и технологии сварки дета лилось научно практическим опытом лей из термопластичных ПМ (нагре производства как ненаполненных, так и тым инструментом, вибрацией, ульт армированных труб из ПЭ и ПП диамет развуком и др.). Огромный практичес ром от 63 до 160 мм и с рабочим давле кий опыт накоплен фирмой в автомо нием до 20 МПа. Внутренний слой таких билестроении, где наблюдается рост труб стоек к действию транспортируе объема применения ПМ. В настоящее мой среды, внешний - к воздействию время фирма развивает сравнительно внешней среды, а центральный, сило молодой способ - лазерную сварку вой, слой изготавливается спиральной ПМ, которая не ухудшает декоратив намоткой армирующих синтетических Рис. 4. Руководство фирмы Шнорр фон ных свойств свариваемых деталей - нитей. Стоимость 1ап/м таких труб в Карольсфельд. Промышленные установки например, прозрачных элементов ка ГмбХ довольно итогами выставки тафотов автомобиля. (Более подроб Химия - 2003 (Продолжение на стр.8) мдЧУм (Окончание. Начало на стр.1) альных ПУ не в металлические, а в эла массу фильтра (на 300 г) по сравнению стичные силиконовые формы (изготов с алюминиевым аналогом. Фирма среднем около 20адолларов США, что в ление опытной партии в 20 изделий Carbon Lorraine (Франция) сообщила об 5 раз ниже, чем зарубежных аналогов. занимает всего 1Ц2 недели). успешном использовании фторпласта Разнообразием ассортимента ЗАО КВХ Пайп (г. С. Петербург) 4 марки Armylor при изготовлении кор продукции из ПМ, нашедшим отраже выступило на выставке как поставщик розионностойких трубопроводов и дру ние в экспозициях, отличаются ОАО продукции одноименного концерна и гих изделий химического машиностро Пластик (г. Дзержинск) (полимерная его бизнес отделения Extron ения. Фирма Georg Fischer тара, листовые материалы из ПЭ и Engineering Ltd. (Финляндия), изготав Rohrleistungssysteme AG (Швейцария) АБС, пластикаты ПВХ для автомобиль ливающего фасонные изделия, напор представила автоматическую запорно ной, электротехнической и обувной ные (диаметром до 1а670 мм и рабо распределительную арматуру, фасон промышленности, ПВХ пленки, лами чим давлением до 20 атм) и безнапор ные элементы и трубопроводы из ПВХ, нированные пленки - ПВХ/ПЭ, ПЭТ/ ные трубопроводы из ПЭВП диамет АБС пластика, ПЭ, ПП и ПВДФ диамет ПЭ, в том числе с печатью, ПП и ПЭ ром до 3а360 мм, в том числе гофриро ром от 6 до 450 мм, диапазоном рабо пленки, в том числе термоусадочные ванные, а также технологическое обо чих температур от Ц40 до +1400С и ра и др.) и ОАО Карболит (г. Орехово рудование для производства трубопро бочим давлением до 16 атм;
фирма Зуево) (хоз, канц и сельхозтовары, водов, формования раздувом полых Elastogran GmbH (Германия) - термо тара, кухонные принадлежности и др.). изделий из ПМ, ламинирования упако пластичные ПУ эластомеры и изделия В качестве основной продукции на вочных материалов, флексопечати, из них различного назначения, изготав учно производственная фирма производства напольных покрытий и ливаемые литьевым, экструзионным С.П.Б. (г. С. Петербург) заявила из многослойных пленок (до 10 слоев), или формованием раздувом. Диапазон делия из ПУ эластомеров, эксплуати для сварки трубопроводов - закладным применения таких ПМ весьма разнооб руемые в условиях абразивного изно нагревательным элементом (диаметр разен - от подков для лошадей до эле са, высоких нагрузок, перепадов тем труб от 20 до 355 мм), встык нагретым ментов автомобилей (торговая марка ператур и воздействия агрессивных инструментом (40Ц1а600амм) и экстру Эластоллан, модуль упругости - до сред. Новинка фирмы - технология зионной сварки (560Ц3а000 мм). 10а000 МПа) и теплоизоляционного за быстрого изготовления небольших Bayer Polymers AG (Германия) явля полнителя трехслойных строительных опытных партий модельных изделий из ется одним из четырех бизнес отделе конструкций (Эластопор, коэффициент ПМ (10Ц20 штук) путем литья специ ний концерна Bayer. Одна из сфер его теплопроводности - до 0,03 Вт/мчк.).
деятельности, от Фирмой налажена вторичная перера раженная в экспо ботка ПУ, при которой к исходному гра зиции, - производ нуляту подмешивается до 30% измель ство ПМ и соб ченного вторичного материала.
ственно элементов В заключение следует сказать, что конструкции легко несмотря на известные проблемы хи вых автомобилей мической отрасли, включая индустрию (рис. 6). Конкрет ПМ (ИБ, 2003, № 3 (46)), характерные ным примером для всей промышленности страны в служит модуль целом (ИБ ПМ, 2003, № 4 (47)), выс масляного фильт тавка Химия - 2003 и ее итоги вну ра, целиком изго шают оптимизм относительно пер товленный из стек спектив их решения. Сама выставка лонаполненного проходила на высоком организацион ПА 66, что позволи ном и информационном уровне, в чем ло снизить трудо очевидная заслуга ее оргкомитета.
емкость изготовле ния, себестои Рис. 6. У стенда фирмы Bayer Polymers - одного из лидеров В.А. Гончаренко, д.т.н.
по производству ПМ для автомобилестроения мость, а также Фото М.Бибичкова Euromold 3 6 декабря 2003 г. во Франкфур Америки, Африки), специализирую (г. Екатеринбург) представляла в те на Майне (Германия) состоится щихся в области проектирования и про и 2001 гг. свою продукцию на стендах юбилейная X Всемирная выставка изводства формующего инструмента Euromold. Вместе с тем эта выставка Euromold. Начиная с 1994 г. и ежегод (33%), моделирования и прототипиро предоставляет такую масштабную и но расширяясь, выставка проходит под вания (12%), быстрого прототипирова концентрированную информацию, та девизом лот идеи и дизайна - через ния и скоростной обработки (9%), ме кое разнообразие вариантов развития прототип - к серийному производству, таллообрабатывающего оборудова бизнеса в выбранном направлении, причем в центре ее внимания находят ния, средств инжиниринга, программ что желательность экспонирования ся изделия из ПМ и формы для их изго ных продуктов и вычислительной тех своей продукции или ее посещения товления (технология, оборудование, ники, режущего инструмента (по 8 %), представляется очевидным делом, по инструмент, материалы). Euromold - дизайна (6%), материалов для форм лезным для отечественной индустрии.
самая представительная из известных (5%), средств контроля качества про Все дни работы выставки Euromold со специализированных в этом секторе дукции (3%). провождаются форумами, конферен экономики мировых и региональных Относительно большая группа рос циями, презентациями.
В. Брагинский, выставок. В 2002 г. на выставке, кото сийских специалистов впервые посе председатель правления рую посетили 53 тысячи специалистов тила Euromold в 1997 г. В последние МООИП IP SPE, из 63 стран, было представлено свы годы (2000 2002) их число активно уве Е. Яблочников, ше 1500 экспонентов (63% немецкие личивается (от 50 до 100), но пока толь генеральный директор фирмы, 37% из 42 стран Европы, Азии, ко одна российская фирма Пумори СП ЗАО Би Питрон мдЧУм м Обзор рынка пластмассовых труб в России Таблица 5. Свойства полимерных трубопроводов, используемых для горячего (Окончание.
водоснабжения и отопления Начало в ИБ ПМ № 9(52), 2003 г.) Состояние ассортимента пласт массовой трубной продукции (ПТП) во внутренних сетях показано в табл. 4.
Холодное водоснабжение прак тически обеспечивается трубами, про изведёнными российской промышлен ностью. Как правило, во внутренних сетях холодное и горячее водоснабже ние выполняется из труб одного поли мера, и в этом случае определяющим является выбор материала для горяче го водоснабжения. В этой области применения ПТП ситуация аналогична горячему водоснабжению в магистраль ных сетях при широком использовании металлополимерных труб. Здесь сле дует отметить российского разработ чика технологии и оборудования по про изводству труб научно производ ственное предприятие Маяк 93, ко торое также применяет для своего про изводства отечественные материалы.
Канализация в основном обеспе чена трубами российского производ ства, однако в некоторых направлени ях ассортимент продукции этого про изводства уступает зарубежному. В и труб из силанольносшиваемого ПЭ с ния. Этот анализ не претендует на бе России всё ещё имеются устаревшие применением барьерных (непроницае зусловную объективную оценку и скорее системы из ПЭ труб, отсутствуют вспе мых для кислорода воздуха) слоёв. Ис предназначен для обмена мнениями.
ненные ПВХ трубы, практически не пользуются также и ПП С Б, однако, как Однако он может помочь начинающим производят ПП трубы с повышенным было сказано выше, их применение ог предпринимателям в области производ шумопоглощением и с эффектом са раничено. Нет широкого практического ства и применения трубопроводных си мозатухания.
опыта применения трубопроводных си стем, а также поможет сделать некото Отопление обеспечивается глав стем из ПБ Б и ПВХ Х Б. рые выводы по возможному и целесо ным образом за счёт отечественного В настоящее время на российском образному развитию рынка трубопро производства металлополимерных труб рынке идёт достаточно водных систем для горячего водоснаб острая конкурентная жения и отопления. Основные свойства Таблица 4. Внутренние сети борьба между различ трубопроводов для горячего водоснаб ными трубопроводны жения и отопления даны в табл. 5.
ми системами из пла Как видно из табл. 5, наилучшими стмасс, используемы прочностными характеристиками сре ми для подачи горячей ди монолитных труб обладают трубо воды и отопления. Это проводы из ПВХ Х, худшими из ПП С.
является во всех отно У металлополимерных труб в силу их шениях положитель композиционного состава эти показа ным фактором, тем бо тели (как и ряд других) зависят от соот лее что условия рос ношения толщин слоёв Al и полимера.
сийского рынка имеют Формоустойчивость (строка 3 табл. 5) свои отличительные от выше всего у ПВХ Х трубопроводов. Ко западного признаки, в эффициент линейного теплового рас результате чего доля ширения (строка 4) минимальный у ПВХ использования различ Х трубопроводов, максимальный у ме ных полимерных труб таллополимерных труб. Среди моно ных систем в горячем литных труб модуль упругости (строка водоснабжении и ото 5) максимальный у ПВХ Х трубопрово плении может отли дов. Важнейший параметр для выбора чаться от сложившейся трубопроводной системы представлен на Западе. в строке 6 табл. 5. В рекламных мате Автор сделал по риалах не всегда обоснованно показы пытку провести срав вают условия эксплуатации рекламиру нение технических ха емого трубопровода, не указывая или рактеристик и эффек давление, или температуру эксплуата Обозначения: (+) осуществляется производство или тивности различной ции, или гарантийный срок службы, ко закупка (в том числе части ассортимента продукции);
ПТП для горячего водо торый, по нашему мнению, должен ( ) производство (закупка) отсутствует или осуществляется снабжения и отопле в незначительном количестве (Продолжение на стр. 12) У Цлд (Продолжение. Начало на стр.10) на основе ПП С. Таблица 6. Технологические трубопроводы Однако по показа быть не менее 25 лет. По данному по телям качества они казателю ПЭ С, МП и ПВХ Х находятся уступают систе примерно на одном уровне, а ПП С ус мам из других ма тупает перечисленным трубопроводам. териалов. Сто Показатели строки 7 определены из имость систем из ПВХ Х трубопрово стандартных нормативных документов.
дов практически Здесь первое место у труб из ПВХ Х.
приближается к Материалоёмкость одного метра труб минимальная для рассматриваемых стоимости ПП С диаметров, если их изготавливать из трубопроводов, так МП или ПВХ Х. как за счёт суще Кислородопроницаемость является ственной разницы Обозначения: (+) осуществляется производство или важным показателем трубопроводов, в толщине стенок закупка (в том числе части ассортимента продукции);
предназначенных для отопления. Сей труб из ПВХ Х и ПП ( ) производство (закупка) отсутствует или осуществляется С (для одного и того час эта проблема решается за счёт ис в незначительном количестве же проходного се пользования барьерных слоев. Однако зачастую к неоправданному исполь чения трубы) может быть использован незначительная кислородопроницае зованию дорогих трубопроводных сис мость ПВХ Х требует пристального вни меньший диаметр трубы из ПВХ Х по тем из нержавеющих сталей, фтороп мания специалистов по изучению воз сравнению с трубой из ПП С (напри ласта или композиционных материа можности использования этих систем мер, труба с диаметром 20 мм из ПВХ лов, например, из стеклопластика.
без барьерного слоя. По остальным по Х имеет проходное сечение трубы ПП Вместе с тем такие полимеры, как ПВХ, казателям табл. 5 наилучшими харак С с диаметром 25 мм). Эта разница в ПЭ С, могли бы в значительной степе теристиками обладают ПВХ Х трубо условном выражении увеличивается с ни снизить расход вышеуказанных бо ростом диаметра трубопроводов в проводы.
лее дорогих материалов.
пользу труб из ПВХ Х.
Мы понимаем достаточно дискус В заключение следует отметить сле В табл. 6 показано использование сионный характер данного анализа дующее. Мы потребляем ежегодно на сектора рынка трубопроводных систем различных видов полимерных трубо душу населения ПТП в 15 раз меньше, для внутриквартирных систем горячего проводных систем в технологических чем в США, и такое положение сохраня водоснабжения и отопления. Однако трубопроводах.
ется на протяжении последних 40 50 лет.
вышеприведённые данные в какой то Использование в России полиме Если в США каждый второй метр трубы степени объясняют различный уровень ров, главным образом термопластов, неметаллический, то в нашей стране, использования ПВХ Х в Европе (2%) и для технологических целей в большей можно сказать, доля пластмассовых степени отстаёт от зарубежного уров Северной Америке (7%) от общего объе труб ничтожно мала, несмотря на то что ня по сравнению с другими областями ма трубопроводов для отопления и го протяженность наших трубопроводов применения ПТП. Такое положение рячего водоснабжения. Кроме того, занимает после США второе место в значительно большая доля ПВХ Х ис объясняется многообразием условий мире. В России зарегистрировано 2 млн пользуется в системах автоматическо работы технологических трубопрово км наружных и около 15 млн км внутрен го пожаротушения в зданиях. Можно дов (различие видов транспортируемых них водопроводных, канализационных и предположить, что это вызвано нали химических продуктов и их концентра тепловых сетей. При этом ситуация с их чием в Северной Америке достаточно ции, температуры и давления транс состоянием выглядит катастрофичес го количества композиций ПВХ Х для портирования) при сравнительно малых кой: средний износ достигает 60%, а в объёмах их использования на каждом трубопроводов.
ряде регионов 80%. Потери тепла за отдельном заводе. Это приводит к прак Экономические расчёты показыва счёт утечек составляют 30%, что экви тическому отсутствию разработанных ют, что наиболее дешевые системы для валентно 65 80 млн т условного топли внутренней инсталляции горячего водо нормативных материалов для примене ва в год. Поэтому уже сейчас на самом снабжения и отопления поставляются ния трубопроводов из термопластов и высоком уровне в стране начинает меняться идеология технического подхода к реконструкции жилищно коммунального хозяйства в сторо ну полимерных труб. 1 марта г. под председательством руково дителя Госстроя России Н.П. Кош мана был проведён научно техни ческий совет О практике приме нения труб из полимерных матери алов в инженерных сетях. Это го ворит о том, что ситуация в жилищ но коммунальном хозяйстве по степенно меняется к лучшему, спо собствуя развитию в ближайшее время рынка ПТП, конечно, при ус ловии наличия инвестиционных средств для этой отрасли.
Автор выражает благодарность за помощь в подборе материалов и за ценные замечания по данной работе к.т.н. А.В. Сладкову, к.т.н.
А.А. Отставнову и А.А. Романовс кому.
В.В. Абрамов, д.т.н., проф.
У Цлд Защитная сварочная супермаска Швейцарская фирма УOptrelФ веду ностью маски и лицом работника так шлем маску нового поколения цель щий производитель оптоэлектронных же улучшает условия, предотвращая пе ной конструкции, с уникальной эрго масок для промышленной газоэлектри регрев. Наконец, совершенная аэроди номикой и аэродинамикой, с целым ческой сварки, запустила в производ намическая форма шлема оптимизиру рядом новых функциональных воз ство в марте 2001 г. самую современ ет потоки воздуха, и дым от сварки под можностей.
ную из своих моделей защитных масок, нимается вверх, не попадая под маску Полиамидный материал фирмы названную OSEvolution (рис. 1). (рис. 2). УDu PontФ обладает и еще одним цен Улучшенная эргономичность изде ным качеством теплостойкостью. Он лия заключается в том, что теперь ре способен выдержать длительное воз гулировка светопропускания стекла действие температуры до 140 С и может производиться без снятия шле кратковременное - до 200 С. Кроме ма маски. Маска оснащена кнопкой, того, он устойчив к ультрафиолетово при нажатии на которую отключаются му и инфракрасному излучениям, воз световые датчики и жидкокристалли действию химических реагентов и ми ческая панель, вмонтированная в стек неральных масел. Полиамидный ма ло, темнеет при зажигании сварочной териал хорошо окрашивается, в том дуги, имитируя привычный процесс числе металлизированными красите надевания защитных очков. Таким же лями. Такая краска не только более образом, не снимания маски, сварщик эстетична (по сравнению с традици может понизить степень затемнения онной окраской в черный или темно стекла при переходе к другой работе, красный цвета), но и способствует например, зачистке сварного шва. снижению температуры внутри шле Технология изготовления шлема мас ма маски благодаря улучшению отра ки и свойства полимерного материала жающих свойств.
Рис.1. Защитная маска OSEvoIution Zytel ST позволили сформировать кноп Фирма УOptrel AGФ выпускает за разработана и изготовлена в Швейца ку управления светопропусканием за щитные сварочные маски на основе рии фирмами УOptreIФ и УNeckerpIast одно с корпусом шлема. материала Zytel ST с 1990 г. Эти изде AGФ. Дизайн изделия разработан Полиамидный материал Zytel ST лия получили признание в промышлен немецкой фирмой УMC DesignФ компании УDu PontФ отличается высо ности благодаря малому весу и проч кой ударной прочностью. Благодаря ности. Фирма изготовитель утвержда Маска OSEvolution представляет низкой вязкости он прекрасно подхо ет, что в такой маске сварщик защи собой результат коллективного твор дит для формирования стенок маски, щен, чувствует себя более комфортно чества нескольких европейских фирм. имеющих толщину всего 1,2Ц1,6 мм. и работает эффективнее, что прино Фирма УOptrel AGФ (Швейцария) разра Сочетание характеристик материала сит очевидную выгоду и работнику, и ботала конструкцию маски в сотруд дает конструктору полную свободу работодателю.
ничестве с УDolder AGФ (швейцарский действий, что позволило разработать Как и ее предшественницы, маска дистрибьютер компании УDu Pont OSEvolution соответствует требо Engineering PolymersФ), женевским ваниям европейских стандартов отделением УDu PontФ и британс EN 379, EN 175 и др., канадского кой фирмой УHemel HempsteadФ. стандарта CSA Z94, американс Изготовитель маски УNekerplast AGФ кого стандарта ANSI Z87 и авст также базируется в Швейцарии, ралийско новозеландского стан а головной разработчик дизай дарта AAS/NZS 133/1338.
на маски фирма УMG DesignФ в Фирма УOptrel AGФ является ве г. Штуттгарт (Германия). Наконец, дущим производителем оптоэ форма была изготовлена порту лектронных сварочных масок в гальской фирмой УAfaspemФ. мире. Маски этой фирмы осна Будучи основным средством щены жидкокристаллическими индивидуальной защиты сварщи панелями с питанием от солнеч ка, шлем маска прошла полный ной батареи и электронным уп комплекс испытаний. В частности, равлением, которые автомати она выдержала лобстрел высоко чески темнеют при зажигании скоростным (46,5 м/с) пучком 6 сварочной дуги и возвращаются к миллиметровой дроби на дробес нормальному светопропусканию труйной установке. Степень защи по окончании сварки. Тем самым ты по отношению к горячим пред устраняется необходимость в по метам проверяли путем приклады стоянном подъеме и опускании вания стального прутка диаметром темного стекла во время про 6 мм, разогретого до 650 0С, к стен мышленной сварки.
ке маски. Материал маски выдер По материалам публикации в жал это испытание в течение 5 с. журнале Engineering Design.
Преимуществом цельной конст Э.А.Поппе, рукции OSEvolution является созда Рис. 2. Ударная прочность, теплостойкость С.Ди Бенедетто, ние непрерывного воздухообмена и невоспламеняемость от сварочных искр Ф.Мину, внутри шлема маски, что повыша важнейшие критерии выбора полиамидного Европейский технический центр ет комфортность. Увеличенное материала ZyteI ST для изготовления шлема маски компании Du Pont, Швейцария расстояние между лицевой поверх OSEvolution fl Антиоксиданты (термостабилизаторы) (Окончание. стабилизации полибутена 1, исполь 300000 г/моль), чтобы не происходи Начало в ИБ ПМ № 9(52), 2003 г.) зуемого в производстве труб для го ло опадания пены. Существуют анти рячего водоснабжения. Такие систе оксиданты, позволяющие предотвра Стабилизация различных мы удовлетворяют самым жёстким тить снижение молекулярной массы, полимеров требованиям (высокая эффектив а следовательно, и вязкости поли Полиолефины. Для стабилиза ность, отсутствие миграции), стирола в процессе переработки.
ции полиолефинов в процессе пере предъявляемым к таким изделиям. Наилучшие результаты достигаются, работки чаще всего применяются При стабилизации изделий, ис когда антиоксидант (фенольного сложнозамещённые фенолы. Их эф пользуемых в контакте с горячей во типа) вводится в реакционную смесь фективность зависит от количества дой (детали стиральных машин и на стадии полимеризации. Фосфиты фенольных групп, являющихся доно т.п.), необходимо, чтобы антиокси и фосфониты значительно влияют на рами водорода, и от заместителей в дант не вымывался водой. Изменение скорость полимеризации, поэтому их положении 2,6. В большинстве слу цвета в таких условиях (вода при тем вводят после процесса, на стадии чаев используются синергические пературе 90 0С) зависит от структуры гранулирования.
смеси фенольных и фосфитных ан фенольного антиоксиданта. Необхо При переработке сополимеров тиоксидантов, обладающие большей димо выбирать антиоксидант таким стирола (например, САН) основной эффективностью.
образом, чтобы не образовывались вклад в процесс разложения вносит Во время переработки ПЭВП и окрашенные в жёлтый цвет производ акрилонитрильный компонент, со ПЭНД, полученных на хромовых ката ные бензохинона. Из за большого ко держание которого составляет лизаторах, может происходить как личества переменных параметров не 35%. В основном это изменение цве сшивание, так и деструкция цепей, что обходимо тестировать антиоксидант, та (пожелтение), которое можно пре приводит к значительному ухудшению исходя из конкретных условий приме дотвратить путём введения синерги физико механических свойств. При нения. ческих смесей антиоксидантов пер стабилизации таких полимеров высо При выборе стабилизирующей си вого и второго типа (фенол фосфит кую эффективность показали синерги стемы для производства кабельной ные).
ческие смеси фенольного и фосфит изоляции необходимо учитывать, что Сополимеры стирола и бутадие ного антиоксидантов в соотношении присутствие ионов меди ускоряет на (УПС) более чувствительны к тер 1:4. Переработка ПЭВП, произведен разложение гидроперекисей и повы моокислительной деструкции, чем ного на титановом катализаторе, обыч шает скорость деструкции ПЭ. В та гомополимер стирола. Деструкция но приводит к снижению молекулярной ком случае необходимо вводить в си проявляется в изменении цвета (по массы, и в данном случае предпочти стему дезактиваторы металлов. желтении) и снижении физико меха тельней использовать смеси феноль Многие изделия из полиолефинов, нических свойств (ударная вязкость ного и фосфитного антиоксидантов в особенно в медицинской промыш и эластичность), поэтому необходи соотношении 1:1. Стабилизация ли ленности, подвергаются стерилиза мо введение соответствующего анти нейного ПЭ, полученного на катализа ции гамма излучением. Вследствие оксиданта. Введение антиоксидантов торах Циглера Натта, осуществляет высокой энергии облучения образу возможно как до, так и после процес ся таким же образом.
ются активные карбонильные радика са полимеризации. Единственное ог При высокотемпературной пере лы, ускоряющие процесс автоокисле раничение - нельзя вводить вторич работке полиолефинов, в особенно ния, и срок службы изделия сокраща ные антиоксиданты, если процесс сти при литье под давлением высо ется. В этом случае необходимо ис полимеризации инициируется пере комолекулярных марок ПП, рекомен пользовать антиоксиданты совмест кисями. Наибольшей эффективнос дуется использовать производные но с поглотителями свободных ради тью обладают антиоксиданты фе бензофурана совместно с бинарны калов. Наибольшей эффективностью нольного типа. Кроме того, стеара ми смесями фенол/фосфитных ста обладают системы, содержащие фе ты металлов, используемые в каче билизаторов.
нолфосфитный антиоксидант совме стве смазок в процессе переработки Для повышения стойкости к дли стно с HA(L)S (сложнозамещённые в изделия, в значительной степени тельному воздействию высоких тем амины, производные пиперидина), влияют на термостабильность мате ператур рекомендуется использовать поглощающими свободные радика риала, поэтому следует тщательно синергические смеси фенол/тиоэ лы. выбирать дозировку и тип смазочной фир. Это особенно заметно при дли Полистирол и его сополимеры. добавки при переработке полистиро тельной выдержке ПП при повышен В большинстве случаев полистирол ла. Самым простым решением в дан ной температуре (150 0С) в печи. При общего назначения (ПСС, ПСМ) до ном случае является использование сутствие тиосинергиста позволяет вольно стабилен как в процессе пе амидов, например EBS (этилен бис предотвратить появление пятен и из реработки, так и в процессе исполь теарамид).
менение цвета.
зования готовых изделий и не требу АБС пластик, изготовленный ме В настоящий момент стабилизи ет стабилизации. Тем не менее не тодом полимеризации в массе, в це рующие системы на основе фенол которое отрицательное воздействие лом более стабилен, чем полученный содержащего антиоксиданта и тиоэ температура всё же оказывает. Это в результате эмульсионного процес фира считаются лучшим решением заметно при вторичной переработке са вследствие отсутствия следов для стабилизации ПЭВП и линейного отходов термоформованных и вспе эмульгатора и коагулянта. Антиокси ПЭНП благодаря оптимальному соот ненных изделий. Для нормальной данты могут добавляться как во вре ношению цена качество. Макси вторичной переработки материал мя, так и после полимеризации. Наи мальная эффективность достигается должен обладать достаточной вязко лучшие результаты достигаются при в соотношении 1:2 или 1:3. Очень ча стью (молекулярной массой более использовании синергических сме сто такие системы используются для м сей фенольных антиоксидантов с ти Полиамиды широко применяются т.д. По различным оценкам, около оэфирами. Такие системы позволя для изготовления волокон и нитей для 25% используемого в мире полипро ют предотвратить как изменение цве текстильной промышленности, где пилена содержит наполнитель. В ос та, так и потерю прочностных харак продление срока службы изделий новном используются мел, тальк, теристик. В некоторых случаях, в за очень важно. В данном случае реко стекловолокно, иногда слюда и вол висимости от состава АБС пластика, мендуется использовать фенольные ластонит. Но, улучшая свойства, не добавление фосфитного антиокси антиоксиданты либо их синергичес которые наполнители отрицательно данта к бинарной смеси фенол/тио кие смеси с фосфитами, показыва влияют на термо и светостойкость синергист даёт значительный эф ющие большую эффективность по полимеров. Например, термоста фект. При переработке АБС пласти сравнению с традиционными систе бильность наполненного мелом или ка следует помнить, что светостаби мами. К тому же при контакте с во тальком полипропилена ниже термо лизаторы и антипирены, часто при дой возможно выделение солей ста стабильности чистого полимера. Од меняемые в изготовлении изделий, билизатора, в особенности галогени нако следует отметить, что термоста могут взаимодействовать с антиок дов. Такие же закономерности наблю бильность тальконаполненного поли сидантами и это может привести к даются при исследовании термоста пропилена (даже содержащего анти значительному снижению срока служ бильности стеклонаполненных поли оксидант) значительно ниже термо бы изделия или потере других, не амидов, применяемых в автомобиль стабильности полипропилена, на менее важных свойств. ной промышленности. полненного мелом. Основное влияние Полиамиды. Ароматические по Полиэфиры. ПЭТ, как правило, на стабильность полимера оказыва лиамиды обладают высокой термо перерабатывается и используется ют примеси ионов переходных метал стабильностью и в большинстве слу без применения антиоксидантов. Од лов, содержащиеся в наполнителе, а чаев не требуют стабилизации. Тер нако известно, что введение при по также природа поверхности наполни моокислительная деструкция али ликонденсации трифенил или три теля. Карбонат кальция легко подвер фатических полиамидов зависит от метилфосфата позволяет улучшить гается обработке соответствующими степени кристалличности и от плот стойкость волокон к гидролитической реагентами, повышающими совмес ности аморфной фазы. Традицион деструкции. ПБТ чуть менее стаби тимость с полимером и нивелирую ным стабилизатором для алифати лен при длительной выдержке при вы щими отрицательное влияние на тер ческих полиамидов являются смеси соких температурах. Наилучшие ре мо и светостойкость изделий, в то солей меди (не более 0,005%) с га зультаты наблюдаются при использо время как модификация талька не логенсодержащими соединениями вании фенолфосфитных антиокси приводит к столь значительным ре (ионы йода или брома). Эффектив дантов и смесей фенол/тиоэфир. зультатам (дополнительно - в ИБ ПМ ность такой системы не совсем по Поликарбонат. Окисление поли № 39). Основной причиной снижения нятна, так как хорошо известно, что карбонатов проявляется в изменении стойкости к окислительной деструк ионы переходных металлов иниции цвета. Это является значительным ции тальконаполненных изделий яв руют и ускоряют процесс деструк недостатком, так как одним из наи ляется адсорбция антиоксидантов ции. Детальный механизм стабили более ценных свойств поликарбона наполнителем. Известно, что обра зации всё ещё не описан и является та, помимо высокой теплостойкости ботка поверхности талька эпоксида предметом исследований. и ударной вязкости, является его про ми позволяет существенно снизить Чаще всего в качестве стабилиза зрачность. Стойкость поликарбона адсорбцию и восстановить стойкость торов для продления срока службы из та к термоокислительной деструкции материала к термоокислительной делий используются ароматические и изменению цвета в значительной деструкции.
амины, но их применение ограничено степени зависит от концентрации Значительная часть изделий из по изделиями только тёмной окраски, свободных фенольных групп. Кроме лиолефинов, особенно в автомобиль так как они вызывают изменение цве того, гидролиз поликарбоната уско ной и трубной промышленности, ок та. В процессе переработки стабили ряется в кислой среде, поэтому не рашена в чёрный цвет. Стойкость та зация обычно не требуется. Основная обходимо избегать применения кис ких изделий к термоокислительной причина ухудшения свойств полиами лых соединений. Использование деструкции по сравнению с чистым дов при переработке - гидролитичес фосфитов и фосфонатов возможно полимером снижается. Доказано, что кая деструкция, поэтому требуется только в присутствии поглотителей различные типы сажи (печная, газо сушка. Применение фосфитов огра кислот. Переработка поликарбоната вая, канальная) по разному влияют на ничено тем, что они ухудшают теку ведётся при высоких температурах (> стойкость к термоокислительной де честь, и это особенно заметно при 300 0С), поэтому необходимо исполь струкции полимеров. Степень влияния производстве тонкостенных изделий. зовать термостойкие антиоксиданты. зависит от размера частиц, площади При повышенных температурах (150 поверхности, структуры и рН. Наи С) наибольшей эффективностью об Влияние наполнителей большим отрицательным эффектом ладают традиционные стабилизирую и пигментов на процесс обладают щелочные типы сажи с щие системы (медь/йод), но при бо окисления полимеров очень большой площадью поверхнос лее низких температурах наибольшую При изготовлении изделий из по ти. В таких случаях рекомендуется ис эффективность показывают феноль лимеров очень часто используются пользовать синергические смеси ан ные антиоксиданты или их комбина различные наполнители и красите тиоксидантов фенольного типа с тио ции с фосфитами. ли, такие как тальк, мел, сажа, ди эфирами. Также хорошие результаты Изменение цвета полиамидов не оксид титана, а также широкий показывают аминные стабилизаторы всегда свидетельствует о снижении спектр органических и неорганичес (HAS), которые обычно применяются физико механических свойств, так ких пигментов. в качестве УФ стабилизаторов.
как изменение цвета происходит Наполнители выполняют различ Основной белый пигмент - диок очень быстро, но прочностные и де ные функции - повышение жёсткос сид титана используется в 2 модифи формационные свойства сохраняют ти, снижение усадки, повышение раз кациях - рутил и анатаз. Анатазная ся на начальном уровне. мерной стабильности, упрочнение и модификация значительно ускоряет м деструкцию полимеров и применяет Определение срока службы В последние годы основные уси ся для изготовления саморазрушаю изделий из полимеров лия в изучении антиоксидантов были щихся плёнок, а рутильная форма не Достоверное определение срока направлены на облегчение работы с оказывает влияния на термостабиль службы изделий из полимеров с по ними. Ключевым фактором является ность полимера, так как частицы ди мощью ускоренных испытаний это однородное распределение антиок оксида титана обработаны различны давняя проблема полимерной науки. сиданта в полимере. Производители ми модификаторами (оксид алюми Даже существующие стандарты (DIN активного компонента стремятся к ния, кварц, ВЖК), улучшающими пе 53446, IEC 216, UL 746B) не объясня созданию наиболее удобной формы рерабатываемость, погодостойкость ют всех ограничений, наложенных на поставки антиоксиданта, а произво и другие свойства в зависимости от экстраполяцию данных, полученных дители суперконцентратов разраба конечного применения. в результате исследований. Ускорен тывают технологические приёмы, по Неорганические пигменты в це ные (высокотемпературные) испыта зволяющие добиться однородности лом отрицательно влияют на стой ния не позволяют достоверно опре распределения добавок.
кость полимеров к окислительной де делить поведение изделия в реальных Основным требованием к антиок струкции, так как либо основной ме условиях, так как, например, амин сидантам, помимо удобства работы, талл, либо примеси в пигментах ус ные стабилизаторы (HAS) обеспечи является увеличение эффективности коряют процесс. Основным преиму вают прекрасную защиту полимеров антиоксидантов (продление срока ществом неорганических пигментов при температуре ниже 100 0С, но об службы изделия) при более низких по сравнению с органическими явля ладают очень низкой эффективнос дозировках, сохранение цвета или ется их высокая теплостойкость. Кро тью в расплаве. Достоверное опре прозрачности в тех случаях, когда это ме того, существует проблема ути деление срока службы возможно необходимо. Это достигается разра лизации таких пигментов, поскольку только при испытаниях полимера во боткой синергических смесей анти они содержат тяжёлые металлы. всём рабочем температурном интер оксидантов разных типов.
Органические пигменты не вызы вале в условиях, максимально при Одним из важнейших направлений вают проблем с утилизацией, но они ближенных к реальным. становится создание высокоэффек являются зародышами кристаллиза тивных нетоксичных, не обладающих ции и могут вызывать значительную Основные направления развития запахом антиоксидантов для исполь усадку и коробление изделий при ли Сегодня антиоксиданты всё шире зования в медицине и в секторе пи тье под давлением. В таком случае используются для вторичной перера щевой и косметической упаковки.
следует использовать пигменты, не ботки пластмасс, позволяя предотв вызывающие усадки и коробления ращать ухудшение физико механи М.В. Гликштерн (NWР - non warpage pigment). ческих и технологических свойств.
м 175 лет Санкт Петербургскому государственному технологическому институту В ноябре 2003 г. Санкт Петербург зики и механики полимеров. В учебном В 90 х годах на месте предприятий ский государственный технологичес плане наряду с традиционными дис гигантов полимерного профиля воз кий институт (СПГТИ) отмечает 175 циплинами по циклу полимерного ма никли десятки и сотни фирм, акцио летие. Много славных страниц в исто шиностроения появились специальные нерных обществ и других организаций рию российской науки и промышлен разделы физики, механики и реологии по выпуску изделий из пластмасс, и ности вписано за прошедшие годы уче полимеров, в научных исследованиях практически каждая из них нашла сво ными института. Достаточно вспом получили развитие методы модифи их потребителей. Такая благоприятная нить имена Д.И. Менделеева, Д.К. Чер цирования полимеров путем воздей для предпринимателей обстановка нова, Л.А. Чугаева, С.В. Лебедева, А.Е. ствия на них полей различной физичес привела, к сожалению, к тому, что в Фаворского, Ф.Ф. Бейльштейна, И.А. кой природы. отрасли появилось много людей со Вышнеградского, Г.И. Гесса, А.А. Грин В 1985 г. содержание учебных дис стороны, без опыта и знаний, целью берга, Д.П. Коновалова, Н.П. Петро циплин было вновь пересмотрено. В которых было извлечение максималь ва, А.Е. Порай Кошица, А.Р. Шулячен эти годы в промышленности намети ной прибыли из перерабатывающего ко, Н.Л. Щукина, А.А. Яковкина и др. лась тенденция к созданию автомати оборудования до полного его износа.
За время существования институ зированных экологически совершен Однако такая ситуация длилась всего та в нем постоянно открывались новые ных производств. На кафедре была 3 4 года. Наиболее дальновидные ру научные направления и создавались организована лаборатория робототех ководители начали приобретать новое научно педагогические школы. Внима ники, а в учебные планы включены та оборудование, вкладывать деньги в нию читателей предлагается краткая кие дисциплины, как Гибкие автома производство изделий с новыми потре история развития и некоторые резуль тизированные производства изделий бительскими свойствами. А для этого таты деятельности одной из кафедр из пластмасс, Промышленная робо потребовалось большое количество СПГТИ, научно педагогическая на тотехника, Конструирование и САПР специалистов.
правленность которой наиболее близ формующего инструмента. Кафедра Все эти обстоятельства потребова ка тематике публикаций бюллетеня получила новое, нынешнее наимено ли от кафедры дальнейшего повыше Полимерные материалы. вание Оборудование и робототехни ния качества преподавания, установ ка переработки пластмасс (ОРПП). ления тесных связей с вновь организо Кафедра Оборудование 90 е годы ушедшего века были для ванными предприятиями, выпуска в и робототехника кафедры ОРПП (впрочем, как и для достаточном количестве учебно мето переработки пластмасс большинства кафедр технических вузов) дической литературы. Кафедрой была Середина 60 х годов ХХ века озна наиболее тяжелыми за всю ее историю. открыта новая специализация Компь меновалась интенсивным развитием Отсутствие поддержки высшей школы ютерная графика и конструирование новой отрасли промышленности - пе со стороны государства, непродуман машин, аппаратов, в рабочий план реработки полимерных материалов в ное перестраивание системы обра которой были введены такие курсы, как изделия и детали. В этот период воз зования в стране, искусственно разду Эргономика, Основы художествен ник ряд новых предприятий и было осу ваемая СМИ реклама западного обра ного конструирования. Подобных спе ществлено перепрофилирование ста зования и образа жизни, безусловно, циалистов в области переработки по рых. В ответ на запросы промышлен сыграли свою роль в падении престижа лимеров в России еще не готовили.
ности 11 сентября 1965 г. в Технологи инженерных специальностей и высше Ежегодно рос конкурс среди абитури ческом институте была создана ка го технического образования в целом. ентов, которые хотели обучаться на федра Машины и технология перера И это несмотря на то, что уже тогда во кафедре, и в 2002 г. он составил бо ботки пластмасс. Она стала одной из многих западных странах забили тре лее 8 человек на место. Кстати ска немногих подобных специальных ка вогу по поводу перепроизводства зать, к этому времени кафедру закон федр в нашей стране, а в Ленинграде юристов, экономистов, филологов и чили 877 инженеров.
и в Северо Западном регионе - един сокращения числа специалистов с тех Связующим звеном между кафед ственной. Такое положение сохраня ническим образованием. Понадоби рой и предприятиями отрасли всегда ется до сих пор. Первый выпуск инже лось почти 10 лет, чтобы в умах моло являлись ее выпускники. Преподавате неров механиков технологов по дан дежи начал меркнуть стереотип удач лям удалось так построить учебный ной специальности состоялся в 1969 ливого бизнесмена, имеющего много процесс, что большинство дипломов г. Они были направлены на работу на всего и сразу, и появилось понимание стали выполняться по заданиям пред такие известные предприятия, как НПО необходимости получить высшее обра приятий, на которых студенты к этому Пластполимер, НПО Красный тре зование и глубокие знания. Но даже в времени уже работали, или их темати угольник, завод Металлист, Всесо эти тяжелые годы у кафедры не было ка являлась частью научных исследо юзный институт синтетического каучу проблем с набором студентов. ваний кафедры.
ка им. С.В. Лебедева, завод им. Ком Издержки перестройки не могли не Одной из проблем высшей школы сомольской правды и многие другие. сказаться на состоянии дел в полимер последних 10 15 лет являлось посте Из первого выпуска инженеров сфор ной отрасли, которая имеет свои осо пенное разрушение той материально мировался и преподавательский со бенности. Дело в том, что изделия из технической базы, которая создава став кафедры, который во многом со полимеров постоянно пользуются лась не одно десятилетие. Физически хранился до сих пор. большим спросом. Такая продукция, и морально устарели испытательные С 1974 г. начался новый этап раз как тара и упаковка, трубы для горячей стенды, приборы, оборудование. Для вития кафедры, что связано с реали и холодной воды, оболочки кабелей, кафедры ОРПП эта проблема стояла зацией общеинститутского плана уг изделия строительного, сельскохозяй особенно остро в силу специфики спе лубленной учебной и научной подго ственного и бытового назначения, тре циальности. Студентов необходимо товки, приближенной к университетс буются в большом количестве, а вло было знакомить на занятиях с совре кой. Изменилось и название кафедры. жения в производство достаточно бы менным оборудованием, но институт, Она стала именоваться кафедрой фи стро окупаются. конечно, не был в состоянии купить Т - какую нибудь современную перераба мических изоляторов с помощью поли нашей стране. Именно на кафедре тывающую машину. И тогда была сде мерных материалов. Созданные эко родилась идея создания библиотечки лана попытка установить более тес логически чистые способ ремонта и рабочего по переработке пластмасс.
ные контакты с производителями со материалы для его реализации позво Доцент В.А. Брагинский объединил временного оборудования, создать ляют проводить ремонт изоляторов без усилия ведущих специалистов отрас взаимовыгодную систему сотрудниче их демонтажа и при любых погодных ли, которыми были написаны брошю ства. Особенно много в этом направ условиях. В настоящее время органи ры по различным аспектам переработ лении сделали доцент Т.М. Лебедева, зуется предприятие, которое будет за ки полимеров специально для людей ст. преподаватель О.О. Николаев, зав. ниматься ремонтом изоляторов в Се со средним образованием.
лабораторией Е.В. Бохман. веро Западном регионе страны;
Были изданы книги и для студентов, В 2002 г. на кафедре произошло создание биодеструктируемого аспирантов, инженеров, научных ра важное событие: был открыт Между материала на основе полиэтилена с ботников. Среди них: Точное литье народный центр подготовки и перепод регулируемым сроком разложения (от изделий из пластмасс В.А. Брагинс готовки специалистов в области пере 1,5 до 2,5 года), который позволяет во кого (1977);
Методы исследования работки пластмасс. Центр был открыт многом улучшить экологическую об технологических свойств пластмасс при поддержке фирмы Демаг Эрго становку в стране;
В.В. Богданова (1978);
Смешение по тех (Германия) в лице ее Президента разработка новых композицион лимеров В.В. Богданова, Р.В. Торне почетного профессора Технологи ных материалов для медицины, в том ра, В.Н. Красовского, Э.О. Регера ческого института, заслуженного хими числе для эндопротезов нового поко (1979);
Переработка пластмасс.
ка России Хельмара Франца и Полно ления. Количество прооперированных Справочник под ред. В.А. Брагинско мочного представителя фирмы в Рос пациентов, которым были установле го (1985);
Основы технологии смеше сии Олафа Кассека. Фирма передала ны эндопротезы тазобедренного сус ния полимеров В.В. Богданова, В.И.
кафедре литьевую машину выпуска тава с полимерным вкладышем, раз Метелкина, С.Г. Савватеева (1986);
2001 г., обучающие стенды, большое работанным на кафедре, составляет Эффективные малообъемные смеси количество учебной литературы и ви более 1000 человек;
тели В.В. Богданова, Б.А. Клоцунга, деофильмов. создание новых композицион Е.И. Христофорова (1989);
Расчет и С 1992 г. особое значение для раз ных материалов, которые были вне конструирование формующего инстру вития кафедры приобретает работа дрены Авиационно космическим аген мента для изготовления изделий из над такими актуальными направлени тством при создании изделий косми полимерных материалов Н.И. Басо ями, как внедрение компьютерных тех ческой техники. ва, В.А. Брагинского, Ю.В. Казанкова нологий в промышленность перера По данным международной комис (1991);
главы книги Mechanical ботки пластмасс и эластомеров, со сии экспертов, изучавших потребнос Properties of Carbon Fibers (New здание новых технологий и оборудова ти в специалистах различного профи York,1998) А.Г. Сироты, В.В. Богдано ния для модифицирования полимеров ля в развитых странах Запада, наибо ва. Ряд книг переведен на английский, с помощью физических полей различ лее популярной в мире в начале ХХI немецкий, китайский, венгерский язы ной природы, решение задач экологии века будет профессия инженера меха ки.
с помощью полимерных композицион ника. И сейчас уже можно сказать, что Кафедра Оборудование и робото ных материалов. прогнозы комиссии сбываются. техника переработки пластмасс ши Наиболее значимыми для практи Универсальность специальности, роко известна в России и в других стра ки достижениями кафедры за после которую студенты приобретают на ка нах. Работы ее преподавателей и со дние 5 лет явились следующие науч федре, позволяет им работать на про трудников получили серьезное между но исследовательские работы: изводстве во многих отраслях народ народное признание, многократно ос создание технологии производ ного хозяйства, в научно исследова вещались в ведущих специальных на ства отечественных высоковольтных тельских, конструкторских и проект учных журналах и в трудах конферен изоляторов с защитной полимерной ных организациях, на преподаватель ций в Германии, Чехии, США, Китае, оболочкой. На основании данной за ской работе, в организации бизнеса не Индии, Южной Кореи, Южно Африкан патентованной технологии создано только в нашей стране, но и за рубе ской Республики и других странах.
предприятие НПО Изолятор, которое жом.
В.В. Богданов, проф., серийно выпускает изоляторы различ Сотрудниками кафедры опублико зав. кафедрой ОРПП ных типов;
вано свыше 1200 научных трудов. Мно разработка не имеющей анало гие из этих книг стали основной лите гов в мире технологии ремонта кера ратурой по данной специальности в Т - Сварка деталей из полимерных материалов (Продолжение. Начало в ИБ ПМ № 8 (51), № 9 (52), 2003 г.) 1. Понятие, механизм и классифика ция сварки 2. Сварка нагретым газом 3. Сварка нагретым инструментом 4. Сварка закладным нагреватель ным элементом 5. Ультразвуковая сварка 6. Сварка трением 7. Другие виды сварки Рис. 11. Схема индукционной сварки стыкового (а), нахлесточного (б) и кольцевого шва (в): 1 соединяемые детали;
2 закладной элемент;
3 индуктор 4. Сварка закладным нагревательным элементом единяемыми поверхностями. Основ висимости от типа ПМ, толщины сте Сварка закладным нагреватель ными параметрами режима сварки яв нок трубы и муфты, а также условий ным элементом (ЗНЭ) вид сварки ляются электрическое напряжение U, теплообмена 10 30 кВт/м2. Давление термомеханического класса, объеди подаваемое на спираль, и длитель в зоне соединяемых поверхностей няющий способы сварки, при которых ность t пропускания тока по спирали обеспечивается за счет термического нагрев соединяемых поверхностей при заданном ПМ и известных пара расширения материала трубы и усад осуществляется элементом, помеща метрах ЗНЭ удельном электрическом ки муфты.
емым между свариваемыми поверхно сопротивлении ( проволоки, числе вит Способ отличается простотой ап стями и остающимся в сварном шве. ков n, диаметре D и длине спирали L. паратурного оформления и его освое По способу нагрева различают термо В тепловых расчетах режимов тер ния персоналом, позволяет воспроиз резисторную и индукционную (элект морезисторной сварки необходимо водить и поддерживать режим сварки ромагнитную) сварку. знать удельный тепловой поток q, со при переходе от одного стыка трубо При терморезисторной сварке де здаваемый одной из поверхностей провода к другому, обеспечивать по талей из ПМ между соединяемыми по спирали, который с некоторым при вышенный уровень механизации, уве верхностями помещают резистивный ближением можно вычислить по фор личивать производительность труда, ЗНЭ (преимущественно в виде прово муле уменьшать расход электроэнергии по локи, ленты, сетки из коррозионно сравнению со сваркой встык нагретым стойкой либо углеродистой стали или инструментом.
из другого металла) и пропускают по При индукционной сварке между нему электрический ток в течение за где R электрическое сопротивление соединяемыми поверхностями уклады данного времени, после чего охлажда ЗНЭ;
N мощность, выделяемая ЗНЭ;
вают ЗНЭ, нагреваемый в высокочас ют, не снимая давления прижима со S площадь сварного соединения. тотном электромагнитном поле индук единяемых поверхностей. В современных источниках питания тора (рис. 11). Технологический процесс Наибольшее распространение (в типа Протвы перед началом термо состоит из трех переходов: 1) подготов частности, при строительстве поли резисторной сварки контролируется ка свариваемых деталей;
2) укладка этиленовых трубопроводов диаметром фактическое значение R ЗНЭ, которое ЗНЭ в зону соединения и монтаж дета до 630 мм) получила разновидность с минимальным отклонением должно лей в сварочном приспособлении;
3) сварки с применением литых соеди быть равно заданному, после чего ус нагрев места соединения и охлажде нительных деталей муфт, на внутрен танавливается требуемое напряжение ние. Соединяемые детали с ЗНЭ поме ней поверхности которых размещен питания U ЗНЭ, равное. Пос щают в элекромагнитное поле целиком ЗНЭ в виде спирали из металлической (индукционная сварка одновременным ле включения источника питания до проволоки (рис. 10). Подготовка труб и нагревом) или индуктор перемещают полнительный контроль режима свар муфты к сварке предусматривает очи относительно закладного элемента ки проводится по силе тока I в ЗНЭ, стку свариваемых поверхностей, а так (индукционная сварка непрерывно пос которая должна быть равна.
же подгонку наружного диаметра тру ледовательным нагревом). В качестве Как правило, время пропускания бы к внутреннему диаметру муфты, что ЗНЭ применяют не только металличес тока составляет несколько десятков исключает большие зазоры между со кие (преимущественно стальные) вкла секунд, а требуемое значение q, в за дыши в виде спирали, ленты или порош ка, но и тонкоизмельченный оксид же леза с размером частиц 20 мкм, в том числе в сочетании с ПМ. Частота коле баний электрического поля преимуще ственно составляет от единиц кГц до единиц МГц. Метод, при котором ис пользуется СВЧ колебания (частота 2,45 ГГц), получил название микровол новая сварка.
Удельный тепловой поток q, созда ваемый поверхностью ЗНЭ при индук ционной сварке, приближенно опреде ляется по формуле Рис. 10. Источник питания и ассортимент сварочных муфт с ЗНЭ фирмы KWH Pipe Ltd. (Финляндия) (Продолжение на стр. 24) УТfl (Продолжение. Начало на стр.22) чении продолжительности воздействия сварки соединяемые детали из этих механическими колебаниями, при фик термопластов необходимо охладить сировании степени размягчения мате до стеклообразного состояния.
риала шва или при ограничении дефор УЗ сваривают не только однород мации материала шва) и т.д. Многие ные, но и разнородные термопласты:
где I и f сила и линейная частота тока из них нашли применение в машино ПММА + ударопрочный ПС, ПВХ + уда в индукторе;
n и L число витков и дли строении. УЗ сварку ПМ выполняют ропрочный ПС, ПБТФ + ПВХ.
на индуктора;
и а удельное элект преимущественно с подведением к В УЗ сварке выделяют следующие рическое сопротивление и абсолютная соединяемым поверхностям нормаль субпроцессы: 1) механическое нагру магнитная проницаемость индукцион ных колебаний, с направлением кото жение и колебание деталей;
2) нагрев но нагреваемого металла. рых совпадает направление приложе ПМ в условиях вязкоупругости;
3) пе Мощность индуктора подбирают ния давления (рис. 12). редача тепла;
4) течение и смачива так, чтобы материал в зоне шва довес ние;
5) межмолекулярная диффузия.
ти до температуры сварки. Частота Не исключена возможность механи тока в индукторе, необходимая для ческой деструкции полимера, способ эффективного нагрева металла, выби ствующей его течению при более низ рается из соотношения (d/) 2, где d ких, чем Т, температурах и образова m диаметр (или меньшая сторона попе нию химических связей между появля речного сечения) металлического ющимися макрорадикалами.
вкладыша, глубина проникновения Тепло при УЗ сварке выделяется в тока в металл, равная результате соударения деталей при продольном смещении инструмента, а также в результате внутреннего трения в объеме микронеровностей сварива емых поверхностей и трения на грани Основным преимуществом индук це их контакта при тангенциальных Рис. 12. Схема УЗ сварки с подведением ционной сварки является возможность колебаниях. Основной причиной нагре нормальных механических колебаний (а) быстрого соединения деталей в труд ва является трение между поверхнос и эпюра амплитуды колебаний по длине нодоступных местах: продолжитель тями. Решающим для механизма теп системы лакустическая головка - детали лообразования является величина ста ность нагрева может быть меньше 1 с. - опора (б): 1 корпус;
2 - преобразова В настоящее время этот метод пока не тель;
3 - трансформатор;
4 - волновод тического давления Р и его соотноше (инструмент);
5 - свариваемые детали;
может найти столь широкого примене ние с так называемым критическим - опора;
7 - направление колебаний;
Р - ния, как сварка нагретым инструмен давлением Р минимальным давле кр статическое давление том или ультразвуком (УЗ), однако его нием, при котором не происходит тан достоинства привлекают внимание На свариваемость пластмасс УЗ генциального трения на границе кон конструкторов и технологов при реше влияют их физические свойства (мо такта (для ПВХ и ПММА Р равно 6 7, кр нии проблем не только сборки, но и дуль упругости, плотность, коэффици для ПС 5 6, для ПП 3, для ПА 3, ремонта изделий из ПМ. ент трения, коэффициент теплопро МПа). При высоком значении Р (Р > Р ) кр 5. Ультразвуковая сварка водности, теплоемкость, температура тепло может выделиться только бла Ультразвуковая (УЗ) сварка вид текучести Т аморфных или темпера годаря внутреннему трению, а при низ m сварки механического класса, объеди тура плавления Т частично кристал ком (Р < Р ) благодаря внутреннему пл кр няющий способы, при которых посред лических термопластов, тангенс угла трению и трению на границе контакта.
ством инструмента к соединяемым механических потерь, стойкость к уда Чтобы не препятствовать перемеще поверхностям подводятся механичес ру), параметры процесса, конструкция нию соединяемых участков деталей, кие колебания УЗ частоты, преобразо свариваемых деталей. Ни при каком необходимо обеспечить их свободную вываемые в свариваемом материале другом методе сварки последняя так посадку.
в тепло. По скорости соединения, эко не влияет на процесс соединения, как Способность ПМ превращать под номичности, чистоте выполнения, ло при УЗ сварке. По способности свари водимую к соединяемым поверхнос кальности нагрева и качеству соеди ваться УЗ термопласты разделены на тям энергию УЗ колебаний в тепло нения с этим видом не может конкури три группы: можно оценить с помощью безразмер ровать никакой другой вид сварки. УЗ хорошо сваривающиеся ПС, ного параметра Ф, характеризующего сварка наиболее эффективна в круп ПММА, сополимер АБС, жесткий ПВХ, энергетический баланс за время до носерийном производстве. полисульфон, ПК, ПОМ;
достижения Т или Т :
m пл Известно большое число разновид условно сваривающиеся ПА 11, ностей УЗ сварки, различающихся схе ПА 12, ПА 66, ацетат целлюлозы, пла мой подведения механических колеба стифицированный ПВХ;
ний (УЗ сварка с подведением нор несваривающиеся ПТФЭ, фтор мальных или касательных колебаний);
сополимеры.
схемой передачи механических коле Хотя ПТФЭ не сваривается УЗ ни по баний (ближняя или дальняя УЗ свар одной из схем, тем не менее при его где Т1 начальная температура ПМ;
ка);
способом концентрации энергии сварке нагретым инструментом при Т2 Т или Т ПМ;
плотность;
с m пл (УЗ сварка инструментом с наконеч подведении к зоне соединения УЗ ко удельная теплоемкость;
Е динами ником концентратором, с концентра лебаний удается интенсифицировать ческий модуль упругости;
фактор тором энергии на опоре, с концентра процесс и сократить время нагрева на механических потерь;
=Е/Е;
Е мо тором энергии на соединяемой повер 30 40%. ПЭ и ПП сваривают лишь по дуль потерь;
f коэффициент трения;
хности, с введением вставки концент схеме ближней (контактной) УЗ свар Т температура.
ратора энергии из ПМ, УЗ сварка пос ки, при которой инструмент находится Числитель в этом подинтегральном ле набухания в растворителе, УЗ свар на незначительном удалении (до 6 мм) выражении показывает количество ка после подогрева соединяемых уча от соединяемых поверхностей. Для тепла, которое необходимо для нагре стков);
способом дозирования подво дальней (иначе передаточной, дис ва единицы объема ПМ на 1 0С, а зна димой энергии (УЗ сварка при ограни танционной или в дальнем поле) УЗ менатель описывает его способность УТfl превращать механическую энергию в тепло.
Чтобы оценить, может ли ПМ сва риваться только контактным методом (в ближнем поле) или также дистанци онным методом (в дальнем поле), не обходимо учесть еще один параметр логарифмический декремент затуха ния =.
При значениях Ф от низкого до среднего и низких значениях ПМ хо рошо свариваются контактным и дис танционным методами. ПМ со сред ним и высоким значениями Ф и с боль шой величиной свариваются только Рис. 14. Варианты подготовки стыкуемых кромок при УЗ сварке: а плоские поверх контактным методом. ПМ с малым зна ности;
б, в, г оформление V образного прямолинейного или криволинейного чением Ф и средним могут хорошо концентраторов энергии;
д кромка верхней детали с коническими выступами;
е свариваться дистанционным методом, асимметричный выступ;
I перед сваркой;
II после сварки;
если на соединяемых поверхностях 1 дефект;
2 сварной шов оформлены концентраторы энергии по возможности меньших размеров.
Низкое значение Ф означает быстрый держании наполнителя требуются из дим во времени, так как у любой пары нагрев не только соединяемых повер менение и усложнение конструкции деталей нет одинаковых вариантов по хностей, но и объема верхней детали. УЗ головки в связи с интенсивным из верхностей. При сварке деталей из ПМ с большим Ф и малым требуют носом инструмента в процессе свар аморфных термопластов на соединя большего расхода энергии и, как пра ки. На качество сварки могут оказы емых поверхностях оформляют высту вило, большей длительности процес вать влияние коробление деталей, не пы треугольного сечения концентра са сварки. Детали из таких ПМ для ди допустимые отклонения размеров, на торы энергии (рис. 14) с углом при вер станционной сварки должны иметь личие неоднородностей, дефектов и шине 60 900 и высотой 0,15 0,6 мм.
высокую жесткость. Параметры Ф и загрязнений поверхности, большого Процесс сварки при использовании (рис. 13) позволяют судить исключи количества вторичных ПМ, повышен концентраторов энергии состоит из че тельно о поведении ПМ. Для оценки же ное содержание влаги и неправильное тырех фаз (рис. 15).
способности деталей свариваться не хранение деталей перед сваркой. При изготовлении прессово свар обходимо дополнительно обращать Технологический процесс УЗ свар ного соединения (сваркой с запрес внимание и на их геометрические па ки может протекать с получением вос совкой с подведением касательных раметры. производимых свойств соединения колебаний) деталей типа корпус только при правиль ной конструкции соединяемых учас тков, которая зави сит от типа ПМ, формы и размеров деталей, требова ний к свойствам и внешнему виду из Рис. 13. Параметры Ф и ( для ПВХ (1), делий и др. Если ПММА (2), ПС (3), ПК (4), ПЭНП (5) ПП (6), сварку выполнять ПЭВП (7), ПОМ (8), ПА (9) и ПЭТ (10) по плоским гладким Введение в полимер наполнителей, поверхностям, то стабилизаторов, красителей, смазок и процесс соедине т.п. требует корректировки парамет ния начинается с ров сварки и конструкции соединяемых размягчения микро деталей. Если наполнение ведет к по скопически малых вышению модуля упругости ПМ при неровностей во сохранении способности поверхност многих местах со ного слоя хорошо размягчаться и течь, единяемых поверх то свариваемость в результате такого ностей. Такой про модифицирования улучшается, по цесс соединения скольку жесткие ПМ лучше передают требует большой энергию механических колебаний к продолжительнос месту соединения. При большом со ти и невоспроизво УТfl приходится решать и ведению колебательной скорости ра проблему выбора спо бочей поверхности штампа на стати соба фиксирования ческое давление, распределение мак положения деталей симальной нагрузки можно сделать относительно инстру равномерным, настраивая давление мента. При соедине обратно пропорционально распреде нии фасонных дета лению скорости колебаний в плоско лей возможны различ сти наконечника. Давление регулиру ные варианты их цен ют, изменяя площадь контакта повер трирования (рис. 17). хности штампа. Если для работы ин В случае использова струмента одного преобразователя ния фиксирующих недостаточно, то можно присоединить приспособлений сле дополнительные преобразователи.
дят за тем, чтобы по Непрерывную сварку пленок непод верхность опоры и ра вижным продольно колеблющимся ин Рис. 15. Изменение осадки S деталей на различных бочая поверхность ин струментом осуществляют на опоре с стадиях УЗ сварки с использованием концентраторов струмента были стро вращающемся ролике. Для такой же энергии: 1 начало размягчения;
2 заполнение зазора го параллельны. сварки можно использовать волновод между верхней и нижней деталями;
3 стационарное УЗ сварку ведут в виде вращающегося колеса с ради течение;
4 выдержка для охлаждения одновременно по все альным вибратором или тороидальный крышка из кристаллизующихся тер му контуру шва (контурная сварка), а вибратор.
мопластов процесс также протекает также при шаговом или непрерывном При непрерывной сварке скользя более стабильно и воспроизводимо перемещении материала или инстру щим инструментом тонких (2 5 мкм) после оформления концентраторов мента. При контурной сварке одним пленок (например, из ПЭТ) их помеща энергии (рис. 16).
инструментом можно изготовить шов ют между накладками из неразмягча по форме прямоугольника в плане с ющегося материала (например, бума периметром 200 240 мм или кольце ги), защищающего свариваемые плен вой шов с диаметром окружности до ки от разрезания.
120 мм. При толщине детали более 2 Известна УЗ сварка крутильными мм и габаритах выше 120х120 мм для колебаниями деталей круглого сече контурной сварки применяют несколь ния с подведением к месту стыка ко ко инструментов или процесс выпол лебаний от двух продольно колеблю няют шаговым методом. При этом мож щихся инструментов, которые касают но сваривать одновременно (напри ся своими профилированными боко мер, кольцевым швом) более трех де выми поверхностями с двух противо Рис. 16. Схема сварки с запрессовкой талей. положных сторон цилиндрических по без оформления концентратора энергии Контурную УЗ сварку касательны верхностей одной из деталей, прижа (а) и с оформлением концентраторов ми колебаниями выполняют методом, той осевым усилием к другой детали энергии на верхней (б) и нижней (в) при котором пакет из листовых заго своей торцевой поверхностью. Види деталях товок укладывают на плоскую прямоу мых преимуществ этот метод перед При УЗ сварке инструментом с на гольную пластину и прижимают к ней другими не имеет, а оборудования тре конечником концентратором после штампом. Пластина является наконеч бует достаточно сложного.
дний проходит сквозь верхнюю листо ником УЗ волновода и совершает ко При сварке, как и при других спо вую деталь и на 1/2 толщины входит в лебания в своей плоскости. Конфигу собах обработки ПМ УЗ, наиболее ча нижнюю, а размягченный материал пе рация сварного шва определяется сто используют частоту 20 25 кГц. При ретекает в радиальном направлении в формой рабочей поверхности штампа. переходе на частоту 36 40 кГц полно зазор между поверхностями.
Поскольку максимальная акустичес стью исключается звуковое воздей На стадии подготовки к УЗ сварке кая нагрузка пропорциональна произ ствие на слух сварщика. При этом для Рис. 17. Возможные методы центрирова ния деталей, подлежащих УЗ сварке с помощью элементов конструкции Рис. 18. Зависимость продолжительности t подачи УЗ до размягчения аморфной деталей (1, 2);
штифтов и отверстий фазы (1) или до плавления кристаллической фазы (2) частично кристаллических в деталях (3);
фиксирующей опоры (4);
термопластов ПА 66 (а) и ПП (б) от амплитуды А колебаний при различном инструмента и фиксирующей опоры (5) статическом усилии Fст прижима УТfl достижения требуемого теплового эф сварке аморфных термопластов (рис.
фекта можно подавать механические 18). Современной тенденцией, осо колебания с меньшей амплитудой. бенно в крупносерийном производстве Применение в некоторых сварочных изделий автомобильной, электротех установках частоты 40 кГц продикто нической и других отраслей машино вано желанием повысить их мощность строения, является использование по сравнению с мощностью оборудо оборудования с высококачественными вания, работающего на частоте 20 кГц, и надежными УЗ генераторами, кото и увеличить размеры рабочей части ин рые обеспечивают постоянство А не струмента. зависимо от нагрузки на акустическую При сварке на установках, не осна головку (рис. 19).
щенных микропроцессорной аппара Требуемая продолжительность УЗ турой, оптимальный режим определя сварки зависит и от толщины сварива ют экспериментально, изменяя ампли емых деталей. Детали с большим раз туду А колебаний рабочего конца ин бросом толщины требуют длительной струмента на холостом ходу (инстру сварки, для того чтобы обеспечить те Рис. 20. Поля рабочих параметров мент не контактирует с деталями), про чение расплава из зоны более толсто (продолжительности t, амплитуды А и усилия прижима F ) при УЗ сварке должительность t включения УЗ и дав го участка к более тонкому.
cт в ближнем поле термопластов ПК (а) ление Р прижима инструмента к дета Для выбора оптимального режима и ПА 6 (б), наполненных стекловолокном ли. Изменение комбинации парамет сварки пользуются также так называемы (30 %масс.), при наличии концентратора ров во всех случаях влияет на качество ми полями рабочих параметров. Рабочее энергии на верхнем цилиндрическом соединения в большей мере, чем из поле всегда изображается с помощью образце с внутренним диаметром 25 мм, менение отдельного параметра. Опти двух диаграмм, на которых отраже толщиной стенки 2 мм и высотой 30 мм мальная их комбинация обеспечивает ны зависимости t и F от А (рис. 20).
ст передачу от инструмента к соединяе Для нахождения полной комбинации ка. Руководствуясь полученной на об мым участкам деталей энергии, необ параметров необходимы обе диаграм разцах кривой мощность время, от ходимой для осуществления сварки в мы, на которых указаны несколько ди дельные параметры корректируют, течение экономически оправданного апазонов параметров. Каждый диапа пока эта кривая для изделий не будет времени. Сложность расчетного опре зон обеспечивает различный уровень соответствовать ее оптимальному ха деления потребной энергии связана с качества швов. На рис. 20, а сплош рактеру.
влиянием на ход процесса большого ные линии очерчивают диапазон пара Параметры, гарантирующие наи числа факторов: типа ПМ, формы и метров, при которых могут быть полу высшие значения прочности соедине размеров деталей, объема размягча чены удовлетворительные по качеству ния цилиндрических образцов из тер емого ПМ, указанных параметров ре швы. Внутри этого поля находятся па мопластов, во многом зависят от типа жима. Амплитуда является основным раметры, позволяющие изготовить термопласта (табл. 7).
параметром, определяющим мощ швы с разрушаю Таблица 7. Параметры режимов УЗ сварки* цилиндричес ность колебаний. Она должна быть та щей нагрузкой бо ких образцов, обеспечивающие максимальную нагрузку кой, чтобы не соответствовать участку лее 60 % макси Fp, разрушающую соединение при растяжении резкого подъема кривой t = f (рис. 18), мальной величи так как иначе процесс сварки будет ны, а комбинация протекать очень медленно. При малых параметров, отме значениях А качественного соединения ченная кружком, может вообще не произойти в резуль обеспечивает шов * Соединение по плоскостям с концентратором энергии.
тате интенсивного теплоотвода из с максимальной ** ПП, модифицированный этилен пропиленовым каучуком.
зоны шва. При высоких же А в связи с для данного ПМ и *** F статическое усилие прижима ст кратковременностью процесса (доли схемы соединения секунды) нужно строго следить за вре прочностью. УЗ успешно применяют также в род менем сварки t, иначе незначительное Об окончании процесса УЗ сварки ственной сварке технологии техно его превышение может привести к раз можно судить по изменению мощнос логии резки пленок, синтетических рушению ПМ. УЗ сварка кристаллизу ти, поглощенной материалом и фик тканей, нетканых материалов и т.п.
ющихся термопластов требует более сируемой специальным прибором, ко Роботизированная технология позво высоких значений А и t, чем при УЗ торым оснащена сварочная установ ляет добиться точности реза до не скольких десятых долей миллиметра.
УЗ резка (частота колебаний 20 кГц) безопасна для роботов, так как частота собственных колебаний руки робота равна всего нескольким Гц.
Возможности УЗ сварки ПМ огра ничиваются из за недостаточной мощ ности сварочных установок при сбор ке деталей по большим площадям сва риваемых поверхностей, а также из за сложности устройства и высокой сто имости сварочных установок с не сколькими акустическими узлами, ко торые позволяют выполнять соедине ния крупногабаритных деталей.
(Продолжение следует) Рис.19. УЗ сварочная установка фирмы Branson Ultraschall (Германия) и примеры сварных изделий Г.В. Комаров УТfl мЧУ ПП - лидер на Гранулированный ПЭТ использует лить позиции компании на рынке Вос российском рынке упаковки ся для изготовления ПЭТ преформ - за точной Сибири. В начале 2004 года По оценке специалистов фирмы готовок для производства бутылок. Об предполагается увеличить вдвое мощ Abercade Consulting, сделанной на ос щая потребность в преформах в России ности завода по выпуску преформ, а нове результатов ежегодного монито достигает 10амлрдаштук в год при еже также установить линию по производ ринга рынка упаковки, объем потреб годном приросте в 12%. Дальнейшее ству двухкомпонентных пробок. Такие ления полимерных упаковочных мате расширение рынка в стране сдержива мероприятия позволят практически риалов на август 2003 г. составил 927 лось двумя факторами: дефицитом пре полностью удовлетворить потребности тыс. т (10,3% общего объема, или 32% форм и отсутствием отечественного в таре производителей напитков Вос общей стоимости упаковки). В ходе производства гранулированного ПЭТ. точно Сибирского региона.
опроса специалистов и руководителей В 2002 году мировое производство 850 российских предприятий пищевой, ПЭТ составило 26,7 млн тонн, а к Гибридные нити для композитов фармацевтической, нефтехимичес году, по прогнозам экспертов, превы Новая продукция серии Comfil G от кой, металлообрабатывающей и кос сит 31,5 млн тонн. Российский рынок фирмы Johns Manville - гибридные метической промышленности выясни гранулированного ПЭТ начал форми нити лось, что доля потребления пленок из роваться в начале 1990 х годов, и его - делает возможным экономич ное изготовление изделий из термо ПП составляет 29,3%, далее по объе годовая потребность в настоящее вре пластов с малым весом и высокой му потребления следуют ПЭ, пористые мя оценивается в 350Ц400 тыс. тонн. К многослойные пленки, ПВХ, ПЭТ и, 2005 году эта величина достигнет 480 - прочностью. Comfil G представляет собой комплексные непрерывные менее всего, ПС. 500 тыс. тонн при его стоимости в Рос нити, состоящие из армирующих стек сии в $1,1Ц1,2 за килограмм.
лянных и матричных волокон из ПЭ или Новое производство ПЭТ других термопластов. Этот полуфаб Силами ОАО СИБУР ПЭТФ Новый завод для рикат может использоваться в процес (Тверь) состоялся ввод в эксплуата изготовления ПЭТ преформ сах пултрузии, вакуумного формова цию первого в России производства Объединение предприятий Европ ния и намотки изделий конструкцион гранулированного полиэтиленте ласт, крупнейший производитель ПЭТ ного назначения с высокими удельны рефталата (ПЭТ) с годовым объемом преформ в России, 3 сентября 2003 г. ми характеристиками. Comfil G приме 52,6 тыс. тонн. СИБУР инвестиро открыло свой очередной завод - в г. няется в производстве контейнеров, вал в строительство, монтаж, пуско Сосновоборске, близ Красноярска. спортивного инвентаря и электропри наладочные работы и доведение до Производственные мощности завода боров, ударопрочных деталей в авто проектных показателей производ составляют 12 млн преформ в месяц, мобилестроении и др.
ства ПЭТ около 60 млн долларов. что позволит в значительной мере уси Благодарим Вас за интерес к нашим изданиям. Многочисленные обращения в редакцию Издательского дома От раслевые ведомости позволяют говорить о том, что информационный бюллетень Полимерные материалы завое вал авторитет среди специалистов полимерной промышленности и стал необходимым для Вас.
Началась подписная кампания на первое полугодие 2004 года, которая заканчивается в декабре. Мы хотим на помнить Вам, что наш Издательский дом выпускает еще девять изданий. Надеемся, что они также вызовут интерес.
Подписаться на наши издания Вы можете в любом почтовом отделении по объединенному почтовому каталогу Прес са России в соответствии с приведенными ниже индексами.
Издание Россия Страны СНГ Полимерные материалы 40871 Стеклянная тара 40872 Переработка молока 40866 Ликероводочное производство и виноделие 40867 Масла и жиры 41722 Хлебопекарное и кондитерское производство 41725 Мясные технологии 15540 Строительство. Технологии, материалы, оборудование 15542 Партнер.Аэропорт 40955 Российская лесная газета 15651 - п/г 15655 - год.
Подписку в странах дальнего зарубежья осуществляет ЗАО МК Периодика тел. (095) 281 93 мЧУ мЧУ Два проекта по выпуску сию на водной основе и используется Новый пластик для в России БОПП пленки в производстве лент с высокой опти многоразовой посуды Сегодня в России закупается около ческой прозрачностью, применяющих Компания Tupperware (Германия), 60 тыс. тонн биаксиально ориентиро ся для упаковки картонной тары, а так один из ведущих производителей пла ванной полипропиленовой (БОПП) плен же при отправке почтовой корреспон стиковых хозтоваров в мире, совмест ки, использующейся для упаковки чип денции. Отправители упаковочной но с BASF изобрели многоразовую по сов, шоколада, изготовления этикеток тары быстро адаптировались к новой суду из нового легкого и прочного пла для пластиковых бутылок. По оценкам прозрачной ленте, так как она не на стика марки Ultrason с широким диа Евромета, этот рынок будет расти рушает рисунки на упаковке и не скры пазоном рабочих температур - от примерно на 20% в год. Почти вся плен вает информацию отправителя. до +2200С. Другими достоинствами ка пока импортируется - единственный такой посуды являются простота изго завод по ее выпуску в г. Катуар обеспе товления, высокие декоративные свой Новый грунт для склеивания чивает не более 2Ц3% поставок. ства, оптическая прозрачность с ши Компания Permabond, похоже, ре Группа компаний Евромет и гер роким спектром цветовых оттенков шила одну из самых сложных проблем манская фирма Bruckner Machinenbau (можно видеть содержимое посуды), а подписали контракт на поставку двух - склеивание полимеров даже с низкой также стойкость к оптическому, в том поверхностной энергией - тефлона, технологических линий по выпуску числе УФ излучению.
ПП, ПЭ, силиконовой резины и др. Это БОПП пленки. Оборудование предназ Специалисты BASF добавили в со го удалось добиться за счет нанесения начено для завода, строительство ко став Ultrason специальные стабилиза на их поверхность слоя специального торого недалеко от подмосковной Ка торы, что позволяет сохранять про грунта, к которому можно присоединить ширы начал Евромет. Предприятие зрачность и цвет посуды после ее любой другой материал при помощи ци рассчитано на выпуск 100 тыс. т плен многократного использования, так что анакрилового клея, также разработан ки в год и потребует инвестиций в объе предполагается возможность ее вто ного компанией Permabond.
ме примерно 40 млн евро. Первую оче ричного использования. Таким обра Прежде для достижения аналогич редь мощностью 25 тыс. т пленки пред зом, преимущества Ultrason по срав ного результата поверхности полиме полагается запустить в 2005 году. нению с такими традиционными мате ров обрабатывались плазменной стру Недавно о строительстве завода риалами, как стекло, фарфор, керами ей или пламенем горелки. Грунт, по БОПП пленки в г. Самаре объявила ка и металл, очевидны.
мимо изменения свойств поверхности, компания Новатэк. Его параметры Применение этого пластика пред играет роль активатора, ускоряющего точно соответствуют планам, объяв ставляется перспективным при обслу скорость отвердевания клея. Грунт на ленным Еврометом. Если оба проек живании авиалиний, ресторанов и ши носится обычной кистью, распылени та будут реализованы, компании пол рокого спектра заведений обществен ем или же погружением склеиваемых ностью обеспечат внутренний рынок. ного питания, а также в быту - вплоть деталей в раствор. Предусмотрен кон Однако у них могут возникнуть пробле до изготовления бутылочек для детс троль качества нанесения покрытия - кого питания. Их преимущество состо мы с сырьем - сегодня в России вы оно должно флуоресцировать под дей пускается очень мало ПП, необходи ит в том, что такие бутылочки можно ствием ультрафиолетового излучения мого для изготовления БОПП пленки. без проблем стерилизовать горячим в диапазоне 375 нм.
паром, а это главный аргумент для ро По данным компании, после обра дителей, заботящихся о гигиене для Суперпрозрачные липкие ленты ботки поверхности этим способом своего малыша.
Компания Rohm & Haas - мировой клей Permabond Cyanoacrylate сможет Хотя освоение нового пластика лидер по производству липких лент - обеспечить такую прочность соедине Ultrason еще только начинается, ком анонсировала последнюю разработку ния, которая зачастую превосходит пания Tupperware настолько уверена в линии самоклеющихся составов собственные прочностные показатели своей новой продукции, что дает ей Robond. Новый клей Robond PS 2020 исходных материалов.
тридцатилетнюю гарантию.
представляет собой акриловую эмуль ЧЧСЕ Имеем возможность продать бывший в употреблении термопластавтомат KuASY 105/32 (ГДР) год выпуска 1984. Казань, тел. (8432)719927, тел./факс (8432) ООО ЭЛТЕР производит кольцевые, плоские и др. электронагреватели для ТПА и экструдеров. Т/ф /08754/ 5 13 Продается дробленка из полипропиленовой пленки пищевых марок. Тел. 812 324 02 Продается CS 1025/320 1991 г.в.;
CS 371/160 1985 г.в.;
ДЕ 3132 1985 г.в.;
ДЕ 3130Ф1 1989 г.в.;
Прессформы на ТНП, дробилка, сушильный шкаф СНО 0,21 тел. (845 11)4 55 67;
5 63 ТПК ТРИГЛА Новые и б/у: Дробилки ИПР 150, 200, 300, 450, 500;
Грануляторы, Экструдеры, Агломераторы. Вторичные полимеры.
(095) 254 0320, 6200, Покупаем отходы пластмасс и оборудование б/у. www.trigla.ru ТПК ТРИГЛА Термопластавтоматы б/у: ДЕ, Kuassy, Arburg и др.;
Выдувные машины Ходос. Монтаж и запуск.
(095) 797 12 77, 254 3562 www.trigla.ru ООО УСанфлексФ Термоэластопласты конструкц. разл. видов/обувн. Эластиф./модиф. добавки. Полимеры ПА6, 66, 46, ПБТ, ПК.
Концентраты красителей ПА, ПЭТ, ПБТ, ПММА, ПП, ПЭ, ПС, пигментные смеси.
Книги, научные публикации