Производство пенопласта: этапы, технология, сырье

Пенопласт или пенополистирол — многофункциональный продукт. Его используют в различных отраслях: от строительства до производства игрушек. Немногим меньше века материал производят в различных точках Земли.

Технологии, сырье совершенствуются, что делает пенопласт более качественным и безопасным. В статье рассказываем о производстве пенопласта: сырье и этапах рождения пористого материала. Также освещаем свойства, сферы применения продукции.

 

Характеристики, области применения пенопласта

Пенополистирол, также известный как пенопласт, — это пористый газонаполненный продукт. На 98% он состоит из воздуха, которыми заполнены небольшие полистирольные ячейки, сцепленные между собой.

Конечный вид изделия может быть разным, зависит от назначения. Так, пенопласт для теплоизоляции обычно выпускают в виде прямоугольных плит разной толщины. Упаковочный пенополистирол может иметь сложную форму, соответствующую бытовой технике, которая будет в нем перевозиться.

Для пенопласта характерны следующие свойства:

  • низкая теплопроводность — материал хорошо удерживает тепло;
  • низкое влагопоглощение — продукт почти не впитывает жидкость, не меняется под ее воздействием;
  • высокая прочность — этот показатель зависит от плотности пенопласта, в целом пенополистирол способен выдерживать высокие нагрузки, его используют даже для строительства дорог;
  • биологическая устойчивость — материал не привлекателен для грибков и бактерий;
  • экологичность — качественная продукция полностью безопасна для человека, а также окружающей среды, пенополистирол можно перерабатывать, использовать вторично;
  • долговечность — продукт служит десятилетиями (до ста лет), не теряя своих свойств.

Существует стереотип, что пенопласт пожароопасен. Однако, согласно ГОСТ, производители обязаны использовать сырье с антипиренами, за счет них под действием высоких температур пенополистирол не горит, а только плавится и самостоятельно затухает.

Нюансом материала можно считать то, что он разрушается под действием ультрафиолета, а также некоторых химических веществ, например, ацетона, скипидара, олифы определенных марок. При этом цемент, гипс, известь не вредят пенополистиролу.

Положительные качества пенопласта обеспечивают ему широкое применение. Основная сфера — это строительство, а именно внешняя и внутренняя теплоизоляция зданий. Вторая отрасль, где более 40 лет применяют пенопласт, — прокладка дорог. С помощью материала строят трассы, тоннели, мосты.

Вы также можете ознакомиться со схемой НАСЫПИ ТРАНСПОРТНОЙ РАЗВЯЗКИ здесь.

Пенополистирол используют в машиностроении, при создании воздушных и водных судов. Также из материала изготавливают упаковку для бытовой техники, лекарств, продуктов питания. Производство продукции из пенопласта налажено на мебельных фабриках, на фабриках игрушек.

Места производства, оборудование, сырье

Где делают пенопласт? Заводы по производству пенопласта расположены по всему миру. Крупнейшие предприятия находятся в Германии (эта страна является лидером по использованию пенополистирола), Франции, Голландии, Великобритании, Италии, Бельгии, Польше. Не только в Европе, но и в других регионах мира выпускают этот ячеистый продукт. От года к году его производство растет.

В России также много предприятий, изготавливающих пенопласт. Они располагаются в центральной части страны, на северо-западе и на юге, на Урале, в Сибири, на Дальнем Востоке.

Заводы КНАУФ ПЕНОПЛАСТ, российского подразделения ведущего переработчика пластика в Европе, компании KNAUF Industries, находятся в Санкт-Петербурге и Московской области.

 

Из чего делают пенопласт? Основным сырьем является полистирол — продукт полимеризации стирола, один из конечных продуктов переработки нефти и природного газа. Полистирол выглядит как небольшие гранулы, прозрачные или белого цвета. Именно полистирол обеспечивает пенополистиролу низкое влагопоглощение, морозостойкость, биостойкость, другие положительные качества.

В редких случаях вместо полистирола могут быть использованы сопролимеры стирола.

Сырье для производства пенопласта обязательно включает антипирены — противопожарные добавки. Они делают исходный продукт более безопасным. В состав пенополистирола могут входить другие добавки, улучшающие свойства продукции.

КНАУФ ПЕНОПЛАСТ использует только проверенное сырье: не старше шести месяцев, в неповрежденной упаковке.

Перечень оборудования для производства пенопласта может выглядеть так:

  • вспениватель;
  • приемный бункер;
  • парогенератор;
  • бункер вылеживания;
  • блок-форма;
  • станок для резки;
  • установка для измельчения отходов.  

Линия по производству пенопласта также должна включать специально оборудованные помещения для хранения сырья и готовой продукции. В этих помещениях должна быть вытяжная вентиляция, температура воздуха 10–15 °C, солнечный свет и осадки не должны проникать внутрь.

Технологии производства пенопласта   

Пенополистирол производят путем вспенивания сырья. Существует и другая технология — экструзия, когда сырье выдавливают из специального оборудования, называющегося экструдер. Таким способом получают экструдированный пенополистирол (ЭППС, XPS), он немного отличается свойствами и сферами применения от пенопласта, которому посвящена эта статья.

Вы также можете посмотреть видео, как производят пенополистирол KNAUF Therm.

Пенопласт изготавливают в несколько этапов:

  1.  Вспенивание. На специальном оборудовании гранулы полистирола вспенивают паром, так что они превращаются в небольшие шарики. Вспенивание может быть однократным или многократным, в зависимости от того, какой плотности материал должен получиться в итоге.
  2.  Сушка. После вспенивания шарики пенопласта содержат 10–15% воды, их необходимо просушить в специальном сушильном блоке
  3.  Отлеживание. Сухие гранулы 12–24 часа должны отлежаться, за это время давление в шариках нормализуется. При перекачивании гранул воздушным потоком из бункера в бункер время отлеживания может сокращаться до 2-3 часов.
  4.   Изготовление. Отлежавшиеся шарики поступают в блок-форму, где подвергаются тепловой обработке. Под действием высоких температур гранулы еще больше увеличиваются, а также сплавляются между собой. В результате получается однородная масса с равномерной ячеистой структурой. После охлаждения масса затвердевает, приобретает заданную форму, например, для строительной теплоизоляции это форма блока.
  5.   Сушка. Готовые блоки пенопласта также должны пройти сушку и отлежаться для стабилизации давления.
  6.   Резка. Большой блок пенополистирола режут на листы необходимых размеров с помощью нагретой нихромовой струны. Резка может быть не только прямолинейной, но и криволинейной. Это актуально, например, для производства изделий из пенопласта для декора зданий.

Готовая продукция хранится на предприятии до отправки потребителю.

В конце отметим, что важные тренды в сфере производства пенопласта — это сокращение загрязнения окружающей среды и потребления сырья, а также компенсация ущерба окружающей среде. Переработка и повторное использование пенополистирола необходимы для экологического благополучия на Земле.