Эффективный порядок ввода компонентов при производстве пластифицированных композиций пвх

Получение пластифицированной ПВХ продукции, на первом этапе, заключается в смешивании компонентов композиции в двухстадийном смесители (ДСС). Первая стадия ДСС – так называемый «горячий» смеситель (ГС), служит для смешивания компонентов до однородного состояния с одновременным саморазогревом, за счет тепла, выделяемого при трении частиц перемешиваемой композиции друг о друга. Температура разогрева контролируется аппаратчиком и индивидуальна для каждой композиции. Перегрев композиции на некоторых рецептурах чреват мгновенным «обрезиниванием» композиции, или на языке аппаратчиков смешения - можно «сварить козла». Во многих рецептурах, момент окончания процесса смешения композиции на основе ПВХ обычно фиксируется по достижении температуры смеси порядка до 120о С. Для контроля температуры, с целью исключения подобных ситуаций, как правило применяются автоматические системы.

Одним из важнейших условий правильного приготовления пластифицированной композиции ПВХ - является порядок ввода компонентов в ДСС. Как правило, первым компонентом, на низких оборотах мешалки - вводится поливинилхлорид. Температура ПВХ доводится до 35-45о С. Следующим шагом осуществляется ввод «премикса» - навески стабилизаторов и других мелких компонентов. В идеале – использование уже подготовленного (перемешанного при заданной температуре) сбалансированного комплексного термостабилизатора. В процессе приготовления комплексного стабилизатора, при предварительном смешивании, малые компоненты в его составе правильно распределяются и эффективно выстраивают все необходимые связи внутри него самого. При этом, смешивание комплексного стабилизатора с поливинилхлоридом будет наиболее правильным, распределение стабилизирующих добавок в порошке пвх более результативным, а как следствие – будет происходить наиболее максимальная стабилизация на следующих стадиях производства.

Следующим шагом является ввод пластификатора. Наиболее эффективным – является его распыление под давлением. В отличие от струйного, ввод распылением практически не увеличивает время смешивания в целом, напротив, при таком вводе, процесс поглощения пластификатора поверхностью зёрен пвх происходит быстрее и в максимальной степени. Так же на эффективность поглощения оказывает влияние температура вводимого пластификатора. Рекомендуемая температура 55-60оС. В случае применения смеси пластификаторов и со-пластификаторов – рекомендован не только нагрев жидкой смеси, но и постоянные циркуляция и перемешивание.
Полностью процесс поглощения пластификатора происходит не мгновенно, как правило, в температурном диапазоне от 65 до 75оС. Опытные аппаратчики «слышат» этот момент в виде пневмоудара в ГС.

И только после того, как произошла так называемая «реакция» пвх – пластификатор, можно вводить наполнитель, например, микромрамор или природный мел, а ГС выводится на максимальные обороты мешалки. Только в таком порядке наполнитель не будет препятствовать эффективному распределению компонентов термостабилизатора и поглощению пластификатора поливинилхлоридом, и, в свою очередь, происходит наиболее равномерное распределение всех «участников процесса».

Для удаления образовывающегося конденсата, исключения «парового эффекта» в экструдере и не допущения ухудшения физико-механических свойств изделия, желательно наличие на ГС эффективной аспирации.
По достижению необходимой степени «горячего» смешения в ГС и определённой в рецептуре температуры - производится снижение оборотов и сброс композиции во вторую стадию ДСС – «холодный» смеситель (ХС), где при постоянном перемешивании она охлаждается до температуры порядка 40–60о С, не образуя при этом комков и оставаясь пригодной для дальнейшего ведения процесса. Для того чтобы процесс охлаждения проходил в наиболее благоприятных условиях, объем ХС делается обычно в 2-3 раза больше объема ГС, работающего с ним в составе одного ДСС. С целью охлаждения корпус ХС снабжается рубашкой, в которую подается охлаждающая вода. Задача улучшения качества смешения, достигнутого в ГС, для процесса обработки смеси в ХС, как правило, не ставится. Вместе с тем ряд компонентов рецептуры ПВХ, например, порошкообразный каучук, рекомендуется вводить непосредственно в холодный смеситель на второй стадии смешения во избежание залипания на бункерах и шнековых транспортёрах. Так же в ХС рекомендуется вводить различные добавки (переработку, «дроблёнку», гранулу, в ряде случаев – краситель или мастербатч).
Как и для ГС, с целью удаления образовывающегося конденсата, для ХС желательно наличие эффективной аспирации.

Не стоит забывать, что в случае произвольного ввода компонентов композиции в процессе смешивания, не исключено улетучивание части сырья именно через аспирацию, свободное пыление и протекание через недостаточно герметизированные соединения, люки и клапанную систему.

Таким образом, правильный порядок ввода компонентов в ДСС влияет не только на качество производимой продукции напрямую, но и, за счёт правильного и эффективного использования сырья – и на экономическую эффективность производства в целом.

Директор по развитию, технолог Компании «Химстаб»
Абакачев П.К.