обо всём > СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПЛАСТМАСС

Зарубежный опыт изготовления конструкций с применением пластмасс

Данные настоящего раздела, полученные в основном из литератур­ных источников и частично при непосредственном посещении предприя­тий, показывают, что изготовление трехслойных конструкций произво­дится преимущественно на механизированных предприятиях. Есть и мелкие предприятия этого рода (например, фирма «Венеста» близ Лон­дона), оснащенные простейшим оборудованием, но также отличающиеся высокой культурой производства.

Известные нам технологические процессы, применяемые за рубежом для изготовления трехслойных конструкций, могут быть разделены на две основные группы. К первой группе относятся производства, где скле­ивание производится с одновременным вспениванием пенопласта внутри конструкции, а ко второй, где склеиваются заранее заготовленные эле­менты, в том числе средний слой.

Производством первой группы в качестве характерного примера первой группы производств может служить предприятие в Детройте (США), выпускающее трехслойные панели со средним слоем из пенопо­листирола и обшивками из фанеры, оклеенной алюминиевой фольгой. Вспенивание пенополистирола производится в полости панели острым паром, вводимым через перфорированные инъекторы [88]. Предваритель­но обшивки панели смазываются изнутри фенольным клеем, учитывая отсутствие адгезии фанеры к полистиролу. Эти панели успешно приме­нены в тысячах жилых домов, а также в товарных холодильниках (см. рис. 2.16).

Аналогичный способ применяется при изготовлении трехслойных панелей (дверей, перегородок и др.) австрийской фирмой «Ангер».

В качестве источника нагрева при вспенивании пенополистирола служат здесь токи высокой частоты.

Эта линия производительностью 250 тыс. м2 панелей в год куплена и установлена на ДОКе № 7 в Москве. В основном она используется для изготовления трехслойных дверей с обшивками из винипласта, средним слоем из пенополистирола и деревянным обрамлением. По данным фир­мы и наших предварительных экспериментов, на этой линии можно из­готовлять трехслойные панели и с другими обшивками (асбестоцемен­том, алюминием и др.). Линия максимально механизирована и автома­тизирована [42]. Основ­ные операции, непосред­ственно связанные с изго­товлением трехслойных панелей, состоят из пред­варительного вспенивания полистирола, сборки (за­полнения полистиролом обрамляющей рамки и покрытия листами обшив­ки) и, наконец, склейки.

Установка для пред­варительного вспенивания представляет собой вер­тикальный алюминиевый котел с мешалкой и до­зировочным аппаратом. Производительность уста­новки в зависимости от объемного веса полисти­рола колеблется от 150 до 250 кг/ч. Бисерный полистирол из мешка засыпается в загрузочный шкаф, откуда вентилятором транспортирует­ся в дозировочный бункер, из которого требуемая порция материала по­ступает в котел. При непрерывном перемешивании материала в ко­тел подается острый пар под давлением 0,5—1,5 ати. При нагрева­нии гранул полистирола до 90—95° С его наружная оболочка размягча­ется и содержащийся в ней изопентан начинает увеличиваться в объеме. Вспенивание производится до заданного предела, после чего аппарат автоматически отключается и предварительно вспененный пенополисти­рол вентилятором подается в бункера для хранения. По мере надобно­сти предварительно вспененный полистирол подается в бункер смеси­тельной установки и затем вентилятором через гибкий шланг передается непосредственно в формы.

Нарезанные на определенный формат облицовочные листы из ПХВ подаются на конвейер клеевой машины (рис. 7.1), где на нелицевую поверхность автоматически наносится клей. Просушенные листы с кон­вейера машины подаются на рольганг агрегата. Приготовленная ранее смесь предварительно вспененного полистирола с электролитом и водой из дозировочного бункера агрегата равномерно выгружается на нижний лист и разравнивается. Влажность смеси колеблется от 5 до 5,5 г/л. На заполненную форму укладывается верхний отделочный лист проклеен­ной поверхностью вниз; весь пакет укладывается на металлический лист и закрепляется эксцентриковыми запорами. Сверху на сформированное дверное полотно также накладывается металлический лист. Металличе­
ские листы служат для равномерного нагрева в электрическом поле ТВЧ гранул пенополистирола во время прессования. Сформированное дверное полотно, заключенное между двумя металлическими листами, по шариковому рольгангу транспортируется к прессу (см. рис. 7.1). За­грузка осуществляется подающим приспособлением пресса. Одновре­менно в каждый пресс загружается по три дверных полотна, распола­гаемых рядом, затем плиты пресса смыкаются и на металлические ли­сты подается ТВЧ.

Предварительно вспененный пенополистирол, наполняющий двер­ное полотно, нагревается в электрическом поле ТВЧ до температуры 100—110° С, вторично вспенивается и полностью заполняет внутреннюю полость дверного полотна, прочно склеиваясь с облицовочными листа­ми. В процессе окончательного вспенивания в плиты пресса подается охлаждающая вода для предотвращения перегрева вспененного пенопо­листирола.

Прессование дверного полотна проходит по следующему режиму. Напряжение на клеммах генератора ТВЧ 10—12 кв, время нагрева 120—170 сек, давление пресса 140 кГ/см2, время выдержки 15 мин, тем­пература воды в прессе 45—50° С.

По окончании прессования плиты пресса размыкаются и полотна освобождаются от металлических листов. Готовые дверные полотна по­сле выдерживания в течение суток на промежуточном складе, по роль­гангу, а затем на тележках подаются в отделение механической обра­ботки.

Наиболее широко применяется вспенивание внутри конструкции с использованием заливочных композиций на основе фенольных и урета- новых смол, в особенности последних. Преимущественное применение пенополиуретанов, несмотря на их относительную дороговизну, объяс­няется их высокими физико-механическими свойствами (см. главу 3) и хорошей адгезией к большинству материалов, в том числе к металлам, что делает возможным их применение в самых ответственных сооруже­ниях.

Для заливочных композиций обычно используются относительно простые передвижные установки, где два исходных компонента смеши­ваются при определенном температурном режиме и выбрасываются под давлением из сопла в полость предварительно обжатой конструкции. При этом происходит вспенивание массы, которая увеличивается в объ­еме в 30—40 раз.

Заливочный фенольный пенопласт отличается повышенной огне­стойкостью и является относительно дешевым, но, в связи с пониженны­ми физико-механическими свойствами, применяется преимущественно при изготовлении стеновых панелей с асбестоцементными и тому подоб­ными обшивками, в том числе в зданиях повышенной этажности.

Производства второй группы, где панели склеиваются из готовых элементов, в свою очередь подразделяются в зависимости от вида при­меняемых клеев и запрессовочных устройств.

Сравнительно наиболее просты линии с применением контактных (каучуковых) клеев и валковых прессов, широко рекламируемые зару­бежными фирмами, в первую очередь для изготовления трехслойных панелей из алюминия и пенопласта. Они состоят из транспортера со ско­ростью 0,8—3 м в минуту, клеенаносящего устройства, сушильной ка­меры и валкового пресса.

Клей наносят пистолетом, расположенным над транспортером, по­сле чего производится сушка клея в камере, снабженной инфракрасны­ми лампами (рис. 7.2), где обеспечивается температура нагрева 50—
150° С. За камерой находится стол, где собирается склеиваемый пакет, направляемый далее в валковый пресс (рис. 7.2,6), обеспечивающий давление 0,2—1 кГ на 1 пог. см.

Для склеивания трехслойных панелей на эпоксидных, фенольных, резорциновых и тому подобных клеях применяются поточные линии пе­риодического действия. Для примера на рис. 7.3 показана схема [65] такой

Линии, производимой фир­мой «Мюллер» (ФРГ). Производительность ли­ний «Мюллер» при трек - сменной работе составля­ет около 600 тыс. м2 па­нелей в год.

Рабочая длина этой линии 77 м, ширина 2 му Средняя скорость про­дольного движения 0,8 м/мин. Производи­тельность 96 м2!ч, а при 2000 ч/год 192 000 м2.

Основание линии представляет собой сталь­ную сварную конструк­цию, установленную на Регулируемых опорных стойках. Оно состоит из фундаментных рам, уста­новленных через 2 м с со­единительными балками. На основании расположе­на транспортерная лента, которая транспортирует изделие со скоростью 0,3—2 м/мин.

Транспортерные ленты, применяемые в данных технлогических процессах можно купить например на ООО "Билпромпостач"

Транспортерная лен­та проходит через опор­ные, ходовые направляю­щие, натяжные и удер­живающие ролики. Она приводится в движение с помощью передачи с из­меняемым числом оборо­тов, у нее механическое управление, предотвра­щающее сдвиг ленты на­бок.

Транспортерная лента проходит через разные участки производства, а именно:

Участок I — зона подачи и подготовки материалов под склейку; участок II — зона прижима и нагрева; участок III — зона обрезки панелей по длине.

В зоне участка № 1 производится транспортирование материала, нанесение клея и другие вспомогательные операции. В ней предусматри­ваются два пневмогидравлических загрузочных устройства, которые

Рис. 7.3. Схема линии по изготовлению трехслойных панелей фирмы «Мюллер» (ФРГ)

/ — опорные стойки; 2 — профиль рамы; <?— транс­портерная лента из стальной проволоки; 4 — обо­гретый канал вала; 5 — нагревательный шкаф с воздуходувкой; 6 — обогрев основания; 7 — про­дольная пила с электродвигателем; 5 —попереч­ная пила с пневматическим управлением; 9— пи­ла; 10 — подвижные салазки для пилы; //— бес­ступенчатая регулируемая передача; 12 — переда­ча; 13 — транспорт плит (поперечная пила);

— транспорт плит (нанесение слоя); 15 — на­правляющий ролик для транспортерной ленты;

16 — натяжной ролик для транспортерной ленты;

17 ~ ходовые ролики; 18 — опорные ролики для транспортерной ленты*. 19 — поддерживающие ро­лики для транспотерной ленты; 20 — инфракрас­ный тепл©излучатель; 21 — теплоизлучатель; 22 — Откидные крышки; 23 — смотровые отверстия; 24 — держатель; 25 — лестница; 26 — переход; 27 — транспортерное устройство; 28 — держатель пленки; 29 — цилиндр для нанесения полиэфира; 30 — пульт управления; 31 — отсасывающий канал

Для паров клея и полиэфира

Ьона нагроба

Служат для укладки асбестоцементных листов размером 2x3 ж на уста­новку. Насосами и факельными форсунками наносят эпоксидные двух - компонентные клеи. Подача заготовок пенопласта идет автоматически между двумя загрузочными устройствами.

После прохода через участок I материалы направляются через спе­циальный переход в нагревательно-прессовую зону (учасок II), состоя­щую из тоннельной сушильной камеры и запрессовочных устройств. С помощью застекленных отверстий можно контролировать производст­венный процесс; имеются также люки для доступа внутрь камеры. Ус­тановка нагревается инфракрасными нагревателями и теплым воз­духом.

Различные зоны температуры регулируются автоматически: запрессовочное давление повышается по мере полимеризации клея, а затем уменьшается до величины начального периода. Температуру можно ме­нять по зонам, чтобы достичь требуемых величин для различных пено­пластов.

В зоне участка III склеенная лента разрезается на заготовки, за­тем она поступает в кромкоотрезное устройство, состоящее из транспор­тирующего приспособления, передвижного (по длине и высоте) двига­теля с пилами со вставными зубьями. После этого плиты транспортиру­ются в так называемое поперечное устройство с автоматическим управлением. Затем на участке IV с помощью двухкомпонентных насо­сов на плиты наносятся полимеризационные смолы, которые посредст­вом роликов из мерлушки распределяются пневмогидравлическим спо­собом. Нанесенный таким образом слой смолы с помощью инфракрас­ного обогрева полимеризуется. Пневматическое съемно-вытяжное устройство может снимать готовые изделия с ленты и укладывать их для дальнейшего транспортирования. Вместо него у конца установки может быть также предусмотрена подъемная тележка с гидравлическим приводом. Установка снабжена эффективным устройством для отсасы­вания возникающих при полимеризации эпоксидных клеев летучих ядо­витых газов. На аналогичной линии изготовляет трехслойные клееные панели английская фирма «Индалекс». В связи с конструктивными особенностями этих панелей, имеющих дополнительное покрытие асбе­стоцементных обшивок защитным слоем стеклопластика, а также паро - изоляционный слой из алюминиевой фольги (рис. 2.1), линия несколько усложнена. Введены например, дополнительные натяжные устройства, конвекционный и инфракрасный нагрев.