Предвспениватель полистирола своими руками

Предвспениватель полистирола своими руками

Способ сухого вспенивания полистирола

Владельцы патента RU 2466018:

Изобретение направлено на повышение производительности процесса и кратности вспенивания полистирола ПСВ. Технический результат достигают тем, что способ сухого вспенивания полистирола включает кратковременный нагрев гранул ПСВ в воздушной среде, последующее кратковременное воздействие вакуума на нагретые гранулы, последующее охлаждение гранул под вакуумом ниже температур вязкотекучего состояния полистирола и после охлаждения снятие вакуума. Сухой нагрев гранул ПСВ осуществляют в герметичной емкости, заполненной горячим воздухом. При этом вакуум создают откачкой воздуха из герметичной емкости. Охлаждение гранул осуществляют преимущественно за счет излучения тепловой энергии гранул. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ сухого вспенивания полистирола ПСВ относится к технологии получения гранулированного пенополистирола для строительства.

Гранулы пенополистирола получают из сырьевых гранул полистирола ПСВ (полистирол суспензионный вспенивающийся), выпускаемого химической промышленностью. Сырьевые гранулы насыщены молекулами легкокипящего продукта изопентан с температурой кипения 28°С. При нагревании гранул полистирол гранул переходит постепенно в вязкотекучее состояние, а изопентан вскипает и давлением своих паров расширяет материал гранул; происходит вспенивание (вспучивание) полистирола. В технологии применяется температура около 100°С; это – естественная привязка к температуре кипения воды и к температуре водяного пара при нормальном атмосферном давлении. Сырьевые гранулы имеют малые размеры: в основном от 0,5 до 2,0 мм и при вспенивании многократно увеличиваются в объеме. Из вспененных гранул изготавливают формованные теплоизоляционные изделия в виде плит и сегментов, а также гранулы добавляют в бетон в качестве легкого заполнителя с получением полистиролбетона – малотеплопроводного, легкого и достаточно прочного материала для строительства домов.

Известен способ вспенивания полистирола горячей водой [А.с. 1578020 А1, кл. В29С 67/22, опубл. 15.07.90]. Этот способ дает хороший результат по кратности вспенивания гранул. Способ прост, несложно и технологическое оборудование. Преимуществом способа является возможность получения низкой скорости вспенивания полистирола при температуре воды ниже 100°С с контролируемым получением плотностей продукта в интервале от 200 до 20 кг/м 3 . Недостатком способа является так называемые «мокрые процессы» (применение воды, испарение воды, необходимость сушки гранул). Кроме того, гранулы, получаемые этим способом, необходимо не только высушить, но и выдержать после сушки до 24 часов в воздушной среде нормальной температуры и влажности для снятия вакуума в них, иначе они легко сплющиваются при механических воздействиях. До сих пор не удалось создать высокопроизводительное технологическое оборудование, реализующее этот способ, поэтому способ в настоящее время в производстве не применяется.

Известен способ вспенивания полистирола ПСВ в среде горячего водяного пара [А.с. 1458244 А1, кл. В29С 67/20, опубл. 15.02.89]; этот способ повсеместно применяется в строительном производстве. По этому способу получают вспененные гранулы пенополистирола с насыпной плотностью от 8 кг/м 3 и выше. Промышленностью выпускаются вспениватели малой и большой производительности. Недостатком способа является так называемые «мокрые процессы» (применение воды, генерация из нее пара, необходимость сушки полученного материала). Кроме того, гранулы, получаемые этим способом, необходимо не только высушить, но и выдержать после сушки до 24 часов в воздушной среде при нормальных температуре и влажности для снятия вакуума в них, иначе они легко сплющиваются при механических воздействиях. Ведение процесса требует генерации значительного количества горячего водяного пара, на что затрачивается большое количество тепловой энергии.

Реальным недостатком способа является очень быстрое вспенивание в зоне плотностей продукта от 200 до 20 кг/м 3 , что затрудняет получение продукта с заданной плотностью в этом интервале. Это усугубляется невозможностью быстро определить плотность получаемого продукта по ходу этого быстрого процесса вспенивания, исчисляемого секундами, так как для определения плотности мокрого продукта требуется сначала высушивать его пробу в течение нескольких часов.

В связи с тем, что значительное количество гранулированного пенополистирола применяется в качестве легкого заполнителя бетона, в технологии полистиролбетона актуально упрощение и удешевление технологии, снижение энергозатрат, снижение насыпной плотности гранулированного пенополистирола для удешевления изделий из полистиролбетона.

Известен способ, взятый за прототип изобретения, А.С. 680628, МКИ 3 В29D 27/00, опубл. 25.08.79, и устройство сухого вспенивания полистирола горячим воздухом. При этом не требуется ни горячая вода, ни горячий водяной пар, не требуются сушка вспененных гранул и длительная выдержка, т.к. вакуум в них снимается по ходу процесса вспенивания. Соответственно, требуется меньше технологического оборудования, снижаются энергозатраты, экономятся производственные площади и пр. Вспенивание происходит более плавно, чем при вспенивании водяным паром, и это полезно при получении продукта повышенной плотности. Снизить скорость вспенивания легко за счет снижения температуры воздуха. Сухое вспенивание позволяет оперативно контролировать текущую плотность продукта по ходу процесса и своевременно регулировать его. Однако при сухом вспенивании затрачивается в 3-4 раза больше времени, чем при мокром вспенивании, а повышение температуры воздуха приводит к оплавлению гранул. Также не удается изготовить гранулированный пенополистирол плотностью ниже 16 кг/м 3 .

Автор предлагаемого изобретения длительное время занимается исследованием способа сухого вспучивания полистирола, разработкой и изготовлением суховоздушных вспучивателей, научно-технические отчеты имеют государственную регистрацию, получены патенты на суховоздушные вспучиватели. Вспучиватели, изготовляемые предприятием автора, более совершенны, минимальная плотность вспученного продукта, получаемого на этих вспучивателях в процессе однократного непрерывного вспучивания, достигает 10 кг/м 3 . Термины вспенивание и вспучивание в настоящее время, по последним публикациям, считаются однозначными. Более распространен термин вспенивание, поэтому далее применяется именно он. В процессе исследований попутно изучены и процессы вспенивания полистирола горячей водой и горячим водяным паром. Выявлено, что вспенивания горячей водой и горячим водяным паром дают продукт минимальной плотности, равной 15 кг/м 3 . И только вторичное вспенивание уже вспененного продукта после его сушки и суточной вылежки позволяет достичь плотности 8 кг/м 3 .

Это объясняется следующим. Давление паров изопентана при 20°С (293 К) равно 79 кПа, что меньше давления окружающего воздуха (техническая атмосфера 98 кПа, физическая атмосфера 101 кПа). За счет нагрева до 100°С давление паров несколько увеличится. К сожалению, отсутствуют данные о давлении паров изопентана при температуре около 100°С. Если бы изопентан был при этой температуре газом, то давление его повысилось бы при нагреве от 20°С (293К) до 100°С (373°С) в 373/293=1,27 раза и достигло 79 1,27=100,33 кПа. Это близко к атмосферному давлению, т.е. распирающее избыточное давление не преодолело бы сопротивление полимера. Вероятно, давление паров изопентана все же несколько выше атмосферного давления, поэтому в действительности гранулы все же вспениваются, хотя и не очень активно в конце процесса – в области низких плотностей продукта.

Цель изобретения – создать технологию изготовления гранулированного пенополистирола способом сухого вспенивания с получением продукта минимальной плотности при минимальной длительности процесса, что соответствует максимальной производительности технологии.

Поставленная цель достигается тем, что в способе сухого вспенивания полистирол ПСВ нагревают кратковременно и затем кратковременно воздействуют на него вакуумом, после чего охлаждают, не снимая вакуум, а после охлаждения гранул ниже температур вязкотекучего состояния полистирола снимают вакуум.

Сухой нагрев гранул осуществляют в герметичной емкости, заполненной горячим воздухом, а вакуум создают откачкой воздуха из емкости.

Охлаждение гранул осуществляют преимущественно за счет излучения тепловой энергии гранул.

В результате устранения наружного атмосферного противодавления давление паров изопентана реализуется в максимально возможной мере – в максимальной кратности и максимальной скорости вспенивания гранул. Увеличение (вспенивание) гранул продолжается до тех пор, пока давление паров изопентана, уменьшающееся из-за его расширения и частичной диффузии из гранул, не уравновесится упругими противодействующими напряжениями материала гранул. При этом минимальная длительность процесса вспенивания способствует снижению потерь изопентана, соответственно – максимальной кратности вспенивания. Кроме того, сохранение максимально возможного количества изопентана существенно для технологии формования пенополистирольных изделий, где формование изделий осуществляется путем вторичного вспенивания пенополистирольных гранул за счет остаточного изопентана и проникшего в гранулы воздуха.

Охлаждение гранул фиксирует структуру материала гранул, а действие вакуума во время охлаждения гранул не позволяет им сжаться, благодаря этому увеличенные размеры гранул сохраняются и после снятия вакуума.

Снижение плотности продукта и повышение производительности процесса приведет к снижению стоимости гранулированного пенополистирола и к реализации в полной мере всех указанных преимуществ процесса сухого вспенивания ПСВ.

Читать еще:  Изготовление блоков несъемной опалубки

На фигуре 1 представлена фотография гранул, полученных различными способами:

– верхний ряд гранул получен традиционным способом вспенивания сырьевых гранул полистирола в среде горячего водяного пара (над зеркалом кипящей воды);

– средний ряд гранул получен вспениванием сырьевых гранул полистирола в кипящей воде;

– нижний ряд гранул получен предлагаемым способом сухого вспенивания сырьевых гранул полистирола (сухой нагрев в среде горячего воздуха с последующим вакуумированием).

На фигуре 2 представлена фотография лабораторного устройства для реализации предлагаемого способа на одиночной грануле, которая отмечена позицией 1, в положении, когда гранула находится в зоне нагрева.

На фигуре 3 представлена фотография лабораторного устройства для реализации предлагаемого способа на одиночной грануле, которая отмечена позицией 1, когда гранула выведена из зоны нагрева для охлаждения.

Устройство позволяет нагревать отдельную гранулу ПСВ, находящуюся на выдвижном поддончике, в среде горячего сухого воздуха. Нагреватель выполнен в виде скобы, охватывающей некоторое пространство объемом около 50 см 3 вокруг поддончика с гранулой.

Нагреватель гранулы размещен в съемном стеклянном колпаке, как это видно на фотографиях, устройство выполнено герметичным с подводкой к вакуум-насосу. Нагреватель управляется автоматически электронным прибором, позволяющим задавать и удерживать заданную температуру нагревателя в определенных пределах.

Пробными экспериментами в интервале температур 100…125°С установлена оптимальная для эксперимента температура задатчика нагревателя 115°С, это соответствует температуре воздуха в зоне размещения гранулы примерно 105°С (измерено другим прибором). После прогрева устройства на выдвинутый поддончик укладывалась гранула ПСВ диаметром 1,6 мм, устанавливался стеклянный колпак. Поддончик с гранулой вдвигался в нагреватель на определенное время, исчисляемое в целых минутах. По прошествии заданного времени, например, одной минуты, включался вакуум-насос на 20 секунд, затем поддончик с гранулой выдвигался из нагревателя для охлаждения на 10 секунд без снятия вакуума, после чего вакуум-насос отключался. Через 20 секунд вакуум самопроизвольно снижался, стеклянный колпак снимался, гранула снималась с поддончика и ее диаметр измерялся на оптическом микроскопе с двадцатикратным увеличением, с мерной шкалой.

Охлаждение гранулы в вакууме происходит за счет излучения тепловой энергии, т.к. теплоноситель отсутствует. Поэтому и охлаждение происходит быстро, без теплоизолирующего влияния воздуха. Дополнительными экспериментами ранее было установлено, что структура гранул полистирола становится достаточно жесткой уже при 80°С.

Следующая гранула ПСВ такого же диаметра проходила такой же цикл со временем нагрева на одну минуту больше, с теми же параметрами процесса. Все данные и результаты экспериментов записывались в журнал.

Для сравнения, в таком же процессе, с единичными гранулами того же размера, из той же пробы ПСВ, проводилось вспенивание в среде горячего сухого воздуха без применения вакуума на том же лабораторном устройстве и вспенивание гранул на сетчатом поддончике над зеркалом кипящей воды в емкости, прикрытой крышкой (что соответствовало традиционному вспучиванию паром).

Исходные и вспененные гранулы были выложены рядами и сфотографированы вместе с линейкой с миллиметровой шкалой, фигура 1, что позволяет визуально оценить результаты и даже измерить диаметры гранул. Но и без измерений достаточно ясно виден получаемый положительный эффект.

На верхнем ряду представлены гранулы вспененные паром; ясно, как очень быстро вспениваются гранулы ПСВ в первую минуту. Затем их размер увеличивается медленно, достигая максимума на 4-ю минуту. Далее происходит уменьшение диаметра гранул – деструкция. Это происходит из-за потери гранулами вспучивающего агента – изопентана – за счет диффузии.

В среднем ряду расположены гранулы, вспененные в среде горячего сухого воздуха без применения вакуума. Видно, что гранулы вспениваются медленнее, чем в среде пара, на 5-ю минуту достигают максимального размера, но меньшего, чем максимальный размер гранул в случае вспенивания паром, затем размеры гранул уменьшаются из-за потери изопентана. Уместно сказать, что снижение скорости вспенивания гранул легко и в широких пределах достигается снижением температуры нагревателя.

На нижнем ряду расположены гранулы после вспенивания с помощью того же устройства в горячей воздушной среде, при той же температурой задатчика, с применением вакуума. Видно, что вспенивание в этом случае происходит быстрее и в большей степени. Естественно, что скорость и кратность вспенивания в этом случае легко и в широких пределах регулируется температурой нагрева и степенью вакуумирования.

Приведенные сведения доказывают осуществимость способа и возможность достижения поставленной цели.

1. Способ сухого вспенивания гранул полистирола суспензионного вспенивающегося, включающий выдержку гранул в среде горячего воздуха, отличающийся тем, что после кратковременного нагревания гранул их подвергают кратковременному воздействию вакуума, затем охлаждают, не снимая вакуума, и после охлаждения гранул ниже температур вязкотекучего состояния полистирола снимают вакуум.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сухой нагрев гранул осуществляют в герметичной емкости, заполненной горячим воздухом, а вакуум создают откачкой воздуха из емкости.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что охлаждение гранул осуществляют преимущественно за счет излучения тепловой энергии гранул.

Предвспениватель полистирола своими руками

звоните нам бесплатно по РФ

Оборудование для производства блоков и плит пенопласта Оборудование для производства термопанелей Оборудование для изделий из пенопласта Модернизация оборудования

Предвспениватель мод. ПВ-1 и ПВ-3

Предвспениватель — предназначен для первичного вспенивания гранул полистирола вспенивающегося методом тепловой обработки. В качестве теплоносителя используется насыщенный водяной пар.

Все предвспениватели подразделяются на 2 вида:

  • непрерывного действия
  • периодического действия

Выпускаемый нами предвспениватель (далее ПВ) ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ.

Такой выбор обосновывается рядом преимуществ, которыми обладает предвспениватель периодического действия над ПВ непрерывного действия:

недостатки предвспенивателей непрерывного действия:

1) В процессе вспенивания плотность гранул регулируется тремя способами, обычно в следующем порядке:

  • регулировка подачи пара
  • регулировка скорости подачи
  • регулировка высоты перепускного желоба, если он имеется

Все три способа включают в себя регулировку времени пребывания гранул в камере

2) Давление пара может быть только снижено (посредством смешивания с воздухом), но не увеличено, т.к. процесс происходит при атмосферном давлении (непрерывные предвспениватели представляют собой открытую, абсолютно негерметичную емкость).
Этот недостаток кроме возможного нарушения самой технологии вспенивания влечет за собой и другой, не менее важный. А именно неэкономичный расход пара, и как следствие, увеличение расходов на парообразование.

3) Среднее время нахождения сырья в предвспенивателе непрерывного действия около 3 минут, при этом минимально достигаемая плотность вспененных гранул напрямую связана с содержанием пентана в сырье.

преимущества предвспенивателя периодического действия:

1) Давление в предвспенивателе регулируется, поэтому и требуемая температура пара для прохождения процесса вспенивания может быть подобрана в соответствии с необходимой плотностью или с уровнем содержания пентана в сырье.
. Не соответствующая требованиям температура пара может привести к разрушению ячеек

Хорошая внешняя структура ячеек

Нарушенная внешняя структура ячеек

Чем ниже содержание пентана в сырье, тем позже начинается вспенивание и тем выше необходимая температура.

2) Предвспениватель периодического действия — герметичная емкость, что влечет за собой гораздо более экономичный расход пара, а также позволяет повысить скорость вспенивания по сравнению ПВ непрерывного действия.

При периодическом вспенивании плотность гранул регулируется следующим образом:

  • регулировка времени парообработки гранул;
  • регулировка количества сырья при каждой загрузке;
  • регулировка высоты, до которой вспененные гранулы поднимаются в рабочей камере;
  • регулировка давления пара;
  • регулировка количества пара.

Таким образом, периодические вспениватели имеют более гибкий принцип действия, а более низкая плотность может быть получена даже для относительно мелких гранул. Изменение объема происходит быстро и с минимальными потерями.

Базовые модели вспенивателей

ПВ-1
Предвспениватель производительностью 10 куб. м в час обеспечивает производительность цеха 70-90 куб. м пенопласта в смену (8 часов) в зависимости от навыков обслуживающего персонала.

Загрузка сырья ручная через раструб в верхней части ёмкости. Выгрузка гранул через дверцу с ручным или пневмоприводов по выбору заказчика.

ПВ-1А (автомат)
Высокопроизводительный предвспениватель, обеспечивающий производительность цеха до 200 куб.м в смену.

Работает в полностью автоматическом и ручном режиме с управлением с пульта. Подача сырья осуществляется через дополнительный загрузочный бункер с гибким шнеком. Дозирование — весовое. Выгрузка вспененных гранул осуществляется в сушильную установку, откуда направляется в бункера выдержки гранул. Транспортировка вспененных гранул осуществляется пневмотранспортом с трубой вентури, что исключает деформацию вспененных гранул.

ПВ-3

Компактный и экономичный вспениватель периодического действия производительностью 0,75 куб. м в час. Применяется в производствах, где пенополистирол не является основным сырьём: литьё по газифицируемым моделям (ЛГМ), изготовление полистиролбетона, производство бескаркасной мебели, мягких игрушек, частично наполняемых гранулами вспененного пенополистирола; производство туристического и спортивного снаряжения и т.д.

Загрузка ручная через раструб, выгрузка через дверцу. Возможно изготовление с ручным приводом по выбору заказчика.

Мини-цех для вспенивания полистирола

Полный комплект оборудования для цеха по производству вспененного полистирола (пенопластовых шариков) состоит из следующих технологических единиц:

Этот комплект оборудования создан специально для мебельной промышленности.

Вот так выглядит сырье для производства (гранулы ПСВ) и готовый продукт – легкие, теплые и воздушные шарики вспененного полстирола, используемые как наполнитель для мебели:


Как известно, сейчас все большую популярность приобретает бескаркасная мягкая мебель. В основе такой мебели – чехол из плотной мебельной ткани или кожи, наполненный вспенеными гранулами полистирола (пенопласта). Такая мебель получается модной, необычной и очень недорогой, а сидеть и лежать на ней тепло и очень удобно.

Вспененный полистирол также используют производители товаров для сна – для производства подушек и матрасов.

Обычно производители такой мебели закупают уже готовый вспененый полистирол в мешках. Мы предлагаем производителям мебели сократить затраты на вспененный полистирол, начав производить его самим. Производство несложное, чистое, не займет много места у Вас в цехе.

Рассмотрим, какое оборудование Вам для этого понадобится.

1. Предвспениватель Вибромастер ПВ-8

Для работы этого аппарата понадобится электрическое подключение к трехфазной сети 380В и вода. Вспенивание гранул происходит в непрерывном режиме. Аппарат прост в обслуживании и работает в полуавтоматическом режиме. Задача оператора – периодически включать подачу сырья.

Цена всего 108790 рублей!

Технические характеристики Вибромастер-ПВ-8

2. Пневмотранспорт ВМ-ПТ-1

Пневмотранспорт предназначен для подачи вспненных шариков полистирола (пенопласта) в бункер вылежки ВМ-БВ-18.

Оборудован приемным бункером. После заполнения бункера оператор включает пневмотранспорт в работу. Сильный поток воздуха направляет вспененный полистирол по трубопроводу в бункер вылежки.

Цена всего 19980 рублей!

Параметр Значение
Производительность, до, куб.м/смену 8
Объем бункера для гранул, л 40
Объем камеры, л 220
Габаритные размеры, мм 1200x820x1920
Масса, кг 220
Напряжение питающей сети, В 220/380
Расход эл/энергии, кВт/час 18
Количество работающих, чел
Технические характеристики Вибромастер-ПТ-1

Параметр Значение
Производительность установки по воздуху, куб.м./час 1620
Давление в рабочей зоне, Па 1177
Напряжение питающей электросети, В 380
Энергопотребление, кВт/час 1.1
Масса, кг 50

3. Бункер вылежки ВМ-БВ-18

Бункер вылежки нужен для сушки гранул после процесса вспенивания. Мешок вкладыш бункера выполнен из “дышащей” высокопрочной синтетической ткани высокой плотности.

Шарики полистирола в нем быстро высыхают и после этого готовы к использованию.

Бункер оборудован выгрузным затвором в нижней части.

Цена всего 21940 рублей!

Технические характеристики Вибромастер-БВ-18

Параметр Значение
Объем бункера для вылежки, куб.м. 18
Общие габаритные размеры, мм 2550x2550x4000
Габаритные размеры бункера, мм 2500х2500х2900
Масса, кг 130

Вы можете приобрести эти компоненты отдельно:

Или можете купить комплект целиком

Цена полного комплекта оборудования составляет всего 149900 рублей!

Вы также можете посмотреть следующие разделы

Как открыть свой бизнес по производству полистирольного пенопласта

Отрасли применения пенопластов

Трудно найти современный материал, который использовался бы так же широко как пенопласт. Спектр его применения настолько велик, что одно перечисление только отраслей, где он используется, займет несколько страниц.

Чтобы понять универсальность пенопласта, следует перечислить несколько отраслей, где он используется наиболее часто:

  • судостроение (как заполнитель отсеков, обеспечивающих непотопляемость маломерных судов);
  • медицина (изготовление термостабилизирующей тары);
  • строительство (тепло- и звукоизоляционный материал а также декоративные элементы внутренней отделки, такие как плинтусы и потолочная плитка);
  • торговля (упаковочный материал для различных товаров, в том числе хрупких и пищевых);
  • производство товаров народного потребления (поплавков, спасательных жилетов, холодильников и др.).

Как видно, пенопласт используется чуть ли не во всех областях современной жизни. Именно этот факт делает его производство одним из наиболее выгодных и рентабельных на сегодняшний день.

Общая характеристика продукции

Пенопласт – собирательное название для класса материалов, который представляет собой вспененные (ячеистые) пластические массы. Основным полезным свойством пенопластов является их малый удельный вес и низкая плотность (основной объём пенопласта занимает газ, поэтому он ненамного – всего от 9 до 29 раз – тяжелее воздуха).

Этот факт, вкупе с ячеистостью, и обуславливает главные достоинства пенопластов: высокие теплоизоляционные (в отдельно взятой ячейке практически невозможны конвекционные потоки) и звукоизоляционные (тонкие эластичные перегородки ячеек – плохой проводник звуковых колебаний) свойства.

Пенопласты получены из многих наиболее широко применяемых пластмасс (полимеров). Наиболее известными материалами являются полиуретановые, поливинилхлоридные (ПВХ), фенол-формальдегидные, карбамид-формальдегидные и полистирольный пенопласт.

Все эти виды отличаются плотностью, механической прочностью и стойкостью к различным видам воздействия. Выбор конкретного вида пенопласта для применения в тех или иных условиях и целях обусловливается составом сырья и технологией его обработки.

Характеристика полистирольного пенопласта

В нашей и многих других странах наиболее распространен полистирольный пенопласт, или пенополистирол, изготовленный по ГОСТ 15588-86.

Пенополистирол – белое однородное вещество, имеющее структуру из склеенных между собой шариков, упругое на ощупь. Не имеет запаха.

Пенополистирол – экологически чистый, нетоксичный, тепло- и звукоизоляционный материал. Он применяется в строительстве на протяжении полувека и зарекомендовал себя как наиболее экономичный и удобный в применении.

Полистирольный пенопласт является нейтральным материалом, не выделяющим вредных для человека веществ. Он не подвержен разложению под воздействием микроорганизмов и не имеет ограниченного срока годности. Влага не влияет на свойства этого материала и не вызывает образование в нем бактерий и плесени. На физические и химические свойства пенополистирола не оказывает отрицательного влияния температура окружающей среды.

Кроме того, пенопласт этого типа переносит присутствие асфальтовых эмульсий, рубероида с асфальтовым покрытием, искусственных удобрений, каустической соды, аммония, жидких удобрений, вспененных красок, мыла и смягчающих растворов, цемента, гипса, извести, растворов соли, воды и всякого рода грунтовых вод.

Единственным отрицательным (разрушающим) фактором для пенопласта является длительное ультрафиолетовое облучение, или, попросту говоря, воздействие прямых солнечных лучей. Этот фактор повышает хрупкость пенополистирола и его подверженность эрозии от ветра, дождя и других погодных явлений. Поэтому при хранении необходимо укрывать плиты от солнца.

Технология производства полистирольного пенопласта

Сырьем для изготовления полистирольного пенопласта (пенополистирола) является специальный вспенивающийся полистирол (ПСВ).

Технология производства пенопласта разделяется на несколько этапов.

На первом из них производится вспенивание исходного материала (однократное или многократное). Гранулы полистирола, попадая в камеру предвспенивателя, вспениваются (надуваются) превращаясь в небольшие шарики.

Если требуется, процесс можно повторить: при многократном вспенивании уже вспененные гранулы повторно подаются в камеру предвспенивателя, где они еще больше увеличиваются в размере (надуваются).

Такой технологией пользуются для получения пенопласта низкой плотности. Плотность пенопласта измеряется в килограммах на кубометр и называется фактическим весом. То есть если говорится о пенополистироле фактическим весом 10 кг, имеется в виду, что 1 кубический метр такого пенополистирола будет весить 10 кг.

Однократное вспенивание дает на выходе пенопласт с фактическим весом 12 кг и выше. При двойном-тройном вспенивании получится пенополистирол с фактическим весом ниже 12 кг.

Второй этап производства – вылеживание. Вспененные гранулы подаются пневматическим путем специальный бункер, где они выдерживаются от полусуток до суток. Этот процесс необходим для высыхания полуфабрикатного пенопласта и стабилизации давления внутри гранул.

Важно повторять вылеживание при каждом повторном вспенивании, т.е. для получения пенополистирола с фактическим весом ниже 12 кг потребуется несколько этапов вылеживания.

После вылеживания происходит формовка аморфной массы пенопласта. Высохшие и дошедшие до кондиции гранулы засыпаются в специальную блок-форму, в которой под действием пара происходит формовка блока пенопласта.

Процесс происходит в закрытом пространстве и пенопластовые шарики-гранулы расширяются, сцепляясь между собой и образуя монолитный блок.

Этот блок выдерживается не менее суток, а затем поступает в резку, где ему придается желаемая форма. Вторая выдержка необходима опять же для высыхания. Если попытаться разрезать мокрый пенопласт, рез получится неровным или рваным.

Подсчет затрат на приобретение необходимого для производства оборудования

Линия по производству пенополистирола несложна в сборке и эксплуатации и совершенно малозатратна. Она состоит из нескольких узлов и агрегатов, минимальный набор которых приведен в таблице ниже.

Количество единиц, шт.

Стоимость единицы, руб.

Парогенератор

Предвспениватель

Устройство вторичного вспенивания

Приёмный бункер

Блок-форма

Паровой аккумулятор

Дробилка с вентилятором

Вентилятор для бункеров вылеживания

Стол для резки с трансформатором

Торцовщик с трансформатором

Мешок-вкладыш для бункера

ИТОГО

483500

Рассмотрим таблицу более детально и внесем некоторые дополнения и уточнения. Производство пенопласта не требует никаких материальных затрат, кроме затрат на вспенивающийся суспензионный полистирол. Но кроме этого, требуются еще коммунальные услуги – подача холодной воды и электроэнергии. Кроме того, некоторые парогенераторы в качестве топлива используют природный газ.

Однако в данной таблице указана цена более экономичного парогенератора – на жидком (дизельное топливо) и твердом (дрова, а также торфяные и угольные брикеты) топливе.

Кроме того, всего за 155 тыс. руб. возможно приобретение парового котла с дожигателем (утилизатором) различных отходов – опилок, тырсы, шелухи с семечек, стружки, коры, кусковых отходов и других горючих материалов.

Использование такой аппаратуры позволит не только организовать безотходное и экологичное производство, но и 2-2,5 раза увеличивать производительность паровых котлов при том же расходе топлива и сэкономить таким образом на дорогостоящем топливе. Разница в стоимости между обычным парогенератором и парогенератором с дожигателем окупается в течении нескольких месяцев за счет экономии на топливе.

Однако, несмотря на очевидные достоинства котла такого типа – дешевый вид топлива, малая себестоимость и простота обслуживания, существуют и два существенных недостатка: необходимость постоянного наблюдения за котлом и его обслуживания (засыпки топлива), что требует найма как минимум одной штатной единицы – истопника-кочегара, а также противопожарное требование размещение парогенератора в отдельном помещении, что не всегда возможно по архитектурным причинам.

Поэтому, в случае невозможности использования парового котла на жидком топливе, используются электрические котлы. Их стоимость также невысока – от 56700 руб. до 80000 руб., соответственно, в зависимости от мощности, но используемый ими ресурс (электроэнергия) может существенно повлиять на себестоимость производимой продукции.

Установка предварительного вспенивания обслуживается одним человеком и имеет производительность от 6-7 куб. м в час (при первичном вспенивании) до 10-12 куб. м в час (при вторичном вспенивании).

Необходимо учесть тот момент, что производительность блок-формы рассчитана на однажды вспененный материал, и поэтому также не превышает 6-7 куб.м. Если предприятие специализируется именно на производстве пенополистирола с фактическим весом ниже 12 кг, целесообразно приобрести вторую блок-форму, цена которой в таком случае (т.е. при отдельном приобретении и монтаже дополнительных устройств, не входящих в указанную в таблице линию) составит 109-135 тыс. руб., в зависимости от желаемого размера получаемого блока: 2000х1000х550 мм или 2440х1230х650 мм. Блок-форму обслуживают 1-2 человека. Во втором варианте, то есть при использовании двух блок-форм, придется также приобрести паровой аккумулятор объемом 1,65 куб. м за 85 тыс. руб. взамен аккумулятора объемом 0,7 куб. м, которого хватает для производства 6-7 куб. метров пенопласта в час.

При больших объемах производства как вариант можно использовать электрический стол для резки блоков стоимостью 250000 руб.

Указанное в количество мешков-вкладышей для бункера выдержки вспененных гранул (2 шт.) минимально. На самом деле, количество мешков должно равняться как минимум, числу типов вырабатываемой в смену продукции и зависеть от ее объема.

Например, при объеме выработки 6-7 куб. м (т.е. обычного пенополистирола) в час мешок-вкладыш заполняется полностью за 3 часа работы, а при производстве пенополистирола пониженной плотности – за 2 часа. Следовательно, для первой смены потребуется 3 мешка, а для второй – 4.

Указанная в таблице дробилка с вентилятором стоимостью в 35 тыс. руб. представляет собой аппарат, в который помещаются промышленные отходы (обрезки и т.п.) пенопласта. Производство пенопласта – безотходное: весь некондиционный материал дробится и добавляется к предварительно вспененному полистирольному грануляту перед формованием его в блоки пенопласта в количестве 5-10% от свежего сырья.

Расчет затрат на производство единицы продукции, валовой и чистой прибыли

Как уже упоминалось, для производства любого пенопласта требуется лишь специальный вспенивающийся полистирол. При этом стоит учитывать, что это сырье отличается рядом технических характеристик, самой главной из которых является их цена, зависящая от фракции (величины исходной гранулы), и, конечно, производителя.

В среднем по производителям и фракциям гранул нормальной ценой для вспенивающего полистирола считается 51-61 руб. за 25-килограммовую упаковку. Среднее арифметическое между двумя приведенными цифрами – 56 руб. и примем за расчетную величину.

Далее, выработка пенополистирола из полистирола соотносится как 1:1 по весу, с учетом безотходного производства. Для простоты расчетов примем, что мини-завод работает 8 часов в день, 24 дня в месяц и ежедневно вырабатывает 52 кубических метра (среднее между 5 и 6 кубическими метрами часовой выработки) пенопласта ежедневно, а в месяц – 1248 кубических метров пенопласта.

Допустим, что завод выпускает пенопласт одного типа: фактическим весом ровно в 12 кг. Тогда получается, что ежедневная выработка завода – 624 кг, а ежемесячная – 14976 кг. Таким образом получается, что затраты на материалы ежедневно будут равны 24,96 упаковки вспенивающегося полистирола, а за месяц – 599,04 упаковок.

Для точности добавим некоторое число на усушку, утруску и другие неизбежные при ручном труде необратимые потери материала и округлим полученные цифры до 25 и 600 упаковок в день и месяц соответственно. Итак, дневные затраты на материал составляют всего 1400 рублей, а месячные – 33600 рублей.

Для расчета материальной себестоимости пенополистирола следует получить частное от затрат на материал и выработки. При ежедневных затратах в 1400 руб., разделенных на дневную выработку (52 куб. м) получается сумма в 26,92 руб., которая и является себестоимостью производства 1 куб. м.

Следующим шагом будет изучение цены на готовую продукцию. Как можно догадаться, она зависит от плотности пенопласта – чем материал плотней и обладает большим удельным весом, тем он дороже.

Для нашего же «идеального» пенопласта придется высчитать некую среднюю, статистическую цену. Например, цена 1 кубометра пенопласта фактическим весом 10,5-11 равна 1050 рублей [7]. А цена 1 кубометра пенопласта фактическим весом 13-14,5 кг равна 1250 руб. Вычисляем среднюю цену между двумя наименованиями: 1150 руб. за 1 куб. метр.

Таким образом, чистая материальная прибыль с 1 кубометра пенополистирола составляет 1123,08 руб. Дневная чистая прибыль составит 58400,00 руб., а месячная – 1401600,00 руб. Если принять коммунальные платежи и заработную плату работникам за 40% чистой материальной прибыли, то собственнику бизнеса достается не менее 840960,00 руб. чистого дохода ежемесячно.

Как можно убедиться, вся техника, указанная в таблице, окупается за первый месяц и даже намного ниже первой выручки: 483500 руб. к 840960 руб. Окупаемость составляет 57,49% в первый месяц. Соответственно, 42,51% выручки, или 357460,00 руб. остаются на руках владельца предприятия.

Производство полистирольного пенопласта: Краткое резюме

На примере вышеизложенных описаний можно увидеть, что производство пенопласта из любого материала – полистирола ли, полиуретана ли, поливинилхлорида, или других полимеров является одним из наиболее рентабельных в наши дни.

В самом деле, такие большие цифры показателя рентабельности – 4271,43% практически невозможно встретить ни в какой из других отраслей. Это объясняется соотношением материальных затрат к торговой наценке, которое составляет 1: 41,71 (или 2,34% к 97,66%). Но такое значительное соотношение не случайно – оно в полной мере характеризует соотношение спроса и предложения на пенопласты на российском рынке. Как видно, спрос весьма велик, что и отражается на прибылях организации, которая занимается производством пенопластов вообще и пенополистирола в частности.

Видеосюжет о производстве пенопласта

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector