Существуют два способа предварительного вспенивания паром: периодический и непрерывный.
Периодический способ предварительного вспенивания заключается в том, что определенное количество (обычно объемная доза) гранул полистирола засыпают в агрегат для предварительного вспенивания и нагревают в течение установленного времени паром определенных параметров. Для обеспечения равномерного обогрева и предотвращения комкования гранулы во время вспенивания перемешивают лопастной мешалкой. Получаемый насыпной вес предварительно вспененных гранул, как указывалось, зависит от свойств гранулированного полистирола, параметров пара и длительности тепловой обработки. Обычно в таких установках соблюдение режима предварительного вспенивания гранул заключается в выдерживании определенных температуры и длительности процесса. К основным недостаткам такого способа относятся значительные колебания насыпного веса гранул, вызываемые даже небольшими изменениями параметров пара (в пределах точности регулирующей аппаратуры), а также вследствие нестабильности свойств гранул полистирола, наблюдаемой иногда даже в пределах небольшой партии (влажность, гранулометрический состав, содержание порообразователя и др.). При этом способе требуются постоянный контроль насыпного веса в процессе предварительного вспенивания и корректировка режима.
В более совершенных автоматических установках периодического действия, в которых степень вспенивания гранул контролируется по объему фотоэлектрическим устройством (фотоэлементом), вспенивание осуществляется с большой точностью (до ±0,5 кг/м3). В этом случае необходимый насыпной вес достигается автоматически независимо от колебания параметров пара и изменения свойств вспенивающегося полистирола. Регулируют насыпной вес путем изменения положения фотоэлементов по высоте агрегата для предварительного вспенивания.
Использование автоматических установок периодического действия с фотоэлектрическим контролем особенно желательно тогда, когда необходимо получать гранулы с относительно высоким насыпным весом (более 30 кг/м3 ), например для изготовления конструкционного пенопласта, к которому предъявляются повышенные требования по прочности, а следовательно, по объемному весу.
При непрерывном способе предварительного вспенивания полистирол, непрерывно подаваемый питающим устройством, проходит с определенной скоростью через вспениватель. При этом он нагревается паром, также непрерывно поступающим в агрегат, и вспенивается до нужного насыпного веса. Недостаток этого способа (так же, как и периодического)—значительные колебания насыпного веса при неизбежных колебаниях давления пара и изменениях свойств вспенивающегося полистирола. Наблюдается и неравномерность вспенивания в результате того, что длительность нахождения гранул во вспенивателе неодинакова.
При подготовке гранул для изготовления теплоизоляционного пенопласта, обычно вспениваемых почти до минимально возможного насыпного веса, может быть принят любой способ предварительного вспенивания. Это подтверждается и графиком (рис. 6), характеризующим кинетику вспенивания гранул. Например, участок АБ кривой 1 характеризует резкое изменение насыпного веса гранул за короткий отрезок времени. Для того, чтобы получить гранулы насыпным несом 40 кг/м3 с допуском ±2 кг/м3, необходимо выдержать режим в пределах 73—77 сек, а любое изменение параметров теплоносителя или свойств полистирола дли вспенивания повлечет за собой резкое повышение пли понижение веса гранул.
Рис. 6 Кинетика вспенивания гранул пенололжтирола паром с температурой 1 - 105°С; 2 — 115°С
В то же время гранулы насыпным весом 20 кг/м3 с тем же допуском могут вспениваться в течение длительного времени (участок ВГ), при этом небольшие колебания параметров пара и свойств гранул не могут в значительной мере отразиться на степени вспенивания полистирола. В этих случаях вполне применимы установки непрерывного действия и обычные установки периодического действия (без фотоэлектрического контроля насыпного веса).
Вспененные до требуемого насыпного веса гранулы и только что выгруженные из агрегата для предварительного вспенивания имеют довольно высокую влажность, которая отрицательно сказывается на результатах кондиционирования, затрудняет заполнение форм, удлиняет процесс формования и снижает качество пенопласта. Поэтому гранулы перед загрузкой в бункера для кондиционирования подсушивают обычно в потоке теплого воздуха температурой 50—60°С.
|
