Одностадийное производство полиэтиленовых труб

Группа ведущих европейских разработчиков и производителей отопительного оборудования объединила усилия с Borealis, известным поставщиком инновационных ценностных решений для изделий из пластмасс, чтобы разработать одноступенчатый процесс производства перекрестно-армированных труб из высокоэффективного пероксид-полиэтилена, известных как PE-Xa трубы.

В совместном проекте участвуют финская компания Crosslink Finland, которая производит инфракрасные перекрестно-связанные изделия, немецкая компания Hans Weber Maschinenfabrik, разработавшая некоторые из лучших двухвинтовых экструдеров, подходящих для этой технологии, еще одна немецкая компания, iNOEX, которая поставляет инновационное оборудование для динамического смешивания и дозирования, а также блоки управления, сама компания Borealis, разработавшая два новых вида высокоплотного полиэтилена высокой молекулярной массы своей серии BorPEX специально для данного производственного процесса, а также концерн AkzoNobel, который поставляет пероксид нужного вида, и компания Ciba, которая обеспечивает добавки.

Одностадийное производство полиэтиленовых труб

Новый подход представляет собой сочетание всех необходимых компонентов для готового к реализации процесса производства PE-Xa, рассчитанного на скоростной выпуск высококачественной продукции. "До сих пор производители должны были подбирать различные компоненты, необходимые для производства, самостоятельно, не располагая необходимым ноу-хау", говорит Норберт Янсен, менеджер Borealis по сбыту. "Это было не только трудоемко и дорого, но и не давало никакой гарантии удовлетворительного результата, ни в смысле качества, ни с точки зрения экономической эффективности производства".

Трубы PE-Xa используются в газовых и внутренних системах подачи и распределения воды, в системах отопления и других промышленных областях, где процесс завязан на извлечении выгоды из высокотемпературной и химической устойчивости перекрестно-связанного полиэтилена, а также из его гибкости, очень высокого сопротивления различным воздействиям при низких температурах и высокого сопротивления ползучести.

Как правило, производители PE-Xa труб покупают полиэтилен, пероксид и необходимые функциональные добавки, например, антиоксиданты, ультрафиолетовые стабилизаторы, отдельно и осуществляют сухое их смешивание в серийном производстве. Теперь с использованием дозаторов и контрольно-измерительных приборов iNOEX это можно делать непрерывно, в одну очередь с этапами поперечного армирования и экструзии.

Комбинация статических и динамических процедур смешивания в многокомпонентной станции дозирования iNOEX Saveomat гарантирует, что жидкие и твердые материалы объединяются в однородную смесь. Частью этого процесса является интегрированная система дозирования, которая вводит пероксид во время процесса смешивания, чтобы гарантировать, что гранулят однородно смачивается.

Двухвинтовые экструдеры были выбраны для производства PE-Xa труб благодаря их способности обеспечивать превосходное смешивание и безопасную гомогенизацию без перегрева. Экструдеры Weber, работающие в чрезвычайно низких температурах и с короткими технологическими периодами, помогают избегать любого разложения пероксида в экструдере.

Практика эксплуатации этих экструдеров позволила оптимизировать конструкцию винтов с низким коэффициентом трения и минимальными мертвыми зонами. На самом деле производители могут выбирать из различных конструкций винтов. Машины имеют оптимизированную геометрию матричной головки, защищенной особым покрытием.

Полиэтилен BorPEX HE1878E был разработан специально, чтобы стать быстродействующим решением для экструдеров Weber, объединенных с инфракрасной перекрестно-армирующей технологией Crosslink Finland. Поставляемый в виде порошка, он демонстрирует хорошо сбалансированную молекулярную массу и более высокую текучесть, чем традиционные смолы PE-Xa, а также сочетание других существенных преимуществ, таких, как эффективное смешивание и высокую концентрацию поперечных связей.

Позже специалисты Borealis разработали состав BorPEX HE1878E-C2, стопроцентно получаемый в виде мини-пеллет, к которому для производства труб PE- Xa нужно только добавить пероксид. Мини-пеллеты легки в обращении и помогают забыть о различных проблемах, вызываемых пылью, в том числе и о проблемах безопасности.

Труба армируется сразу же после ее появления из головки экструдера путем высокоэнергетического нагрева коротковолновой инфракрасной радиацией. Специальное инфракрасное решение по обогреву основано на использовании длин волны света, проникающего через стенку трубы. При этом армируется вся стенка сразу. Этот процесс позволяет сокращать время прогрева и включает специальные вакуумные методы калибровки трубы.

В результате трубы с внешними диаметрами до 32 миллиметров могут быть произведены на скоростях работы линии до 25 метров в минуту, с низким нормативным количеством отходов и продолжительным циклом непрерывного производства. Эксплуатировать экструдер можно непрерывно без простоев на уборку.

Ciba является опытным производителем добавок для пластмассовой промышленности и обеспечивает широкую информированность промышленников, выпускающих трубы. Стабилизация обеспечивает хорошую защиту полимера во время процесса формования трубы, кроме того, позволяет трубам соответствовать всем требованиям по охране окружающей среды в течение всего срока эксплуатации в системе горячей воды.

AkzoNobel является всемирно известным производителем органических пероксидов и предлагает наиболее широкий диапазон пероксидов для всех отраслей промышленности. Что же касается производства PE-Xa труб, то в данной области специалисты AkzoNobel с самого начала участвовали в разработке и точной настройке параметров высокооэффективных пероксидов поперечного соединения. Без сомнения, важные аспекты безопасности всегда играли в этих событиях самую значимую роль.

Игорь ПРИВАЛОВ