Как производят ПВХ?

Основным компонентом сырья для производства оконных пластиковых профилей является поливинилхлорид (ПВХ). Чтобы получить жесткий ПВХ, на химических предприятиях обеспечивают процесс полимеризации винилхлорида. Сырьем для синтеза винилхлорида служат нефтепродукты и каменная соль. Жесткий ПВХ в виде белого порошка или мелких гранул используется непосредственно для изготовления профиля методом экструзии (вытягивания профиля из расплавленной массы). Для производства оконных ПВХ-профилей требуется сложное и дорогостоящее оборудование, главными элементами которого являются экструдер и фильера (головка экструдера), где производится пластификация и формовка профиля.



При подготовке нужной композиции для производства оконного профиля в определенных пропорциях в ПВХ добавляются необходимые стабилизаторы, красители, модификаторы, пластификаторы, антистатики, смазки и прочие добавки.

Красители обеспечивают профилям стойкость к атмосферным воздействиям и яркость; в качестве красителя используют двуокись титана. Модификаторы улучшают характеристики ударной вязкости, а стабилизаторы предотвращают деструкцию ПВХ в ходе переработки в готовые изделия. Смазки улучшают текучесть ПВХ, предотвращают прилипание смеси к нагретым поверхностям экструзионного инструмента и оборудования.

Производство оконного профиля осуществляется методом экструзии. Экструзия – это непрерывный процесс по выдавливанию предварительно нагретой массы полимера через отверстия определенной формы в фильере.

Линия производства оконного профиля состоит из экструдера, фильеры, калибрационного стола, тянущего устройства, пилы для профиля и механизмов маркировки, укладки и нанесения защитной пленки на готовую продукцию (профиль). Экструдер обеспечивает плавление смеси и непрерывную подачу расплава под определенным давлением. Фильера и калибратор придают необходимую форму массе расплава, а тянущее устройство, обеспечивая оптимальное усилие, вытягивает с постоянной скоростью профиль из калибратора. В свою очередь пила обеспечивает резку профиля необходимой длины.



Экструзионное оборудование и оснастка для производства оконного профиля стоит весьма дорого, а сам процесс экструзии требует высокой квалификации обслуживающего персонала.

Чтобы переработать порошок ПВХ в изделие с определенными эксплуатационными качествами, к порошку добавляется рецептура аддитивов: стабилизаторы, смазки, наполнители, красители, модификаторы.

Переработка ПВХ в готовое изделие производится при повышенных температурах – более 120°С. В этих условиях ПВХ деструктирует с выделением газообразного хлористого водорода. Для предотвращения этого процесса в рецептуру вводят стабилизаторы. В качестве стабилизаторов применяются неорганические и органические соединения свинца, кадмия, бария, олова, кальция и цинка.

Применение смазок необходимо для нормального протекания процесса экструзии ПВХ-профиля. Внутренние смазки увеличивают текучесть ПВХ при переходе его в вязко-текучее состояние, а внешние предохраняют смесь от прилипания к горячим металлическим частям оборудования.

Что касается применения красителей, то универсальным красящим пигментом с высокой разбеливающей способностью является двуокись титана. Именно этот пигмент придает белым профилям яркость и способствует максимальной атмосферостойкости ПВХ-профиля в процессе наружного применения.



В свою очередь применение наполнителей позволяет достигать экономии ПВХ. С этой целью в рецептуру добавляется специально обработанный мел. Важно сказать, что использование необработанного мела вызывает быстрый абразивный износ металлических частей дорогостоящего экструзионного оборудования.

Модификаторы служат для придания готовым изделиям из ПВХ ударной прочности. Также в небольших и строго рас- считанных количествах в рецептуру поливинилхлоридной смеси вводятся дополнительно антистатики, антипирены, пластификаторы и иные вспомогательные добавки. Следует отметить, что для достижения высокого качества профиля и долговечной работы оборудования нужно строго соблюдать рецептуру, рекомендованную фирмой-поставщиком этого оборудования, а также технологические режимы, такие как температура, давление и скорость экструзии.

В настоящее время производители ПВХ-профиля готовят смесь двумя способами. Первый заключается в том, что ПВХ смешивается с компаундом «все в одном», в состав которого входят все необходимые аддитивы для стабилизации и переработки. Второй способ – это смешение всех компонентов по отдельности. Подбор рецептуры производится методом проб и ошибок и зависит от квалификации химиков-технологов.