Производство пластиковых труб из вторичного ПНД, ПВХ и других видов сырья

Современные технологии строительства предполагают быстрые темпы работ и универсальность материалов.

Это касается фундаментальных застроек, отделки и проведения коммуникаций.

На всех этапах не обойтись без пластмасс. Воду и электричество подводят по пластиковой трубе, отопление в квартирах прокладывают по ней же.

Всех аспектов применения серых полимерных труб не перечислить. Они универсальны, доступны и технологичны. Примечательно, что для изготовления труб могут использоваться даже отходы пластикового мусора,  который выбрасывается тоннами ежедневно.

О возможности придания второй жизни использованным полимерам пойдет речь в этой статье.

Виды труб и фитингов из полимерной вторички

Существует огромное количество видов пластиковых труб. Они уверенно потеснили металлические, чугунные и другие аналоги.

Модификация структуры и материала позволяет работать трубам как в агрессивных средах, так и в условиях большого градиента температур. Но здесь речь идет о чистом пластике.

В нашей стране законодательством и нормативно-технической документацией запрещается использовать вторичный пластик в производстве некоторых видов полиэтиленовых, полипропиленовых и других труб и фитингов (например, для питьевой воды).

Но есть большой сегмент рынка трубной продукции, где можно работать на любом виде полимерного сырья, среди которых:

• трубы для канализации — они могут упрочняться за счет увеличения толщины стенки, поэтому здесь можно рассмотреть даже полимерные смеси различного состава;
• трубы технические — эти изделия используются в прокладке кабелей для защиты от воздействия почвенных пород;
• дренажные трубы — прокладывают при организации систем водостоков;
• гофрированные трубы — также применяются в качестве внешней защиты электрокоммуникаций на неответственных участках (особенно при прокладке под землей).

Полимерное сырье

Непростая задача — подобрать максимально похожие по составу изделия из пластика для дальнейшей работы.

Среди широкого многообразия полимерных отходов можно выделить следующие группы сырья:

1. Полиэтилен (ПЭ). Он бывает двух видов — полиэтилен высокого (ПВД) и низкого давления (ПНД). Принципиальное отличие состоит в эластичности. ПВД более гибкий, податливый и морозостойкий. ПНД наоборот тверже, жестче и несколько хуже держит мороз. Чаще всего при производстве пластиковых труб используют их комбинации. Так и во вторичной трубе можно подбирать состав в зависимости от предпочтений по свойствам. Меняя соотношение ПНД/ПВД, можно регулировать эксплуатационные характеристики технических труб.
2. Полипропилен. Универсальный материал для экструзии трубного профиля. Как правило, в смеси пластиковых отходов присутствуют гомо- , блок- и рандом-сополимеры полипропилена. Но они достаточно близки по свойствам, кроме того, их смеси хорошо перерабатываются в различных пропорциях без потери качественных характеристик.
3. Поливинилхлорид (ПВХ). Так же относится к универсальному сырью для пластиковых труб. С ПВХ труднее работать, так как он нуждается в дополнительной стабилизации и очень быстро теряет свои свойства при экструзии. Изделия из вторичного ПВХ будут крайне недолговечны. Тем не менее, вторичный ПВХ часто добавляют в состав канализационных труб.

Технология изготовления

Принципиально технологический процесс формовки на заводах полиэтиленовых, полипропиленовых труб из переработанного материала мало чем отличается от их производства из первичного сырья.

Основное отличие заключается в стадии подготовки полимерных отходов и приведения их к удобному для дальнейшей экструзии виду.

Далее рассмотрим все этапы технологического процесса производства полимерных труб и фитингов из вторичного пластика, оборудование, которое понадобится на каждой стадии, а также особое внимание уделим некоторым особенно важным моментам.

Стадии производства и необходимое оборудование

Основными этапами технологического процесса являются:

1. Подготовка вторичного сырья. Отслужившие свой срок пластиковые изделия необходимо очистить от загрязнений, рассортировать и измельчить. Сортировка, пожалуй, играет самую важную роль при определении фактора качества готовой трубы, поскольку однородный материал будет прочнее и долговечнее. Из оборудования потребуются: дробилка, линия мойки флотационная и гидроциклон, сушилка.
2. Грануляция отходов. При производстве погонажных изделий без этого этапа не обойтись. Работать на дробленке при непосредственной экструзии трубы практически невозможно, ведь конструкции шнека на трубном экструдере не предполагает работу на разнородной фракции сырья. Грануляция имеет еще одно преимущество — возможность ввести несколько технологических добавок в состав (стабилизаторы, мел и красители).
3. Экструзия трубы — финальный этап производства. Для формирования трубы необходим экструдер одношнековый, оборудованный фильерой соответствующего профиля, а также калибратор и другое вспомогательное оборудование. Некоторые европейские производители устройств предлагают станки, предназначенные для работы с разнотипным сырьем (т.е. и для вторичного пластика тоже), но они достаточно дорогостоящие.

Процесс экструзии

В этом разделе хотелось бы заострить внимание на ключевых моментах, которые при работе с вторичным пластиком непосредственно повлияют на качество готовой трубы.

Для того, чтобы процесс был воспроизводимым, нужно соблюдать следующие правила:

1. Применять максимально однородное сырье. Это, пожалуй, самая главная рекомендация. Сортировка отходов по составу пластика поможет предотвратить брак готовой трубы.
2. Сушить дробленку. Измельченный и отмытый от загрязнения пластик необходимо просушивать, чтобы исключить дефект порообразования в трубе.
3. Использовать вакуум. На всех стадиях и грануляции, и экструзии вакуум обязателен. Так удастся получить однородную стенку трубы без скачков по толщине.
4. Использовать сетки фильтрации расплава. Отходы пластика содержат много посторонних включений, которые нужно отсеивать.
5. Подбирать добавки. На чистом восстановленном полимере проблематично создать хороший продукт. Здесь не обойтись без термостабилизаторов и антиоксидантов, также может потребоваться светостабилизатор (если предполагается эксплуатация под солнцем).

Ориентировочная цена производственной линии

Здесь стоит рассмотреть цены непосредственно на линии из экструдера и вспомогательного оборудования для производства пнд, пвх и других труб, поскольку эти технологические единицы являются основными.

Ознакомиться с ориентировочной стоимостью линий по подготовке пластиковых отходов можно в соответствующих разделах по оборудованию в этой статье.

Лидерами на российском рынке являются представители китайских компаний. Широко представлены также европейские модели. Для производителя с минимальным опытом свой  выбор стоит остановить на станках азиатского производства.

В цену линии обычно входят:

• экструдер (одношнековый или двушнековый);
• фильера (заданного диаметра);
• калибратор;
• охлаждающие, тянущие и режущие устройства.

Такой широкий разброс цен объясняется различной производительностью станков. Условно более дорогие машины выпускают за час больший объем готовой продукции (в погонных метрах) и являются более автоматизированными в управлении.

Представленное оборудование достаточно универсально и может применяться для производства полиэтиленовых и других труб различного диаметра, а также для выпуска других погонажных изделий.

Видео по теме

Процесс изготовления полимерной трубы из вторичной гранулы показан на видео:

Вывод

Выгода при производстве трубных изделий из вторичного сырья очевидна. Пусть на трубы из вторичного пластика приходится  небольшой по ассортименту сегмент рынка, зато он более существенный по объему. В период массовых застроек и прокладки коммуникаций постоянно требуются трубы, которые вполне могут быть изготовлены из полиэтиленовой и прочей вторички.