Полимерпесчаные изделия, состав, технологии производства, виды получаемой продукции

Полимерпесчаные изделия-это инновационная замена традиционных строительных материалов. Они обладают комплексом уникальных свойств, главные из которых это меньшая плотность, высокая износостойкость, длительный срок службы и высокая стойкость в агрессивных средах. При их производстве могут использоваться пластиковые отходы или вторичные полимерные гранулы.

Состав полимерпесчаных смесей

Полимерпесчаные изделия-это одно из многочисленных направлений композиционных материалов на основе пластиков. В их составе содержится 22-27% полимерных материалов, 60-75% песка и до 3% добавок (пигменты, пластификаторы, стабилизаторы).

Используют чистый просеянный песок с дисперсностью менее 3 мм, не содержащий пылевидных и глинистых частиц, которые снижают адгезию полимерных материалов к поверхности частиц песка.

В случае повышенной влажности песка проводят его предварительную сушку, так как испарение влаги при формовании изделий снижает их прочностные характеристики из-за роста пористости. В качестве полимеров чаще всего применяют полиэтилен, полипропилен, полиэтилентерефталат, АБС-пластики. Причем, в качестве сырья можно использовать гранулы вторичных пластмасс или дробленные пластиковые отходы.

В отличие от производства вторичных пластмасс здесь не требуется глубокая очистка полимерных отходов. В качестве связующего можно даже использовать смесь различных пластиков, имеющих близкие температуры размягчения.

Для увеличения подвижности полимерпесчаной смеси используют небольшие количества (1-2%) пластификаторов. В качестве пластификаторов чаще всего применяют дибутилфталат или диоктилфталат. В состав композитов также вводят атмосферостойкие пигменты. Они обеспечивают равномерную окраску полимерпесчаных изделий в заданные цвета.

Технологии подготовки композитов и применяемое оборудование

Технология производства полимерпесчаных композитов включает следующие стадии.

Дробление полимерного сырья

Измельчение пластиковых отходов. Для этого подходят радиальные дробилки, позволяющие измельчать любые отходы пластмасс. В зависимости от конкретной модели производительность составляет от 100 до 1000 кг/час. В случае применения вторичных полимерных гранул данная операция не используется.

Смешение

Для смешения компонентов можно использовать даже простой гравитационный смеситель (бетономешалку). Однако, она не обеспечивает высокую производительность, требует ручного перегруза продуктов и не обеспечивает качественного смешения. От степени перемешивания композиции зависит качество готовой продукции.

Поэтому целесообразно использовать смесители непрерывного действия с бункером и конвейером для обеспечения непрерывной работы линии по производству полимерпесчаных изделий. Чем более однородной получается масса в результате смешения, тем выше прочностные характеристики и внешний вид готовой продукции.

Нагрев смеси до температуры размягчения полимеров

Нагрев проводят в агрегате предварительного нагрева (АПН) или экструдере при температуре 220-250 град. С до получения однородной пластичной композиции. При использовании пластификаторов температуре прогрева можно снизить до 200-220 град. С. Разогретая масса перемещается шнеком. При этом происходит удаление влаги и дегазация композиции, необходимые для получения высококачественных изделий. Готовая масса через профилированное отверстие экструдируется в пресс-форму. Количество композита в ней контролируется весовым дозатором.

Прессование готовых изделий

Прессование осуществляют на гидравлическом прессе с усилием прессования от 60 до 400 тонн. Чем больше мощность пресса, тем выше производительность технологической линии и изделия больших геометрических размеров можно производить.

После прессования изделия оставляют на 24 часа для охлаждения и набора прочности, после чего перемещают на склад готовой продукции.

Виды получаемой продукции

Полимерпесчаные изделия и технология их производства недорогие, поэтому пользуются большой популярностью на рынке строительных материалов. Из них изготавливают следующие виды продукции.

Тротуарная плитка

Полимерпесчаная плитка дороже традиционной бетонной, но превосходит ее по комплексу характеристик. Она имеет на 30% меньшую плотность, в 6-7 раз меньшую истираемость, высокую морозостойкость и стойкость к агрессивным средам. Срок службы таких изделий превышает 50 лет. По цветовой гамме полимерпесчаные плитки также значительно превосходят бетонные аналоги.

Благодаря высокой химической стойкости и легкому удалению загрязнений такая плитка незаменима для создания автомобильных парковок и автозаправочных станций. Высокие декоративные свойства делают ее очень перспективной для ландшафтного дизайна. Немаловажным достоинством является, что такая плитка не впитывает влагу и не скользит.

Кроме плитки изготавливают бордюры, водосточные желоба, ступени и другие аксессуары.

Колодцы для канализации и септиков, кольца и люки

Благодаря химической стойкости и более низкой плотности полимерпесчаные кольца активно вытесняют бетонные при сооружении канализационных колодцев и септиков. Особо широко этот материал используется при изготовлении крышек для колодцев. Здесь основными преимуществами являются низкая плотность, долговечность и широкая цветовая гамма. Такие люки значительно дешевле чугунных аналогов.

Черепица

Полимерпесчаная черепица по комплексу характеристик не уступает керамической. Однако, она дешевле, меньше весит и обладает высокой прочностью к ударным воздействиям. Она практически не бьется при транспортировке. Более просто монтируется, по ней можно спокойно ходить без риска разрушения материала. Благодаря меньшему весу создает меньшую нагрузку на кровлю.

Водосливные лотки и решетки

Стойкость к ударным нагрузкам и высокая стойкость к атмосферным воздействиям обуславливает широкое применение полимерпесчаных водостоков, лотков и решеток. Наличие различных пигментов и красителей в их составе обеспечивают широкую цветовую гамму этих изделий.

Заборы, колпаки, парапеты, элементы садовой ограды

Благодаря высокой подвижности  при прессовании из полимерпесчаной массы можно получить продукцию, отличающуюся сложными формами и высокими декоративными показателями (элементы садовой ограды, колпаки для защиты кирпичных столбов, парапеты для кирпичной кладки и др.). Их использование позволяет значительно расширить возможности садового дизайна.

Другие области применения полимерпесчаных изделий

Такие изделия используются также в качестве фасадной плитки и фасадных панелей, панелей для отделки цоколей. Из них изготавливают городскую и парковую уличную мебель. Видео об изготовлении из песка и пластика городских скамеек в Хабаровске представлено на странице «Утилизация пластиковых отходов с получением строительных материалов».

Достоинства и недостатки полимерпесчаных изделий

Это современные инновационные строительные материалы, обладающие целым комплексом достоинств:

• срок службы превышает 50 лет;
• высокая прочность, стойкость к ударным нагрузкам;
• в отличие от бетонных аналогов не образуют пыли;
• высокая износостойкость (в 6-10 раз выше аналогов);
• стойкость к агрессивным средам (кислоты, щелочи, масла, нефтепродукты);
• влагостойкость, практически не впитывает воду;
• устойчивость к действию коррозии, плесени, грибков;
• атмосферостойкость, возможность применения в условиях Крайнего Севера при температурах до минус 55 град. С;
• легкость монтажа;
• экологичность (не выделяет вредных веществ, возможность 100%-ной переработки).

  

   

  В качестве недостатков необходимо отметить более высокую стоимость по сравнению с аналогами из бетона и более высокий коэффициент термического расширения.

  Заключение

  Я стараюсь рассказать о технологиях и материалах, которые можно получить при использовании отходов. Напишите в комментариях о чем бы вам хотелось еще узнать:

• о финансовой оценке рентабельности утилизации отходов с получением продукции (бизнес-план по организации производства);
• о конкретных производителях продукции, представленных на рынке;
• о производителях оборудования для выпуска такой продукции.