Extrusion Russian Edition 4-2022

15 ЭКСТРУЗИЯ 4/2022 КОМПАУНДИРОВАНИЕ М акроскопические механические свойства пенопластов складываются из сложного взаимодействия характери- стик материала используемого полимера и имеющейся ячеи- стой структуры [LPR06]. В свою очередь, характер ячеистой структуры во многом обусловлен технологическими и рецеп- турными параметрами, поскольку пористая структура фор- мируется лишь на этапе переработки и охлаждения [Hen17]. В зависимости от производственной технологии и параме- тров можно получить различные ячеистые структуры. Один из популярных способов производства вспененных пластмассовых заготовок в промышленных масштабах — это экструзия пенопластов с применением физических вспени- вающих агентов. Данная технология предусматривает до- бавление вспенивающего агента в полимерный расплав в экструдере с последующим вспениванием за счет резкого падения давления на выпускном отверстии экструдера. Чаще всего этот способ используется для изготовления листов из пеноматериала (толщиной > 5 мм), например для теплоизо- ляции зданий и тонких вспененных пластиковых пленок, которые служат среди прочего в качестве напольной подлож- ки (шумоизоляция) или упаковочного материала [LPR06]. Для достижения плотности материала менее 50 кг/м 2 ис- пользуются такие физические вспенивающие агенты, как например CO 2 , N 2 или пропан [Eav04]. Качество заготовки из пеноматериала, как правило, оценивается по полученной внутренней структуре. В расчет принимаются такие параме- тры, как размер, распределение и ориентация ячеек, однород- ность этих свойств и плотность пеноматериала [CM17, Eli03]. В силу большого числа важных технологических факторов влияния окружающей среды в ходе экструзии пенопластов практически невозможно избежать определенного разброса в отношении качества изготовленных деталей. Так, в случае экструзии пенопластов влияние типичных колебаний экс- трузионного процесса выражено намного более явно, по- скольку, например, температура расплава воздействует не только на его вязкость, но и на растворимость вспенивающих агентов в расплаве [Hen17]. Сложности контроля качества пеноматериалов В настоящее время на рынке отсутствуют методы изме- рения, которые легко интегрировались бы в процесс, обе- спечивая измерение важных для контроля качества пара- метров в режиме реального времени, и при этом отвечали бы промышленным требованиям, предъявляемым к техно- логической интеграции и экономичности [CM17]. Возмож- ность оперативного реагирования на изменения в ячеистой структуре в ходе производства требует быстрой регистрации качественных характеристик. При текущем уровне развития техники свойства, важные для оценки качества изделия из Поточный анализ и классификация ячеистых структур Специалисты немецкого Института по переработке пластмасс (IKV) предложили метод контроля характеристик ячеистых структур, который можно интегрировать в процесс производства и обеспечить экономичное измерение важных для контроля качества параметров в режиме реального времени. Кристиан Хопманн, д.т.н., профессор, заведующий кафедрой переработки пластмасс Рейнско-Вестфальского технического университета Ахена, директор Института по переработке пластмасс (IKV ) в промышленном и ремесленном производстве при Рейнско-Вестфальском техническом университете Ахена Лукас Зайферт, магистр естественных наук, научный сотрудник IKV, направление «Экструзия/ управление качеством на базе данных» Николас Райнхардт, магистр естественных наук, научный сотрудник IKV, направление «Экструзия пенопластов» Мальте Шен, магистр естественных наук, IKV, глава отделения технологий экструзии и переработки каучуков