Облицовочные полистирольные плитки
Определение и свойства. В качестве отделочного стенового материала применяют также полистирольные облицовочные плитки, имеющие вид пластинок прямоугольной формы. Квадратные плитки вырабатывают двух размеров: 100X100 мм при толщине 1,25 мм и 150X150 мм при толщине 1,35 мм. Прямоугольные плитки изготовляют в виде параллелепипедов большого размерного ассортимента: 100X20X1,25; 100X50X1,25; 150X20x1,35 и 150Х75Хl,35 мм. Выпускают также сдвоенные плитки 200Х100Х1,35 мм, имеющие декоративный (ложный) шов. Такая плитка, имитирующая четыре плитки размером 100×50 мм, дает значительную экономию трудовых затрат на облицовке. Отклонения от указанных размеров по длине и ширине допускаются ±0,5 мм и по толщине ±0,2 мм.
На оборотной стороне плиток по их краям имеется бортик высотой 0,25 мм, шириной 5 мм и бороздки высотой 0,12 мм, образующие сетку со сторонами 3 мм. Наличие этих неровностей резко увеличивает прочность сцепления плиток с поверхностью стены, покрытой слоем мастики. Качество лицевой поверхности плиток определяют визуально путем осмотра на расстоянии 1 м от глаза при вертикальном положении плитки.
Лицевая сторона плиток должна быть гладкой и глянцевой, с равномерной окраской. Во избежание затемнения мастикой плиток светлых тонов они не должны просвечивать. Допускается некоторая выпуклость лицевой поверхности плиток, причем стрела прогиба не должна превышать 0,5 мм при размере плиток 100Х100 мм и 0,8 мм при размере 150X150 мм, а мелких заполированных царапин допускается не более двух на площади 100 см².|
Размеры плиток проверяют металлическим измерительным инструментом, гарантирующим точность измерения до 0,1 мм; толщину определяют с каждой стороны плитки толщиномером. Прямоугольность плиток проверяют угольником — шаблоном, а стрелу прогиба измеряют калибром, определяя наибольший зазор между поверхностью плитки и ребром металлической линейки, поставленным по диагонали плитки.
Для определения степени непросвечиваемости плитки кладут на черно-белую шахматную доску со стороной полей 50 мм: если черные поля не просвечивают через плитку, то она считается выдержавшей испытание.
Трещиностойкость определяют, помещая тщательно осмотренные плитки в сосуд с керосином, где их выдерживают в течение 5 мин в проволочных кассетах. После указанного времени плитки извлекают из керосина и выдерживают на воздухе при 15—25° в течение 30 мин, затем вытирают хлопчатобумажной тканью и осматривают невооруженным глазом (микротрещины, видимые лишь в микроскоп, в расчет не принимают). Это испытание проводят на пяти плитках, взятых из одной партии.
Высокая прочность полистирола, легкая его окрашиваемость в любой цвет (в том числе и в светлые тона), очень высокая степень водонепроницаемости позволяют считать плитки из него хорошим материалом для облицовки стен в помещениях с влажностным режимом и с повышенными санитарно-гигиеническими требованиями.
Теплостойкость по Мартенсу полистирольных облицовочных плиток должна быть не менее 80°, водопоглощение за 24 ч — не более 0,1%, удельная вязкость — не менее 15 кГ·см/см², предел прочности при изгибе — 600—700 кГ/см². Объемная масса полистирольных плиток находится в пределах 1070—1100 кг/м³.|
Горючесть и низкий показатель удельной ударной вязкости полистирольных плиток снижают их ценность как строительного материала и ограничивают сферу применения.
Сырье. Основным сырьем для изготовления полистирольных облицовочных плиток является полистирол или сополимеры стирола. Обычно применяют блочный или эмульсионный гранулированный полистирол. В качестве наполнителей, повышающих теплостойкость плиток, делающих их непрозрачными и снижающих их стоимость, применяют каолин, тальк и другие порошкообразные материалы.
Тальк является продуктом механического измельчения горной породы — талькита с частицами чешуйчатого строения. Тонкость помола талька должна быть такой, чтобы остаток на сите № 0090 не превышал 2%. Влажность талька в момент применения не должна превышать 0,5%.
Для окраски полистирольных облицовочных плиток в разные цвета (преимущественно светлых тонов) применяют различные минеральные и органические красители.
Производство полистирольных облицовочных плиток. Такие плитки изготовляют способом литья под давлением на специальных литьевых машинах, хорошо механизированных и автоматизированных. Весь процесс производства можно разделить на три этапа: 1-й — дозировка и подготовка компонентов смеси полимерного материала с наполнителями и красителями, 2-й — обработка композиции в литьевых машинах и формование плиток в литьевых формах, 3-й — охлаждение готовых изделий, выемка их из форм, разбраковка и упаковка плиток.|
Режим литья под давлением для термопластичных материалов, т. е. величина давления, температура в рабочих зонах машины, продолжительность выдержки изделий в пресс-форме под давлением, зависит от многих факторов, важнейшим из которых является состав полимерной композиции. С учетом состава композиции, а также величины вырабатываемых изделий следует подбирать оптимальные параметры работы литьевых машин, что обычно и предусматривается техническими условиями на вырабатываемые изделия.
Взаимосвязь установленных параметров можно проследить на следующих примерах. Величина давления, под которым расплав композиции подается в пресс-форму, зависит не только от вязкости массы при температуре прессования, но также от конструктивных особенностей пресс-формы — размеров и формы литниковых каналов и ее объема.
Давление нужно повышать с уменьшением сечения литниковых каналов и с увеличением их длины для преодоления трения массы о стенки каналов. Чем выше температура формования данного изделия, тем меньше будет вязкость материала и, следовательно, давление можно уменьшить.
Температурный режим формования устанавливают с учетом тепловых свойств перерабатываемой композиции, прежде всего температуры перехода ее в пластичное состояние. Во всех случаях необходима возможно высокая температура, что обеспечивает лучшую пластичность массы, позволяет уменьшить давление и получать изделия без следов внутренних напряжений. Однако не следует забывать, что повышение температуры выше определенного предела может привести к деструкции полимера.|
Длительность выдержки изделий в пресс-форме литьевой машины зависит в основном от температуры формуемой массы, температуры пресс-формы и объема прессуемого изделия.
Качество полистирольных плиток может резко снижаться при наличии избыточной влаги и летучих продуктов в исходной композиции, так как они являются причиной образования пузырей, усадочных раковин и других дефектов в готовых плитках. Поэтому композицию перед переработкой ее в литьевой машине необходимо высушить для удаления остаточного количества влаги и летучих.
Нормальное содержание влаги и летучих продуктов в высушенной композиции перед ее переработкой не должно превышать 1,5—2%. Сушат пресс-массу в сушилках при температуре не выше температуры размягчения полимерного связующего, т. е. в пределах 60—90°.
Конструкции литьевых машин, применяемых у нас для переработки полимерных материалов, весьма разнообразны. Все типы литьевых машин можно классифицировать по следующим признакам: по управлению — на автоматические, полуавтоматические и ручные; по системе привода — на механические (или электромеханические), гидравлические, гидромеханические, пневматические и пневмогидравлические; по положению плоскости разъема пресс-формы и инжекционного цилиндра — на горизонтальные, вертикальные и угловые; по количеству инжекторных цилиндров — на одно- и многоцилиндровые; по конструкции инжекторного устройства — на поршневые и червячные (шнековые).|
Основной характеристикой литьевых машин служит производительность за цикл работы, т. е. максимальный объем пресс-композиции, подаваемой в пресс-форму за один рабочий ход плунжера. Производительность современных литьевых машин за 1 цикл составляет от 50 до 24 000 см³. В производстве полистирольных плиток используют небольшие литьевые машины с объемом формования от 63 до 250 см³. Чаще всего применяют горизонтальную литьевую машину ЛМ-50. Последние цифры показывают, что производительность ее за один цикл (один рабочий ход плунжера) составляет 50 см³. На рис. 22 показан схематический вид такой машины с поршневым механизмом впрыска.
(рис. 22) Литьевая горизонтальная машина марки ЛМ-50: 1 — установочная плита; 2 — станина; 3 — затвор; 4 — сопло; 5 — инжекционный цилиндр; 6 — торпеда; 7 — приемная камера; 8 — дозирующее устройство; 9 — плунжер; 10 — загрузочный бункер; 11 — шток; 12 — цилиндр блока впрыскивания; 13 — поршень; 14 — цилиндр блока замыкания пресс-формы; 15 — гидравлический привод; 16 — масляный бак; 17 — ось качания цилиндра 14
Для получения полного литьевого агрегата к этой схеме следует добавить два производственных узла — сушильную камеру для подсушки полимерной композиции перед обработкой и ножевую дробилку для измельчения и гранулирования компонентов смеси и отходов производства.
У машины ЛМ-50 максимальная площадь одной отливки 160 см², производительность 6 кг/ч, скорость впрыскивания 47 мм/сек, максимальный ход поршня впрыска 18 см, удельное давление на расплав композиции 1500 кГ/см², потребляемая мощность 7,6 квт, в том числе для электропривода 5,5 и для электрообогрева 2,1 квт. Вес литьевой машины (без подсобных узлов) 3000 кг. Схема литьевой машины ЛМ-50 показана на рис. 23.
(рис. 23) Схема литьевой машины ЛМ-50|
Полистирол в виде гранул, в смеси с порошкообразным наполнителем (или без такового) и красителем засыпается в бункер 1, откуда через дозирующее устройство 2 порция попадает в левую холодную часть цилиндра 3, в то время как плунжер 4 находится в крайнем левом положении. Когда материал засыпан и дозирован, плунжер начинает двигаться, проталкивая массу в правую часть цилиндра, обогреваемую электроустройством 5. Температура нагревания контролируется термометром 6.
При возвратно-поступательном движении плунжера в нагреваемую зону цилиндра поступает новая порция массы, тогда как разогретый материал, переходя в пластическое состояние, проталкивается сердечником 7 в сопло 8. В этот момент специальный механизм сдвигает подвижные плиты 10 и 13, которые сжимают обе половины пресс-формы — пуансон 11 и матрицу 12, а затем и пружины 9.
Сомкнутая пресс-форма прижимается к соплу цилиндра литьевой машины, после чего следует очередной рабочий ход плунжера, под давлением которого масса, проходя по литниковым каналам, заполняет оформляющую изделие полость охлаждаемой пресс-формы и быстро отверждается в результате охлаждения.
По окончании выдержки, необходимой для охлаждения и полного отверждения отформованных плиток, происходит разъем пресс-формы и готовая плитка, выталкиваемая из матрицы толкателем 14, попадает в приемник. Процесс формования полистирольных плиток длится 20—25 сек.|
Пресс-формы наполняются жидким расплавом при давлении 600—800 кГ/см². Вследствие больших нагрузок на пресс-формы все их основные детали — матрицы, пуансоны и выталкиватели — изготовляют из высокоуглеродистых прочных сталей марок IIIХ15 и Х12М. Для повышения эксплуатационных качеств пресс формы все ее детали закаливают и хромируют. Поверхности пресс-формы, оформляющие верхнюю (лицевую) сторону плитки, обязательно полируют, что обеспечивает хороший внешний вид облицовочных плиток.
Все отходы производства в виде литниковых остатков и бракованных плиток подвергают повторной обработке. Для этого их очищают от загрязнения, сортируют по цветам, измельчают и добавляют в нормальную пресс-композицию в количестве 10—20%.
Литьевые машины серии ЛМ в настоящее время следует считать несколько устаревшими, хотя их имеется немало на наших предприятиях. В шестидесятых годах начался промышленный выпуск литьевых автоматов серии ТП. Этот тип машин отличается от серии ЛМ большей максимальной площадью отливки, меньшим удельным давлением в цилиндре узла впрыска, в 2 раза большей скоростью впрыскивания, применением более эффективных гидроприводов и сниженным весом машины.
Главной деталью литьевой машины любой конструкции является литьевая форма. Основное отличие литьевых форм от пресс-форм — это отсутствие загрузочных камер, которые вынесены в другие узлы литьевых машин. Замыкается форма до начала оформления изделия. Для быстрейшего охлаждения в теле формы имеются специальные каналы, по которым циркулирует холодная вода. Расплав композиции поступает в литьевые формы через каналы, которые по своему назначению делятся на центральный литниковый, разводящие и впускные.|
Технологические особенности литья под давлением, обеспечивающие выпуск высококачественных изделий, следующие: текучесть термопластичной массы, температура массы, регулируемая температурой обогревательного цилиндра, температурный режим формы, давление как в цилиндре, так и в форме, регулирование продолжительности производственного цикла.
При изготовлении полистирольных облицовочных плиток на литьевых машинах любых типов могут появляться дефекты, снижающие качество изделий и даже превращающие их в брак. Так, в результате недолива расплава в форму получается неполное оформление изделия. Это может происходить при расстройстве дозирующего узла машины или недостатке расплава, не поступающего в форму вследствие различных причин — недостаточной температуры и, следовательно, пониженной текучести расплава, низкой температуры самой формы, а также при засорении литникового или разводящих каналов.
Расстройство дозировочного узла может вызывать и переливы расплава в форму, в результате чего образуется рубец (грат) в месте смыкания формы. Перелив возникает также при перегреве расплава, что резко повышает его текучесть, перегреве формы, а также при недостаточной плотности прилегания матрицы к пуансону.
Внутренние пустоты (пузыри) и вздутия на поверхности плиток появляются при повышенной влажности или повышенном содержании летучих в подготовленной к переработке полимерной композиции. Образующиеся при высокой температуре переработки пары и газы вспучивают поверхностную пленку и образуют пузыри в теле плитки. К этому же приводит и перегрев расплава, вызывающий частичную деструкцию полимера, сопровождающуюся выделением газа; поверхностные вздутия появляются также при недостаточном охлаждении изделия в форме. При значительном содержании влаги в литьевом материале могут расслоиться готовые изделия.|
Перегрев массы вызывает повышенную усадку материала — на поверхности плиток образуются значительные углубления, так называемые усадочные раковины. Следует помнить, что полистирол, нагретый до 230°, увеличивается в объеме на 9%.
Раковины могут появляться также в результате недостаточного поступления расплава в форму, а также из-за неравномерного распределения температуры в самой форме, вызывающего неравномерное остывание изделия.
В некоторых случаях на изделиях могут появиться линии спая отдельных потоков. Эти линии, называемые стыковыми швами, резко снижают механическую прочность изделия в месте спая. Причиной образования стыковых швов является сниженная против нормы температура расплава или формы, недостаточное удельное давление расплава, а также дефектная конструкция формы, приводящая к неравномерному охлаждению отдельных потоков расплава до момента их слияния, вследствие чего не происходит полного сваривания расплава в монолит.
При недостаточной выдержке изделия в форме после отливки, а также при значительной разности температур в отдельных частях формы возникают значительные и неравномерные напряжения внутри изделия, коробящие изделие в процессе его охлаждения. Эти же причины, но в меньшей мере, могут вызвать появление трещин, главным образом на лицевой стороне плиток. Иногда лицевая часть плитки имеет непредусмотренный узор (так называемый мороз), возникающий в результате попадания влаги в форму.
Отклонения плиток от установленных размеров, превышающие установленный стандартом допуск, возникают при чрезмерной усадке материала или в результате неисправности, износа или неудачной конструкции формы. Такие плитки полностью бракуются.|
Иногда при использовании недостаточно интенсивного красителя, не обеспечивающего однородного окрашивания всей массы, или разложения красителя вследствие его термической нестойкости при перегреве расплава получается разнотонность поверхностной окраски изделия. Такой брак, учитывая декоративное назначение полистирольных облицовочных плиток, может быть допустимым лишь в самых незначительных размерах.
После полного охлаждения полистирольных плиток и их разбраковки, во время которой устраняются небольшие дефекты, плитки пакуют в картонные коробки или деревянные ящики, укладывая их попарно лицевыми поверхностями к обратной стороне других плиток. Емкость одного ящика или коробки — 10 м² плиток. В каждую коробку или ящик укладывают плитки одного типа, размера и цвета. Хранят плитки в закрытых складах, транспортируют в крытых вагонах или контейнерах.
Область и методы применения полистирольных плиток. Полистирольные облицовочные плитки очень гигиеничны. Они стойки к воздействию 10%-ных растворов кислот и щелочей, а также к воздействию хозяйственного мыла и дезинфицирующих средств. Они обладают высокой паростойкостью и водостойкостью, хорошими диэлектрическими показателями и достаточной прочностью, практически исключающей повреждение плиток при транспортировании и монтаже.
Полистирольные плитки по сравнению с керамическими в несколько раз легче и менее трудоемки при облицовочных работах. Кроме того, на производство полистирольных плиток требуются значительно меньшие капитальные затраты, чем на керамические (в сопоставимых масштабах).|
Применяют полистирольные плитки для внутренней облицовки жилых, общественных и промышленных зданий с повышенными гигиеническими требованиями и температурно-влажностным режимом эксплуатации. Ими облицовывают стены ванных комнат, душевых, санитарных узлов, кухонь, больниц, кафе, столовых и магазинов.
Вследствие горючести полистирольных плиток их нельзя применять для облицовки сгораемых конструкций и нагреваемых поверхностей (вблизи кухонных плит, колонок, печей и т. п.), а также в детских учреждениях, эвакуационных коридорах и лестничных клетках.
Полистирольными плитками облицовывают бетонные и оштукатуренные стены, поверхности которых тщательно выравнивают и хорошо просушивают. К поверхности стен плитки крепят канифольной или кумароновой мастиками, последняя имеет примерно такой состав: кумароновый полимер — 14%, сольвентнафт — 9, дибутилфталат — 5, известковая мука — 72; канифольная мастика: канифоль — 17, олифа оксоль — 7, спирт-денатурат — 11, известковая мука — 65%. Мастику наносят на облицовываемую поверхность слоем толщиной 0,7—1,0 мм непосредственно перед укладкой плиток.
14051 всего просмотров, 0 просмотров за сегодня
