Как открыть свой бизнес по производству полистирольного пенопласта. Примерные цены и особенности использования оборудования, необходимого для производства пенопласта

Больше 30 лет назад мало кто мог представить себе, что вспененная пластическая масса из обычного теплоизолятора превратится в один из самых востребованных материалов для различных сфер: строительство, судо- и машиностроение, электроприборы и другие.

Требуется специализированное оборудование для производства пенопласта, минимальный комплект которого включает:

• Парогенераторы и аккумуляторы.
• Предвспениватели.
• Приемные бункера.
• Блок-формы.
• Дробилки.
• Станки для нарезки
• Охладители и компенсаторы.

Изготовление и продажа пенопласта начинается с поиска поставщиков, которые могут заодно подсказать продавцов сырья и вспомогательных средств. На российский рынок в огромном количестве поставляется оборудование из Китая. Производители обеспечивают доставку товара до места назначения, подготовку документов для прохождения таможенного контроля и выплат. Для пусконаладочных работ выезд специалиста оплачивается отдельно. Европейские комплекты выходят в несколько раз дороже, но качество, гарантийные условия, разумеется, гораздо лучше.

Что нужно для самостоятельного изготовления пенопласта?

Итак, у вас на руках полный бизнес-план, имеется представление об объеме работ, необходимых вложениях. Следующая задача – купить оборудование для производства изделий из пенопласта. Потребуются установки:

1. Предвспениватель. На этом этапе осуществляется предварительное взбивание полистирол-гранул под воздействием пара до заданного уровня плотности: 5-50 кг/куб. м. Различаются по параметрам:

• материал изготовления (углеродистая или нержавеющая сталь);
• производительность;
• объем камеры и приемника для гранул;
• принцип работы (непрерывный или цикличный);
• наличие встроенных парогенератора, бункера, дозатора подачи.

2. Промежуточная емкость с мешком-вкладышем для вторичного вспенивания. Этот блок необходим для получения пенопласта плотностью до 6-8 кг/куб. м. Размеры каркаса определяет технолог.

3. Приемный бункер с встроенным или подключаемым вентилятором, имеющим опцию подогрева воздуха. В нем происходит вылеживание и сушка. Различаются по полезному объему и мощности.

4. Блок-форма, в котором под воздействием пара полистирольный бисер спекается в монолит. Охлаждение может быть вакуумное или естественное, управление – через пульт.

5. Для ускорения процесса работы требуются вакуумный насос и компрессор. Поставляются отдельно в зависимости от мощности и заданной плотности конечного продукта.

6. Стол для фигурной нарезки пенопласта на листы нужного размера и толщины. Различаются конфигурацией, в качестве дополнительных опций часто присутствуют дальномеры, трансформаторы для нагрева струн, торцевые пилы для шпунтования и другие. Для профильных погонажных изделий (плинтус, наличник, колонны, шиферные утеплители) вместо стола применяется сложный станок для формата 3D. Управление осуществляется через специальную компьютерную программу.

7. Упаковочная машина, оборачивающая готовую продукцию термоусадочной пленкой или полиэтиленом.

8. Дробилка с вытягивающим вентилятором, измельчающая отходы от резки пенопласта. Впоследствии они снова запускаются в производство.

9. Парогенераторы и аккумуляторы, обеспечивающие непрерывную работу предвспенивателей.

Сюда также могут включаться весы, отводы конденсата, трансформаторы, трубы пневмотранспорта и тому подобное.

Примерная цена оборудования

Таблица 1. Стоимость комплекта производительностью 40 куб. м. за стандартную смену (8 ч.)

Минимальная комплектация обойдется в два раза дешевле. Гарантия работы на российскую и китайскую продукцию составляет 1 год.

Для снижения затрат многие начинающие бизнесмены предпочитают купить б/у оборудование у продавцов подержанных агрегатов. Например, в Германии на модернизацию производственной базы государство предоставляет кредиты по ставке 2-5% годовых плюс налоговые льготы. Соответственно, им выгодно продать 4-летние установки по себестоимости за вычетом амортизации.

Так, б/у машины Kurtz, Heitz, Hirsch стоят около 70 000 руб., но при этом покупатель получает европейское качество, металлические детали с тефлоновым покрытием и достаточно большой ресурс – не менее 5 лет. Тогда как нанесение защитного покрытия на российскую блок-форму увеличивает ее цену на 25 000 руб.

Этапы производства пенополистирола

Изготовление пенопласта включает следующие фазы:

• Вспенивание полистирольных гранул (предварительное, двойное, тройное);
• Просушка;
• Вылеживание сроком до 24 часов;
• Формовка в единый блок;
• Сушка до 30 суток;
• Нарезка на плиты заданных размеров;
• Повторная переработка отходов.

Весь процесс занимает не более нескольких суток. При том, что продукт имеет устойчивый спрос, вложения окупаются уже через год-полтора. По этой причине многих интересует вопрос, возможно ли организовать производство пенопласта в домашних условиях. Эта идея вполне реализуемая, но гараж или хозяйственная пристройка на дачном участке не соответствуют нормам безопасности.

Во-первых, высота потолков в помещении должна быть не менее 4-5 м. Во-вторых – обязательно наличие водоснабжения, канализации, источника электроэнергии на 380 Вт, хорошей системы вентиляции или вытяжки. И в третьих – склад хранения готовой продукции должен быть защищен от огня, влаги и прямых солнечных лучей, все это губительно сказывается на качестве.

Помимо закупки, установки и наладки оборудования, поиска и обучения работников, аренды помещения потребуется получение разрешений от различных инстанции (санэпидемнадзор, пожарная охрана и другие). Ведь изготовление полистирольного пенопласта дома – процесс, сопряженный с выходом ядовитых испарений, опасностью пожара, токсичными отходами. Лучше подойти к делу ответственно и приобрести готовый бизнес по производству пенопласта под ключ в промышленной зоне. Вместе с этим к покупателю переходит налаженная сеть поставок и продаж, обученный персонал и соответствующая документация.

Трудно найти современный материал, который использовался бы так же широко как пенопласт. Спектр его применения настолько велик, что одно перечисление только отраслей, где он используется, займет несколько страниц.

Чтобы понять универсальность пенопласта, следует перечислить несколько отраслей, где он используется наиболее часто:

• судостроение (как заполнитель отсеков, обеспечивающих непотопляемость маломерных судов);
• медицина (изготовление термостабилизирующей тары);
• строительство (тепло- и звукоизоляционный материал а также декоративные элементы внутренней отделки, такие как плинтусы и потолочная плитка);
• торговля (упаковочный материал для различных товаров, в том числе хрупких и пищевых);
• производство товаров народного потребления (поплавков, спасательных жилетов, холодильников и др.).

Как видно, пенопласт используется чуть ли не во всех областях современной жизни. Именно этот факт делает его производство одним из наиболее выгодных и рентабельных на сегодняшний день.

Общая характеристика продукции

Пенопласт - собирательное название для класса материалов, который представляет собой вспененные (ячеистые) пластические массы. Основным полезным свойством пенопластов является их малый удельный вес и низкая плотность (основной объём пенопласта занимает газ, поэтому он ненамного - всего от 9 до 29 раз - тяжелее воздуха).

Этот факт, вкупе с ячеистостью, и обуславливает главные достоинства пенопластов: высокие теплоизоляционные (в отдельно взятой ячейке практически невозможны конвекционные потоки) и звукоизоляционные (тонкие эластичные перегородки ячеек - плохой проводник звуковых колебаний) свойства.

Пенопласты получены из многих наиболее широко применяемых пластмасс (полимеров). Наиболее известными материалами являются полиуретановые, поливинилхлоридные (ПВХ), фенол-формальдегидные, карбамид-формальдегидные и полистирольный пенопласт.

Все эти виды отличаются плотностью, механической прочностью и стойкостью к различным видам воздействия. Выбор конкретного вида пенопласта для применения в тех или иных условиях и целях обусловливается составом сырья и технологией его обработки.

Характеристика полистирольного пенопласта

В нашей и многих других странах наиболее распространен полистирольный пенопласт, или пенополистирол, изготовленный по ГОСТ 15588-86.

Пенополистирол - белое однородное вещество, имеющее структуру из склеенных между собой шариков, упругое на ощупь. Не имеет запаха.

Пенополистирол - экологически чистый, нетоксичный, тепло- и звукоизоляционный материал. Он применяется в строительстве на протяжении полувека и зарекомендовал себя как наиболее экономичный и удобный в применении.

Полистирольный пенопласт является нейтральным материалом, не выделяющим вредных для человека веществ. Он не подвержен разложению под воздействием микроорганизмов и не имеет ограниченного срока годности. Влага не влияет на свойства этого материала и не вызывает образование в нем бактерий и плесени. На физические и химические свойства пенополистирола не оказывает отрицательного влияния температура окружающей среды.

Кроме того, пенопласт этого типа переносит присутствие асфальтовых эмульсий, рубероида с асфальтовым покрытием, искусственных удобрений, каустической соды, аммония, жидких удобрений, вспененных красок, мыла и смягчающих растворов, цемента, гипса, извести, растворов соли, воды и всякого рода грунтовых вод.

Единственным отрицательным (разрушающим) фактором для пенопласта является длительное ультрафиолетовое облучение, или, попросту говоря, воздействие прямых солнечных лучей. Этот фактор повышает хрупкость пенополистирола и его подверженность эрозии от ветра, дождя и других погодных явлений. Поэтому при хранении необходимо укрывать плиты от солнца.

Технология производства полистирольного пенопласта

Сырьем для изготовления полистирольного пенопласта (пенополистирола) является специальный вспенивающийся полистирол (ПСВ).

Технология производства пенопласта разделяется на несколько этапов.

На первом из них производится вспенивание исходного материала (однократное или многократное). Гранулы полистирола, попадая в камеру предвспенивателя, вспениваются (надуваются) превращаясь в небольшие шарики.

Если требуется, процесс можно повторить: при многократном вспенивании уже вспененные гранулы повторно подаются в камеру предвспенивателя, где они еще больше увеличиваются в размере (надуваются).

Такой технологией пользуются для получения пенопласта низкой плотности. Плотность пенопласта измеряется в килограммах на кубометр и называется фактическим весом. То есть если говорится о пенополистироле фактическим весом 10 кг, имеется в виду, что 1 кубический метр такого пенополистирола будет весить 10 кг.

Однократное вспенивание дает на выходе пенопласт с фактическим весом 12 кг и выше. При двойном-тройном вспенивании получится пенополистирол с фактическим весом ниже 12 кг.

Второй этап производства - вылеживание. Вспененные гранулы подаются пневматическим путем специальный бункер, где они выдерживаются от полусуток до суток. Этот процесс необходим для высыхания полуфабрикатного пенопласта и стабилизации давления внутри гранул.

Важно повторять вылеживание при каждом повторном вспенивании, т.е. для получения пенополистирола с фактическим весом ниже 12 кг потребуется несколько этапов вылеживания.

После вылеживания происходит формовка аморфной массы пенопласта. Высохшие и дошедшие до кондиции гранулы засыпаются в специальную блок-форму, в которой под действием пара происходит формовка блока пенопласта.

Процесс происходит в закрытом пространстве и пенопластовые шарики-гранулы расширяются, сцепляясь между собой и образуя монолитный блок.

Этот блок выдерживается не менее суток, а затем поступает в резку, где ему придается желаемая форма. Вторая выдержка необходима опять же для высыхания. Если попытаться разрезать мокрый пенопласт, рез получится неровным или рваным.

Подсчет затрат на приобретение необходимого для производства оборудования

Линия по производству пенополистирола несложна в сборке и эксплуатации и совершенно малозатратна. Она состоит из нескольких узлов и агрегатов, минимальный набор которых приведен в таблице ниже.

Рассмотрим таблицу более детально и внесем некоторые дополнения и уточнения. Производство пенопласта не требует никаких материальных затрат, кроме затрат на вспенивающийся суспензионный полистирол. Но кроме этого, требуются еще коммунальные услуги - подача холодной воды и электроэнергии. Кроме того, некоторые парогенераторы в качестве топлива используют природный газ.

Однако в данной таблице указана цена более экономичного парогенератора - на жидком (дизельное топливо) и твердом (дрова, а также торфяные и угольные брикеты) топливе.

Кроме того, всего за 155 тыс. руб. возможно приобретение парового котла с дожигателем (утилизатором) различных отходов - опилок, тырсы, шелухи с семечек, стружки, коры, кусковых отходов и других горючих материалов.

Использование такой аппаратуры позволит не только организовать безотходное и экологичное производство, но и 2-2,5 раза увеличивать производительность паровых котлов при том же расходе топлива и сэкономить таким образом на дорогостоящем топливе. Разница в стоимости между обычным парогенератором и парогенератором с дожигателем окупается в течении нескольких месяцев за счет экономии на топливе.

Однако, несмотря на очевидные достоинства котла такого типа - дешевый вид топлива, малая себестоимость и простота обслуживания, существуют и два существенных недостатка: необходимость постоянного наблюдения за котлом и его обслуживания (засыпки топлива), что требует найма как минимум одной штатной единицы - истопника-кочегара, а также противопожарное требование размещение парогенератора в отдельном помещении, что не всегда возможно по архитектурным причинам.

Поэтому, в случае невозможности использования парового котла на жидком топливе, используются электрические котлы. Их стоимость также невысока - от 56700 руб. до 80000 руб., соответственно, в зависимости от мощности, но используемый ими ресурс (электроэнергия) может существенно повлиять на себестоимость производимой продукции.

Установка предварительного вспенивания обслуживается одним человеком и имеет производительность от 6-7 куб. м в час (при первичном вспенивании) до 10-12 куб. м в час (при вторичном вспенивании).

Необходимо учесть тот момент, что производительность блок-формы рассчитана на однажды вспененный материал, и поэтому также не превышает 6-7 куб.м. Если предприятие специализируется именно на производстве пенополистирола с фактическим весом ниже 12 кг, целесообразно приобрести вторую блок-форму, цена которой в таком случае (т.е. при отдельном приобретении и монтаже дополнительных устройств, не входящих в указанную в таблице линию) составит 109-135 тыс. руб., в зависимости от желаемого размера получаемого блока: 2000х1000х550 мм или 2440х1230х650 мм. Блок-форму обслуживают 1-2 человека. Во втором варианте, то есть при использовании двух блок-форм, придется также приобрести паровой аккумулятор объемом 1,65 куб. м за 85 тыс. руб. взамен аккумулятора объемом 0,7 куб. м, которого хватает для производства 6-7 куб. метров пенопласта в час.

При больших объемах производства как вариант можно использовать электрический стол для резки блоков стоимостью 250000 руб.

Указанное в количество мешков-вкладышей для бункера выдержки вспененных гранул (2 шт.) минимально. На самом деле, количество мешков должно равняться как минимум, числу типов вырабатываемой в смену продукции и зависеть от ее объема.

Например, при объеме выработки 6-7 куб. м (т.е. обычного пенополистирола) в час мешок-вкладыш заполняется полностью за 3 часа работы, а при производстве пенополистирола пониженной плотности – за 2 часа. Следовательно, для первой смены потребуется 3 мешка, а для второй – 4.

Указанная в таблице дробилка с вентилятором стоимостью в 35 тыс. руб. представляет собой аппарат, в который помещаются промышленные отходы (обрезки и т.п.) пенопласта. Производство пенопласта - безотходное: весь некондиционный материал дробится и добавляется к предварительно вспененному полистирольному грануляту перед формованием его в блоки пенопласта в количестве 5-10% от свежего сырья.

Расчет затрат на производство единицы продукции, валовой и чистой прибыли

Как уже упоминалось, для производства любого пенопласта требуется лишь специальный вспенивающийся полистирол. При этом стоит учитывать, что это сырье отличается рядом технических характеристик, самой главной из которых является их цена, зависящая от фракции (величины исходной гранулы), и, конечно, производителя.

В среднем по производителям и фракциям гранул нормальной ценой для вспенивающего полистирола считается 51-61 руб. за 25-килограммовую упаковку. Среднее арифметическое между двумя приведенными цифрами – 56 руб. и примем за расчетную величину.

Далее, выработка пенополистирола из полистирола соотносится как 1:1 по весу, с учетом безотходного производства. Для простоты расчетов примем, что мини-завод работает 8 часов в день, 24 дня в месяц и ежедневно вырабатывает 52 кубических метра (среднее между 5 и 6 кубическими метрами часовой выработки) пенопласта ежедневно, а в месяц – 1248 кубических метров пенопласта.

Допустим, что завод выпускает пенопласт одного типа: фактическим весом ровно в 12 кг. Тогда получается, что ежедневная выработка завода – 624 кг, а ежемесячная – 14976 кг. Таким образом получается, что затраты на материалы ежедневно будут равны 24,96 упаковки вспенивающегося полистирола, а за месяц – 599,04 упаковок.

Для точности добавим некоторое число на усушку, утруску и другие неизбежные при ручном труде необратимые потери материала и округлим полученные цифры до 25 и 600 упаковок в день и месяц соответственно. Итак, дневные затраты на материал составляют всего 1400 рублей, а месячные – 33600 рублей.

Для расчета материальной себестоимости пенополистирола следует получить частное от затрат на материал и выработки. При ежедневных затратах в 1400 руб., разделенных на дневную выработку (52 куб. м) получается сумма в 26,92 руб., которая и является себестоимостью производства 1 куб. м.

Следующим шагом будет изучение цены на готовую продукцию. Как можно догадаться, она зависит от плотности пенопласта – чем материал плотней и обладает большим удельным весом, тем он дороже.

Для нашего же «идеального» пенопласта придется высчитать некую среднюю, статистическую цену. Например, цена 1 кубометра пенопласта фактическим весом 10,5-11 равна 1050 рублей . А цена 1 кубометра пенопласта фактическим весом 13-14,5 кг равна 1250 руб. Вычисляем среднюю цену между двумя наименованиями: 1150 руб. за 1 куб. метр.

Таким образом, чистая материальная прибыль с 1 кубометра пенополистирола составляет 1123,08 руб. Дневная чистая прибыль составит 58400,00 руб., а месячная - 1401600,00 руб. Если принять коммунальные платежи и заработную плату работникам за 40% чистой материальной прибыли, то собственнику бизнеса достается не менее 840960,00 руб. чистого дохода ежемесячно.

Как можно убедиться, вся техника, указанная в таблице, окупается за первый месяц и даже намного ниже первой выручки: 483500 руб. к 840960 руб. Окупаемость составляет 57,49% в первый месяц. Соответственно, 42,51% выручки, или 357460,00 руб. остаются на руках владельца предприятия.

Производство полистирольного пенопласта: Краткое резюме

На примере вышеизложенных описаний можно увидеть, что производство пенопласта из любого материала – полистирола ли, полиуретана ли, поливинилхлорида, или других полимеров является одним из наиболее рентабельных в наши дни.

В самом деле, такие большие цифры показателя рентабельности – 4271,43% практически невозможно встретить ни в какой из других отраслей. Это объясняется соотношением материальных затрат к торговой наценке, которое составляет 1: 41,71 (или 2,34% к 97,66%). Но такое значительное соотношение не случайно – оно в полной мере характеризует соотношение спроса и предложения на пенопласты на российском рынке. Как видно, спрос весьма велик, что и отражается на прибылях организации, которая занимается производством пенопластов вообще и пенополистирола в частности.

Видеосюжет о производстве пенопласта

Производство пенополистирола и – прибыльный бизнес, обладающий средним порогом вхождения. Пенополистирол широко используется в самых разных сферах – в строительстве, в пищевой промышленности, в автомобилестроении.

В данной статье будут детально рассмотрены как агрегаты для изготовления обычного пенополистирола, так и оборудование для производства экструдированного пенополистирола, вы узнаете, из каких элементов состоит производственная линия, и основные аспекты технологии изготовления данного материала.

1 Технология изготовления пенополистирола

Технология производства пенополистирола довольно незатейлива, и может быть реализована даже при наличии необходимого минимума производственного оборудования.

Однако важным фактором является сильная зависимость качества итоговой продукции от выполнения всех требований технологии, поскольку даже малейшее пересушивание пенополистирола, либо, наоборот, попытка резки недостаточно просушенного, сырого, материала, могут стать причиной отбраковки всей партии продукции (пускай это даже ).

В целом, технология изготовления пенополистирола состоит из нескольких последовательных этапов.

На первом этапе сырье, из которого производится пенополистирол (полистирольный пенопласт) – гранулы вспенивающегося полистирола (ПСВ), своими руками, либо с помощью автоматизированного оборудования, загружаются в контейнер предвспенивателя.

В предвспениватели происходит прогрев гранул, в результате чего они надуваются, увеличиваются в объемах, и превращаются в наполненные воздухом пустотелые шарики.

Вспенивание может выполняться как один раз, так и несколько. При повторном вспенивании процесс полностью повторяется – сырье своими руками (или автоматизированно) заново погружается в предвспениватель, прогревается, и увеличивается. Повторное вспенивание применяется, когда необходимо получить пенополистирол, обладающий минимальной плотностью.

От плотности пенополистирола зависят его прочностные характеристики и вес. В некоторых случаях – для утепления фасадов, и тому подобных нагружаемых конструкций, требуется высокоплотный пенополистирол, однако, как правило, ввиду меньшей стоимости, низкоплотный пенополистирол пользуется большим спросом.

Показатель плотности материала измеряется в килограммах на кубометр. Иногда прочность называют фактическим весом. К примеру, пенополистирол, обладающий фактическим весом 25 килограмм, имеет плотность 25 кг/м³. Это намного лучше, чем при .

Полистирольное сырье, вспенивание которого выполняется один раз, гарантирует итоговую плотность пенополистирола в районе 12 кг/м³. Чем больше процессов вспенивания было выполнено – тем меньшим будет фактический вес изделия.

Как правило, максимальное количество процессов вспенивания на одну партию сырья – 2, так как многократное вследствие многократного вспенивания сильно ухудшается прочность итогового продукта.

На втором производственном этапе, вспененный полистирол попадает в камеру выдержки, где на протяжении суток вылеживается. Данный процесс необходим для того, чтобы стабилизировалось давление внутри наполненных воздухом гранул.

При каждом повторном процессе вспенивания процесс вылеживания должен повторяться. Для создания пенополистирола плотностью до 12 кг/м³, сырье подлежит нескольким повторным циклам вспенивания и вылеживания.

После того как сырье вылежало требуемого количество времени, из полуфабриката формируются блоки пенопласта на . Происходит это в блок-форме, внутри которой гранулы обрабатываются подающимся под давлением паром.

После формирования блока, пенопласт повторно выдерживается в течение суток – это необходимо для того, чтобы из пенопласта ушла влага, так как при нарезке сырого блока кромки изделия будут рваными и неровными, после чего попадает на линию нарезки, где блоки раскраиваются на плиты требуемых размеров и толщины.

2 Оборудование для производства

Производственная линия по изготовлению пенополистирола включает следующие элементы:

• Участок хранения и проверки сырья;
• Агрегат вспенивания;
• Контейнер для вылеживания;
• Агрегат для формирования блоков;
• Агрегат для нарезки пенопласта на ;
• Участок для хранения готового изделия;
• Агрегат для переработки отходов.

2.1 Участок хранения и проверки сырья

Важно, чтобы полистирольное сырье, использующееся для производства пенополистирола, отвечало всем стандартам качества, так как от него сильно зависят характеристики готового пенополистирола.

Как правило, основные отечественные и зарубежные производители для изготовления пенополистирола используют сырье от следующих компаний:

• Xingda (Китай);
• Loyal Chemical Corporation (Китай);
• BASF (Германия).

Технологические требования допускают повторного использования отходов (переработанных пенополистирольных плит). Количество вторично используемых материалов не должно превышать 10% от веса итогового изделия.

Разгружаются мешки с полистиролом электрокаром, либо, в случае небольшой фасовки, своими руками. Сырье не должно храниться свыше трех месяцев, после даты его производства. Температурный режим хранения пенопласта на – от 10 до 15 градусов.

2.2 Агрегат для вспенивания

Данная производственная линия состоит из предвспенивателя (как правило, циклического типа), блока для сушки вспененных гранул полистирола, пневматического конвейера, и управляющего элемента.

Полистирол из мешков своими руками выгружается в предвспениватель, в который под давлением подается горячий пар (температурой около 95-100 градусов), под воздействием которого происходит первичное вспенивание сырья.

Процесс контролируется компьютерным оборудованием, которое по достижению полистиролом заданного объема прекращает подачу пара, после чего полуфабрикат попадает в блок для сушки.

2.3 Контейнер для вылеживания

Гранулы, из которых забрана лишняя влага, транспортируются в контейнер для вылеживания. В контейнере посредством кондиционирования постоянно поддерживается заданная влажность и температура и влажность воздуха.

При температуре в пределах от 16 до 25 градусов гранулы выдерживаются около 12 часов. На протяжении этого времени пустотелые вспененные гранулы наполняются воздухом.

Технология повторного вылеживания, которое выполняется в случае вторичного вспенивания, аналогична вышеописанному методу, и осуществляется с помощью одного и того же оборудования.

Именно объем контейнера в большей степени задает номинальную продуктивность производственной линии, поэтому количество и размер бункеров необходимо тщательно рассчитывать, исходя из желаемого объема производства .

2.4 Агрегат для формирования блоков полистирола

Из контейнера для вылеживания гранулы вспененного полистирола с помощью пневмотранспорта подаются в промежуточную камеру, которая оборудована датчиком наполнения.

При поступлении требуемого количества гранул, сырье транспортируется в формирующий блок. Блок-форма – это герметический контейнер, который, после наполнения гранулами, закрывается. Через клапан подачи, в блок-форму подается горячий пар.

В процессе тепловой обработки под давлением происходит вторичное вспенивание гранул, которые расширяются, и при достижении заданной температуры спекаются в монолитный блок пенополистирола.

Охлаждение сформированного пенополистирола происходит в этом же агрегате, посредством откачки воздуха из камеры вакуумным насосом. Для стабилизации внутреннего давления воздуха в гранулах пенополистирола блок выдерживается при комнатной температуре на протяжении суток.

2.5 Агрегат для нарезки пенополистирола

По истечению требуемого времени пенополистирольный блок попадает на нарезающий агрегат. Линия резки представляет собою комплексное оборудование, которое способно выполнять резку, как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости.

Данное оборудование имеет два режима работы – автоматический режим реализации заданной программы, и режим с управлением своими руками. Как правило, весь процесс происходит в автоматическом режиме.

Режущий элемент оборудования – раскаленные струны из тугоплавкой стали, которые способны выполнить быстрое и эффективное формирование плит пенопласта требуемых форм и размеров.

Система электронного управления установкой дает возможность своими руками настроить температуру накала струн, скорость их движения, и размер итогового изделия.

2.6 Агрегат для переработки отходов

Поврежденные в процессе производства пенополистирольные материалы не утилизируются, а подлежат повторной переработки. Переработка пенополистирола выполняется в агрегате, внутри которого вращаются дробильные молотки, которые крошат плиты пенопласта на отдельные гранулы.

Полученное в процессе переработки сырье посредством пневмотранспорта подается в накопительный бункер, из которого гранулы попадают в блок-форму в количестве, не превышающим 10% от веса первичного сырья, используемого для производства.

2.7 Производство экструдированного ППС

Отличие в производственное линии по изготовлению экструдированного пенополистирола, в сравнении с вышеописанной технологией изготовление обычного пенополистирола, заключается в наличии экструдера.

Экструдер – оборудование для производства экструдированного пенополистирола, обладающее формирующими фильерами, сквозь которые проталкивается полистирольный расплав.

Экструзионная головка предает пенополистиролу требуемую структуру, в результате чего на выходе получаются монолитные изделия, обладающие закрытыми ячейкам диаметром 0.1 мм, которые превосходят обычный пенополистирол по параметру гидрофобности и паропроницаемости.

Данная технология предусматривает иной подход к вспениванию сырья, которое происходит вследствие смешивания гранул с вспенивающим реагентом в азотной среде.

2.8 Технология производства пенопласта (видео)

Всего: 4 единицы, 2 поставщика, цены от 154 400 до 5 000 000 рублей.

Технология производства

Обзор технологии изготовление пенопласта, требуемого для этого оборудования и поэтапное описание производственного процесса.

Для производства пенопласта необходимо следующее оборудование:

• Парогенератор
• Вспениватель (предвспениватель)
• Сушильная установка
• Бункер вылеживания
• Компрессор
• Блок формы для спекания
• Станок горизонтальной резки

Оборудование можно приобрести в составе одной технологической линии или купить каждую установку отдельно.

Также потребуется:

• Сырье: полистирол вспенивающийся
• Насыщенный пар, температурой 110-140 С
• Подключение к электрической сети, напряжением 380 В
• Холодная вода

Этапы производства пенопласта

1. Подготовка исходного сырья

Сырье для пенопласта: пеностирол вспенивающийся является продуктом химической промышленности. От его качества и срока хранения зависят характеристики полученного пенопласта. Чем старше сырье и чем дольше оно хранилось, тем труднее вспенить гранулы.

Плотность полученного пенопласта напрямую зависит от размера исходных гранул полистирола: чем они меньше, тем большей плотности будет пенопласт. И, наоборот, из гранул большего размера можно получить менее плотный пенопласт.

Для производства пенопласта, используемого в строительстве, в состав сырья добавляется также антипирен, вещество, препятствующее горению.

Процесс производства пенопласта начинается с получения водяного пара, давлением от 0,7 до 6 атмосфер и температурой от 110 до 170 С. Для его производства используется парогенератор. В зависимости от наличия энергетических ресурсов, парогенератор может быть электрическим, дизельным или газовым. Для получения максимального объема пара используется паронакопитель.

2. Вспенивание гранул

В предвспениватель загружается необходимое для определенной марки пенопласта количество исходного сырья, а затем подается пар.

Под воздействием пара исходные гранулы полистирола вспениваются, увеличиваясь в объеме в 20-50 раз. В среднем для получения одного кубического метра вспененного сырья необходимо 15 кг исходного полистирола.

Процесс вспенивания длится 5-7 минут. После вспенивания гранулы поступают в сушильную установку, где из них удаляются излишки влаги, впитанные при обработке паром.

3. Сушка гранул

В сушильной установке гранулы обрабатываются потоками теплого воздуха, освобождаясь от излишков воды и сохраняя при этом свой объем. Потоки теплого воздуха подаются снизу, постоянно перемешивая гранулы.

При этом влажные гранулы опускаются вниз, а сухие, напротив, поднимаются вверх и с помощью системы пневмотранспорта перемещаются в бункеры вылеживания.

Как правило, процесс сушки длится от 5 до 10 минут.

4. Вылеживание или стабилизация гранул

В бункерах вылеживания происходит окончательная стабилизация гранул. Продолжительность этого процесса зависит от объема гранул и температуры окружающей среды. Количество бункеров вылеживания зависит от производительности установки, а их высота и объем определяются высотой потолков в помещении.

При этом полистирол различных марок должен храниться в отдельных бункерах. Как правило, длительность вылеживания может составлять от 4 до 12 часов. Затем стабилизированные гранулы подвергаются спеканию.

5. Выпекание пенополистирола

Через специальное загрузочное отверстие блок форма полностью заполняется готовыми гранулами, подача которых производится с помощью потоков воздуха, генерируемых компрессором.

Процесс спекания осуществляется с помощью пара, подаваемого из паронакопителя. Качество спекания напрямую зависит от температуры и давления пара, а также времени его подачи.

Затем пенопласт охлаждается с помощью установки вакуумирования и принимает заданную форму. Весь процесс в зависимости от выпекаемой марки, длится от 5 до 12 минут.

6. Резка пенопласта

После его завершения дверца установки открывается и блок выталкивается пневмотолкателем на приемный стол. Готовые блоки укладываются вертикально и выдерживаются несколько часов или дней. В это время они отдают излишки влаги и проходят процесс стабилизации.

Затем с помощью станка горизонтальной резки блоки пенопласта нарезаются на плиты нужной толщины. На них могут делаться пазы и выступы. Полученные при этом обрезки подлежат вторичной переработке.

Готовые плиты упаковываются и реализуются.

Пенопласт применяется очень широко - он незаменим как теплоизоляционный, отделочный и упаковочный материал. Что он собой представляет? Как выполняется производство пенопласта, какое сырье и оборудование используется? Давайте разбираться!

Что такое пенопласт?

К пенопластам относятся все разновидности газонаполненных пластмасс.

Отличительные черты материала :

• пористая структура, которая состоит из закрытых ячеек;
• низкий уровень плотности;
• высокие звуко- и теплоизоляционные свойства.

К группе пенопластов принадлежат :

• поливинилхлоридный материал;
• полиуретановый аналог;
• карбамидоформальдегидный пенопласт;
• фенолформальдегидный материал;
• полистирольный аналог.

Пенополистирол - самый распространенный материал. Его производство я и буду описывать. Пенополистирол был создан в 1951 г. немецкой компанией BASF. Тогда он получил фирменное наименование «стиропор».

Пенопласт по основному назначению - теплоизоляционный материал. Он на 98% состоит из воздуха. Газ находится во множестве маленьких тонкостенных ячеек из пенополистирола.

Какое исходное сырье применяется?

Как сырье для пенопласта используется вспенивающийся полистирол :

1. Его получают при помощи полимеризации стирола суспензионного типа.
2. Процесс происходит при добавлении порообразующего вещества, в роли которого выступает смесь изопентана и пентана. Объем смеси в материале 5-6%.
3. Если пенопласт предназначается для строительства, то в сырьевую массу добавляется 1% антипирена. Обычно это соединения брома.

Полистирол производят в виде гранул. Эти сферические частицы обрабатываются антистатическими веществами. Они пресекают накопление материалом электрических зарядов при его транспортировке. Также обработка улучшает технологичность сырья. Гранулы полистирола по-русски обозначают ПСВ (полистирол вспенивающийся).

Марки, типы пенопласта и сырья у производителей различаются. Поэтому перед приобретением материала ознакомьтесь с его условным обозначением в технической документации.

1. EPS (expandable polystyrene) , вспенивающийся полистирол. Это международное обозначение гранул.
   FS (самозатухающий полистирол) - еще одна возможная маркировка.
2. ПСБ (пенополистирол суспензионный беспрессовый) - это российское обозначение пенопласта.

ПСБ-С (пенополистирол суспензионный беспрессовый самозатухающий) - еще один вариант русской маркировки.

После такого обозначения идет цифровое указание на марку материала по плотности.

Где пенопласт используется?

Применение пенопласта определили его технические характеристики. Используется как формованная продукция из вспененного полистирола, так и его дробленые отходы.

Плиты из пенопласта используются в строительстве:

1. Для утепления своими руками фасадов и внутренних помещений зданий.
2. Для производства не снимаемой опалубки.

1. В сэндвич-панелях.
2. Как изоляционный слой внутри несущих конструкций (трехслойные железобетонные панели или блоки, слоистая кладка).
3. Как утепляющее основание под стяжку для мастичных либо рулонных кровель.
4. Для теплоизоляции перекрытий и подвальных помещений.
5. Как защита от промерзания дорожного основания.

Также пенопласт применяют:

• в судостроении;
• в холодильных устройствах;
• при обустройстве понтонов и плавучих пристаней;
• как упаковку для пищевых продуктов и бытовой техники.

Благодаря невысокой цене и легкой обработке, сейчас широко используются декоративные формованные изделия из пенопласта:

• плинтусы;
• потолочные плиты;
• молдинги и пр.

Изготовление пенопластовых плит

Технология производства пенопласта включает в себя такие этапы:

1. Первоначальное вспенивание сырья;
2. Вылеживание гранул;
3. Их окончательное вспенивание;
4. Спекание пенополистирола в плиты.

Как теплоноситель при производстве пенопласта применяется насыщенный пар.

Предварительное вспенивание гранул

Предвспенивание сырья - это важнейший этап в производстве пенополистирола. Он влияет на качество итоговой продукции:

1. Разгрузка предвспенивателя . Доставка пневмотранспортом вспененных гранул в сушилку, а затем в бункер выдержки.

На производство разных по плотности марок пенопласта влияют:

• марка сырья, так как полистирольные гранулы имеют разную фракционность;
• объем загружаемых гранул;
• характеристики пара;

• итоговый объем уже вспененных гранул.

На плотность материала влияет и время его нахождения в предвспенивателе:

1. Если временной период слишком продолжителен , то гранулы начинают трескаться. Поэтому плотность повышается.
2. Если период вспенивания непродолжителен , то у пенопласта будет существенный разброс по его плотности. Поэтому придется уменьшать температуру, подав небольшой объем воздуха и понизить питание предвспенивателя.

Для изготовления легких марок пенополистирола (8-12 кг/м³) используется повторное вспенивание. Загружаемые во второй раз гранулы необходимо хорошо насытить воздухом.

Время вылеживания сырья перед повторным вспениванием должно составлять 11-24 часа. Чем размер гранул меньше, тем их дозревание должно быть короче.

Сушка и кондиционирование вспененного сырья в бункере дозревания

1. Вспененное сырье высушивается в сушилках. Для этого в них через перфорированную подается нагретый воздух. Его температура - +30-35 °C. Затем гранулы охлаждаются.
2. На предварительно вспененное сырье воздействует легкое разряжение. Поэтому гранулы чувствительны к изменениям в окружающей среде. Чтобы снять с них внутреннее напряжение, они выдуваются вентилятором в накопительный бункер. Там сырье стабилизируется.

1. Исходя из марки применяемого сырья, время его кондиционирования может составлять от 11 до 24 часов.
2. Температура внешней среды при выдерживании гранул должна равняться +16-20 °C. Если она ниже, то продолжительность кондиционирования надо увеличивать. Летом, при температурах более +20 °C период выдержки следует уменьшать.

При доставке вспененных гранул в бункеры, их мнимая плотность повышается из-за их столкновений с внутренними стенками транспортера. При определении параметров вспенивания нужно учесть это увеличение плотности.

На этапе выдерживания гранул из-за того, что внутри сфер давление меньше атмосферного, в них поступает воздух. Пентан и вода из сырья выдавливаются до момента, когда оно стабилизируется.

На быстроту поступления воздуха в гранулы влияют их фракционность, температура и плотность. То же самое относится и к скорости выдавливания пентана. Из больших гранул порообразователь уходит медленней, нежели из маленьких, из-за меньшего отношения их площади к массе.

Чтобы формование было оптимальным, необходимо :

• для пенопласта плотностью 40 кг/м³ и более - добавить в сырье пентан в объеме 1,7-2,5%;
• если нужен материал плотностью менее 40 кг/м³, объем пентана - 2,6-3,2%.

Формование плит в блок-формах

1. После кондиционирования сырье пневмотранспортом доставляется в блок-формы.
2. После этого осуществляется его обработка водяным паром. В итоге гранулы расширяются снова, формируя в рабочей камере плиты пенопласта.
3. Далее отформованная плита охлаждается. Для этого вакуумирующая установка создает разряжение внутри формы.
4. Затем плита выталкивается из рабочей камеры толкателем. Он, исходя из конструкции формы, может работать от пневматической подушки либо цилиндра.

Важнейший момент при подаче пара в рабочую камеру : нужно нагнетать большое количество пара за минимальный период времени. С этой целью надо убрать воздух из формы до начала нагнетания давления. Делается это при помощи вакуумирующего устройства.

Осуществляя производство пенополистирола, следует постоянно поддерживать высокую температуру внутри блок-форм. Иначе затраты пара существенно вырастут и он станет насыщенным. Это уменьшит качественность сцепки гранул между собой.

1. Готовая плита оказывает давление на стенки блок-формы. Оно равняется около 80 кПа.
2. Чтобы плиту без ее повреждения можно было вынуть из формовочной камеры, давление нужно понизить до примерно 10 кПа.
3. Промежуток времени, необходимый для уменьшения давления плиты (время ее охлаждения), зависит от марки пенополистирола.

Производители пенопласта используют два вида блок-форм: с закрытыми и открытыми рабочими камерами.

Достоинство открытых форм - с их помощью можно выпускать плиты и блоки неограниченной длины.

Преимущество закрытых рабочих камер - лучшая производительность.

Выдерживание плит

После формовки плиты пенопласта должны вылежаться. Кондиционирование необходимо для уменьшения влажности материала, а также, чтобы убрать внутреннее напряжение, которое появляется в ходе его производства.

При выдерживании плит, в них идут процессы насыщения материала воздухом и выравнивания внешнего давления с внутренним. То же самое происходит при вылеживании предварительно вспененного сырья. Формованные плиты от 12 до 24 часов при комнатной температуре.

Нарезание плит на листы

Отформованные блоки сортируются, затем складируются. После этого изготовление пенопласта завершается нарезкой плит на листы нужной толщины. Режутся блоки на установках вертикальной либо горизонтальной резки при помощи раскаленной реостатной проволоки.

Наиболее распространенная толщина получаемых листов:

• 2 см;
• 3 см;
• 4 см;
• 5 см;
• 10 см.

Дробление производственных отходов

Производственные отходы пропускаются через дробильную установку. Из нее вторсырье по пневматическому трубопроводу поступает в накопительный бункер.

Полученная крошка (ее размеры составляют до 1,5 см) снова применяется для производства пенопласта. Она добавляется к вспениваемым гранулам в отношении 1:10.

Как выбрать оборудование для производства пенополистирола?

Если вы решили сами делать пенополистирол, вам надо выбрать подходящее оснащение для цеха. Составляющие оборудования по производству подбирайте, исходя из планируемого вами объема продукции.

Например, если нужное количество материала составляет не более 1000 кубометров за месяц, вам необходима линия мощностью 40 кубических метров за смену. Она сможет дать этот объем пенопласта.

Учтите, что расчетная производительность линии может не совпадать с реальной. Это зависит от таких моментов:

1. Самый важный фактор - происхождение сырья: импортное оно или отечественное. На российских гранулах производительность может немного уменьшиться.
2. Второй нюанс - марка пенопласта, которую вы будете производить. Так, пенополистирол ПСБ-12 имеет плотность меньше 12 кг на метр кубический. Поэтому его можно получить лишь при двойном вспенивании. Это уменьшает производительность линии.

Лучше выбрать оборудование для производства пенопласта, имеющее высокую производительность. Не стоит эксплуатировать маломощную линию на пределе возможностей, она вскоре может выйти из строя.

Как выбрать парогенератор?

Источник пара - это парогенератор (паровой котел). Его минимальная производительность должна составлять 1200 кг за смену. Однако желательно приобрести паровой котел большей мощности. Это даст возможность в дальнейшем повысить производительность оборудования.

По используемому энергоносителю парогенераторы бывают дизельными, газовыми и электрическими. Каждая разновидность со своими достоинствами и недостатками:

Плюс газового котла - цена пара, генерируемого им, минимальная.

Минусы газового котла:

1. Подвести газ к парогенератору можно лишь при наличии проекта, согласованном в Горгазе. Подключать котел должен работник этой организации. Кроме этого, газовый парогенератор следует поставить на учет в Гостехнадзоре.
2. Эти устройства чуть дороже электрических и дизельных аналогов.
3. Нуждаются в обязательном монтаже водоподготовки.

Все эти недостатки - дополнительные временные и финансовые траты.

Достоинства дизельного генератора пара:

1. Он самый простой.
2. Устройство не требует проекта и разрешения на подключение.
3. Производительность дизельных генераторов может быть от 1200 до 12 000 кг пара за смену.
4. Котел тратит 10-50 л солярки в час.

Минус дизельных котлов - они также требуют устанавливать водоподготовку.

Электрические генераторы пара, также просты в монтаже и эксплуатации. Они компактней газовых и дизельных установок.

Их недостаток - они требуют значительных мощностей (минимально 150 кВт·ч). Из-за этого электрический паровой котел можно поставить не везде.

Что учесть, приобретая вспениватель

Предвспениватель необходим для первичной паровой обработки гранул полистирола. На этом этапе осуществляется начальное вспенивание сырья, затем доводится до нужной плотности.

Гранулы под действием насыщенного водяного пара могут увеличиваться в объеме от 30 до 50 раз. От этого показателя зависит плотность будущих плит пенополистирола.

Непрерывный предвспениватель - самый распространенный тип устройств:

1. В него гранулы полистирола поступают без перерывов.
2. Уже вспененное сырье непрерываемым потоком пересыпается через шибер, который может регулироваться по высоте.
3. Благодаря разной высоте пересыпки и скорости поступления гранул, они доводятся до необходимой плотности.

Минусы непрерывного предвспенивателя - нестабильность изделий и сложная регулировка плотности. Чтобы исправить данные недостатки, оборудование оснащается электронными блоками контроля над температурой и дозирования гранул. Эти системы экономят сырье и уменьшают себестоимость пенополистирола.

Для работы вспенивателя непрерывного действия необходимо к нему подводить насыщенный водяной пар:

1. Его затраты на стадии вспенивания получаются небольшими.
2. Регулировать же объем поступающего пара не всегда можно.
3. Кроме этого, не все парогенераторы дают возможность одновременно вспенивать гранулы и формовать плиты пенопласта. Это уменьшает мощность производственной линии.

Моя инструкция - используйте в небольшом цеху автономный паровой котел малой мощности. Она может составлять 15-30 кВт·ч. Очень желательно, чтобы парогенератор имел возможность регулирования мощности.

Циклический предвспениватель не так распространен, как аналог непрерывного действия. У него иной принцип работы:

1. В камеру для вспенивания поступает отмеренный объем гранул.
2. Туда же нагнетается пар под давлением.
3. Под его действием сырье увеличивается в диаметре.
4. Когда общий объем гранул достигнет заданной величины, они выгружаются.

Достоинство циклического вспенивателя - плотность обработанного сырья получается стабильной.

Недостаток - невысокая производительность. Этот минус устраняется автоматизацией производства.

Получать марки пенополистирола плотностью ниже 12 кг на метр кубический, можно лишь многократно вспенивая сырье. При этом способе необходима высокая точность обработки гранул. Она достигается при автоматизации производства и применении вспенивателей как непрерывного, так и циклического типа.

Вывод

Пенопласт может производиться из гранул различного размера и происхождения. На рынке представлены разные по плотности и толщине марки, так что примите это во внимание, когда будете приобретать материал.

Выбирая оборудование для изготовления плит пенополистирола, учитывайте его тип, производительность, комплектность и уровень автоматизации. Это прямо влияет на объемы и качество выпускаемого материала.

Видео в этой статье поможет лучше разобраться в теме. Если вам что-то останется непонятно, задавайте вопросы в комментариях.