Важнейшие пластмассы, используемые в пищевой промышленности

Наука » Материаловедение
Термопластичные пластмассы

Полиэтилен. Основой служит, получаемый полимеризацией под давлением, карбоцепной полимер (-CH2-CH2-)n. В зависимости от температуры и давления при изготовлении, степень кристалличности меняется от 50 до 90 %. Полиэтилен высокого давления (ПЭВД) имеет степень кристалличности – 50-60 %, удлинение d до 700 %, разрушающее напряжение при растяжении - sв 8-16 Мпа. Полиэтилен низкого давления (ПЭНД) имеет степень кристалличности 80- 90 %, sв –21-28 Мпа, d-200 %.

Температуры эксплуатации полиэтиленов от –700С до +60-900С. Они обладают хорошей водостойкостью, (но в тонких слоях пропускают воздух), отличаются хорошей стойкостью к разбавленным кислотам и щелочам, хорошими диэлектрическими характеристиками. Изделия из полиэтилена выпускаются в форме готовых изделий (труб, ёмкостей), а также в виде листов и плёнок. Чистый полиэтилен, не подвергавшийся облучению, является экологически безвредным. Его широко используют при переработке, хранении и упаковке пищевых продуктов.

Полипропилен получается методом поликонденсации пропилена. Он более прочен, чем полиэтилен (sв до 25-40 МПа), может работать до более высоких температур (120-150С), но он менее морозостоек (до –30С). Полипропилен применяют для изготовления труб, пленок, синтетических волокон, бытовых и технических тканей.

Фторопласты. Фторопласт-3 (полифторхлорэтилен) обладает высокими электроизоляционными свойствами, хорошей химической стойкостью и теплостойкостью (охрупчивается лишь при температурах ниже –120С). Применяют для электроизоляционных деталей, коррозионно-стойких труб, мембран.

Фторопласт-4 (тетрахлорэтилен, торговое название тефлон). Обладает исключительно высокой стойкостью против любых растворителей, низким коэффициентом трения, хорошими диэлектрическими свойствами. Область рабочих температур от –269 до +2600С. Применяют для нанесения стойких защитных покрытий на металлические изделия, для изготовления подшипников, допускающих непосредственный контакт с пищевыми продуктами и др. изделий. В частности, в хлебопекарной промышленности его используют для нанесения покрытий на формы для выпечки хлеба, а также на тесторазделочных линиях. Из него изготавливают сильфоны и различные прокладки, пробки, используемые при изготовлении безалкогольных напитков. Применяют их для деталей центробежных насосов молочной промышленности и для многих других целей.

Недостатком фторопласта-4 является низкая твёрдость и низкая адгезия (склонность к отслоению покрытий), поэтому их наносят на поверхность изделий предварительно покрытых затвердевшими каплями алюминия.

Поливинилхлорид выпускается в пластифицированной форме (пластикат) и без пластификации (жесткий винипласт). Винипласт выпускают в форме листов, труб, штампованных изделий. Служит он в качестве антикоррозионных покрытий. Используется в качестве упаковочного материала пищевых продуктов, лекарств, в качестве футеровочного материала вентиляционных коробов в зернохранилищах.

Пластикат обладает стойкостью против старения (при 70С может работать более 1000 часов), он морозостоек до –40, –50С, влагонепроницаем, негорюч, устойчив против действия бензина и масел. Применяют для изготовления труб, изоляции кабелей, изготовлении линолеума и др. изделий.

Полиамиды – стойки против воздействия щелочей, жиров, имеют хорошие антифрикционные свойства, отличаются высокой прочностью при ударных нагрузках. Наибольшее промышленное использование получили капрон, нейлон и лавсан. Высокая удельная прочность в них сочетается с высокой коррозионной стойкостью. Они имеют очень широкий спектр областей применения. В частности их широко используют при изготовлении различных деталей мельничного оборудования, для различных деталей машин, имеющих контакт с мукой, манной крупой. В качестве упаковочного материала используют при расфасовке жиров, в качестве оболочек колбасных изделий и др.

Термореактивные пластмассы

Термореактивные пластмассы делятся на порошковые, волокнистые (с наполнителями в форме волокон) и слоистые пластики (упрочняемые листовыми наполнителями). К числу порошковых термореактивных пластмасс относится антегмит – смесь фенолформальдегидной смолы с графитовым порошком. Он обладает достаточно высокой прочностью (sв @ 180 – 200 Мпа), высокой теплостойкостью (до 170С) и устойчивостью в средах повышенной агрессивности. Используется в качестве футеровочного материала (в форме плитки), а также как антифрикционный материал.

Из волокнистых термореактивных пластмасс следует отметить фаолиты (или кислостойкие пластмассы). Фаолиты делятся на Фаолит-А (наполнителем служат волокна асбеста) и Фаолит-Т (наполнителем является смесь волокон асбеста и графита). Прочность фаолитов колеблется от 125 до 380 МПа, область рабочих температур до 1200С. Их кислото-стойкость в HCl составляет 3 года, в H2SO4 –3-4 года, в лимонной кислоте – 2 года. Устойчивы фаолиты также в уксусной, щавелевой и молочной кислотах. Нестойки - в азотной кислоте, ацетоне, спирте.

В пищевой промышленности используется как футеровочный материал для различных ёмкостей, в ректификационных колоннах, оросительных системах, холодильниках, насосах, для различных деталей в аппаратах, работающих под избыточным давлением, для различных изделий, контактирующих с атмосферами хлора, а также для теплоизоляции.

Текстолит (пластмасса с листовым наполнителем из текстильной ткани).

Прочность меняется от 80 до 100 МПа, рабочие температуры – от –60С до +100С. Обладает хорошей водостойкостью, стойкостью к бензину и маслам, высокой износостойкостью, хорошо поглощает вибрацию. Используется для изготовления различных трущихся деталей (подшипники, шестерни, кулачки). В цехах по изготовлению макаронных изделий, где предъявляются высокие требования к санитарно-гигиеническому состоянию оборудования, для облицовки помещений. Изделия их текстолита хорошо работают при температурах до 80С. Используются в экструдерах, установках для подогрева воды и др.

Гетинаксы (пластмасса с листовым наполнителем из бумаги). Прочность порядка 80-100 МПа, устойчивы против действия жиров, минеральных масел, уксусной и разбавленной соляной кислот. В сильных кислотах и щелочах неустойчивы. В пищевой промышленности, в частности хлебопекарной и макаронной используются в качестве декоративно-отделочного материала при облицовке разделочных столов и других узлов оборудования. Он водостоек, хорошо моется, что важно для поддержания санитарно-гигиенических условий в производственных помещениях.

В радиотехнической и телевизионной промышленности гетинаксы широко используются при изготовлении печатных схем, в различных программных и счётно-решающих устройствах.

Пористые пластмассы. Среди различных изоляционных материалов (теплозащитных, вибро- и шумопоглощающих) широко используются так называемые газонаполненные пластики (пенопласты, в которых наполненные газом ячейки не сообщаются между собой, и поропласты – с сообщающимися между собой газонаполненными ячейками).

К числу пористых пластмасс относятся пенополистирол, пенополиуретан, различные фенопласты. Эти материалы обладают низкой плотностью – от 20 до 300 кг/м3. Пенополистирол обладает высокой химической стойкостью, не гниёт, стоек к действию грибков и бактерий, не повреждается грызунами. Указанные свойства позволяют эффективно использовать его в зернохранилищах и на мельничных комбинатах. Но широкое использование пенопластов на элеваторах сдерживается пока их сравнительно высокой стоимостью.

Пенополистирол используется как термоизоляционный материал в области температур до 60 – 70С. Его теплопроводность равна 0,0326 Вт/м. К и близка к теплопроводности воздуха. Пенополистирол хорошо амортизирует ударные нагрузки, его широко используют в качестве упаковочного материала. Недостатком является присутствие горючего порообразователя (изопентана). Для снижения горючести к нему добавляют оксид сурьмы.

Среди эластичных пенополиуретанов наиболее часто используется поролон. Его плотность меняется от 25 до 50 кг/м3. Он является хорошим тепло- и звукоизолятором, а также амортизатором. В качестве тепловой изоляции работает как при низких температурах (до –196С), так и при повышенных температурах (до 120С).

Особо следует отметить пенопласт – мипору, которая обладает исключительно малой плотностью (20 кг/м3, что в 10 раз легче пробки). Обладает хорошей стойкостью против горения. Широко используется для теплоизоляции холодильных установок, шумопоглощения в различных теле- и радиостудиях. Целесообразно использовать в цехах по расфасовке сыпучих продуктов (круп, сахара и др.).

Разновидности плёночных пластмассовых материалов

Помимо ранее упоминавшихся плёночных материалов из полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида и полистирола, выпускаются промышленностью специальные плёнки с высокой химической стойкостью (поливинилкарбазол, работает до 1200С), полиарилатные плёнки (термостойкие до 150 – 200С). наиболее высокой термостойкостью обладают полиимидные плёнки (работают в температурном интервале от –269 до +3000С, а отдельные виды, например, плёнка марки ПМ кратковременно стойка до 50С). Эта пленка при комнатной температуре не меняет свои свойства в течение 10 лет, при 300С – 1 год, а при 350-400С – 1 месяц. Она негорюча и сохраняет гибкость при криогенных температурах.
Авторское право на материал
Копирование материалов допускается только с указанием активной ссылки на статью!

Похожие статьи

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.