Технология переработки сырья для производства изделий из полимерных композитов на основе термопластов

Актуальность темы исследования. Полимерные композиционные материалы – очень выгодны в производстве, потому что пластик, по мнению экспертов, как ни один другой материал может встроиться в экономику замкнутого цикла. В результате объем природных ресурсов, идущих на производство необходимых благ, будет резко сокращен за счет вторичного использования сырья. Именно в этом смысле полимеры можно считать материалами будущего: удельное потребление энергии на производство вторичного пластика составляет не более 15 процентов от энергопотребления первичного производства. А циклы их переработки можно повторять множество раз.
В настоящее время полимерные материалы вытеснили основные конструкционные материалы, такие как: железобетон, металл и дерево. Возможности полимерных материалов очень многогранны. Развитие полимерных композиционных материалов в нынешнее время так же объясняется научными исследованиями в области материаловедения полимеров.
К реактопластам относят такие материалы, которые при нагревании легко переходят в вязкотекучее состояние, а при продолжительном нагревании - в твердое, нерастворимое состояние, после чего не могут больше размягчаться и перерабатываться. 
Человек в современное время сталкивается с полимерными композиционными материалами не только в технике, но и в повседневной жизни. Из-за этого знание основ и свойств материалов, а также умение точно и правильно использовать их – постоянно становится необходимостью для большего круга людей.
В современном мире во многих областях деятельности человека природные материалы заменили синтетическими. Широкое распространение они получили благодаря низкой стоимости и многогранному разнообразию свойств. Другим не менее важным достоинством синтетических материалов выступает возможность последующего улучшения уже существующих и создание новых материалов, а также технологий, которые разрабатываются путём подбора сырья, других композиций и технологических параметров. Благодаря этому, свойства синтетических материалов развиваются для дальнейшей эксплуатации, позволяя нарастить возможности их использования путём получения материалов с многообразным набором технологических и эксплуатационных свойств.
В настоящее время экструзия реактопластов применяется. мало по сравнению с экструзией термопластов, хотя во многих странах ею занимаются довольно успешно. Появление новых термореактивных материалов, в особенности полиэфирных смол, усиленных стекловолокном, в последнее время возродило интерес к экструзии реактопластов, хотя и в несколько новой форме.
Самыми перспективными для дальнейшего развития технологий и получения, и сопутствующего применения, являются композиционные материалы или композиты. К ним относятся материалы, которые состоят из двух или более компонентов. Их количество должно быть аналогично и приводить к формированию требуемых структур и свойств. За последние десятилетия полимерные композиционные материалы получают огромное распространение в применяемых областях. В качестве матрицы у них является полимер или полимерное связующее.
Полимерное связующее – это композиция на основе полимера, в которую добавляются пластификаторы, стабилизаторы и растворители.
Изготовление изделий из пластмассы в основном осуществляется методом литья под давлением. Выполняется оно с помощью термопластавтоматов. Гранулированная пластмасса нагревается до необходимой высокой температуры и под давлением поступает в литьевую форму. Предварительно делают чертеж изделия, затем по чертежу изготавливают литьевую форму, внутренняя часть которой соответствует внешней форме изделия с припуском на усадку пластмассы при остывании.
Цель данной работы – исследовать технологию переработки сырья для производства изделий из полимерных композитов на основе термопластов.
Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:
1 Рассмотреть технологию переработки сырья для производства изделий из полимерных композитов на основе термопластов.
2 Изучить технологическую оснастку переработки сырья для производства изделий из полимерных композитов на основе термопластов.
3 В рамках экономической части рассмотреть проект компании по переработке отходов пластика в полимерные гранулы.
4 Исследовать общие требования безопасности.
Объект исследования - производство изделий из полимерных композитов на основе термопластов.
Предмет исследования - технология переработки сырья для производства изделий из полимерных композитов на основе термопластов.
При подготовке работы был использован широкий круг источников по исследуемой проблеме. В частности большую помощь оказали научные монографии, учебные пособия, статьи. Отдельно стоит отметить такие источники как федеральное законодательство, интернет-публикации и др.
Для решения поставленных задач применялись следующие основные методы исследования: абстрактно-логический, системный, статистический анализ, методы сравнительного, структурного анализа и др.
Информационная база работы включает: нормативно-правовые акты, труды ведущих ученых, статьи, опубликованные в периодических изданиях, а также Интернет-ресурсы, посвященные исследуемым проблемам.
Практическая значимость исследования заключается в том, что разработанные автором методические положения, практические рекомендации и выводы могут быть использованы в деятельности по переработки сырья для производства изделий из полимерных композитов на основе термопластов.
Работа состоит из введения, основных глав, заключения, библиографического списка.

ВВЕДЕНИЕ
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
1. ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ ТЕРМОПЛАСТОВ
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНАСТКА ПЕРЕРАБОТКИ СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ ТЕРМОПЛАСТОВ
3. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
4. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
6. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Полимерные композиционные материалы – очень выгодны в производстве, потому что пластик, по мнению экспертов, как ни один другой материал может встроиться в экономику замкнутого цикла. В результате объем природных ресурсов, идущих на производство необходимых благ, будет резко сокращен за счет вторичного использования сырья.

1 ГОСТ 24888-81. ПЛАСТМАССЫ, ПОЛИМЕРЫ И СИНТЕТИЧЕСКИЕ СМОЛЫ. Химические наименования, термины и определения. [Текст]. – Москва: Издательство стандартов, 1991. 203 с.
2 ГОСТ Р 50583-93. МАТЕРИАЛЫ КОМПОЗИЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ. Номенклатура показателей. [Текст]. – Москва: Издательство стандартов, 1993. 196 с.
3 СНиП 23 - 05 - 95* «Естественное и искусственное освещение» (с изменением N 1) [Электронный ресурс]: Электронный фонд правовой и нормативно - технической документации.
4 ГОСТ 12.1.003-76. Межгосударственный стандарт. Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности.
5 СанПиН 11 - 12 - 77. Санитарные правила и нормы «Защита от шума. Нормы проектирования».
6 ФЗ "Об охране окружающей среды" от 10.01.2002 N 7 -ФЗ [Электронный ресурс]: Электронный фонд правовой и нормативно-технической документации.
7 Николаев, Н.Ф. Технология полимерных материалов [Текст] / Н.Ф. Николаев, В.К. Крыжановский, В.В. Бурлов [и др.] / под ред. В.К. Крыжановского. СПб.: Профессия, 2018. 544 c.
8 Технология пластических масс. [Текст] / под ред. В. В. Коршака. – М.: Химия. 3-е изд., 2016. 560 с.
9 Беляев Павел Серафимович, Примеров Олег Сергеевич, Савин Андрей Викторович Разработка технологии получения композита на основе отходов термопласта и ЦСП // Вестник ТГТУ. 2018. №2. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/razrabotka-tehnologii-polucheniya-kompozita-na-osnove-othodov-termoplasta-i-tssp (дата обращения: 22.05.2023).
10 Бурындин, В.Г. Основы технологии производства полимеров: учеб. пособие / В.Г. Бурындин, Н.И. Коршунова, О.В. Ершова. Магнитогорск: МГТУ, 2019. 130 с.
11 Коршунова, Н.И. Основы технологии получения полимеров [Текст]: учеб. пособие. Екатеринбург: УГЛТУ, Ч.1. 2018. - 68 с; Ч 2. 2020.136 с.
12 Коршунова, Н.И. Технология получения полимерных материалов [Текст]: метод. указ. к лабораторным работам. Екатеринбург, УГЛТУ, 2020. 40 с.
13 Воробьев, В.А. Технология полимеров [Текст]: учебник для вузов / В.А. Воробьев, Р.А. Андрианов. М.: Высш. школа, 2020. – 303 с.
14 Азаров, В.И. Технология связующих и полимерных материалов [Текст]: учеб. пособие для вузов / В.И. Азаров, В.Е. Цветков. М.: Лесная промышленность, 2016. 216 с.
15 Русаков, П.В. Производство полимеров [Текст]. М.: Высш. школа, 2018. 280 с.
16 Доронин, Ю.Г. Синтетические смолы в деревообработке [Текст] / Ю.Г. Доронин, С.Н. Мирошниченко, М.М. Свиткина. 2-е изд. М.: Лесная промышленность, 2017. 224 с.
17 Орлова, О.В. Технология лаков и красок [Текст]: учебник для техникумов / О.В. Орлова, Т.Н. Фомичева. М.: Химия, 2020. 384 с.
18 Кноп, А. Фенольные смолы и материалы на их основе [Текст] / А. Кноп, В М. Шейб. М.: Химия, 2018. 280 с.
19 Бахман, А., Мюллер, К. Фенопласты [Текст] / А. Бахман, К.Мюллер. М.: Химия, 2018. 288 с.
20 Вирпша, З. Аминопласты [Текст] / З. Вирпша, Я.М. Бжезинский. М.: Химия, 2017. 138 с.
21 Энциклопедия полимеров Т. 1-3. [Текст]. М.: Сов. энциклопедия, 2017-2020.
22 Батаев А.А., Батаев В.А. Композиционные материалы: строение, получение, применение: Учебник. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2017. – 384 с.
23 Основы технологии переработки пластмасс: Учебник для вузов / С.В. Власов, Э.С. Калинчев, Л.Б. Кандырин и др. – М.: Химия, 2016. – 528 с.
24 Михайлин Ю.А. Конструкционные полимерные композиционные материалы. – СПб: Научные основы и технологии, 2018 – 822 с.
25 Колосова А.С., Сокольская М.К., Виткалова И.А. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2018. – № 5 (часть 1) – С. 245-256. Современные полимерные композиционные материалы и их применение. – URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=12252
26 Колейчук Динамическая и кинетическая форма в дизайне. Методические материалы / Колейчук, В.Ф и. - М.: ВНИИТЭ, 2013. - 102 c.
27 Композиционные материалы. Справочник. - М.: Машиностроение, 2015. - 218 c.
28 Композиционные пломбировочные материалы / В.И. Лукьяненко и др. - М.: Медицина, 2005. - 178 c.
29 Компьютерное моделирование и оптимизирование составов композиционных строительных материалов. - М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2015. - 272 c.
30 Курганова, Ю.А. Конструкционные металломатричные композиционные материалы / Ю.А. Курганова, А.Г. Колмаков. - Москва: Машиностроение, 2015. - 101 c.
31 Лилия, Байкина Композиционные материалы на основе биополимеров и наночастиц / Байкина Лилия , Владимир Полубояров und Елена Волоскова. - М.: LAP Lambert Academic Publishing, 2013. - 132 c.
32 Мансур, Флоридович Галиханов Короноэлектреты на основе полимерных композиционных материалов / Мансур Флоридович Галиханов. - М.: LAP Lambert Academic Publishing, 2011. - 196 c.
33 Марат, Ильсурович Халиуллин Композиционное ангидритовое вяжущее и материалы на его основе / Марат Ильсурович Халиуллин. - М.: LAP Lambert Academic Publishing, 2012. - 160 c.
34 Материаловедение. Технология композиционных материалов. Учебник / А.Г. Кобелев и др. - М.: КноРус, 2016. - 270 c.
35 Машиностроение. Энциклопедия. Том 3-6. Технология производства изделий из композиционных материалов, пластмасс, стекла и керамики. - Москва: СПб. [и др.] : Питер, 2006. - 272 c.
36 Методы расчета цилиндрических оболочек из композиционных материалов / Ю.С. Соломонов и др. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009. - 264 c.
37 Курносов А.О., Вавилова М.И., Мельников Д.А. Технологии производства стеклянных наполнителей и исследование влияния аппретирующего вещества на физико-механические характеристики стеклопластиков // Авиационные материалы и технологии. 2018. №1 (50). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tehnologii-proizvodstva-steklyannyh-napolniteley-i-issledovanie-vliyaniya-appretiruyuschego-veschestva-na-fiziko-mehanicheskie (дата обращения: 22.05.2023).
38 Макеев Павел Владимирович, Клинков Алексей Степанович, Шашков Иван Владимирович, Однолько Валерий Григорьевич Анализ эффективности разработанных технологий утилизации отходов термопластов // Вестник ТГТУ. 2011. №4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/analiz-effektivnosti-razrabotannyh-tehnologiy-utilizatsii-othodov-termoplastov (дата обращения: 22.05.2023).
39 Матвеева Ирина Григорьевна, Лебедев Михаил Петрович, Туисов Алексей Геннадьевич, Кычкин Айсен Анатольевич Исследование прочностных свойств текстолита, армированного тканями с прямым переплетением пучков базальтового ровинга // Вестник СВФУ. 2015. №6 (50). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/issledovanie-prochnostnyh-svoystv-tekstolita-armirovannogo-tkanyami-s-pryamym-perepleteniem-puchkov-bazaltovogo-rovinga (дата обращения: 22.05.2023).
40 Мухаметов Р.Р., Петрова А.П. Термореактивные связующие для полимерных композиционных материалов (обзор) // Авиационные материалы и технологии. 2019. №3 (56). С. 48-58. DOI: 10.18577/2071-9140-2019-0-3-48-58.
41 Петрова Г.Н., Бейдер Э.Я. Конструкционные материалы на основе армированных термопластов // Российский химический журнал. 2010. Т. 54. №1. С. 30-40.
42 Сорокин А.Е., Бейдер Э.Я., Изотова Т.Ф., Николаев Е.В., Шведкова А.К. Исследование свойств углепластика на полифениленсульфидном связующем после ускоренных и натуральных климатических испытаний // Авиационные материалы и технологии. 2016. №3 (42). С. 66-72.
43 Старовойтова И. А., Хозин В. Г., Сулейманов А. М., Халикова Р. А., Зыкова Е. С., Абдулхакова А. А., Муртазина А. И., Хадеев Э. П. Одноосноориентированные армированные пластики: анализ состояния, проблемы и перспективы развития // Известия КазГАСУ. 2012. №4 (22). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/odnoosnoorientirovannye-armirovannye-plastiki-analiz-sostoyaniya-problemy-i-perspektivy-razvitiya (дата обращения: 22.05.2023).
44 Ольга, Коляганова Квалиметрия полимерных композиционных материалов / Коляганова Ольга , Илья Гермашев und Вячеслав Дербишер. - М.: LAP Lambert Academic Publishing, 2012. - 140 c.
45 Петров А.В., Дориомедов М.С., Скрипачев С.Ю. Технологии утилизации полимерных композиционных материалов (обзор) // Труды ВИАМ. 2015. №8. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tehnologii-utilizatsii-polimernyh-kompozitsionnyh-materialov-obzor (дата обращения: 22.05.2023).
46 Преображенский, А.А Магнитные материалы и элементы / А.А, Преображенский, Е.Г. Бишард. - М.: [не указано], 2006. - 281 c.
47 Преображенский, А.А. Магнитные материалы / А.А. Преображенский. - М.: [не указано], 2016. - 171 c.
48 Пэйгано, Н. Межслойные эффекты в композитных материалах / Н. Пэйгано. - М.: [не указано], 2009. - 119 c.
49 Тимофеева, Марина Юрьевна; Доломатов Михаил Юрьевич Композиционные Материалы И Их Применение В Промышленности / Юрьевич Тимофеева Марина Юрьевна; Доломатов Михаил. - Москва: СИНТЕГ, 2007. - 287 c.
50 Ханин, М. В. Изнашивание и разрушение полимерных композиционных материалов / М.В. Ханин, Г.П. Зайцев. - М.: Химия, 2016. - 256 c.
51 Яковлев Ю.Ю., Хасянов Р.Ш., Галигузов А.А. и др. Особенности текучести расплавов PERT-полиэтилена, наполненного базальтами и стеклянными волокнами // Пластичные массы. 2018. №9-10. С. 49-51.