Меламин для чего используется
Меламин для чего используется
Слышал о «меламиновом скандале». Из-за чего он произошел?
В 2008 году выяснилось, что ряд китайских производителей добавляли меламин в пищевые продукты с целью повышения измеряемой концентрации белка. Среди продукции были широко применяемые сухие молочные смеси. У некоторых детей, которых кормили этими смесями, обнаружили камни в почках.
Всемирной организацией здравоохранения и Продовольственной и сельскохозяйственной организацией ООН была организована совместная экспертная группа. Она повторно рассмотрела данные по токсикологии меламина и подтвердила, что как острая, так и хроническая токсичность меламина весьма малы. Но при высоких концентрациях меламина в пище может происходить кристаллизация меламина в моче, при очень высоких – камни в почках. Сравнение с поваренной солью неслучайно, ее избыток тоже способен привести к мочекаменной болезни. Установлена доля содержания меламина в продуктах, при которой он не представляет опасности.
В 2014 году был принят федеральный закон № 219-ФЗ, в котором было введено новое понятие – «наилучшие доступные технологии». Это означает, что все строящиеся в стране новые производства должны иметь современные технологии, быть экономически эффективными и экологически безопасными. Комплекс АКМ на губахинском заводе «Метафракс Групп» полностью отвечает этим требованиям. Он включает разработанные швейцарской фирмой Casale самые современные технические решения, обеспечивает высокую прибыльность и высокую степень защиты окружающей среды.
В составе комплекса предусмотрено строительство очистных сооружений для очистки выбросов в атмосферный воздух, сбросов в водные объекты. Количество образующихся отходов будет значительно уменьшено благодаря использованию современных катализаторов и адсорбентов со сроком службы больше 10 лет.
Далеко не каждый человек знает, что такое меламин. Этот продукт химической промышленности все больше проникает в нашу жизнь. Изделия из меламина можно найти в каждом доме. Но мало кто догадывается, насколько они опасны для человеческого здоровья.
Что такое меламин
Это синтетический продукт, обладающий высокой прочностью и износостойкостью. Меламин являет собой специальное покрытие, стойкое к влаге и механическим воздействиям. Из-за своего вида и некоторых свойств этот материал еще называют искусственным шпоном.
Покрытие меламин имитирует натуральную древесину. Поэтому его часто используют в мебельной промышленности. Из меламина делают ДСП-панели и кромки, которые впоследствии применяют для покрытия твердых частей мебели. Эти материалы являют собой толстую многослойную бумагу, пропитанную меламиновой смолой.
Уникальные свойства меламина сделали его популярным во многих сферах промышленности. На сегодняшний день почти в каждом бытовом предмете использован меламин. Что это? Ответить на вопрос смогут единицы. Но по внешнему виду меламин знаком каждому.
Меламин в пластмассовой промышленности
Меламин также является важным полупродуктом в производстве пластиковых изделий. В этот материал часто добавляют компоненты, влияющие на его цвет и химическую активность.
Обычный пластик сразу после производства выделяет сильный запах. Со временем он выветривается, а продукция становится безопасной для использования. Такой пластик быстро изнашивается, ломается. Он становится опасным для здоровья. В то же время меламиновая посуда изготавливается на основе состава с формальдегидными смолами. Они обеспечивают изделиям прочность, но являются ядовитыми веществами, способными вызывать отравление и аллергию.
В настоящее время по всему миру ведутся дискуссии насчет целесообразности использования этого сверхпрочного пластика. Потребители начали отказываться от токсических товаров. Но производители все равно продолжают использовать меламин.
Свойства
Применение
Сейчас трудно найти сферу жизни, в которой бы не использовался меламин. Что это значит? Ответ на данный вопрос кроется в особенностях меламина. Прочность и практичность этого материала являются его важнейшими ценностями.
Так, меламин используют в качестве сырья для производства пластмасс. Почти весь мировой объем производимого меламина идет на изготовление меламин-формальдегидных смол. Они, в свою очередь, являются важным материалом в производстве ламинированных фанер, древесностружечных плит. Даже для декорирования помещений используют меламин.
Применение этого материала наблюдается также в производстве обоев, ценных бумаг, карт. В последнее время меламин широко применяется для создания лакокрасочных покрытий. Благодаря отличной износостойкости и цветоустойчивости меламин используют при окраске бытовой техники и автомобилей. Он является основным компонентом желтого пигмента 150, который используется в пластмассах и красках. Также меламин является важной составляющей для изготовления бетона.
Преимущества и недостатки меламинового покрытия
Современная мебельная промышленность все чаще использует меламин. Что это дает потребителю?
Итак, меламиновое покрытие имеет такие преимущества:
Недостатками покрытия с меламином являются:
Меламиновая губка
Полезные свойства меламиновой губки проявляются во время ее использования. Так, при контакте с твердой поверхностью во влажной среде меламиновая губка выделяет пену. В этот момент происходит удаление загрязнений без применения специальных химикатов. Резина из меламина работает подобно ластику с высокой абразивностью. По твердости ее можно сравнить со стеклом, но при этом удаление грязи осуществляется бережно. Даже следы перманентного маркера меламиновая губка вычищает без царапин и разводов.
Пользоваться меламиновой губкой очень просто. Ластик нужно намочить водой и немного отжать. Затем следует аккуратно тереть загрязненную поверхность уголком губки, так как она сильно крошится. Вспененный меламин следует протереть сухой тканью. По необходимости обработанную поверхность можно промыть водой.
Где можно использовать губку из меламина
Меламиновые резинки предназначены для удаления детских рисунков на мебели, следов от чернил и маркеров на разных поверхностях, для чистки ламината, линолеума, зеркал, дверей, стекол, бытовой и офисной техники, кафеля. Также пенистую губку можно использовать для ухода за кожаными изделиями и чистки автомобильных салонов.
Нельзя применять меламиновую губку для чистки посуды и других кухонных принадлежностей, которые используются для хранения, приготовления и приема пищи.
Меламиновая посуда
На сегодняшний день практически в каждом магазине с кухонными принадлежностями продается посуда из меламина. Внешне она выглядит как обычные фарфоровые изделия с гладкой или матовой поверхностью.
Меламиновую посуду делают в Китае, Турции и еще в некоторых странах. Но ее реализация осуществляется не по всему миру. Например, в странах Евросоюза запрещено продавать посуду из меламина. В результате многочисленных исследований такая продукция признана низкокачественной и опасной для человеческого здоровья. По этой причине на посуде из меламина часто можно встретить маркировку «не для продажи в странах ЕС».
Отличительные приметы меламиновой посуды
Каждый человек должен уметь определить меламин. Что это и какой вред наносит здоровью? Эти вопросы являются решающими при выборе меламиновой посуды.
Отличить изделия из меламина просто. Такая посуда легкая по весу и прочная. По внешнему виду она напоминает фарфор. В большинстве своем меламиновые тарелки, чашки и другие кухонные принадлежности имеют на обороте надпись «меламин». Но есть производители, которые ее не указывают. В таком случае нужно постучать деревянной палочкой по интересуемому предмету. Если звук будет трескучим и глухим, значит, посуда сделана из меламина. Определить такие изделия можно и по запаху. Меламиновая посуда всегда имеет химический «аромат».
Особенно тщательно нужно выбирать чайные сервизы. Дело в том, что производители таких наборов обычно используют разные краски для декорирования блюдец и чашек. Их состав не всегда безопасный. А в случае с меламиновой посудой риск погубить здоровье возрастает в несколько раз. Рисунки, нанесенные на меламиновую посуду, не обжигаются и не покрываются защитным слоем. Поэтому во время использования таких предметов краска растворяется и попадает в напиток.
Вред для здоровья
Врачи всего мира бьют тревогу, чтобы запретить производство посуды из меламина. Этот материал состоит из токсических компонентов, которые пагубно воздействуют на человеческое здоровье. При постоянном использовании меламиновой посуды количество выделяемых веществ нарастает и достигает опасного значения.
Для человеческого здоровья опасен не только меламин. Вред организму наносят красители, которые к нему добавляются. Они выделяют такие тяжелые металлы, как свинец, марганец, кадмий. Проведенные тесты показали, что у животных, которые питались с меламиновой посуды, были выявлены мутации и онкологические заболевания.
Многие люди опровергают эти результаты, доказывая безопасность меламиновой посуды, ведь формальдегидные смолы находятся глубоко внутри. Но при наполнении тарелки или другой емкости из этого вида пластика начинают выделяться вредные вещества, которые сразу попадают на пищу. А при использовании посуды для горячих блюд эффект возрастает в разы. Мало того, при повреждении поверхности ножом или вилкой посуда становится еще опаснее.
Формальдегиды, которые содержатся в меламиновой посуде, действуют постепенно. Они являются опасным аллергеном, который провоцирует развитие экземы, расстройств дыхательной системы. Также эти вещества нарушают деятельность печени, желудка, почек, селезенки, ухудшают процессы кроветворения. Накопление токсических продуктов меламина может стать фактором мутации плода у женщин детородного возраста.
Особенности ухода
Предметы из меламина не требуют особого ухода. Главное – всегда содержать их в чистоте.
Для ухода за мебелью с меламиновым покрытием следует использовать спреи или любые жидкости, кроме тех, которые содержат абразивные частицы. Если таких средств под рукой нет, можно протереть поверхность сначала влажной тряпочкой, а затем сухой.
Важно оберегать поверхность меламиновых изделий от острых предметов. Хотя меламиновое покрытие отличается особой твердостью, сильные удары металлическими предметами могут его повредить.
Обладатели меламиновой посуды должны всегда следить за ее состоянием. При появлении мелких трещин или незначительных царапин предмет нужно заменить на новый. Нарушение целостности покрытия способствует выделению в пищу опасных веществ.
Меламин
| Меламин | |
|---|---|
 | |
| Систематическое наименование | 1,3,5-триазин-2,4,6-триамин |
| Традиционные названия | 2,4,6-триамино-сим-триазин, цианурамид, циануротриамид, циануротриамин |
| Хим. формула | C₃H₆N₆ |
| Рац. формула | C3H6N6 |
| Молярная масса | 126,12 г/моль |
| Плотность | 1,574 г/см³ |
| Т. плав. | 345 (разл) |
| Растворимость в в воде при 20 °C | 0,31 г/100 мл |
| ГОСТ | ГОСТ 7579-76 |
| Рег. номер CAS | 108-78-1 |
| PubChem | 7955 |
| Рег. номер EINECS | 203-615-4 |
| SMILES | |
| ChEBI | 27915 |
| ChemSpider | 7667 |
| ЛД50 | 3248 (крысы, перорально) |
| Токсичность | малотоксичен для млекопитающих |
| Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного. | |
Меламин (1, 3, 5-триазин-2, 4, 6-триамин) — бесцветные кристаллы, малорастворимые в воде. Объём мирового производства в 2007 году составил более 1 млн тонн.
Содержание
Свойства и синтез
tпл =364 °C (с разложением); Растворим в воде (0,5 % по массе при 20 °C, 4 % при 90 °C), не растворим в органических растворителях. Меламин — основание, с кислотами образует соли (C3H6N6×HCl и др.), разлагающиеся при нагревании. В жидком аммиаке с амидами щелочных металлов меламин образует как продукты присоединения C3H6N6•MNH2 так и соли, M3C3H3N6 (M — металл).
При нагревании до 354 °С и выше меламин отщепляет аммиак с образованием мелема (2,6,10-триамино-сим-гептазина).
Характерным свойством меламина является замещение аминогрупп под действием нуклеофилов. Так, в водных растворах щелочей при повышенных температурах и давлениях меламин гидролизуется, отщепляя аммиак, при этом происходит последовательное замещение аминогрупп на гидроксильные группы с образованием аммелина (2-гидрокси-4,6-диамино-сим-триазина), аммелида (2,4-дигидрокси-6-диамино-сим-триазина) и циануровой кислоты (2,4,6-тригидрокси-сим-триазина). Под действием алкиламинов или их солей аминогруппы меламина замещаются аминоалкильными группами с образованием N-алкилмеламинов, степень замещения (от одного до трех) определяется степенью избытка амина.
Под действием электрофильных агентов происходит замещение атомов водорода аминогрупп меламина: нитрование азотной кислотой в уксусной кислоте ведет к образованию моно- и ди-N-нитромеламинов. Галогенирование ведет к образованию N-галогенмеламинов различной степени замещения, при хлорировании может быть получен гексахлормеламин, являющийся энергичным хлорирующим агентом и применяющийся в составе композиций для дегазации отравляющих веществ.
В лабораторных условиях простейшим методом синтеза меламина является взаимодействие цианурхлорида с аммиаком при 100 °C, другими методами являются синтезы меламина нагреванием гуанидина и тримеризацией цианамида.
В промышленности применяется два основных метода синтеза меламина — пиролиз мочевины и синтез из дициандиамида.
При пиролизе мочевины применяются катализаторы (на оcнове Al2O3 и др.) при 350—450 °C и давлении 50—200 МПа, при этом на первой стадии мочевина отщепляет аммиак с образованием циановой кислоты:
которая затем с отщеплением углекислого газа образует меламин:
Другим методом является синтез из дициандиамида (NH2CN)2 в жидком аммиаке или растворе аммиака в этаноле при температуре 180—500 °C и давлении 4—20 МПа (40—200 кг/см²). Исторически первым промышленным методом стало производство меламина из дициандиамида, получаемого, в свою очередь, из карбида кальция, однако по мере роста крупнотоннажного производства мочевины дициандиамидный процесс был вытеснен процессом пиролиза мочевины.
Обнаружение
Для обнаружения используется хроматография. Гравиметрически меламин определяют в виде солей с циануровой или пикриновой кислотой, а также фотометрически в слабокислой среде по поглощению при длине волны 236 нм.
Производство в России
25 мая 2012 года в Невинномысске (Ставропольский край) на ОАО «Невинномысский Азот» была запущена первая в России установка по производству меламина и был получен первый отечественный меламин. Годовой объём производства составляет 50 тысяч тонн.
Применение
Меламин широко применяется в промышленном органическом синтезе, в том числе ионообменных смол, дубителей, гексахлормеламина, используемого в производстве красителей и гербицидов. Меламин, наряду c мочевиной, также применялся в качестве небелкового источника азота для домашнего скота, однако в 1978 году был сделан вывод о «неприемлемости меламина как небелкового источника азота, так как он медленнее и недостаточно полно гидролизуется по сравнению с другими — например, мочевиной».
Большая часть производимого меламина используется в производстве меламин-формальдегидных смол, относимых к группе аминопластов, которые получают поликонденсацией меламина с формальдегидом в слабощелочной среде (рН 7,8—8,5), при этом на начальной стадии происходит гидроксиметилирование меламина по аминогруппам, с образованием метилольных производных различной степени замещения (вплоть до гексаметилолмеламина):
Гидроксиметилированные производные далее реагируют со свободными аминогруппами меламина и метилолмеламинов с образованием метиленовых мостиков. В результате образуются термореактивные олигомеры при нагревании либо в присутстви каталитических количеств кислот.
Меламин-формальдегидные смолы применяются как в составе полимерных композиций (клеи, лаки), в качестве связующего полимера для пресс-композиций с различными наполнителями (целлюлоза, стекловолокно, древесная мука) и в качестве пластификаторов бетона, так и в качестве конструкционного материала для производства готовых изделий и пенопластов (вспененный меламин).
Токсичность и «меламиновые скандалы»
Меламин слаботоксичен: медианная летальная доза при пероральном введении у крыс составляет 3,16 г/кг, то есть меламин не более ядовит, чем поваренная соль (LD50 3 г/кг). В соответствии с данными, опубликованными Международной программой химической безопасности, меламин не метаболизируется и быстро выводится с мочой, генотоксичность в испытаниях in vivo не выявлена, не оказывает раздражающего действия на кожу (при испытаниях на кроликах и морских свинках) и слизистую глаза (при испытаниях на кроликах). Канцерогенные свойства при испытаниях на мышах не выявлены. Вместе с тем, по данным UNEP (1998 год) у самцов крыс при длительном (36—105 недель) приеме пищи, содержащей сверхвысокие концентрации меламина (0,45—3 %) может возникать рак мочевого пузыря.
В списке химических веществ, выделяющихся из материалов, контактирующих с пищевыми продуктами, допустимые количества миграции которых регламентируются в РФ, меламин отсутствует, для пищевой посуды из меламин-формальдегидных смол в этом списке определена только ДКМ формальдегида.
Меламин использовался некоторыми недобросовестными производителями при производстве пищевых продуктов для повышения измеряемой при анализе концентрации белка: при анализе методами Кьельдаля и Дюма содержание белка измеряется по содержанию азота.
В июне 2008 года китайская компания Sanlu Group, производящая сухое молоко, получила претензии потребителей, что у младенцев, которых кормили произведенным компанией молоком, были обнаружены камни в почках. Дальнейшее расследование показало, что в сухом молоке этой и ряда других компаний присутствует меламин. Скандал получил широкое освещение в средствах массовой информации, в результате чего за период до конца 2008 года в Китае по поводу проблем мочевыделительной системы, включая подозрения на камни в почках, были госпитализированы 51 тыс. младенцев и детей младшего возраста, были зафиксированы шесть смертельных случаев.
Всемирной организации здравоохранения и Продовольственной и сельскохозяйственной организация ООН была организована совместная экспертная группа по токсикологии меламина и циануровой кислоты, которая повторно рассмотрела данные по токсикологии меламина и подтвердила, что как острая, так и хроническая токсичность меламина весьма малы: меламин практически не метаболизируется и выводится из организма с мочой. Вместе с тем при высоких концентрациях меламина в пище может происходить кристаллизация меламина в моче, проявляющаяся в кристаллурии и при очень высоких концентрациях ведущая к образованию камней в почках.
ГН 2.1.6.1338-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест» определяют для меламина № 502: класс опасности — 2, ПДК максимальная разовая 0,02 мг/м³, ПДК среднесуточная 0,01 мг/м³.
Отравление домашних животных кормом с меламином
В начале 2007 года 2200 собак и 1950 кошек в США погибли из-за отказа почек. Причиной стало употребление корма, изготовленного крупнейшим в Северной Америке производителем сухих и влажных кормов для животных компанией Menu Foods Inc. (Онтарио, Канада) для более чем 100 брендов (среди них Procter & Gamble).
Procter & Gamble единственная установила причину — наличие меламина в зерновом глютене китайского происхождения — и опубликовала токсикологическую информацию. По сообщению «USA Today» Компания Procter & Gamble заверила в усилении контроля над компанией-производителем.
Меламин для чего используется
Меламин является важнейшим полупродуктом в промышленности пластмасс. Получаемые на его основе меламиноформальдегидные смолы обладают многими преимуществами перед карбамидоформальдегидными.
Получение меламиноформальдегидных смол – основное направление потребления меламина, имеющее широкое применение в производстве различных изделий технического и бытового назначения.
Продукты отверждения смол из меламина, представляющие собой так называемые сетчатые полимеры, обладают высокой прочностью, тепло-, водо-, износо- и светостойкостью, что выгодно отличает их от карбамидоформальдегидных смол. Преимуществами изделий на их основе являются: значительно меньшая токсичность, большая прочность и теплостойкость, стойкость к горению, высокие декоративные качества и способность окрашиваться во всевозможные цвета.
Указанные свойства определяют возможность широкого применения этих изделий в следующих областях:
Таблица 1. Области применения меламина
Пропитанные декоративные бумаги по объёмам применения занимают первое место среди видов облицовки древесных плит. Для облицовы¬вания фасадных и других видимых поверхностей корпусной мебели используют бумаги весом 90–120 г/м2, для прочих деталей – бумаги весом 70–80 г/м2. На толстые бумаги можно нанести любой рисунок, в том числе с негладкой, рельефной структурой. Чаще всего это имитация текстуры древесины, получаемая путём копирования натурального рисунка волокон и пор той или иной древесной породы. Такое покрытие называют синтетическим шпоном. Иногда его трудно отличить от натурального шпона, так как внешне разница выражается лишь в том, что на отделочном материале рисунок несколько однообразен, но заметить это обычно можно только при большой площади материала. Чтобы повысить прочность декоративной бумаги, в неё при изготовлении добавляют до 40% диоксида титана. В качестве пропиточных составов используют меламиноформальдегидные или более дешёвые карбамидоформальдегидные смолы.
Бумаги, пропитанные карбамидной смолой, из-за её недостаточной стойкости к горячей воде, не годятся в качестве облицовки для ванных комнат и кухонных рабочих поверхностей. Обычно применяют метод двойной пропитки: сначала бумага обрабатывается карбамидной или карбамидомеламиновой смолой, затем чистой меламиновой смолой. Отсюда происходит другое, более распространённое название декоративных пропитанных бумаг: меламиновые плёнки.
Процесс их изготовления многоступенчатый, в него входят печатание декора на многокрасочных офсетных машинах, пропитка смолами, сушка. От технологических параметров этого процесса зависят как внешние, так и экологические характеристики получаемых плёнок. В завершение плёнки можно покрывать лаком и придавать им адгезионные свойства. На заводе по выпуску декоративных плёнок готовая продукция обычно сматывается в рулоны шириной 2,5–3 м при длине полотна до 5000 м. Перед отправкой в цеха, занимающиеся ламинированием плит, рулонный материал нарезают на требуемые форматы, и доставка его осуществляется в пачках на поддонах. Состав клеевой смеси и толщина наносимого адгезивного слоя зависят от условий и продолжительности транспортировки и хранения, а также от влажности и температуры в производственном помещении. Срок хранения пропитанных бумаг от трёх до шести месяцев. Нередко крупные производители плит, имеющие цеха ламинирования или каширования, сами же выполняют и пропитку текстурных бумаг на высокопроизводительных установках.
Для облицовки древесностружечных плит бумажно-смоляными пленками используют два различных процесса: ламинирование и каширование
Ламинированием в плитном производстве называют напрессовывание на пласть плиты листов того же формата из пропитанных бумаг с неполностью отверждённой смолой. Обычно это меламиносодержащие смолы, которые отверждаются, схватываясь с основой, в горячем прессе, так что наносить клей на поверхность плиты не требуется. Та часть смолы, которая выдавливается на поверхности, обращённые к прокладочным листам пресса, воспринимает структуру последних. Используя соответствующие прокладки, можно получать облицованные плиты с гладкой или тиснённой поверхностью.
В зависимости от назначения облицованной плиты, её покрытие может быть одно- или многослойным. Например, у напольных щитов поверх декоративной плёнки обязательно должен быть прочный защитный слой – оверлей. Во избежание коробления щита на его нелицевую пласть тоже наносится покрытие – так называемый компенсирующий слой. После окончательного отверждения смола превращается в термореактивный полимер, а получаемая плита представляет собой композитный материал, по структуре напоминающий слоистый пластик, только вместо крафт-бумаги использован жёсткий субстрат, то есть плита-основа.
Прежде основным облицовочным оборудованием при ламинировании были многоэтажные горячие прессы, заимствованные из фанерной промышленности. Когда увеличился спрос на мебельные детали с глянцевой поверхностью, в таких прессах стали применять полированные стальные поддоны и охлаждать плиты пресса перед снятием давления. Полированные поддоны требуют очень аккуратного обращения, даже шлифовальная пыль и отпечатки пальцев на них могут снизить качество облицовки.
Поэтому на участке ламинирования должна поддерживаться безупречная чистота, а персонал работает в особой одежде и обуви. Цикл облицовывания в многоэтажном прессе длится несколько минут: в течение этого времени плиты пресса охлаждаются, чтобы можно было выгрузить одни поддоны и загрузить другие. Из-за необходимости отводить горячий теплоноситель, а затем снова доводить его до рабочей температуры энергозатраты при использовании многоэтажных прессов довольно высокие.
Высокомеханизированные и автоматизированные линии на базе таких прессов позволяют реализовывать высокую скорость отверждения пропиточных смол. Показанная схематически на рисунке 1.1 линия имеет в своём составе устройство для поштучной подачи плит, щёточный станок для их очистки, устройства для сборки пакетов и их быстрой загрузки в пресс. Для тиснения поверхности с целью получения негладкой, пористой структуры пресс оборудуется специальными поддонами, предусмотрено приспособление для быстрой смены поддонов.
При формировании пакета листы облицовочного материала очень точно фиксируются на плите-основе электростатическим способом. Собранный трёхслойный пакет автоматически перемещается в пресс, который смыкается очень быстро, чтобы открытое время было минимальным. Рабочие температуры пресса 180–200 °С. При столь высокой температуре смола в составе облицовочного материала плавится и отверждается, а сам он после прессования превращается в монолитный поверхностный слой плиты. Давление в горячем прессе 3,5–4,5 МПа при разнотолщинности облицовываемых плит в пределах ±0,3 мм. Если же разброс по толщине не превышает ±0,2 мм, давление можно уменьшить до 2,5–3,5 МПа.
Рисунок 1. 1 Схема линии ламинирования:
1 – подача плит из штабеля, 2 – подача облицовочной бумаги и формирование пакетов, 3 – загрузка пакетов, 4 – горячий короткотактный пресс, 5 – устройство замены прокладочных листов пресса, 6 – продольная обрезка плит, 7 – поперечная обрезка и очистка плит, 8 – сортировка с раскладкой в штабели
Цикл прессования при облицовывании состоит из следующих этапов: снижение давления в прессе, быстрое открытие пресса, выгрузка облицованной плиты с одновременной загрузкой нового пакета, быстрое закрытие пресса, повышение давления, выдерживание под давлением.
Обычно типовая оснастка на подобных установках позволяет получать матовую облицовку пластика. Для получения глянцевых облицовок применяют полированные стальные листы в качестве прессующих поверхностей, а высокого глянца у ламинированного покрытия можно добиться только в многоэтажных прессах с охлаждением рабочих плит.
На современных предприятиях участки облицовывания плит почти полностью автоматизированы и требуют немногочисленного обслуживающего персонала.
Кашированием называют технологию облицовывания древесных плит, при которой плёнка, непрерывно подаваемая из рулона, накатывается на предварительно промазанную клеем пласть. Накатывать плёнку можно одновременно на обе пласти.
Условно различают холодное, тёплое и горячее каширование. Холодное применяется при облицовывании нетермостойкими плёнками, в основном синтетическими, с применением ПВА-клеёв. Отверждение клея обычно происходит в стопе с небольшой нагрузкой сверху. При тёплом кашировании клей наносится на неостывшую (или предварительно подогретую) пласть, что способствует испарению из него влаги и ускорению процесса отверждения. При этом разбухание плиты происходит равномерно и её структура не будет проявляться на наружной стороне облицовки. Для окончательного схватывания клея изделия выдерживаются в стопе. Этот способ подходит для облицовывания плит меламиновыми плёнками, в том числе с финиш-эффектом. Наиболее распространено горячее каширование, оно же термокаширование, при котором применимы различные клеи, в том числе карбамидные. Клей и отвердитель наносятся на поверхность древесной плиты, а облицовочный материал накатывается на неё нагретыми вальцами. Из-за довольно высоких температур и влажности в процессе термокаширования возникают не только упругие, но и пластические деформации поверхности. Именно последние вызывают эффект «выглаживания», то есть формирование более стабильной, чем при холодном кашировании, облицовки. После термокаширования плиты можно сразу же обрабатывать на круглопильных станках.
Для каширования применяют каландровые прессы, их комбинации с одноэтажными позиционными короткотактными прессами, а также двухленточные проходные прессы.
Отечественная линия каширования с каландровым прессом, схематически представленная на рисунке 1.2, предназначена для одно- и двухстороннего облицовывания бумажно-смоляными плёнками стружечных или волокнистых плит толщиной от 2,5 до 40 мм и шириной до 1850 мм. Технологический процесс начинается с очистки плит от пыли в щёточном станке: его щётки диаметром 280 мм вращаются со скоростью 300 об/мин, сметаемая пыль удаляется через эксгаустер. По промежуточному роликовому транспортёру плита-основа подаётся в вальцовый станок, где на одну или обе пласти наносится раствор отвердителя. Для карбамидных смол применяют кислый отвердитель в концентрации 20–30%, с водородным показателем рН не более 2,5 и вязкостью 20–70 с по ВЗ-4. Расход отвердителя примерно 30–35 г/м2. После нанесения отвердителя плита проходит через инфракрасную сушилку для удаления растворителя и затем подаётся в клеенаносящий станок, где на равномерно подсушенный отвердитель наносится термореактивная смола в концентрации до 70%, с вязкостью 100–140 с по ВЗ-4 и начальной кислотностью рН = 7–8,5. Время желатинизации смолы, нанесённой поверх отвердителя, должно быть не более 50 секунд при температуре 100 °С. Расход смолы 100–120 г/м2. Далее плита пропускается через вальцовый пресс, в котором к подготовленной пласти прикатывается бумажно-смоляная плёнка. Вальцы обогреваются термомаслом с температурой около 200 °С. Зазор между кашировальными вальцами, регулируемый с пульта управления, должен быть на 0,1 мм меньше толщины плиты-основы. Качественное облицовывание возможно только при достаточно стабильной толщине плит в партии – разброс должен быть в пределах ±0,2 мм. Облицованные плиты после отсечения плёнки поступают на приёмный стол и укладываются в стопу. Скорость подачи в такой линии 12–17 м/мин.
Рисунок 1.2 Схема линии каширования на базе каландрового пресса:
1– роликовый транспортёр, 2 – подъёмный стол, 3 – щёточный станок, 4 – вальцовый станок для нанесения отвердителя, 5 – канал инфракрасной сушки отвердителя, 6 – клеенаносящий станок, 7 – роликовый транспортёр, 8 – каландровый пресс (кашировальная установка), 9 – отсекатель плёнки, 10 – ленточный транспортёр, 11 – приёмный стол
При использовании плёнок, на которые уже нанесён слой подсушенного термопластичного клея или плёнок с неполностью отверждённой меламиносодержащей смолы, технологический процесс значительно упрощается. Отпадает необходимость в нанесении и сушке отвердителя и в нанесении термореактивной смолы на пласть. Плита-основа сразу после очистки идёт в вальцовый станок для каширования.
На рисунке 1.3 представлен общий вид установки для непрерывного термокаширования плит.
Рисунок 1.3. Пресс непрерывного действия для каширования древесных плит:
1 – стальные ленты, 2 – ведомые барабаны, 3 – натяжное устройство, 4 – основание, 5 – рама, 6 – приводные барабаны
Пресс имеет два приводных барабана и два ведомых, на которых натянуты стальные ленты. Скольжение лент по горячим плитам обеспечивается посредством воздушной подушки, поэтому мощность привода барабанов составляет всего 8–9 кВт. Пресс работает при постоянном рабочем давлении (не более 2 МПа), скорость подачи до 16 м/мин.
Очищенные от пыли плиты подаются встык одна за другой на участок двухсторонней облицовки. Плёнка из рулонов, натягиваемая сверху и снизу на непрерывно движущиеся плиты, отверждается в ленточном прессе. На выходе из пресса предусмотрены станок для фрезерования продольных кромок (снятия свесов) и диагональная пила для поперечной обрезки плит
Облицовывание плит в процессе их изготовления. Облицовывать плиты можно одновременно с изготовлением их в главном прессе. В качестве покры¬тий применяют термореактивные плёнки и плёнки с финиш-эффектом, в том числе с тиснением. Степень блеска покрытия зависит от используемых прессующих лент. Для получения рисунков с глубоким тиснением в такой производственной линии лучше использовать дополнительный короткотактный пресс. Примерный процесс изготовления облицованной ДСтП в этом случае состоит из следующих основных операций:
1. формирование ковра: наружные слои из мелкой фракции с влажностью 10,5–11% и содержанием смолы 10–11%, средний слой из стружки с влажностью 7,2–7,5% и содержанием смолы 7,5–8% (по сухому остатку);
2. подпрессовка ковра с одновременным измерением его плотности по ширине и весовым контролем, обрезка кромок;
3. подача сверху и снизу бумаги, пропитанной чистой меламиновой смолой (вес бумаги 80 г/м2, содержа¬ние смолы 150%);
4. прессование в ленточном прессе: температура на входе 150 °С, максимальное давление 3,7 МПа, темпе¬ратуры в зоне прессования 180–185 °С, в зоне калибрования не более 100 °С;
5. продольная и поперечная обрезка плит, контроль их толщины и массы, отбраковка плит с дефектами;
6. охлаждение плит в веерном охладителе;
7. тиснение в короткотактном прессе при температуре 150 °С в течение 10 секунд (при общей продолжительности цикла 25 с).
Экономичность метода одновременного прессования и облицовывания плит обусловлена, прежде всего, тем, что отпадает необходимость содержать дорогостоящий участок шлифования, а удельное время прессования плит с двухсторонней облицовкой бумагами увеличивается примерно с 5 до 6 см. Таким способом выгодно выпускать плиты, облицованные бумагой без тиснения, например, для деталей нефасадных деталей корпусной мебели и т.п.
В производстве ЛКМ меламин используется в качестве пленкообразующего слоя. Марки ЛКМ выполненные на основе меламина имеют в обозначении буквы МЛ (меламиновая) или АМЛ (алкидно-меламиновая). Основным сегментом потребления меламина в ЛКМ – производство автоэмалей и автогрунтовок. К минусам подобных ЛКМ следует отнести то, что сохнут они только при температуре более 100 градусов. Потенциально существенную конкуренцию меламину в сегменте производства автоэмалей могут составить полиуретановые и алкидоуретановые эмали, которые не требуют столь высоких температур для сушки и являются гораздо менее энергозатратными в использовании. Однако на сегодняшний день оборудование и технологии на автозаводах отработаны под меламиновые краски, и чтобы перейти на другие материалы, нужно переделывать оборудование, отрабатывать новую технологию и пр.
C текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка меламина можно познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок меламина в России».
Автор:
Об авторе:
• Маркетинговые исследования
• Технико-экономическое обоснование
• Бизнес-планирование