При какой температуре плавиться пластик
Иногда можно увидеть картину, как любители посидеть на природе в костре сжигают одноразовую пластиковую посуду, бутылки, пакеты и другой мусор, оставшийся после весело проведенного времени. Конечно, при таком способе избавления от мусора нет необходимости ехать на свалку и лес остается вроде бы чистым. Также можно встретить людей, которые используют пластик для создания поделок и плавят его в домашних условиях. Но насколько безобидно плавление пластика и его сжигание?
То, что сжигать некоторые виды пластика и плавить их небезопасно, должен знать каждый!
Горение и плавление пластика. Небольшой обзор
Многие изделия из пластмасс маркируются специальным знаком с цифрой, которая изменяется от 1 до 7. Каждое число соответствует конкретному типу полимерных материалов, за исключением 7, которое соответствует всем остальным материалам, которые нельзя отнести к первым 6. Пластмассы с 1 по 6 относятся к термопластам, т.е. они начинают размягчаться при нагревании. Различные типы пластмасс по-разному реагируют на огонь: некоторые начинают тлеть, некоторые плавятся, некоторые практически не реагируют.
Большинство пластмасс несет в себе потенциальную опасность выделения токсичных веществ, связанных с технологией ее производства и ее составом, но есть среди них и более безопасные виды.
1. PET или PETE (ПЭТ) – полиэтилентерефталат
ПЕТ бутылка с соломинкой. Плавление и горение ПЭТ может быть потенциально опасным
ПЭТ – это наиболее распространенный пластик в пищевой промышленности, который чаще всего используется при производстве бутылок. Также он является очень популярным материалом для создания различных поделок. Можно найти множество способов переработки пластиковых бутылок. О промышленной переработке ПЭТ можно прочитать здесь.
ПЭТ плавится при довольно высокой температуре – 260 °С, но при нагреве до 60 °C ПЭТ размягчается и теряет форму.
Опасность:
ПЭТ известен тем, что в нем содержится сурьма и канцерогены. При хранении воды в бутылках эти вещества могут попадать в нее, особенно при нагревании. Также эти вещества могут высвобождаться при горении или плавлении.
Заключение:
Существует потенциальная опасность высвобождения вредных веществ при сжигании или плавлении. Для создания поделки ПЭТ бутылки можно найти множество способов, не требующих термической обработки.
При необходимости деформации ПЭТ лучше нагреть его в кипящей воде – это безопаснее, чем вдыхать пары от нагреваемого всухую пластика. Также помните, что всегда надо работать в хорошо проветриваемых помещениях или на улице.
2. HDPE или ПНД– полиэтилен высокой плотности или полиэтилен низкого давления
flickr.com/Tom Magliery/CC BY 2.0
HDPE наиболее безопасный пластик. Его лучше всего использовать для создания поделок, поскольку он также является самым простым в обработке. Из этого пластика изготавливаются бутылки для молока и моющих средств.
Нужно знать:
Можно с уверенностью использовать HDPE контейнеры или бутылки для хранения воды, поскольку из них ничего не выщелачивается. HDPE довольно прочный пластик и не «тает», только при ОЧЕНЬ высокой температуре. Этот пластик может оказаться недостаточно гибким, но иногда это очень хорошо для создания жестких конструкций.
Заключение:
Этот вид пластика можно использовать без особых опасений. Плавление пластика происходит при температурах порядка 120-135 °С.
3. PVС или ПВХ – поливинилхлорид, также известен как винил
ПВХ является наиболее опасным пластиком, производимым на сегодняшний день. Большинство пластинок делается из винила. Несмотря на его опасность, многие люди, не зная о ней, нагревают и жгут ПВХ. Температура плавления ПВХ составляет 150 – 220°C, но деформироваться он начинает при 65 – 70 °С. О переработке ПВХ можно прочитать тут.
Опасность:
ПВХ выделяет канцерогены, а также свинец. Под воздействием тепла он выделяет диоксины, одни из самых опасных загрязняющих веществ и токсинов.
Заключение:
ПВХ можно использовать, но нагревать и жечь его ОЧЕНЬ ОПАСНО!!!
Опять же, при строгой необходимости плавления ПВХ лучше использовать кипящую воду и не подвергать его непосредственному воздействию пламени. Делать это, конечно, надо в хорошо проветриваемом помещении.
4. LDPE или ПВД – полиэтилен низкой плотности или полиэтилен высокого давления
flickr.com/ mag3737/CC BY-NC-SA 2.0
LDPE является еще одним безопасным пластиком. Из него делаются кнопки в приборах, также он используется для производства полиэтиленовой пленки, продуктовых сумок, мусорных пакетов и некоторых пищевых контейнеров.
Что нужно знать:
ПВД прочный материал, но менее крепкий, чем HDPE. Для его плавления также нужна немалая температура – 90 °С.
Заключение:
HDPE довольно безопасный в использовании пластик. Для плавления требуется довольно много тепла, при этом надо быть внимательным – если вы хотите именно расплавить материал, то пакеты, например, могут легко загореться.
5. PP или ПП – полипропилен
ПП довольно безопасный пластик, и используется при создании различных вещей, например, крышек для бутылок, дозаторов и пластиковой посуды. Он не так легко плавится, его температура плавления составляет 160 – 170 °С, но быстро нагревается. О переработке полипропилена можно прочитать в этой статье.
Обратите внимание:
Полипропилен вполне безопасен, однако некоторые исследования показали, что некоторые виды полипропилена могут выделять биоцид. Так что все же этим материалом надо пользоваться с осторожностью.
6. PS или ПС – полистирол
Из этого вида пластика изготавливается множество изделий, он применяется в одноразовой посуде, упаковке, детских игрушках и при изготовлении теплоизоляционных (например, пенопласта) и других строительных материалов. Хотелось бы надеяться, что все знают, что необходимо избегать нагревания пенополистирола, поскольку в нем содержится стирол. Информацию о переработке пенопласта можно найти в этой статье.
Температура плавления полстирола – 240 °C, но деформироваться начинает при 100 °C. При нагревании появляется характерный запах.
Опасность:
Выделяет опаснейший яд и канцероген стирол.
Заключение:
Никогда не нагревайте пенополистирол. В крайнем случае, делайте это в хорошо проветриваемом помещении.
7. OTHER или ДРУГОЕ – различные пластики, не указанные выше
К этим пластмассам относятся как безопасные, так и небезопасные пластики. Например, PLA относится к биоразлагаемым пластмассам, с этим пластиком можно работать вполне безопасно. Поликарбонат (ПК) не так безопасен, существуют исследования, подтверждающие, что он может выделять бисфенол А.
С пластиком без маркировки и с незнакомыми пластиками надо обращаться очень аккуратно, неизвестно из каких материалов они изготовлены и какую потенциальную опасность в себе несут.
Жечь пластик надо в хорошо проветриваемом месте, лучше на улице. ПВХ и ПС жечь нельзя.
Автор: Анастасия Литвинова
(Просмотрели108 448 | Посмотрели сегодня 4 )
Источник
В этом руководстве я расскажу вам, как плавить пластмассу в домашних условиях. Переплавка пластиковых бутылок из полиэтилена высокой плотности (HDPE) и изготовление из них блоков, которые можно использовать разными способами.
Каждый день мы используем и выбрасываем много пластиковых бутылок… Давайте изменим это!
Дэйв Хаккенс удивительный парень, который сделал много видео об утилизации пластика. Он показывает, как собирать, расплавлять и обрабатывать пластиковые предметы, чтобы создавать новые вещи. Однако, если вы хотите просто попробовать переработать несколько бутылок, следуйте этому краткому руководству.
Шаг 1: Материалы и инструменты
МАТЕРИАЛЫ:
- Бутылки из полиэтилена высокой плотности (HDPE)
- Деревянные дощечки (для изготовления формы)
ИНСТРУМЕНТЫ:
- зажимы
- бумага для выпечки
- перчатки с термозащитой
- ножницы/нож
Шаг 2: Форма
Нет необходимости делать очень сложную форму для плавки пластика.
Поскольку мы собираемся расплавить пластик и получить обычный блок, нам нужна простая коробка. Чем точнее и аккуратнее будет собрана коробка, тем точнее и аккуратнее будет блок.
Как вы можете видеть из приведенных выше рисунков, я использовал деревянные доски, которые лежали в моей мастерской, так же я накрыл каждую внутреннюю поверхность коробки бумагой для выпечки. Это будет важно позднее, когда будем извлекать блок из формы. Древесина — пористый материал, а расплавленный пластик — очень липкий, так что не стоит им соприкасаться.
Шаг 3: Как разрезать бутылки
Прежде всего, HDPE, что это такое? Как можно отличить его от всех других видов пластика?
HDPE — полиэтилен высокой плотности. Это довольно распространенный материал, используемый специально для производства пластиковых бутылок и коррозионностойких трубопроводов.
Как вы можете видеть на рисунке №1, его легко отличить от другого типа пластика благодаря цифре «2» в качестве идентификационного кода смолы.
После удаления этикеток и мытья бутылок нам нужно разрезать их на мелкие кусочки. Чем меньше, тем лучше, так как потребуется меньше времени для плавления. Используйте нож или крепкие ножницы.
Обычно я начинаю с ножа, отрезаю горлышко (фото № 2), которое является более жесткой частью, затем отрезаю основание и, наконец, ручку.
После этого вы можете использовать ножницы, чтобы сделать из больших кусков более мелкие (фото № 4).
Шаг 4: Плавление
Каждый тип пластика имеет разную температуру плавления.
Дэйв Хаккенс отлично изучил каждый тип, чтобы индивидуализировать правильную точку плавления (здесь вы можете увидеть его работу).
Я узнал, что в моей печи HDPE обычно плавится при температуре около 180°C.
В то время пока нагревается духовка, положите кусок бумаги для выпечки на противень и расположите на ней кусочки пластика. Наконец поместите противень в духовку и проверяйте его каждые 10 минут.
Шаг 5: Эффект мрамора
Первый раскрас, который я покажу вам, мой любимый: эффект мрамора.
Через 10/15 минут, если вы видите, что пластик выглядит липким, вы можете вытащить его из духовки. Оденьте жаростойкие перчатки и скрутите пластик (фото № 2/3).
Действуйте быстро (пластик остывает), но имейте ввиду, что он очень горячий и липкий.
Как только у вас получится что-то вроде того, что вы можете увидеть на фото №4, вы можете положить обратно в духовку.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Используйте перчатки! Если пластик попал на вашу кожу, немедленно промойте пораженное место холодной водой, чтобы уменьшить боль.
Шаг 6: Закрепляем форму
Через 10 минут извлеките пластик из духовки и положите его в форму. Зажмите его так сильно, как можете, и каждые 5 минут, затягивайте зажимы сильнее. HDPE сжимается, когда он остывает, поэтому, чтобы получить плоский блок, вы должны часто затягивать зажимы.
Шаг 7: Мраморный блок
Это результат после 2 часов охлаждения.
Как видно из фото, благодаря технике крутильно-вращательного движения, которую мы использовали, получился прекрасный эффект мрамора. Мне очень нравится этот метод, потому что вы можете видеть все используемые цвета.
Шаг 8: Эффект «Камуфляжа»
Вот еще один раскрас. Я называю его эффектом камуфляжа.
Это проще и безопаснее, чем эффект мрамора, потому что нет нужды касаться пластика руками. Как и в Шаге 5, после 10/15 минут, если вы видите, что пластик выглядит липким, вы можете извлечь его из духовки.
На этот раз мы будем использовать технику складывания. Очень аккуратно (и всегда используйте перчатки), поднимите бумагу для выпечки с одной стороны и сложите пластик на себя (фото № 2).
Повторите тоже самое с другой стороны и положите обратно в духовку.
Шаг 9: Закрепляем форму
После 10 минут плавления выньте пластик из духовки, сложите в последний раз, сделав что-то вроде яичного рулета (фото № 1) и поместите его в форму.
Как и на шаге 6, зажмите его так сильно, как можете, и возвращайтесь каждые 5 минут, чтобы затянуть зажимы. Затем оставьте его остывать на пару часов.
Шаг 10: Камуфляжный блок
Вот результат. Выглядит действительно как камуфляж.
Шаг 11: Что можно сделать из блоков?
Эти блоки невероятно прочные, простые и тяжелые. Вы можете использовать их по-разному.
На фотографии № 3 вы можете увидеть, кастет, спиннер, несколько брелков и юлу. На сайте preciousplastic вы можете найти другие способы применения HDPE, такие как, например, плитка — фото № 1.
Шаг 12: Самодельная юла
Вот пример того, что вы можете сделать с помощью единственной бутылки из-под моющего средства.
Прежде всего, я удалил этикетку, и я очень хорошо промыл бутылку, избавляясь от всех мыльных остатков. Затем я расплавил пластик в тонкий блок (по методу, показанному на предыдущих этапах), и я сплющил его до толщины 5 мм (фото № 2).
Я нарисовал юлу, состоящую из 3-х частей и приклеил шаблон к блоку. Затем, разрезал все фигуры по линиям с помощью лобзика и отшлифовал вручную все края.
Спустя 2 часа, после того как я сделал блок из бутылки, и двадцати минут работы над блоком, у меня получилась эта классная юла.
Надеюсь, вам понравилось, и вы попытаетесь переработать несколько пластиковых бутылок, сделав из них что-нибудь интересное.
Спасибо, что прочитали мое руководство!
Источник
Практически все способы обработки пластика сводятся к вводу энергии, которая в итоге преобразуется в тепло, и прикладыванию определенного давления. Это касается даже процесса сваривания. Поэтому мы можем сделать следующий вывод:
Главными характеристиками, от которых будет зависеть способность полимеров к свариванию и переработке, являются их реакция на нагревание и деформирование.
В зависимости от реакции на термический нагрев все полимеры можно разделить на такие группы:
Термопластичные пластмассы или термопласты. Такие полимеры не изменяют свою структуру при повышении температуры и охлаждении. При нагреве термопласты размягчаются, но остаются химически неизменными. Это свойство термопластов позволяет их легко сваривать или создавать из них изделия различных форм.
Термореактивные пластмассы или реактопласты. Данный тип полимеров под воздействием высоких температур приобретают пространственную структуру и полностью утрачивают способность плавиться. Термореактивные пластики соединяют при помощи так называемой химической сварки.
Особенности подвижности макромолекул полимеров при нагреве
Нагрев пластиков ведет к преобразованию их состояния за счет того, что повышение температуры увеличивает запас средней тепловой энергии макромолекул полимеров, следовательно, подвижность макромолекул повышается. С характеристикой подвижности макромолекул у полимеров связаны определенные особенности, которые мы рассмотрим в данной статье.
Гибкость макромолекул пластика
Молекулы полимеров связаны друг с другом очень сильно, поэтому при нагревании макромолекулы не разъединяются полностью и не могут независимо друг от друга двигаться. Полный разрыв соединений макромолекул пластика по всей длине возможен только при воздействии такого количества энергии, которое больше энергии хим. связей основной цепи. Это значит, что оторвать молекулы полимера друг от друга возможно только при полной деструкции химических связей. Однако, на помощь для перемещения молекул приходит такое их свойство как гибкость макромолекул полимера.
Гибкость молекулы полимера обуславливается ее большой длиной, которая может быть больше поперечника в тысячи раз. Свойство макромолекулы изгибаться можно сравнить с гибкостью длинной нити. Также дополнительная гибкость обеспечивается деформированием валентных углов и увеличением при нагреве межчастичных расстояний. Вращение частиц макромолекулы вокруг простых химических связей без их разрыва требует значительно меньших энергозатрат. Данное вращение называют конформацией.
Из-за теплового движения отдельных звеньев макромолекул полимеров и благодаря их высокой гибкости, относительное перемещение молекул пластика происходит частями.
Гибкость макромолекул измеряется в величине ее частицы, которая при определенных условиях внешнего воздействия ведет себя как отдельная кинетическая единица и двигается независимо от других сегментов.
Чем больше молекулярная масса полимера, тем больше будет гибкость цепи, а увеличение молекулярных связей наоборот гибкость уменьшает. Если взять две молекулы полимера с равной молекулярной массой, то гибкость будет больше у той, у которой длина сегментов меньше.
Выделяют три состояния аморфных полимеров, которые обуславливаются свойством гибкости молекул:
Стеклообразное состояние. Или проще говоря застывшее. При низких температурах пластик полностью застывает и твердеет. В данном состоянии не наблюдается абсолютно никакой сегментарной подвижности, потому как в молекуле для этого не хватает тепловой энергии. Время пребывания в застывшем состоянии у пластика практически не ограничено.
Высокоэластичное состояние. Данное свойство наблюдается при повышении температуры. Сегменты начинают смещаться и макромолекулы становятся способны принимать различные конформации: от полностью свернутой до выпрямленной. При деформации в высокоэластичном состоянии молекулы полимера могут сильно удлиняться, а при застывании опять вернутся в исходное состояние.
Вязкотекучее состояние. Данное физическое состояние полимера возможно при значительном его нагревании. В данном случае пластик плавится и течет даже при небольшом на него воздействии. При этом состоянии активно двигаются не только сегменты, но и отдельные молекулы целиком.
При постепенном нагреве смена физического состояния полимера происходит в определенном диапазоне температурных значений, но за температуру перехода обычно берут среднюю температуру интервала. Такие переходы очень хорошо видны на термомеханических кривых (график зависимости деформации от температурных показателей).
На термомеханической кривой можно увидеть три участка кривой, которые соответствуют каждому из описанных выше состояний. Посмотреть термомеханическую кривую для аморфного пластика вы можете на иллюстрации ниже.
Как видно на графике, на первом участке с низкой температурой показатель деформации совсем маленький. Тхр – это температура хрупкости полимера. Тс – это температура стеклования, при которой пластик переходит с высокоэластичного состояния в стеклообразное и обратно. После перехода из стеклобразного в высокоэластичное состояние идет так называемое переходное состояние, когда повышение температуры приводит к определенному уровню деформации, сохраняющемуся на всем интервале температур для высокоэластичного состояния. При вязкотекучем состоянии уровень деформации повышается очень резко. Граничная температура для состояний высокоэластичности и вязкотекучести называется Тт – температура текучести. Рост деформации продолжается до достижения температуры разложения полимера.
Термомеханические кривые для различных типов полимерных масс будет отличаться, их вид зависит от степени кристалличности полимера и от молекулярной массы. К примеру, при малых значениях молекулярной массы высокоэластичная область на термомеханической кривой будет практически отсутствовать, а для частично-кристаллических полимеров температура текучести будет выше температуры плавления.
Для переработки полимеров наиболее значимым является интервал температур между текучестью и разложением, ведь от него зависит, насколько чувствительным будет процесс переработки к изменению параметров режима.
Компания Полимернагрев специализируется на изготовлении нагревательных элементов для нагрева пластика для различного промышленного оборудования. У нас вы можете купить такие типы нагревательных элементов для переработки полимеров:
ТЭНы для нагрева пластика в экструдерах и термопластавтоматах: кольцевые миканитовые и керамические электронагреватели, сопловые латунные нагреватели экструдера, плоские металлические нагреватели.
Инфракрасные нагреватели для термоформования пластика и вакуум-формовочного оборудования: керамические инфракрасные излучатели, кварцевые ТЭНы, формовочные столы, кварцевые ик панели.
Нагреватели для горячеканальных систем и литьевого оборудования: патронные ТЭНы, спиральные нагреватели, гибкие ТЭНы для пресс-форм
Если у вас остались вопросы по нагреву полимеров, пишите их в форме ниже или отправляйте нам на почтовый ящик, постараемся ответить на все в самые короткие сроки.
Источник