|
| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |
Miljø- og sundhedsforhold for plastmaterialer
19 UP-branchen og dens processer
Se også:
UP-branchens råvarer
Additiver
Emissioner ved forarbejdning af hærdeplast
Kemiske belastninger i arbejdsmiljøet
Miljø- og sundhedsvurderinger
Brandegenskaber for plast
Referencer
Indholdsfortegnelse
Oversigtsfigur
19.1 Introduktion
Dette kapitel er i al væsentlighed baseret på rapporten ”Renere teknologi i plastindustrien. Del B: Hærdende polyurethanplast” (Plastindustrien i Danmark, 2000c) og Jensen et al. (2005).
Fremstilling og blanding af råvarer og hjælpestoffer er kort beskrevet i kapitlet ”UP-branchens råvarer”.
19.2 Kort beskrivelse af UP-Branchen
Kompositbranchen i Danmark forarbejder primært glasfiberforstærket umættet polyester (GUP) og fremstiller hovedsageligt produkter som vindmøllevinger, fly- og off-shorekonstruktioner, togkonstruktioner, lagertanke, kølecontainere, kunstmarmor, polyesterbeton, både, overfladebehandling af stål og beton og mange teknisk avancerede komponenter.
19.3 UP-branchens processer
Ca. 55 pct. af den umættede polyestermængde anvendes til åbne processer. De resterende ca. 45 pct. anvendes til lukkede processer, og udviklingen går mod en vækst heraf.
Emnet påføres ofte en topcoat for at beskytte laminatet fra bagsiden. Tilsvarende beskytter gelcoaten laminatet fra formsiden.
Efter hærdningen afformes emnet, og overskydende polyester og glasfiber fra emnets kant skæres og slibes væk.
19.3.1 Håndoplæg
Håndoplæg er den traditionelle metode til at fremstille emner i GUP. Ved håndoplæg opbygges emnet i eller på en åben form. Først påføres et slipmiddel, som bevirker, at det færdige emne nemt kan afformes efter hærdningen. Slipmidlet påføres manuelt eller sprøjtes på formen.
Hvis emnets overflade skal være farvet, påsprøjtes eller håndlægges et lag indfarvet gelcoat. Herefter påføres det første lag polyester, glasfibermåtter eller -væv oplægges i den endnu flydende polyester, og med ruller presses luft ud af glasset. Herefter påføres mere polyester, og yderligere glasfiber oplægges, indtil den ønskede godstykkelse er opnået.
Polyesteren kan påføres med malerrulle eller med pensel. Specielle påføringsruller tilsluttet automatisk doseringsanlæg er meget anvendt.
19.3.2 Sprøjteoplæg
Ved sprøjteoplæg er arbejdsgangen beslægtet med arbejdsgangen ved håndoplæg, blot med den forskel, at polyester og glas påføres samtidigt med sprøjtepistol og tilhørende huggeværk. Glasfibrene påføres sammen med polyesteren, ved at fibre kontinuerligt tilføres sprøjtepistolen, hvor de klippes i småstykker på 20 -40 mm og ”blæses” op på emnet.
19.3.3 Kontinuerlig imprægnering
Store plader fremstilles, ved at man lader et bord belagt med bærevæv bevæge sig langsomt forbi en dyse, hvorigennem polyester tilsættes. Samtidig tilsættes huggede fibre. Efter at en tilpas godstykkelse er opnået, rulles luften ud, og laminatet hærdes og afformes med henblik på videre forarbejdning og anvendelse f.eks. i sandwichkonstruktioner.
19.3.4 Vikling
Ved fremstilling af store rørsvøb til tanke og lignende vikles glasfiberen omkring en stor, roterende metaldorn. Under viklingen påføres polyester og eventuelt huggede fibre, samtidig med at luft "rulles" ud manuelt. Når en passende godstykkelse er opnået, hærdes den umættede polyester, og svøbet trækkes af dornen.
19.3.5 Presning
Presning foretages på to forskellige måder, nemlig ved kold-/vådpresning og ved varmpresning.
19.3.5.1 Kold eller vådpresning
Ved kold-/vådpresning fores en form med glasfibermåtter, og en afmålt mængde (flydende) polyester/initiatorblanding hældes i formen. Herefter presses et stempel ned i formen, hvorved polyesteren presses ud og fordeler sig i glasfiberen. Pressetrykket er typisk ikke over 1 kp/cm² (98 kPa). Polyesteren hærder i formen i lukket tilstand, hvorefter emnet kan tages ud til videre bearbejdning.
I visse processer opvarmes formen, hvorved hærdehastigheden forøges. Formtemperaturen kan varieres fra 30 - 130°C. (Kilde 7).
19.3.5.2 Varmpresning
Ved varmpresning sker hærdningen ved højere temperaturer, hvilket bl.a. er hurtigere, men der kræves nogle stærkere - og dyrere -forme, som normalt er lavet af stål. Varmpresning anvendes derfor typisk i forbindelse med fremstilling af større serier.
Formtemperaturen er typisk 90 - 150°C, og pressetrykket er typisk 20 kp/cm² (1,96 MPa). (Kilde 6).
Varmpresning omfatter tre varianter af metoden, nemlig preform, SMC (Sheet Moulding Compound eller prepreg) og BMC (Bulk Moulding Compound eller premix).
SMC-råvarer består af glasfiberlag og umættet polyester leveret i en forseglet ”klar til brug”-pakning. Et passende stykke SMC frigøres fra forseglingen og lægges i formen, hvorefter presning og hærdning foretages.
BMC-råvarer er en dejagtig blanding af umættet polyester og glasfiber samt fyldstoffer. En "dejbolle" lægges i formen, hvorefter presningen og hærdningen foretages.
19.3.6 Profiltrækning/pultrudering
Fremstilling af profiler foregår, ved at man trækker glasfibre i form af uendeligt lange rovings og væv igennem et stålværktøj, hvor man indledningsvis styrer fibrene på plads. Derefter imprægneres fibrene i et imprægneringskammer, og i den sidste del af værktøjet, som er opvarmet, udhærdes og kalibreres profilerne. Profiltrækning, som den anvendes her i landet, er en lukket proces.
Efter formningen afskæres profilerne i passende længder.
19.3.7 Kloakrenovering
Renovering af utætte kloaksystemer foregår bl.a. ved at man trækker en "strømpe" af glasfiber- eller polyestervæv befugtet med umættet polyester igennem den utætte kloakstrækning. "Strømpen", som forer det utætte kloakrør indvendigt, hærdes på stedet med UV-lys eller varmt vand.
19.3.8 Polyesterbeton og kunstmarmor
Polyesterbeton og kunstmarmor fremstilles af umættet polyester iblandet hærder og accelerator samt pigment og mere eller mindre finkornet fyldstof. Af blandingen støbes en lang række forskellige produkter så som håndvaske og facadebeklædninger.
Blandingen foretages automatisk på blandeanlæg, hvor de forskellige råvarer blandes i en blandesnegl. Blandesneglen renses med methylenchlorid. Der er i dag ikke kendskab til alternative rensemidler.
19.3.9 Injektionsstøbning
Ved injektionsstøbning pumpes polyesteren ind i en lukket form. Forud for injektion beklædes den ene formhalvdel med glasfiber, hvorefter formen lukkes, og indsprøjtningen foretages.
19.3.10 Vakuumstøbning
Ved vakuumstøbning suges den umættede polyester ind mellem to formskaller, ved at sætte hulrummet mellem formskallerne under vakuum. Forud for samling af formskallerne er den ene skal blevet beklædt med slipmiddel, gelcoat og glasfiber.
19.3.11 Andre metoder
I tidens løb er forskellige kombinationer af de ovenfor omtalte produktionsmetoder blevet udviklet. Et eksempel er kombineret injektionsvakuumstøbning, som er en lukket støbeproces, hvor den umættede polyester sprøjtes ind i formen, samtidig med at formen sættes under vakuum. En anden metode er vakuumfolieteknikken, som er beslægtet med vakuumstøbningen, men hvor den ene støbeskal er erstattet med en fleksibel folie. Fælles for disse støbemetoder er, at de er lukkede, hvorved styrenafdampningen reduceres.
19.4 Kort beskrivelse af UP-branchens produkter
Som nævnt fremstilles en lang række vidt forskellige produkter i fiberforstærket polyester. Nyttige materialeegenskaber, som specielt skal fremhæves, er stor styrke og stivhed, lav vægt, korrosionsbestandighed, reduceret vedligeholdelsesbehov og gode elektriske og termiske isoleringsegenskaber.
Materialets gode styrke/vægtforhold udnyttes bl.a. i transportsektoren, hvor anvendelsen medvirker til at reducerer energiforbruget.
Materialets vejr- og korrosionsbestandighed gør, at emner normalt hverken skal males eller vedligeholdes.
Vindmøllevinger, lagertanke, kølecontainere og både er eksempler på produkter af kompositmateriale, hvor samspillet mellem materialets lange levetid, styrke og vedligeholdelsesfri overflade med fordel udnyttes.
Endelig skal det nævnes, at produktionsserierne ofte er relativt små.
| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |
Version 1.0 Juli 2006, © Miljøstyrelsen.
|