Способ получения гранул вспененного полистирола, технологическая линия для реализации способа и узел стабилизации, используемый в этой линии

Настоящее изобретение относится к устройствам и способам, предназначенным для получения вспененного полистирола в виде гранул. Описан способ получения гранул вспененного полистирола, включающий подачу гранулята вспенивающегося полистирола в камеру аппарата-вспенивателя, снабженную лопастным механизмом, получение гранул вспененного полистирола путем вспенивания гранулята в паровоздушной среде, снижение температуры и сушку гранул непосредственно после вспенивания при непрерывном перемешивании, пневматическую транспортировку гранул в узел стабилизации, аэрирование в нем гранул в подвижной воздушной среде, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья используют гранулят полистирола вспенивающегося самозатухающего, который перед вспениванием опудривают антистатическим веществом, после вспенивания перекрывают подачу пара в камеру аппарата-вспенивателя и сушат в ней гранулы при одновременном перемешивании лопастным механизмом с последующим охлаждением в промежуточной емкости, а в узле стабилизации осуществляют аэрирование гранул в турбулентной среде нагретого воздуха при температуре не выше температуры горячей пластической деформации гранул. Также описана технологическая линия и узел стабилизации для получения гранул вспененного полистирола. Технический результат - упрощение способа и технологической линии при высокой производительности и получение гранул вспененного полистирола с заданными свойствами, пригодными для наполнения ортопедических изделий. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Группа изобретений относится к устройствам и способам, предназначенным для получения вспененного полистирола в виде гранул, и может быть использована для получения гранул, используемых в качестве наполнителя при изготовлении ортопедических изделий.

Для использования гранул вспененного полистирола (далее по тексту гранул ВПС) в вышеуказанных целях предъявляются повышенные требования по прочности, упругости и жесткие требования по остаточному содержанию стирола во вспененных гранулах в соответствии с санитарно-гигиеническими нормами. Прочностные показатели связаны с плотностью гранул. Проведенные работы показали, что гранулы ВПС, предназначенные для наполнения ортопедических изделий, должны иметь насыпную плотность не менее 30 кг/м³. Модуль упругости должен быть 7,6-10,7 МПа по DIN 53457, а размер гранул должен составлять 5-7 мм в диаметре. Задачей группы изобретений является создание способа получения гранул вспененного полистирола, пригодных для наполнения ортопедических изделий, и устройств реализации способа.

В качестве сырья для производства гранул ВПС используют гранулят полистирола вспенивающегося самозатухающего, который представляет собой продукт суспензионной полимеризации стирола в присутствии порообразователя. Полистирол при комнатной температуре не оказывает вредного воздействия на человека, не токсичен, не взрывоопасен, благодаря специальным добавкам (антипиренам) затухает после устранения источника пламени. Частицы сырья содержат в своем составе равномерно распределенный поробразователь (вспенивающий агент) и остаточный мономер - стирол. Основой всех методов переработки гранулята полистирола вспенивающегося самозатухающего является процесс нагрева и вспенивания полимера с увеличением объема частиц в десятки раз. В ходе процесса вспенивания в полимере возникает паровая фаза вспенивающего агента, содержащегося в частицах, с образованием пор. В дальнейшем происходит рост пор и стабилизация ячеистой структуры гранул ВПС. Основой каждой частицы гранулята является полимерная закрытая микроячеистая структура, в которой ячейки заполнены воздухом и порообразователем. Во время процесса вспенивания увеличение объема частиц - гранул обеспечивается за счет испарения вспенивающего агента, последующее расширение гранул происходит вследствие проникновения в ячейки гранул теплоносителя. Проникновение теплоносителя в ячейки, несмотря на некоторое избыточное давление в них, происходит значительно быстрее, чем улетучивание паров вспенивающего агента из ячеек. Вспенивание может проводиться в горячей воде, с помощью пара, горячего воздуха и других теплоносителей. Как правило, температура вспенивания составляет 95-110°С. Наиболее экономичным и удобным является вспенивание в паровоздушной смеси. Пар аккумулирует большое количество тепловой энергии, имеет высокий коэффициент теплоотдачи. Кроме того, пар способствует дополнительному расширению ячеек, так как обладает способностью проникать в ячейки гранул. Непосредственно после вспенивания гранулы ВПС механически нестабильны и легко деформируются при нагрузках, так как оставшийся в них вспенивающий агент и проникший в них водяной пар конденсируются, что создает в ячейках пониженное давление, а структура ячеек еще не отвердела. В процессе стабилизации гранул происходит отвердевание структуры ячеек и проникновение воздуха внутрь гранул, постепенное улетучивание порообразователя. Для того чтобы вспененные гранулы полистирола были пригодны для наполнении ортопедических изделий, процесс стабилизации должен быть достаточно длительным и эффективным для получения высоких физико-механических параметров и полного удаления порообразователя и остаточного мономера из вспененных гранул. Как показано в проведенных работах, время стабилизации вспененных гранул для достижения необходимых качеств в известных устройствах стабилизации составляет несколько суток, что является большим недостатком процесса.

Известен способ (патент Японии JP 6084453 В4, опубл. 14.08.1987) получения гранул ВПС, заключающийся в том, что в аппарат-вспениватель загружают определенное количество гранулята полистирола, который предварительно нагревают горячим воздухом с температурой 80-120°С, аппарат-вспениватель герметизируют, понижают давление и непрерывно подают в него водяной пар. Затем, поддерживая давление внутри аппарата-вспенивателя выше атмосферного, производят нагревание, осуществляя предварительное вспенивание частиц до определенной степени вспенивания, давление внутри аппарата резко понижают ниже атмосферного, в аппарат вторично подают горячий воздух, повышают давление в аппарате-вспенивателе и выдерживают определенное время, пропуская воздух через вспененные частицы с высокой скоростью. После вспенивания подачу горячего воздуха прекращают, давление внутри аппарата-вспенивателя сбрасывают до атмосферного и вспененные частицы выгружают. Способ отличается высокой сложностью процесса и оборудования, так как процесс содержит технологически сложные операции, а оборудование включает сосуды, работающие под давлением.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу является способ получения гранул ВПС по а.с. СССР № 1458244, включающий подачу гранулята вспенивающегося полистирола в камеру аппарата-вспенивателя, снабженную лопастным механизмом, одновременную подачу пара в камеру аппарата-вспенивателя от парогенератора, получение гранул ВПС путем нагревания и вспенивания гранулята в паровоздушной среде, выгрузку гранул в камеру сушки, где сушат гранулы в горячей воздушной среде при непрерывном перемешивании лопастным механизмом, транспортирование гранул пневматическим устройством в бункерное устройство стабилизации гранул, где осуществляется стабилизация гранул в восходящих воздушных потоках, создаваемых устройствами аэрирования, выполненными в виде труб с узкими прорезями и расположенными в нижней части бункера.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой технологической линии для получения гранул ВПС для наполнения ортопедических изделий является технологическая линия по а.с. СССР № 1458244 для получения гранул ВПС, включающая аппарат-вспениватель, снабженный загрузочной емкостью, дозатором, шнековым механизмом подачи сырья и устройством выгрузки гранул, парогенератором, соединенным с камерой для вспенивания. Аппарат-вспениватель содержит камеру для вспенивания и две дополнительные камеры: камеру сушки гранул горячим воздухом и камеру предварительной стабилизации гранул нагретым воздухом. Названные камеры снабжены лопастными механизмами каждая. Технологическая линия содержит также пневматическую систему транспортировки материала в узел для стабилизации массы гранул, включающий, по крайней мере, один бункер, устройства аэрирования внутри бункера и средства вентилирования и вытяжки в зоне расположения технологической линии.

В технологической линии для получения гранул по вышеуказанному а.с. СССР № 1458244 непосредственно после вспенивания производят пересыпку гранул из камеры аппарата-вспенивателя в другую камеру, где сушат гранулы в горячей воздушной среде при непрерывном перемешивании лопастным механизмом, а затем производят пересыпку гранул в третью камеру, где сушат гранулы в нагретой воздушной среде при непрерывном перемешивании лопастным механизмом. Таким образом, недостатком технологической линии является ее сложность: кроме камеры аппарата-вспенивателя с лопастным механизмом, в технологической линии по прототипу необходимы две дополнительные камеры, с лопастными механизмами каждая. Недостатком способа является его сложность: наличие операций пересыпки гранул и перемешивания гранул после вспенивания лопастными механизмами сначала в одной, а после еще одной пересыпки в другой камере. Кроме того, недостатком способа и технологической линии является неизбежность механического повреждения гранул лопастными механизмами, так как гранулы непосредственно после вспенивания механически нестабильны. Время стабилизации вспененных гранул является длительным и составляет несколько суток, однако показатели, необходимые для гранул вспененного полистирола для наполнения ортопедических изделий, не получают, что является недостатком способа и технологической линии.

Известно бункерное устройство (Патент РФ на полезную модель № 32474) для сбора и временного хранения сыпучих материалов, содержащее корпус с загрузочным и разгрузочным люками, включающее размещенные внутри корпуса по периметру и высоте воздухопроницаемые трубы, соединенные через вентиль с источником сжатого воздуха и источником холодного воздуха, подсоединенным к воздухопроницаемым трубам параллельно источнику сжатого воздуха. Недостатком устройства является сложность системы воздухопроницаемых труб.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является узел стабилизации массы вспененных гранул по указанному а.с. СССР № 1458244. Узел содержит бункер, имеющий воздухопроницаемый тканевый кожух, установленный в металлическом заземленном каркасе, впуск для загрузки гранул, выпускное отверстие для выгрузки гранул, устройство аэрирования, выполненное в виде труб с прорезями, расположенных горизонтально внутри бункера в нижней его части, средства создания воздушной завесы вдоль внешней боковой поверхности кожуха, аэродинамически связанные с устройствами вытяжки. В таком узле для достижения требований по стабилизации гранул вспененного полистирола, пригодных для наполнения ортопедических изделий (высокой механической прочности, упругости и остаточному содержанию порообразователя и мономера в соответствии с санитарно-гигиеническими нормами) процесс стабилизации должен быть очень длительным. Как показали проведенные исследования, время стабилизации в таком устройстве для достижения необходимых качеств гранул вспененного полистирола, делающими их пригодными для наполнения ортопедических изделий, составляет несколько суток.

Техническим результатом изобретений - способа получения гранул ВПС для наполнения ортопедических изделий и технологической линии для его осуществления - является упрощение способа и технологической линии при высокой производительности и получение гранул полистирола ВПС с заданными свойствами, пригодными для наполнения ортопедических изделий, а именно мелкого полимера с повышенными физико-механическими характеристиками (плотностью, упругостью) и низким остаточным содержанием порообразователя и остаточного мономера (стирола), соответствующим санитарно-гигиеническим нормам, сокращение сроков стабилизации гранул вспененного полистирола.

Техническим результатом изобретения - узел стабилизации - является упрощение устройства, сокращение сроков стабилизации гранул и повышение качества гранул по физико-механическим свойствам и санитарно-гигиеническим требованиям.

Технический результат в способе получения гранул ВПС, включающем подачу гранулята вспенивающегося полистирола в камеру аппарата-вспенивателя, снабженную лопастным механизмом, получение гранул вспененного полистирола путем вспенивания гранулята в паровоздушной среде, снижение температуры и сушку гранул непосредственно после вспенивания при непрерывном перемешивании, пневматическую транспортировку гранул в узел стабилизации, аэрирование в нем гранул в подвижной воздушной среде, согласно изобретению достигается тем, что в качестве исходного сырья используют гранулят полистирола вспенивающегося самозатухающего, который перед вспениванием опудривают антистатическим веществом, после вспенивания перекрывают подачу пара в камеру аппарата-вспенивателя и сушат в ней гранулы при одновременном перемешивании лопастным механизмом, в узле стабилизации осуществляют аэрирование гранул в турбулентной среде нагретого воздуха при температуре не выше температуры горячей пластической деформации гранул.

Для уменьшения электризуемости гранул ВПС, в шнековом механизме выполняют опудривание гранулята антистатическим веществом.

Технический результат изобретения - технологической линии для получения гранул ВПС - достигается тем, что в технологической линии, включающей лопастный аппарат-вспениватель для получения гранул вспененного полистирола, снабженный загрузочной емкостью, дозатором, шнековым механизмом подачи сырья и устройством выгрузки гранул из аппарата-вспенивателя, парогенератор, соединенный с камерой для вспенивания, пневматическое устройство транспортировки гранул в узел для стабилизации массы гранул вспененного полистирола, включающий, по крайней мере, один бункер с устройством аэрирования внутри бункера, средствами вентилирования и вытяжки в зоне расположения технологической линии, согласно изобретению аппарат-вспениватель выполнен однокамерным, к нему через устройство выгрузки гранул подсоединена промежуточная емкость для накопления и охлаждения гранул из аппарата-вспенивателя, а устройство аэрирования внутри бункера выполнено в виде устройства турбулизации потоков воздуха и масс гранул.

Технический результат изобретения - узла стабилизации гранул ВПС - достигается тем, что в узле, включающем, по крайней мере, один бункер, имеющий воздухопроницаемый кожух, установленный в металлическом заземленном каркасе, средства подачи и выгрузки гранул, устройство аэрирования внутри бункера и устройства для создания воздушной завесы вдоль внешней поверхности кожуха с устройствами вытяжки, согласно изобретению устройство аэрирования внутри бункера выполнено в виде устройства турбулизации потоков воздуха и масс гранул.

Для повышения эффективности процесса стабилизации устройство турбулизации потоков внутри бункера выполнено в виде расположенного в нижней его части патрубка, соединенного с нагнетателем сжатого воздуха, а выпускающий элемент патрубка выполнен из мягкого воздухопроницаемого материала. Для усиления эффекта турбулизации ось патрубка расположена наклонно к вертикальной оси бункера, а выход патрубка расположен вне места прохождения этой оси.

Анализ научно-технической литературы и патентной документации показал, что каждое из заявляемых изобретений группы является новым, так заявляемые совокупности неизвестны. Изобретение - способ - соответствует изобретательскому уровню, так как для специалиста заявляемая совокупность признаков способа не следует явным образом из известного уровня техники. Новая совокупность операций способа и условий их проведения установлена путем многократных экспериментов. Среди отличительных признаков способа есть новые признаки, а также известные признаки, которые в совокупности с другими признаками обеспечивают новый технический результат. Так, из описания к а.с. СССР № 1627415 известно воздействие потоков нагретого воздуха на гранулы вспененного полистирола, под действием которых гранулы получают спиралевидное движение. Но в соответствии с изобретением по а.с. СССР № 1627415 лопастный механизм вовлекает одновременно потоки воздуха и масс гранул преимущественно в основной поток с одной траекторией, кроме того, воздействие горячим, а затем теплым воздухом применяют непосредственно после вспенивания для сушки и исключения вылеживания гранул насыпной плотностью выше 20 кг/м³. В заявляемом же способе создание турбулентной среды нагретого воздуха и воздействие турбулентными потоками на гранулы ВПС осуществляют после транспортирования пневматическим устройством, т.е. после начальной стабилизации гранул. На этапе стабилизации гранул в турбулентном режиме резко сокращаются сроки, необходимые для стабилизации гранул: практически стабилизируется ячеистая структура гранул, происходит насыщение гранул воздухом и эффективное удаление остаточного мономера. Изобретение - технологическая линия для получения гранул ВПС и узел для стабилизации гранул ВПС соответствуют изобретательскому уровню, так как для специалиста заявляемая совокупность признаков устройств не следует явным образом из известного уровня техники. Среди отличительных признаков есть новые признаки, а также известные признаки, которые в совокупности с другими признаками обеспечивают новый технический результат. Так, из описания к а.с. СССР № 680628 известно устройство турбулизации потоков, применяемое при производстве вспененных гранул полистирола. Однако это устройство расположено в камере для вспенивания и предназначено для создания воздушной или иной газовой среды, используемой в качестве теплоносителя для вспенивания гранулята, в то время как в заявляемой технологической линии для этих целей предназначен парогенератор, от которого в камеру вспенивания поступает пар, используемый в качестве теплоносителя. Известен также бункер для стабилизации (патент Японии JP 7148763, МПК 7 В29В 13/06) гранул ВПС, содержащий металлический корпус, в котором осуществляют активное аэрирование вспененных частиц полистирола путем их перемешивания, благодаря подаче горячего воздуха под давлением в цилиндрическое устройство, установленное вертикально или наклонно внутри бункера для созревания гранул. Длина цилиндрического устройства соизмерима с высотой корпуса бункера, поток горячего воздуха захватывает и прогоняет частицы снизу вверх через цилиндрическое устройство, поэтому в корпусе, в отличие от заявляемого изобретения, не создается турбулентных потоков по всему объему бункера.

На чертеже схематично показана технологическая линия для получения гранул ВПС. Технологическая линия содержит загрузочную емкость 1 с сырьем, дозатором 2, шнековый механизм 3 для плавной подачи сырья в камеру 4 аппарата-вспенивателя. Под камерой расположен парогенератор 5, который может быть выполнен как встроенный парогенератор, см. например, http://www.tpribor.ru/photogal.html «Комплекс вспенивания гранул полистирола «Пассат-200 ПМ». Пар подают в камеру через отверстия в днище камеры. Камера 4 через устройство выгрузки гранул, выполненное в виде патрубка 6, соединена с емкостью 7 для накопления гранул, далее пневмотрубопроводом 8 с бункером 9 узла для стабилизации гранул. Пневматическое устройство транспортировки включает пневмотрубопровод 8, оснащенный струйным насосом 10, который подключен к источнику 11 сжатого воздуха. Бункер 9 для стабилизации гранул в нижней части имеет средство выгрузки гранул в виде патрубка 19 и устройство подачи вспененных гранул в верхнюю часть бункера 9, которое может быть выполнено, например, как показано http://www.prompolistirol.ru/bunkervil.html «Бункер вылежки, предприятие «Строй механика».

Вне бункера 9 ниже его выпускного отверстия выполнено устройство 12 вентилирования, которое может быть выполнено в виде расположенных внутри бункера труб с прорезями, подсоединенных к воздуходувке (на схеме не показана). Бункер 9 оснащен также средствами вентилирования вдоль внешней боковой поверхности, выполненными в виде воздуховодов 13, имеющих отверстия, и расположенными по нижнему периметру бункера, и подсоединенными к воздуходувке (на схеме не показана). Устройства 12 и 13 служат для вентилирования и создания воздушной завесы вдоль внешней поверхности кожуха и аэродинамически связаны с устройствами вытяжки. Устройства для вентилирования расположены также в зоне аппарата вспенивателя, промежуточной накопительной емкости 7 (на схеме не показаны). Устройство турбулизации потоков внутри бункера выполнено в виде расположенного в нижней его части патрубка 14, соединенного с нагнетателем 16 сжатого воздуха, а выпускающий элемент патрубка 15 выполнен из мягкого воздухопроницаемого материала. В отличие от прототипа узел стабилизации не содержит внутри бункера системы труб аэрирования, что значительно упрощает устройство стабилизации.

Узел стабилизации может быть выполнен в виде нескольких бункеров для вылеживания, имеющих смежные стенки. Над бункерами и аппаратом-вспенивателем располагают вытяжные устройства 17. Если узел стабилизации включает два или более бункера, выгрузку гранул в тот или иной бункер регулируют заслонками 18.

Осуществление заявляемого способа и работу заявляемых устройств рассмотрим на конкретном примере. Для производства в качестве сырья используют бисер (мелкие гранулы) полистирола вспененного самозатухающего, который при переработке дает мелкоячеистую структуру. На ООО «ПасТер» в качестве исходного сырья был использован полистирол вспенивающийся самозатухающий EPS-Styrochem (марки: NF-114, NF-214, NF-514, NF-714, NF-914, NF-1214) NF-414, производитель "StyroChem International OY", Финляндия. Технологическая линия для получения гранул ВПС, которые могут быть использованы для наполнения ортопедических изделий, и узел стабилизации гранул ВПС выполнены, как показано на чертеже. Сырье засыпают в загрузочную емкость 1, добавляют антистатические вещества в соотношении 1% к массе гранулята. Дозатором 2 сырье шнековым механизмом 3 плавно подают в камеру 4 аппарата-вспенивателя, где оно при непрерывном перемешивании лопастным механизмом вспенивается в паровоздушной среде в интервале температур от 95 до 100°С. Благодаря испарению вспенивающего агента и последующему расширению гранул вследствие проникновения в ячейки гранул теплоносителя объем гранул увеличивается в десятки раз. Мерой вспенивания служит насыпная плотность расширяющихся частиц, которая измеряется в кг/м³. Различные марки полистирола при вспенивании достигают различной насыпной плотности. Чтобы создать необходимые рабочие условия и следить за постоянством изготавливаемой продукции, производят замеры насыпной плотности. Замер насыпной плотности может быть произведен ручным способом. Цилиндрический сосуд с емкостью от 5 до 10 л наполняют гранулами ВПС и определяют вес и насыпную плотность. Точная регулировка насыпной плотности производится за счет регулировки оборотов шнекового транспортера подающего материал в емкость. Процесс вспенивания ведут до получения заданной насыпной плотности и размера гранул ВПС ортопедических изделий, что в данном примере составляло 4-5 минут. Непосредственно после вспенивания осуществляют сушку гранул ВПС горячим воздухом. Цель данного этапа - осуществить сушку внешней оболочки гранул ВПС, чтобы исключить их комкование. Для этого, в отличие от прототипа, не выгружают гранулы ВПС из камеры 4 аппарата-вспенивателя, а осуществляют их сушку горячим воздухом при температуре около 85°С и выше следующим образом. В той же камере аппарата-вспенивателя продолжают перемешивание гранул ВПС лопастным механизмом, но прекращают подачу пара от парогенератора, температура среды таким путем снижается до 85°С. Процесс сушки в данном примере составил 4-5 минут, но он может более длительным, а температура снижена ниже. В процессе сушки происходит этап начальной стабилизации гранул. Могут быть применены и другие методы сушки, например вдувание горячего воздуха в камеру аппарата-вспенивателя. Сразу после вспенивания гранулы ВПС механически нестабильны и легко деформируются при нагрузках, так как оставшийся в них вспенивающий агент и проникший в них водяной пар конденсируются, что создает в ячейках пониженное давление, а структура ячеек еще не отвердела. Из камеры 4 аппарата-вспенивателя вспененные гранулы полистирола выгружают через патрубок 6 в промежуточную накопительную емкость 7, где их выдерживают для остывания и подсушки в вентилируемой воздушной среде при нормальной температуре, т.е. при температуре окружающей среды 20-25°С, осуществляя еще один из начальных этапов стабилизации гранул. Гранулы после этого этапа стабилизации в накопительной емкости 7 еще легко деформируемы, но их упругость должна быть достаточна для пневматической транспортировки по пневмотрубопроводу 8 в узел для стабилизации гранул ВПС. Процесс стабилизации по существу начинается в камере 4 аппарата-вспенивателя при обдувке горячим воздухом при температуре около 85°С и выше. В промежуточной накопительной емкости 7 продолжают охлаждение гранул ВПС и процесс стабилизации в вентилируемой окружающей среде (воздух) при нормальной температуре порядка 20-25°С. Время накопления и охлаждения гранул ВПС от 0, 5 часа и более. Оно должно быть достаточным, чтобы гранулы приобрели упругость, достаточную для транспортировки без их механического повреждения. Далее этап процесса стабилизации гранул происходит во время транспортировки по пневмотрубопроводу 8 путем активного перемешивания и пересыпания гранул и интенсивного их обдува (аэрирования) посредством воздушного потока, создаваемого вентилятором или воздуходувкой. Пневмотрубопрод в данном примере оснащен струйным насосом 10, подключенным к источнику сжатого воздуха 11. При транспортировке материала по пневмотрубопроводу 8, в отличие от известных устройств, практически не происходит фаскообразного отщепления гранул ВПС. Установку транспортирования запускают всегда порожней, чтобы предотвратить закупорку. Для регулировки загрузки предусматривается второе регулируемое всасывающее отверстие для воздуха.

В бункере 9 осуществляют этап стабилизации в турбулентной среде нагретого воздуха при температуре не выше температуры горячей пластической деформации гранул, а в данном примере при температуре 40-50°С. Турбулизацию осуществляют до получения заданной упругости гранул ВПС. Значительное повышение упругости достигается в течение 1 часа обдува в турбулентном режиме. Процесс турбулизации ведут в интервале от 1 до 6 часов для получения высоких характеристик не только по упругости, но и по остаточному стиролу. В приводимом примере было установлено, что наиболее оптимально проводить турбулизацию в течение 3-4 часов с точки зрения оптимального сочетания заданных значений по упругости и показателей экономичности процесса. При этом происходит выветривание остаточного мономера (стирола) из гранул практически до санитарно-гигиенических норм, насыщение их воздухом, выравнивание внутреннего давления, окончательная стабилизация формы гранул, отвердевание ячеистой структуры. Конечным этапом стабилизации гранул, в результате которого получают гранулы, пригодные для наполнения ортопедических изделий, является разделение массы гранул на части и выдержка каждой части в отдельной воздухопроницаемой упаковке до заданных значений остаточного мономера (стирола) при конвекции окружающего воздуха. Способ выгодно отличается от прототипа тем, что не производится пересыпка гранул в дополнительную камеру для сушки, а затем еще одна пересыпка и стабилизация гранул в камере предварительной стабилизации с лопастным механизмом. Также способ отличается более эффективным, качественным и коротким процессом аэрирования в бункере узла стабилизации. Сроки аэрирования сокращены в несколько раз. Технологическая линия по сравнению с прототипом значительно упрощена за счет того, что не содержит дополнительных камер - камеры сушки с лопастным механизмом и камеры предварительной стабилизации, также с лопастным механизмом, подсоединенных к аппарату-вспенивателю. Узел стабилизации выгодно отличается от прототипа тем, что не содержит сложной системы труб для аэрирования, а в качестве устройства аэрирования применено простое и более эффективное устройство турбулизации воздушных потоков и масс гранул. По сравнению с прототипом повышена экологическая безопасность производства гранул ВПС, так как, в отличие от прототипа, где устройством аэрирования создавались слабые восходящие воздушные потоки, в заявляемом способе осуществляется быстрое и эффективное удаление остаточного стирола с помощью устройств вытяжки благодаря тому что, что в заявляемом способе создают высокоскоростные мощные турбулентные потоки воздуха с температурой более высокой, по сравнению с обычной аэрацией гранул в бункерах стабилизации. Турбулентный режим в бункере создают устройством, которое может быть выполнено, например, в виде патрубка 14, соединенного с нагнетателем сжатого воздуха. Выпускающий элемент 15 патрубка 14 выполняют из мягкого воздухопроницаемого материала. Нагретый воздух поступает в нижнюю часть бункера стабилизации под давлением от источника сжатого воздуха 16 (компрессора) через патрубок 15. Выпускающий элемент 15 патрубка 14 находится при этом в хаотичном движении, создавая высокую степень турбулентности по всему объему бункера без застойных зон. Благодаря столкновению турбулентных потоков масс гранул и воздуха происходит активное перемешивание гранул по всему объему, что позволяет осуществить удаление остаточного стирола наиболее эффективно и за более короткое время.

Возможность достижения указанных технических результатов в способе, технологической линии для получения гранул ВПС и узле стабилизации гранул ВПС подтверждена путем многократных экспериментов на ООО «ПасТер». Технологическая линия оборудована необходимыми средствами для обеспечения санитарно-гигиенических норм для обслуживающего персонала: снабжена средствами создания воздушной завесы вдоль внешней боковой поверхности кожуха, устройствами вытяжки, системой вентиляции.

Несмотря на упрощение способа по сравнению с прототипом, так как в заявляемом способе отсутствует цикличность, способ остается высокопроизводительным по той же причине. Производство гранул по заявляемому способу может быть либо непрерывным, либо направлено на получение отдельных партий.

1. Способ получения гранул вспененного полистирола, включающий подачу гранулята вспенивающегося полистирола в камеру аппарата-вспенивателя, снабженную лопастным механизмом, получение гранул вспененного полистирола путем вспенивания гранулята в паровоздушной среде, снижение температуры и сушку гранул непосредственно после вспенивания при непрерывном перемешивании, пневматическую транспортировку гранул в узел стабилизации, аэрирование в нем гранул в подвижной воздушной среде, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья используют гранулят полистирола вспенивающегося самозатухающего, который перед вспениванием опудривают антистатическим веществом, после вспенивания перекрывают подачу пара в камеру аппарата-вспенивателя и сушат в ней гранулы при одновременном перемешивании лопастным механизмом, с последующим охлаждением в промежуточной емкости, а в узле стабилизации осуществляют аэрирование гранул в турбулентной среде нагретого воздуха при температуре не выше температуры горячей пластической деформации гранул.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что опудривание гранулята антистатическим веществом выполняют в шнековом механизме.

3. Технологическая линия для получения гранул вспененного полистирола, включающая лопастной аппарат-вспениватель для получения гранул вспененного полистирола, снабженный загрузочной емкостью, дозатором, шнековым механизмом подачи сырья и устройством выгрузки гранул из аппарата-вспенивателя, парогенератор, соединенный с камерой для вспенивания, пневматическое устройство транспортировки гранул в узел для стабилизации массы гранул вспененного полистирола, включающий, по крайней мере, один бункер с устройством аэрирования внутри бункера, средствами вентилирования и вытяжки в зоне расположения технологической линии, отличающаяся тем, что аппарат-вспениватель выполнен однокамерным, к нему через устройство выгрузки гранул подсоединена промежуточная емкость для накопления и охлаждения гранул из аппарата-вспенивателя, а устройство аэрирования внутри бункера выполнено в виде устройства турбулизации потоков воздуха и масс гранул.

4. Узел стабилизации гранул в технологической линии для получения гранул вспененного полистирола, включающий, по крайней мере, один бункер, имеющий воздухопроницаемый кожух, установленный в металлическом заземленном каркасе, средства подачи и выгрузки гранул, устройство аэрирования внутри бункера и устройства для создания воздушной завесы вдоль внешней поверхности кожуха с устройствами вытяжки, отличающийся тем, что устройство аэрирования внутри бункера выполнено в виде устройства турбулизации потоков воздуха и масс гранул, которое имеет патрубок, расположенный в нижней части бункера и соединенный с нагнетателем сжатого воздуха, ось патрубка наклонена к вертикальной оси бункера, а выход патрубка расположен вне места прохождения этой оси, при этом патрубок имеет выпускающий элемент, выполненный из мягкого воздухопроницаемого материала.