Полиуретановый экран и резиновый экран
2025-12-08
Полиуретановый экран и резиновый экран являются распространёнными эластичными полимерными ситовыми поверхностями, применяемыми в современных промышленных процессах сортировки. Они значительно различаются по природе материалов, технологии производства, эксплуатационным характеристикам, областям применения, экономичности и экологичности. Ниже приведён подробный анализ.
Природа материалов и микроструктура
Полиуретановый экран изготавливается на основе полиэфирных или полиэстеровых полиуретановых преполимеров, которые при температуре 120–150 °C вулканизируются с образованием трёхмерной сетчатой структуры. Полимерная цепь содержит большое количество уретановых групп, что придаёт материалу сочетание высокой эластичности, характерной для резины, и жёсткости пластика.
Резиновый экран производят из натурального каучука (NR) либо синтетических каучуков (SBR, BR и др.) с добавлением технического углерода, серы и ускорителей, после чего материал проходит длительную вулканизацию при температуре 140–160 °C. Натуральный каучук отличается высокой гибкостью молекулярной цепи и относительным удлинением до 500%, однако низкая полярность делает его малостойким к маслам и агрессивным средам.
Технология производства и форматы изделий
Полиуретановый экран изготавливается методом «литьё — прессование — вторичная вулканизация» и может формоваться за один цикл в виде натяжных ситовых панелей, щелевых сит или модульных панелей с металлическим каркасом. Диапазон ячеек составляет 0,1–170 мм, коэффициент открытой площади — 35–45%, при этом отверстия могут иметь трапециевидную форму (сужающиеся книзу), что значительно снижает забивание.
Резиновый экран обычно получают методом каландрирования с последующей перфорацией либо прессованием. Толщина составляет 5–30 мм. Для компенсации недостаточной прочности внутрь часто интегрируются стальные тросы или листы. Из-за ограниченной текучести резины точность размеров ячеек и степень открытой площади ниже, чем у полиуретанового экрана, поэтому резиновый экран чаще применяется в грубых процессах сортировки, где точность невысока.
Сравнение ключевых характеристик
Износостойкость: абразивный износ полиуретанового экрана составляет 0,05–0,15 см²/1,61 км, что в 3–10 раз превышает срок службы металлических сит аналогичного типоразмера; обычная резина изнашивается в 2–3 раза быстрее полиуретана.
Эластичность и ударопрочность: резина обладает возвратной деформацией ≥55% и лучше гасит удар крупного материала; у полиуретана возврат порядка 40%, но усиленный каркас повышает общую стойкость к разрыву.
Температурная устойчивость: резина остаётся гибкой при −30 °C и выдерживает кратковременные пики до 250 °C; полиуретановый экран рассчитан на длительную работу при температуре ≤80 °C, при температурах ниже −20 °C материал становится хрупким.
Шумопоглощение и виброгашение: оба материала хорошо поглощают высокочастотные вибрации. Плотность резины — 1,15 г/см³, что обеспечивает лучшее поглощение вибраций по сравнению с полиуретаном (≈1,25 г/см³). Реальное снижение шума составляет 5–20 дБ(А).
Коррозионная стойкость: полиуретановый экран устойчив к воздействию кислот, щелочей, масел и воды; резина устойчива к воде, но подвержена разрушению в масляных и кислотных средах — со временем набухает и растрескивается.
Типичные области применения
Полиуретановый экран:
1、Мокрая классификация в угледобыче и металлодобыче, дегидратация и обезслеживание;
2、Точное разделение в производстве искусственного песка и строительных заполнителей;
3、Линии сортировки в угольных системах ТЭС, переработке строительных и бытовых отходов;
4、Процессы, требующие сочетания износостойкости, защиты от забивания и малого веса.
Резиновый экран:
1、Предварительное грохочение перед крупным дроблением в горнодобыче, выдерживание ударов материала >300 мм;
2、Коксохимия и металлургия — сортировка горячего кокса и агломерата;
3、Пищевая и фармацевтическая промышленность — строгие требования к шуму и запылённости;
4、Ситовые машины средней/низкой скорости при ограниченном бюджете и частой замене.
Экономичность и эксплуатационные затраты
Начальная стоимость: полиуретановый экран стоит на 10–30% дороже резинового, но его средний срок службы в 2–4 раза выше; в перерасчёте на стоимость просева 1 т сырья полиуретан снижает затраты на 30–50%.
Трудоёмкость замены: полиуретановый экран обладает меньшей плотностью, поэтому легче в обслуживании, сокращая время простоя оборудования и повышая суммарную эффективность.
Экология и устойчивое развитие
Полиуретановый экран относится к термореактивным материалам, повторно расплавить его невозможно, но он может быть измельчён и использован как наполнитель для резиновых или пластиковых смесей.
Резина может быть регенерирована методом девулканизации, однако технология энергозатратна и экологически неблагоприятна. С развитием модифицированных полиуретанов (например, гидролизуемых и пригодных к вторичной переработке) экологические недостатки будут постепенно снижаться.
