Получение лаков и клеев
Лакокрасочные материалы используют для защиты металлических, деревянных и других изделий от коррозии и разрушений. Все лакокрасочные материалы имеют в своем составе пленкообразующие вещества, способные переходить из состояния
раствора или расплава в аморфное твердое состояние. Те или иные композиции, обязательно содержащие пленкообразующие вещества, известны как лаки, краски, олифы.
Пленкообразующие вещества бывают природные и синтетические. Для изготовления лакокрасочных материалов, кроме пленкообразующих соединений, применяют растворители (уайт-спирит, скипидар, бензол, спирты, ацетон и др.), пластификаторы (дибутилфталат, касторовое масло), пигменты, красители, наполнители
и др.
Лаками принято называть растворы смол и высыхающих масел в легколетучих растворителях. При смешении лаков с пигментами получаются эмали.
На рис. 10 представлена схема получения поливинилацетатного лака непрерывным способом. Процесс осуществляют в двух каскадно расположенных полимеризаторах колонного типа в среде метанола. В качестве инициатора применяют азо-бис-изобутиронитрил.
Рис. 10. Схема производства поливинилацетатного лака:
1,2 – реакторы полимеризации; 3 – холодильники; 4 – насос; 5 – ректификационная
колонна; 6 – конденсатор-холодильник; 7 – испаритель
Степень конверсии по этому способу не превышает 50…60 %, что позволяет значительно сократить продолжительность полимеризации и получить более однородный поливинилацетат с более высокой степенью полимеризации, а также экономичнее использовать мономер и растворитель. Спиртовой раствор ПВА можно применять непосредственно в качестве лака для различных целей.
Клеи по составу подразделяют на природные (казеиновые и др.), растительные (крахмал, натуральный каучук, гуттаперча и др.) и синтетические. Синтетические клеи изготавливают на основе фенолоформальдегидных, эпоксидных, полиэфирных и др. смол. Иногда в качестве синтетического клея используют раствор не одного, а нескольких полимеров, например смеси фенолоформальдегидных
смол с поливинилацеталями, полиамидами и др. Схема производства фенолоформальдегидного клея объемным дозированием приведена на рис. 11.
Рис. 11. Схема получения фенолоформальдегидного клея:
1,2 – дозировочные емкости для смолы и отвердителя; 3 – смеситель; 4 – расходный сборник
Растворы смолы и отвердителя поступают в дозировочные емкости 1 и 2, датчики уровня в которых соответствуют заданным соотношениям. Через управляемые клапаны компоненты поступают в смеситель 3, снабженный двумя пропеллерными мешалками, вращающимися со скоростью 1460 об/мин. После 1,5…2 мин перемешивания раствор поступает в расходный сборник 4, где клей также интенсивно перемешивается и сливается в тару. Синтетические клеи применяют в производствах различных летательных аппаратов для соединения обшивки с элементами каркаса
крыла, фюзеляжа, производстве автомобилей, для изготовления обуви и т. д.
Рис. 1. Схема одноступенчатой экстракции:
1 – экстрактор; 2 - сепаратор-разделитель
Рис.2. Фильтр-пресс с горизонтальными камерами (ФПАКМ)
Рис. 3. Дисковый вакуум-фильтр:
1 – диски; 2 – пустотелый вал; 3 – корыто
Рис. 4 Роторно-пленочный испаритель:
1 – привод; 2 – корпус; 3 – ротор с транспортирующими и распределительными
элементами; 4 – рубашка
Рис. 5. Схема концентрирования, высаждения и сушки поликарбоната
в роторно-пленочных аппаратах:
1 – выпарной аппарат; 2 – сепаратор; 3 – испаритель; 4 – насос; 5, 7 – конденсатор;
6 – роторно-пленочный испаритель; 8 – сушилка
Рис. 6. Схема однокамерной установки для сушки полимеров в
псевдоожиженном слое:
1, 5 – вентиляторы; 2 – калорифер; 3 – сушильная камера; 4 – секторный питатель;
6 – циклон; 7 – разгрузочное устройство; 8 – конвейер; 9 – бункер
Рис. 7. Схема сушилки с псевдоожиженным слоем:
1 – люк; 2 – корпус; 3 – выхлопной патрубок; 4 – отбойник; 5 – переливной порог;
6 – впускной патрубок
Рис.8. Вибросушилка:
1 – смотровые окна; 2 – желоб; 3 – вибратор с электродвигателем; 4 – выгружные
люки; 5 – газораспределительная решетка; 6 – рама; 7 – пружины;
8 – амортизаторы; 9 – сливная перегородка; А – влажный материал;
Б, Г – теплоноситель; В – сухой материал
Рис. 9. Процессы прядения из расплава (а) и сухого прядения (б):
1 – загрузочный бункер; 2 – гранулы полимера; 3 – нагретая решетка; 4 – горячий полимер; 5 – дозирующий насос; 6 – расплав полимера; 7 – многоканальная фильера; 8 – свежеспряденное волокно; 9 – катушка; 10 – раствор полимера; 11 – фильтр; 12 – дозатор; 13 – фильера; 14 – свежеспряденное волокно; 15 – на катушку
Рис. 11. Схема получения фенолоформальдегидного клея:
1,2 – дозировочные емкости для смолы и отвердителя; 3 – смеситель; 4 – расходный сборник