Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции с эластомеров.doc
Скачиваний:
31
Добавлен:
12.11.2018
Размер:
8.61 Mб
Скачать

4.2.4. Можливі шляхи інтенсифікації технологічного процесу виготовлення мочених виробів з латексу

Як вже наголошувалося, використання у виробництві мочених виробів ліній конвеєрного типу має ряд переваг в порівнянні з лініями касетного типу.

Ці переваги полягають в можливості повної автоматизації технологічних операцій, економії виробничих площ, зменшенні капітальних витрат.

Проте тривалість проведення деяких операцій технологічного процесу, таких як гелеутворення для виробів завтовшки вище 0,7 мм і особливо відмивання гелів від некаучукових компонентів і їх сушки, настільки збільшує габарити конвеєрних ліній, що робить неможливим їх використання для виробництва багатьох виробів з латексу.

У зв'язку з цим, представляється вельми актуальним розробка способів інтенсифікації найбільш тривалих операцій технологічного процесу.

Інтенсифікація процесу гелеутворення

Один з можливих шляхів інтенсифікації процесу гелеутворення полягає в проведенні іонного відкладення в електростатичному полі. Цей процес, що отримав назву електроіонне відкладення детально досліджений в роботах [23, 24, 47.. .50].

Було встановлено, що прискорення процесу гелеутворення обумовлене як концентраційною дифузією астабілізуючих катіонів в об'єм латексної композиції, що характерний для методу іонного відкладення, так і наслідком електрофоретичних потоків цих катіонів і латексних глобул, рухомих назустріч один одному під впливом електростатичного поля.

Методом електроіонного відкладення можливо отримати вироби з товщиною, яку, практично, неможливо отримати жодним з відомих способів виготовлення мочених виробів з латексів.

Вельми істотно, що сформований в ході електроіонного відкладення гель характеризується високою (78...82%) концентрацією полімеру і високим ступенем чистоти, обумовленої електроосмотичним обезводненням. Це дозволяє значно скоротити час, що витрачається на подальші операції відмивання і сушки латексних гелів.

Разом з тим, спосіб виготовлення виробів методом електроіонного відкладення в даний час не можна вважати повністю відпрацьованим і готовим для використання в промисловості.

Серйозною проблемою залишається вибір матеріалу для форм анода. Зазвичай вживані для виготовлення металевих форм сплави алюмінію не можуть бути застосовані через можливості переходу в полімер металів змінної валентності, форм, що утворюються при анодному розчиненні матеріалу. Це погіршує стійкість виробів до термоокислюючої деструкції.

Друга проблема пов'язана з тим, що в процесі електроіонного відкладення, унаслідок електролізу серума латексу, на катоді виділяється водень, який приводить до спінювання латексної композиції.

Хоча пропозиції про електролітичне нанесення на поверхню алюмінієвих форм шару цинку після кожного циклу гелеутворення [51] і застосування напівпроникної перегородки, що відокремлює катод від об'єму латексної композиції [52], дозволяють усунути відмічені негативні явища, повністю проблема не вирішена.

Проте, можливості інтенсифікації процесу гелеутворення, а також подальших операцій промивки і сушки латексних гелів, закладених в методиці електроіонного відкладення, повинні, на наш погляд, привернути увагу дослідників і технологів.

Інтенсифікація процесу відмивання латексних гелів

Інтенсифікація однієї з найбільш тривалих операцій технологічного процесу виготовлення мочених виробів може бути здійснена за рахунок електроосмотичного обезводнення гелю. Сформований методом іонного відкладення гель на металевих формах поміщають у ванну з водою, і форми підключають до позитивного полюса джерела постійного струму. Катодом можуть служити стінки ванни.

При протіканні струму відбувається інтенсивне перенесення коагуляції і серума латексу, що містяться в гелі, у воду.

Швидкість електроосмотичного обезводнення залежить від щільності струму і кількості коагуляції на формі.

Якщо концентрація солі, що коагулює, в коагуляції велика, то процес електроосмотичного обезводнення гелю спостерігається лише через певний час, необхідний для видалення солі, що коагулює, і зниження внаслідок цього електропровідності гелю. Тому електроосмотичне обезводнення може бути рекомендоване для латексних гелів, отриманих методом іонного відкладення з використанням коагуляцій з концентрацією солі, що коагулює, до 20% без застосування загусників (каоліну).

Інтенсифікація сушки латексних гелів

Одним з можливих шляхів прискорення сушки є зменшення вмісту води в гелях, що поступають в сушильну камеру.

Для збільшення концентрації полімеру в латексному гелі можна використовувати звичайний водний синерезис, а також описаний вище спосіб електроосмотичного обезводнення гелю.

Ефективним є спосіб прискорення сушки латексних гелів, запропонований в роботі [53]. Форми з латексним гелем після відмивання занурюють у воду з температурою 90..-100°С на 3-..8 хвилин, після чого з інтервалом не більше двох хвилин встановлюють в конвективну сушарку.

Спосіб дозволяє в 3...5 разів скоротити час сушки. Причини прискорення сушки при використанні цього способу полягають не тільки в збільшенні концентрації сухої речовини в гелі за рахунок його швидкого ущільнення в гарячій воді, але і в зменшенні температурного градієнта між гелем і повітрям в конвективній сушарці, що збільшує дифузійний потік рідини, направлений до поверхні гелю, сприяючи тим самим уповільненню утворення поверхневої труднопроницаемой гумової плівки.

Вказаний спосіб знайшов промислове застосування при виготовленні ряду виробів на лініях конвеєрного типу.

У роботі [54] пропонується для прискорення процесу сушки латексних гелів використовувати поле надвисокочастотного струму (СВЧ). Для цього фарфорові форми з латексними гелями поміщають в поле СВЧ-енергії. За даними авторів тривалість сушки латексних гелів скорочується в 3...5 разів в порівнянні з конвективною сушкою.

Причиною прискорення сушки латексних гелів в полі СВЧ-енергії є рівномірний нагрів всієї товщини латексного гелю, оскільки якнайкращим поглиначем цієї енергії є вода, також рівномірно розподілена по товщині гелю.

Практичне використання цього способу пов'язане з трудністю точного регулювання рівня потужності СВЧ-поля, яке залежить не тільки від змінної вологості латексного гелю, що підводиться, але і наявність в нім електропровідних домішок.

У роботі [55] для скорочення тривалості сушки пропонується проводити її в псевдозрідженому шарі скляних кульок. Прискорення процесу сушки при застосуванні цього способу автори пояснюють високим коефіцієнтом тепловіддачі від псевдозрідженого шару до латексного гелю.