Вы вошли как ГостьПриветствую Вас, Гость
Главная » 2014 » Декабрь » 6 » Получение натуральных каучуков
13:28
Получение натуральных каучуков

   Познакомившись с физическими и химическими свойствами натуральных каучуков, переходим к их получению. Так сложилось исторически, что основная масса натуральных каучуков производится в странах третьего мира, где свои особенности производства. Каучуконосы растут достаточно быстро и не требуют особого ухода, но, сбор и переработка латекса всегда было тяжелым и продолжительным трудом для низко квалифицированных рабочих с очень скромными зарплатами.

   Из этого следует, что основная масса предприятий, производящих натуральный каучук, работают в нищих регионах мира и по технологиям, которым уже около века и более.

   Процесс получения каучука начинается со сбора латекса. Для этого на стволе гевеи делают кольцевой неглубокий, наклонный надрез и устанавливают желоб с чашечкой для сбора латекса. Периодически (2-3 раза в сутки) рабочие совершают обход плантации и опорожняют чашечки в ведра и бидоны. Собранный латекс сливают в автоцистерну, куда вносят небольшое количество антикоагулянта. Обычно в качестве антикоагулянта используют раствор аммиака, реже формальдегида. При сливании латекса в цистерну, производят одновременную грубую фильтровку от сгустков и механических примесей (листья, фрагменты коры, древесные опилки, насекомые и пр.).

   Латекс привозят на завод, где разбавляют водой до содержания каучука 15-20%. Разбавление необходимо для более равномерного проведения процесса коагуляции, предотвращения преждевременной коагуляции и упрощения перекачивания жидкости в технологическом оборудовании.

   Коагуляцию производят крепким раствором уксусной или муравьиной кислоты при непрерывном перемешивании в реакторе с турбинной мешалкой. Увеличение частоты вращения мешалки приводит к слишком мелкому коагуляту, уменьшение частоты влечет за собой образование сгустков неоднородного состава и структуры.

   После коагуляции производят фильтрацию коагулята от жидкой фазы, эту операцию раньше производили на плоских фильтрах, которые периодически ополаскивали водой и прочищали вручную. Сегодня фильтрация осуществляется в барабанных установках или ситах-грохотах, с последующим отжимом остатков воды на шнековом прессе с перфорированной стенкой.

   Окончательными операциями производства каучука являются: вальцевание, промывка от остатков коагулирующих агентов, сушка и упаковка. Перед упаковкой каучук часто прессуют в брикеты или прокатывают в лист требуемой толщины. Основное назначение вальцевания заключается в отжимании жидкости (вода с коагулирующими реагентами и примесями) из внутренних пор и усреднение массы по всему объему.

   Для полноты картины, рассмотрим классические технологии производства двух типичных марок натурального каучука. Для изготовления автомобильных покрышек, камер, прокладок и даже шлангов с конца 19-го века широко применялась марка каучука “смокед-шит” (что можно перевести как “копченый темный”). Композиции на основе данной марки отличаются темным цветом (в них часто добавляется много сажи) и наличием “букета” различных запахов. Технология производства данной марки включает фазу копчения листов каучука над тлеющими кусками сырой древесины или оболочки кокосовых орехов. Дым содержит ряд антиоксидантов в виде капель и пара. Антиоксиданты оседают на поверхности каучука и при температуре 25-50*С впитываются (мигрируют) в массу каучука. При последующем вальцевании и хранении происходит дальнейшее равномерное распределение антиоксидантов в массе каучука. Листы для копчения получают вальцеванием на рифленых валках. Заготовки для вальцевания получаются при коагуляции латекса в плоских ящиках, выложенных листами алюминия (примесь ионов цинка, железа, олова или меди ускоряет старение и сшивку каучука). Готовые листы упаковывают в кипы по 100 кг.

   Другой классической маркой натурального каучука является “светлый креп”. Он отличается высокой степенью очистки от пигментирующих примесей и внесением вместо дыма неокрашенных антиоксидантов, что важно для получения неокрашенных и достаточно чистых композиций (например, для медицинского или лабораторного оборудования и пр.). Главным образом, ксилилмеркаптан и бисульфит натрия, которые вводят в виде концентрированного раствора в конце коагуляции. Коагуляция может проводиться в несколько стадий, при этом, основная масса пигментирующих примесей оседает с первой небольшой партией каучука, которая идет на получение каучуков более низкого качества.

   После коагуляции и фильтрации, продукт промывают при вальцевании на рифленых валках. После чего, вальцуют на быстроходных гладких вальцах. Полученные тонкие листы сушат под навесом или в специальной камере с продувкой воздуха (при 18-30*С). Высушенные листы прокатывают (дублируют в несколько слоев) для получения более толстого материала, опудривают тальком и упаковывают в кипы по 100 кг.

   Для получения каучука низких сортов используют отходы от производства качественных каучуков: загрязненные остатки, сгустки от фильтрации, нити из надрезов на деревьях, пленки с чашек и емкостей и пр. А так же, каучук, выделенный методами экстракции из листьев, коры и корней старых или больных деревьев. Подобные низкосортные материалы носят собирательное название “скрап”, в отличие от нормального каучука, они отличаются некоторой подвулканизацией, более широким ММ распределением и наличием посторонних примесей. Сбор скрапа включает много ручного труда, а себестоимость продукта невысока, поэтому, данное производство можно рассматривать скорее как переработку отходов в стремление получения дополнительной прибыли.

   В отличие от классической технологии получения натуральных каучуков, переработка скрапа так же включает очистку от посторонних примесей.

Категория: Полимерные материалы | Просмотров: 957 | Добавил: Chemadm | Теги: технология эластомеров, натуральный каучук, производство каучука | Рейтинг: 5.0/4
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]