Спінювання латексних композицій

При багатотоннажному виробництві піногуми| для спінювання латексних композицій застосовують установки

безперервної дії. Продуктивність установок складає від 10 до 30 л піни в хвилину. Принципова схема установки безперервного спінювання латексних композицій представлена на рис. 4.17.

На рис. 4.18 показані фотографії загального виду деяких промислових установок для безперервного спінювання латексних композицій. Основними робочими вузлами установок є: головка вспінювача|; змішувач; системи подачі латексу, повітря, желатинуючих агентів; контрольно-вимірювальні прилади, що дозволяють контролювати число оборотів ротора, подачу латексу, повітря, желатинуючих агентів, температуру піни і її кратність.

Головка вспінювача| складається з ротора, що обертається, і нерухомого статора. Привід ротора дозволяє змінити число оборотів ротора в межах 100...400 об/хв.

Конструктивні рішення ротора і статора можуть бути різними. Деякі варіанти конструкцій ротора і статора установок безперервного спінювання латексних композицій представлені на мрисунках 4.19 і 4.20.

Рис. 4.17. Схема установки безперервного спінювання латексних композицій: 1 - головка вспінювача|; 2 - змішувач; 3 - ротор вспінювача|; 4 - статор вспінювача|; 5 - насос для подачі латексу; 6 - лінія подачі повітря; 7 - насос для подачі дисперсії оксиду цинку; 8 - насос для подачі дисперсії кремнефтористого| натрію

Змішувач є пристрій у вигляді порожнистого циліндра, по осі якого розташований вал з мішалками. Латексна композиція подається у головку вспінювача за допомогою гвинтового насоса, туди ж подається під тиском 2...4 кг/см² заздалегідь очищене повітря.

У головці вспінювача| повітря диспергується| в латексній композиції і піна подається в змішувач. У змішувачі латексна піна змішується з дисперсіями желатинуючих агентів (кремнефтористим| натрієм і оксидом цинку).

Рис. 4.18. Фотографії установок для безперервного спінювання латексних композицій: а - тип "Оакс"; би - тип "Юроматік"

Рис. 4.19. Головка вспінювача типу "Оакс": 1-ротор; 2 - статор

Рис. 4.20. Головка вспінювача| типу "Юроматік": 1 - ротор; 2 – статор

Дисперсії кремнефтористого| натрію і оксиду цинку подаються в змішувач за допомогою шлангових або гвинтових насосів з регульованою продуктивністю.

Уприскування дисперсій в змішувач здійснюють за допомогою жиклерів. Із змішувача піна, що містить желатинуючі агенти, шлангом подається на желатинування - вулканізацію.

Кратність піни, що утворюється в головці вспінювача|, залежить від співвідношення об'ємів латексної композиції, що подається, і повітря, властивостей латексної композиції, числа

оборотів ротора, температури. Виходячи із заданого значення кратності піни необхідне співвідношення об'ємів латексної композиції і повітря визначається розрахунковим шляхом з рівняння:

де К - кратність піни; n_л - об'єм латексної композиції, що подається на спінювання; n_в - об'єм повітря, що подається на спінювання.

Необхідне ж число оборотів ротора, що забезпечує диспергування| всього повітря, що подається, і що виключає його проскакування, залежить від співвідношення: об’ємів подачі латексною композиція і повітря, властивостей латексної композиції, в т. ч. її в'язкості, температури, розмірів вспінювача| і особливостей його конструкції. Тому, оптимальне число оборотів ротора і його граничне значення встановлюють для даного конкретного вспінювача| і для даної конкретної рецептури латексної композиції дослідним| шляхом.

Температура піни не повинна перевищувати 35 ⁰С. Інакше може відбуватися коагуляція латексної композиції в головці вспінювача| і в змішувачі, або втрата текучості піни після введення желатинуючих агентів, що приведе до ускладнень при проведенні подальших технологічних операцій.

На промислових установках температура підтримується за рахунок подачі охолоджуючої води в сорочку вспенивающего| пристрою. Як приклад в табл|. 4.6 приведені експериментально встановлені параметри безперервного спінювання латексної композиції на основі комбінації бутадієн-стирольного| і натурального латексів (співвідношення латексів 60:40) на промисловій установці типу "Юроматік".

Таблиця 4.6

Параметри процесу спінювання на промисловій установці безперервної дії типу „Юроматик”

Задане значення кратності піни	Параметри процесу	Розрахункове значення кратності	Експериментальне значення кратності
Витрата, л/хв	Частота обертання ротора, об/хв	Температура °С
латексної композиції	Повітря	латексною композиції	піни
	8±1 2,5±0.5	24+4 7,5+2	300.-.360 180...240	20±2 20+2	30±4 28+3	3,8±0,4
	8±1,0 2,5±0,5	40±б 12,5-3	360...410 300... 360	20±2 20±2	32±5 30+3	6,0+0,5

Рис. 4.21. Залежність відношення питомої електропровідності латексної композиції (c_л) до питомої електропровідності піни (c_п) від кратності піни (b): • -натуральный латекс, олеат| калія; о - натуральний латекс, калієве мило СЖК|; ш - бутадієн-стирольный| латекс, олеат| калія; А - бутадієн-стирольный| латекс, калієве мило СЖК|; а - бутадієн-стирольный| і натуральний латекси (50:50), калієве мило СЖК

Для контролю кратності піни, отриманої на установці безперервного спінювання, застосовують пристрої і прилади, засновані або на безперервному зважуванні певного об'єму піни, що поступає із змішувача, або на безперервному визначенні електропровідності латексної піни і латексної композиції, з якої отримана піна.

Значення відношення питомої електропровідності латексної композиції до питомої електропровідності латексної піни, отриманої з цієї композиції, не залежить від типу латексу, дозувань і природи компонентів, що входять до складу латексної композиції, а визначається тільки кратністю піни (рис. 4.21).

Датчик для вимірювання жл| встановлюється на лінії подачі латексної композиції, а датчик для визначення хп| встановлюється на виході піни із змішувача.

Рис. 4.22. Діаграма запису кратності піни (Р) приладом, що безперервно фіксує її значення, в ході процесу спінювання: а - кратність піни підтримувалася - 5,8; би - кратність піни змінювалася від 4,8 до 5,8

Вторинний прилад градуюється в значеннях кратності піни. Як приклад на рис. 4.22 показана діаграма запису кратності піни при отриманні її на промисловій установці безперервної дії. Оптимальні умови роботи установок для безперервного спінювання латексних композицій спостерігаються тоді, коли невідбувається частої зміни рецептури композицій, а агрегати установки налаштовані на певну продуктивність і постійну кратність отримуваної піни.

Проте на практиці буває необхідно в ході випуску піногуми| різної щільності змінювати кратність піни. В цьому випадку, зазвичай, залишаючи постійною витрату латексної композиції, змінюють величину подачі повітря і число оборотів ротора вспінювача|. Одночасна ж зміна рецептури, композиції,

продуктивності установки і кратності піни вимагає, як правило, зупинки процесу і регулювання подач латексної композиції, повітря, желатинуючих агентів, а також числа оборотів ротора вспінювача|. Часті зміни параметрів процесу спінювання небажані і за рахунок організації виробництва повинні бути зведені до мінімуму.

При малотоннажному виробництві виробів з піногуми|, а також при виробництві, так званих, малогабаритних виробів, асортимент яких може бути значним, а маса лежить в межах від 5...10 до 200...250 г, спінювання латексних композицій здійснюють на устаткуванні періодичної дії. Це устаткування є венчиковую| мішалкою з планетарним обертанням і місткістю для спінювання з вертикальним переміщенням (рис. 4.23).

Рис. 4.23. Загальний вид устаткування для періодичного спінювання латексних композицій

В устаткуванні такого типу швидкість обертання мішалки може змінюватися в межах до 200 об/хв, або ступінчасто, або плавно, а об'єм місткості для спінювання може бути від 10 до 250 л.

Спінювання латексних композицій на устаткуванні періодичної дії може бути здійснено двома прийомами, що дещо відрізняються.

У першому випадку латексну композицію, що містить ПАВ і всі інші необхідні інгредієнти за винятком оксиду цинку і кремнефтористого натрію, піддають спінюванню. На початку процесу спінювання здійснюють з високою швидкістю обертання мішалки. По досягненню необхідної кратності піни швидкість обертання мішалки зменшують і продовжують перемішування піни для її гомогенізації. Після закінчення гомогенізації в піну вводять дисперсії оксиду цинку і кремнефтористого натрію.

Другий варіант передбачає спінювання латексу, що містить тільки додатково введене ПАР, до заданої кратності з подальшим введенням в одержану піну всіх інших компонентів латексної композиції, а у самому кінці процесу вводиться оксид цинку і кремнефтористий натрій.

Цей варіант спінювання застосовують, в основному, в тих випадках, коли компоненти латексної композиції істотно зменшують пінотворну здатність латексу. До таких інгредієнтів відносяться оксид цинку, цинкові солі прискорювачів вулканізації, а також деякі наповнювачі і загусники, головним чином, із-за підвищення в'язкості композиції. Тривалість процесу спінювання і максимально досяжна кратність піни в обох варіантах спінювання залежить від багатьох чинників: типу і змісту ПАР, впливи інгредієнтів латексних композицій на пінотворну здатність латексу і стабільність пін, в'язкості композиції, об'єму композиції, що вспінюється, температури, особливостей конструкції устаткування для спінювання.

Тривалість спінювання на устаткуванні періодичної дії при температурі 20...30°С і відносної вологості 60...65% складає від 5 до 20 хв.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Піноутворення латексів та властивості латексних пін	\|	Процес виготовлення піногуми без стадії желатинування піни

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.006 сек.