Резина қоспасын дайындау технологиясы

ДАС-300 құрылғысында автоматты дозалау циклі келесі сатылардан тұрады: контейнерден каучук брикетінің пневмосорғышты манипулятор көмегімен дозалайтын машинаның ленталы транспортерына ауыстырылуы, механикалық жолмен брикеттен қағаздың (егер ол қағаз қапқа салынса) алынуы, брикеттің кесілуі және рецептурада берілген мәнге дейін качук сынамасының суммалық массасына жеткізу үшін бункерге жіберілуі.

 

Ингредиенттер.

Ингредиенттерді дозалау орталықтанған, деорталықтанған және комбинирленген болуы мүмкін. Орталықтанған жүйеде дозалайтын құрылғы бір бөлімшеге арналыр, бірнеше резинаараластырғыштардың жұмысын атқарады. Ингредиенттер сынамаларын контейнерлерге немесе басқа тараларға, не тікелей араластырғыштарға, аралық қоймаға жеткізеді, ал одан – қажет болған жағдайда – араластырғыштарға. Бұл технологиялық процесстің жоғары тұрақтылығын қамтамасыз етеді.

2-сурет. Техникалық көміртектің партия бойынша қоймаға флюидті берілуінің технологиялық схемасы:

1- Цистерна немесе теміржол вагондарынан шығарылатын қалыптар; 2 – сақтауға жүктеуге арналған резервуарлар; 3 – бөлгіш түйіндер; =  жұмысшы құбыр өткізгіштер, _ серіктес құбыр өткізгіштер, -> аспирация.

 

Дайындаушы цехтің үлкен қуаттылығы кезінде әдетте орталықтанған сынамалардың бірнеше бөлімшелерін ұйымдастырады, олардың әрқайсысы резина араластырғыштың белгілі бір саны бойынша бекітілген. Циркуляциялайтын контейнерлер саны 2-3 мың данаға жетуі мүмкін, бұл жүйе жұмысын күрделендіреді. Соңғы жылдары контейнерлер орнына резина араластырғышқа ингредиенттермен бірге жүктелетін полиэтиленді пакеттерді қолдана бастады. Орталықтанған дозалау бөлімшелері мен транспортты бөлгіш жүйелерін басқаруды ЭЕМ жүргізеді.

Орталықтанған жүйенің артықшылығы дозалаудың нақтылығы жоғары, әмбебаптылық, өйткені, сынама бөлімшесінде бункерлердің кез келген санын орнатуға және кез келген ингредиент санын әрбір араластырғыштан жіберуге болады. Сонымен қатар, резина араластырғыштарының жанына бункерлер, таразыларжәне басқа да қосымша құрылғылар орнатылмайды, ол жөндеу жүргізуді жеңілдетеді, негізгі аппараттың сенімділігін арттырады.

Орталықтанған өлшемелердің кемшіліктері де бар:

• сынама бөлімшесінің жұмысында немесе бөлу жүйесінде жұмыстан шыққанда араластырушы агрегаттардың жұмысы тоқтайды;
• жүктеуші транспортерге сынаманы ауыстырғанда қол еңбегі сақталады;
• полиэтиленді пакеттерді қолданғанда үлкен сынамаларды бірнеше бөлікке бөлуге тура келеді. Одан басқа, каучуктің кейбір типтерінде (әсіресе тұтқырлығы аз) полиэтиленді қанағаттанарлықтай емес бөлуді ескерту үшін арнайы шаралар қабылдау қажет, балқу температурасы 70 С-тан жоғары емес полиэтиленді қолдану, қабық қалыңдығы 50 мкм-ден көп болмауы керек.

 

Деорталықтанған өлшемелер кезінде әрбір резина араластырғыш берілген резина қоспаларында пацдаланылатын компоненттерді дозалауға арналған құрылғылармен жабдықталған. Сондай-ақ компонеттер саны араластырғыш бункерінің санымен шектеледі, және мұндай жүйелер резиналық қоспалардың аз ассортиментті кәсіпорындарында қолданылады (мысалы, шина зауыттарында). Сынамаларды тікелей араластырғыш мойынына, немесе жинақ транспортерге жүктеуге болады.

Деорталықтанған өлшемелердің кемшілігіне орнатылатын бункерлердің шектеулі санын жатқызуға болады және, жүйенің шағын маневрлығын, ингредиенттерді дозалаудың төмен нақтылығын, орталықтанған өлшемеге қарағанда үлкен металл- және энергиясыйымдылығын айта кету керек.

Ингредиенттерді дозалаудың комбинирленген жүйесі араластырушы агрегаттардың жеке жүйесі мен араластырғыш агрегаттарының топтарына қоспа ингредиенттерін дозалау үшін арналған орталықтанған жүйеден тұрады.

Дозалаудың комбинирленген жүйесі әмбебап және икемді таралуы кеңеюде.

 

Сұйық материалдар.

Қоспалар дайындау үшін түсетін сұйық материалдарды дайындау олардың құбыр бойынша тасымалданушылығы мен дозалау алдында олардың физико-механикалық қасиеттерін өзгертпей аралық қалыптарда сақталуын қамтамасыз етуге негізделеді. Жоғары тұтқырлыққа ие тез тұтанатын материалдардың көп бөлігі қыздыру мен сақтау процесімен қатар тасымалдауда да белгілі бір температураны ұстап тұруды қажет етеді. Сұйық материалдарды сапалы дайындау кокстелетін зат пен қатты қалдыққа өте сезімтал дозалайтын құрылғылар, есептеу құрылдары мен клапандар мен насостардың сенімді жұмысын қамтамасыз етеді.

Сұйық материалдарды екі түрлі тәсілмен дозалайды – көлемдік және салмақтық. Көлемдік әдістің салмақтыққа қарағанда нақтылығы төмен, себебі, ол сұйықтың тұтқырлығы, оның температурасы мен басқа да факторларға тәуелді. Салмақтық әдіс кең таралған.

Қоспаларды дайындау режимдеріне сәйкес сұйық материалдарды дозалау операциясы уақыты 1-2 мин құрайды.

 

3-сурет. Көлемі 620 дм3 резина араластырғышты өндіріс сызығында резиналық қоспа дайындаудың технологиялық сұлбасы:

1 – маточный қоспа түйіршіктерінің  пневмотранспорты; 2 – техкөміртектің  шығын бункері; 3 – жұмсартқыштарды  дозалау; 4 – үрілетін қалып; 5 –  техкөміртекті дозалау; 6 – күкірт  пен жылдамдатқыштарды дозалау; 7 – ингредиенттерді беру жүйесі; 8 – ингредиенттерді дозалау; 9 – циклон; 10 – маточный қоспаны дозалау; 11, 17 – шаңды жою; 12 – каучукті дозалау; 13 – резина араластырғыш; 14 – суытушы барабандар; 15 – элеватор; 16 – экструдер; 18 – фестонды құрылғы.

 

2-кесте. Резиналық қоспаларды дайындау кезінде операцияның созылу уақыты.

 

Операция түрі	Операция уақыты, мин
	1-кезең	2-кезең
Қосымша: шығару және аппаратты келесі циклге дайындау каучукті және ингредиенттерді жүктеу (маточный қоспаны)	0,5	0,45
	0,3-0,7	0,3
Негізгі: қысымда араластыру	2,1-2,7	1,0
Циклдің жалпы уақыты	3,0-3,5	1,75

 

 

Техникалық көміртек.

        Резиналық қоспадағы техникалық көміртектің массалық үлесі әдетте 20-40% деңгейінде болады, жағдайға байланысты 50%-дан жоғары. Сондықтан үлкен дайындаушы цехте әр түрлі маркалы техникалық көміртек шығыны 200-250 т/тәул., ал үздіксіздігі мен берілу уақытылығынынан, дозалау нақтылығы мен адресстелуінен көбінесе өнім сапасы мен цех жұмысының қарқындылығы тәуелді болады.

Техникалық көміртек тасымал объекті ретінде бір теріс қасиетке ие – жоғары енгіш қабілеттілігі, ол трансорттық жүйелер мен сақтау құралдарының герметикалылығына қатаң талаптарды шығарады, себебі транспорттық жүйенің герметикалығының бұзылуы (оны жөндеу мен техникалық қызметте орын алады) цех орны мен қоршаған ортаның техкөміртекпен ластануына әкеледі.

Бункерлі қоймадан дайындаушы цехқа техникалық көміртекті берудің қазіргі заманғы жүйесі келесі талаптарды қанағаттандыруы керек:

• жоғары өнімділік (10-20 т/сағ);
• қоршаған ортаны техкөміртекпен ластамау;
• тасымал процесінде түйіршіктердің аз бұзылуы;
• бір транспортты жүйе арқылы әр түрлі типті техникалық көміртекті өзара ластануынсыз беру мүмкіндігі;
• 1 т тасымалданатын өнімге келтірілетін аз шығындар;
• жоғары сақталуы, тасымал сенімділігі және жөндеуге жарамдылығы;
• транспортердің жетерліктей үлкен рұқсатты созылуы.

Қазіргі уақытта резина өндірісінің зауыттарында келесі типті транспортты жүйелерді қолданады: винтті және ленталы конвейерлер, жүктемелі скребкалары бар транспортерлар, пневмовакуумды және конвейерлі берілу.

4-сур. Техникалық көміртекті сыртқы транспорттан резинаараластырғыштарға дайындаушы цехке жіберудің әр түрлі сұлбалары (түсіндірмесі 1-кестеде)

 

1-кесте. Техкөміртек үшін араластырғышқа жіберілетін жүйе сипаттамасы және 2-суретке шартты белгілеулер

 

Суреттегі жүйенің белгіленуі	Теміржол вагонынан (1) (цистернадан)  қоймаға (3) ТК-ң (2) тасымалдану әдісі	Қоймадан (3) резина араластырғыштың бастапқы қалпына (5) ТК-ң (4) тасымалдану әдісі	ТК-ң өлшену әдісі (дозалану) (6)	Шығын қалыптардың болуы
а	Пневматикалық	Пневматикалық	деорталықтанған	бар
б	Механикалық	Механикалық	Тура сол	*
в	Пневматикалық	Контейнерлердегі ілінбелі итеруші конвейер (ІИК)	*	*
г	Механикалық	Тура сол	*	*
д	Пневматикалық	*	*	жоқ
е	Механикалық	*	*	*
ж	Пневматикалық	*	орталықтанған	*
з	Механикалық	*	Тура сол	*

 

2-суретте, 1-кестеде техникалық  көміртек үшін тасымалдау жүйесінің  жабдықталуының әр түрлі нұсқалары  көрсетілген. Итальяндық фирма «Фата»  жүйелерінде герметикалық металлдық  немесе пластмассалық контейнерлер  қолданады, сонымен қатар оларды қоймаларда жүктелуі, адресстелуі және бастапқы бункерлерге шығарылуы толығымен автоматтандырылған.

Пневмотранспортты жүйелер материалды ауыстыру (3-сурет) және техникалық сипаттамалары бойынша әр түрлі.

 

5-сурет. Техникалық көміртек немесе басқа сусымалы материалдарды берудің пневмотранспортты сұлбалары:

а – аэрозольді; б – флюнд-лифт; в – флюнд-флекс; г – такт бойынша флюид-стат; е – партия бойынша флюидті

 

Жұмсартқыштар.

        Қазіргі кезде  көптеген каучуктерді өндіру  процессі мен резина қоспаларын дайындау кезеңдерінде каучукке көп мөлшерде минеаралды май қосу әдеттегі жұмыс болып саналады. Табиғаты бойынша майлар жоғарыароматты, ароматты және ароматты емес (циклдік көмірсутектер) деп бөлінеді. Оларды түсі бойынша ажыратады – ароматтылығы жоғары болған сайын, май да күңгірттеу. Майларды екі мақсатпен қосады: біріншіден, олар каучуктің жалпы құндылығын төмендетеді; екіншіден, жоғары молекулалық қатты каучуктердің өңделуін жеңілдетеді, яғни, «жұмсартқыштар» ретінде әсер етеді. Тіпті көп мөлшерде май қосса да (каучуктің 100 бөлігіне 50 бөлік) вулканизат қасиеттеріне үлкен әсері болмайтынын айта кету қызықты: вулкандаудан кейін май көлденең тігілген каучук пен сажада химиялқ байланыстардан түзілген кеңістіктік тордың ішіне түседі. Соңғы кезде майларды табиғи каучукке де қоса бастады.

          Бір  каучуктер майда жақсы ериді, басқалары ерімейді. Біріншісіне, мысалы  этиленпропиленді және бутадиенді  каучуктерді, ал екіншісіне –  бутилді каучукті жатқызуға болды.  

 

«Күшейткіштер». Сажа және басқа толтырғыштар.

        Көптеген резина қоспаларының маңызды ингредиенті толтырғыштар болып табылады, олар резинаның қолданысына байланысты каучуктің 100 бөлігіне 25-тен 400 бөлікке дейін мөлшерде енгізіледі. Көптеген, әсіресе синтетикалық көмірсутекті каучуктердің негізінде жасалған

 резиналардың жақсы физикалық  қасиеттерін егер вулканизат  құрамында сажа болса ғана  алуға болады. 3-кестеден сажамен  толтырудың резина қатарының  созылуы кезінде беріктілік көрсеткішіне  үлкен әсерін көруге болады.

 

Резина технологиясы

 

Араластыру.

        Каучук өндірісімен қатар, пластмасса өндіруде қолданылатын өңдеудің негізгі түрлері:

Пресстеу                               

Трансферлі формалау

Қысым астында құю                   Бұл әдістер каучук өндірісінде қарқынды

Экструзия                                      дамуда

Каландрлеу

Беттік жабын орнату

Көбіктендіру

 

Ингредиенттерді араластыруда соңғы гомогенді жүйе – шикі резина қоспасы деп аталады. Бұл қоспаларға кіретін ингредиенттер кеңінен жіктелуі мүмкін, және көп кәсіпорындарда қоспа рецептурасын қатаң құпияда сақтайды.

Араластыру операциясы әдетте вальцтарда (6-сурет) немесе жабық араластырғышта (7-сурет) жүргізіледі. Вальцтар екі горизонталь орналасқан арасындағы саңылауын реттеуге болатын валктардан тұрады. Бірінші каучукті вальцке алдыңғы валкте каучук қабаты (лента) және саңылау үстіндегі каучук «запасы» түзілетіндей орналастырады. Сәйкесті түрде саңылау шамасын реттеп отыру керек. Алдыңғы валкте орналасқан қабатта каучукпен бірге араласатын сәйкес ингредиенттер қосылады.  Уақыт өткен соң лентаны диагоналінен қияды, қиындыны жақсы араласу үшін саңылауға салады. Каучук саңылауда валктар арасынан өту кезінде айтарлықтай механикалық әсерге ұшырап, нәтижесінде молекуладағы кейбір химиялық байланыстар бұзылып, қажетті деңгейге дейін молекулалық салмағы азаяды да, каучук пен қоспаның пластикалылығы артады. Соның әсерінен қоспа біртекті болады, табиғи каучук кезінде өте маңызды. Араласу уақыты 20-40 мин. Соңында қоспа қабаты кесіліп, валктан алынады.