Технология производства поливинилацетата

Начинающие предприниматели  также должны помнить что, используя  химические вещества в производстве клея ПВА, необходимо разработать правила  по охране труда и использованию  вредных веществ. Для этого необходимо выполнять гигиенические требования к производственному оборудованию, придерживаться санитарных правил организации  технологических процессов и  правил пожарной безопасности.

 

5 Оборудование для производства клея ПВА

 

 

Завод по производству клея ПВА осуществляет изготовление клеящего вещества следующим образом:

В верхний растворосмеситель  загружают взвешенные порции сырьевых компонентов. На протяжении последующих 10-20 минут осуществляется перемешивание, диспергирование сырья в результате трения эластичных частей лопасти мешалки  о корпус смесителя.

После этого клей расплав  перемещается в накопительную часть  нижнего агрегата. Затем приводится в действие шнек и включается циркуляционное насосное оборудование. После обработки  композиции, клеящий раствор перемещается в емкость нижнего агрегата.

Одновременно с этими  действиями осуществляется повторная  загрузка сырьевых компонентов в  верхний агрегат. После окончания  этой загрузки рукав циркуляции перекрывается, и часть композиции идет на фасовку.

Автоматизированная линия  по производству водно-дисперсионных  материалов.

Стоимость линии составляет 310 000 рублей. На автоматизированной линии  можно изготавливать такие виды клея ПВА: экстра, универсальный и  строительный.

Производительность такого оборудования составляет 60 кг в час.

Производственники могут  также приобрести отдельно диссольвер для производства клея ПВА и аппарат фасовки.

Производительность диссольвера  также составляет 60 кг в час, а  стоимость – 100 000 рублей, а цена аппарата фасовки составляет 78 000 рублей.

Как видим, производительность диссольвера и аппарата фасовки  равна аналогичному показателю автоматизированной линии для производства клея ПВА. Однако, покупая отдельно каждый вид  оборудования, можно сэкономить 132 000 рублей. Стоит отметить, что данное оборудование позволяет изготавливать не только клей ПВА, но и краски, лаки, эмали, грунтовки, шпатлевку.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 Получение

 

 

В зависимости от назначения поливинилацетата полимеризацию осуществляют различными методами: блочным, лаковым, суспензионным  и эмульсионным.

Блочная полимеризация проводится в аппаратах с мешалками якорного типа и обратными холодильниками с большой поверхностью охлаждения. Реакцию проводят при 80-90 ⁰С, причем выделяется тепло: 89 кДж/моль (21,3 ккал/моль). По окончании экзотермической реакции массу нагревают до 110-120 ⁰С и направляют на грануляцию. Блочный поливинилацетат выпускают в виде гранул.

При полимеризации в растворителях  в качестве инициаторов применяют  перекись бензоила, динитрил азоизомасляной кислоты. Выбор растворителя определяется назначением поливинилацетата: для  склеивания и лакирования кожи поливинилацетат  получают в этилацетате; для склеивания бумаги, ткани, стекла – в среде  этилового спирта. Поливинилацетат  в виде спиртового раствора (ТУ 6-10-1081—70) выпускают трех марок, отличающихся по вязкости мольных растворов (в  сантипуазах): С-4 (3-6 сГ1), С-8 (6-10 сП); С-12 (10-14 сП). Концентрация лаков – 45-55 % полимера; содержание мономера не более 1,2 %.

Суспензионная полимеризация винилацетата проводится в водной среде, где поверхностно-активным веществом является поливиниловый  спирт с содержанием 10-15 % ацетатных групп, а инициатором – перекись бензоила или динитрил азоизомасляной кислоты. Суспензионный поливинилацетат выпускают семи марок, отличающихся вязкостью мольного раствора: 15, 25, 50, 75, 100, К, Ц. Марка К близка к № 50, а марка Ц – к № 15. Номер марки соответствует вязкости мольного раствора в сантипуазах. Высокомолекулярный поливинилацетат марок 75 и 100 в спиртах не растворяется.

Эмульсионной полимеризацией получают поливинилацетатные суспензии (ГОСТ 18992—73). Их выпускают 22 марки, отличающиеся по вязкости, содержанию пластификатора, размеру частиц и по физико-механическим свойствам.

Пленки и покрытия из эмульсионного  поливинилацетата обладают хорошей  адгезией и светостойкостью.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 Применение в промышленности

 

 

Мировое производство поливинилацетата превышает 2,5 млн. т/год и имеет  тенденцию к росту. Поливинилацетат  впервые был получен в США  в 1914.

Этот относительно дешевый  термопласт находит широкое применение. Большая часть поливинилацетата выпускается в виде водных дисперсий (концентрация 50-55 %, размер частиц 0,05-2 мкм), из которых изготовляют водоэмульсионные краски, клеи, шпатлевки и др. Поливинилацетат применяется в производстве лаков, где он ценен благодаря высоким свойствам прилипания (адгезии), пластичности, светостойкости и бесцветности.

Растворы поливинилацетата в органических растворителях – клеи. Высокие клеящие свойства открывают возможности для его применения при склейке древесины. В виде эмульсий он применяется для мастичных полов, не подвергающихся увлажнению, и для получения полимербетонов.

Клей ПВА - раствор поливинилацетата в воде, с пластификатором и  специальными добавками. Применяют  для склеивания различных материалов друг с другом.

Виды (наиболее распространенные):

Клей ПВА бытовой (обойный) применяется для склеивания изделий  из бумаги, для приклеивания бумажных и моющихся обоев на бумажной основе на оштукатуренные, деревянные и бетонные поверхности. По внешнему виду представляет собой однородную, без комков, массу  белого или кремового цвета. Морозостойкость  бытового клея ПВА составляет 6 циклов замораживания-оттаивания при −40 ⁰C.

Клей ПВА канцелярский (ПВА-К) применяется для склеивания бумаги, фотобумаги, картона. По внешнему виду представляет собой вязкую жидкость белого или слегка желтоватого цвета, без комков и механических включений; допускается поверхностная плёнка. Клей неводостоек, неморозоустойчив.

Клей ПВА универсальный (ПВА-МБ) применяется для склеивания изделий из дерева, бумаги, картона, кожи, для приклеивания бумаги, ткани  на деревянные, стеклянные, металлические  поверхности, в качестве компонента рецептур шпатлевок, грунтовок, бетонных смесей на водной основе. По внешнему виду представляет собой вязкую массу  белого или слегка желтоватого цвета, без комков и посторонних включений. Морозостойкость составляет 6 циклов замораживания-оттаивания при −20 ⁰C.

Клей ПВА супер (ПВА-М) применяется для склеивания изделий  из дерева, бумаги, картона, стекла, фарфора, кожи, тканей, а также приклеивания фотографий, линолеума, облицовочных плиток при ремонте. По внешнему виду представляет собой вязкую массу белого или  слегка желтоватого цвета, без комков и посторонних включений. Морозостойкость  составляет 6 циклов замораживания-оттаивания при −40 ⁰C.

Дисперсия ПВА - водный раствор полимера, стабилизированный защитным коллоидом, как правило, другим высокомолекулярным соединением (например поливиниловым спиртом), отличается высокой клеящей способностью. По внешнему виду представляет собой вязкую жидкость белого или слегка желтоватого цвета (желтизну придает в основном пластификатор), без комков и посторонних механических включений; допускается поверхностная пленка. Морозостойкость непластифицированной дисперсии составляет 4 цикла замораживания-оттаивания. Дисперсия ПВА находит широкое применение:

- в строительстве, как добавка в строительные растворы;

- в стекольной, текстильной, полиграфической, обувной и кожевенной промышленности;

- в производстве вододисперсионных красок, сигарет, упаковок, техно-тканей, бытовой химии;

- при склеивании дерева, бумаги и картона.

Добавление в строительные растворы ПВА повышает адгезию растворов  к основам и пр., придает пластичность, увеличивает прочность конечного  изделия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 Заключение

 

 

Живая природа представляет собой форму существования высокомолекулярных соединений. Она развивается в  окружении и действии с неорганическим миром, построенным в основном из ВМС. Только вода и воздух распространены на земном шаре так же широко, как  ВМС.

Человечество для удовлетворения своих нужд так же создает и  использует высокомолекулярные материалы. По своей значимости для человечества с высокомолекулярными материалами конкурируют лишь металлы, как конструкционные материалы, топливо как источник энергии и пищевые продукты. Такое широкое распространение и необычайно высокое значение ВМС вытекает из их общих свойств, обусловленных громадной величиной и сложностью макромолекул.

Многообразие ВМС неограниченно. Отсюда вытекает еще большее многообразие явлений природы, особенно жизненных  явлений, т.к. подавляющее большинство  природных процессов представляют собой процессы образования, изменения  и превращения высокомолекулярных тел. Характеризуя значения многообразия органических ВМС, один из создателей макромолекулярной химии – Герман Штаудингер в 1932г. указывал, что для  понимания жизненных процессов  биологическая химия требует  бесконечного числа органических веществ, и, соответственно, бесконечного ряда возможных реакций.

Устойчивость к физико-химическим превращениям и многообразие ВМС  являются теми фундаментальными принципами, которые определяют их роль и распространение  в природе.

В условиях земного шара непрерывно протекают разнообразные  взаимные превращения низко- и высокомолекулярных соединений.

 

 

Библиографический список

 

 

1. Линдеман M. Полимеризация  виниловых мономеров. - M., 1973. – 5112 с.

2. Розенберг М.Э. Полимеры  на основе винилацетата, Л., 1983. –  856 с.

3. А.М. Шур Высокомолекулярные  соединения. Изд. «Высшая Школа»  М-1966 г.

4. dic.academic/dic.nsf/enc3p/238278.htm

5. krugosvet/articles/43/1004368/1004368a5.htm

6. slovari.yandex/dict/krugosvet/article/6/60/1004368.htm

7. А. Рихе. Основы технологии  органических веществ. Пер. с  нем. /Под ред.Д. Д. Зыкова. - М.: Государственное  научно-техническое издательство  химической литературы, 1959. - 531 с., ил.

8. Дж. Теддер, А. Нехваталл, А. Джубб. Промышленная органическая химия. Пер. с англ. /Под ред. О.В. Корсунского. - М.: "Мир", 1977. - 700 с., ил.

9. Основы химии и технологии мономеров: Учеб. пособие/Н.А. Платэ, Е.В. Сливинский. - М.: Наука: МАИК "Наука/интерпериодика", 2002. - 696 с., ил.

10. "Справочник химика" т.2., Л. - М.: Химия, 1964. стр.1020 - 1021.