Дезинтеграторная обработка наполнителей в производстве изделий на основе ПВХ Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

ЛИТЕРАТУРА

1. Захаров В.В. и др. Докл. АН СССР. 1989. Т. 308. № 5. С. 1170-1173.

2. Zakharov V.V., Anufrienko V.F., Filatova T.F. React. Kinet. Catal. Lett. 1990. V.42. N.1. P.127-131.

3. Zakharov V.V., Anufrienko V.F. React. Kinet. Catal. Lett. 1991. V.43. N.2. P.343-347.

4. Чирков Н.М., Матковский П.Е., Дьячковский Ф.С. Полимеризация на комплексных металлорганических катализаторах. М.: Химия. 1976. 416с.

5. Исакова Н.А., Белова Г.А., Фихтенгольц Д.С. Контроль производства синтетических каучуков. Ленинград: Химия. 1980.

6. Егорычева С.А. и др. Лакокрасочные материалы и их применение. 1985. № 1. C.12-13.

7. Керрингтон А., Мак-Лечлан Э. Магнитный резонанс и его применение в химии. М.: Мир. 1970.

8. Maksimov N.G. et al. React. Kinet. Catal. Lett. 1978. V.8. N.1. P.81-85.

9. Maksimov N.G. et al. J. of Mol.. Catal.. 1978. N.4. P.167-179.

10. Zakharov V.A. et al. Macromol. Chem.. 1984. 185. P. 1781-1793.

Кафедра физики

УДК 621.926

М.Ю. Колобов, В.Б. Лапшин

ДЕЗИНТЕГРАТОРНАЯ ОБРАБОТКА НАПОЛНИТЕЛЕЙ В ПРОИЗВОДСТВЕ ИЗДЕЛИЙ

НА ОСНОВЕ ПВХ

(Ивановская государственная сельскохозяйственная академия) E-mail: [email protected]

Показана эффективность обработки наполнителей в дезинтеграторе в технологии получения переплетного материала, искусственной кожи, термопластичных литьевых изделий, пленочных материалов.

В настоящее время важной экологической проблемой является переработка отходов производства с целью дальнейшего их использования в различных технологиях.

Проведены исследования по определению возможности использования в рецептуре переплетного материала и искусственной кожи новых видов сырья - известкового наполнителя и наполнителя на основе золошлаковой смеси взамен мела и асбеста. Наполнители обрабатывали в дезинтеграторе [1], в результате чего получали тонкодисперсные материалы (рисунок). При переработке композиций, содержащих известковый наполнитель и наполнитель на основе золошлаковой смеси на смесительном, валковом и каландровом оборудовании технологических затруднений не наблюдалось. Были выпущены опытные партии тентового материала "Теза-М" и переплетного материала "Бумвинил" на производственном оборудовании завода "ИСКОЖ" и Ивановского НИИПИК.

Физико-механические показатели полученных материалов представлены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1

Физико-механические показатели переплетного материала «Бумвинил» (1 вариант - золошлаковая смесь, 2 вариант - известковый наполнитель)

Table 1. Physico-mechanical parameters of case material «Bumvinyl». (1 -ash mixture, 2 - calcic filling)

Наименование показателей По ГОСТ Серийная 1 вариант 2 вариант

Масса 1 м2, г 220±20 203 240 233

Разрушающее усилие, даН, не менее 7,0 13,2 14,4 12,9

Жесткость, сН

в продол. направлении 10-25 21 22 18

в попереч. направлении Устойчивость к мно- 6-15 9 11 7

гократному изгибу,

циклы, не менее 2000 2000 2000 2000

Прочность окраски к

сухому трению, балл 4-5 4 4 4

Таблица 2

Физико-механические показатели тентового материала «Теза-М». (1 вариант - золошлаковая смесь) Table 2. «Teza - M» tent material physico - mechanical

Наименование показателей По ГОСТ Серийная 1 вариант

Масса 1 м2, г 850±50 865 900

Разрывная нагрузка, Н, не

менее, в продол. направлении 1000 1480 1490

в попереч. направлении 750 1170 1270

Удлинение при разрыве,

%, в продол. направлении 20-50 24 21

в попереч. направлении 20-50 35 31

Сопротивление раздира-

нию, даН, не менее

в продол. направлении 30 52 54

в попереч. направлении 30 55 52.6

Жесткость, Н, не более

в продол. направлении 0.4 0.14 0.12

в попереч. направлении 0.3 0.11 0.09

Анализ данных табл. 1 и 2 показывает, что материалы, полученные с использованием обработанных в дезинтеграторе новых наполнителей, по физико-механическим показателям соответствуют техническим требованиям.

1 /

2 \L 3

сти порошков, полученных на традиционном оборудовании (шаровые мельницы, бегуны, вибромельницы). Хорошая текучесть и низкая влажность порошков обеспечивают качественное заполнение пресс-форм.

Нами проведены исследования по совместной обработке полимерных материалов с металлическими наполнителями. Известен способ получения литьевых изделий, при котором производят смешение полимера и наполнителя в одном из типов смесительного оборудования и затем смесь подается в экструдер и гранулирующее устройство. В последующем гранулы перерабатываются в изделия путем литья под давлением.

В Ивановском НИИПИК произведен выпуск опытной партии полимерной композиции и изделий из нее, полученных литьем под давлением. Смешение полимера и наполнителя осуществлялось в дезинтеграторе. Использование дезинте-граторного оборудования при получении термопластичных литьевых изделий позволяет получить изделия с повышенной рассеивающей способностью рентгеновских лучей, уменьшить количество вводимой рентгенозащитной добавки, улучшить качество распределения компонентов, снизить стоимость конечных изделий за счет устранения промежуточной стадии грануляции.

Таблица3

Характеристики пленочных материалов

Диаметр частиц, мм

Рис. Гранулометрический состав известкового наполнителя (1,3) и золошлаковой смеси (2,4). 1,2 - измельченный продукт; 3,4 - исходный материал Fig.. Granulometric composition of lime filling (1,3) and ash mixture (2,4). 1,2 - grinded product; 3,4 - initial material.

Таким образом, дезинтеграторная обработка известкового наполнителя и золошлаков и использование их взамен мела и асбеста в технологии получения переплетных материалов и искусственных кож снижает стоимость изделий и позволяет решать проблему утилизации отходов ряда производств.

Исследования по измельчению металлических спеков показали высокую эффективность использования для этих целей дезинтеграторов. Частицы измельченного материала имеют округлую форму, их текучесть на 20-30% выше текуче-

Наименование Мас. ч. На Рецептура ПВХ

компонентов 100 мас. ч. композиций

ПВХ К 1 2 3

ПВХ С 7059М 100 200 200 200 200

ДОФ 60 120 120 120 120

Sb2O3 - обычный 15 30 - - -

Sb2O3 - измельченный - - 30 - -

Sb2O3 - измельченный со

стеаратом Са (0,5 ч) - - - 30 -

Sb2O3 - измельченный со

стеаратом Са (1,5 ч) - - - - 30

стеарат Cd 1 2 2 2 2

Физико-механические показатели

Разрушающее напряжение

при растяжении, МПа 14.5 19.6 20.1 19.4

Относительное удлинение, % 280 293 360 317

Сопротивление раздира-

нию, Н/мм 19 22 20 21

Кислородный индекс, % 33 33.5 33 33.5

Нами были проведены исследования по измельчению таких наполнителей как мел, каолин, трехокись сурьмы, применяющихся при изготовлении пленочных материалов на основе ПВХ. Из полученных результатов можно сделать вывод, что высокоскоростная обработка положительно сказалась на физико-механических характеристи-

99

95

70

30

10

0.01

0.06

0.2

0.6

2.0

ках пленок. Особенно следует обратить внимание на рост напряжения при разрушении. В табл. 3 приведены характеристики пленок, в которых в качестве наполнителя используется трехокись сурьмы. Обработка производилась в дезинтеграторе с максимальной скоростью нагружения 150 м/с. Средний диаметр частиц материала снизился с 17 мкм до 4 мкм.

Таким образом, показана возможность эффективного применения дезинтегратора в технологии получения переплетного материала, искусственной кожи, термопластичных литьевых изделий, пленочных материалов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Лапшин В.Б. и др. А.С. 1572694 СССР. Дезинтегратор. Б.И. № 23. 1990.

УДК 532.529.5.001.57 Д.С. Блинов, Д.В. Грабельников, Д.С. Лебедев, П.В. Мишта, Г.В. Рябчук

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ СФЕРИЧЕСКИХ ГРАНУЛ С ДВУХСЛОЙНЫМ ПОКРЫТИЕМ В ЦЕНТРОБЕЖНОМ ПОЛЕ

(Волгоградский государственный технический университет) E-mail: [email protected]

Рассмотрен процесс нанесения двухслойного покрытия на частицы сферической формы при их движении через две пленки несмешивающихся жидкостей, текущих поочередно по внутренней и внешней поверхностях комбинированной вращающейся конической насадки. Получены дифференциальные уравнения с начальными и граничными условиями, позволяющие определить время прохождения сферической частицы через поверхность верхней пленки жидкости и продольную координату точки касания сферической частицей поверхности нижней пленки. При течении пленок по внешней поверхности конической насадки определяется продольная координата касания частицы поверхности раздела пленок, время прохождения поверхности раздела пленок, координата касания частицы верхней пленки и время прохождения поверхности верхней пленки. Определены длины конических частей центробежной насадки, обеспечивающие полное прохождение сферической частицей двух пленок жидкости, при течении пленок жидкостей по внутренней и внешней поверхностях комбинированной конической насадки.

На коническую насадку по подводящему устройству типа «труба в трубе» подаются две несмешивающиеся жидкости. По внешней трубе, расположенной коаксиально к подводящему патрубку, подаются сферические гранулы. Подводимые жидкости под действием центробежных сил растекаются по поверхности конической насадки. Сферические частицы проходят сначала первую пленку жидкости, после вторую, касаются поверхности конической насадки и под действием центробежных сил выводятся на внешнюю поверхность конической насадки. При движении частицы по внешней поверхности конической насадки частица проходит путь от поверхности конической насадки до выхода из верхней пленки. При выходе частиц с внешней поверхности конической насадки возникает возможность их клас-

Процесс получения сферических гранул с двухслойным покрытием реализуется следующим образом (рисунок):

покрытием в центробежном поле Fig. The process of spherical granules obtaining with double coating in centrifugal field