2. 3. Виготовлення латексних композицій

В цьому розділі наведені загальні положення, якими слід користуватися при виготовленні латексних композицій незалежно від їх рецептурі, технології подальшої переробки та п призначення.

Рецептура різних латексних композицій буде приведена при розгляданні технологічних процесів виготовлення конкретних виробів та матеріалів.

Латекс різноманітних партій перед виготовленням латексних композицій рекомендується усереднити шляхом змішування та ретельної гомогенізації при перемішуванні. Усереднення нівелює можливі відмінності властивостей окремих партій латексу та забезпечує в подальшому стабільність параметрів технологічного процесу та потрібні властивості виробів що виготовляються та матеріалів.

Ця операція особливо необхідна, якщо на підприємстві , що переробляє латекси , латекс надходить та зберігається в бочках.

В тому випадку, якщо латекс транспортується в цистернах та зберігається в ємностях великих розмірів, також необхідне його перемішування при доливанні нової партії латексу та перед відбором латексу для виготовлення композицій. Остання необхідне для усунення можливої неоднорідності латексу, що виникла при зберіганні в результаті слівкоутворення.

При виготовленні латексних композицій впливовим є порядок введення інгредієнтів в латекс.

Спочатку в латекс необхідно вводити стабілізатор. Згущувачі та інгредієнти, що викликають астабілізацію латексу, необхідно вводити в кінці процесу виготовлення композиції.

Якщо латексна композиція готується з двох різних типів латексів, то перед їх змішуванням один з них вводять стабілізатор. Частіше за все, стабілізатор вводиться в латекс, що характеризується меншою агрегатною стійкістю, та після цього при безперервному перемішуванні в нього вводиться другий латекс.

Розчини, емульсії, дисперсії повинні вводитися в латекс повільно, безперервною струєю при перемішуванні. Перемішування не повинно викликати розбризкування та ціноутворення. Після введення всіх інгредієнтів та додаткового перемішуванні на протязі 15…40 хвилин латексні композиції можуть використовуватися або як товарна продукція (клеї, фарби антикорозійні покриття, герметики, грунтовки і т.д.), або поступати на подальшу переробку для виготовлення виробів.

У останньому випадку, у ряді технологічних процесів виготовлення виробів, латексну композицію піддають додатковій обробці. Ця технологічна операція отримала назву "визрівання". Латексна композиція, що містить стабілізатор, вулканізуючий агент, прискорювачі вулканізації, протизістарювач, наповнювач і пластифікатор, витримується при повільному перемішуванні протягом 1...4 діб, зазвичай, при температурі 20±2°С. У ході процесу визрівання відбуваються перерозподіл ЛІГШИ між інгредієнтами композиції, подальша гомогенізація латексної композиції, часткова підвулканізація полімеру латексу і, як наслідок, поліпшення фізико-механічних властивостей отримуваних виробів.

За наявності в композиції аміаку і оксиду цинку "визрівання" використовується також як засіб астабілізації латексної композиції, якщо її висока агрегатна стійкість утрудняє надалі проведення процесу гелеутворення.

На рис. 2.7 як приклад показана зміна в ході "визрівання" властивостей латексної композиції на основі комбінації натурального і бутадієнстирольного латексів. Композиція містила вулканізуючу групу включаючи оксид цинку.

Рис. 2.7. Зміна в ході "визрівання" властивостей латексної композиції, що містить вулканізуючу групу, включаючи оксид цинку: 1 - в'язкість; 2- тривалість желатинування до моменту гелеоутворення; 3- рН; 4 - максимум набухання плівки

Збільшення в'язкості, зниження рН, скорочення тривалості желатинування до моменту гелеутворення свідчать про ту, що відбувається в ході "визрівання" астабілізації латексної композиції, а зменшення максимуму набухання плівки, отриманої з цієї композиції, обумовлене процесом вулканізації полімеру.

Слід разом з тим вказати, що процес "визрівання" необхідно проводити з певною обережністю, строго контролюючи температуру, в'язкість, рН композиції і тривалість процесу, заздалегідь встановлені для даної конкретної латексної композиції. Зайві астабілізація і підвулканізація полімеру можуть істотно погіршити технологічні властивості латексної композиції і властивості виробу, що виготовляється.

При виборі устаткування для виготовлення, зберігання і транспортування латексних композицій і їх компонентів повинні бути враховані специфічні властивості цих матеріалів, які полягають в наступному:

• латекси і латексні композиції схильні утворювати при контакті з повітрям плівки, а також можуть містити коагулюм, що утворився під впливом зовнішніх чинників (тривале зберігання, температура, механічна дія, розбавлення, наповнення і т. д.);

• у відсутності перемішування з дисперсій і латексних композицій в результаті флокуляції частинок інгредієнтів і їх седіментації випадає облог;

• компоненти латексних композицій, латекси і латексні композиції слід розглядати як агресивні середовища, рН водних розчинів може варіювати від 2 до 12, дисперсій - від би до 12, латексів - від 4 до 13, латексних композицій - від 7 до 12;

• наявність в розчинах, дисперсіях, емульсіях, латексах і латексних композиціях ПАР обумовлює їх високу піноутворюючу здатність.

У зв'язку з вказаними властивостями матеріалів, вживаних в латексному виробництві, рекомендується:

• місткості для виготовлення розчинів, емульсій, змочування інгредієнтів, виготовлення латексних композицій і їх зберігання повинні бути виконані неіржавіючій сталі або актованими, або мати антикорозійне покриття;

• корпуси кульових млинів повинні бути фарфоровими, або внутрішня поверхня млинів повинна мати антикорозійну футеровку;

• не допускається використовувати деталі устаткування, що контактують з латексом, виготовлені з міді або її сплавів;

• для перекачування латексу і латексних композицій рекомендується використовувати гвинтові насмокчи(рис.2.8).

Рис.2.8. Принципова схема гвинтового насосу: 1-статор з гуми, 2- ротор сталевий

Рис. 2.9. Принципова схема перистальтичного (шлангового) насоса

Рис. 2.10. Схема монтажу трубопроводів

Для перекачування дисперсій рекомендується використовувати перистальтичні (шлангові) насмокчи (малий. 2.9), а також гвинтові. У вказаних насосах виключається засмічення коагулюмом, плівками, осадом дисперсій;

• протяжність трубопроводів для транспортування латексних композицій і її компонентів повинна бути мінімально можливою. Перевагу необхідно віддати трубопроводам з скла або пластика (наприклад, полівінілхлориду) .Трубопроводи повинні знаходитися під затокою, виключаючи тим самим утворення плівок. Разом з тим, монтаж трубопроводів повинний бути здійснений з урахуванням можливості їх чищення. Один з варіантів монтажної схеми трубопроводів, що забезпечує чищення трубопроводів, свідчень на рис. 2.10;

• як замочна і регулююча арматура на трубопроводах рекомендується використовувати шлангові крани (рис. 2.11), засмічення яких практично, виключено. Основною деталлю крана є армований тканиною гумовий рукав, що знаходиться усередині металевого корпусу. Пережим рукава здійснюється валами;

• при перемішуванні латексних композицій і її компонентів мішалки повинні бути встановлені так, щоб їх лопаті знаходилися у дна місткості. У цьому випадку вдається зменшити захоплення повітря, а отже і піноутворення.

Рис. 2.11. Шланговий кран

Швидкість перемішування повинна виключати осідання частинок інгредієнтів (особливо інгредієнтів з великою щільністю) і одночасно забезпечує мінімально можливе піноутворення

ЛІТЕРАТУРА ДО РОЗДІЛУ 2

1. Ингредиенты для латексной технологии (каталог). М: изд-во ЦНИИТЭНефтехим, 1990.

2. Маликова Е.Ю., Гурвич Я.А. Поверхностно-активные вещества в латексной технологии. М-: изд-во ЦНИИТЭНефтехим, 1982.

3. Лебедев А.В. Коллоидная химия синтетических латексов. Л.: Химия, 1976, с. 30-64.

4. Еркова Л.Н., Чечик О.С. Латексы. Л.: Химия, 1983, с. 36-43.

5. Елисеева В.И. Полимерные дисперсии. М.: Химия, 19S0, с. 27-40.

6. Абрамзон А.А. Поверхностно-активные вещества. Синтез, анализ, свойства, применение. Л.: Химия, 1988, с. 11-78.

7. Blachley D.C. High Polymer Latices, London, Moclaren and Sons Ltd, 1966, v. 1,p. 140-143.

8. Цапке К.Л., Логвиненко Д.Д. Герметичный аппарат для проведения процессов в псевдоожиженном слое. М.: изд-во Хим.нефт. машиностроение, 1970. № 4. С. 1-2.

РОЗДІЛ 3. ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ОСНОВИ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ ПЕРЕРОБКИ ЛАТЕКСІВ

В основі будь-яких технологічних процесів переробки латексів лежить перетворення водної колоїдної системи на плівку високополімера|.

Утворення плівки може відбуватися або шляхом випаровування вологи безпосередньо з шару латексу, або через стадію гелеутворення під дією на латекс або латексну композицію що коагулює, желатинує або термосенсибілізуючого| агентів.

Випаровування вологи з тонкого шару латексу або латексної композиції з подальшим утворенням плівки лежить в основі багатьох технологічних процесів застосування латексів: у вигляді латексних фарб, клеїв, мастик, різних композиційних матеріалів, антикорозійних покриттів, покриттів по тканинах, шкірі, папері.

Процес гелеутворення | під дією на латекс або латексну композицію коагуляцій, що желатинують або термосенсибілізуючих| агентів в більшості випадків застосовується при виготовленні гумових виробів: захисні рукавички, балони, вироби з піногуми|, нитки, вироби медичного і санітарно-гігієнічного призначення, іграшки.