Введение к работе
Актуальность работы: В; настоящее время имеет место резкое увеличение использования в промышленности и быту различных полимерных клеев. Качество многих видов продукции^ в^значителъной степени зависит от стабильности свойств применяемого клея. Для процессов приготовления резиновых клеев на большинстве предприятий используются устаревшие технологии и оборудование, характеризующиеся низкой производительностью, большой энерго- и металлоемкостью, малой степенью механизации и автоматизации, высокой пожаро- и взрывоопас-ностью.
Отсутствие достаточных данных по факторам, влияющим на условия приготовления и качество резиновых клеев, несовершенство технологического оборудования в значительной степени задерживает работы по интенсификации и автоматизации процесса, сокращению удельных затрат, повышению надежности смесительного оборудования.
В связи с этим, проведенные в настоящей работе исследования совмещенных процессов набухания и смешения при клееприготовлении с их реализацией.в лредложенных конструкциях смесительных устройств имеют актуальное научное и практическое значение. Работа выполнена в рамках единого заказа-наряда Министерства образования Российской Федерации, МИТП (шифр П.Т.401 и П.Т. 405).
Цель работы. Диссертационная работа посвящена разработке технологии и оборудования для приготовления резиновых клеев с использованием процесса предварительного набухания каучука, позволяющих значительно снизить удельные энергозатраты, повысить производительность и улучшить качество клея. В соответствии с этим, в задачу данной работы входило:
анализ современного состояния процессов и оборудования для приготовления резиновых клеев;
разработка способа приготовления резиновых клеев с использованием эффектов предварительной обработки полимерного материала: пластикации и набухания;
математическое моделирование процесса набухания полимерного материала и расчета мощности, расходуемой на стадии смешения;
- разработка технических решений, реализующих предложенный
способ приготовления резиновых клеев и их промышленная агфобация.
Научная новизна. Предложен способ приготовления резинового клея при совмещении процессов предварительного набухания полимерного материала и его смешения с растворителем, определены условия максимальной эффективности соответствующего процесса.
Экспериментально исследована эффективность предложенного способа приготовления резинового клея и разработаны рекомендации, позволяющие повысить прочностные характеристики клеевого соединения.
Разработана математическая .модель процесса набухания, позволяющая рассчитать оптимальное время клееприготовления при совмещении процессов набухания и смешения, проведена параметрическая идентификация и исследование ее адекватности реальному процессу.
Составлено критериальное уравнение и предложена методика расчета мощности, расходуемой на стадии смешения.
Разработаны конструкции смесителей, совмещающие процессы предварительного набухания и смешения.
Практическая ценность. Предложена технология приготошіения резиновых клеев, основанная на использовании процесса предварительного набухания каучука, и оборудование для ее реализации.
Разработана методика инженерного расчета смесительных устройств для приготовления резиновых клеев с применением стадии предварительного набухания. Разработанные и используемые при этом математические описания процессов набухания и смешения позволяют прогнозировать производительность и энергоемкость смесительного оборудования в зависимости от его основных конструктивных и эксплуатационных параметров.
Проведено комплексное исследование эффективности предложенной технологии на модельных смесителях малого объема и выданы рекомендации по организации процесса в промышленных условиях.
Технология приготовления резинового клея с использованием процесса предварительного набухания каучука и устройства для ее реализации внедрены на ОАО «Тамбоврезиноасботехника» с экономическим эффектом 504609 тыс. руб. в ценах 1997 года.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы доложены на Всесоюзных научно-технических конференциях «Процессы и аппараты производства полимерных материалов, методы и оборудование для переработки их в изделия» (Москва, 1982, 1986 гг.), на Всесоюзной конференции «Современные машины и аппараты химических производств» (Чимкент, 1988г.), на Всесоюзных и межреспубликанских научных конференциях «Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений» (Казань, 1983, 1985, 1988, 1991, 1998 гг.), на межотраслевой научно-технической конференции «Клеи, герметики, компаунды: производство и экология» (Суздаль, 1994 г.), на региональной научно-технической конференции «Проблемы химии и химической технологии центрально-черноземного региона РФ» (Липецк, 1997 г.), на I, II, III и IV научных конференциях, проведенных в Тамбовском государственном техническом университете в 1994-97 гг.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 24 работы в том числе 6 авторских свидетельств, 2 патента.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованных источников и приложений.
