Непрерывный способ обработки синтетических каучуков в растворе

Непрерывный способ обработки синтетических каучуков в растворе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕiEHÈß

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ

Зарегистрировано в Отделе иаобретений си х Ссс Р 1

О. Б. Литвин.

Непрерывный способ обработки синтетических каучуков в растворе.

Заявлено 23 мая 1938 года в НКХП ".а ¹ 17043.

Онуоликовано 31 мая 1941 го„а, При производстве синтетических каучуков получаемые в результате полимеризации дивинила или хлоропрена полимеры являются продукта- 1 ми весьма неоднородными по своим

1 физическим и химическим свойствам, причем различие в свойствах наблю- дается не только между различны-, ми партиями, но в пределах одной и той же партии имеются различные полимерные формы с различными, показателями по пластичности, ще-, лочности и др.

На ряду с неоднородностью, обусловленной наличием разных полимерных форм, в полимеризате содержится и ряд примесей, как нагример, псевдобутилен, дивинил в, натрий-бутадиеновом каучуке, неза- полимеризовавшийся хлоропрен, димеры — в хлоропреновом каучуке..

Кроме того в полимеризате обыч- но имеется и ряд твердых включе- ний, например, жесткие полимеры, так называемые «хрящи», металли- ческий натрий, механические загрязнения и др.

Операции обработки имеют целью: 1) повысить однородность каучука путем смешения, причем для получения продукта со стандартными техническими свойствами требуется производить смешение не только в пределах одной партии, но и в пределах ряда партий, 2) освободить каучук от всех нежелательных примесей, В процессе производства хлоропреново"0 I I KpOìå того требуется производить специальчую операци.о, так называемую, дезодорацию с целью освобождения каучука от содержащихся в нем димеров хлороп рена, придающих ему крайне неприятный запах.

Применяемые в настоящее время методы обработки каучука создают ряд крупных затруднений пои выполнении технологического процесса.

Основной причиной этих "-атруднений является консистенция массы заполимеризованного и выделенного каучука, вынуждающая все операции последующей обработки каучука проводить в тяжелых, сложных и дорогостоящих аппаратах, потребляющих значительные количества механической энергии и все же не дающих надлежащего эффек-а.

Известна также обработка синтетических каучуков, находящихся в невыделенном состоянии, т. е. в состоянии раствора. При этом состоянии продукта выполнение всех не-, обходимых производственных опе-, раций протекает в значительно более благоприятных условиях.

Предлагаемый способ обраоотки каучука является непрерывным и отличается тем, что в первой стадии растворы каучука подвергают обработке в церрекберах и H;U! транспортируют с UoMQLUb .o зуочатых, геликоидальных или подобных насосов с целью перетирания содержащихся в каучуке жестких полимеров и включений, затем во второй стадии производят гомогепизацшо отдельных партий и, наконец, в третьей стадии из обработаш ых таким образом растВОрОВ выде;!я!Oт каучук путем испарения растворите- лей илк путем осаждения кау гека нерастзорителями.

Примерная технологическая схема предложенного способа представлена на фиг. 1 и 2 чертежа.

Полимер, полученный после вы- грузки из полимеризаторов, загру-, жается в мешалку 1 (фиг. 1) тои, или иной конструкции например, планетарного или якорного типа),, куда в определенном количестве, ! вводятся соответству!ощие растзо- рители.

В качестве растворителей для на- тр1гй-див!шилового ка . .ука могут быть приме!гены этилОВь,й эфир, бензол, амилацетат, дихлорэтан к др. как в отдельности, так и в смесях в определенном соотношеник. Следует отметить возможность ксполь- зования в качестве растворителя,e- заполимеризовавшегося дт!Вини.!а, а ( также псевдобут 1;!спа (при добавке других веществ, способству!ОИ1пх, более полному растворению по IH- меров). !

В качестве растворителей для

xëoðoïðåíoIIoãо каучука мог :т быть пркменеиь! мономер хлоропрена, эти- ловый эфир, ксилол, бензо, толуол, крезол, хлорорганические раствори- j тели и др. I

Вместе с растворите;!»ми 3 мeUEaëку могут бь1ть, при надобности, введены также и HHTEIoêcè Eàíòû и другие ве1цества.

Через некоторое время растворение каучука в мешалке 1 заканчивается, и полученный в результате этого вязкий коллоидный раствор

I,ae;!eHием инертного газа !а грк небольшой вязкости раствора и самотеком) подводится к насосу 3 ,,ля вязких жидкостей типа зубчатого насоса Нейдига или геликокдального иасоса 1(вимби, предварительно Uройдя через ловушку 2 (форфильтр кз редкой металлической сетки), где крупные примеси H

Вкгпочен !я задержива1отся.

Применяемый насос для вязких жидкостей вьп1олняет дзе функции:

1 ) соз 1ает давление, необходимое для продавлизания раствора каучука для последующей фильтрац!!и, 2) 1!ежлъ !Исстерняъ!и и;Iи шнеками

B месте зацепления производит перетирание вк:почений, имеющихся В растворе кы !ука. Следует ожидать.

:то благодари этому перетиранию гомоге!и- ость раствора каучука б,дет увели IИВать я. ,Для бо!!ее т!цательнoгo перетирания за насосом предусматривается установка церрейбера 4, осуществля!Ощего черезвь1чайно интенсивное перетирание включений между враLUà!oULHìèся дисками, причем коммуникации, связь:Ва10щие насос с церрейбером и баком 5, могут быть устроены таким образом, что раствор, i!poILIO JIUHI через церрейбср, !!ожет быть возвращен в него для поз-.орного прохождения. Tàким образом создается циркуля! ионна» система, ри которой перетирание массы т. церрейбере может быть 1!овторсно многократно. При этом будет происходить части::!Ос растворение более жестких поли ."ров, ";. е. го,!o! =!HI»HILL растзо„ра исчезновение так называемых «хр»щей». Нерастзорквшиеся же вал!,— чеки» !механические примеси и,хрящи») от,.еля!Отoÿ далее при прохогкденкк раствора через фильт-> пресс 6. Дазле!!ие, необходимое для

Uро.Iазл:!Ва!! » раствора чспез фи,-,ь6С328 трующие поверхности, создается тем же насосом 3. В качестве филь- ! тровальных материалов могут при-, меняться ткани различной плотности, а также с прокладкой ваты между ними.

Отделенный от всех примесей профильтрованный раствор поступает в промежуточные баки 12, из которых, после получения результатов анализа, давлением инертного газа или самотеком передается в гомогенизаторы 7.

В гомогенизаторах, представляющих собой баки большей емкости с приспособлениями для перемешивания, производится смешение .ряда партий (например, десяти-пятнадцати). При этом благодаря тому, что каучуки находятся в растворенном состоянии, достигается совершенное взаимопрониковение частиц полимеров, и получающийся раствор обладает высокоч степенью однородности.

Полученный в гомогенизаторах раствор перекачивается насосом в промежуточный бак 13, откуда поступает на выделение каучука.

Последняя операция может быть осуществлена двумя принципиально различными известными методами:

1) выделением каучука путем испарения летучих растворителей, например на поливочных машинах, 2) выделением каучука путем осаждения нерастворителями.

При работе по первому методу раствор каучука из промежуточного бака 13 (для бесперебойного питания машины раствором устанавливаются параллельно два бака) по соединительной трубе поступает в поливочное приспособление 9 (филь- еру), представляющее собой закры- тый корытообразный сосуд со ще- лью по всей его длине, откуда раствор под давлением инертного газа или при помощи насоса выда-, вливается равномерными количе- ствами.

Применение фильеры дает воз- можность осуществлять распределение растворов каучука по гладкой поверхности движущейся металли- ческой ленты 8 (или барабана) равномерным слоем. Благодаря специальным регулировочным устройствам в фильере может быть обеспечена любая требуемая толщина слоя.

Движущиеся лента 8 или барабан заключены в кожух. В образованной таким образом камере тем или иным способом поддерживается требуемая температура, превышающая температуру кипения применявшихся растворителей.

Вследствие высокой температуры газовой среды (воздуха или инертного газа) в камере летучие растворители испаряются, а каучук остается на поверхности ленты (барабача), образуя полотно определенной толщины.

Отвердевший каучук в виде ленты проводится через камеру 10 для дополнительной сушки, где, вследствие соприкосновения каучука с нагретыми поверхностями (например, сушильными барабанами) или др ..гим способом, из каучука удаляются остатки летучих растворителей.

Выходящий из машины каучук наматывается в рулоны 11. С целью предотвращения слипания полотен в рулонах каучук до намотки может быть посыпан тальком.

Выделяющиеся в поливочной машине растворители отсасываются вентилятором на рекуперационную установку 14, где тем или ингям методом улавливаются и очищаются, после чего рекуперированные растворители возвращаются в цикл производства для повторного использования.

Эффективность современных рекуперационных установок, как известно, достигает 95 — 97 от количеств растворителей, поступающих на рекуперацию.

При выделении каучука по второму методу раствор из бака 1 (фиг. 2) поступает в фильер 2, откуда равномерно и тонким слоем выдавливается в осадительную ванну 3, где приходит в соприкосновение с жидкостью (например, спиртом), являющейся нерастворителем для каучука и хорошо смешивающейся с применявшимися раствори6 28

«)-г- - Я11)т! К21 Ч 2 (iPH -> 10>1 ПРОК\ ХО дит ссгждение каучука»а: оверх- (»сс к барабана 4 в виде слоя On))е-;

) деленной толщины.

Дгз(ее высаженный ка>чук вп- ) де ленты проводится через ряд, вгнз! 6, где процесс выделения кауч,:-;а заканчивается и производится с:.;)ывка кау )ука от содержавшихся

B пем пркмесей (псевдобутилен, ди- .

ЯH»l л И д ).), 2 Также И Bh»>(b)82(IHСL

<>статков»ркменявlilHxcn раствор:); елей. ромытый каучук»роводится 33. тем через сушилку и ta»aTBiвается, в рулоны 10, как и в первом c;)iчге, а жидкость из осадительных и промывных Bar»» поступает»а реге- черацию и возвращается в цикл

»роизводства .(, )n говторногo ис»ользования.

:1рименение этогс метода дает возможность работы с высококипя) шими растворителями. О» м(»кет быть )рименен также в тех слу- .)аях, когда требуется произвот()г(ь каучуки специальных типов, как »а- i г ример, каучуки для электроизоля- ) иконных изделий, к которым -.ðåäü- ( является требование минимальнои щелочности и т. и, Особенное значение гриобретает этот метод в .))роизводстве x;lopo»ренового каучука, так как:.р»ме-!!nемая аппаратура дает возмож) ность проводить дезодорацию каугска, Процесс дезодорации в этом, сл. (ае осуществляется след )сшив образом: полимер хлоро»рена, выделенный на поливочном барабане 4 )

iH!. 2) в виде ленты определен)о;I

-олшины поступает в ванну 6 (»ли )

: ру»»у ванн), где каучук, двиг3яс)., ))с направляющим роликам 5, »ри- ( ходит в соприкосновение с дезодо- риру)сщими реаген-ами (например, ацетоном или бензином и с»иртом)., )

: )ри этом, применяемые для дезо,"„0рации вещества, являясь реаге тами

H30óхания для по.)(имеров хлоропре»2 И Р2СТВО;)ИТЕЛЯМИ Д:Iя ДР(МЕРОБ, „азрыхля)ст молекулярную структуру кгу:ука, проникают вглубь его и гроиaBoanT растворение .(имер!>B.

С,шествен»ым и важным является .()звле.)ение из кг.,)(2 Hìånon, растBopvBI»Hxся в соответствую цем экстрагенте. Для этой цели предусматривается устройство над дези. чор()руюц!ими ваш)ами отж)!м((ых валков 5, производящих выжимание и 3 к 2,"-) j к 3 р 2 с Г в О р! . в ш и х с я д и ." I pPOB.

Отмытый От димеров кауч,к .)оступает далее íà сушку, где благ:Д30Я ТОНКОМ> C:!0)O К2 (УК2 ПРОИСходит быстрое и эффектик»ое у;аление из каучука оставшиxcn в»ем растворителей, Выходяшкй пз сушки каучук отводится и намaTûBaåòся в рулоны.

Предлагаемы:. способ имеет сл:ду::ошие основные преимушества:

1. Очистка каучука QT всех нежелательных примесей (г;!3B. lûм образом «хряще(!», механических вк,-ю-(ений и „Ip.) достигается прос гь:з)и средствами и )олность(о, 2. Смешение каучука благu„"àðÿ совершенному взаимопроник»овен»К; астиц в ус !OBHnx колло))диого раствора дает возможность резко повысить гомогенность ка- (ука как в »ределах »роизводственной ïaðтии, —.ак и в пределах ря "a слепиваемых партий.

3. Отпадает необход IMocTB в !)р),:менении для обработки сложi)!Hx и мощ»ых аппаратов (вакуум-смесителей, вальцов, рифайнер-вальцов, дсзодораторсв и др.), треб к>щкх оо!Bt»»x капиталовложений и больпих затрат ))ри эксплоатацки,сло,:.ость обслуживания, болыной ргсxo;I ;лектроэнергии).

4. Ос пествляется не»рерывный поток в ходе производстве»ногo процесса.

5. Всс операции обработки :)ачиная ст anрузки »олимеризата B ап»араты для растворения до намотки гоГОВОГl> тЕХНHЧЕСКОГО КаУЧУКа ПРОВ",— дятел в герметически закрытой аппаратуре и коммуникациях; бла. c:(2pn )тому улу:и;аются са»НТар»0 тех (ические условия труда, уменьшается опасность взрывов и устргняется возможность загрязнен;.:, продукта посторонними примесями.

Предлагаемы 1 способ обработки каучука приобретает особое зна геня»ри со етании его с не)г)ерь;в5

2;4,CP Яя)

) )

2 !

Риг. 2

Ота. репакт ар П. В. Никитин

Тип. сСоз, печ.». М б9!67, Зак. ¹ 4225 — 430

Цеп.1 35 ып.

Гэс ланиздат ным способом полимеризации диви- ; ила или хлоропрена в растворах.

Это дает возможность весь тех-, нологический процесс производства 1 синтетического каучука сделать непрерывным и протекающим в закрыто- :. аппаратуре.

При сочетании предлагаемого способа обработки с полимеризацией в 1 растворах необходимость в растворении полимеризата отпадает, и получаемые при полимеризации растворы смогут быть направлены непосредственно на фильтрацию и го- мх ehèçàöèþ.

Предмет изобретения.

Непрерывный способ обработки синтетических каучуков в растворе, о т личающийся тем, что растворы каучука подвергают обработке в церрейберах и илп зуб:.атых, геликоидальных или подобных насосах с целью перетирания содержащихся в каучуке жестких полимеров и включений, затем гомогенизируют путем смешения отдельных партий в гомогенизаторах, после чего из обработанных таким образом растворов выделяют каучук известным образом путем испарения растворителей, например, на поливочнь;х машинах, или путем осаждения каучука нерастворителями.