ШИНЫ. НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ПРОИЗВОДСТВА

Поверхностно-активные вещества для изоляции гранул при смешении на смесительном оборудовании большой единичной мощности

Проблема, вынесенная в заголовок данной главы, стала актуальной сразу же после внедрения смесительного оборудо­вания большой единичной мощности. Резкое возрастание об­щей массы гранул на стадиях процесса смешения (транспорти­ровка, охлаждение, хранение) привело к тому, что применяв­шиеся ранее ПАВ не стали полностью удовлетворять требова­ниям, предъявляемым к хорошим антиадгезивам. По этой при­чине встал вопрос о поиске более эффективных ПАВ, пригод­ных для ведения процесса.

В производственных условиях оценка качества исследуе­мых ПАВ проводилась по пяти основным критериям: вспени - ваемость раствора ПАВ при его приготовлении, скорость осе­дания пены, склонность гранул к слипанию, усилие расслаива­ния дублированных полос резиновой смеси, токсичность.

Вначале был опробован следующий состав изолирующего раствора (масс. %): стиральный порошок «Лотос»-2, мыло хо­зяйственное - 2, тальк - 15, вода - 81. Выяснилось, что гранулы, обработанные таким раствором, имели удовлетворительное покрытие. Однако быстрое оседание талька в растворе, а зна­чит невозможность поддержания его концентрации в растворе на постоянном уровне, привело к необходимости использова­ния талька для пересыпания гранул в охлаждающем барабане в сухом виде, что сразу резко увеличило его потребление.

По этой причине была предпринята попытка отказаться от использования талька путем введения в систему полиметилси - локсановой эмульсии в количестве 3 масс. %. Содержание по­рошка «Лотос» при этом составило 5,5, а воды - 91,5 масс. %. Полиметилсилоксановая эмульсия, применяемая в качестве пе - ногасителя, имела состав: полиметилсилоксановая жидкость - 70, эмульгатор ОП-Ю-2, вода - 28. Аналогичная работа с ис­пользованием полиметилсилоксановой эмульсии (3 масс. %) была проведена и с раствором на основе порошка «Прогресс» (25 масс. %). Испытания показали, что в обоих случаях полно­стью отказаться от дорогостоящего талька не удается, хотя ПАВ на основе раствора «Прогресс» способствовал уменьшению расхода талька в 5-10 раз.

Для выяснения возможностей изолирующих растворов на основе ПАВ «Неонол АФ9-12» марки А и моющего средства «Кама» были проведены производственные испытания, резуль­таты которых сравнены в табл.4.7 и 4.8 с данными апробиро­ванного антиадгезива «Прогресс-30».

Составы растворов следующие (масс. %): «Неонол-АФ9- 12» марки А - 5, силиконовая эмульсия - 4, вода - 91; «Кама»-

16,5, силиконовая эмульсия - 4, вода 79,5; рецептура антиадге­зива «Прогресс-30» аналогична ПАВ на основе моющего сред­ства «Кама».

Очевидно, что раствор ПАВ на основе «Камы» имеет наи­меньшую вспениваемость, однако его пена неустойчивая, рых­лая и легко оседает. Наибольшая пена возникает у раствора ПАВ на основе «Неонола». При этом пена густая и устойчивая. Наи­большую склонность к слипанию проявили гранулы, обрабо­танные ПАВ на основе «Камы». Из них образовывались агло­мераты из 6-7 гранул. В то же время, когда применялся «Про­гресс-30», агломераты состояли только из 2-3 гранул.

Испытания на прочность связи между пластинами резино­вой смеси проводились по ГОСТ 6768-75.

Анализ этой таблицы однозначно показывает преимуще­ства ПАВ на основе раствора «Прогресс-30». Кроме того, рези­новые смеси имели блестящую, маслянистую поверхность, в то время как в случае «Камы» и «Неонола» поверхность была тусклой. В процессе испытаний дополнительно выяснилось, что «Неонол АФ9-12» марки А плохо растворяется в воде, имеет высокую вязкость и плохо смывается со стенок дозирующих сосудов, оказывает раздражающее действие на слизистую обо­лочку глаз. Следует отметить, что при использовании смеси­тельного оборудования большой единичной мощности наблю­далось значительное пенообразование.

Существенного снижения пенообразования удалось дос­тичь при опробовании технического моющего средства АРС - 52-1 следующего состава (масс. %): алкилсульфаты -19,4, сили­коновая эмульсия - 8,3, вода - 72,3. К сожалению, при его ис­пользовании слипание и комкование гранул наблюдалось уже в охлаждающих барабанах. При этом был отмечен резкий специ­фический запах раствора.

Проведенные работы по подбору различных антиадгези­вов на смесительном оборудовании большой единичной мощ­ности показали, что ни один из исследованных ПАВ не обеспе­чивает достаточно надежной изоляции гранул из-за нарушения изолирующей пленки. Для восстановления изолирующего слоя и придания сухого скольжения в системе транспортирования гранул резиновой смеси их приходилось пересыпать тальком в барабанах охлаждения и хранения. Все это потребовало про­должить поиск оптимального состава ПАВ с применением но­вых видов талька и каолина.

Вначале была опробована композиция из «Полиса-527» с «ПЭЛ-611» и тальком. Композиция представляла интерес тем, что тальк, обработанный «ПЭЛ-611», находился в растворе «По - лиса-527» во взвешенном состоянии. Эффективность данной композиции выразилась в повышении прочности связи между дублированными полосами резиновой смеси. К сожалению, при испытаниях обнаружились и недостатки этой композиции: тре­буется дополнительный подогрев и длительное время для пол­ного растворения «Полиса-527» в воде; неравномерное нанесе­ние изолирующей пленки на гранулы и листы резиновой смеси из-за высокой вязкости композиции; нежелательный специфи­ческий запах, появляющийся при повышенных объемах и тем­пературах.

Из разных типов талька наилучшую изолирующую способ­ность показали ПАВ с применением микроталька для лакокра­сочной промышленности и талька кабельного КАБ-1С. В слу­чае же использования каолина надежная изолирующая пленка не образовывалась.

Сложной оказалась задача пеногашения растворов ПАВ. В результате анализа уже имеющихся данных мы пришли к выводу, что наиболее приемлемой является готовая 70 %- ная полиметилсилоксановая эмульсия КЭ-10-01. Она хоро­шо распределялась в растворе ПАВ на основе «Лотоса» и «Прогресса», способствовала низкому пенообразованию и надежной изоляции гранул и листовой резины при их до­полнительном опудривании тальком. При этом исключал­ся процесс приготовления эмульсии, что снизило трудоем­кость изготовления растворов ПАВ. Тем не менее, дефицит КЭ-10-01 и других полиметилсилоксановых жидкостей (ПМС-200А, ПМС-ЗОО, ПМС-400) и их высокая стоимость привели к необходимости проведения опытных работ по приготовлению растворов ПАВ с пеногасителем на основе полиэтилсилоксана (ПЭС-5). Испытания в производствен­ных условиях показали, что полиэтилсилоксановая эмуль­сия оказалась менее стабильной, раствор ПАВ с ее исполь­зованием обладал значительным пенообразованием и низ­кими антиадгезионными свойствами.

Весь комплекс проведенных работ показал, что немаловаж­ное значение для эффективной изоляции гранул и листов рези­новой смеси имеет охлаждение резиновых смесей, степень их шероховатости, величина давления верхних слоев смесей, тем­пература их хранения.

Проведенная работа показала, что наилучшим антиадгези­вом для процессов переработки и хранения резиновых смесей на смесительном оборудовании, как большой, так и малой еди­ничной мощности, является ПАВ на основе раствора «Прогресс - 30», полиметилсилоксановой эмульсии КЭ-10-01, микроталька для лакокрасочной промышленности или талька кабельного КАБ-1С.