Teknologisesti vulkanointiprosessi on "raaka" kumin muuttaminen kumiksi. Kemiallisena reaktiona se sisältää lineaaristen kumimakromolekyylien integroimisen yhdeksi vulkanointiverkostoksi, jotka menettävät helposti stabiiliuden joutuessaan alttiiksi ulkoisille vaikutuksille. Se syntyy kolmiulotteisessa avaruudessa ristikkäisten kemiallisten sidosten vuoksi.

Tällainen "silloittuva" rakenne antaa kumille lisälujuusominaisuuksia. Sen kovuus ja elastisuus, pakkasen- ja lämmönkestävyys paranevat, kun orgaanisten aineiden liukoisuus ja turpoaminen vähenevät.

Tuloksena olevalla verkolla on monimutkainen rakenne. Se ei sisällä vain solmuja, jotka yhdistävät makromolekyylipareja, vaan myös niitä, jotka yhdistävät useita molekyylejä samanaikaisesti, sekä ristikkäisiä kemiallisia sidoksia, jotka ovat ikään kuin "siltoja" lineaaristen fragmenttien välillä.

Niiden muodostuminen tapahtuu erityisten aineiden vaikutuksesta, joiden molekyylit toimivat osittain rakennusmateriaalina, reagoivat kemiallisesti keskenään ja kumimakromolekyylien kanssa korkeassa lämpötilassa.

Materiaalin ominaisuudet

Tuloksena olevan vulkanoidun kumin ja siitä valmistettujen tuotteiden suorituskykyominaisuudet riippuvat suurelta osin käytetyn reagenssin tyypistä. Näitä ominaisuuksia ovat kestävyys altistumiselle aggressiivisille ympäristöille, muodonmuutosnopeus puristuksen tai lämpötilan nousun aikana ja kestävyys lämpöhapetusreaktioihin.

Tuloksena olevat sidokset rajoittavat peruuttamattomasti molekyylien liikkuvuutta mekaanisen vaikutuksen alaisena, säilyttäen samalla materiaalin korkean elastisuuden ja kyvyn plastiseen muodonmuutokseen. Näiden sidosten rakenteen ja lukumäärän määrää kumin vulkanointimenetelmä ja siihen käytetyt kemialliset aineet.

Prosessi ei ole yksitoikkoinen, ja yksittäiset vulkanoidun seoksen indikaattorit muutoksessaan saavuttavat minimi- ja maksiminsa eri aikoina. Saadun elastomeerin fysikaalisten ja mekaanisten ominaisuuksien sopivin suhde on nimeltään optimi.

Vulkanoitava koostumus sisältää kumin ja kemiallisten aineiden lisäksi useita lisäaineita, jotka edistävät kumin tuotantoa, jolla on halutut suorituskykyominaisuudet. Käyttötarkoituksensa mukaan ne jaetaan kiihdyttimiin (aktivaattorit), täyteaineisiin, pehmittimiin (pehmittimiin) ja antioksidantteihin (antioksidantit). Kiihdyttimet (useimmiten se on sinkkioksidi) helpottavat kumisekoituksen kaikkien aineosien kemiallista vuorovaikutusta, auttavat vähentämään raaka-aineiden kulutusta, sen käsittelyaikaa ja parantamaan vulkanointiaineiden ominaisuuksia.

Täyteaineet, kuten liitu, kaoliini, hiilimusta lisäävät elastomeerin mekaanista lujuutta, kulutuskestävyyttä, kulutuskestävyyttä ja muita fysikaalisia ominaisuuksia. Täydentämällä raaka-aineen määrää ne vähentävät siten kumin kulutusta ja alentavat tuloksena olevan tuotteen kustannuksia. Pehmentimiä lisätään parantamaan kumiyhdisteiden prosessoitavuutta, alentamaan niiden viskositeettia ja lisäämään täyteaineiden määrää.

Pehmittimet pystyvät myös lisäämään elastomeerien dynaamista kestävyyttä, kulutuskestävyyttä. Seoksen koostumukseen lisätään prosessia stabiloivia antioksidantteja estämään kumin "vanheneminen". Erilaisia ​​näiden aineiden yhdistelmiä käytetään erityisten raakakumiformulaatioiden kehittämisessä ennustamaan ja korjaamaan vulkanointiprosessia.

Vulkanoinnin tyypit

Yleisimmin käytetyt kumit (butadieeni-styreeni, butadieeni ja luonnonkumi) vulkanoidaan yhdessä rikin kanssa kuumentamalla seos 140-160°C:een. Tätä prosessia kutsutaan rikkivulkanoinniksi. Rikkiatomit osallistuvat molekyylien välisten ristisidosten muodostumiseen. Kun seokseen lisätään 5% rikkiä kumin kanssa, syntyy pehmeä vulkanisaatti, jota käytetään autojen putkien, renkaiden, kumiputkien, pallojen jne. valmistukseen.

Kun rikkiä lisätään yli 30 %, saadaan melko kovaa, vähän elastista eboniittia. Kiihdyttiminä tässä prosessissa käytetään tiuramia, captaxia jne., joiden täydellisyys varmistetaan lisäämällä metallioksideista, yleensä sinkistä, koostuvia aktivaattoreita.

Myös säteilyvulkanointi on mahdollista. Se suoritetaan ionisoivan säteilyn avulla käyttämällä radioaktiivisen koboltin lähettämiä elektronivirtoja. Tämä rikitön prosessi johtaa elastomeereihin, joilla on erityinen kemiallinen ja lämmönkestävyys. Erikoiskumien valmistukseen lisätään orgaanisia peroksideja, synteettisiä hartseja ja muita yhdisteitä samoilla prosessiparametreilla kuin rikin lisäyksen yhteydessä.

Teollisessa mittakaavassa muottiin sijoitettu vulkanoituva koostumus kuumennetaan korotetussa paineessa. Tätä varten muotit asetetaan hydraulipuristimen lämmitettyjen levyjen väliin. Ei-muovattujen tuotteiden valmistuksessa seos kaadetaan autoklaaveihin, kattiloihin tai yksittäisiin vulkanointilaitteisiin. Kumin lämmitys vulkanointia varten tässä laitteessa suoritetaan käyttämällä ilmaa, höyryä, lämmitettyä vettä tai suurtaajuista sähkövirtaa.

Suurimmat kumituotteiden kuluttajat ovat useiden vuosien ajan olleet auto- ja maataloustekniikan yritykset. Niiden tuotteiden kylläisyysaste kumituotteilla on korkean luotettavuuden ja mukavuuden osoitus. Lisäksi elastomeereistä valmistettuja osia käytetään usein putkiasennusten, jalkineiden, paperitavaroiden ja lasten tuotteiden valmistuksessa.

Ohjausmenetelmä liittyy kumituotteiden valmistukseen, nimittäin menetelmiin vulkanointiprosessin ohjaamiseksi. Menetelmä suoritetaan säätämällä vulkanointiaikaa riippuen ajasta, joka kuluu kumiseoksen maksimileikkauskertoimen saamiseksi näytteiden vulkanoinnin aikana reometrillä, ja kumin vetomoduulin poikkeamaa valmiissa tuotteissa määritetystä arvosta. Tämän avulla voit selvittää häiritsevät vaikutukset vulkanointiprosessiin alkukomponenttien ominaisuuksien ja kumiseoksen saamis- ja vulkanointiprosessien järjestelmän parametrien mukaan. Tekninen tulos on kumituotteiden mekaanisten ominaisuuksien stabiilisuuden lisääminen. 5 sairas.

Esillä oleva keksintö koskee kumituotteiden valmistusta, nimittäin menetelmiä vulkanointiprosessin ohjaamiseksi.

Kumituotteiden valmistusprosessi sisältää kumiyhdisteiden saamisen ja niiden vulkanoinnin vaiheet. Vulkanointi on yksi kumiteknologian tärkeimmistä prosesseista. Vulkanointi suoritetaan pitämällä kumisekoitus puristimissa, erikoiskattiloissa tai vulkanointilaitteissa 130-160°C:n lämpötilassa tietyn ajan. Tällöin kumin makromolekyylit yhdistetään poikittaisilla kemiallisilla sidoksilla spatiaaliseen vulkanointiverkostoon, jonka seurauksena muovikumiseos muuttuu erittäin elastiseksi kumiksi. Avaruusverkosto muodostuu kumimolekyylien ja vulkanoivien komponenttien (vulkanisoijat, kiihdytit, aktivaattorit) välisten lämpöaktivoitujen kemiallisten reaktioiden seurauksena.

Tärkeimmät vulkanointiprosessiin ja valmiiden tuotteiden laatuun vaikuttavat tekijät ovat vulkanointiympäristön luonne, vulkanointilämpötila, vulkanoinnin kesto, vulkanoidun tuotteen pintaan kohdistuva paine ja kuumennusolosuhteet.

Olemassa olevalla tekniikalla vulkanointimenetelmä kehitetään yleensä etukäteen laskenta- ja kokeellisilla menetelmillä ja vulkanointiprosessille asetetaan ohjelma tuotteiden valmistuksessa. Määrätyn järjestelmän täsmällistä toteuttamista varten prosessi on varustettu ohjaus- ja automaatiotyökaluilla, jotka toteuttavat tarkimmin määrätyn jäykän ohjelman vulkanointijärjestelmälle. Tämän menetelmän haittoja ovat valmistettujen tuotteiden ominaisuuksien epävakaus, joka johtuu siitä, että prosessin täydellistä toistettavuutta on mahdotonta varmistaa, koska automaatiojärjestelmien tarkkuus ja tilojen vaihtomahdollisuudet ovat rajoittuneet, sekä prosessin muutokset. kumiseoksen ominaisuudet ajan myötä.

Tunnettu menetelmä vulkanointiin lämpötilan säätelyllä höyrykattiloissa, levyissä tai muottivaippaissa lämmönsiirtonesteiden virtausnopeutta muuttamalla. Tämän menetelmän haittoja ovat suuret vaihtelut tuloksena olevien tuotteiden ominaisuuksissa, jotka johtuvat toimintatilojen siirtymisestä, sekä muutokset kumiseoksen reaktiivisuudessa.

Vulkanointiprosessin ohjaamiseksi on tunnettu menetelmä valvomalla jatkuvasti sen kulkua määrääviä prosessiparametreja: lämmönsiirtoaineiden lämpötilaa, vulkanoidun tuotteen pintojen lämpötilaa. Tämän menetelmän haittana on saatujen tuotteiden ominaisuuksien epävakaus, joka johtuu kumiseoksen muovaukseen syötetyn reaktiivisuuden epävakaudesta ja tuotteen erilaisten ominaisuuksien saamisesta vulkanoinnin aikana samoissa lämpötilaolosuhteissa.

On tunnettu menetelmä vulkanointitavan säätämiseksi, mukaan lukien vulkanoidun tuotteen lämpötilakentän määrittäminen valvotuista ulkoisista lämpötilaolosuhteista tuotteiden vulkanointipinnoille laskentamenetelmin, ohuiden laboratoriolevyjen ei-isotermisen vulkanoinnin kinetiikka määrittäminen dynaamisella menetelmällä. harmonisen siirtymän moduuli löydetyissä ei-isotermisissä olosuhteissa, vulkanointiprosessin keston määrittäminen, jossa kumin tärkeimpien ominaisuuksien optimaalinen joukko, lämpötilakentän määritys monikerroksisille standardinäytteille, jotka simuloivat rengaselementtiä koostumuksen suhteen ja geometria, monikerroksisten levyjen ei-isotermisen vulkanoinnin kinetiikan saaminen ja vastaavan vulkanointiajan määrittäminen aiemmin valitun optimaalisen ominaisuuksien mukaan, monikerrosnäytteiden vulkanointi laboratoriopuristimella vakiolämpötilassa vastaavan vulkanointiajan aikana ja saadut ominaisuudet. Tämä menetelmä on paljon tarkempi kuin teollisuudessa käytetyt menetelmät vaikutusten ja vastaavien vulkanointiaikojen laskentaan, mutta se on hankalampi eikä ota huomioon vulkanointiin toimitettavan kumiseoksen reaktiivisuuden epästabiiliuden muutosta.

Vulkanointiprosessin säätelemiseksi on tunnettu menetelmä, jossa lämpötila mitataan tuotteen vulkanointiprosessia rajoittavista osista, joista lasketaan vulkanoitumisaste, kun määritetty ja laskettu vulkanointiaste on yhtä suuri, vulkanointisykli pysähtyy. Järjestelmän etuna on vulkanointiajan säätö, kun vulkanointiprosessin lämpötilan vaihtelut muuttuvat. Tämän menetelmän haittapuolena on syntyvien tuotteiden ominaisuuksien suuri hajonta, joka johtuu kumiseoksen heterogeenisyydestä vulkanointireaktiivisuuden suhteen ja laskennassa käytettyjen vulkanointikinetiikan vakioiden poikkeama käsitellyn tuotteen todellisista kineettisistä vakioista. kumi seos.

Vulkanointiprosessin ohjaamiseen on tunnettu menetelmä, jossa R-C-verkon kontrolloidun olakevyöhykkeen lämpötila lasketaan muottien pintalämpötilan ja lämpötilakalvoontelon mittauksiin perustuvien rajaehtojen avulla, lasketaan vastaavat vulkanointiajat. jotka määrittävät vulkanointiasteen valvotulla alueella, kun vastaava aikavulkanointi toteutetaan todellisessa prosessissa, prosessi pysähtyy. Menetelmän haittoja ovat sen monimutkaisuus ja syntyvien tuotteiden ominaisuuksien laaja leviäminen kumiseoksen vulkanointireaktiivisuuden (aktivointienergian, kineettisten vakioiden esieksponentiaalisen tekijän) muutoksista johtuen.

Lähimpänä ehdotettua on menetelmä vulkanointiprosessin ohjaamiseksi, jossa synkronisesti todellisen vulkanointiprosessin kanssa, reunaehtojen mukaisesti, metallimuotin pinnalla tehtyjen lämpötilamittausten perusteella lasketaan vulkanoitujen tuotteiden lämpötila. ruudukkosähkömallissa lasketut lämpötila-arvot asetetaan vulkametrille, jolla rinnakkain pään kanssa Vulkanointiprosessin aikana tutkitaan käsitellystä kumiseoserästä näytteen ei-isotermisen vulkanoinnin kinetiikkaa, kun tietty vulkanointitaso saavutetaan, ohjauskomennot luodaan vulkametriin tuotteen vulkanointiyksikölle [AS USSR No. 467835]. Menetelmän haittoja ovat teknologisen prosessin toteutuksen suuri monimutkaisuus ja rajallinen laajuus.

Keksinnön tavoitteena on lisätä valmistettujen tuotteiden ominaisuuksien vakautta.

Tämä tavoite saavutetaan sillä, että tuotantolinjalla olevien kumituotteiden vulkanointiaikaa korjataan riippuen ajasta, jolloin saadaan kumiseoksen suurin leikkauskerroin vulkanoitaessa käsitellyn kumiseoksen näytteitä laboratorio-olosuhteissa reometrillä ja valmistettujen tuotteiden kumin vetomoduulin poikkeama määritetystä arvosta.

Ehdotettu ratkaisu on kuvattu kuvassa 1-5.

Kuva 1 esittää toimintakaaviota ohjausjärjestelmästä, joka toteuttaa ehdotetun ohjaustavan.

Kuvassa 2 on esitetty lohkokaavio ohjausjärjestelmästä, joka toteuttaa ehdotetun ohjausmenetelmän.

Kuvassa 3 on aikasarja OJSC "Balakovorezinotekhnika" valmistetun Jubo-kytkimen vetolujuudesta.

Kuvassa 4 on esitetty kumiseoksen leikkausmomenttikuvien ominaiskineettiset käyrät.

Kuvassa 5 on esitetty aikasarja kumiseoksen näytteiden vulkanoinnin keston muutoksille 90 prosentin tasolle saavutettavissa olevasta vulkanisaatin leikkausmoduulista.

Ehdotetun säätömenetelmän toteuttavan järjestelmän toimintakaaviosta (katso kuva 1), kumiseoksen valmistusvaihe 1, vulkanointivaihe 2, reometri 3 kumiseoksen näytteiden vulkanointikinetiikan tutkimiseen , mekaaninen dynaaminen analyysilaite 4 (tai vetokone) kumin venytysmoduulin määrittämiseksi valmiille tuotteille tai satelliittinäytteille, ohjauslaite 5.

Ohjausmenetelmä toteutetaan seuraavasti. Kumiseoseristä otetut näytteet analysoidaan reometrillä ja vulkanointiajan arvot, jolloin kumin leikkausmomentilla on maksimiarvo, lähetetään ohjauslaitteeseen 5. Kun kumiseoksen reaktiivisuus muuttuu, kontrolli laite korjaa tuotteiden vulkanointiajan. Siten häiriöt kehitetään alkuperäisten komponenttien ominaisuuksien mukaan, jotka vaikuttavat tuloksena olevan kumiseoksen reaktiivisuuteen. Valmiiden tuotteiden kumin vetomoduuli mitataan dynaamisella mekaanisella analyysillä tai vetokoestuskoneella ja syötetään myös ohjauslaitteeseen. Saadun korjauksen epätarkkuus sekä lämmönsiirtoaineiden lämpötilan muutosten, lämmönvaihto-olosuhteiden ja muiden vulkanointiprosessia häiritsevien vaikutusten esiintyminen selvitetään säätämällä vulkanointiaikaa kumin vetomoduulin poikkeaman mukaan. valmistetuissa tuotteissa määritellystä arvosta.

Tämän ohjausmenetelmän toteuttavan ohjausjärjestelmän lohkokaavio, joka on esitetty kuvassa 2, sisältää suoran ohjauskanavan ohjauslaitteen 6, takaisinkytkentäkanavan ohjauslaitteen 7, vulkanointiprosessin ohjausobjektin 8, siirtoviiveen linkin 9 ottamaan vastaan ottaa huomioon valmiiden tuotteiden kumin ominaisuuksien määrittämiseen kuluvan ajan, palautekanavavertailija 10, summain 11 vulkanointiajan säätöjen summaamiseksi eteenpäin suuntautuvan ohjauskanavan ja takaisinkytkentäkanavan kautta, summain 12 vaikutusten huomioon ottamiseksi vulkanointiprosessin hallitsemattomista häiriöistä.

Kumiseoksen reaktiivisuutta muutettaessa arvio τ max muuttuu ja ohjauslaite korjaa prosessin vulkanointiaikaa arvolla Δτ 1 suoran ohjauskanavan 1 kautta.

Todellisessa prosessissa vulkanointiolosuhteet poikkeavat reometrin olosuhteista, joten myös todellisessa prosessissa maksimivääntömomentin arvon saamiseen tarvittava vulkanointiaika poikkeaa laitteessa saadusta, ja tämä ero vaihtelee ajan myötä epävakauden vuoksi. vulkanointiolosuhteista. Nämä häiriöt f käsitellään takaisinkytkentäkanavan kautta ottamalla käyttöön korjaus Δτ 2 takaisinkytkentäsilmukan ohjauslaitteella 7 riippuen kumimoduulin poikkeamasta valmistetuissa tuotteissa asetusarvosta E ass.

Kuljetusviiveen linkki 9 ottaa järjestelmän dynamiikkaa analysoidessaan huomioon valmiin tuotteen kumin ominaisuuksien analysointiin tarvittavan ajan vaikutuksen.

Kuvassa 3 on esitetty Balakovorezinotekhnika OJSC:n valmistaman Juba-kytkimen ehdollisen katkaisuvoiman aikasarja. Tiedot osoittavat, että tälle indikaattorille on olemassa suuri tuotehaja. Aikasarja voidaan esittää kolmen komponentin summana: matalataajuus x 1, keskitaajuus x 2, korkea taajuus x 3. Matalataajuisen komponentin läsnäolo osoittaa olemassa olevan prosessinohjausjärjestelmän riittämättömän tehokkuuden ja perustavanlaatuisen mahdollisuuden rakentaa tehokas palauteohjausjärjestelmä, joka vähentää valmiiden tuotteiden parametrien leviämistä niiden ominaisuuksien suhteen.

Kuvassa 4 on tyypilliset kokeelliset kineettiset käyrät leikkausmomentille kumiseoksen näytteiden vulkanoinnin aikana, jotka on saatu reometrillä MDR2000 "Alfa Technologies". Tiedot osoittavat kumiyhdisteen heterogeenisyyden vulkanointiprosessin reaktiivisuuden suhteen. Aikaero maksimivääntömomentin saavuttamiseen vaihtelee 6,5 minuutista (käyrät 1,2) yli 12 minuuttiin (käyrät 3,4). Vulkanointiprosessin valmistumisen leviäminen vaihtelee hetken maksimiarvon saavuttamatta jättämisestä (käyrät 3.4) ylivulkanointiprosessin olemassaoloon (käyrät 1.5).

Kuvassa 5 on aikasarja vulkanointiajoista 90 prosentin maksimileikkausmomenttitasoon, joka on saatu kumiseosnäytteiden vulkanointitutkimuksesta Alfa Technologies MDR2000 -reometrillä. Tiedot osoittavat alhaisen taajuuden muutoksen kovettumisajassa vulkanisaatin suurimman leikkausmomentin saamiseksi.

Suuren vaihtelun esiintyminen Juba-kytkimen mekaanisissa ominaisuuksissa (kuva 3) osoittaa, että on tarpeen ratkaista kumituotteiden ominaisuuksien stabiiliuden lisäämisongelma niiden toimintavarmuuden ja kilpailukyvyn parantamiseksi. Kumiseoksen reaktiivisuuden epävakaus vulkanointiprosessin suhteen (kuva 4,5) osoittaa, että tästä kumiseoksesta valmistettujen tuotteiden vulkanointiprosessin aikaa on muutettava. Matalataajuisten komponenttien esiintyminen valmiiden tuotteiden ehdollisen murtovoiman aikasarjassa (kuva 3) ja vulkanoinnin aikana vulkanisoinnin maksimileikkausmomentin saavuttamiseksi (kuva 5) osoittaa perustavanlaatuisen mahdollisuuden parantaa laatua. valmiin tuotteen indikaattorit säätämällä vulkanointiaikaa.

Katsottu vahvistaa läsnäolon ehdotetussa teknisessä ratkaisussa:

Tekninen tulos, ts. ehdotetulla ratkaisulla pyritään lisäämään kumituotteiden mekaanisten ominaisuuksien vakautta, vähentämään viallisten tuotteiden määrää ja vastaavasti alentamaan alkuperäisten komponenttien ja energian ominaiskulutusta;

Olennaiset ominaisuudet, jotka koostuvat vulkanointiprosessin keston säätämisestä riippuen kumiseoksen reaktiivisuudesta vulkanointiprosessiin ja riippuen kumin vetomoduulin poikkeamasta valmiissa tuotteissa määritetystä arvosta;

Lähetä hyvä työsi tietokanta on yksinkertainen. Käytä alla olevaa lomaketta

Opiskelijat, jatko-opiskelijat, nuoret tutkijat, jotka käyttävät tietopohjaa opinnoissaan ja työssään, ovat sinulle erittäin kiitollisia.

Lähetetty http://www.allbest.ru/

Vulkanoidaasio-- kumien ja vulkanointiaineen vuorovaikutuksen teknologinen prosessi, jossa kumimolekyylit silloitetaan yhdeksi avaruudelliseksi ruudukoksi. Vulkanointiaineita voivat olla: rikki, peroksidit, metallioksidit, amiinityyppiset yhdisteet jne. Vulkanointinopeuden lisäämiseksi käytetään erilaisia ​​kiihdytinkatalyyttejä.

Vulkanoinnin aikana kumin lujuusominaisuudet, sen kovuus, kimmoisuus, lämmön- ja pakkaskestävyys lisääntyvät, turpoamisaste ja liukoisuus orgaanisiin liuottimiin vähenevät. Vulkanoinnin ydin on lineaaristen kumimakromolekyylien yhdistäminen yhdeksi "silloitetuksi" järjestelmäksi, niin sanotuksi vulkanointiverkostoksi. Vulkanoinnin seurauksena makromolekyylien välille muodostuu ristisidoksia, joiden lukumäärä ja rakenne riippuvat menetelmästä B. Vulkanoinnin aikana vulkanoidun seoksen jotkin ominaisuudet eivät muutu monotonisesti ajan myötä, vaan kulkevat maksimin tai minimin läpi. Vulkanointiastetta, jolla saavutetaan paras yhdistelmä kumin eri fysikaalisista ja mekaanisista ominaisuuksista, kutsutaan optimivulkanoinniksi.

Vulkanointi on yleensä kumin seos erilaisten aineiden kanssa, jotka tarjoavat kumille tarvittavat suorituskykyominaisuudet (täyteaineet, kuten noki, liitu, kaoliini sekä pehmennysaineet, antioksidantit jne.).

Useimmissa tapauksissa yleiskumit (luonnon, butadieeni, butadieeni-styreeni) vulkanoidaan kuumentamalla niitä alkuainerikillä 140-160 °C:ssa (rikkikumi). Tuloksena saadut molekyylien väliset ristisidokset suoritetaan yhden tai useamman rikkiatomin kautta. Jos kumiin lisätään 0,5-5 % rikkiä, saadaan pehmeä vulkanisaatti (auton putket ja renkaat, pallot, putket jne.); 30-50 % rikin lisääminen johtaa kovan joustamattoman materiaalin - eboniitin - muodostumiseen. Rikin vulkanointia voidaan nopeuttaa lisäämällä pieniä määriä orgaanisia yhdisteitä, niin sanottuja vulkanointikiihdyttimiä - kaptaksia, tiuraamia jne. Näiden aineiden vaikutus ilmenee täysin vain aktivaattoreiden - metallioksidien (useimmiten sinkkioksidin) läsnä ollessa.

Teollisuudessa rikkivulkanointi suoritetaan kuumentamalla vulkanoitua tuotetta muoteissa korkean paineen alaisena tai ei-muovattujen tuotteiden muodossa ("vapaassa" muodossa) kattiloissa, autoklaaveissa, yksittäisissä vulkanointilaitteissa ja jatkuvatoimisissa vulkanointilaitteissa. jne. Näissä laitteissa lämmitys tapahtuu höyryllä, ilmalla, tulistetulla vedellä, sähköllä ja suurtaajuisilla virroilla. Muotit sijoitetaan yleensä lämmitettyjen hydraulisten puristuslevyjen väliin. C. Goodyear (USA, 1839) ja T. Gancock (Iso-Britannia, 1843) löysivät rikin vulkanoinnin. Erikoiskumien vulkanointiin käytetään orgaanisia peroksideja (esimerkiksi bentsoyyliperoksidia), synteettisiä hartseja (esimerkiksi fenoliformaldehydi), nitro- ja diatsoyhdisteitä ja muita; prosessiolosuhteet ovat samat kuin rikkivulkanoinnissa.

Vulkanointi on mahdollista myös ionisoivan säteilyn vaikutuksesta - radioaktiivisen koboltin g-säteily, nopeiden elektronien virta (säteilyvulkanointi). Rikittömän ja säteilyvalkaisumenetelmät mahdollistavat korkean lämpö- ja kemiallisen kestävyyden omaavien kumien saamisen.

Polymeeriteollisuudessa vulkanointia käytetään kumin ekstruusiotuotannossa.

Vulkanointi skorjauserenkaat

Renkaiden korjauksen teknologinen prosessi koostuu vaurioituneiden alueiden valmistelusta korjausmateriaalien levittämiseksi, korjausmateriaalien levittämisestä vaurioituneille alueille ja korjattujen alueiden vulkanoimisesta.

Korjattujen alueiden vulkanointi on yksi tärkeimmistä renkaiden korjauksen toiminnoista.

Vulkanoinnin olemus on siinä, että vulkanoimattomassa kumissa kuumennettaessa tiettyyn lämpötilaan tapahtuu fysikaalinen ja kemiallinen prosessi, jonka seurauksena kumi saa elastisuutta, lujuutta, elastisuutta ja muita tarpeellisia ominaisuuksia.

Vulkanoitaessa kahta kumiliimalla yhteen liimattua kumipalaa ne muuttuvat monoliittiseksi rakenteeksi ja niiden liitoksen lujuus ei poikkea kunkin kappaleen sisällä olevan pohjamateriaalin tartuntavoimasta. Samanaikaisesti tarvittavan lujuuden varmistamiseksi kumipalat on puristettava - painettava 5 kg / cm 2 -paineella.

Jotta vulkanointiprosessi tapahtuisi, ei riitä, että tuotetaan vain kuumennus vaadittuun lämpötilaan, ts. 143 + 2 °C:seen; vulkanointiprosessi ei tapahdu hetkessä, joten kuumennettuja renkaita on pidettävä tietyn ajan vulkanointilämpötilassa.

Vulkanointi voi tapahtua myös alle 143 °C:n lämpötiloissa, mutta tämä kestää kauemmin. Joten esimerkiksi kun lämpötila putoaa vain 10 ° ilmoitettua vastaan, vulkanointiaika tulisi kaksinkertaistaa. Vulkanoinnin aikaisen esilämmitysajan lyhentämiseksi käytetään sähköisiä hihansuja, jotka mahdollistavat lämmityksen samanaikaisesti renkaan molemmilta puolilta, samalla lyhentäen vulkanointiaikaa ja parantaen korjauksen laatua. Suuripaksuisten renkaiden yksipuolisella lämmityksellä tapahtuu vulkanointilaitteiston kanssa kosketuksissa olevien kumiosien ylivulkanoitumista ja vastakkaisella puolella olevien kumien alivulkanoitumista. Vulkanointiaika vaurion tyypistä ja renkaan koosta riippuen vaihtelee renkailla 30-180 minuuttia ja renkailla 15-20 minuuttia.

Autokaluston vulkanointiin käytetään kiinteää vulkanointilaitetta mallia 601, jonka valmistaa GARO-trusti.

Vulkanointilaitteen työsarjaan kuuluvat sektorikorsetit, korsettien kiristys, kulutuspinta- ja sivuprofiilivuoraukset, puristimet, painetyynyt, hiekkasäkit, patjat,.

Kattilan höyrynpaineella 4 kg / cm 2 vulkanointilaitteiston vaadittu pintalämpötila on 143 "+ 2 °. Paineessa 4,0-4,1 kg / cm 2 varoventtiilin on avauduttava.

Kattilan valvojan tulee tarkastaa vulkanointilaitteet ennen käyttöönottoa.

Renkaiden sisäiset vauriot vulkanoidaan sektoreissa, ulkoiset vauriot laatoissa profiilivuorauksella. Vaurioitumisen kautta (sähköisten hihansuiden läsnä ollessa ne vulkanoidaan levylle, jossa on profiilivuoraus, sähköisten hihansuiden puuttuessa erikseen: ensin sektorin sisältä, sitten ulkopuolelta profiilivuorauksella varustetulle levylle.

Sähkömansetti koostuu useista kumikerroksista ja ulkokerroksesta kumisoitua suojakalvoa, jonka keskelle on sijoitettu nikromilangan kierre lämmitystä varten ja termostaatti ylläpitämään vakiolämpötilaa (150 °).

vulkanointiteollisuuden renkaiden korjaus

Riisi. 4. Kiinteä vulkanointilaite GARO malli 601: 1 - sektori; 2 -- levylevy; 3 - höyrykattila; 4 - pienet pidikkeet kameroille; 5 -- kameran pidike; 6 - painemittari; 7 - renkaiden puristin; 8 - tulipesä; 9 - mittalasi; 10 - manuaalinen mäntäpumppu; 11 -- imuputki

Ennen vulkanointia renkaan korjatun alueen rajat merkitään. Tartunnan poistamiseksi jauhetaan se talkilla sekä hiekkapussilla, sähkömansetilla ja vulkanointivälineillä (sektorit, profiilivuoraukset jne.), jotka ovat kosketuksissa renkaan kanssa.

Sektorilla vulkanoinnissa puristus saadaan aikaan kiristämällä korsettia ja lautaselle vulkanoinnissa hiekkasäkin ja puristimen avulla.

Profiilivuoraukset (pinta ja jalka) valitaan renkaan korjatun osan ja koon mukaan.

Sähkömansetti vulkanoinnin aikana sijaitsee renkaan ja hiekkasäkin välissä.

Vulkanoinnin alkamis- ja päättymisaika on merkitty liidulla vulkanointilaitteistoon asennettavaan erityiseen tauluun.

Korjattujen renkaiden tulee täyttää seuraavat vaatimukset:

1) renkaissa ei saa olla korjaamattomia paikkoja;

2) renkaan sisäpuolella ei saa olla turvotusta ja täplien delaminaatiojälkiä, alivulkanoitumista, taitoksia ja paksuuntumia, jotka haittaavat kammion toimintaa;

3) kulutuspinnalle tai sivuseinään levitetyt kumiosat on vulkanoitava kokonaan kovuuteen 55-65 Shore;

4) korjauksen aikana kunnostettujen kulutuspinnan yli 200 mm kokoisten osien kuvion on oltava identtinen renkaan koko kulutuspinnan kanssa; "Maastoauto" -tyyppistä mallia on käytettävä pinnoitusalueen koosta riippumatta;

5) renkaan palojen muoto ei saa olla vääristynyt;

6) renkaan ulkomittoja ja pintaa vääristävät paksunnukset ja painaumat eivät ole sallittuja;

7) korjatuilla osilla ei saa olla ruuhkaa; kuoria tai huokosia, joiden pinta-ala on enintään 20 mm 2 ja syvyys enintään 2 mm, saa olla enintään kaksi neliödesimetriä kohti;

8) renkaiden korjauksen laadun tulee varmistaa niille taattu ajokilometrimäärä korjauksen jälkeen.

Vulkanointi skorjausekamerat

Renkaiden korjaustyön tapaan putken korjaustyönkulku koostuu vaurioituneiden alueiden valmistelusta paikkaamista, paikkaamista ja kovettumista varten.

Vaurioituneiden alueiden valmisteluun paikkaustyön laajuuteen kuuluu: piilo- ja näkyvien vaurioiden tunnistaminen, vanhojen vulkanoimattomien paikkojen poisto, reunojen pyöristäminen terävillä kulmilla, kumin karhentaminen vaurion ympäriltä, ​​kammioiden puhdistaminen karkeasta pölystä.

Riisi. 5. Renkaiden vulkanointisektori: 1 - sektori; 2 - rengas; 2 - korsetti; 4 - puhaltaa

Riisi. 6. Laivan rengasvaurion vulkanointi sivulevyssä: 1 - rengas; 2 - sivulevy: 3 - sivuvuori; 4 - hiekkasäkki; 5 -- metallilevy; 6 -- puristin

Näkyvät vauriot havaitaan ulkoisella tutkimuksella hyvässä valossa ja piirretään pysyvällä lyijykynällä.

Piilotettujen vaurioiden eli pienten silmälle näkymättömien pistosten havaitsemiseksi täytetyssä tilassa oleva kammio upotetaan vesihauteeseen ja pistokohta määritetään ilmakuplien avulla, mikä on myös rajattu kemiallisella kynällä. . Kammion vaurioitunut pinta karhennettu karborundikivellä tai teräsharjalla 25–35 mm leveydeltä vauriorajoista, jolloin karhea pöly ei pääse kammioon. Karkeat alueet puhdistetaan harjalla.

Korjausmateriaaleja kammioiden korjaamiseen ovat: vulkanoimaton kammiokumi 2 mm paksu, korjaukseen soveltumaton kammioiden kumi ja kumitettu kumi. Raaka, vulkanoimaton kumitiivistää kaikki 30 mm:n kokoiset puhkaisut ja repeämät. Kameran kumi korjaa yli 30 mm vaurioita. Tämän kumin tulee olla joustava, ilman halkeamia ja mekaanisia vaurioita. Raakakumi virkistetään bensiinillä, päällystetään liimalla, jonka pitoisuus on 1: 8, ja kuivataan 40-45 minuuttia. Kammiot karhennettu teräsharjalla tai karborundikivellä karhennuskoneessa, minkä jälkeen ne puhdistetaan pölystä, virkistetään bensiinillä ja kuivataan 25 minuuttia, sitten pinnoitetaan kahdesti 1:8 väkevyysliimalla ja kuivataan jokaisen levityksen jälkeen 30- -40 minuuttia 20--30° lämpötilassa. Suojakalvo levitetään kerran liimalla, jonka pitoisuus on 1:8, ja kuivataan sitten.

Paikka leikataan siten, että se peittää reiän 20–30 mm kaikilta sivuilta ja on 2–3 mm pienempi kuin karhennetun pinnan rajat. Se asetetaan kammion korjatun osan päälle toisella puolella ja rullataan vähitellen telalla koko pinnan yli, jotta sen ja kammion välissä ei ole ilmakuplia. Kun kiinnität laastareita, varmista, että liimattavat pinnat ovat täysin puhtaita, vailla kosteutta, pölyä ja rasvaa.

Tapauksissa, joissa kammiossa on yli 500 mm rako, se voidaan korjata leikkaamalla vaurioitunut kappale irti ja asettamalla sen tilalle sama kappale toisesta samankokoisesta kammiosta. Tätä korjausmenetelmää kutsutaan kameran telakointiin. Sauman leveyden tulee olla vähintään 50 mm.

Venttiilin rungoissa vaurioituneet ulkokierteet palautetaan meistillä ja sisäkierteet tapeilla.

Jos venttiili on tarpeen vaihtaa, se leikataan pois yhdessä laipan kanssa ja toinen venttiili vulkanoidaan uuteen paikkaan. Vanhan venttiilin sijainti korjataan normaalina vauriona.

Vaurioituneiden alueiden vulkanointi suoritetaan mallin 601 vulkanointilaitteella tai GARO-vulkanointilaitteistolla kammioiden vulkanointiin. Laastarien kovettumisaika on 15 minuuttia ja laippojen 20 minuuttia 143+2°:ssa.

Vulkanoinnin aikana kammio painetaan puristimella puisen vuorauksen läpi levyn pintaan. Päällystyksen tulee olla 10-15 mm suurempi kuin paikka.

Jos korjattu alue ei mahdu laatan päälle, se vulkanoidaan kahdessa tai kolmessa peräkkäisessä asennuksessa (hinnat).

Vulkanoinnin jälkeen karhentamattomalle pinnalle tulvavedet leikataan saksilla pois ja paikkojen reunat ja purseet poistetaan rouhintakoneen kivestä.

Korjattujen kameroiden on täytettävä seuraavat vaatimukset:

1) ilmalla täytetyn kammion on oltava ilmatiivis sekä kammion runkoa pitkin että venttiilin kiinnityskohdassa;

2) laastareiden tulee olla tiiviisti vulkanoituja, kupliattomia ja huokoisia, niiden kovuuden on oltava sama kuin putkikumin kovuuden;

3) laastarien ja laippojen reunoissa ei saa olla paksuuntumia ja delaminaatioita;

4) venttiilin kierteen tulee olla ehjä.

Isännöi Allbest.ru:ssa

...

Samanlaisia ​​asiakirjoja

Ei-metallisten materiaalien käsite. Kumien koostumus ja luokitus. Kumin kansantaloudellinen arvo. Kumit yleisiin ja erikoistarkoituksiin. Vulkanointi, vaiheet, mekanismit ja tekniikka. Kumien ja kumien muodonmuutoslujuus ja kitkaominaisuudet.

lukukausityö, lisätty 29.11.2016


Kumin vulkanoinnin kinetiikka. SKD-SKN-40-kumien yhdistelmään perustuvien seosten vulkanoinnin erityispiirteet tavanomaisilla rikkivulkanointijärjestelmillä. Polymeerin hajoamismekanismi. Polymeerien tuhoutumisen ominaisuudet erilaisissa fysikaalisissa ja faasitiloissa.

harjoitusraportti, lisätty 6.4.2015


Kumilajikkeet, sen sovelluksen ominaisuudet teollisuudessa ja valmistusteknologiassa. Lisäaineosien lisäämisen ja vulkanoinnin käytön vaikutus kumin valmistuksessa tuotteen lopullisiin ominaisuuksiin. Työsuojelu työpaikalla.

opinnäytetyö, lisätty 20.08.2009


Dynaamisten termoplastisten elastomeerien saaminen sekoittamalla kumia kestomuoviin ja samalla vulkanoimalla elastomeeri sekoitusprosessissa (dynaaminen vulkanointimenetelmä). Kumipitoisuuden vaikutuksen piirteet mekaanisten seosten ominaisuuksiin.

lukukausityö, lisätty 6.8.2011


Teknologia muovituotteiden valmistukseen puristamalla. Muovien pääryhmät, niiden fysikaaliset ominaisuudet, haitat ja käsittelymenetelmät. Kumin erityisominaisuudet riippuen käytetystä kumista. Vulkanoinnin olemus ja merkitys.

laboratoriotyö, lisätty 6.5.2009


Konesuunnittelun analyysi. Vulkanointiprosessin ydin ja laitteen toiminta. Muotti on vähän jätettä ja menetelmä saada osia sen avulla. Mekaanisen osan korjaustyön sisältö. Modernisointi- ja parannusehdotusten laatiminen.

lukukausityö, lisätty 22.12.2014


Kaapeliliitosprosessin käsite ja päävaiheet, toteutustavat ja -periaatteet. Kaapeleiden kylmämenetelmän työjärjestys K115N- tai K-15-yhdisteellä, vapaalla lämmityksellä, jota seuraa vulkanointi.

tiivistelmä, lisätty 12.12.2009


Ylämadolla varustetun kierukkavaihteen tarkoitus, laite, toimintaperiaate. Teräksen kemiallinen koostumus ja ominaisuudet 20X. Korjauksessa käytetyt mittausvälineet. Turvallisuus teknisten laitteiden korjauksessa.

opinnäytetyö, lisätty 28.4.2013


Teknologia polttoainepellettien ja -brikettien, puuhiilen, hakkeen, polttopuun tuotantoon. Biokaasu, bioetanoli, biodiesel: tuotannon ominaisuudet ja käytännön ohjeet, tarvittavat laitteet ja materiaalit, käyttömahdollisuudet Komilla.

lukukausityö, lisätty 28.10.2013


Tärkeimmät teknologiat autojen renkaiden ja kumituotteiden käsittelyyn. Mahdollisia tapoja käyttää murukumia. Johdon käyttöalueet. Luettelo laitteista renkaiden käsittelyyn pyrolyysillä ja mekaanisilla menetelmillä.

Vulkanointikinetiikan määrittäminen on erittäin tärkeää kumituotteiden valmistuksessa. Kumiyhdisteiden vulkanoitavuus ei ole identtinen niiden palamiskyvyn kanssa, ja sen arvioimiseksi tarvitaan menetelmiä, joiden avulla voidaan määrittää paitsi alku (sujuvuutta vähentämällä), myös optimaalinen vulkanoituvuus saavutettaessa jonkin indikaattorin maksimiarvo. , esimerkiksi dynaaminen moduuli.39

Tavanomainen menetelmä vulkanoituvuuden määrittämiseksi on tehdä samasta kumisekoituksesta useita lämpökäsittelyn kestoltaan erilaisia ​​näytteitä ja testata niitä esimerkiksi vetokoestimessa. Testin lopussa piirretään vulkanointikinetiikkakäyrä. Tämä menetelmä on erittäin työläs ja aikaa vievä.39

Reometritestit eivät vastaa kaikkiin kysymyksiin, ja tarkkuuden lisäämiseksi tiheyden, vetolujuuden ja kovuuden määritystulokset on käsiteltävä tilastollisesti ja ristiintarkistettava käyrillä vulkanointikinetiikka. 60-luvun lopulla. Seosten valmistuksen reometreillä ohjauksen kehittämisen yhteydessä alettiin käyttää suurempia suljettuja kumisekoittimia ja sekoitusjaksoja vähennettiin merkittävästi joillakin teollisuudenaloilla, tuli mahdolliseksi valmistaa tuhansia tonneja kumiyhdisteitä kohti. päivä.

Merkittäviä parannuksia on havaittu myös materiaalin liikkumisnopeudessa tehtaan läpi. Nämä edistysaskeleet ovat johtaneet testiteknologian ruuhkautumiseen. Laitos, joka valmistaa 2 000 sekoituserää päivittäin, vaatii noin 00 kontrolliparametrin testin suorittamisen (taulukko 17.1), oletuksena 480

Kinetiikan määritelmä kumin vulkanointi seokset

Vulkanoinnin lämpötiloja suunniteltaessa simuloidaan samanaikaisia ​​ja toisiinsa liittyviä termisiä (dynaaminen muutos lämpötilakentässä tuoteprofiilia pitkin) ja kineettisiä (kumin vulkanointiasteen muodostuminen) prosesseja. Parametriksi vulkanoitumisasteen määrittämiseksi voidaan valita mikä tahansa fyysinen ja mekaaninen indikaattori, jolle on olemassa matemaattinen kuvaus ei-isotermisen vulkanoinnin kinetiikasta. Kuitenkin johtuen eroista kunkin vulkanointikinetiikassa417

Luvun 4 ensimmäisessä osassa kuvataan olemassa olevia menetelmiä ajassa vaihtelevien lämpötilojen kovettumisvaikutuksen arvioimiseksi. Toimialalla hyväksytyn arvioinnin taustalla olevien yksinkertaistavien oletusten lähentäminen tulee ilmeiseksi kumin ominaisuuksien yleisten muutosmallien huomioimisen valossa vulkanoinnin aikana (laboratoriomenetelmillä määritettyjen erilaisten ominaisuuksien indikaattoreiden vulkanointikinetiikka).

Kumin ominaisuuksien muodostuminen monikerroksisten tuotteiden vulkanoinnissa etenee eri tavalla kuin laboratoriomekaanisiin kokeisiin käytetyt ohuet levyt homogeenisesta materiaalista. Erilaisen muotoutuvien materiaalien läsnäollessa näiden materiaalien monimutkaisella jännitystilalla on suuri vaikutus. Luvun 4 toinen osa käsittelee monikerroksisen tuotteen materiaalien mekaanista käyttäytymistä vulkanointimuoteissa sekä menetelmiä tuotteissa olevien kumin saavutettujen vulkanointiasteiden arvioimiseksi.7
On myös huomattava, että määritettäessä vulkanointikinetiikka tämän ominaisuuden mukaan testitila ei ole välinpitämätön. Esimerkiksi luonnonkumista valmistetulla vakiokumilla 100 °C:ssa on erilainen optimi, tasanne ja repeytymiskestävyysindikaattoreiden jakautuminen kuin 20 °C:ssa riippuen vulkanoitumisaste.

Kuten edellisessä osiossa tehdystä kumin perusominaisuuksien riippuvuuden pohdinnasta sen silloittumisasteesta seuraa, kinetiikan ja vulkanoitumisasteen arviointi voidaan tehdä eri tavoin. Käytettävät menetelmät on jaettu kolmeen ryhmään: 1) kemialliset menetelmät (reagoineen ja reagoimattoman vulkanointiaineen määrän määritys kumin kemiallisella analyysillä) 2) fysikaaliskemialliset menetelmät (reaktion lämpövaikutusten määritys, infrapunaspektrit, kromatografia, luminesenssianalyysi 3) mekaaniset menetelmät (mekaanisten ominaisuuksien määritys, mukaan lukien erityisesti vulkanoinnin kinetiikan määrittämiseen kehitetyt menetelmät).

Radioaktiiviset isotoopit (merkityt atomit) on helppo havaita mittaamalla niitä sisältävän tuotteen radioaktiivisuus. Vulkanointikinetiikan tutkimiseksi tietyn kumin reaktioajan jälkeen radioaktiivisen rikin kanssa (vulkanointiaine) reaktiotuotteet alistetaan kylmään jatkuvaan uuttoon bentseenillä 25 päivän ajan. Reagoimaton kovetusaine poistetaan uutteen mukana, ja jäljellä olevan sitoutuneen aineen pitoisuus määritetään lopullisen reaktiotuotteen radioaktiivisuudesta.

Toinen ryhmä menetelmiä palvelee vulkanoinnin todellisen kinetiikan määrittämistä.

GOST 35-67. Kumi. Menetelmä kinetiikan määrittämiseksi kumiyhdisteiden vulkanointi.

Viime vuosien uusien polymerointimenetelmien kehitys on osaltaan edistänyt kehittyneempien ominaisuuksien omaavien kumityyppien luomista. Ominaisuuksien muutokset johtuvat pääasiassa kumimolekyylien rakenteen eroista, mikä luonnollisesti lisää rakenneanalyysin roolia. 1,2-, cis-, A- ja 1,4-raerakenteiden spektroskooppisella määrityksellä synteettisistä kumeista on yhtä suuri käytännöllinen ja teoreettinen merkitys kuin polymeerin fysikaalis-kemiallisten ja suorituskykyominaisuuksien analyysi. Kvantitatiivisen analyysin tulosten avulla voidaan tutkia 1) katalyytin ja polymerointiolosuhteiden vaikutusta kumin rakenteeseen 2) tuntemattomien kumien rakennetta (tunniste) 3) mikrorakenteen muutosta vulkanoinnin aikana (isomeroituminen) ja kinetiikkaa. vulkanoinnin 4) kumin oksidatiivisessa ja termisessä hajoamisessa tapahtuvat prosessit (rakennemuutokset kumia kuivattaessa, vanheneminen) 5) stabilointiaineiden vaikutus kumin molekyylirungon stabiilisuuteen ja kumin oksastamisen ja pehmityksen aikana tapahtuvat prosessit 6) monomeerien suhde kumikopolymeereihin ja tässä suhteessa tehdä kvalitatiivinen johtopäätös lohkojen jakautumisesta pituuksilla butadieeni-styreenikopolymeereissä (lohko- ja satunnaiskopolymeerien erottaminen).357

Kun valitset orgaanisen kumin vulkanointikiihdyttimiä teolliseen käyttöön, on otettava huomioon seuraavat asiat. Kiihdytin valitaan tietylle kumille, koska kumin tyypistä ja rakenteesta riippuen havaitaan erilainen kiihdytin vaikutus vulkanointikinetiikkaan.16

Vulkanointikinetiikan karakterisoimiseksi prosessin kaikissa vaiheissa on suositeltavaa tarkkailla seoksen elastisten ominaisuuksien muutosta. Dynaamista moduulia voidaan käyttää yhtenä elastisten ominaisuuksien indikaattoreista kiinteässä kuormitustilassa suoritetuissa testeissä.

Yksityiskohtia tästä indikaattorista ja sen määritysmenetelmistä käsitellään luvun IV osassa 1, joka on omistettu kumin dynaamisille ominaisuuksille. Sovellettaessa ongelmaa, joka koskee kumiyhdisteiden säätelyä niiden vulkanoinnin kinetiikassa, dynaamisen moduulin määrittäminen rajoittuu kumiyhdisteen mekaanisen käyttäytymisen havainnointiin, joka on altistettu moninkertaiselle leikkausmuodonmuutokselle korotetussa lämpötilassa.

Vulkanointiin liittyy dynaamisen moduulin kasvu. Prosessin loppuun saattaminen määräytyy tämän kasvun pysähtymisen perusteella. Siten kumiyhdisteen dynaamisen moduulin muutoksen jatkuva seuranta vulkanointilämpötilassa voi toimia perustana ns. optimaalisen vulkanoinnin (modulo) määrittämiselle, joka on yksi kunkin kumiyhdisteen tärkeimmistä teknisistä ominaisuuksista. 37

Taulukossa. Kuva 4 esittää luonnonkumin vulkanoitumisnopeuden lämpötilakertoimen arvot, jotka on määritetty rikin sitoutumisnopeudesta. Vulkanointinopeuden lämpötilakerroin voidaan laskea myös kumin fysikaalisten ja mekaanisten ominaisuuksien muutosten kineettisistä käyristä vulkanoinnin aikana eri lämpötiloissa, esimerkiksi moduuliarvon avulla. Moduulimuutoksen kinetiikasta laskettujen kertoimien arvot on annettu samassa taulukossa.76

Menetelmä vulkanointiasteen (T) määrittämiseksi tuoteosassa, joka rajoittaa vulkanointiprosessia. Tässä tapauksessa erotetaan menetelmät ja laitteet tuotteiden vulkanointitapojen optimaaliseksi ohjaamiseksi, joissa määritetään ei-isotermisen vulkanoinnin kinetiikka 419

Määritelmän paikka (T). Tunnetaan menetelmiä ja laitteita, joilla voidaan määrittää ei-isotermisen vulkanoinnin kinetiikka 419

Kuvatuilla menetelmillä saatuja kineettisiä käyriä käytetään sellaisten parametrien kuin nopeusvakioiden, lämpötilakertoimien ja prosessin aktivaatioenergian laskemiseen kemiallisten reaktioiden muodollisen kineettiikan yhtälöiden mukaisesti. Pitkään uskottiin, että useimmat kineettiset käyrät kuvataan ensimmäisen asteen yhtälöllä. Todettiin, että prosessin lämpötilakerroin on keskimäärin 2 ja aktivointienergia vaihtelee välillä 80 - kJ/mol riippuen vulkanointiaineesta ja kumin molekyylirakenteesta. Kuitenkin W. Scheelen 52 suorittama kineettisten käyrien tarkempi määritys ja niiden muodollinen kineettinen analyysi osoitti, että lähes kaikissa tapauksissa reaktiojärjestys on pienempi kuin 1 ja on 0,6-0,8 ja vulkanointireaktiot ovat monimutkaisia ​​ja monivaiheisia.

Wallacen (Iso-Britannia) Curometer-malli VII määrittää kumiyhdisteiden vulkanoitumisen kinetiikan isotermisissa olosuhteissa. Näyte asetetaan levyjen väliin, joista yksi on siirretty tietyssä kulmassa. Tämän suunnittelun etuna on, että näytteessä ei ole huokoisuutta, koska se on paineen alaisena, ja mahdollisuus käyttää pienempiä näytteitä, mikä lyhentää lämpenemisaikaa.499

Kumiyhdisteiden vulkanointikinetiikan tutkiminen ei ole vain teoreettista, vaan myös käytännön merkitystä arvioitaessa kumiyhdisteiden käyttäytymistä prosessoinnin ja vulkanoinnin aikana. Tuotannon teknisten prosessien toimintatapojen määrittämiseksi tulee tuntea kumiyhdisteiden vulkanoitavuuden indikaattorit eli niiden taipumus ennenaikaiseen vulkanoitumiseen - vulkanoinnin alku ja sen nopeus (jalostukseen) sekä varsinainen vulkanointiprosessi - lisäksi. yllä oleviin indikaattoreihin - optimaalinen ja tasannevulkanointi, palautusalue.

Kirja on koottu johtavien amerikkalaisten tutkijoiden yhdysvaltalaisille kumiinsinööreille Akronin yliopistossa pitämien luentojen pohjalta. Näiden luentojen tarkoituksena oli vulkanoinnin teoreettisista perusteista ja tekniikasta saatavilla olevan tiedon systemaattinen esittely helposti saatavilla olevassa ja melko täydellisessä muodossa.

Tämän mukaisesti kirjan alussa esitellään ongelman historiaa ja vulkanoinnin aikana tapahtuvien kumin perusominaisuuksien muutosten ominaisuuksia. Lisäksi vulkanoinnin kinetiikkaa esitettäessä tarkastellaan kriittisesti kemiallisia ja fysikaalisia menetelmiä vulkanoitumisnopeuden, -asteen ja -lämpötilakertoimen määrittämiseksi. Työkappaleen mittojen ja kumiyhdisteiden lämmönjohtavuuden vaikutusta vulkanoitumisnopeuteen on käsitelty.8

Laitteet vulkanoinnin kinetiikan määrittämiseksi toimivat yleensä joko tietyn siirtymän amplitudiarvon tilassa (volkametrit, viskurometrit tai reometrit) tai kuorman tietyn amplitudiarvon tilassa (kurometrit, SERAN). Vastaavasti mitataan kuorman tai siirtymän amplitudiarvot.

Koska laboratoriokokeissa käytetään yleensä näytteitä 25, jotka on valmistettu 0,5-2,0 mm paksuisista levyistä, jotka vulkanoidaan käytännössä isotermisissa olosuhteissa (Г == onst), mitataan niiden vulkanointikinetiikkaa vakiovulkanointilämpötilassa. Kineettisellä käyrällä määritetään induktiojakson kesto, vulkanointitasannen alkamisaika tai optimi, tasangon suuruus ja muut tunnusomaiset ajat.

Jokainen niistä vastaa tiettyjä vulkanointivaikutuksia kohdan (4.32) mukaisesti. Vastaavina vulkanointiajoina pidetään sellaisia ​​aikoja, jotka lämpötilassa 4kv = onst johtavat samoihin vaikutuksiin kuin vaihtelevissa lämpötiloissa. Tällä tavalla

Jos vulkanointikinetiikka kohdassa T = onst saadaan yhtälöllä (4.20a), jossa t on todellisen reaktion aika, voidaan ehdottaa seuraavaa menetelmää kinetiikan määritelmät ei-isoterminen vulkanointireaktio.

Vulkanointiprosessin toiminnallinen ohjaus mahdollistaa erityisten laitteiden käyttöönoton vulkanoinnin kinetiikan määrittämiseksi - vulkametrit (kurometrit, reometrit), leikkauskuormituksen amplitudin jatkuvan kiinnittämisen (tietyn harmonisen siirtymän amplitudin tilassa) tai leikkausmuodonmuutoksia ( tietyn leikkauskuorman amplitudin tilassa). Yleisimmin käytetyt laitteet ovat tärinätyyppiset laitteet, erityisesti Monsanto 100 ja 100S reometrit, jotka tarjoavat automaattisen testauksen saamalla jatkuvan kaavion seoksen ominaisuuksien muutoksista vulkanoinnin aikana ASTM 4-79, MS ISO 3417-77, GOST mukaisesti. 35-84.492

Kovetus- tai vulkanointitavan valinta suoritetaan yleensä tutkimalla kovettuneen järjestelmän minkä tahansa ominaisuuden muutosten kinetiikkaa sähkövastuksen ja dielektrisen häviön tangentin, lujuuden, virumisen, kimmomoduulin eri jännitystiloissa, viskositeettia, kovuutta, lämmönkestävyys, lämmönjohtavuus, turpoaminen, dynaamiset mekaaniset ominaisuudet, taitekerroin ja joukko muita parametreja, -. Myös DTA- ja TGA-menetelmiä, kemiallista ja termomekaanista analyysiä, dielektristä ja mekaanista relaksaatiota, lämpömittaria ja differentiaalista pyyhkäisykalorimetriaa käytetään laajalti.

Kaikki nämä menetelmät voidaan jakaa ehdollisesti kahteen ryhmään: menetelmiin, joiden avulla voit hallita kovettumisprosessin nopeutta ja syvyyttä muuttamalla reaktiivisten funktionaalisten ryhmien pitoisuutta, ja menetelmiin, joiden avulla voit hallita muutoksia järjestelmän missä tahansa ominaisuudessa ja asettaa sen raja-arvon. Toisen ryhmän menetelmillä on se yhteinen haittapuoli, että yksi tai toinen kovetusjärjestelmän ominaisuus ilmenee selvästi vain prosessin tietyissä vaiheissa, joten kovetusjärjestelmän viskositeetti voidaan mitata vain geeliytymispisteeseen asti, kun taas useimmat fysikaaliset ja mekaaniset ominaisuudet alkavat ilmetä selvästi vasta geeliytymispisteen jälkeen. Toisaalta nämä ominaisuudet riippuvat voimakkaasti mittauslämpötilasta ja jos jotain ominaisuutta seurataan jatkuvasti prosessin aikana, kun reaktion aikana on tarpeen muuttaa reaktiolämpötilaa tai reaktio kehittyy olennaisesti ei-isotermisesti saavuttaakseen reaktion täydellisyyttä, niin ominaisuusmuutoskinetiikan mittaustulosten tulkinta tällaisessa prosessissa tulee jo varsin monimutkaiseksi.37

Eteenin ja propeenin kopolymeroinnin kinetiikka VO 13-A12(C2H5)3C1e-järjestelmässä osoitti, että sen muuntaminen tetrahydrofuraanilla tekee mahdolliseksi tietyissä olosuhteissa lisätä kopolymeerin kokonaissaantoa. Tämä vaikutus johtuu siitä tosiasiasta, että modifioija, muuttamalla ketjun kasvu- ja lopetusnopeuksien välistä suhdetta, edistää korkeamman molekyylipainon omaavien kopolymeerien muodostumista. Samoja yhdisteitä käytetään useissa tapauksissa eteenin ja propeenin kopolymeroinnissa disyklopentadieenin, norborneenin ja muiden syklodieenien kanssa. Elektroneja luovuttavien yhdisteiden läsnäolo reaktiopallossa tyydyttymättömien terpolymeerien valmistuksen aikana estää myöhempiä hitaampia makromolekyylien silloittumisreaktioita ja mahdollistaa hyvien vulkanointiominaisuuksien omaavien kopolymeerien saamisen.

Rikin lisäyksen kinetiikka. Kineettiset Weber-käyrät, kuten voidaan nähdä kuvasta. , ovat katkoviivojen muotoisia.

Weber selitti tämän tyyppiset käyrät sillä tosiasialla, että tietyillä vulkanoinnin hetkillä muodostuu erilaisia ​​stökiömetrisiä kumin ja rikin yhdisteitä - koostumuksen KaZ, KaZr sulfideja. Ka33 jne. Jokainen näistä sulfideista muodostuu omalla nopeudellaan, ja tietyn rikkipitoisuuden omaavan sulfidin muodostuminen ei ala ennen kuin edellinen sulfidin muodostusvaihe, jossa on pienempi määrä rikkiatomeja, on päättynyt.

Myöhempi ja perusteellisempi Spencen ja Youngin tutkimus johti kuitenkin yksinkertaisempiin kineettisiin käyriin, jotka on kuvattu kuvassa. ja. Kuten näistä voidaan nähdä302

Tulokset vulkanointiverkon rakenteellisten parametrien määrittämisestä sooli-geelianalyysillä, erityisesti tiedot verkkoketjujen kokonaismäärän muutosten kinetiikasta (kuva 6A), osoittavat, että tärkein ominaisuus on merkittävästi pienempi palautuminen ja sen seurauksena pienempi vulkanisaattien lujuusominaisuuksien heikkeneminen kovettumislämpötilan noustessa. Kuvassa Kuva 6B esittää seosten vetolujuuden muutoksen kinetiikkaa 309 °C:ssa

Science Noobs - Kineettinen hiekka

Tässä ne ajat kuuntele musiikkiamme, hitto, tule meille, meillä on kaikki mitä tarvitset ystävä, tyttöystävä! Uusia kappaleita, konsertteja ja videoita, suosittuja julkaisuja, kokoontukaa ja mene osoitteeseen muzoic.com. Vain meillä on niin paljon musiikkia, että pää pyörähtää, mitä kuunnella!

Luokat

Valitse rubriikki 1. ÖLJYN, MAAKAASUN FYSIKAALISET JA KEMIALLISET OMINAISUUDET 3. ÖLJYKENTTÄJEN KEHITTÄMISEN JA HYÖDYNTÄMISEN PERUSTE 3.1. Öljylähteiden käyttö 3.4. Kaivojen käyttö upotettavalla sähkösentrifugilla 3.6. Öljy- ja kaasukaivojen kehittämisen käsite 7. Vaikutusmenetelmät kerrosten imuvyöhykkeellä Harvarunkoisten moottoreiden levytestin pääsolmut korjaus- ja porauskaivojen yksiköiden sähkökäyttöisten hätä- ja erityismuotojen analyysi kaivojen kaivojen peruskorjauksen syyt matalan kannen järjestelmiin Ustvay asfaltti-parafiinikerrostumat ilman rubriikkeja SAVUTON KAASUN SAUVATON PALTO SYÖTTÖPUMPPAUSYKSIKKÖT blogun KIERTOJÄRJESTELMIEN YKSIKKÖT. Taistelu hydraatteja vastaan ​​Taistelu parafiinin kerääntymistä vastaan ​​nostoputkissa poraus sivutynnyrit poraus kaltevien ja vaakasuuntaisten kaivojen poraus kaivojen poraus pylväsporaus Autoral keys porausyksiköt ja laitteistot tutkimusta varten poraus poraus pumput poraus pumput poraus poraus-vesleves poraus-vesleves kynnysarvot (MMP) VENTTIILIT. Öljyesiintymien rakenteen heterogeenisyyksien tyypit Kaivotyypit, ruuviuppopumput, jotka ohjaavat suuhun kosteuspitoisuutta ja maakaasun hydraatteja, kaivot Gazlift Öljy- ja kaasukenttien öljyntuotantomenetelmä ja niiden ominaisuudet hydratointi kaasulauhdekaivoissa hydratointi öljysektorilla vesitiivis sähkömoottori hydroglines GKSh-1500MT Hydrop Pere Porsal pumppu Luku 8. Keinot ja menetelmät tuotantojärjestelmien asteittamiseen ja todentamiseen Syväpumput vaakasuora poraus vuoristossa poraus ÖLJY- JA KAASUKEIVOJEN PORAUS GRANULOMETRIINEN (MEKAANINEN) ROCKS PITKÄAIKAINEN KULJETUS ÖLJYN JA KAASUN MUOTOMITTARIT Kalvo-sähköpumput DIESEL-HYDRAULINEN AGR EGAT CAT-450 DIESEL- JA DIESEL-HYDRAULIIKKAAT LMP-RAKENNELLISTEN ALAVETOLAITTEIDEN DYNAMOMITTAUS JSC "ORENBURGNEFT" öljyntuotanto öljyntuotanto monimutkaisissa olosuhteissa ÖLJYNTUOTANTO SHSNU NESTEMITTERIÄ KÄYTTÄMÄLLÄ-SUUNNITTELUJÄRJESTELYT - HAPPOJEN MOOTTORIT SYÖTTYVÄT. Öljyteollisuuden laitteiden suojaus korroosiosuojalta öljyä heijastavien laitteiden korroosiolta. Kaivon kurssin muuttaminen Paineen, virtauksen, virtauksen, nesteen, kaasun ja höyryn mittaus nesteiden ja kaasujen määrän mittaus nesteiden, kaasujen ja höyryjen virtauksen mittaus nesteiden tason mittaus halpojen tietoteknologioiden mittaus öljyn ja kaasun tuotannossa lakisääteisten sähkölämmittimien testaus porausreikien pumppauskaivot TEHOKKUUDEN TUTKIMUS kaapeli UETsN kaivojen peruskorjaus Laitekokonaisuus tyypit KOS ja KOS1 RUUVIEN TANKOPUMPUN SUUNNITTELU VENTTIILIYKSIKÖN SUUNNITTELU korroosio KAIVOJEN VALU KTPPN JAKOLAITTEET Heiluriasetelma Turvatoimenpiteet happoliuosten valmistuksessa PORAKOLONSIEN LASKUMENETELMÄT TAISTETTAVAT PARAFIINIKERROTUKSIA PUHDISTUSKAIVOSSA Menetelmät pohjareiän TYÖKALUMENETELMIEN JA ÖLJYNoton lisäämiseksi. Painemenetelmien epäsuorien mittausmenetelmien menetelmät Suolojen poistomenetelmät porauslaitosten liike- ja kohdistusmekanismit mekanismien liikemekanismit ja linjaus laukaisuoperaatioiden aikana kuormitusporauksen aikana, maakaluston käyttö kaivojen pumppaus ja kompressoriputket Nefts ja öljytuotteet uutisportaali Uusi teknologinen ja tekninen Tuotantoprosessien ympäristöturvallisuuden varmistaminen Laitteet Gazlift-kaivot Laitteet laukaisutoimintojen mekanisointiin öljy- ja kaasulaitteiden laitteet samanaikaisille erillisille käyttäjille laitteet kaivon tynnyrin yleislaitteiden avoimien suihkulähteiden tarjoamiseen, valmiit kaivon suuaukon porauslaitteet kompressorikaivot, kaivon kaivot, kaivon kaivon suu kaivon kaivoa varten ESP-toiminta SUUNTAKUIVOKAIVOLAITTEET Olemme hydraattien muodostus ja menetelmät kiteisten torjuntaan öljykaivoissa Yleisiä käsitteitä maanalaisesta ja peruskorjauksesta Kaivon rakentamisen yleiskäsitteet muovisen veden virtauksen rajoittaminen Vaaralliset ja haitalliset fysikaaliset tekijät, jotka määräävät paineen lupaavien horisonttien tuottoon. pohjan pohjan toimintatapa joustavasta vetoelementistä Kaivojen hallinta ja testaus Suihkulähteiden töiden hallinta ja aloittaminen komplikaatioita kaivon syventämisprosessissa peruskäsitteet ja säännökset Peruskäsitteet ja säännökset perustiedot öljystä, kaasusta ja kaasun lauhdutus Hydraulisten laskelmien perusteet porauksessa öljyn ja kaasun tuotannon perusteet Suunnattujen kaivojen perusteet työturvallisuus, pohjan puhdistaminen PORAUS LIETTEESTÄ LIITTEEN PUHDISTUS JUOTTAMINEN ja pinnoitus HYDROMECHANICAL MECHANICAL DOUBLE SHELLCHELLANCHACK1 PAGLICHANCHACKER DOUBLE SHELLICCHELLANGY1. KOKEILUUN Kolonnit Kumi-metallikaton PRMP-1-pakkausten ja ankkurien pakkaajat Kiertojärjestelmien parametrit ja täydellisyys APS-työskentelyyn tarkoitettujen kerrosten parametrit Tuotantokerrosten ensisijainen avaaminen Liikkuvien pumppulaitosten ja kauppaöljyn (öljyn ja öljyjen) prosessointiyksiköiden ensisijaiset sementointimenetelmät Säännölliset kaasunnoston näkymät pohjan käytölle SPC-pumppujen TOIMINNAN TEHOKKUUS Pumppujen upotus dynaamisen tason alle Virtauskaivojen maanalainen laitteisto VISKOOSIN NESTEEN NOSTO KAIVON KAUTTA RENKAAN KIVION MUOKKAUSTYÖKALUT P MÄNNÄN MITTAMITTARIEN SUOLAN MUODOSTUMINEN HÄVYNTIMITTARIEN MUODOSTUS SRP:n toiminta PITKÄN ISTUN EDUT Happamien liuosten valmistus. Kairausliuosten valmistelu, puhdistus Suihkukompressorien käyttö hävittämistä varten UECN:n käyttämiseksi Oenburgneft OJSC:n kaivoissa Toimintaperiaate ja pohjan pohjan suunnittelu LMP-syillä ja onnettomuuksien analysointi, jotka ennustavat nokkakertymiä öljyntuotannon aikana, suunnattujen kaivojen liikeradan suunnittelu, hiilivetyesiintymien kehityksen suunnittelu ja analysointi Huuhtelukaivojen ja porausratkaisut Nykyaikaiset opinnot Sisältävät menetelmät nokan muodostumiskenttien määrittämiseen Öljyn, kaasun ja veden räjähdyksenestolaitteiden monimutkainen keräys ja valmistelu kaivojen kaivojen tehokkuuden lisääminen Käyttö- ja ruiskutuskaivojen sijoittaminen erilaisiin kivien tuhoamiseen Katkojen jakautuminen tangon pilarin pituudelta laskenta pohjan pohjan pohjalaskelma Sementin ominaisuuksien säätö laasti ja kivi reagenssien avulla Tuotantotavat ja ruiskutuskaivot. Varastot energiankulutuksen vähentämiseen kaivorahaston ympäristön palauttamiseen liittyvien korjausten aikana Suihkulähdeputkien rooli itseliikkuvat asennukset liikkuvilla ... kaivojen sijoitteluverkko kevyiden hiilivetyjen talteenottojärjestelmään kaivot (pakkauslaitteet) keskipakopumppujen kaivot öljyn tuotantoon ja joihinkin öljy- ja kaasupaikkojen ominaisuuksiin erityiset ei-ei-toimivat imupumppupumput PZP:n OJSC:n esiintymillä käytetyt öljyntuotantomenetelmät Pumppauslaitteistojen vertailutestit ja menetelmät mittarien tarkastusta varten. kaasujen määrä nestemäärän varmentamiskeinoilla ja -menetelmillä kenttien kehitysasteen koneen pumppauspumput Mustesuihkupumput kaasujen lukumäärän mittarit Tale mekanismit lämpötila ja PAINET KIVIOSSA JA KAIVOSSA Turvallisuuden teoreettiset perusteet VIRTAUKSEN MITTAUS TEKNIIKAT Tekninen fysiikka Oikosulkuvirtojen laskennan mukaan nesteen ja kaasun virtauksen tila kaivoihin hydraulisten mäntäpumppujen asennuksen öljyasennukset upporuuvin sähköpumppujen asennukset uppokalvosähköpumppujen Ustvoi-laitteet, painotettu UECN:n poraputket, jotka vaikuttavat täysin APO:n muodostumisen intensiteettiin fysikaalisten ominaisuuksien fysikaalis-mekaaniset ominaisuudet Kaasu ja kaasuistuimet GAZ FIENTERS FONTANCE Öljyntuotantomenetelmä Sementointi Sementointi Porauslaitosten porauslaitteiden kiertojärjestelmät kuona - hiekka sementti sementit nivelhiomakivääripumput (SHN) SARE-pumppulaitteistot (WHSNU) RASSEN MYYNTI VALITOIMINTAKOIMINTA OPERATIONA VÄHÄTUOTANNAISTEN KAIVOJEN TUOTANTO JATKUVAESSA TILASSA VÄHÄTUOTANNAISTEN KAIVOJEN HYÖDYNTÄMINEN KESTETTYJEN KAIVOJEN HYÖDYNTÄMINEN WELLS ESP ELEKTRODEHYDRAATTORI. SÄHKÖKALVOPUMPPU energiaa säästävä pohjareikäsähköpumppuyksikkö ANKKURI

Kuznetsov A.S. 1, Kornyushko V.F. 2

1 jatko-opiskelija, 2 teknisten tieteiden tohtori, professori, kemiantekniikan tietojärjestelmien osaston johtaja, Moskovan teknillinen yliopisto

ELASTOMEERIJÄRJESTELMIEN SEKOITUS- JA RAKENNEPROSESSIT OHJAUSOBJETEINA KEMILIS-TEKNOLOGIASSA JÄRJESTELMÄSSÄ

huomautus

Artikkelissa tarkastellaan järjestelmäanalyysin näkökulmasta mahdollisuutta yhdistää sekoitus- ja strukturointiprosessit yhdeksi kemiallisteknologiseksi järjestelmäksi tuotteiden saamiseksi elastomeereistä.

Avainsanat: sekoitus, strukturointi, järjestelmä, järjestelmäanalyysi, hallinta, ohjaus, kemiallis-teknologinen järjestelmä.

Kuznetsov A. S. 1 , Kornushko V. F. 2

1 jatko-opiskelija, 2 tekniikan tohtori, professori, kemiantekniikan tietojärjestelmien osaston johtaja, Moskovan valtionyliopisto

SEKOITUS- JA RAKENNEPROSESSIT KEMIANTEKNIIKAN JÄRJESTELMÄN OHJAUSOBJETEINA

Abstrakti

Artikkelissa kuvataan mahdollisuus yhdistää systeemianalyysin perusteella sekoitus- ja vulkanointiprosessit elastomeerituotteiden valmistusprosessin yhtenäiseen kemiantekniikkajärjestelmään.

avainsanat: sekoitus, strukturointi, järjestelmä, järjestelmäanalyysi, suunta, ohjaus, kemiantekniikan järjestelmä.

Johdanto

Kemianteollisuuden kehitys on mahdotonta ilman uusien teknologioiden luomista, tuotannon lisäämistä, uuden teknologian käyttöönottoa, raaka-aineiden ja kaikenlaisten energiamuotojen taloudellista käyttöä sekä vähäjäteisen teollisuuden luomista.

Teolliset prosessit tapahtuvat monimutkaisissa kemiallis-teknologisissa järjestelmissä (CTS), jotka ovat joukko laitteita ja koneita, jotka on yhdistetty yhdeksi tuotantokompleksiksi tuotteiden tuotantoa varten.

Elastomeerien nykyaikaiselle tuotannolle (e(ECM) eli kumin saaminen) on ominaista useiden vaiheiden ja teknisten toimintojen läsnäolo, nimittäin: kumin ja ainesosien valmistus, kiinteiden ja irtotavaramateriaalien punnitseminen, kumin sekoittaminen ainesosien kanssa, raakakumiseoksen muovaus - puolivalmiste, ja itse asiassa kumiseoksen avaruudellinen strukturointi (vulkanointi) - aihiot valmiin tuotteen saamiseksi, jolla on joukko määriteltyjä ominaisuuksia.

Kaikki elastomeereistä valmistettujen tuotteiden valmistusprosessit ovat tiiviisti yhteydessä toisiinsa, joten kaikkien vahvistettujen teknisten parametrien tarkka noudattaminen on välttämätöntä oikeanlaatuisten tuotteiden saamiseksi. Käsiteltyjen tuotteiden saamista helpottaa erilaisten menetelmien käyttö tuotannon tärkeimpien teknisten määrien seurantaan tehtaan keskuslaboratorioissa (CPL).

Elastomeerien tuotteiden valmistusprosessin monimutkaisuus ja monivaiheinen luonne sekä tarve hallita tärkeimpiä teknisiä indikaattoreita edellyttävät, että elastomeereistä valmistettujen tuotteiden valmistusprosessia pidetään monimutkaisena kemiallis-teknologisena järjestelmänä, joka sisältää kaikki teknologiset vaiheet ja toiminnot, prosessin päävaiheiden analysointi, niiden hallinta ja valvonta.

1. Sekoitus- ja strukturointiprosessien yleiset ominaisuudet

Valmiiden tuotteiden (tuotteiden, joilla on tiettyjen ominaisuuksien joukko) vastaanottamista edeltää kaksi pääasiallista teknologista prosessia elastomeereistä valmistettujen tuotteiden valmistusjärjestelmässä, nimittäin: sekoitusprosessi ja itse asiassa raakakumiseoksen vulkanointi. Näiden prosessien teknisten parametrien noudattamisen valvonta on pakollinen menettely, joka varmistaa laadukkaiden tuotteiden vastaanottamisen, tuotannon tehostamisen ja avioliiton estämisen.

Alkuvaiheessa on kumia - polymeeripohjaa ja erilaisia ​​​​aineosia. Kun kumi ja ainekset on punnittu, sekoitusprosessi alkaa. Sekoitusprosessi on ainesosien jauhamista, ja se vähennetään niiden tasaisempaan jakautumiseen kumissa ja parempaan dispersioon.

Sekoitusprosessi suoritetaan teloilla tai kumisekoittimessa. Tämän seurauksena saamme puolivalmisteen - raakakumiseoksen - välituotteen, joka myöhemmin vulkanoidaan (strukturoidaan). Raakakumiseoksen vaiheessa valvotaan sekoituksen tasaisuutta, tarkastetaan seoksen koostumus ja arvioidaan sen vulkanointikyky.

Sekoituksen tasaisuus tarkistetaan kumiyhdisteen plastisuusindikaattorilla. Kumiseoksen eri osista otetaan näytteitä ja määritetään seoksen plastisuusindeksi, jonka tulee olla eri näytteillä suunnilleen sama. Seoksen P plastisuuden tulee virherajoissa olla sama kuin passissa tietylle kumiseokselle määritetty resepti.

Seoksen vulkanointikyky tarkistetaan eri kokoonpanoilla olevilla vibroheometreillä. Reometri on tässä tapauksessa elastomeerijärjestelmien strukturointiprosessin fyysisen mallintamisen kohde.

Vulkanoinnin tuloksena saadaan lopputuote (kumi, elastomeerinen komposiittimateriaali. Siten kumi on monimutkainen monikomponenttijärjestelmä (kuva 1.)

Riisi. 1 - Elastomeerimateriaalin koostumus

Strukturointiprosessi on kemiallinen prosessi, jossa raakamuovikumiseos muunnetaan elastiseksi kumiksi kemiallisten sidosten avaruudellisen verkoston muodostumisen vuoksi, sekä teknologinen prosessi esineen, kumin, esaamiseksi kiinnittämällä vaadittu muoto varmistaaksesi tuotteen vaaditun toiminnan.

1. Kemiallisteknisen järjestelmän mallin rakentaminen
   tuotteiden valmistus elastomeereistä

Mikä tahansa kemiallinen tuotanto on kolmen päätoimenpiteen sarja: raaka-aineiden valmistus, varsinainen kemiallinen muunnos, kohdetuotteiden eristäminen. Tämä toimintosarja sisältyy yhteen monimutkaiseen kemiallisteknologiseen järjestelmään (CTS). Nykyaikainen kemianalan yritys koostuu suuresta määrästä toisiinsa liittyviä alajärjestelmiä, joiden välillä on alisteisuussuhteet hierarkkisen rakenteen muodossa, jossa on kolme pääaskelta (kuva 2). Elastomeerien valmistus ei ole poikkeus, ja lopputulos on valmis tuote, jolla on halutut ominaisuudet.

Riisi. 2 - Kemiallis-teknologisen järjestelmän alajärjestelmät tuotteiden valmistamiseksi elastomeereistä

Tällaisen järjestelmän, samoin kuin minkä tahansa tuotantoprosessien kemiallis-teknologisen järjestelmän, rakentamisen perusta on systemaattinen lähestymistapa. Systemaattinen näkemys erillisestä kemiallisen teknologian tyypillisestä prosessista mahdollistaa tieteellisesti perustetun strategian kehittämisen prosessin kokonaisvaltaiselle analyysille ja sen pohjalta yksityiskohtaisen ohjelman rakentamisen sen matemaattisen kuvauksen syntetisoimiseksi valvontaohjelmien toteuttamista varten. .

Tämä kaavio on esimerkki kemiallis-teknologisesta järjestelmästä, jossa elementit on kytketty sarjaan. Hyväksytyn luokituksen mukaan pienin taso on tyypillinen prosessi.

Elastomeerien valmistuksessa tällaisina prosesseina katsotaan erilliset tuotantovaiheet: ainesosien punnitus, kumin leikkaaminen, sekoitus teloilla tai kumisekoittimessa, spatiaalinen strukturointi vulkanointilaitteessa.

Seuraavaa tasoa edustaa työpaja. Elastomeerien tuotantoa varten se voidaan kuvata koostuvan osajärjestelmistä raaka-aineiden syöttöä ja valmistusta varten, lohkosta sekoitus- ja puolivalmisteen saamiseksi sekä lopullisesta lohkosta strukturointia ja vikojen havaitsemista varten.

Tärkeimmät tuotantotehtävät lopputuotteen vaaditun laatutason varmistamiseksi, teknisten prosessien tehostaminen, sekoitus- ja strukturointiprosessien analysointi ja valvonta, avioliiton estäminen suoritetaan juuri tällä tasolla.

1. Pääparametrien valinta sekoitus- ja strukturointiteknisten prosessien ohjaukseen ja hallintaan

Strukturointiprosessi on kemiallinen prosessi, jossa raakamuovikumiseos muunnetaan elastiseksi kumiksi kemiallisten sidosten avaruudellisen verkoston muodostumisen vuoksi, sekä teknologinen prosessi esineen, kumin, esaamiseksi kiinnittämällä vaadittu muoto varmistaaksesi tuotteen vaaditun toiminnan.

Elastomeerituotteiden valmistusprosesseissa säädellyt parametrit ovat: lämpötila Tc sekoituksen ja vulkanoinnin aikana Tb, paine P puristuksen aikana, seoksen käsittelyaika τ teloilla sekä vulkanointiaika (optimi) τopt.

Telojen puolivalmisteen lämpötila mitataan neulatermoparilla tai termoparilla, jossa on itsetallennuslaitteet. Siellä on myös lämpötila-antureita. Sitä ohjataan yleensä muuttamalla telojen jäähdytysveden virtausta säätämällä venttiiliä. Tuotannossa käytetään jäähdytysveden virtauksen säätimiä.

Painetta ohjataan öljypumpulla, jossa on paineanturi ja sopiva säädin asennettuna.

Seoksen valmistusparametrien määrittäminen suoritetaan telalla ohjauskaavioiden mukaisesti, jotka sisältävät tarvittavat prosessiparametrien arvot.

Puolivalmisteen (raakaseoksen) laadunvalvonnan suorittavat valmistajan keskustehdaslaboratorion (CPL) asiantuntijat seoksen passin mukaisesti. Samanaikaisesti tärkein elementti sekoituksen laadun seurannassa ja kumiseoksen vulkanointikyvyn arvioinnissa ovat vibrorheometriatiedot sekä reometrisen käyrän analyysi, joka on prosessin graafinen esitys ja jota pidetään prosessin graafisena esityksenä. elementti elastomeerijärjestelmien strukturointiprosessin ohjaamiseen ja säätöön.

Tekniikka suorittaa vulkanointiominaisuuksien arviointimenettelyn seoksen passin ja kumien ja kumien reometristen testien tietokantojen mukaisesti.

Käsitellyn tuotteen saamisen valvonnan - viimeisen vaiheen - suorittavat valmiiden tuotteiden teknisen laadunvalvonnan osaston asiantuntijat tuotteen teknisiä ominaisuuksia koskevien testitietojen perusteella.

Yhden tietyn koostumuksen kumiyhdisteen laatua valvottaessa on olemassa tietty ominaisuusindikaattoreiden arvoalue, jonka mukaan saadaan tarvittavat ominaisuudet omaavia tuotteita.

Johtopäätökset:

1. Systemaattisen lähestymistavan käyttö elastomeereistä valmistettujen tuotteiden valmistusprosessien analysoinnissa mahdollistaa strukturointiprosessin laadusta vastaavien parametrien seurannan mahdollisimman täydellisesti.
2. Päätehtävät, joilla varmistetaan teknisten prosessien vaadittavat indikaattorit, asetetaan ja ratkaistaan ​​työpajatasolla.

Kirjallisuus

1. Järjestelmien teoria ja järjestelmäanalyysi organisaatioiden johtamisessa: TZZ Handbook: Proc. korvaus / toim. V.N. Volkova ja A.A. Emelyanov. - M.: Talous ja tilastot, 2006. - 848 s.: ill. ISBN 5-279-02933-5
2. Kholodnov V.A., Hartmann K., Chepikova V.N., Andreeva V.P. Järjestelmäanalyysi ja päätöksenteko. Tietokonetekniikat kemiallisteknisten järjestelmien mallintamiseen materiaali- ja lämpökierrätyksellä. [Teksti]: oppikirja./ V.A. Kholodnov, K. Hartmann. Pietari: SPbGTI (TU), 2006.-160 s.
3. Agayants I.M., Kuznetsov A.S., Ovsyannikov N.Ya. Koordinaattiakselien muuttaminen reometristen käyrien kvantitatiivisessa tulkinnassa - M .: Hienokemialliset teknologiat 2015. V.10 nro 2, s.64-70.
4. Novakov I.A., Wolfson S.I., Novopoltseva O.M., Krakshin M.A. Elastomeerikoostumusten reologiset ja vulkanointiominaisuudet. - M.: ICC "Akademkniga", 2008. - 332 s.
5. Kuznetsov A.S., Kornyushko V.F., Agayants I.M. \Reogrammi prosessinohjaustyökaluna elastomeerijärjestelmien strukturointiin \ M:. NXT-2015 s. 143.
6. Kashkinova Yu.V. Vulkanointiprosessin kineettisten käyrien kvantitatiivinen tulkinta tekniikan - kumityöntekijän työpaikan organisointijärjestelmässä: Tiivistelmä opinnäytetyöstä. dis. … cand. tekniikka. Tieteet. - Moskova, 2005. - 24 s.
7. Chernyshov V.N. Järjestelmäteoria ja järjestelmäanalyysi: oppikirja. lisäys / V.N. Chernyshov, A.V. Tšernyšov. - Tambov: Tambov Publishing House. osavaltio tekniikka. un-ta., 2008. - 96 s.

Viitteet

1. Teoriya sistem i sistemnyj analiz v upravlenii organzaciyami: TZZ Spravochnik: Ucheb. posobie / Pod red. V.N. Volkovoj ja A.A. Emeljanova. - M.: Finanssi i tilasto, 2006. - 848 s: il. ISBN 5-279-02933-5
2. Holodnov V.A., Hartmann K., CHepikova V.N., Andreeva V.P.. Sistemnyj analiz i prinyatie reshenij. Komp'yuternye tekhnologii modelirovaniya himiko-tekhnologicheskih sistem s material'nymi i teplovymi reciklami. : uchebnoe posobie./ V.A. Holodnov, K. Hartmann. SPb.: SPbGTI (TU), 2006.-160 s.
3. Agayanc I.M., Kuznecov A.S., Ovsyannikov N.YA. Modifikaciya osej koordinat pri kolichestvennoj interpretacii reometricheskih krivyh – M.: Tonkie himicheskie tekhnologii 2015 T.10 nro 2, s64-70.
4. Novakov I.A., Vol'fson S.I., Novopol'ceva O.M., Krakshin M.A. Reologicheskie i vulkanizacionnye svojstva ehlastomernyh kompozicij. - M.: IKC "Akademkniga", 2008. - 332 s.
5. Kuznecov A.S., Kornyushko V.F., Agayanc I.M. \Reogramma kak instrument upravleniya tekhnologicheskim processom strukturirovaniya ehlastomernyh sistem \ M:. NHT-2015 s.143.
6. Kashkinova YU.V. Kolichestvennaya interpretaciya kineticheskih krivyh processa vulkanizacii v sisteme organizacii rabochego mesta tekhnologa – rezinshchika: avtoref. dis. …karkkia. teknologiaa tiede. - Moskova, 2005. - 24 s.
7. Chernyshov V.N. Teoriya sistem i sistemnyj analiz: ucheb. posobie / V.N. Chernyshov, A.V. Tšernyšov. – Tambov: Izd-vo Tamb. gos. teknologiaa un-ta., 2008. - 96 s.