ვულკანიზაციის პროცესის სისტემური ანალიზი. ვულკანიზაციის პროცესის კონტროლის მეთოდი

რეზინების ვულკანიზაციის ძირითადი მეთოდები. რეზინის ტექნოლოგიის ძირითადი ქიმიური პროცესის - ვულკანიზაციის განსახორციელებლად გამოიყენება ვულკანიზატორები. ვულკანიზაციის პროცესის ქიმია შედგება სივრცითი ქსელის ფორმირებაში, ხაზოვანი ან განშტოებული რეზინის მაკრომოლეკულების და ჯვარედინი ბმულების ჩათვლით. ტექნოლოგიურად, ვულკანიზაცია მოიცავს რეზინის ნაერთის დამუშავებას ნორმალურიდან 220 ° C ტემპერატურაზე წნევის ქვეშ და ნაკლებად ხშირად მის გარეშე.

უმეტეს შემთხვევაში, სამრეწველო ვულკანიზაცია ხორციელდება ვულკანიზაციის სისტემებით, რომლებიც მოიცავს ვულკანიზაციის აგენტს, ამაჩქარებლებს და ვულკანიზაციის აქტივატორებს და ხელს უწყობს სივრცითი ქსელის ფორმირების პროცესების უფრო ეფექტურ ნაკადს.

რეზინისა და ვულკანიზატორის ქიმიური ურთიერთქმედება განისაზღვრება რეზინის ქიმიური აქტივობით, ე.ი. მისი ჯაჭვების უჯერობის ხარისხი, ფუნქციური ჯგუფების არსებობა.

უჯერი რეზინების ქიმიური აქტივობა განპირობებულია ორმაგი ბმების არსებობით მთავარ ჯაჭვში და წყალბადის ატომების გაზრდილი მობილურობით -მეთილენის ჯგუფებში ორმაგი ბმის მიმდებარედ. ამრიგად, უჯერი რეზინის ვულკანიზაცია შესაძლებელია ყველა ნაერთით, რომელიც ურთიერთქმედებს ორმაგ კავშირთან და მის მეზობელ ჯგუფებთან.

უჯერი რეზინების ძირითადი ვულკანიზატორი არის გოგირდი, რომელიც ჩვეულებრივ გამოიყენება როგორც ვულკანიზაციის სისტემა ამაჩქარებლებთან და მათ აქტივატორებთან ერთად. გოგირდის გარდა, შეიძლება გამოყენებულ იქნას ორგანული და არაორგანული პეროქსიდები, ალკილფენოლ-ფორმალდეჰიდის ფისები (AFFS), დიაზო ნაერთები და პოლიჰალოიდური ნაერთები.

გაჯერებული რეზინების ქიმიური აქტივობა მნიშვნელოვნად დაბალია, ვიდრე უჯერი რეზინის აქტივობა, ამიტომ ვულკანიზაციისთვის უნდა იქნას გამოყენებული მაღალრეაქტიული ნივთიერებები, როგორიცაა სხვადასხვა პეროქსიდები.

უჯერი და გაჯერებული რეზინების ვულკანიზაცია შეიძლება განხორციელდეს არა მხოლოდ ქიმიური ვულკანიზაციის აგენტების თანდასწრებით, არამედ ფიზიკური ზემოქმედების გავლენის ქვეშ, რაც იწვევს ქიმიურ გარდაქმნებს. ეს არის მაღალი ენერგიის გამოსხივება (რადიაციული ვულკანიზაცია), ულტრაიისფერი გამოსხივება (ფოტოვულკანიზაცია), მაღალ ტემპერატურაზე ხანგრძლივი ზემოქმედება (თერმული ვულკანიზაცია), დარტყმითი ტალღები და ზოგიერთი სხვა წყარო.

ფუნქციური ჯგუფების მქონე რეზინები შეიძლება ვულკანიზდეს იმ ჯგუფებში ჯვარედინი დამაკავშირებელი აგენტებით, რომლებიც ურთიერთქმედებენ ფუნქციურ ჯგუფებთან.

ვულკანიზაციის პროცესის ძირითადი კანონზომიერებები.მიუხედავად რეზინის ტიპისა და გამოყენებული ვულკანიზაციის სისტემისა, ვულკანიზაციის პროცესში ხდება მასალის თვისებების გარკვეული დამახასიათებელი ცვლილებები:

მკვეთრად მცირდება რეზინის ნაერთის პლასტიურობა, ჩნდება ვულკანიზატორების სიმტკიცე და ელასტიურობა. ამრიგად, NC-ზე დაფუძნებული ნედლი რეზინის ნაერთის სიძლიერე არ აღემატება 1,5 მპა-ს, ხოლო ვულკანიზებული მასალის სიმტკიცე არანაკლებ 25 მპა.

რეზინის ქიმიური აქტივობა საგრძნობლად მცირდება: უჯერი რეზინებში მცირდება ორმაგი ბმების რაოდენობა, გაჯერებულ რეზინებში და ფუნქციური ჯგუფების მქონე რეზინებში აქტიური ცენტრების რაოდენობა. ეს ზრდის ვულკანიზატის წინააღმდეგობას ჟანგვითი და სხვა აგრესიული ზემოქმედების მიმართ.

ზრდის ვულკანიზებული მასალის წინააღმდეგობას დაბალი და მაღალი ტემპერატურის მოქმედების მიმართ. ამრიგად, NC გამკვრივდება 0ºС-ზე და ხდება წებოვანი +100ºС-ზე, ხოლო ვულკანიზატი ინარჩუნებს სიმტკიცეს და ელასტიურობას ტემპერატურის დიაპაზონში -20-დან +100ºС-მდე.

ვულკანიზაციის დროს მასალის თვისებების ცვლილების ეს ხასიათი ცალსახად მიუთითებს სტრუქტურული პროცესების წარმოქმნაზე, რომელიც მთავრდება სამგანზომილებიანი სივრცითი ბადის ფორმირებით. იმისათვის, რომ ვულკანიზატმა შეინარჩუნოს ელასტიურობა, ჯვარედინი ბმულები საკმაოდ იშვიათი უნდა იყოს. მაგალითად, NC-ის შემთხვევაში, ჯაჭვის თერმოდინამიკური მოქნილობა შენარჩუნებულია, თუ ძირითადი ჯაჭვის 600 ნახშირბადის ატომზე ხდება ერთი ჯვარედინი კავშირი.

ვულკანიზაციის პროცესს ასევე ახასიათებს თვისებების ცვლილებების ზოგიერთი ზოგადი ნიმუში, რომელიც დამოკიდებულია ვულკანიზაციის დროზე მუდმივ ტემპერატურაზე.

ვინაიდან ნარევების სიბლანტის თვისებები ყველაზე მნიშვნელოვნად იცვლება, ვულკანიზაციის კინეტიკის შესასწავლად გამოიყენება ათვლის ბრუნვის ვისკომეტრები, კერძოდ Monsanto-ს რიომეტრები. ეს მოწყობილობები შესაძლებელს ხდის ვულკანიზაციის პროცესის შესწავლას 100-დან 200ºС-მდე ტემპერატურაზე 12 - 360 წუთის განმავლობაში სხვადასხვა ათვლის ძალებით. მოწყობილობის ჩამწერი წერს ბრუნვის დამოკიდებულებას ვულკანიზაციის დროზე მუდმივ ტემპერატურაზე, ე.ი. ვულკანიზაციის კინეტიკური მრუდი, რომელსაც აქვს S-ფორმა და პროცესის ეტაპების შესაბამისი რამდენიმე მონაკვეთი (ნახ. 3).

ვულკანიზაციის პირველ სტადიას ეწოდება ინდუქციური პერიოდი, დამწვრობის სტადია ან წინასწარ ვულკანიზაციის სტადია. ამ ეტაპზე რეზინის ნარევი უნდა დარჩეს თხევად და კარგად ავსებს მთლიან ყალიბს, ამიტომ მისი თვისებები ხასიათდება მინიმალური ათვლის მომენტით M min (მინიმალური სიბლანტე) და დრო t s, რომლის დროსაც ათვლის მომენტი მინიმალურთან შედარებით იზრდება 2 ერთეულით. .

ინდუქციური პერიოდის ხანგრძლივობა დამოკიდებულია ვულკანიზაციის სისტემის აქტივობაზე. ვულკანიზაციის სისტემის არჩევანი t s-ის ამა თუ იმ მნიშვნელობით განისაზღვრება პროდუქტის მასით. ვულკანიზაციის დროს მასალა ჯერ თბება ვულკანიზაციის ტემპერატურამდე და რეზინის დაბალი თბოგამტარობის გამო გაცხელების დრო პროდუქტის მასის პროპორციულია. ამ მიზეზით, ვულკანიზაციის სისტემები, რომლებიც უზრუნველყოფენ საკმარისად ხანგრძლივ ინდუქციურ პერიოდს, უნდა შეირჩეს დიდი მასის პროდუქტების ვულკანიზაციისთვის და პირიქით, დაბალი მასის პროდუქტებისთვის.

მეორე ეტაპს უწოდებენ მთავარ ვულკანიზაციის პერიოდს. ინდუქციური პერიოდის ბოლოს, აქტიური ნაწილაკები გროვდება რეზინის ნაერთის მასაში, რაც იწვევს სწრაფ სტრუქტურას და, შესაბამისად, ბრუნვის ზრდას გარკვეულ მაქსიმალურ მნიშვნელობამდე M max. თუმცა, მეორე ეტაპის დასრულება არის არა M max-ის მიღწევის დრო, არამედ დრო t 90, რომელიც შეესაბამება M 90-ს. ეს მომენტი განისაზღვრება ფორმულით

M 90 \u003d 0.9 M + M წთ,

სადაც M – ბრუნვის სხვაობა (M=M max – M min).

დრო t 90 არის ოპტიმალური ვულკანიზაცია, რომლის ღირებულება დამოკიდებულია ვულკანიზაციის სისტემის აქტივობაზე. მრუდის დახრილობა ძირითად პერიოდში ახასიათებს ვულკანიზაციის სიჩქარეს.

პროცესის მესამე ეტაპს ეწოდება ზედმეტად ვულკანიზაციის სტადია, რომელიც უმეტეს შემთხვევაში შეესაბამება ჰორიზონტალურ მონაკვეთს კინეტიკური მრუდის მუდმივი თვისებებით. ამ ზონას ვულკანიზაციის პლატო ეწოდება. რაც უფრო ფართოა პლატო, მით უფრო მდგრადია ნარევი ზედმეტად ვულკანიზაციის მიმართ.

პლატოს სიგანე და მრუდის შემდგომი კურსი ძირითადად დამოკიდებულია რეზინის ქიმიურ ბუნებაზე. უჯერი ხაზოვანი რეზინების შემთხვევაში, როგორიცაა NK და SKI-3, პლატო არ არის ფართო და შემდეგ ხდება გაუარესება, ე.ი. მრუდის დახრილობა (ნახ. 3, მრუდი ა). თვისებების გაუარესების პროცესს ზედმეტად ვულკანიზაციის ეტაპზე ე.წ რევერსია. რევერსიის მიზეზი არის არა მხოლოდ ძირითადი ჯაჭვების, არამედ წარმოქმნილი ჯვარედინი რგოლების განადგურება მაღალი ტემპერატურის მოქმედებით.

გაჯერებული რეზინების და განშტოებული სტრუქტურის მქონე უჯერი რეზინების შემთხვევაში (ორმაგი ბმების მნიშვნელოვანი რაოდენობა გვერდით 1,2-ერთეულში), თვისებები უმნიშვნელოდ იცვლება ზედმეტად ვულკანიზაციის ზონაში და ზოგ შემთხვევაში უმჯობესდება კიდეც (ნახ. 3, მოსახვევებში ბდა in), ვინაიდან გვერდითი ბმულების ორმაგი ბმების თერმული დაჟანგვა თან ახლავს დამატებით სტრუქტურირებას.

რეზინის ნაერთების ქცევა ზედმეტად ვულკანიზაციის ეტაპზე მნიშვნელოვანია მასიური პროდუქტების, განსაკუთრებით საავტომობილო საბურავების წარმოებაში, რადგან რევერსიის გამო, შეიძლება მოხდეს გარე ფენების გადაჭარბებული ვულკანიზაცია, ხოლო შიდა ფენების არასაკმარისი ვულკანიზაცია. ამ შემთხვევაში საჭიროა ვულკანიზაციის სისტემები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ხანგრძლივ ინდუქციურ პერიოდს საბურავის ერთგვაროვანი გათბობისთვის, მაღალი სიჩქარე ძირითად პერიოდში და ვულკანიზაციის ფართო პლატო რევულკანიზაციის ეტაპზე.

3.2. გოგირდის ვულკანიზაციის სისტემები უჯერი რეზინისთვის

გოგირდის, როგორც ვულკანირების აგენტის თვისებები. ბუნებრივი რეზინის გოგირდით ვულკანიზაციის პროცესი აღმოაჩინა 1839 წელს C. Goodyear-მა და დამოუკიდებლად 1843 წელს G. Gencock-მა.

ვულკანიზაციისთვის გამოიყენება ბუნებრივი დაფქული გოგირდი. ელემენტარულ გოგირდს აქვს რამდენიმე კრისტალური მოდიფიკაცია, რომელთაგან მხოლოდ α-მოდიფიკაცია ნაწილობრივ იხსნება რეზინაში. სწორედ ამ მოდიფიკაციას აქვს დნობის წერტილი 112,7 ºС და გამოიყენება ვულკანიზაციაში.  ფორმის მოლეკულები არის რვაწევრიანი ციკლი S 8 რგოლის რღვევის E აქტის საშუალო აქტივაციის ენერგიით = 247 კჯ/მოლი.

ეს საკმაოდ მაღალი ენერგიაა და გოგირდის რგოლის გაყოფა ხდება მხოლოდ 143ºС და ზემოთ ტემპერატურაზე. 150ºС-ზე დაბალ ტემპერატურაზე გოგირდის რგოლის ჰეტეროლიზური ან იონური დაშლა ხდება შესაბამისი გოგირდის ბიონის წარმოქმნით, ხოლო 150ºС და ზემოთ, S რგოლის ჰომოლიზური (რადიკალური) დაშლა გოგირდის დირადიკალების წარმოქმნით:

t150ºС S 8 →S + - S 6 - S - → S 8 + -

t150ºС S 8 →Sֹ–S 6 –Sֹ→S 8ֹֹ.

ბირადიკალები S 8 ·· ადვილად იშლება პატარა ფრაგმენტებად: S 8 ֹֹ→S х ֹֹ + S 8-х ֹֹ.

შედეგად მიღებული გოგირდის ბიიონები და ბირადიკალები ურთიერთქმედებენ რეზინის მაკრომოლეკულებთან ორმაგ ბმაზე ან α-მეთილენის ნახშირბადის ატომის ადგილზე.

გოგირდის რგოლი ასევე შეიძლება დაიშალოს 143ºС-ზე დაბალ ტემპერატურაზე, თუ სისტემაში არის აქტიური ნაწილაკები (კატიონები, ანიონები, თავისუფალი რადიკალები). გააქტიურება ხდება სქემის მიხედვით:

S 8 + A + →A - S - S 6 - S +

S 8 + B – → B – S – S 6 –

S 8 + Rֹ → R - S - S 6 - Sֹ.

ასეთი აქტიური ნაწილაკები გვხვდება რეზინის ნაერთში, როდესაც გამოიყენება ვულკანიზაციის სისტემები ვულკანიზაციის ამაჩქარებლებით და მათი აქტივატორებით.

რბილი პლასტმასის რეზინის მყარ ელასტიურ რეზინად გადასაყვანად საკმარისია გოგირდის მცირე რაოდენობა - 0,10,15% wt. თუმცა, გოგირდის რეალური დოზები მერყეობს 12,5-დან 35 wt.h-მდე. 100 wt.h-ზე. რეზინის.

გოგირდს აქვს შეზღუდული ხსნადობა რეზინაში, ამიტომ გოგირდის დოზა დამოკიდებულია რეზინის ნაერთში განაწილების ფორმაზე. რეალური დოზებით გოგირდი არის გამდნარი წვეთების სახით, რომლის ზედაპირიდან გოგირდის მოლეკულები დიფუზირდება რეზინის მასაში.

რეზინის ნარევის მომზადება ხდება ამაღლებულ ტემპერატურაზე (100-140ºС), რაც ზრდის გოგირდის ხსნადობას რეზინაში. ამიტომ, როდესაც ნარევი გაგრილდება, განსაკუთრებით მისი მაღალი დოზების შემთხვევაში, თავისუფალი გოგირდი იწყებს დიფუზირებას რეზინის ნარევის ზედაპირზე თხელი ფირის ან გოგირდის საფარის წარმოქმნით. ტექნოლოგიაში ამ პროცესს გაქრობა ან ოფლიანობა ეწოდება. აყვავება იშვიათად ამცირებს პრეფორმების წებოვნებას, ამიტომ პრეფორმებს ამუშავებენ ბენზინით, რათა ზედაპირი განახლდეს შეკრებამდე. ეს აუარესებს ასამბლერების სამუშაო პირობებს და ზრდის წარმოების ხანძრისა და აფეთქების საშიშროებას.

გაფუჭების პრობლემა განსაკუთრებით მწვავედ დგას ფოლადის კაბელის საბურავების წარმოებაში. ამ შემთხვევაში, მეტალსა და რეზინას შორის კავშირის სიმტკიცის გასაზრდელად, S-ის დოზა იზრდება 5 wt.h-მდე. ასეთ ფორმულირებებში გაქრობის თავიდან ასაცილებლად უნდა იქნას გამოყენებული სპეციალური მოდიფიკაცია - პოლიმერული გოგირდის ე.წ. ეს არის -ფორმა, რომელიც წარმოიქმნება -ფორმის 170ºС-მდე გაცხელებით. ამ ტემპერატურაზე ხდება დნობის სიბლანტის მკვეთრი ნახტომი და წარმოიქმნება პოლიმერული გოგირდი S n, სადაც n 1000-ზე მეტია. მსოფლიო პრაქტიკაში გამოიყენება პოლიმერული გოგირდის სხვადასხვა მოდიფიკაცია, რომელიც ცნობილია ბრენდის სახელწოდებით "cristex".

გოგირდის ვულკანიზაციის თეორიები.წარმოადგინეს ქიმიური და ფიზიკური თეორიები გოგირდის ვულკანიზაციის პროცესის ასახსნელად. 1902 წელს ვებერმა წამოაყენა ვულკანიზაციის პირველი ქიმიური თეორია, რომლის ელემენტებიც დღემდეა შემორჩენილი. ნკ-ის გოგირდთან ურთიერთქმედების პროდუქტის მოპოვებით, ვებერმა აღმოაჩინა, რომ შემოტანილი გოგირდის ნაწილი არ მოიპოვება. ამ ნაწილს იგი შეკრულს უწოდებდა, გამოყოფილს კი - თავისუფალ გოგირდს. შეკრული და თავისუფალი გოგირდის ოდენობის ჯამი უდრიდა რეზინაში შეყვანილი გოგირდის მთლიან რაოდენობას: S სულ =S თავისუფალი +S ბმა. ვებერმა ასევე შემოიტანა ვულკანიზაციის კოეფიციენტის კონცეფცია, როგორც შეკრული გოგირდის თანაფარდობა რეზინის ნაერთის შემადგენლობაში რეზინის რაოდენობასთან (A): K vulk \u003d S bond / A.

ვებერმა მოახერხა პოლისულფიდის (C 5 H 8 S) n იზოლაცია, როგორც გოგირდის ინტრამოლეკულური დამატების პროდუქტი იზოპრენის ერთეულების ორმაგ ბმებში. ამიტომ ვებერის თეორიამ ვერ ახსნა ვულკანიზაციის შედეგად სიძლიერის ზრდა.

1910 წელს ოსვალდმა წამოაყენა ვულკანიზაციის ფიზიკური თეორია, რომელიც ხსნიდა ვულკანიზაციის ეფექტს რეზინისა და გოგირდის ფიზიკური ადსორბციული ურთიერთქმედებით. ამ თეორიის მიხედვით, რეზინის ნარევში წარმოიქმნება რეზინა-გოგირდის კომპლექსები, რომლებიც ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან ასევე ადსორბციული ძალების გამო, რაც იწვევს მასალის სიძლიერის მატებას. თუმცა, ადსორბციით შეკრული გოგირდი მთლიანად უნდა გამოიყოს ვულკანიზატიდან, რაც რეალურ პირობებში არ შეინიშნებოდა და ვულკანიზაციის ქიმიური თეორია დაიწყო გაბატონება ყველა შემდგომ კვლევაში.

ქიმიური თეორიის (ხიდის თეორიის) მთავარი მტკიცებულებაა შემდეგი დებულებები:

გოგირდით ვულკანიზდება მხოლოდ უჯერი რეზინები;

გოგირდი ურთიერთქმედებს უჯერი რეზინის მოლეკულებთან და ქმნის სხვადასხვა ტიპის კოვალენტურ ჯვარედინი კავშირებს (ხიდებს), ე.ი. შეკრული გოგირდის წარმოქმნით, რომლის რაოდენობაც პროპორციულია რეზინის გაჯერებულობისა;

ვულკანიზაციის პროცესს თან ახლავს დამატებული გოგირდის რაოდენობის პროპორციული თერმული ეფექტი;

ვულკანიზაციას აქვს ტემპერატურის კოეფიციენტი დაახლოებით 2, ე.ი. ზოგადად ქიმიური რეაქციის ტემპერატურულ კოეფიციენტთან ახლოს.

გოგირდის ვულკანიზაციის შედეგად სიმტკიცის მატება ხდება სისტემის სტრუქტურირების გამო, რის შედეგადაც იქმნება სამგანზომილებიანი სივრცითი ბადე. გოგირდის ვულკანიზაციის არსებული სისტემები შესაძლებელს ხდის პრაქტიკულად ნებისმიერი ტიპის ჯვარედინი კავშირის მიმართულების სინთეზირებას, ვულკანიზაციის სიჩქარის და ვულკანიზაციის საბოლოო სტრუქტურის შეცვლას. აქედან გამომდინარე, გოგირდი ჯერ კიდევ არის ყველაზე პოპულარული ჯვარედინი დამაკავშირებელი აგენტი უჯერი რეზინისთვის.

სერგეი გ. ტიხომიროვი, ოლგა ვ. კარმანოვა, იური ვ. პიატაკოვი, ალექსანდრე ა. მასლოვი აქ შეიყვანეთ სტატიის სათაური Sergei G. Tikhomirov, Olga V. Karmanova, Yurii V. Pyatakov, Aleksandr A. Maslov in English Bulletin of VSUET /VSUET-ის შრომები, 3, 06 მიმოხილვის სტატია/სტატიის ნახვა UDC 6.53 DOI: http://doi.org/0.094/30-0-06-3-93-99 იზოთერმული ვულკანიზაციის პროცესის მათემატიკური მოდელირების პროცესის ამოცანების ამოხსნის პროგრამული პაკეტი სერგეი გ. ტიხომიროვი, ოლგა ვ. კარმანოვა, იური ვ. პიატაკოვი, ალექსანდრე ა. მასლოვი [ელფოსტა დაცულია] [ელფოსტა დაცულია] [ელფოსტა დაცულია] [ელფოსტა დაცულია] ვორონეჟის საინფორმაციო და კონტროლის სისტემების დეპარტამენტი. სახელმწიფო უნ-ტ. ინჟ. tech., Revolutsii Ave., 9, Voronezh, რუსეთი ორგანული ნაერთებისა და პოლიმერული დამუშავების ქიმიისა და ქიმიური ტექნოლოგიის დეპარტამენტი, ვორონეჟი. სახელმწიფო უნ-ტ. ინჟ. tech., Leninsky Ave., 4, Voronezh, Russia Abstract. დიენური რეზინების გოგირდის ვულკანიზაციის ზოგადი კანონზომიერებიდან გამომდინარე, განხილულია პროცესის ეფექტური განხორციელების პრინციპები მრავალკომპონენტიანი სტრუქტურირების სისტემების გამოყენებით. აღინიშნა, რომ რთული ჯვარედინი სისტემების მოქმედების მექანიზმის აღწერა გართულებულია კომპონენტების ურთიერთქმედების მრავალფეროვნებით და თითოეული მათგანის გავლენით ვულკანიზაციის კინეტიკაზე, რაც იწვევს რეალის სხვადასხვა რეცეპტსა და ტექნოლოგიურ გართულებებს. ტექნოლოგია და გავლენას ახდენს რეზინის ნაწარმის წარმოების ხარისხსა და ტექნიკურ და ეკონომიკურ მაჩვენებლებზე. იზოთერმული ვულკანიზაციის პროცესის სისტემური ანალიზი განხორციელდა ცნობილი თეორიული მიდგომების საფუძველზე და მოიცავდა კვლევის სხვადასხვა მეთოდებისა და ტექნიკის ინტეგრაციას მეთოდთა ერთ ურთიერთდაკავშირებულ კომპლექტში. ვულკანიზაციის კინეტიკის ანალიზის დროს დადგინდა, რომ ვულკანიზაციის სივრცითი ქსელის ფორმირების პარამეტრები მრავალ ფაქტორზეა დამოკიდებული, რომელთა შეფასება განსაკუთრებულ მათემატიკურ და ალგორითმულ მხარდაჭერას მოითხოვს. შესწავლილი ობიექტის სტრატიფიკაციის შედეგად გამოიკვეთა ძირითადი ქვესისტემები. შემუშავებულია პროგრამული პაკეტი იზოთერმული ვულკანიზაციის პროცესის პირდაპირი და ინვერსიული კინეტიკური პრობლემების გადასაჭრელად. საინფორმაციო მხარდაჭერა "იზოთერმული ვულკანიზაცია" შემუშავდა აპლიკაციური პროგრამების სახით იზოთერმული ვულკანიზაციის პროცესის მათემატიკური მოდელირებისთვის და მიზნად ისახავს პირდაპირი და შებრუნებული კინეტიკური ამოცანების გადაჭრას. ქიმიური გარდაქმნების ზოგადი სქემის დახვეწის პრობლემის გადაჭრისას გამოყენებული იქნა უნივერსალური მექანიზმი, მათ შორის გვერდითი ქიმიური რეაქციები. პროგრამული პროდუქტი მოიცავს ციფრულ ალგორითმებს დიფერენციალური განტოლებების სისტემის ამოხსნისთვის. ინვერსიული კინეტიკური პრობლემის გადასაჭრელად გამოიყენება ფუნქციონალური მინიმიზაციის ალგორითმები სასურველ პარამეტრებზე შეზღუდვების არსებობის შემთხვევაში. ამ პროდუქტის მუშაობის აღსაწერად მოცემულია პროგრამის ლოგიკური ბლოკ-სქემა. მოცემულია პროგრამის დახმარებით შებრუნებული კინეტიკური ამოცანის ამოხსნის მაგალითი. შემუშავებული საინფორმაციო მხარდაჭერა დანერგილია C++ პროგრამირების ენაზე. ფაქტობრივი ვულკანიზაციის აგენტის საწყისი კონცენტრაციის დასადგენად, გამოყენებული იქნა უნივერსალური დამოკიდებულება, რომელიც საშუალებას იძლევა გამოიყენოს მოდელი მრავალკომპონენტიანი სტრუქტურის სისტემების სხვადასხვა თვისებებით საკვანძო სიტყვები: იზოთერმული ვულკანიზაცია, მათემატიკური მოდელირება, ვულკანიზაციის კინეტიკა სქემა, ინფორმაციის მხარდაჭერა იზოთერმული გამაგრების პროცესის მათემატიკური მოდელირება. ტიხომიროვი, ოლგა ვ.კარმანოვა, იური ვ.პიატაკოვი, ალექსანდრე ა.მასლოვი [ელფოსტა დაცულია] [ელფოსტა დაცულია] [ელფოსტა დაცულია] [ელფოსტა დაცულია] საინფორმაციო და კონტროლის სისტემების დეპარტამენტი, ვორონეჟის საინჟინრო ტექნოლოგიების სახელმწიფო უნივერსიტეტი, ევოლუციის ავ., ვორონეჟის 9, აშშ, ორგანული ნაერთების და პოლიმერების დამუშავების ქიმიისა და ქიმიური ტექნოლოგიის დეპარტამენტი, ვორონეჟის საინჟინრო ტექნოლოგიების სახელმწიფო უნივერსიტეტი, ლენინსკის გამზ., ვორონეჟის 4, აშშ რეზიუმე. დიენური რეზინების გოგირდის ვულკანიზაციის ზოგადი კანონების საფუძველზე განხილული იქნა ეფექტური ჯვარედინი კავშირის პრინციპები მრავალკომპონენტიანი აგენტების გამოყენებით. აღნიშნულია, რომ რთული ჯვარედინი კავშირების სისტემების მოქმედების მექანიზმის აღწერა გართულებულია კომპონენტების ურთიერთქმედების მრავალფეროვნებით და თითოეული მათგანის გავლენით სამკურნალო კინეტიკაზე, რაც იწვევს რეალური ტექნოლოგიის მრავალფეროვან ტექნოლოგიურ გართულებას და გავლენას ახდენს რეზინის ნაწარმის წარმოების ხარისხზე და ტექნიკურ და ეკონომიკურ მაჩვენებლებზე. ცნობილი თეორიული მიდგომებიდან გამომდინარე, ჩატარდა იზოთერმული გამაგრების პროცესის სისტემური ანალიზი. იგი მოიცავდა სხვადასხვა ტექნიკისა და მეთოდების ინტეგრაციას ერთ ნაკრებში. ვულკანიზაციის კინეტიკის ანალიზის დროს დადგინდა, რომ ვულკანიზატორების სივრცითი ბადის პარამეტრების ფორმირება დამოკიდებულია ბევრ ფაქტორზე, რომლის შესაფასებლადაც საჭიროა სპეციალური მათემატიკური და ალგორითმული მხარდაჭერა. ობიექტის სტრატიფიკაციის შედეგად გამოვლინდა შემდეგი ძირითადი ქვესისტემები. შემუშავდა პროგრამული პაკეტი პირდაპირი და ინვერსიული კინეტიკური პრობლემების იზოთერმული გამაგრების პროცესის გადასაჭრელად. ინფორმაციის მხარდაჭერა იზოთერმული ვულკანიზაცია არის იზოთერმული გამაგრების მათემატიკური მოდელირების აპლიკაციების ერთობლიობა. იგი განკუთვნილია პირდაპირი და ინვერსიული კინეტიკური პრობლემებისთვის. ქიმიური გარდაქმნების ზოგადი სქემის გარკვევის პრობლემის გადაჭრისას გამოიყენება უნივერსალური მექანიზმი მეორადი ქიმიური რეაქციების ჩათვლით. შებრუნებული კინეტიკური პრობლემის გადასაჭრელად გამოყენებული იქნა ფუნქციური მინიმიზაციის ალგორითმი უცნობი პარამეტრების შეზღუდვით. აჩვენებს პროგრამის სქემას. დაინერგა პროგრამით შებრუნებული კინეტიკური ამოცანის ამოხსნის მაგალითი. მონაცემთა პროგრამა განხორციელდა პროგრამირების ენაზე C++. გამოყენებული იყო უნივერსალური დამოკიდებულება გამმყარებელი აგენტის საწყისი კონცენტრაციის დასადგენად. ეს იძლევა მრავალკომპონენტიანი გამყარების სისტემების სხვადასხვა თვისებების მქონე მოდელის გამოყენების საშუალებას. ინფორმირებული გადაწყვეტილებები. საკვანძო სიტყვები: იზოთერმული გამყარება, მათემატიკური მოდელირება, გამყარების კინეტიკის სქემა, საინფორმაციო პროგრამული უზრუნველყოფა ციტირებისთვის Tikhomirov S.G., Karmanova O. ვ., პიატაკოვი იუ.ვ., მასლოვი ა.ა. იზოთერმული ვულკანიზაციის პროცესის მათემატიკური მოდელირების ამოცანების გადაჭრის პროგრამული კომპლექსი Vestnik VGUIT. 06. 3. С 93 99. doi:0.094/30-0-06-3-93-99 ციტირებისთვის Tihomirov S.G., Karmanova O.V., Pyatakov Yu.V., Maslov A.A. პროგრამული პაკეტი იზოთერმული მათემატიკური მოდელირების ამოცანების გადაჭრისთვის. გაჯანსაღების პროცესი. ვესტნიკ VSUET. 06. no 3 pp. 93 99 (აშშ.). დოი:0.094/30-0-06-3-93-99 93

Vestnik VGUIT/Proceedings of VSUET, 3, 06 94 შესავალი დღეისათვის დადგენილია დიენური რეზინების გოგირდის ვულკანიზაციის ზოგადი კანონზომიერებები, კომპოზიციებში რეალური ელასტომერი ვულკანიზაციის აგენტების (DAV) არსებობის საფუძველზე. თუმცა, პროცესის ეფექტური განხორციელების პრინციპები მრავალკომპონენტიანი სტრუქტურირების სისტემების გამოყენებით საკმარისად არ არის შესწავლილი. მათი მოქმედების მექანიზმის აღწერა რთულდება კომპონენტების ურთიერთქმედების მრავალფეროვნებით და თითოეული მათგანის გავლენით ვულკანიზაციის კინეტიკაზე. ეს იწვევს რეალური ტექნოლოგიის სხვადასხვა რეცეპტურ და ტექნოლოგიურ გართულებებს და გავლენას ახდენს რეზინის პროდუქტების წარმოების ხარისხზე და ტექნიკურ და ეკონომიკურ მაჩვენებლებზე. ვულკანიზაციის კინეტიკის ანალიზმა აჩვენა, რომ მისი აღწერის არსებული მიდგომები ემყარება მაკრომოლეკულების ქიმიურ რეაქციებს ვულკანიზაციის აგენტებთან, ხოლო ვულკანიზატორების სივრცითი ქსელის ფორმირების პარამეტრები დამოკიდებულია ბევრ ფაქტორზე, რომელთა გავლენა შეიძლება მხოლოდ შეფასდეს სპეციალური მათემატიკური და ალგორითმული პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით. კვლევის ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად, მიზეზების იდენტიფიცირებისთვის, რაც იწვევს პროდუქციის წარმოებას, რომელიც არ აკმაყოფილებს მარეგულირებელ მოთხოვნებს, პროცესის მიმდინარეობის პროგნოზირებისთვის, აუცილებელია სპეციალური პროგრამული უზრუნველყოფის (SW) შექმნა. ამ სამუშაოს მიზანია შემუშავდეს პროგრამული პაკეტი იზოთერმული ვულკანიზაციის პროცესის პირდაპირი და ინვერსიული კინეტიკური პრობლემების გადასაჭრელად. ვულკანიზაციის პროცესის სისტემური ანალიზი ვულკანიზაციის აღწერის ცნობილი თეორიული მიდგომების ანალიზმა, ისევე როგორც სხვა პროცესები ქიმიურ მრეწველობაში [4] და მათი პრაქტიკული განხორციელების ასპექტები, ცალკეული ეტაპების მახასიათებლების გათვალისწინებით, შესაძლებელი გახადა. სისტემის საერთო თვისებების და პროცესების ძირითადი ნიმუშების იდენტიფიცირება და კვლევის მიმართულების განსაზღვრა ვულკანიზაციის რეჟიმებისა და მზა პროდუქტების თვისებების ოპტიმიზაციის შესახებ ახალი ინფორმაციის მისაღებად. სისტემური ანალიზი მოიცავს სხვადასხვა სამეცნიერო დარგის ფარგლებში შემუშავებული კვლევის სხვადასხვა მეთოდისა და ტექნიკის (მათემატიკური, ევრისტიკული) ინტეგრაციას მეთოდთა ერთიან ურთიერთდაკავშირებულ ნაკრებში. პროცესის მულტივარიანტულმა ანალიზმა საშუალება მისცა შემუშავებულიყო კვლევის საერთო სტრუქტურა (სურათი). კვლევის ობიექტი სუსტად სტრუქტურირებულია, ვინაიდან შეიცავს როგორც თვისებრივ ელემენტებს (ელასტომერები, შემავსებლები, პროცესის პირობები), ასევე ცუდად შესწავლილს (მრავალკომპონენტიანი სტრუქტურის სისტემები, უკონტროლო არეულობა), რომლებიც დომინირებენ. ზოგადი სტრუქტურის შემადგენლობა მოიცავს ელემენტებს, რომლებიც საჭიროებენ თეორიულად დასაბუთებას (კინეტიკური მოდელი, სითბოს და მასის გადაცემის პროცესები, რეჟიმების ოპტიმიზაცია, დამუშავების პროცესები). ამრიგად, გადაწყვეტილებების შესაფასებლად, აუცილებელია ყველა არსებული ურთიერთობის დადგენა და მათი გავლენის დადგენა, ურთიერთქმედებების გათვალისწინებით, მთლიანი სისტემის ქცევაზე. ზოგადი სტრუქტურის ანალიზმა აჩვენა, რომ ვულკანიზატორების მექანიკური თვისებები განისაზღვრება მაკრომოლეკულების ქიმიური რეაქციებით ვულკანიზატორებით, ხოლო ვულკანიზატორების სივრცითი ქსელის პარამეტრების შესაფასებლად აუცილებელია სპეციალური მათემატიკური და ალგორითმული მხარდაჭერა. შესასწავლი ობიექტის სტრატიფიკაციის შედეგად გამოვლინდა შემდეგი ძირითადი ქვესისტემები:) ქიმიური რეაქციების მიმდინარეობის დამაჩქარებელი თერმული რყევების ფენომენების ანალიზი და აღრიცხვა;) ვულკანიზაციის კინეტიკური მოდელი; 3) ვულკანიზაციის რეჟიმების ოპტიმიზაცია საჭირო მექანიკური თვისებების უზრუნველყოფით. იზოთერმული ვულკანიზაციის პროცესის მათემატიკური მოდელირება რთული სტრუქტურული სისტემებით ელასტომერების ჯვარედინი კავშირის პროცესების შესახებ სანდო ინფორმაციის მიღება მჭიდროდ არის დაკავშირებული ინდუსტრიაში ვულკანიზაციის რეჟიმების დიზაინის, ოპტიმიზაციისა და კონტროლის პრობლემებთან. ცნობილია, რომ ვულკანიზაციის ფორმალური კინეტიკის აღწერის ერთ-ერთი ტრადიციული გზა არის ცალმხრივად განსაზღვრული ფუნქციების გამოყენება პროცესის ცალკეული ეტაპებისთვის: ინდუქციური პერიოდი, სტრუქტურირება და რევერსია. პროცესის მთლიანობაში აღწერა და კინეტიკური მუდმივების გამოთვლა ამჟამად ხორციელდება მხოლოდ გარკვეული ტიპის რეზინისა და ვულკანიზაციის სისტემებისთვის. პროცესის კინეტიკის შესახებ ძირითადი დასკვნები ეფუძნება მოდელის სისტემებს ელასტომერების დაბალი მოლეკულური ანალოგებით. ამასთან, ყოველთვის არ არის შესაძლებელი მიღებული რაოდენობრივი მონაცემების საწარმოო პროცესებზე გაფართოება.

Vestnik VSUET/Proceedings of VSUET, 3, 06 სურათი. ელასტომერების ვულკანიზაციის პროცესის შესწავლის სქემა ნახაზი. ელასტომერების ვულკანიზაციის პროცესის შესწავლის სქემა საწარმოში მიღებული მონაცემების მიხედვით სამრეწველო რეზინების ფიზიკური და მექანიკური თვისებების შეფასება, რა თქმა უნდა, პროგრესული მეთოდია ვულკანიზაციის პროცესის მოდელირების პრობლემის გადაჭრისას, მაგრამ მოითხოვს მკაცრ შემუშავებას. ფიზიკური და ქიმიური მიდგომის შიდა ერთიანობა გამოთვლითი ალგორითმებისა და პროგრამების შესწავლისა და შემუშავების თითოეულ ეტაპზე. ამ კითხვაზე პასუხის გაცემა შესაძლებელია მხოლოდ შემოთავაზებული კინეტიკური მოდელის შესაბამისი გეგმის მიხედვით ექსპერიმენტების გულდასმით შესრულებით და მოდელის რამდენიმე ალტერნატიული ვერსიის გამოთვლით. ეს მოითხოვს დამოუკიდებელ მეთოდს ელასტომერის შემადგენლობის სტრუქტურირებაზე პასუხისმგებელი ფორმალური რეაქციის მექანიზმების რაოდენობის დასადგენად. დროის დომენში პროცესების ანალიზის ტრადიციული მეთოდები არ იძლევა სინერგიული ურთიერთქმედების პროცესების მკაფიოდ განცალკევებას, რაც, თავის მხრივ, არ იძლევა მათ გამოყენებას სამრეწველო რეზინების ანალიზისთვის. ქიმიური გარდაქმნების ზოგადი სქემის დახვეწის პრობლემის გადაჭრისას მიზანშეწონილია ვიმოქმედოთ გარკვეული გაგებით მაქსიმალური მექანიზმიდან. ამრიგად, კინეტიკური სქემა მოიცავს დამატებით რეაქციებს, რომლებიც აღწერს ლაბილური პოლისულფიდური ბმების წარმოქმნას და განადგურებას (Vu lab), ინტრამოლეკულურ ციკლიზაციას და სხვა რეაქციებს, რომლებიც იწვევს მაკრომოლეკულების მოდიფიკაციას, მაკრორადიკალის წარმოქმნას და მის რეაქციას DAW სუსპენზიებთან. დიფერენციალური განტოლების სისტემას (DE) პროცესის ეტაპების მიხედვით ექნება შემდეგი ფორმა: dca / dt k CA k4ca C *, dc / dt k CA kc k4ca C * k 8C *, dc * / dt k C k3 k5 k7 C * k C k C C, 6 VuLab 4 A * dcvust / dt k3 C *, dcvulab / dt k5c k6cvulab, dcc / dt k7 C *, dc * / dt k8c k 8C *, dc / dt k8 C. () 95

Vestnik VGUIT/VSUET-ის სამუშაოები, 3, 06 96 საწყისი პირობები: 0 0 CA S8 AC Akt C; C 0 0; C 0 0; * VuSt C 0 0; C 0 0; VuLab C C 0 C 0, * C 0 0; C0 4.95; სადაც ς, θ, η, კოეფიციენტები, გოგირდის საწყისი კონცენტრაცია, ამაჩქარებლის საწყისი კონცენტრაცია, θ აქტივატორის საწყისი კონცენტრაცია (თუთიის ოქსიდი), [C (0)] η მაკრორადიკალების საწყისი კონცენტრაცია. აქ A არის ფაქტობრივი ვულკანირების აგენტი; კროსლინკინგის წინამორბედში; ბ* მისი აქტიური ფორმა; C ინტრამოლეკულურად შეკრული გოგირდი; ვულკანიზაციის ბადის VuSt, VuLab სტაბილური და ლაბილური კვანძები; რეზინი; * რეზინის მაკრორადიკა თერმული რყევის დაშლის შედეგად; α, β, γ და δ სტოიქიომეტრიული კოეფიციენტები, k, k, k 8, k 9 (k 8) რეაქციის სიჩქარის მუდმივები, რომლებიც დაკავშირებულია პროცესის შესაბამის ეტაპებთან. კინეტიკის პირდაპირი პრობლემა (DKK) არის ვულკანიზაციის კვანძების კონცენტრაციის პოვნის პრობლემა დროის მიხედვით. PZK-ის ხსნარი მცირდება სისტემის DE () ამოხსნამდე მოცემულ საწყის პირობებში. ვულკანიზაციის პროცესის კინეტიკური მრუდი განისაზღვრება ბრუნვის სიდიდით Mt. კინეტიკის შებრუნებული პრობლემა (IKK) არის სისტემაში რეაქციის სიჩქარის მუდმივების, სტექიომეტრიული კოეფიციენტების და ცვლადების იდენტიფიცირების პრობლემა (). OZK-ის გადაწყვეტა ხორციელდება ფუნქციური: k, t 8 8 M t M M M С min / max min Vu (), (3) M max, M min, შესაბამისად კოეფიციენტის მაქსიმალური და მინიმალური მნიშვნელობების მინიმიზაციის გზით. Mt, მასშტაბი პროგრამული უზრუნველყოფის აღწერა პროგრამული უზრუნველყოფა "იზოთერმული ვულკანიზაცია" შემუშავდა, როგორც გამოყენებითი პროგრამების ერთობლიობა იზოთერმული ვულკანიზაციის პროცესის მათემატიკურ მოდელირებასთან დაკავშირებული პრობლემების გადასაჭრელად. DE სისტემის ამოსახსნელად პაკეტში მოცემულია რიცხვითი მეთოდები, მათ შორის: მეოთხე რიგის რუნგ-კუტას მეთოდი; ადამსის მეთოდი. ინვერსიული კინეტიკური ამოცანის ამოხსნა მცირდება DE () სისტემაში რეაქციის სიჩქარის მუდმივების, სტექიომეტრიული კოეფიციენტებისა და ცვლადების შეფასებით. პროგრამული უზრუნველყოფის პაკეტში ფუნქციონალური () შესამცირებლად, მომხმარებლის შეხედულებისამებრ, შეიძლება გამოყენებულ იქნას შემდეგი მეთოდები: კოორდინატული დაღმართი, ჰუკ-ჯივზი, როზენბროკი, პაუელი, ნელდერ-მიდი, კოორდინატთა საშუალო შეფასება (შემთხვევითი საძიებო ელემენტების გამოყენებით). გრადიენტური მეთოდები (პირველი რიგი): ყველაზე ციცაბო დაღმართი, კონიუგირებული მიმართულებები (ფლეტჩერ-რივზი), ცვლადი მეტრიკა (დევიდონ-ფლეტჩერ-პაუელი), პარალელური გრადიენტები (ზანგვილი). ნახატზე ნაჩვენებია შემუშავებული პროგრამული უზრუნველყოფის ბლოკ-სქემა. რეაქციის სიჩქარის მუდმივების, განტოლებების კოეფიციენტების და სტექიომეტრიული კოეფიციენტების იდენტიფიცირების პროცესი რამდენიმე ეტაპად მიმდინარეობს: რეოგრამების დიგიტალიზაცია; ბრუნვის გადატანა კონცენტრაციებად; საწყისი კონცენტრაციების განსაზღვრა; მუდმივების საჭირო პარამეტრების მნიშვნელობების განსაზღვრა ფუნქციონალური (). რეოგრამების გაციფრება შესაძლებელია ხელით ან ავტომატურად GrDigit პროგრამის გამოყენებით, რომელიც ინტეგრირებულია პაკეტში. ექსპერიმენტული მონაცემების დამუშავება შეიძლება განხორციელდეს როგორც ერთი გაზომვისთვის, ასევე ნაკრებისთვის (6 რეოგრამამდე). ბრუნვის კონვერტაცია ვულკანიზაციის ბადის კვანძების კონცენტრაციაში ხდება შემდეგნაირად: ბრუნვის მნიშვნელობები გარდაიქმნება ჩვეულებრივ ერთეულებად: arb / M M M M M (4) მიმდინარე min max min, შემდეგ ჩვეულებრივი ერთეულები გარდაიქმნება (mol) / კგ), M arb-ის მასშტაბის კოეფიციენტზე გამრავლებით. საწყისი კონცენტრაციების განსაზღვრა C 0 DAV ხორციელდება ფორმულის მიხედვით: A 0 0 CA S8 AC Akt C (5)

Vestnik VSUET/Proceedings of VSUET, 3, 06 სურათი. პროგრამული უზრუნველყოფის ბლოკ-სქემა ნახაზი. სტრუქტურული პროგრამული სქემა შემუშავებული პროგრამული უზრუნველყოფის აპრობაცია შემდეგი საწყის პირობებში მიღებული რეომეტრიული მრუდები გამოყენებული იქნა საწყის მონაცემად: გოგირდის კონცენტრაციის ღირებულება ნარევში: = 0,0078 მოლ/კგ ამაჩქარებლის კონცენტრაცია: = 0,009 მოლ/კგ. 3. აქტივატორის კონცენტრაცია: θ = 0,00 მოლ/კგ. სურათი 3 გვიჩვენებს ვულკანიზაციის კვანძების კონცენტრაციის ექსპერიმენტულ და გამოთვლილ მნიშვნელობებს, რომლებიც მიღებულია BCC-ის ამოხსნის შედეგად. ცხრილი გვიჩვენებს რეაქციის სიჩქარის მუდმივთა გამოთვლილ მნიშვნელობებს, ცხრილი აჩვენებს სტექიომეტრიული კოეფიციენტების და მოდელის პარამეტრების სავარაუდო მნიშვნელობებს. ცხრილი რეაქციის სიჩქარის მუდმივების მნიშვნელობა k5,89 0-0 ნახაზი 3. ვულკანიზაციის ბადის კონცენტრაციების ცვლილებები დროში მუდმივების მიახლოება და ძიების დიაპაზონი, რის შემდეგაც არჩეულია ოპტიმიზაციის მეთოდი 97-4, 97

ვულკანიზაციის აღწერის თეორიული მიდგომების სისტემატური ანალიზის საფუძველზე დაიხვეწა ამ პროცესის შესწავლის ზოგადი სტრუქტურული სქემა. ვულკანიზაციის პროცესის მათემატიკურ მოდელს ავსებს საწყისი პირობები, რომლებიც განისაზღვრება, როგორც ვულკანიზაციის ჯგუფის კომპონენტების საწყისი კონცენტრაციების ფუნქციები. შებრუნებული კინეტიკური პრობლემის გადასაჭრელად, შემოთავაზებულია მოდელის ხარისხის დამატებითი კრიტერიუმები. შემუშავებულია პროგრამული პროდუქტი სამეცნიერო კვლევების ჩასატარებლად რეზინის ნაერთების ვულკანიზაციის პროცესების შესასწავლად მრავალკომპონენტიანი სტრუქტურირების სისტემების გამოყენებით. საგუშაგოს აქვს ბლოკ-მოდულური სტრუქტურა, რაც საშუალებას იძლევა მისი გაფართოება ფუნქციონირების დაკარგვის გარეშე. მისი მოდერნიზაციის მიმართულებებია არაიზოთერმული ვულკანიზაციის რეჟიმის მათემატიკური აღწერილობის შემადგენლობაში ჩართვა APCS წრეში შემდგომი ინტეგრირებით, როგორც საექსპერტო ინფორმაციისა და კონტროლის სისტემა ვულკანიზაციის პროცესის მართვისა და გადაწყვეტილების მიღების რეკომენდაციების გაცემისთვის. სამუშაოს ფინანსურად უჭერდა მხარს სახელმწიფო დავალება 04/ (ნომერი NIR 304) თემაზე "კვების და ქიმიური მრეწველობის მრავალფუნქციური ხარისხის კონტროლის სისტემების სინთეზი" ლიტერატურა Tikhomirov S.G., Bityukov V.K., Podkopaeva S.V., Khromykh E. BUT. და სხვა საკონტროლო ობიექტების მათემატიკური მოდელირება ქიმიურ მრეწველობაში. ვორონეჟი: VSUIT, 0. 96 გვ. ხაუსტოვი ი.ა. პოლიმერების სინთეზის კონტროლი პარტიული მეთოდით, რომელიც დაფუძნებულია რეაქციის კომპონენტების ფრაქციულ მიწოდებაზე // TSTU-ს ბიულეტენი. 04. 4 (0) S. 787 79. 3 ხაუსტოვი ი.ა. პოლიმერის დეგრადაციის პროცესის კონტროლი ხსნარში ინიციატორის ფრაქციული დატვირთვის საფუძველზე Vestnik VGUIT. 04. 4. გვ 86 9. 4 V. K. Bityukov, I. A. Khaustov, and A. A. Khvostov, Russ. და სხვ.. პოლიმერების თერმოჟანგვითი დაშლის პროცესის სისტემური ანალიზი ხსნარში, როგორც საკონტროლო ობიექტი Vestnik VGUIT. 04.3 (6). გვ 6 66. 5 კარმანოვა ო.ვ. პოლიდიენების ვულკანიზაციის ფიზიკური და ქიმიური საფუძვლები და გამააქტიურებელი კომპონენტები: დის. დოქტორი ტექ. მეცნიერებები. ვორონეჟი, 0. 6 მოლჩანოვი ვ.ი., კარმანოვა ო.ვ., ტიხომიროვი ს.გ. პოლიდიენების ვულკანიზაციის კინეტიკის მოდელირება Vestnik VGUIT. 03. P. 4 45. 7 Hardis., Jessop J.L.P., Peters F.E., Kessler M.. Cure kinetics characterization and monitoring of epoxy resin using DSC, aman spectroscopy, and DEA // Composite. 03. ნაწილი A. V. 49. პ. 00 08. 8 ჯავადი მ., მოგიმან მ., ეზა ერფანიან მ., ჰოსეინი ნ. კულინარიული პროცესის რიცხვითი გამოკვლევა ეაქციის ინექციურ ჩამოსხმაში უბბრის ხარისხის გაუმჯობესებისთვის // ძირითადი საინჟინრო მასალები. 0. V. 46 463. P. 06. EFEENCES Tikhomirov S.G., ityukov V.K. პოდკოპაევა ს.ვ., ხრომიხ ე.ა. და სხვ. Mathematicheskoe modelirovanie ob ektov upravleniya v khimicheskoi promyshlennosti Voronezh, VSUET, 0. 96 გვ. (რუსულად). ხაუსტოვი ი.ა. მართვის პოლიმერული სინთეზის სერიული პროცესი რეაქციის კომპონენტების ფრაქციული ნაკადის საფუძველზე. Vestnik TGTU 04, No. 4 (0), გვ. 787 79. (რუსულად). 3 ხაუსტოვი ი.ა. პროცესის კონტროლი პოლიმერების დეგრადაცია ხსნარში, ინიციატორის ფრაქციული დატვირთვის საფუძველზე. Vestnik VGUIT 04, No. 4, გვ. 86 9 (რუსულად). 4 ityukov V.K., Khaustov I.A., Khvostov A.A. პოლიმერების თერმოოქსიდაციური დეგრადაციის სისტემის ანალიზი ხსნარში, როგორც საკონტროლო ობიექტი. Vestnik VGUIT 04, No. 3 (6), გვ. 6 66. (რუსულად). 5 კარმანოვა ო.ვ. Fiziko-khimicheskie osnovy i aktiviruyushchie komponenty vulknizatsii polidienov Voronezh, 0. (რუსულად). 6 მოლჩანოვი ვ.ი., კარმანოვა ო.ვ., ტიხომიროვი ს.გ. ვულკანიზაციის პოლიდიენების კინეტიკის მოდელირება. Vestnik VGUIT 03, no., pp. 4 45. (რუსულად). 7 Hardis., Jessop J.L.P., Peters F.E., Kessler M.. სამკურნალო კინეტიკური დახასიათება და ეპოქსიდური ფისის მონიტორინგი DSC, ამანის სპექტროსკოპიისა და DEA-ს გამოყენებით. კომპოზიტი, 03, ნაწილი A, ტ. 49, გვ. 00 08. 8 ჯავადი მ., მოგიმან მ., ეზა ერფანიან მ., ჰოსეინი ნ. კულინარიული პროცესის რიცხვითი გამოკვლევა ეაქციის ინექციურ ჩამოსხმაში ხარისხის გაუმჯობესებისთვის. ძირითადი საინჟინრო მასალები. 0, ტ. 46463, გვ. 06.98

VSUET-ის ბიულეტენი/VSUET-ის შრომები, 3, 06 ინფორმაცია ავტორების შესახებ სერგეი ტიხომიროვი პროფესორი, საინფორმაციო და კონტროლის სისტემების დეპარტამენტი, ვორონეჟის სახელმწიფო საინჟინრო ტექნოლოგიების უნივერსიტეტი, რევოლუციის გამზ., 9, ვორონეჟი, 394036, რუსეთი, [ელფოსტა დაცულია]ოლგა V. კარმანოვა ვორონეჟის სახელმწიფო საინჟინრო ტექნოლოგიების უნივერსიტეტის ორგანული ნაერთების და პოლიმერული დამუშავების ქიმიისა და ქიმიის ტექნოლოგიის დეპარტამენტის პროფესორი, ლენინსკის პროსპექტი, 4, ვორონეჟი, 394000, რუსეთი, [ელფოსტა დაცულია]იური ვ. პიატაკოვის ასოცირებული პროფესორი, ვორონეჟის საინჟინრო ტექნოლოგიების სახელმწიფო უნივერსიტეტის საინფორმაციო და კონტროლის სისტემების დეპარტამენტი, რევოლუციის გამზ., 9, ვორონეჟი, 394036, რუსეთი, [ელფოსტა დაცულია]ალექსანდრე ა. მასლოვის ასპირანტურა, ვორონეჟის საინჟინრო ტექნოლოგიების სახელმწიფო უნივერსიტეტის საინფორმაციო და კონტროლის სისტემების დეპარტამენტის ასპირანტურა, რევოლუციის გამზირი 9, ვორონეჟი, 394036, რუსეთი, [ელფოსტა დაცულია]ინფორმაცია ავტო სერგეი გ. ტიხომიროვის პროფესორი, საინფორმაციო და კონტროლის სისტემების დეპარტამენტი, ვორონეჟის სახელმწიფო საინჟინრო ტექნოლოგიების უნივერსიტეტი, ევოლუციის გამზ., ვორონეჟის 9, აშშ, [ელფოსტა დაცულია]ოლგა ვ. კარმანოვა პროფესორი, ვორონეჟის სახელმწიფო საინჟინრო ტექნოლოგიების უნივერსიტეტის ორგანული ნაერთების და პოლიმერების დამუშავების ქიმიისა და ქიმიური ტექნოლოგიის დეპარტამენტის ხელმძღვანელი, ლენინსკის გამზირი, ვორონეჟის 4, აშშ, [ელფოსტა დაცულია]იური ვ. პიატაკოვის ასოცირებული პროფესორი, საინფორმაციო და კონტროლის სისტემების დეპარტამენტი, ვორონეჟის სახელმწიფო საინჟინრო ტექნოლოგიების უნივერსიტეტი, ევოლუციის გამზ., ვორონეჟის 9, აშშ, [ელფოსტა დაცულია]ალექსანდრე ა. მასლოვის კურსდამთავრებული, საინფორმაციო და კონტროლის სისტემების განყოფილება, ვორონეჟის სახელმწიფო საინჟინრო ტექნოლოგიების უნივერსიტეტი, ევოლუციის გამზ., ვორონეჟის 9, აშშ, [ელფოსტა დაცულია]ავტორის კრიტერიუმი სერგეი ტიხომიროვმა შემოგვთავაზა ექსპერიმენტის ჩატარების მეთოდოლოგია და მოაწყო წარმოების ტესტები ალექსანდრე ა. მასლოვმა განიხილა ლიტერატურა შესწავლილი პრობლემის შესახებ, ჩაატარა ექსპერიმენტი, ჩაატარა გამოთვლები ოლგა ვ. კარმანოვას კონსულტაცია კვლევის დროს იური ვ. პიატაკოვი. დაწერა ხელნაწერი, გაასწორა იგი რედაქტორებისთვის გაგზავნამდე და პასუხისმგებელია პლაგიატზე. ინტერესთა კონფლიქტი ავტორები არ აცხადებენ ინტერესთა კონფლიქტის გარეშე. კონსტიტუცია სერგეი გ. ტიხომიროვმა შესთავაზა ექსპერიმენტის სქემა და მოაწყო წარმოების ცდები ალექსანდრე ა. მასლოვმა მიმოიხილა ლიტერატურა პრობლემის გამოკვლევის შესახებ, ჩაატარა ექსპერიმენტი, ჩაატარა გამოთვლები ოლგა ვ. კარმანოვას კონსულტაციაზე კვლევის დროს იური ვ. პიატაკოვმა დაწერა ხელნაწერი, შეასწორეთ იგი რედაქტირებაში შეტანამდე და პასუხისმგებელია პლაგიატზე. ინტერესთა კონფლიქტი ავტორები არ აცხადებენ ინტერესთა კონფლიქტს. მიღებული 7.07.06 მიღებული 7.7.06 მიღებული 08.06.06 მიღებული 8.06 99

ტექნოლოგიურად, ვულკანიზაციის პროცესი არის "ნედლი" რეზინის რეზინად გადაქცევა. როგორც ქიმიური რეაქცია, ის გულისხმობს ხაზოვანი რეზინის მაკრომოლეკულების ინტეგრაციას, რომლებიც ადვილად კარგავენ სტაბილურობას გარე ზემოქმედების ზემოქმედებისას, ერთ ვულკანიზაციის ქსელში. იგი იქმნება სამგანზომილებიან სივრცეში ჯვარედინი ქიმიური ბმების გამო.

ასეთი სახის "ჯვარედინი" სტრუქტურა აძლევს რეზინის დამატებით სიმტკიცის მახასიათებლებს. მისი სიმტკიცე და ელასტიურობა, ყინვაგამძლე და სითბოს წინააღმდეგობა უმჯობესდება ორგანულ ნივთიერებებში ხსნადობის დაქვეითებით და შეშუპებით.

მიღებულ ბადეს აქვს რთული სტრუქტურა. იგი მოიცავს არა მხოლოდ კვანძებს, რომლებიც აკავშირებენ მაკრომოლეკულების წყვილებს, არამედ მათ, რომლებიც ერთდროულად აერთიანებენ რამდენიმე მოლეკულას, აგრეთვე ჯვარედინი ქიმიურ ბმებს, რომლებიც ხაზოვან ფრაგმენტებს შორის „ხიდების“ მსგავსია.

მათი წარმოქმნა ხდება სპეციალური აგენტების მოქმედებით, რომელთა მოლეკულები ნაწილობრივ მოქმედებენ როგორც სამშენებლო მასალა, ქიმიურად რეაგირებენ ერთმანეთთან და რეზინის მაკრომოლეკულებთან მაღალ ტემპერატურაზე.

მასალის თვისებები

მიღებული ვულკანიზებული რეზინის და მისგან დამზადებული პროდუქტების შესრულების თვისებები დიდწილად დამოკიდებულია გამოყენებული რეაგენტის ტიპზე. ეს მახასიათებლები მოიცავს აგრესიულ გარემოში ზემოქმედებისადმი გამძლეობას, შეკუმშვის ან ტემპერატურის აწევის დროს დეფორმაციის სიჩქარეს და თერმულ-ოქსიდაციური რეაქციებისადმი წინააღმდეგობას.

შედეგად მიღებული ობლიგაციები შეუქცევად ზღუდავს მოლეკულების მობილობას მექანიკური მოქმედების ქვეშ, ამასთან, ინარჩუნებს მასალის მაღალ ელასტიურობას პლასტიკური დეფორმაციის უნარით. ამ ობლიგაციების სტრუქტურა და რაოდენობა განისაზღვრება რეზინის ვულკანიზაციის მეთოდით და ამისთვის გამოყენებული ქიმიური აგენტებით.

პროცესი არ არის ერთფეროვანი და ვულკანიზებული ნარევის ინდივიდუალური მაჩვენებლები მათ ცვლილებაში აღწევს მინიმალურ და მაქსიმუმს სხვადასხვა დროს. მიღებული ელასტომერის ფიზიკური და მექანიკური მახასიათებლების ყველაზე შესაფერის თანაფარდობას ოპტიმალური ეწოდება.

ვულკანიზირებადი შემადგენლობა, გარდა რეზინისა და ქიმიური აგენტებისა, შეიცავს უამრავ დამატებით ნივთიერებას, რომლებიც ხელს უწყობენ სასურველი შესრულების თვისებების მქონე რეზინის წარმოებას. დანიშნულების მიხედვით ისინი იყოფა ამაჩქარებლებად (აქტივატორები), შემავსებლებად, დამარბილებლებად (პლასტიფიკატორები) და ანტიოქსიდანტებად (ანტიოქსიდანტები). ამაჩქარებლები (ყველაზე ხშირად ეს არის თუთიის ოქსიდი) ხელს უწყობს რეზინის ნარევის ყველა ინგრედიენტის ქიმიურ ურთიერთქმედებას, ხელს უწყობს ნედლეულის მოხმარების შემცირებას, მისი დამუშავების დროის შემცირებას და ვულკანიზატორების თვისებების გაუმჯობესებას.

შემავსებლები, როგორიცაა ცარცი, კაოლინი, ნახშირბადის შავი, ზრდის ელასტომერის მექანიკურ სიმტკიცეს, აცვიათ წინააღმდეგობას, აბრაზიას და სხვა ფიზიკურ მახასიათებლებს. მარაგის მოცულობის შევსებით, ისინი ამცირებენ რეზინის მოხმარებას და ამცირებენ მიღებული პროდუქტის ღირებულებას. დამარბილებლებს ემატება რეზინის ნაერთების დამუშავების გასაუმჯობესებლად, მათი სიბლანტის შესამცირებლად და შემავსებლების მოცულობის გაზრდის მიზნით.

ასევე, პლასტიზატორებს შეუძლიათ გაზარდონ ელასტომერების დინამიური გამძლეობა, აბრაზიას წინააღმდეგობა. პროცესის სტაბილიზაციის ანტიოქსიდანტები შეყვანილია ნარევის შემადგენლობაში, რათა თავიდან აიცილონ რეზინის "დაბერება". ამ ნივთიერებების სხვადასხვა კომბინაციები გამოიყენება სპეციალური ნედლეული რეზინის ფორმულირებების შემუშავებაში ვულკანიზაციის პროცესის პროგნოზირებისა და გამოსწორების მიზნით.

ვულკანიზაციის სახეები

ყველაზე ხშირად გამოყენებული რეზინები (ბუტადიენ-სტირონი, ბუტადიენი და ბუნებრივი) ვულკანიზდება გოგირდთან ერთად ნარევის გაცხელებით 140-160°C-მდე. ამ პროცესს გოგირდის ვულკანიზაცია ეწოდება. გოგირდის ატომები მონაწილეობენ მოლეკულური ჯვარედინი კავშირების წარმოქმნაში. რეზინის ნარევში 5%-მდე გოგირდის დამატებისას წარმოიქმნება რბილი ვულკანიზატი, რომელიც გამოიყენება საავტომობილო მილების, საბურავების, რეზინის მილების, ბურთულების და ა.შ.

30%-ზე მეტი გოგირდის დამატებისას მიიღება საკმაოდ მყარი, დაბალი ელასტიურობის ებონიტი. ამ პროცესში ამაჩქარებლებად გამოიყენება თიურამი, კაპტაქსი და ა.შ., რომელთა სისრულეს უზრუნველყოფს ლითონის ოქსიდების, ჩვეულებრივ თუთიისგან შემდგარი აქტივატორების დამატებით.

ასევე შესაძლებელია რადიაციული ვულკანიზაცია. იგი ხორციელდება მაიონებელი გამოსხივების საშუალებით, რადიოაქტიური კობალტის მიერ გამოსხივებული ელექტრონების ნაკადების გამოყენებით. ეს გოგირდისგან თავისუფალი პროცესი იწვევს ელასტომერებს განსაკუთრებული ქიმიური და თერმული წინააღმდეგობის მქონე. სპეციალური რეზინების წარმოებისთვის ორგანულ პეროქსიდებს, სინთეზურ ფისებს და სხვა ნაერთებს ემატება იგივე პროცესის პარამეტრები, როგორც გოგირდის დამატების შემთხვევაში.

სამრეწველო მასშტაბით, ვულკანიზირებადი შემადგენლობა, მოთავსებული ყალიბში, თბება მომატებული წნევით. ამისათვის ყალიბები თავსდება ჰიდრავლიკური პრესის გახურებულ ფირფიტებს შორის. ჩამოსხმული პროდუქტების წარმოებისას ნარევი შეედინება ავტოკლავებში, ქვაბებში ან ცალკეულ ვულკანიზერებში. ამ მოწყობილობაში ვულკანიზაციისთვის რეზინის გამაცხელებელი ხორციელდება ჰაერის, ორთქლის, გაცხელებული წყლის ან მაღალი სიხშირის ელექტრო დენის გამოყენებით.

რეზინის პროდუქტების უმსხვილესი მომხმარებლები მრავალი წლის განმავლობაში რჩებიან საავტომობილო და სასოფლო-სამეურნეო საინჟინრო საწარმოები. მათი პროდუქციის რეზინის პროდუქტებით გაჯერების ხარისხი მაღალი საიმედოობისა და კომფორტის მაჩვენებელია. გარდა ამისა, ელასტომერებისგან დამზადებული ნაწილები ხშირად გამოიყენება სანტექნიკის დამონტაჟების, ფეხსაცმლის, საკანცელარიო და საბავშვო პროდუქციის წარმოებაში.

კუზნეცოვი ა.ს. 1 , კორნიუშკო ვ.ფ. 2

1 ასპირანტურა, 2 ტექნიკურ მეცნიერებათა დოქტორი, პროფესორი, მოსკოვის ტექნოლოგიური უნივერსიტეტის ქიმიურ ტექნოლოგიებში საინფორმაციო სისტემების კათედრის გამგე.

ელასტომერული სისტემების, როგორც კონტროლის ობიექტების შერევისა და სტრუქტურირების პროცესები ქიმიურ-ტექნოლოგიურ სისტემაში

ანოტაცია

სტატიაში, სისტემური ანალიზის თვალსაზრისით, განხილულია შერევისა და სტრუქტურირების პროცესების გაერთიანების შესაძლებლობა ერთ ქიმიურ-ტექნოლოგიურ სისტემაში ელასტომერებიდან პროდუქტების მისაღებად.

საკვანძო სიტყვები:შერევა, სტრუქტურირება, სისტემა, სისტემის ანალიზი, მართვა, კონტროლი, ქიმიურ-ტექნოლოგიური სისტემა.

კუზნეცოვი ა. ს. 1 , კორნუშკო ვ. ფ. 2

1 ასპირანტურა, 2 ინჟინერიის დოქტორი, პროფესორი, მოსკოვის სახელმწიფო უნივერსიტეტის ქიმიურ ტექნოლოგიებში საინფორმაციო სისტემების განყოფილების გამგე.

პროცესების, როგორც კონტროლის ობიექტების შერევა და სტრუქტურირება ქიმიურ-საინჟინრო სისტემაში

Აბსტრაქტული

სტატიაში აღწერილია სისტემური ანალიზის საფუძველზე შერევისა და ვულკანიზაციის პროცესების გაერთიანების შესაძლებლობა ელასტომერის პროდუქტების მოპოვების ერთიან ქიმიურ-საინჟინრო სისტემაში.

საკვანძო სიტყვები:შერევა, სტრუქტურირება, სისტემა, სისტემის ანალიზი, მიმართულება, კონტროლი, ქიმიურ-საინჟინრო სისტემა.

შესავალი

ქიმიური მრეწველობის განვითარება შეუძლებელია ახალი ტექნოლოგიების შექმნის, გამომუშავების გაზრდის, ახალი ტექნოლოგიების დანერგვის, ნედლეულის და ყველა სახის ენერგიის ეკონომიური გამოყენებისა და დაბალი ნარჩენების მრეწველობის შექმნის გარეშე.

სამრეწველო პროცესები მიმდინარეობს კომპლექსურ ქიმიურ-ტექნოლოგიურ სისტემებში (CTS), რომლებიც წარმოადგენენ მოწყობილობებისა და მანქანების ერთობლიობას პროდუქციის წარმოებისთვის ერთ საწარმოო კომპლექსში.

ელასტომერებისგან პროდუქციის თანამედროვე წარმოება (ელასტომერული კომპოზიციური მასალის (ECM) ან რეზინის მიღება) ხასიათდება დიდი რაოდენობით ეტაპებისა და ტექნოლოგიური ოპერაციების არსებობით, კერძოდ: რეზინისა და ინგრედიენტების მომზადება, მყარი და ნაყარი მასალების აწონვა, რეზინის შერევა. ინგრედიენტებით, ნედლი რეზინის ნარევის - ნახევრად მზა პროდუქტის ჩამოსხმა და, ფაქტობრივად, რეზინის ნარევის სივრცითი სტრუქტურირების (ვულკანიზაციის) პროცესი - ბლანკები მზა პროდუქტის მისაღებად მითითებული თვისებების კომპლექტით.

ელასტომერებისგან პროდუქციის წარმოების ყველა პროცესი ერთმანეთთან მჭიდრო კავშირშია, შესაბამისად, სათანადო ხარისხის პროდუქციის მისაღებად აუცილებელია ყველა დადგენილი ტექნოლოგიური პარამეტრის ზუსტი დაცვა. კონდიცირებული პროდუქციის მიღებას ხელს უწყობს ცენტრალურ ქარხნის ლაბორატორიებში (CPL) წარმოებაში ძირითადი ტექნოლოგიური რაოდენობების მონიტორინგის სხვადასხვა მეთოდების გამოყენება.

ელასტომერებისგან პროდუქტების მიღების პროცესის სირთულე და მრავალსაფეხურიანი ბუნება და ძირითადი ტექნოლოგიური ინდიკატორების კონტროლის აუცილებლობა გულისხმობს ელასტომერებისგან პროდუქტების მიღების პროცესის განხილვას, როგორც რთულ ქიმიურ-ტექნოლოგიურ სისტემას, რომელიც მოიცავს ყველა ტექნოლოგიურ ეტაპს და ოპერაციას, ელემენტებს. პროცესის ძირითადი ეტაპების ანალიზი, მათი მართვა და კონტროლი.

შერევისა და სტრუქტურირების პროცესების ზოგადი მახასიათებლები

მზა პროდუქციის მიღებას (პროდუქტები განსაზღვრული თვისებების კომპლექტით) წინ უძღვის ელასტომერებისგან პროდუქციის წარმოების სისტემის ორი ძირითადი ტექნოლოგიური პროცესი, კერძოდ: შერევის პროცესი და, ფაქტობრივად, ნედლი რეზინის ნარევის ვულკანიზაცია. ამ პროცესების ტექნოლოგიურ პარამეტრებთან შესაბამისობის მონიტორინგი არის სავალდებულო პროცედურა, რომელიც უზრუნველყოფს სათანადო ხარისხის პროდუქციის მიღებას, წარმოების გააქტიურებას და ქორწინების პრევენციას.

საწყის ეტაპზე არის რეზინი - პოლიმერული ბაზა და სხვადასხვა ინგრედიენტები. რეზინისა და ინგრედიენტების აწონვის შემდეგ იწყება შერევის პროცესი. შერევის პროცესი არის ინგრედიენტების დაფქვა და მცირდება მათ უფრო ერთგვაროვან განაწილებამდე რეზინაში და უკეთეს დისპერსიამდე.

შერევის პროცესი ტარდება ლილვაკებზე ან რეზინის მიქსერში. შედეგად ვიღებთ ნახევრად მზა პროდუქტს - ნედლი რეზინის ნაერთს - შუალედურ პროდუქტს, რომელიც შემდგომ ექვემდებარება ვულკანიზაციას (სტრუქტურირებას). ნედლი რეზინის ნარევის ეტაპზე კონტროლდება შერევის ერთგვაროვნება, მოწმდება ნარევის შემადგენლობა და ფასდება მისი ვულკანიზაციის უნარი.

შერევის ერთგვაროვნება მოწმდება რეზინის ნაერთის პლასტიურობის ინდიკატორით. ნიმუშები აღებულია რეზინის ნარევის სხვადასხვა ნაწილიდან და განისაზღვრება ნარევის პლასტიურობის ინდექსი, სხვადასხვა ნიმუშებისთვის ის დაახლოებით ერთნაირი უნდა იყოს. P ნარევის პლასტიურობა, შეცდომის ფარგლებში, უნდა ემთხვეოდეს პასპორტში მითითებულ რეცეპტს კონკრეტული რეზინის ნაერთისთვის.

ნარევის ვულკანიზაციის უნარი მოწმდება სხვადასხვა კონფიგურაციის ვიბრორეომეტრებზე. რეომეტრი ამ შემთხვევაში არის ელასტომერული სისტემების სტრუქტურირების პროცესის ფიზიკური მოდელირების ობიექტი.

ვულკანიზაციის შედეგად მიიღება მზა პროდუქტი (რეზინი, ელასტომერული კომპოზიციური მასალა. ამრიგად, რეზინი რთული მრავალკომპონენტიანი სისტემაა (ნახ. 1.)

ბრინჯი. 1 - ელასტომერული მასალის შემადგენლობა

სტრუქტურირების პროცესი არის ნედლი პლასტმასის რეზინის ნარევის ელასტიურ რეზინში გადაქცევის ქიმიური პროცესი, ქიმიური ბმების სივრცითი ქსელის წარმოქმნის გამო, აგრეთვე პროდუქტის, რეზინის, ელასტომერული კომპოზიციური მასალის მოპოვების ტექნოლოგიური პროცესი საჭირო ფორმის დაფიქსირებით. პროდუქტის საჭირო ფუნქციის უზრუნველსაყოფად.

ქიმიურ-ტექნოლოგიური სისტემის მოდელის აგება
პროდუქტების წარმოება ელასტომერებისგან

ნებისმიერი ქიმიური წარმოება არის სამი ძირითადი ოპერაციის თანმიმდევრობა: ნედლეულის მომზადება, ფაქტობრივი ქიმიური ტრანსფორმაცია, სამიზნე პროდუქტების იზოლაცია. ოპერაციების ეს თანმიმდევრობა განლაგებულია ერთ რთულ ქიმიურ-ტექნოლოგიურ სისტემაში (CTS). თანამედროვე ქიმიური საწარმო შედგება დიდი რაოდენობით ურთიერთდაკავშირებული ქვესისტემებისგან, რომელთა შორის არსებობს სუბორდინაციური ურთიერთობები იერარქიული სტრუქტურის სახით სამი ძირითადი საფეხურით (ნახ. 2). გამონაკლისი არც ელასტომერების წარმოებაა და გამომავალი არის სასურველი თვისებების მქონე მზა პროდუქტი.

ბრინჯი. 2 - ელასტომერებისგან პროდუქციის წარმოების ქიმიურ-ტექნოლოგიური სისტემის ქვესისტემები

ასეთი სისტემის აგების საფუძველი, ისევე როგორც წარმოების პროცესების ნებისმიერი ქიმიურ-ტექნოლოგიური სისტემა, არის სისტემატური მიდგომა. ქიმიური ინჟინერიის ცალკე ტიპურ პროცესზე სისტემატური თვალსაზრისი საშუალებას იძლევა შეიმუშაოს მეცნიერულად დაფუძნებული სტრატეგია პროცესის ყოვლისმომცველი ანალიზისთვის და ამის საფუძველზე შეიქმნას დეტალური პროგრამა მისი მათემატიკური აღწერილობის სინთეზისთვის საკონტროლო პროგრამების შემდგომი განხორციელებისთვის. .

ეს სქემა არის ქიმიურ-ტექნოლოგიური სისტემის მაგალითი ელემენტების სერიული კავშირით. მიღებული კლასიფიკაციის მიხედვით, ყველაზე მცირე დონე ტიპიური პროცესია.

ელასტომერების წარმოებისას ასეთ პროცესებად განიხილება წარმოების ცალკეული ეტაპები: ინგრედიენტების აწონვის პროცესი, რეზინის ჭრა, ლილვაკებზე ან რეზინის მიქსერში შერევა, ვულკანიზაციის აპარატში სივრცითი სტრუქტურირება.

შემდეგი დონე წარმოდგენილია სახელოსნოთი. ელასტომერების წარმოებისთვის, იგი შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც ნედლეულის მიწოდებისა და მომზადების ქვესისტემებისგან, ნახევრად მზა პროდუქტის შერევისა და მოპოვების ბლოკისგან, ასევე საბოლოო ბლოკისგან დეფექტების სტრუქტურისა და გამოვლენისთვის.

ძირითადი საწარმოო ამოცანები საბოლოო პროდუქტის ხარისხის საჭირო დონის უზრუნველსაყოფად, ტექნოლოგიური პროცესების გააქტიურება, შერევისა და სტრუქტურირების პროცესების ანალიზი და კონტროლი, ქორწინების პრევენცია სწორედ ამ დონეზე ხორციელდება.

შერევისა და სტრუქტურირების ტექნოლოგიური პროცესების კონტროლისა და მართვის ძირითადი პარამეტრების შერჩევა

ელასტომერებიდან პროდუქციის წარმოების პროცესებში კონტროლირებადი პარამეტრებია: ტემპერატურა Tc შერევისა და ვულკანიზაციის დროს Tb, წნევა P დაჭერისას, ლილვაკებზე ნარევის დამუშავების დრო, ასევე ვულკანიზაციის დრო (ოპტიმალური) τopt.

ლილვაკებზე ნახევრად მზა პროდუქტის ტემპერატურა იზომება ნემსის თერმოწყვილით ან თვითჩამწერი ხელსაწყოებით თერმოწყვილებით. ასევე არის ტემპერატურის სენსორები. ის ჩვეულებრივ კონტროლდება ლილვაკებისთვის გაგრილების წყლის ნაკადის შეცვლით სარქვლის რეგულირებით. წარმოებაში გამოიყენება გაგრილების წყლის ნაკადის რეგულატორები.

წნევა კონტროლდება ზეთის ტუმბოს გამოყენებით, რომელსაც აქვს წნევის სენსორი და დამონტაჟებულია შესაბამისი რეგულატორი.

ნარევის წარმოებისთვის პარამეტრების დადგენა ხდება როლიკებით საკონტროლო სქემების მიხედვით, რომლებიც შეიცავს პროცესის პარამეტრების აუცილებელ მნიშვნელობებს.

ნახევარფაბრიკატის (ნედლი ნარევის) ხარისხის კონტროლს ახორციელებენ მწარმოებლის ცენტრალური ქარხნის ლაბორატორიის (CPL) სპეციალისტები ნარევის პასპორტის მიხედვით. ამავდროულად, შერევის ხარისხის მონიტორინგისა და რეზინის ნარევის ვულკანიზაციის უნარის შესაფასებლად მთავარი ელემენტია ვიბრორეომეტრიის მონაცემები, ასევე რევომეტრიული მრუდის ანალიზი, რომელიც წარმოადგენს პროცესის გრაფიკულ წარმოდგენას და განიხილება როგორც. ელასტომერული სისტემების სტრუქტურირების პროცესის კონტროლისა და რეგულირების ელემენტი.

ვულკანიზაციის მახასიათებლების შეფასების პროცედურას ატარებს ტექნოლოგი ნარევის პასპორტისა და რეზინებისა და რეზინების რეომეტრიული ტესტების ბაზების მიხედვით.

კონდიცირებული პროდუქტის მოპოვების კონტროლს - საბოლოო ეტაპი - ახორციელებენ მზა პროდუქციის ტექნიკური ხარისხის კონტროლის დეპარტამენტის სპეციალისტები პროდუქტის ტექნიკური თვისებების ტესტის მონაცემების მიხედვით.

ერთი კონკრეტული შემადგენლობის რეზინის ნაერთის ხარისხის კონტროლისას, არსებობს საკუთრების ინდიკატორების მნიშვნელობების გარკვეული დიაპაზონი, რომლის მიხედვითაც მიიღება საჭირო თვისებების მქონე პროდუქტები.

დასკვნები:

სისტემური მიდგომის გამოყენება ელასტომერებისგან პროდუქციის წარმოების პროცესების ანალიზში შესაძლებელს ხდის მაქსიმალურად სრულად თვალყური ადევნოთ სტრუქტურული პროცესის ხარისხზე პასუხისმგებელ პარამეტრებს.
ძირითადი ამოცანები ტექნოლოგიური პროცესების საჭირო ინდიკატორების უზრუნველსაყოფად დგინდება და წყდება სახელოსნოს დონეზე.

ლიტერატურა

სისტემების თეორია და სისტემების ანალიზი ორგანიზაციების მენეჯმენტში: TZZ სახელმძღვანელო: პროკ. შემწეობა / რედ. ვ.ნ. ვოლკოვა და ა.ა. ემელიანოვი. - მ.: ფინანსები და სტატისტიკა, 2006. - 848გვ.: ილ. ISBN 5-279-02933-5
ხოლოდნოვი V.A., Hartmann K., Chepikova V.N., Andreeva V.P. სისტემის ანალიზი და გადაწყვეტილების მიღება. კომპიუტერული ტექნოლოგიები მატერიალური და თერმული გადამუშავებით ქიმიურ-ტექნოლოგიური სისტემების მოდელირებისთვის. [ტექსტი]: სახელმძღვანელო./ V.A. ხოლოდნოვი, კ.ჰარტმანი. პეტერბურგი: SPbGTI (TU), 2006.-160 გვ.
აგაიანც ი.მ., კუზნეცოვი ა.ს., ოვსიანიკოვი ნ.ია. კოორდინატთა ღერძების მოდიფიკაცია რეომეტრიული მრუდების რაოდენობრივ ინტერპრეტაციაში - მ .: წვრილი ქიმიური ტექნოლოგიები 2015 წ. V.10 No2, გვ.64-70.
ნოვაკოვი ი.ა., ვოლფსონ ს.ი., ნოვოპოლცევა ო.მ., კრაკშინი მ.ა. ელასტომერული კომპოზიციების რეოლოგიური და ვულკანიზაციის თვისებები. - მ .: ICC "აკადემკნიგა", 2008. - 332გვ.
კუზნეცოვი ა.ს., კორნიუშკო ვ.ფ., აგაიანც ი.მ. \რეოგრამა, როგორც პროცესის კონტროლის ინსტრუმენტი ელასტომერული სისტემების სტრუქტურირებისთვის \ M:. NXT-2015 გვ.143.
კაშკინოვა იუ.ვ. ვულკანიზაციის პროცესის კინეტიკური მრუდების რაოდენობრივი ინტერპრეტაცია ტექნოლოგის - რეზინის მუშაკის სამუშაო ადგილის ორგანიზების სისტემაში: თეზისის რეზიუმე. დის. …კანონი. ტექ. მეცნიერებები. - მოსკოვი, 2005. - 24გვ.
ჩერნიშოვი ვ.ნ. სისტემების თეორია და სისტემის ანალიზი: სახელმძღვანელო. შემწეობა / ვ.ნ. ჩერნიშოვი, ა.ვ. ჩერნიშოვი. - ტამბოვი: ტამბოვის გამომცემლობა. სახელმწიფო ტექ. უნ-ტა., 2008. - 96გვ.

ცნობები

Teoriya sistem i sistemnyj analiz v upravlenii organizaciyami: TZZ Spravochnik: Ucheb. posobie / Pod წითელი. ვ.ნ. ვოლკოვი და ა.ა. ემელიანოვა. - M.: Finansy i statistika, 2006. - 848 s: il. ISBN 5-279-02933-5
Holodnov V.A., Hartmann K., CHepikova V.N., Andreeva V.P.. Sistemnyj analiz i prinyatie reshenij. Komp'yuternye Tekhnologii modelirovaniya himiko-technologicheskih sistem s material'nymi i teplovymi reciklami. : uchebnoe posobie./ V.A. ჰოლოდნოვი, კ.ჰარტმანი. SPb.: SPbGTI (TU), 2006.-160 ს.
Agayanc I.M., Kuznecov A.S., Ovsyannikov N.YA. Modifikaciya osej koordinat pri kolichestvennoj interpretacii reometricheskih krivyh – M.: Tonkie himicheskie tekhnologii 2015 წ. T.10 No2, s64-70.
Novakov I.A., Vol'fson S.I., Novopol'ceva O.M., Krakshin M.A. Reologicheskie i vulkanizacionnye svojstva ehlastomernyh kompozicij. - მ.: IKC "აკადემკნიგა", 2008. - 332 ს.
კუზნეკოვი A.S., Kornyushko V.F., Agayanc I.M. \Reogramma kak instrument upravleniya tekhnologicheskim processom strukturirovaniya ehlastomernyh sistem \ M:. NHT-2015 s.143.
კაშკინოვა YU.V. Kolichestvennaya interpretaciya kineticheskih krivyh processa vulkanizacii v sisteme organizacii rabochego mesta technologa – rezinshchika: avtoref. დის. …კანდი. ტექნოლოგია მეცნიერება. - მოსკოვი, 2005. - 24 ს.
ჩერნიშოვი ვ.ნ. Teoriya sistem i sistemnyj ანალიზი: ucheb. პოსობი / V.N. ჩერნიშოვი, ა.ვ. ჩერნიშოვი. – ტამბოვი: იზდ-ვო ტამბ. მიდის. ტექნოლოგია უნ-ტა., 2008. - 96 ს.

უჯერი რეზინების ქიმიური აქტივობა განპირობებულია ორმაგი ბმების არსებობით მთავარ ჯაჭვში და წყალბადის ატომების გაზრდილი მობილურობით ა-მეთილენის ჯგუფებში ორმაგი ბმის მიმდებარედ. ამრიგად, უჯერი რეზინის ვულკანიზაცია შესაძლებელია ყველა ნაერთით, რომელიც ურთიერთქმედებს ორმაგ კავშირთან და მის მეზობელ ჯგუფებთან.

· მკვეთრად ამცირებს რეზინის ნარევის პლასტიურობას, უჩნდება ვულკანიზატორების სიმტკიცე და ელასტიურობა. ამრიგად, NC-ზე დაფუძნებული ნედლი რეზინის ნაერთის სიძლიერე არ აღემატება 1,5 მპა-ს, ხოლო ვულკანიზებული მასალის სიმტკიცე არანაკლებ 25 მპა.

· საგრძნობლად მცირდება რეზინის ქიმიური აქტივობა: უჯერი რეზინებში მცირდება ორმაგი ბმების რაოდენობა, გაჯერებულ რეზინებში და ფუნქციური ჯგუფების მქონე რეზინებში აქტიური ცენტრების რაოდენობა. ეს ზრდის ვულკანიზატის წინააღმდეგობას ჟანგვითი და სხვა აგრესიული ზემოქმედების მიმართ.

· იზრდება ვულკანიზებული მასალის წინააღმდეგობა დაბალი და მაღალი ტემპერატურის მოქმედების მიმართ. ამრიგად, NC გამკვრივდება 0ºС-ზე და ხდება წებოვანი +100ºС-ზე, ხოლო ვულკანიზატი ინარჩუნებს სიმტკიცეს და ელასტიურობას ტემპერატურის დიაპაზონში -20-დან +100ºС-მდე.

M 90 \u003d 0,9 DM + M წთ,

სადაც DM არის ბრუნვის სხვაობა (DM=M max - M min).

პორტალი სტუდენტისთვის. თვითმმართველობის ტრენინგი

მასალის თვისებები

ვულკანიზაციის სახეები

ᲓᲐᲙᲐᲕᲨᲘᲠᲔᲑᲣᲚᲘ ᲡᲢᲐᲢᲘᲔᲑᲘ