樹脂反應釜適用范圍
樹脂反應釜按反應溫度的高低分為高溫樹脂反應釜(150℃-300℃)和低溫樹脂反應釜(60℃-150℃)。樹脂反應釜是用于生產(chǎn)不飽和聚脂樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、ABS樹脂、油漆的關鍵設備。樹脂成套設備由反應鍋、豎式分餾柱、臥式冷凝器、貯水器、溢油槽、管線（對稀釜）等組成，全套設備與物料接觸部分的采用不銹鋼制作。反應釜內(nèi)可設置不銹鋼盤管或夾套內(nèi)設置不銹鋼盤管。
樹脂定義及分類
廣義地講，可以作為塑料制品加工原料的任何聚合物都稱為樹脂。合成樹脂是指由簡單有機物經(jīng)化學合成或某些天然產(chǎn)物經(jīng)化學反應而得到的樹脂產(chǎn)物。
1．按樹脂合成反應分類：
按此方法可將樹脂分為加聚物和縮聚物。加聚物是指由加成聚合反應制得的聚合物，其鏈節(jié)結構的化學式與單體的分子式相同，如聚乙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯等?？s聚物是指由縮合聚合反應制得的聚合物，其結構單元的化學式與單體的分子式不同，如酚醛樹脂、聚酯樹脂、聚酰胺樹脂等。
2．按樹脂分子主鏈組成分類：
按此方法可將樹脂分為碳鏈聚合物、雜鏈聚合物和元素有機聚合物。
碳鏈聚合物是指主鏈全由碳原子構成的聚合物，如聚乙烯、聚苯乙烯等。
酚醛樹脂膠粘劑生產(chǎn)配套設備概述
制膠生產(chǎn)配套設備較多,如圖1表示。主要的有反應釜、原料儲罐、計量儀器、冷卻設施等,現(xiàn)針對目前現(xiàn)有的制膠設備做一概述。
樹脂反應釜
反應釜是制膠生產(chǎn)的主要設備。常見的反應釜容積在0.5-5ｍ3,而且大多以耐酸搪瓷材料為內(nèi)襯,由于搪瓷面容易產(chǎn)生裂瓷,嚴禁用金屬工具等硬物敲打瓷面,給安裝、使用和檢修帶來不便,其優(yōu)點是價格比較便宜。這種釜體為帶夾層的圓柱體,橢圓底,頂蓋為帶有若干孔口的球面體,用緊固件通過法蘭將兩者聯(lián)結成整體。反應釜在正常情況下是與大氣相通的,用于生產(chǎn)脫水膠和采用真空進料的反應釜,承受的負壓一般不超過0.1ＭＰａ,釜壁厚度一般為8-16ｍｍ,外壁厚為5-10ｍｍ,反應釜的容積越大,壁越厚。夾層內(nèi)承受的蒸汽或冷卻水壓力一般不超過0.3ＭＰａ。攪拌器位于反應釜的中央,其結構形式有錨式,槳式和框式結構等,采用錨式結構的較多,它能使物料上下層和平面層均勻地混合,攪拌器的轉(zhuǎn)速一般在40—100ｒ/ｍｉｎ之內(nèi),轉(zhuǎn)速快,雖然攪拌效率高,但是容易產(chǎn)生泡沫。攪拌器的轉(zhuǎn)動由電動機通過減速機帶動。減速機的型式以蝸輪減速機為多,其特點是結構簡單、傳動平穩(wěn)、維修方便,目前較理想的減速裝置是擺輪針線減速器,由于其結構緊湊、體積小、使用壽命長而得到普遍歡迎?！ ?br /> 目前,有一種不銹鋼反應釜,容量可大至10ｍ3,內(nèi)置有冷卻和加熱盤管,熱交換效果較之夾層要好得多,生產(chǎn)效率較高,但是造價也高,對產(chǎn)膠大戶可以考慮此種反應釜,制造、檢修都較方便,但是在操作上需要較高的水平,由于反應不易控制,相關的冷卻設施要跟上。有些膠粘劑,由于雜質(zhì)或金屬離子會影響其聚合反應的正常進行,所以要求**的管路、閥門和反應釜等應由不銹鋼或耐酸搪瓷制造以保證產(chǎn)品質(zhì)量。
甲醛和膠粘劑儲罐
甲醛溶液一般含有37%的甲醛和12%的甲醇阻聚劑,由于甲酸的存在,具有一定的腐蝕性,所以,甲醛儲罐用耐腐蝕性較好的不銹鋼材料,并要定期進行防腐處理。甲醛溶液在低溫狀況下容易聚合成多聚甲醛,造成使用上的困難,所以甲醛儲罐應有保溫設施,但儲罐溫度又不能太高,溫度高,甲醛溶液中的甲酸含量會增高,由于甲酸具有腐蝕性,容易造成儲罐局部腐蝕穿孔,兩者都會造成使用上的不方便和不經(jīng)濟。膠粘劑儲罐較多采用不銹鋼材料,冬季和北方地區(qū)還要考慮膠粘劑儲存對溫度的要求,一般要外敷保溫層。
燒堿儲罐
燒堿是膠粘劑生產(chǎn)不可缺少的一種化工原料,可以作為催化劑使用,也可用來調(diào)節(jié)反應液的ｐＨ值。由于其具有腐蝕性,所以儲罐、管道堵塞時檢修不方便。堵塞是由于鹽析所造成的,冬季和北方地區(qū)可以考慮燒堿儲罐的保溫問題。儲罐長期使用要定期進行清罐,以減少因鹽析而造成堵塞的可能性。
計量儀器
以前的制膠廠家,原料的計量用磅秤來完成,這樣造成的誤差極大,不能保證原料配比的準確性。目前,電子秤已較為普遍地用在制膠生產(chǎn)的原料進料計量上,可以減少人為引起的誤差,使原料配比更加準確,甲醛、尿素、苯酚等都可以進行準確計量,減少了操作上的誤差,從根本上保證了產(chǎn)品和生產(chǎn)的穩(wěn)定性。
苯酚儲罐和真空泵
苯酚常溫下為無色針狀結晶或白色結晶熔塊。皮膚接觸苯酚水溶液或純苯酚時,會引起麻醉中毒,并變成潰瘍,具有強烈的腐蝕性,使用上要特別注意。使用前,要將鐵桶裝苯酚放在蒸煮池內(nèi)**行熔解,然后由水環(huán)真空泵抽入保溫的中轉(zhuǎn)罐或反應釜內(nèi);苯酚管道和中轉(zhuǎn)罐要外敷保溫層,通人蒸汽進行保溫,保證管道不會堵結。真空泵是使反應系統(tǒng)形成負壓的設備,常用的類型有活塞式、水環(huán)式、旋片式等。旋片式真空泵適合于實驗室和小容量反應釜使用,由于水環(huán)真空泵結構簡單、使用方便、耐久性強,可以抽腐蝕性氣體],在生產(chǎn)上采用較多。
冷卻設施
制膠生產(chǎn)都是在一定的溫度下進行的,膠液的儲存對溫度也有一定的要求.所以制膠生產(chǎn)的冷卻設施對控制膠粘劑質(zhì)量有一定的影響,尤其在夏季,由于氣溫高,循環(huán)冷卻水溫高,致使膠液冷卻較慢,生產(chǎn)效率低下。所以,冷卻用水可根據(jù)水源情況,采用直接排放,也可在反應釜內(nèi)設置冷卻盤管,加強冷卻效果,根據(jù)需要,有時還要用冷凍水進行冷卻,這樣,還要增加冷凍機組系統(tǒng),這就要增加企業(yè)投資。
冷凝器是用來冷凝反應液中蒸發(fā)出來的蒸汽及揮發(fā)出來的反應物,使之回流到反應釜中,繼續(xù)參加反應,以保證反應液中各種原料配比等條件保持不變,增加樹脂得率,保證樹脂質(zhì)量,減少環(huán)境污染。冷凝器的類型有蛇管式、夾套式、套管式、列管式等。由于列管式冷凝器具有體積小、傳熱面積大、拆裝方便等優(yōu)點,在制膠生產(chǎn)中被普遍利用。對于生產(chǎn)脫水膠,蒸汽上升管道上要裝有除霧器,防止膠液脫除而粘附在冷凝器上,降低換熱效果和生產(chǎn)效率。
通風要求
膠粘劑生產(chǎn)所用的化工原料氣體大多為有毒、有害氣體,所以操作環(huán)境的通風要求較高。設備在長期的使用中,也會發(fā)生泄漏、膠液噴鍋等異?，F(xiàn)象。除對廠房設計和設備安裝有所要求外,較好的解決空氣污染問題的辦法,是在反應釜上方安裝抽風裝置,這樣可以大大地減少有毒、有害氣體對人體的傷害。
化驗臺的設置和廢水處理設施
廢水處理是制膠生產(chǎn)企業(yè)的一大難題。由于揮發(fā)酚和甲醛含量超標,在目前重視環(huán)保和提倡清潔生產(chǎn)的條件下,企業(yè)不得不花費巨資去處理廢水,而且往往由于技術處理上的不成熟,還得不到理想的效果。根本的解決辦法是采取堵源截流、回收利用的辦法。制膠廠家可在反應釜邊設置化驗臺,并通過撓性管與反應釜相接,化驗樣膠直接回鍋,清洗化驗儀器的廢水回流至反應釜中作為生產(chǎn)工藝水使用,這從根本上限制了操作人員使用的水量,減少了污染。在生產(chǎn)脫水膠的過程中,如何處理富含甲醛和其它有害成份的餾出水和生產(chǎn)廢水,成為需要迫切解決的問題。
目前,國內(nèi)有些膠粘劑生產(chǎn)廠家,采用活性炭吸附技術處理含醛、含酚和含苯廢水,但效果并不理想。主要的問題是要經(jīng)常更換作為吸附床層的活性炭和再生處理已經(jīng)失效的活性炭,這勢必增加企業(yè)的成本負擔。環(huán)保設施作為企業(yè)生產(chǎn)的一項重要內(nèi)容,已經(jīng)越來越受到人們的重視。
溫度監(jiān)控和自動化控制技術
膠粘劑的質(zhì)量除與原料質(zhì)量有關外,反應溫度也是主要影響因素之一。以前的制膠生產(chǎn)絕大多數(shù)是依靠現(xiàn)場溫度計顯示溫度,其不足之處是造成生產(chǎn)控制滯后,影響控制質(zhì)量。目前的技術水平可以將溫度與氣動閥門進行聯(lián)動,并將溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X,可以設置自動操作系統(tǒng),對溫度進行遙控和顯示,大大地提高操作系統(tǒng)的自動化程度。并且利用電腦監(jiān)控系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)和曲線,可以對生產(chǎn)過程進行統(tǒng)計、分析和比較,確定較好的生產(chǎn)狀態(tài)和參數(shù)。同樣,各配比原料的重量也可以通過電腦設置來進行控制,減少人為操作的失誤。
在國內(nèi),膠粘劑生產(chǎn)多使用間歇式反應釜,間歇式生產(chǎn)由于是單釜生產(chǎn);靈活性大,適用于多品種膠粘劑的生產(chǎn),但生產(chǎn)效率低。如果能解決ｐＨ值和粘度值在工業(yè)化生產(chǎn)中進行不間斷測定的有關技術問題,那么,膠粘劑連續(xù)化生產(chǎn)就可以完全實現(xiàn),生產(chǎn)技術的自動化程度就可以大大提高。膠粘劑生產(chǎn)的發(fā)展趨向是在現(xiàn)有生產(chǎn)設備的條件下,利用自動化控制技術,進行連續(xù)化的清潔生產(chǎn)。容
