【学习目标】
1.掌握胶乳标准橡胶 (SCRWF、SCR5)生产工艺。
2.了解恒黏橡胶 (SCRCV)生产工艺。
3.了解浅色橡胶 (SCRCV)生产工艺。
5.掌握凝胶标准橡胶生产工艺。
6.掌握离心法浓缩胶乳生产工艺。
7.掌握胶清橡胶的回收。
8.了解橡胶初加工机械设备。
9.具有一定的自主学习的能力,具有较强的团队合作能力和交流表达能力。
【任务描述】
1.要求调研当地橡胶初加工产品类型。
(1)列出当地橡胶初加工产品类型。
(2)重点学习胶乳标准橡胶 (SCRWF、SCR5)生产工艺。
(3)重点学习凝胶标准橡胶生产工艺。
(4)重点学习离心法浓缩胶乳生产工艺。
(5)重点学习胶清橡胶的回收。
(6)拓展学习恒黏橡胶 (SCRCV)生产工艺、浅色橡胶 (SCRCV)生产工艺、子午线轮胎胶生产工艺。
2.本次任务要求以小组的形式完成,本次任务的成果以实训报告的形成提交,报告以小组为单位。需要上交小组的实训卡。
3.任务日程安排:本任务需要46学时完成。
【知识链接】
学习单元一 胶乳标准橡胶 (SCRWF、SCR5)生产工艺
一、工艺流程图
二、生产工艺控制与技术要求
1.胶乳的收集
(1)胶乳收集的工艺流程
鲜胶乳→加氨保存→过滤→称量→贮胶→混合补氨保存→制胶。
(2)胶乳收集的基本要求
①所有与胶乳接触的用具、容器应保持清洁。每次使用后应立即用水冲洗干净,定期用0.5%的甲醛溶液消毒。
②用氨作鲜胶乳的早期保存剂,氨液配成5%~10%的浓度,由胶工在胶园收胶时加一部分氨。收完胶时,鲜胶乳应补加氨至要求的氨含量。视气候及保存时间长短,鲜胶乳氨含量一般控制在0.04% (按胶乳计)以内,特殊情况也不应超过0.06% (按胶乳计)。
③用公称孔径为355μm的不锈钢筛网过滤去除鲜胶乳中的凝块杂物,过滤时不准敲打或用手搓擦筛网。
④收胶站发运胶乳时,发运单应填写胶乳的数量、质量、变质胶乳的数量、发运时间等有关情况。
2.鲜胶乳的净化、混合、稀释、沉降 (见图1-1-2)
(1)严格检查进厂胶乳质量及数量,做好进厂胶乳的验收记录。
(2)进厂胶乳应经离心沉降器或公称孔径为355μm的不锈钢筛网过滤,除去泥沙等杂质。离心沉降器、筛网在使用中应定期清洁,以保证分离效果。过滤过程中,若发现离心沉降或过滤效果不理想时,应立即停止使用离心沉降器或筛网,及时清洗及检查离心沉降器或筛网是否可正常使用。
图1-1-2 鲜胶乳混合、稀释
(3)净化后的胶乳流入混合池达到一定的数量时,搅拌均匀后测定干胶含量及氨含量,然后加入清洁用水,将胶乳稀释至所要求的浓度。根据不同的造粒方法、物候期、季节等情况,选择胶乳稀释浓度在干胶含量18%~25%的范围内。根据测定的氨含量值,确定中和酸的用量。
(4)稀释后的胶乳应在混合池中至少静置5min,以使微细的泥沙沉淀池底,然后才将胶乳放入凝固槽中。
(5)混合池底部的胶乳应另行处理。
3.凝 固
胶乳凝固是在一定条件下,胶乳由稳定状态向其反面转化的过程,胶乳凝固是破坏稳定性的过程。胶乳凝固的主要原因是细菌、酶、金属离子的作用。凝固方法有化学方法 (酸、盐、脱水剂之类的凝固剂)、物理方法 (加热、冷冻或机械搅拌)、生物方法 (细菌、酶)。
目前,采用化学方法凝固,即指以酸为凝固剂,用凝固槽凝固的方法,其工艺过程大致如下:
这种方法的优点是一天收集的胶乳可在短时间内凝固完毕,不需要积聚胶乳,而且凝块有充分的熟化时间以满足机械处理所要求的软硬度。缺点是设备占地面积大,用工多而且生产不能连续化。
(1)常用凝固剂
①甲 酸
一般针对鲜胶乳生产标准胶时,用甲酸作凝固剂,其重量浓度为90%左右,比重为1.204。
甲酸与氨中和反应的重量比为17(氨)∶46(甲酸)=1∶2.71;凝固适宜用酸量一般为干胶重的0.3%~0.54%,使用前加水配成约1%~3%的水溶液。
②硫 酸
一般针对胶清生产胶清标准胶时,用硫酸作凝固剂,市售浓硫酸挥发性小,是一种强酸,它的优点是价格便宜,用量仅为醋酸的1/10。
硫酸与氨中和反应的重量比为17(氨)∶98/2(硫酸)=1∶2.88,凝固适宜用酸量为干胶重的0.25%~0.4%,使用前配成0.5%水溶液。因浓硫酸稀释时产生大量的热,故在配制硫酸溶液时只能把浓硫酸慢慢加入水中,并边加酸边搅拌,决不允许把水倒入浓硫酸中,否则会引起溶液飞溅甚至产生爆炸。其缺点是用酸量难于控制准确,橡胶干燥时间长,使标准胶含水量增加,降低橡胶的硫化速率和耐老化性能。
(2)凝固总用酸量的确定
目前生产上多把凝固总用酸量分为两部分计算:一部分是中和胶乳中的氨所需的酸,叫中和用酸;另一部分是使橡胶粒子互相凝聚,起着凝固作用的酸,叫凝固用酸。中和酸和凝固酸虽然是分别计算,但实际上它们的作用是不能截然分开的。
①中和用酸量
中和酸的用量是根据某种酸和氨产生中和反应的重量比来计算的。用甲酸时为2.71倍;用硫酸时为2.88倍。因此必须先测定并计算出胶乳中氨的重量,再根据反应比例计算出所需的酸量,例如用甲酸时的计算公式如下:
中和用酸量=2.71×胶乳重量×氨含量
②凝固用酸量
凝固适宜用酸量是根据胶乳的稀释浓度、气温的高低、氨含量的高低和凝块熟化时间的长短等条件并结合经验确定的一个凝固适宜用酸量,以对干胶的百分数表示,即凝固出100kg干胶所需纯酸的千克数,根据所确定的凝固适宜用酸量以及胶乳重量和干胶含量便可计算出凝固用酸量。计算公式如下:
凝固用酸量=胶乳重量×干胶含量×凝固适宜用酸量
凝固总用酸量=中和用酸量+凝固用酸量
(3)胶乳凝固的条件
胶乳的凝固浓度一般控制在20%~25%。如采用并流加酸,酸池的容积又恰为混合池的1/10时,则混合池中胶乳的稀释浓度应等于凝固浓度乘上1.1,例如确定凝固浓度为25%,则:稀释浓度=25%×1.1=27.5%。
胶乳凝固的适宜用酸量,用甲酸时为干胶重的0.3%~0.54%;胶乳凝固的p H值为4.4~4.8。
目前,普遍采用的凝固方法是深层凝固法 (见图1-1-3)。凝块经压薄机压薄后再进入绉片机压绉,当使用单对辊筒的压薄机时,凝固深度一般为20~25cm;最近出现一种有两对辊筒的超厚压薄机,使用这种压薄机时凝固深度可增加至45cm。深层凝固的优点是生产效率高,劳动强度低和厂房占地面积小等。
图1-1-3 胶乳下槽凝固
生产上,影响胶乳凝固的因素有:凝固剂的种类、凝固剂的用量、凝固的浓度、熟化时间、气温,胶乳的保存条件,等等。
(4)胶乳凝固操作方法
采用并流加酸方法,需在混合池旁边加设一个酸池,容积约为混合池的1/10,酸池的出口接管顺着胶乳流动方向插入胶乳输送管内。预先调节好流量使酸溶液流量恰好为胶乳流量的1/10或当胶乳和酸溶液的液面等高时,同时打开阀门,两池内液面的下降速度完全一致,最后胶乳和酸溶液同时排完。如在两池中加设液面指示装置和阀门开关联动机构,则操作更为简单。使用时,先加少量水入酸水池,再将计算好的整池胶乳所需总酸量加入酸池,然后,加水至水面高度与胶乳高度相等,然后加入混合池中的胶乳凝固所需的总酸量并搅拌均匀,即可开始操作。
胶乳凝固操作时应注意的问题:
①用甲酸时,用量为干胶重量的0.20%~0.45%。中和酸用量应根据胶乳氨含量确定。总用酸量为凝固酸与中和酸之和。用p H值控制用酸量时,p H值应在4.6~5.0范围内。
②凝固稀酸的浓度应根据“并流加酸”凝固方法中对应酸水池的大小和高度而决定。采用人工加酸搅拌的凝固方法,可将甲酸配成3%的浓度。并流加酸凝固时,严格控制酸与胶乳的流速比例;人工加酸凝固时,必须搅拌均匀,避免局部酸过多或过少而影响凝固质量。
③完成凝固操作后,应及时将混合池、流胶槽及其他用具、场地清洗干净。
④建立凝固工段胶乳情况 (氨含量、干胶含量、胶乳质量等情况)及凝固情况 (稀释浓度、适宜用酸量、凝固时间等情况)原始记录,以利于对凝固工序的质量监控,也利于为干燥工序质量控制提供技术参数。
4.压薄、压绉、造粒
压薄、压绉、造粒操作时应注意问题:
(1)凝块应熟化8h以上方可造粒,压薄前放入清水或循环乳清将凝块浮起。
(2)压薄、压绉、造粒前,应认真检查和调试好各种设备,保证所有设备处于良好状态。
(3)设备运转正常后,调节好设备的喷水量,在冲洗干净与凝块接触的机器部位后,开始进料压薄、压绉、造粒。经压薄机脱水后的凝块厚度不应超过40mm,经绉片机压绉后的绉片厚度不应超过6mm。
经造粒机造出的胶粒大小应均匀,不应有较大的片状胶块。
(4)装载湿胶料的干燥车每次使用前,应用清水冲洗,已干燥过的残留胶粒及杂物应清除干净。
(5)湿胶料装入干燥车时 (见图1-1-4),应疏松、均匀,避免捏压成团,装胶高度应平整一致。
(6)造粒完毕,应继续用水冲洗设备2~3min,然后停机清洗场地。对散落地面的胶粒,清洗干净后装入干燥车干燥。
图1-1-4 湿胶料装箱
5.干 燥
橡胶干燥操作时应注意的问题:
(1)湿胶料应放置滴水10min以上,随后推入干燥设备进行干燥。
(2)干燥过程应随时注意燃料的燃烧状况,调节好燃料与气量比,以求燃料燃烧完全。
(3)要严格控制干燥温度和时间,使用洞道式深层干燥的进口热风温度不应超过120℃,干燥时间不应超过5h;使用洞道式浅层干燥的进口热风温度不应超过130℃,干燥时间不应超过3.5h。
(4)停止供热后,使用砖砌炉膛的燃炉,继续抽风20min;使用不锈钢制圆筒式燃炉,继续抽风至进口温度85~90℃;以保证产品质量及炉膛使用寿命。
(5)经常检查干燥设备上的密封胶皮,破损及密封性能不好的胶皮应及时更换,以防密封不好引起严重漏风而影响干燥效果。
(6)干燥后的橡胶应及时冷却,冷却后的橡胶胶温不应超过60℃。
(7)干燥工段应建立干燥时间、温度、出胶情况、进出车号等生产记录,以利于干燥情况的监控。
6.打包 (见图1-1-5)
橡胶打包操作时应注意的问题:
(1)干燥后的橡胶应冷却至60℃以下,方可进行打包。
图1-1-5 橡胶打包
(2)打包前应检查胶块是否存在夹生胶,夹生过多时,不应打包,应重新干燥。
(3)胶包尺寸为:对于净重33.3kg(允许±0.5%)的胶包,其长为670mm、宽为880mm、高为200mm。对于净重35kg(允许±0.5%)的胶包,其长为680mm、宽为840mm,高为200mm。
7.产品检验
(1)组批、抽样及样品制备按NY/T734—2003的规定进行产品的组批、抽样及样品制备。
(2)检 验
按GB/T3510、GB/T3517、GB/T4498、GB/T6737、GB/T8086、GB/T8088的规定进行样品理化指标检验。
(3)定 级
按GB/T8081的规定进行产品定级。
8.包装、标志、贮存与运输
(1)包 装
干燥后的恒黏橡胶应冷却至60℃以下,方可进行压包,然后按GB/T8082规定包装。
(2)标 志
每个包装上应标志注明下列项目:
——产品名称、执行标准、商标;
——产品产地;
——批号;
——净重、毛重;
——生产日期;
——生产国 (对出口产品而言);
——到岸港或城镇 (对出口产品而言)。
(3)贮存和运输
贮存与运输按GB/T8082规定执行。
三、生产设备及设施
胶乳运输罐、胶乳过滤筛、胶乳收集池、离心沉降器、胶乳混合池、酸池、并流加酸装置、胶乳凝固槽、压薄机、凝块池、绉片机、锤磨机 (或撕裂机)、输送带 (或胶粒泵及震动下料筛)、干燥车、渡车 (或转盘)、推进器、干燥柜、供热设备 (包括燃油炉、燃油器、风机、供热管、压力式温度计等)及打包机。
学习单元二 凝胶标准橡胶生产工艺
一、工艺流程图
二、生产工艺控制与技术要求
1.进厂验收
胶料质量是能否制好胶园标准胶的先决条件。从生产情况来看,普遍认为凝胶要及时收集并严格分选,及时加工,一般尽可能在三天之内加工完毕,才能制得好的标准胶。胶料在加工前应及时用清水浸泡,以利于加工和产品质量的提高,同时,胶料严禁露天堆放和曝晒。
2.浸 泡
对于新鲜凝胶来说,主要是防止氧化变色和除去泥沙等杂质;凝胶通过浸泡,使其软化从而易于压炼,以及有助于压炼过程中杂质的脱除。
用水浸泡是凝胶软化最普遍采用的方法,简便而有效。
浸泡时,先将经过分选的各级凝胶分别卸入浸泡池,然后注入清水,加上压盖,使凝胶完全浸泡在水中。第二天可用耙子搅动凝胶,促使黏附在凝胶表面的杂物脱落,然后排除污水,注入清水,盖好压盖,以后每隔2~3d换水一次。各种凝胶的浸泡时间大致如下:
干胶线:1~3d;干胶头:3~7d;干胶团:5~7d;干泥胶:5~8d。
冬季温度低,由于橡胶结晶使硬度增加,即使延长浸泡时间也难以使胶料继续软化。
3.凝胶的洗涤与掺合
为了降低产品的杂质含量,要求洗涤机洗涤胶料时要充分喷水,每次洗涤时投料量要适宜,不能太多,以8~10kg较合适,洗涤时间为6~7min。以排出的洗涤水较清白,不浑浊为度。
凝胶的掺合其目的在于获得质量一致性好的产品,减少产品质量的变异,因而掺合的规模越大越好。方法可采用下述的一种或几种结合进行:
(1)把几批不同的凝胶在卸车时均匀分配到贮槽里。使得在一个贮放槽里的各批凝胶得到初步掺合。
(2)把经过洗涤的凝胶 (或经锤磨过的碎胶)分配到掺合池里。
(3)把反复掺合过的胶料重叠压绉。
4.干 燥
干燥凝胶标准胶可采用与胶乳标准胶相同的干燥设备,但干燥条件与胶乳标准胶略有不同。这是因为凝胶料在进入加工厂之前已受到不同程度的氧化作用,胶料在多次压炼后,湿胶的强度又较差,所以制得的颗粒胶在干燥过程中对热更为敏感,更易互相黏结,干燥条件控制不当,往往胶料易夹生,易氧化发黏,会降低塑性保持指数和塑性初值。
如与胶乳级一起干燥,则凝胶颗粒胶在装入干燥车时,胶料的装箱厚度宜薄些,具体的装箱高度应根据干燥柜的实际干燥情况而定,否则会出现干燥过度或不足的现象。胶料的干燥温度应略低,干燥胶块胶料时,温度最好不超过110~115℃,干燥胶料时,则温度不超过105~110℃。有可能的话凝胶料最好专柜干燥。
5.打 包
(1)干燥后的橡胶应冷却至60℃以下,方可进行打包。
(2)打包前应检查胶块是否存在夹生胶,夹生过多时,不应打包,应重新干燥。
(3)胶包尺寸为:对于净重33.3kg(允许±0.5%)的胶包,其长为670mm、宽为880mm、高为200mm。对于净重35kg(允许±0.5%)的胶包,其长为680mm、宽为840mm、高为200mm。
6.成品检验
(1)组批、抽样及样品制备
按NY/T734—2003的规定进行产品的组批、抽样及样品制备。
(2)检 验
按GB/T3510、GB/T3517、GB/T4498、GB/T6737、GB/T8086、GB/T8088的规定进行样品理化指标检验。
(3)定 级
按GB/T8081的规定进行产品定级。
(4)包装、标志、贮存与运输
包装按GB/T8082规定包装。
每个包装上应标志注明下列项目:
——产品名称、执行标准、商标;
——产品产地;
——生产企业名称、详细地址、邮政编码及电话;
——批号;
——净重、毛重;
——生产日期;
——生产国 (对出口产品而言);
——到岸港或城镇 (对出口产品而言)。
贮存与运输按GB/T8082规定执行。
三、生产设备及设施
凝胶收集池、浸泡池、洗涤机、压薄机、绉片机、锤磨机 (或撕裂机)、输送带 (或胶粒泵及震动下料筛)、干燥车、渡车 (或转盘)、推进器、干燥柜、供热设备 (包括燃油炉、燃油器、风机、供热管、压力式温度计等)及打包机。
学习单元三 离心法浓缩胶乳生产工艺
一、工艺流程图
二、生产工艺控制与技术要求
1.鲜胶乳的收集、保存和运输
(1)鲜胶乳的收集
鲜胶乳通常由割胶工从橡胶园收集,再送到收胶站或直接运到加工厂。
割胶工要做好树身、胶刀、胶杯、胶舌、胶刮和胶桶的清洁。
(2)鲜胶乳的保存和运输
鲜胶乳通常以割胶工携带的浓度为10%的氨水作保存剂。从橡胶园收集的鲜胶乳通常氨含量应在0.1%左右 (按鲜胶乳计),并应及时运至收胶站。鲜胶乳不得放在阳光下暴晒,以免变质。
鲜胶乳运到收胶站后,必须用孔径为250~355μm孔筛网严格过滤,除去树皮、杂物和凝块后,测定鲜胶乳的干胶含量,同时登记、称重,混合后再进行补加氨,测定氨含量,氨含量应控制于0.20%~0.35%,必要时还应加入0.02%TT/Zn O(按鲜胶乳计)。补氨后要充分搅拌均匀并盖好,防止氨挥发。最后装入胶乳运输桶 (罐)内,运至工厂加工处理。要求当天鲜胶乳当天运至工厂加工、处理。
胶池、胶桶、管道、运输车及胶罐等工具与设施要及时用清水清洗,以备次日使用,胶池应每天收胶前用氨水严格消毒,运输罐每周用氨水消毒一次。
2.鲜胶乳的处理
由割胶工或收胶站送来的鲜胶乳经过混合及过滤,进一步除去杂质和凝块后,流入澄清沉降池,澄清沉降时间不得少于2h。
澄清沉降池内的鲜胶乳要测定鲜胶乳的干胶含量和氨含量,参照GB/T8290、GB/T 8292规定的方法测定鲜胶乳的挥发脂肪酸值。
鲜胶乳在这一工序中的质量控制指标一般应为:
氨含量:0.02%~0.35%;
TT/Zn O含量:0.02%;
干胶含量:30%左右;
挥发脂肪酸值:≤0.10。
必要时,还应测定鲜胶乳游离钙镁的含量。当鲜胶乳游离钙镁的含量大于15mmol/kg时,应在鲜胶乳中加入适量可溶性磷酸盐溶液 (25%磷酸三钠水溶液或20%磷酸氢二铵水溶液),使游离钙镁的含量降至15mmol/kg以下,并让其静止反应2h以上,再进行离心加工。
加工完毕后,所有用具、设施等要彻底清洗干净,供下次使用,并且每星期用氨水消毒一次。
3.离心浓缩
(1)离心浓缩
经处理澄清后的鲜胶乳,通过管道引入调节池,再经调节池通过管道引入离心机进行离心分离。
根据鲜胶乳的处理量和浓缩胶乳的浓度要求选择调节管和调节螺丝。通常可采用较大的调节管与较短的调节螺丝配合或较小的调节管与较长的调节螺丝配合。
每台离心机的连续加工运转时间通常不应超过4h,如鲜胶乳的杂质含量高,稳定性较差,一般运转3h就要停机拆洗,以保证产品的质量。
离心机停机后,应按离心机的拆洗方法及时将离心机的转鼓拆洗干净,再按装合要求装好,不得将不同转鼓各部件装错,同一转鼓的部件也要按顺序装全,以免影响转鼓的动平衡,保证安全运转及分离效果。
(2)质量控制与要求
经离心浓缩的胶乳应及时按GB/T8290规定的方法取样及按GB/T8298、GB/T8299、GB/T8300和GB/T8292规定的方法测定总固体含量、干胶含量、氨含量和挥发脂肪酸值。在浓缩胶乳满罐 (池)时,其质量要求应控制为:干胶含量 (最小)为60.2%;总固体含量 (最大)为62.0%;氨含量 (最小)为0.65% (高氨)、0.35% (中氨)、0.20% (低氨);挥发脂肪酸值 (最大)为0.05%,以便贸易时使其质量符合GB/T 8289—2001的要求,否则应及时采取补救措施。
可采用连续加氨或大罐直接加氨的形式补氨。
4.积聚、检验
(1)积 聚
从离心机分离出来的浓缩胶乳经管道流入积聚罐 (池)[管道必须保持干净,积聚罐(池)在使用前应用浓氨水消毒一次],并补加液氨,使氨保存的浓缩胶乳的氨含量达到GB/T8289的要求后进行积聚。浓缩胶乳一般规定在积聚罐 (池)内贮存15d左右,如稳定性达不到要求,可适当加入浓度为10%的月桂酸铵溶液提高其机械稳定性。通常月桂酸铵用量不应超过0.06% (按浓缩胶乳计)。
在正常生产中,每罐 (池)要检验3~4次,即在浓缩胶乳装至1/3罐 (池)、1/2罐(池)、2/3罐 (池)及满罐 (池)时,都应搅拌均匀,按GB/T8290规定的方法取样,按GB/T8300、GB/T8298规定的方法测定氨含量和干胶含量。
对积聚罐 (池)中的浓缩胶乳应及时进行除泡,以减少凝块含量和结皮现象;积聚罐 (池)要保持密封,应定期检查浓缩胶乳,注意质量变化,及时调整质量指标和补足氨含量,每隔一段时间要搅拌,以防止上层结皮。
(2)检 验
每罐 (池)浓缩胶乳作为一批产品,每批浓缩胶乳都应搅拌均匀,按GB/T8290规定的方法取样,按GB/T8300、GB/T8298、GB/T8299和GB/T8292规定的方法测定氨含量、总固体含量、干胶含量和挥发脂肪酸值;必要时,还应按GB/T8301、GB/T8297、GB/T8293、GB/T8295、GB/T8296和GB/T8291规定的方法测定浓缩胶乳的机械稳定度、氢氧化钾值以及残渣、铜、锰和凝块含量。包装前浓缩胶乳的各项质量指标必须达到GB/T8289—2001的要求才能出厂。
5.包 装
采用容量为205L的全新钢桶或胶乳专用集装箱包装,也可用罐车装运。包装容器必须清洗干净 (必要时应用氨水消毒一次),包装前,积聚罐 (池)内的浓缩胶乳应搅拌均匀。包装时,应小心地将胶乳装好,必要时胶乳还应经粗筛过滤,不得带入任何杂物,并注意防止胶乳溢出容器外。外溢胶乳应收集重新加工。
6.标 志
每个包装上应标志注明下列项目:
——产品名称、执行标准、商标;
——产品产地;
——生产企业名称、详细地址、邮政编码及电话;
——批号;
——净重、毛重;
——生产日期;
——生产国 (对出口产品而言);
——到岸港/城镇 (对出口产品而言)。
7.贮存和运输
在积聚罐中贮存的浓缩胶乳经贮存、包装后,浓缩胶乳应保持在2~35℃中贮存,注意防晒并经常检查。搬运时应轻放慢滚,不得碰撞。
待运和运输途中应保持在2~35℃的范围之内,有遮盖,切忌暴晒。
三、生产设备及设施
胶乳运输罐、胶乳过滤筛、胶乳压送罐、空气压缩机、胶乳过滤缓冲池、胶乳澄清池、胶乳调节池、调节池浮子、调节池滤网、胶乳输送管道、胶乳分离机及备用转鼓、转鼓拆架、洗碟盘、浓缩胶乳与胶清管道、积聚罐 (池)、积聚罐 (池)搅拌机、贮氨罐、加氨管道及计量仪表等。
学习单元四 胶清橡胶的回收
鲜胶乳经过离心机后,分成浓缩胶乳和胶清两部分,浓缩胶乳约占鲜胶乳重的40%,胶清约占60%。
一、胶清的特点
胶清与鲜胶乳相比,主要有如下几个特点:
(1)干胶含量低。胶乳通过离心机后,因绝大部分橡胶都进入了浓缩胶乳,故排出的胶清含水量多,干胶含量低。这无论对浓缩法或凝固法回收胶清橡胶都带来了一定的困难。当然,胶清的浓度主要由离心机的调节管和调节螺丝来控制,如用凝固法回收胶清橡胶,一般将干胶含量控制在5%左右。
(2)非橡胶物质含量高。鲜胶乳中的非橡胶物质的相对密度几乎都比橡胶粒子的大,经过高速旋转的离心机作用,相对密度大的非橡胶物质绝大部分都跑到胶清里去了。据多次试验发现,胶清中的非橡胶物质含量约与其橡胶含量相等。因此,胶清中的蛋白质、丙酮溶物以及铜、锰等无机组分的含量都比鲜胶乳高得多。
(3)氨含量高。由于氨溶解于水,鲜胶乳离心分离后,其中大部分氨和水一起跑到胶清里,因此,从离心机排出的胶清的氨含量,一般都在0.25%以上,这对凝固法回收胶清橡胶将增加额外的费用和处理的麻烦。
(4)变异性大。鲜胶乳是生物合成的产物,本身的变异性就大,由它所得的胶清,因非橡胶物质含量更高,加上受处理条件的影响又大,不同批次的胶清,性质差异特别大。在处理胶清时必须充分注意此点。
(5)橡胶粒子的平均直径小。这是因为大粒子 (保护层的比例相对少)相对密度小,小胶粒 (保护层比例相对大)相对密度大,在离心力的作用下,由于相对密度的差异,较大的胶粒容易进入浓缩胶乳,故存留在胶清中的胶粒较小。
(6)容易腐败发臭。由于细菌比较重,鲜胶乳中的细菌在离心后多分布在胶清中,加上胶清含细菌需要的蛋白质等营养物质较多,故受细菌分解、破坏后很快产生不愉快的腐臭味。胶清不耐贮存,一般贮放到第二天就会发臭。因此,胶清应该及时处理,处理车间应距离浓缩胶乳车间较远,以免浓缩胶乳受发酵细菌感染,质量受到不必要的威胁。
二、胶清橡胶的回收方法
曾研究和试用的胶清橡胶回收方法很多,但目前采用的是加酸直接凝固而制成胶清颗粒胶。近年来,我国已生产锤磨造粒和挤压造粒、深层干燥的胶清颗粒胶。胶清颗粒胶具有效率高、成本低、节省劳动力等优点,很受生产部门欢迎。
1.工艺流程图
用胶清为原料制造颗粒胶的工艺流程图如下:
2.生产工艺控制与技术要求
(1)除 氨
为了节省凝固剂和使胶清容易凝固以及提高胶清橡胶的质量,一般均先将胶清的氨含量从0.25%以上降低至0.1%左右。胶清去氨的方法主要有自然通风和机械鼓风二种。第一种是让胶清在通风的地方流经一定的路途,借自然风力将氨驱除。这种除氨方法有受地形限制的局限性,而且除氨效果不够理想,一般还要与机械除氨法结合进行。第二种是利用鼓风机鼓风,将胶清吹成细雾状,增大胶清与空气的接触面积,促进氨的挥发,如果用两台鼓风机分两段吹风,就能使胶清氨含量顺利地降低至0.1%左右。
(2)凝 固
胶清干胶含量低,氨含量高,中和与凝固用酸量都多,为了降低生产成本,又不影响橡胶质量,一般多采用硫酸中和残氨,用甲酸使之凝固。硫酸的浓度为10%~15%,甲酸浓度为15%~20%。浓度太低,胶清凝固慢,凝块软;浓度过高,容易引起局部凝固。胶清因浓度低,乳清相大,故它的凝固适宜用酸量比鲜胶乳的高很多倍。如用甲酸,一般为干胶重的3.8%~4.0%。这个用酸范围还要根据季节、气候、氨含量的变化进行适当调整。另外,冬天胶清凝固很慢,有的工厂在胶清中加入0.03%~0.05%的肥皂或再在凝固用酸液中加入0.05% (对胶清重计)的氯化钙,(但氯化钙不能加在硫酸溶液中,因生成的硫酸钙溶解度很小),可使胶清凝固时间缩短一半左右,凝固用酸量减少25%。
凝固时,要求p H值控制在3.8~4.5的范围。生产实践证明,p H值小于3.8,凝块太硬;而p H值大于4.5,则凝固不完全。一般夏天要求控制p H高些,冬天则要求控制低些。为便于凝块的输送,要求凝固池高于压炼 (片)、造粒等机械设备。胶清凝固采用大池,也有采用长槽的。胶清凝固后,如遇凝块表面很快氧化变色时,可喷一层0.5%的亚硫酸氢钠溶液来防止。
(3)压炼、造粒
凝块先经压炼 (片)后才进行造粒,目的是除去一部分水分和增加凝块的硬度,以便造粒。
锤磨造粒法的凝块的压炼,目前有两种方法:第一种是绉片机压炼法,即第一台绉片机压一次后,随即用脚踩实,然后用第二台绉片机压二次,把凝块压成片状。将此胶片堆放在地板上或浸泡在大池中,以增加胶片的硬度,第二天进行锤磨造粒。第二种是洗涤机压炼法,即以平常三倍绉片机处理的凝块量,放入洗涤机中压炼2min左右,直至凝块压成团块状,当天锤磨造粒。实验表明,洗涤机压炼法,不但效率高,操作也比较方便,但锤磨造粒时需进一步改善,务使进料均匀。如采用挤压造粒法,凝块基本上不经过压炼即可造粒。
(4)干 燥
采用普通颗粒胶的干燥方法,通常用薄层、低温、适当加大风量、延长干燥时间的办法以利干透,一旦干透,就要立即出车,否则会降低胶清橡胶的质量。若鲜胶乳采用NH3+TT/Zn O复合体系保存时,更应注意此点,否则会引起胶清橡胶隐燃。
(5)包 装
按GB/T8082规定的方法进行。
需要特别强调的是,胶清颗粒胶仍然是胶清橡胶,不得混称标准胶。
(6)标 志
在胶包最大的一面,用黑色字体注明:胶清橡胶 (SCRG)以及级别、净重、生产厂名或代号、生产日期。
(7)贮存和运输
按GB/T8082规定的方法进行。
三、生产设备及设施
自然通风除氨或鼓风除氨,其他与胶乳标准胶设备一样。
【任务实施】
1.全班分组,小组咨询并讨论,制订工作方案,确定人员分工。
2.分析任务并完成表格。
(1)基于行业分析、岗位分析、工作过程要求,以小组为单位分析胶乳标准橡胶(SCRWF、SCR5)生产工艺典型工作任务 (见表1-1-11)。
表1-1-11 胶乳标准橡胶 (SCRWF、SCR5)产品加工技术
(2)操作:生产胶乳标准橡胶 (SCRWF、SCR5),根据工作岗位,完成下列任务(见表1-1-12)。
表1-1-12 根据工作岗位,完成任务
(3)基于行业分析、岗位分析、工作过程要求,以小组为单位分析凝胶标准橡胶生产工艺典型工作任务 (见表1-1-13)。
表1-1-13 凝胶标准橡胶产品加工技术
(4)操作:生产凝胶标准橡胶,根据工作岗位,完成下列任务 (见表1-1-14)。
表1-1-14 根据工作岗位,完成任务
(5)基于行业分析、岗位分析、工作过程要求,以小组为单位分析离心法浓缩胶乳生产工艺典型工作任务 (见表1-1-15)。
表1-1-15 离心法浓缩胶乳产品加工技术
(6)操作:生产离心法浓缩胶乳,根据工作岗位,完成下列任务 (见表1-1-16)。
表1-1-16 根据工作岗位,完成任务
3.小组完成表格并制作PPT汇报。
4.评价和反馈。
自己评价、同学评价、教师评价,权重为3∶3∶4(见表1-1-17)。
表1-1-17 任务完成评价表
5.评价标准。
分为优秀、合格和不合格三个标准 (见表1-1-18)。
表1-1-18 任务评价标准
续 表
【自测训练】
1.说说胶乳标准橡胶生产工艺及生产操作与质量控制要求。
2.说说凝胶标准橡胶生产工艺及生产操作与质量控制要求。
3.说说离心法浓缩胶乳生产工艺及生产操作与质量控制要求。
4.说说胶清橡胶回收方法。
5.参观并调查当地胶乳标准橡胶加工现状。试分析我国胶乳标准橡胶企业生产现状及主要存在的问题。
6.你认为完成本次任务,你们组存在的问题是什么?应该如何解决?
7.参观当地胶乳标准橡胶加工厂企业生产情况。
8.参观当地离心法浓缩胶乳加工厂企业生产情况。
【拓展知识】
学习单元一 恒黏橡胶 (SCRCV)生产工艺
一、工艺流程图
二、生产工艺控制与技术要求
1.胶乳的混合、稀释、凝固
胶乳混合、稀释、凝固操作时应注意的问题:
(1)从收胶站送来的经公称孔径为355μm的不锈钢筛网过滤的鲜胶乳,经称量、离心过滤沉降 (或250μm不锈钢筛网过滤)后直接放入混合池中,鲜胶乳要求达到最大限度的混合,搅拌均匀后,测定干胶含量。
(2)加水将鲜胶乳稀释至所要求的稀释浓度。通常适宜凝固浓度约在干胶含量为20%~25%的范围内,稀释浓度一般比凝固浓度高1.5~2.0个百分点。
(3)经加水稀释后的胶乳,测定氨含量。
(4)在稀释胶乳中加入用量为干胶重量的0.01%~0.03%的盐酸羟胺,搅拌均匀后静置30min。盐酸羟胺在加入胶乳前应配成2%~3%的稀溶液。
(5)胶乳凝固用酸量以纯酸计算。用甲酸时,用量为干胶重量的0.3%~0.5%。中和酸的用量应根据胶乳氨含量确定。总用酸量为凝固酸与中和酸之和。酸水在加入胶乳前应配成2%~5%的稀溶液。也可采用辅助生物凝固法。
(6)完成凝固操作后,应及时将混合池、流胶槽及其他用具,场地清洗干净。
(7)正常情况下,凝块熟化时间应达8h以上,一般不超过20h。
2.凝块的压薄、压绉、造粒
凝块压薄、压绉、造粒操作时应注意的问题:
(1)在进行凝块压薄操作前,往凝固槽中注水使厚凝块浮起;同时检查和调试好相应设备,保证所有设备处于良好的状态。设备运转正常后,调节好设备的喷水量,随即进行凝块压薄操作,必须保证压薄后的凝块厚度在5~8cm。
(2)压薄后的凝块经三台绉片机压绉除水除杂工序,要求造粒前的绉片厚度不超过5mm。绉片机组辊筒辊距控制:1号绉片机辊距一般为0.1~0.2mm,其他二台绉片机在保证最终绉片厚度与保证本机组同步运行的基础上进行调节。
(3)绉片经锤磨造粒机或撕裂机造粒后湿胶粒含水量 (以干基计)不应超过35%,且要求湿胶粒能全部接触到 (或浸入)隔离剂,以保证湿胶粒在装车时保持松散不黏结为宜。隔离剂为石灰水 (氢氧化钙悬浮液),其浓度为2.0%~5.0%。
(4)在使用干燥箱前应除净箱中的残留胶粒和杂物,然后再用清水冲洗。如果干燥箱中黏附较多的发黏橡胶,可将干燥箱 (组装式)拆开将其隔板和底隔板置于溶液浓度为5%的氢氧化钠溶液中浸泡12h后再刷洗干净。
(5)湿胶粒装箱时,装胶应均匀一致,装胶高度根据实际情况自定,一般情况为干燥后的胶块重量以一块或两块接近一个胶包标准重量为好。装车完毕后可适当喷水清除箱体外部的碎胶,但不允许喷淋箱体内的湿胶。
(6)造粒完毕,应继续用水冲洗设备2~3min,然后停机清洗场地。
3.干 燥
(1)装箱后的湿胶粒可适当放置让其滴水,但一般不可超过30min,即送入干燥器进行干燥。
(2)干燥过程中,要严格控制干燥温度和干燥时间。高温段热风进口温度控制在120~125℃;低温段热风进口温度控制在100℃左右;总干燥时间3.5~4h。
(3)燃油炉 (或其他类型烤胶炉)停火后,应继续抽风0.5h,充分利用余热和延长炉的寿命。
4.打 包
橡胶打包时应注意的问题:
(1)干燥后的橡胶应冷却至60℃以下,方可进行打包。
(2)打包前应检查胶块是否存在夹生胶,夹生过多时,不应打包,应重新干燥。
(3)胶包尺寸为:对于净重33.3kg(允许±0.5%)的胶包,其长为670mm、宽为880mm、高为200mm。对于净重35kg(允许±0.5%)的胶包,其长为680mm、宽为840mm、高为200mm。
5.产品检验
(1)组批、抽样、样品制备及检验
按NY/T734—2003中的规定进行。
(2)定 级
产品质量符合NB/T734—8081要求方可定级,不合格品不允许重新分为其他SCR级别,可根据检验室发出的检验报告书作为不合格品出售,但不得使用SCRCV的包装标志。
6.包装、标志、贮存与运输
(1)包 装
干燥后的恒黏橡胶应冷却至60℃以下,方可进行压包,然后按GB/T8082规定包装。
(2)标 志
每个包装上应标志注明下列项目:
——产品名称、执行标准、商标;
——产品产地;
——生产企业名称、详细地址、邮政编码及电话;
——批号;
——净重、毛重;
——生产日期;
——生产国 (对出口产品而言);
——到岸港或城镇 (对出口产品而言)。
(3)贮存和运输
贮存与运输按GB/T8082规定执行。
三、生产设备及设施
1.生产设备
250μm、355μm不锈钢筛网 (或胶乳离心过滤器)、胶乳搅拌器、胶乳干胶含量及氨含量测定全套设备、压薄机、绉片机组、造粒机及输送胶料辅助设备、清水泵及辅助设备、干燥车、燃油炉 (或各类烤胶炉)及燃油辅助设备、风机及输送风辅助设备、推进器、吊车、割包机 (或刀)、配电盘、打包机、样品检验全套设备。
2.生产设施
胶乳收集池、胶乳混合池、凝固槽、凝块过渡池、干燥车过渡转盘及轨道、干燥柜及进风排汽辅助设施、包装车间防湿地板。
学习单元二 浅色橡胶 (SCRCV)生产工艺
一、工艺流程图
二、生产工艺控制与技术要求
1.胶乳的收集
(1)胶乳收集基本流程
选用氨 (与硼酸并用)作保存剂→鲜胶乳→检验分级→去除凝块杂物→过滤→称量→贮胶→运输→制胶。
(2)胶乳收集的基本要求
①收胶员要熟悉操作方法和胶乳早期保存的要求,了解各主要橡胶品系的胶乳特性,做好胶乳的早期保存工作,防止胶乳变质、早凝。
②生产浅色标准橡胶应选用生胶颜色较浅的胶树品系(如PB86、RRIM600等)的优质胶乳,以保证所生产的浅色橡胶的颜色指数符合GB/T14796所规定的颜色指数的要求。
③收胶站所有与胶乳接触的用具、容器应保持清洁,每次用后应立即用清水冲洗干净,并应定期用0.5%的碱性甲醛溶液消毒。
④一般选用氨 (与硼酸并用)作鲜胶乳的早期保存剂,氨用量应不大于0.04%,用量过多将导致产品的颜色加深,并在收胶站加氨。
开始收胶时,应预先在收胶池 (罐)内加入一些氨水 (或硼酸溶液),并在收胶完后,按胶乳实际数量补加鲜胶乳的氨含量至0.04%(或硼酸含量至0.1%)。保存时间不应大于8h。
⑤收胶时,应严格检查胶乳的质量,对变质胶乳务必分开处理。
⑥去除胶乳中的凝块和杂物,然后用40目不锈钢筛网过滤,过滤时不准敲打或用手擦筛,经过滤的胶乳称重后倒入贮胶池 (罐)中。
⑦收胶员在胶乳未发运完毕前,不得离开岗位,应随时观察胶乳的质量情况,发现胶乳有变质趋向时,尽快采取措施进行处理后,及时发运。
⑧发运单应填写胶乳的数量、质量、保存剂含量、变质胶乳的数量、发运时间等有关情况。
2.鲜胶乳的净化、混合、稀释
鲜胶乳净化、混合、稀释应注意的问题:
(1)严格检查进厂胶乳质量。变质胶乳、长流胶乳或雨冲胶乳等,不能用于生产浅色标准橡胶 (割胶工人直接送厂的鲜胶乳,按收胶站的操作要求进行处理)。
(2)进厂胶乳应经离心分离器或250μm(60目)筛网过滤,除去泥沙等杂质,发现分离或过滤不理想时,应立即检查分离器或过滤器是否正常,确保浅色标准橡胶的杂质含量低于0.05%。
(3)制胶用水应符合浅色标准橡胶生产水质的要求。
(4)净化后的胶乳流入混合池达到一定的数量时,应搅拌均匀,取样后快速测定干胶含量。然后加入水将胶乳稀释至所要求的浓度,根据不同的造粒方法、物候期和季节等情况,选择适宜凝固浓度约在干胶含量为18%~22%的范围。
在加水稀释的同时,加入焦亚硫酸钠作抗氧剂。加入方法一般是先配制成5%~10%溶液,然后与水 (总稀释用水量包括抗氧化剂溶液)一起加到胶乳中搅拌均匀,焦亚硫酸钠用量不应超过干胶量的0.05%。如使用二氯化锡时,先溶于酸水中,在胶乳凝固加酸时,与酸水一起加到胶乳中,其用量不应超过干胶重量的0.02%。
(5)经加水稀释后的胶乳,应取样测定其氨含量。
(6)稀释后的胶乳应在混合池中静置5~10min,以使微细的泥沙沉降池底,然后才将胶乳放入凝固槽。
(7)混合池底部的胶乳,含杂质多,应重新进行净化处理。
3.凝 固
胶乳凝固应注意的问题:
(1)凝固酸的用量以纯酸计算。采用甲酸作凝固剂时,用量为干胶重量的0.3%~0.4%。中和酸的用量应根据胶乳氨含量确定。总用酸量为凝固酸与中和酸之和。用酸度计控制用酸量时,p H值应在4.8~5.0范围内。
(2)配制凝固稀酸的用水应符合质量要求,采用 “并流加酸”凝固时,凝固稀酸的浓度应依据 “并流加酸”方法中对应的酸水池的大小和高度而决定。采用其他凝固法时可根据生产中的实际情况,将醋酸配成约为5%,甲酸约为3%的稀溶液。
(3)完成凝固操作后,应及时将混合池、流胶槽及其他用具、场地清洗干净。
(4)正常情况下,凝块熟化时间要4h以上,进行压薄脱水造粒不应超过20h。
(5)对于快速凝固法,可根据工艺需要自定。
4.造 粒
凝块造粒时应注意的问题:
(1)造粒前应放入符合质量要求的用水将凝块浮起。
(2)生产前,应认真检查和调试好各种设备,保证所有设备处于良好的状态。
(3)设备运转正常后,应用水冲洗与凝块接触的部位,调节好设备的喷水量,随即进料压薄、压皱脱水、造粒。
(4)进入锤磨机前,经脱水机压皱的皱片厚度不应超过6mm。造粒后湿胶粒的含水量 (以干基计),用锤磨法的不应超过35%,用挤压法的不应超过40%。
(5)装载湿胶粒的干燥车或连续干燥机的载胶链板,每次使用前,应用清水冲洗,干燥后的残留胶粒和杂物必须清除干净。
(6)湿胶粒装入干燥车或连续干燥机的载胶链板时,不应捏压成团。装胶高度应均匀一致,装车完毕可适当喷淋清水,以除残酸和乳清物质。
(7)造粒完毕,应继续用水冲洗设备2~3min,然后停机清洗场地。对散落地面的胶粒,清洗干净后作为普通胶乳标准胶处理。
5.干 燥
橡胶干燥时应注意的问题:
(1)湿胶粒喷洒清水后,可适当放置滴水,但不应超过30min,即送入干燥设备进行干燥。
(2)每次干燥过程中,应严格执行干燥设备使用的操作规程,保证生产的安全进行。根据火炉油料燃烧情况,调节适当的油量与气量比,做到燃油雾化良好,燃烧完全 (即无烟出现)。
(3)要严格控制干燥温度和时间。对使用单元房或洞道式半连续干燥柜的,进口热风温度一般不应超过105℃,干燥时间一般不应超过5h;使用连续干燥机的,进口热风温度一般不应超过110℃,干燥时间一般不超过3h。
(4)燃油炉停火后,应继续抽风0.5~1h,充分利用余热和延长燃油炉的寿命。干燥设备使用的密封胶片,应及时更换。干燥后的胶粒,应及时移出干燥柜进行冷却,避免橡胶过度受热。
6.打 包
橡胶打包时应注意的问题:
(1)干燥后的橡胶应冷却至60℃以下,方可进行打包。
(2)打包前应检查胶块是否存在夹生胶,夹生过多时,不应打包,应重新干燥。
(3)胶包尺寸为:对于净重33.3kg(允许±0.5%)的胶包,其长为670mm、宽为880mm、高为200mm。对于净重35kg(允许±0.5%)的胶包,其长为680mm、宽为840mm、高为200mm。
7.产品检验
(1)组批、抽样、样品制备及检验
按NY/T734—2003中的规定进行。
(2)定 级
产品质量符合NB/T734—8081要求方可定级,不合格品不允许重新分为其他SCR级别,可根据检验室发出的检验报告书作为不合格品出售,但不得使用SCRCV的包装标志。
8.包装、标志、贮存与运输
(1)包 装
干燥后的浅色橡胶应冷却至60℃以下,方可进行压包,然后按GB/T8082规定包装。
(2)标 志
每个包装上应标志注明下列项目:
——产品名称、执行标准、商标;
——产品产地;
——生产企业名称、详细地址、邮政编码及电话;
——批号;
——净重、毛重;
——生产日期;
——生产国 (对出口产品而言);
——到岸港或城镇 (对出口产品而言)。
(3)贮存和运输
贮存与运输按GB/T8082规定执行。
三、生产设备及设施
1.生产设备
250μm、355μm不锈钢筛网 (或胶乳离心过滤器)、胶乳搅拌器、胶乳干胶含量及氨含量测定全套设备、压薄机、绉片机组、造粒机及输送胶料辅助设备、清水泵及辅助设备、干燥车、燃油炉 (或各类烤胶炉)及燃油辅助设备、风机及输送风辅助设备、推进器、吊车、割包机 (或刀)、配电盘、打包机、样品检验全套设备。
2.生产设施
胶乳收集池、胶乳混合池、凝固槽、凝块过渡池、干燥车过渡转盘及轨道、干燥柜及进风排汽辅助设施、包装车间防湿地板。
学习单元三 子午线轮胎胶生产工艺
一、工艺流程图
二、生产工艺控制与技术要求
1.胶乳的收集
(1)鲜胶乳的收集
①鲜胶乳的收集
鲜胶乳→检验→过滤→称量→存放。
②胶乳收集的基本要求
a.收胶站开始收胶时,应预先在收胶池内加入一定氨水,收胶完毕,按胶乳实际数量补加氨量并控制在0.05% (质量分数)以内。如条件允许,应尽量不加氨或少加氨。在收胶站或林段凝固的胶乳应尽量不加氨。
b.收胶时应严格检查胶乳的质量。先捞除胶乳中的凝块和杂物,然后用孔径355μm (40目)不锈钢筛网过滤,过滤后称量并倒入贮胶池中。已变质胶乳可单独让其自然凝固后,再送往胶厂加工。
(2)胶园凝块的收集
①割胶工人当天应把新鲜的胶园凝块及时从林段收回,送收胶站分类放置。
②收胶员应将收集到的胶园凝块及时送往胶厂。
③因特殊情况不能及时送往胶厂的胶园凝块,必须置于阴凉处停放,防止太阳曝晒而氧化变质,氧化变质的胶园凝块不宜用来生产子午线轮胎橡胶。
④在林段或收胶站的人工处理胶团,也应及时送往胶厂。
2.鲜胶乳的处理
鲜胶乳处理注意事项:
(1)进厂胶乳应经离心沉降器或用孔径250μm(60目)不锈钢筛网过滤,除去泥沙杂质。
(2)经过净化的胶乳流入混合池混合,达到一定数量时,应搅拌均匀,取搅拌均匀的胶乳测定干胶含量,然后加入符合质量要求的清洁用水或乳清将胶乳稀释,要求凝固浓度一般不低于质量分数22%。在不影响工艺操作的前提下,应尽量采用原胶乳浓度凝固。
注:胶园凝块进厂后,按种类分开贮放,并清除胶园凝块中的石块、金属碎屑、塑料袋、布片、树皮、木屑等硬物。对已经氧化发黏的胶料、泥胶、胶丝、胶线不宜用于生产子午线轮胎橡胶。
3.胶乳凝固
胶乳凝固应注意的问题:
(1)鲜胶乳可在林段或收胶站进行原浓度自然凝固或辅助生物凝固。
(2)鲜胶乳在工厂进行辅助生物凝固时,应提前将凝固用料备好。凝固剂用量质量分数为0.5%~1.0%,辅料质量分数为10%~15%。
(3)凝固熟化时间一般在16h以上、24h以内。
(4)完成凝固操作后,应及时将混合池、流胶槽及其他用具、场地清洗干净。
4.湿胶料的压绉、混合、造粒
湿胶料压绉、混合、造粒应注意的问题:
(1)投料前应认真检查和调试好各种设备,保证所有设备处于良好状态。
(2)生产时,认真调节好绉片机组与锤磨机的同步配合,造粒后湿胶粒的含水量不应超过质量分数35% (干基)。
(3)生产过程中绉片机组辊筒辊距应经常检查,一般情况下,1号绉片机辊筒辊距为0.1mm左右,2号绉片机辊筒辊距为0.05mm左右,3号绉片机辊筒辊距为0.02mm左右。同时各绉片机组辊筒辊距应控制在机组与锤磨机同步运行为原则。
(4)装载湿胶粒的干燥车在每次使用前,应认真清除残留胶粒、杂物,并用水冲洗干净。
(5)造粒完毕,应继续用清水冲洗干净设备,然后停机,并清洗场地。对散落地面的胶粒应清洗干净后一并装入待干燥的胶粒中。
5.干 燥
橡胶干燥应注意的问题:
(1)干燥温度及时间的控制:干燥房或洞道式干燥柜的进口热风温度不应超过120℃,干燥时间不应超过4h。浅层连续干燥机的进口热风温度不应超过125℃,干燥时间不应超过3h。
(2)干透的胶粒要及时移出干燥柜,抽风冷却至60℃以下。
6.打 包
橡胶打包时应注意的问题:
(1)干燥后的橡胶应冷却至60℃以下,方可进行打包。
(2)打包前应检查胶块是否存在夹生胶,夹生过多时,不应打包,应重新干燥。
(3)胶包尺寸为:对于净重33.3kg(允许±0.5%)的胶包,其长为670mm、宽为880mm、高为200mm。对于净重35kg(允许±0.5%)的胶包,其长为680mm、宽为840mm、高为200mm。
7.质量控制要求
(1)原料及半成品检验
①鲜胶乳凝固前氨含量应控制在0.03% (质量分数)以内。
②胶园凝块、人工处理胶团含胶量不应少于质量分数50%,杂质含量太高的胶园凝块和人工处理胶团不宜用来生产子午线轮胎橡胶。
③胶园凝块、人工处理胶团经压绉后应经常抽检。造粒前绉片的杂质含量不应超过质量分数0.1%。
(2)门尼黏度的调控
子午线轮胎橡胶干燥后,门尼黏度应在83±10范围内 (条件许可时控制在83±5的范围内),超过上述范围可采取如下调控措施:
①采用调整鲜胶乳生物凝固凝块与胶园凝块掺合比例的方法;
②采用调整生物凝固辅料的方法;
③采用化学调控的方法:用盐酸羟胺作橡胶门尼黏度调节剂,盐酸羟胺的最高用量应控制在质量分数0.1%以内,实际用量应根据生产需要确定。盐酸羟胺可以在胶乳凝固前配成质量分数为5%~10%的溶液加入,也可以配成质量分数为0.5%~1.0%溶液直接喷淋干燥箱中待干燥的胶粒。
8.成品检验
(1)质量指标
按NY/T459规定的要求执行。
(2)检 验
按NY/T459中的规定进行。
(3)包装、标志、贮存与运输
按NY/T459的规定执行。
三、生产设备及设施
胶乳运输罐、胶乳过滤筛、胶乳收集池、离心沉降器、胶乳混合池、发酵罐、胶乳凝固槽、压薄机、凝块池、绉片机、锤磨机 (或撕裂机)、输送带 (或胶粒泵及震动下料筛)、干燥车、渡车 (或转盘)、推进器、干燥柜、供热设备 (包括燃油炉、燃油器、风机、供热管、压力式温度计等)及打包机。
【拓展训练】
1.说说恒黏胶生产工艺及生产操作与质量控制要求。
2.说说浅色胶生产工艺及生产操作与质量控制要求。
3.说说子午线轮胎胶生产工艺及生产操作与质量控制要求。
【模块小结】
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