Способ выделения синтетических каучуков из латексов
Изобретение относится к получению эмульсионных синтетических каучуков. Способ выделения осуществляют по каскадной схеме, включающей аппараты коагуляции и промывной аппарат, в кислой среде введением органического аминного коагулянта и антиагломератора, выбранного из группы: СаСl2, MgCl2, бишофит, при подаче антиагломератора в зону пульпы - в верхнюю часть первого аппарата коагуляции или во второй аппарат коагуляции и/или в промывной аппарат до его концентрации в аппарате подачи 0,004-0,200 мас.%, гидроксида натрия или калия или карбоната натрия в промывной аппарат до рН промывной воды 4-8; в случае подачи антиагломератора в первый или во второй аппарат коагуляции или в промывной аппарат возможно дополнительное введение в промывной аппарат NaC1 до его концентрации в промывной воде 0,004-0,200 мас.%. Изобретение позволяет повысить технологичность и производительность процесса бессолевого выделения синтетических каучуков, стандартизировать качественные показатели каучуков по содержанию мыл органических кислот и скорости вулканизации. 1 табл.
Изобретение относится к области выделения синтетических каучуков из латексов и может быть использовано в производстве синтетических каучуков эмульсионной полимеризации.
Наиболее распространенным способом выделения каучуков из латексов до настоящего времени остается коагуляция электролитами, в частности хлоридом натрия и серной кислотой, причем коагуляцию осуществляют по каскадной схеме, включающей три аппарата коагуляции, с подачей в первый аппарат каскада хлорида натрия и возвратного серума, а во второй и третий аппарат каскада серной кислоты и возвратного серума (П.А. Кирпичников, Л.А. Аверко-Антонович, Ю. О. Аверко-Антонович. Химия и технология синтетического каучука. Химия. Ленинградское отделение. 1970, с. 395-399, 402-403). В зависимости от природы применяемого при получении каучука эмульгатора и от типа каучука расход хлорида натрия на коагуляцию составляет 190-250 кг на 1 т выделяемого каучука. Хлорид натрия практически полностью переходит в сточные воды, что затрудняет работу биологических очистных сооружений, угнетая микрофлору аэротенков. Физико-химические методы извлечения солей из сточных вод трудоемки и дорогостоящи, в связи с чем не получили промышленного применения. Так, на крупных заводах, производящих каучуки эмульсионной полимеризации, ежегодно сбрасывается 20-30 тыс. тонн хлорида натрия в пресные водоемы, что приводит к безвозвратной потере значительных количеств ценного сырья - хлорида натрия, а также происходит необратимое засоление пресных водоемов, изменяющее их биоценоз, что ведет к ухудшению экологического состояния таких пресных водоемов, как Воронежское водохранилище, рек Волга, Иртыш, Белая и др. Таким образом, стадия выделения синтетических каучуков из латексов является наиболее проблематичной с точки зрения экологии. Кроме того, при выделении синтетических каучуков из латексов большим количеством хлорида натрия возникают технологические и экономические проблемы - получается много пылевидной крошки, что затрудняет процесс ее промывки и сушки и, помимо значительных потерь каучука в виде такой крошки с промывными водами, велика доля некондиционного по содержанию влаги каучука. Изложенные выше экологические, технологические и экономические проблемы, возникающие при выделении каучуков хлоридом натрия, делают весьма актуальной разработку способов бессолевого выделения каучуков из латексов. Так, известен способ выделения синтетических каучуков действием органического коагулянта, в качестве которого используют щелочные растворы растительных протеинов, полученных из соевой, пшеничной, арахисовой муки, подсолнечника, и полиэтиленполиамин (выложенная заявка Франции 240138, МПК С 08 F 6/22, опубл. 1981). К недостаткам известных способов относятся: сложность технологии приготовления щелочных растворов аминных коагулянтов из соевой, пшеничной, арахисовой муки, подсолнечника, требующей применения специального оборудования, поскольку указанные коагулянты образуют трудноразделяемые суспензии; снижение эффективности действия щелочных растворов коагулянтов в процессе их хранения; использование для получения коагулянтов ценных пищевых и кормовых продуктов. Известен способ выделения синтетических диеновых каучуков из латексов действием белкового коагулянта - продукта щелочного или кислотного гидролиза шквары от производства мездрового клея или смеси шквары с мездрой (коагулянты ВМС-100 и ВМС-100А) при содержании в гидролизате 0,5-15,0 маc.% карбоксильных групп (а.с. СССР 1131883, МПК С 08 С 1/15, приоритет 24.12.82, опубл. 30.12.84. Бюл. 48). Используемый в известном способе гидролизат обладает высокой коагулирующей способностью. Известен также способ выделения синтетических каучуков из латексов под действием органического коагулянта - полигексаметиленгуанидингидрохлорида с приведенной вязкостью его 5%-ного водного раствора при 20oС 0,02-0,10 см3/г, применяемого в количестве 0,01-2,00 маc.% на каучук (патент РФ 1700007, МПК С 08 С 1/15, приоритет 02.04.89, опубл. 23.12.91. Бюл. 47). Полигексаметиленгуанидингидрохлорид (метацид) обладает высокой коагулирующей эффективностью, приготовление его растворов не вызывает затруднений, т.к. он является водорастворимым продуктом, в процессе хранения коагулирующая активность его растворов не снижается. Известен способ выделения эмульсионного каучука из латекса под действием органического коагулянта - продукта конденсации фенола и/или его замещенных с гексаметилентетрамином и аминоспиртом общей формулы

- в качестве антиагломератора кальций хлористый технический по ГОСТ 450-77, магний хлористый по ГОСТ 4209-77, магний хлористый технический (бишофит) по ГОСТ 7759-73, натрий хлористый по ГОСТ 13830-84, очищенный кальцинированной содой в соответствии с технологическим регламентом на производство серийных каучуков по методике, опубликованной в литературе (М.А. Рабинерзон, А. Е. Калаус, В.Н. Береснев и др. Разработка условий коагуляции латексов, содержащих некаль и мыла карбоновых кислот, хлористым натрием с рециклом серума. Каучук и резина. Госхимиздат. М., 1961 г., 4, с.18-19); натрий хлористый (поваренная соль) для промышленного потребления по ГСТУ 18.03-95 с массовой долей кальций-иона 0,50-1,10% и магний-иона 0,05-1,60% в пересчете на хлорид кальция и хлорид магния - 1,4-3,1% и 0,2-6,3% соответственно;
- натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, калия гидроокись по ГОСТ 24363-80, карбонат натрия по ГОСТ 510085-85 "Сода кальцинированная техническая". Концентрацию антиагломераторов - хлоридов кальция, магния и бишофита в возвратном серуме и промывной воде определяют методом комплексо-метрического титрования трилоном "Б" (динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты) ионов магния и кальция в щелочной среде в присутствии индикатора хрома темно-синего (ГОСТ 4151-72. Вода питьевая. Метод определения общей жесткости). Концентрацию хлорида натрия в промывной воде определяют титрованием по Фольгарду (У.Дж. Уильямс. Определение анионов. М.: Химия, 1982 г., с. 294-296). Массовое содержание мыл органических кислот в каучуке определяют по методике, приведенной в ГОСТ 19816.1-74 "Каучук бутадиен-стирольный. Определение содержания органических кислот и их мыл."
Содержание влаги в крошке каучука после отжимных машин (экспеллер) и после сушильных агрегатов определяют как потери массы при сушке по ГОСТ 19338-90 (СТ СЭВ 1694) "Каучук синтетический, метод определения потери массы при сушке."
Скорость вулканизации определяют в соответствии с НТД на конкретную марку каучука (ГОСТ, ТУ). Пример 1
Подача антиагломератора в верхнюю часть первого аппарата каскада коагуляции - в зону пульпы. а) Выделение маслонаполненного бутадиен-стирольного каучука СКС-30АРКМ-15, синтезированного с использованием смеси эмульгаторов, состоящей из калиевого мыла диспропорционированной канифоли (КМДК) и калиевого мыла синтетических жирных кислот (КМСЖК) в массовом соотношении 4,1:1,5, с применением в качестве органического аминного коагулянта белкового гидролизата коллагена с содержанием 0,7-20,0 мас.% карбоксильных групп и антиагломератора хлорида магния, подаваемого в верхнюю часть первого аппарата каскада коагуляции (в зону пульпы) до концентрации антиагломератора в серуме 0,004 маc.%, и одновременно в промывной аппарат дополнительно вводят гидроксид натрия до рН промывной воды 4 ед. Осуществляют следующий порядок пуска и работы промышленного каскада коагуляции в непрерывном режиме. В первый аппарат каскада коагуляции объемом 12,5 м3, снабженный мешалкой, подают искусственный серум со скоростью 30 м3/ч, состоящий из мягченной воды, подкисленной 1%-ным водным раствором серной кислоты до рН 2,0-2,5, по опуску в нижнюю часть аппарата на уровне мешалки подают 2,5%-ный водный раствор коагулянта со скоростью 1 м3/ч; через 5 мин. после подачи раствора коагулянта включают подачу масляно-латексной эмульсии с массовым содержанием сухого вещества 20% со скоростью 17,5 м3/ч (3,5 тонны маслонаполненного каучука в час) по указанному выше опуску; затем начинают подачу 1%-ного водного раствора антиагломератора - хлорида магния в верхнюю часть первого аппарата каскада коагуляции в зону образовавшейся крошки (в зону пульпы) около перетока между первым и вторым аппаратами каскада до концентрации антиагломератора в аппарате 0,004 мас.%. Одновременно снижают подачу 2,5%-ного водного раствора коагулянта до 0,5 3/ч (3,5 кг коагулянта на 1 тонну каучука). После коагуляции полученная пульпа из первого аппарата каскада коагуляции по перетоку поступает во второй такой же аппарат для вызревания крошки каучука, которую далее промывают водой в промывном аппарате. В промывной аппарат непрерывно подают 2%-ный водный раствор гидроксида натрия до рН промывной воды 4,0 ед. Затем крошку каучука отжимают от воды и сушат в соответствии с технологическим регламентом на производство серийного каучука. Каскад коагуляции в указанном режиме работает устойчиво, с заданной нагрузкой, происходит полная коагуляция латекса, о чем свидетельствует прозрачность серума, отделяемого от крошки каучука по окончании процесса коагуляции; получают хорошо сформированную, нелипкую, однородную по размеру крошку, о чем свидетельствует отсутствие каучуковой пыли и комков, не наблюдается зарастания коагулюмом оборудования, а также перетока между аппаратами каскада коагуляции; крошка легко поддается отжиму в экспеллере, транспортировке пневмотранспортером, хорошо сушится в сушильных агрегатах (содержание остаточной влаги после сушки соответствует нормативному показателю), без осложнений прессуется. Массовое содержание влаги в крошке каучука после отжимных машин (экспеллер) составляет 7% (при норме по технологическому регламенту не более 15%), после сушки - 0,23% (норма не более 0,35 маc.% в соответствии с ГОСТ-11138-78 "Каучуки синтетические бутадиен-метил-стирольный СКМС-30АРКМ-15 и бутадиен-стирольный СКС-30АРКМ-15"). Массовое содержание мыл органических кислот в каучуке составляет 0,05%, что соответствует требованиям ГОСТ-11138-78 (норма не более 0,25%). Оптимальное время вулканизации, необходимое для достижения нормативных физико-механических показателей каучука, составляет 80 мин, что соответствует требованиям НТД (60 или 80 мин по ГОСТ 11138-78, п. 4.3.1.2., с. 9). Условия осуществления способа по примеру 1а и полученные результаты представлены в таблице. б) Выделение маслонаполненного бутадиен-метил-стирольного каучука СКМС-30АРКМ-27, синтезированного с использованием смеси эмульгаторов, состоящей из калиевого мыла диспропорционированной талловой канифоли (КМДТК) и калиевого мыла диспропорционированного таллового масла (КМДТМ) с массовым соотношением смоляных и жирных кислот 4,1:1,5 с применением органического аминного коагулянта ВМС-100 и антиагломератора - бишофита, подаваемого в верхнюю часть первого аппарата каскада коагуляции в зону пульпы до его концентрации в серуме 0,05 маc.%, и одновременно в промывной аппарат дополнительно вводят карбонат натрия до рН промывной воды 5 ед. Порядок пуска и работу промышленного каскада коагуляции в непрерывном режиме осуществляют по пункту а) настоящего примера. Каскад коагуляции в указанном режиме работает устойчиво, с заданной нагрузкой, происходит полная коагуляция латекса, о чем свидетельствует прозрачность серума, отделяемого от крошки каучука по окончании процесса коагуляции; получают хорошо сформированную, нелипкую, однородную по размеру крошку, о чем свидетельствует отсутствие каучуковой пыли и комков, не наблюдается зарастания коагулюмом оборудования, а также перетока между аппаратами каскада коагуляции; крошка легко поддается отжиму в экспеллере, транспортировке пневмотранспортером, хорошо сушится в сушильных агрегатах (содержание влаги после сушки соответствует нормативному показателю), без осложнений прессуется. Массовое содержание влаги в крошке каучука после отжимных машин (экспеллер) составляет 7% (при норме по технологическому регламенту не более 15%), после сушки - 0,20% (норма не более 0,35% в соответствии с ГОСТ 15628-79 "Каучуки синтетические бутадиен-метил-стирольный СКС-30АРКМ-27 и бутадиен-стирольный СКМС-30АРКМ-27). Массовая доля мыл органических кислот в каучуке составляет 0,07%, что соответствует требованиям ГОСТ 15628-79 (норма не более 0,15%). Оптимальное время вулканизации, необходимое для достижения нормативных физико-механических показателей каучука, составляет 80 мин, что соответствует нормам НТД (60-80 мин по ГОСТ 15628-79, п. 4.3.1.2., с. 8)
Условия осуществления способа по примеру 1б и полученные результаты представлены в таблице. в) Выделение безмасляного бутадиен-стирольного каучука СКС-30АРК, синтезированного с использованием смеси эмульгаторов - калиевого мыла диспропорционированной талловой канифоли (КМДТК) и калиевого мыла диспропорционированного таллового масла (КМДТМ) с массовом соотношением смоляных и жирных кислот 4,8:0,6, с применением органического аминного коагулянта "Белкозин" и антиагломератора хлорида кальция, подаваемого в верхнюю часть первого аппарата коагуляции в зону пульпы до его концентрации в серуме в аппарате 0,200 маc.%, и одновременно в промывной аппарат дополнительно вводят гидроксид калия до рН промывной воды 8 ед. Пуск каскада коагуляции, а также подачу в первый аппарат каскада подкисленного серума, латекса с массовым содержанием сухого вещества 20,3%, водных растворов коагулянта, антиагломератора и подачу водного раствора карбоната натрия в промывной аппарат осуществляют по пункту а) настоящего примера. Каскад коагуляции в указанном режиме работает с заданной нагрузкой, коагуляция полная, серум прозрачный. Образованная крошка каучука хорошо сформирована, нелипкая, однородная по размеру, не наблюдается зарастания коагулюмом оборудования, включая перетоки между аппаратами каскада. Крошка легко поддается отжиму в экспеллере, транспортировке пневмотранспортером, хорошо сушится в сушильных аппаратах (содержание влаги в каучуке соответствует нормативному показателю), без осложнений прессуется. Массовое содержание влаги в крошке каучука после отжимных машин (экспеллер) составляет 6,5% (при норме по технологическому регламенту не более 15%), после сушки - 0,22% (норма не более 0,35% в соответствии с ГОСТ 15627-79 "Каучуки синтетические бутадиен-метилстирольный СКМС-30АРК и бутадиен-стирольный СКС-30АРК"). Массовая доля мыл органических кислот в каучуке составляет 0,12%, что соответствует требованиям ГОСТ 15627-79 (норма не более 0,15%). Оптимальное время вулканизации, необходимое для достижения нормативных физико-механических показателей каучука, составляет 80 мин, что соответствует нормам НТД (60 или 80 мин по ГОСТ 15627-79 п.4.3.2.2, с.6.). Условия осуществления способа по примеру 1в и полученные результаты представлены в таблице. Пример 2
Подача антиагломератора во второй аппарат каскада коагуляции
а) Выделение маслонаполненного бутадиен-стирольного каучука СКС-30АРКМ-15, синтезированного с использованием смеси эмульгаторов - калиевого мыла диспропорционированной талловой канифоли (КМДТК) и калиевого мыла диспропорционированного таллового масла (КМДТМ) с массовым соотношением смоляных и жирных кислот 4,1:1,5, с применением органического аминного коагулянта ВМС-100А и антиагломератора - хлорида кальция, с подачей антиагломератора в зону пульпы во второй аппарат каскада коагуляции. Пуск каскада коагуляции, подачу в первый аппарат каскада подкисленного серума, масляно-латексной эмульсии с массовым содержанием сухого вещества 19,9% и раствора коагулянта осуществляют по примеру 1а описания. Водный раствор антиагломератора - хлорида кальция подают в зону пульпы во второй аппарат каскада коагуляции до концентрации антиагломератора в серуме в аппарате 0,004 маc.%. Одновременно в промывной аппарат непрерывно подают 2%-ный водный раствор карбоната натрия до рН промывной воды 4 ед. Каскад коагуляции в указанном непрерывном режиме работает с заданной нагрузкой, коагуляция полная, серум прозрачный. Образованная крошка каучука хорошо сформирована, нелипкая, однородная по размеру, не наблюдается зарастания оборудования коагулюмом, не забиваются перетоки между аппаратами каскада. Крошка легко поддается отжиму в экспеллере, транспортировке пневмотранспортером, хорошо сушится в сушильных агрегатах, без осложнений прессуется. Массовое содержание влаги в крошке каучука после отжимных машин составляет 7% (при норме по технологическому регламенту не более 15%), после сушки - 0,18% (норма не более 0,35% в соответствии с ГОСТ 11138-78 "Каучуки синтетические бутадиен-метил-стирольный СКМС-30АРКМ-15 и бутадиен-стирольный СКС-30АРКМ-15"). Массовая доля мыл органических кислот в каучуке составляет 0,1%, что соответствует требованиям ГОСТ 11138-78 (норма не более 0,25%). Оптимальное время вулканизации, необходимое для достижения нормативных физико-механических показателей каучука, составляет 80 мин, что соответствует нормам НТД (60 или 80 мин по ГОСТ 11138-78, п. 4.3.1.2, с.9). Условия осуществления способа по примеру 2а и полученные результаты представлены в таблице. б) Выделение безмасляного бутадиен-стирольного каучука СКС-30АРКПН, синтезированного с использованием смеси эмульгаторов - калиевого мыла диспропорционированной канифоли (КМДК) и калиевого мыла синтетических и жирных кислот (КМСЖК) в массовом соотношении 4,1:1,5, с применением органического аминного коагулянта метацида и антиагломератора - хлорида магния с подачей его в зону пульпы во второй аппарат каскада коагуляции. Пуск каскада коагуляции, подачу в первый аппарат каскада коагуляции подкисленного серума, латекса с массовым содержанием сухого вещества 21,0% и раствора коагулянта осуществляют по примеру 1а описания. Водный раствор антиагломератора хлорида магния подают в зону пульпы во второй аппарат каскада коагуляции до концентрации антиагломератора в аппарате 0,05 маc.%. В промывной аппарат непрерывно подают 2%-ный водный раствор гидроксида калия до рН промывной воды 5 ед. Каскад коагуляции в указанном непрерывном режиме работает с заданной нагрузкой, коагуляция полная, серум прозрачный. Образованная крошка хорошо сформирована, нелипкая, однородная по размеру (отсутствие каучуковой пыли и комков), не наблюдается зарастания оборудования коагулюмом, не забиваются перетоки между аппаратами каскада. Крошка легко поддается отжиму в экспеллере, транспортировке пневмотранспортером, хорошо сушится в сушильных агрегатах (содержание влаги в каучуке соответствует нормативному показателю), без осложнений прессуется. Массовое содержание влаги в крошке каучука после отжимных машин (экспеллер) составляет 6,8% (при норме по технологическому регламенту не более 15%), после сушки - 0,15% (норма не более 0,4% в соответствии с ГОСТ 23492-79 "Каучуки синтетические бутадиен-стирольный СКС-30АРКПН и бутадиен-метил-стирольный СКМС-30АРКПН"). Массовая доля мыл органических кислот в каучуке составляет 0,08%, что соответствует требованиям ГОСТ 23492-79 (норма не более 0,3%). Оптимальное время вулканизации, необходимое для достижения нормативных физико-механических показателей каучука, составляет 80 мин, что соответствует нормам НТД (60 или 80 мин или 100 мин по ГОСТ 23492-79 п.4.3.1.2, с.6. ). Условия осуществления способа по примеру 2б и полученные результаты представлены в таблице. в) Выделение бутадиеннитрильного каучука СКН-40А (БНКС-40А), синтезированного с использованием эмульгатора калиевого мыла синтетических жирных кислот (КМСЖК) в количестве 4,0 мас.ч. на 100 мас.ч. мономеров, рецептура и свойства которого описаны: В.С. Чунин, Ю.Н. Зафранский, Р.С. Иванова и др. Сополимеризация бутадиена с нитрилом акриловой кислоты с применением в качестве эмульгатора калиевых мыл синтетических жирных кислот. Промышленность синтетического каучука. М.: ЦНИИТЭНефтехим, 1971, 10, с. 4-8, с применением в качестве органического аминного коагулянта полиэтиленполиамина (ПЭПА) и антиагломератора бишофита, с подачей антиагломератора во второй аппарат каскада коагуляции. Пуск каскада коагуляции подачу в первый аппарат каскада коагуляции, подкисленного серума, латекса с массовым содержанием сухого вещества 20,0% и раствора коагулянта осуществляют по примеру 1а описания. Водный раствор антиагломератора - бишофита подают в зону пульпы во второй аппарат каскада коагуляции до концентрации антиагломератора в серуме в аппарате 0,200 мас.%. Одновременно в промывной аппарат непрерывно подают 2%-ный водный раствор гидроксида натрия до рН промывной воды 8 ед. Каскад коагуляции в указанном непрерывном режиме работает с заданной нагрузкой, коагуляция полная, серум прозрачный. Образованная крошка каучука хорошо сформирована, нелипкая, однородная по размеру, не наблюдается зарастания оборудования коагулюмом, не забиваются перетоки между аппаратами каскада. Крошка легко поддается отжиму в экспеллере и транспортировке пнев-мотранспортером, хорошо сушится в сушильных агрегатах, без осложнений прессуется. Массовое содержание влаги в крошке каучука после отжимных машин составляет 6,5% (при норме по технологическому регламенту на серийные БНКС не более 15%), после сушки - 0,15% (норма на серийные БНКС не более 0,8% в соответствии с ТУ 38.30313-98 "Каучуки синтетические бутадиен-нитрильные БНКС"). Массовая доля мыл органических кислот в каучуке (связанные жирные кислоты) составляет 0,15% (норма не более 0,3%). Оптимальное время вулканизации, необходимое для достижения нормативных физико-механических показателей каучука, составляет 30 мин, что соответствует нормам НТД на серийные БНКС (30, 40 или 50 мин по ТУ 38.30313-98, п. 5.6.2.3, с.12). Условия осуществления способа по примеру 2в и полученные результаты представлены в таблице. Пример 3
Подача антиагломератора в промывной аппарат
а) Выделение маслонаполненного бутадиен-метил-стирольного каучука СКМС-30АРКМ-27, синтезированного с использованием калиевого мыла диспропорционированного таллового масла (КМДТМ) с массовым соотношением смоляных и жирных кислот 1:1, с применением аминного коагулянта - продукта конденсации нонилфенола (НФ) с гексаметилентетрамином (ГМТА) и диэта-ноламином (ДЭА) при их мольном соотношении 1: 0,25-0,5:0,75-1,5 и антиагломератора бишофита с подачей антиагломератора в зону пульпы в промывной аппарат. Пуск каскада коагуляции, подачу в первый аппарат каскада коагуляции подкисленного серума, латексно-масляной эмульсии с массовым содержанием сухого вещества 20,3% осуществляют по примеру 1а описания. Коагулянт подают в виде раствора в масле ПН-6. Водный раствор антиагломератора - бишофита подают в зону пульпы в промывной аппарат до концентрации антиагломератора в промывной воде в аппарате 0,004 маc.%
Одновременно в промывной аппарат непрерывно подают 2%-ный водный раствор карбоната натрия до рН промывной воды 4 ед. Каскад коагуляции в указанном непрерывном режиме работает с заданной нагрузкой, коагуляция полная, серум прозрачный. Образованная крошка каучука хорошо сформирована, нелипкая, однородная по размеру, не наблюдается зарастания оборудования коагулюмом, не забиваются перетоки между аппаратами каскада. Крошка легко поддается отжиму в экспеллере и транспортировке пневмотранспортером, хорошо сушится в сушильных агрегатах, без осложнений прессуется. Массовое содержание влаги в крошке каучука после отжимных машин составляет 6% (при норме по технологическому регламенту не более 15%), после сушки - 0,15% (норма не более 0,35% в соответствии с ГОСТ 15628-79 "Каучуки синтетические бутадиен-метилстирольный СКМС-30АРКМ-27 и бутадиен-стирольный СКС-30АРКМ-27"). Мыла органических кислот в каучуке отсутствуют, что соответствует требованиям ГОСТ 15628-79 (норма не более 0,15%). Оптимальное время вулканизации, необходимое для достижения нормативных физико-механических показателей каучука, составляет 80 мин, что соответствует нормам НТД (60 или 80 мин по ГОСТ 15628-79, п. 4.3.1.2, с.8). Условия осуществления способа по примеру 3а и полученные результаты представлены в таблице. б) Выделение безмасляного бутадиен-стирольного каучука СКС-30АРПД, синтезированного с использованием эмульгатора калиевого мыла синтетических жирных кислот (КМСЖК) в количестве 5,2 маc.ч. на 100 мас.ч. мономеров, с применением органического аминного коагулянта "Белкозин" и антиагломератора - хлорида кальция с подачей антиагломератора в зону пульпы в промывной аппарат. Пуск каскада коагуляции, подачу в первый аппарат каскада коагуляции подкисленного серума, латекса с массовым содержанием сухого вещества 20,7% и водного раствора коагулянта осуществляют по примеру 1а описания. Водный раствор антиагломератора хлорида кальция подают в зону пульпы в промывной аппарат до концентрации антиагломератора в промывной воде в аппарате 0,05 маc.%
Одновременно в промывной аппарат непрерывно подают 2%-ный водный раствор гидроксида натрия до рН промывной воды 5 ед. Каскад коагуляции в указанном непрерывном режиме работает с заданной нагрузкой, коагуляция полная, серум прозрачный. Образованная крошка каучука хорошо сформирована, нелипкая, однородная по размеру, не наблюдается зарастания оборудования коагулюмом, не забиваются перетоки между аппаратами каскада. Крошка легко поддается отжиму в экспеллере и транспортировке пневмотранспортером, хорошо сушится в сушильных агрегатах, без осложнений прессуется. Массовое содержание влаги в крошке каучука после отжимных машин составляет 5% (при норме по технологическому регламенту не более 15%), после сушки - 0,17% (норма не более 0,5% в соответствии с ТУ 38.10346-80 "Каучук синтетический бутадиен-стирольный СКС-30АРПД"). Мыла органических кислот в каучуке отсутствуют, что соответствует требованиям ТУ 38.10346-80 (норма не более 0,15%). Оптимальное время вулканизации, необходимое для достижения нормативных физико-механических показателей каучука, составляет 60 мин. , что соответствует нормам НТД (60 или 80 мин по ТУ 38.10346-80, п. 3.2.2., с.8). Условия осуществления способа по примеру 3б и полученные результаты представлены в таблице. в) Выделение маслонаполненного бутадиен-стирольного каучука СКС-30АРКМ-15, синтезированного с использованием смеси эмульгаторов - калиевого мыла диспропорционированной талловой канифоли (КМДТК) и калиевого мыла таллового масла диспропорционированного таллового масла (КМДТМ) с массовым соотношением смоляных и жирных кислот 4,1:1,5, с применением органического аминного коагулянта ВМС-100 и антиагломератора - хлорида магния, подаваемого в зону пульпы в промывной аппарат. Пуск каскада коагуляции, подачу в первый аппарат каскада коагуляции подкисленного серума, латексно-масляной эмульсии с массовым содержанием сухого вещества 20,0% и раствора коагулянта осуществляют по примеру 1а описания. Водный раствор антиагломератора - хлорида магния подают в зону пульпы каучука в промывной аппарат до концентрации антиагломератора в промывной воде в аппарате 0,200 маc.%. Одновременно в промывной аппарат непрерывно подают 2%-ный водный раствор гидроксида калия до рН промывной воды 8 ед. Каскад коагуляции в указанном непрерывном режиме работает с заданной нагрузкой, коагуляция полная, серум прозрачный. Образованная крошка каучука хорошо сформирована, нелипкая, однородная по размеру, не наблюдается зарастания оборудования и перетоков между аппаратами каскада. Крошка легко поддается отжиму в экспеллере, транспортируется пневмотранспортером, хорошо сушится в сушильных агрегатах, без осложнений прессуется. Массовое содержание влаги в крошке каучука после отжимных машин составляет 4,7% (при норме по технологическому регламенту не более 15%), после сушки 0,12% (норма не более 0,35% в соответствии с ГОСТ 11138-78 "Каучуки синтетические бутадиен-метил-стирольный СКМС-30АРКМ-15 и бутадиен-стирольный СКС-30АРКМ-15"). Мыла органических кислот в каучуке отсутствуют, что соответствует требованиям ГОСТ-11138-78 (норма не более 0,25%). Оптимальное время вулканизации, необходимое для достижения нормативных физико-механических показателей каучука, составляет 60 мин, что соответствует нормам НТД (60 или 80 мин по ГОСТ 11138-78, п. 4.3.1.2., с. 9). Условия осуществления способа по примеру 3в и полученные результаты представлены в таблице. Пример 4
Подача антиагломератора в верхнюю часть первого аппарата коагуляции и промывной аппарат. а) Выделение маслонаполненного бутадиенстирольного каучука СКС-30АРКМ-15, синтезированного с использованием эмульгатора калиевого мыла диспропорционированной канифоли в количестве 5,4 маc.ч. на 100 мас.ч. мономеров, с применением органического коагулянта ВМС-100А и антиагломератора - хлорида магния с подачей антиагломератора в зону пульпы в верхнюю часть первого аппарата коагуляции и промывной аппарат. Пуск каскада коагуляции, подачу в первый аппарат каскада коагуляции подкисленного серума, латексно-масляной эмульсии с массовым содержанием сухого вещества 19,9% и раствора коагулянта осуществляют по примеру 1а описания. Водный раствор антиагломератора хлорида магния подают в зону пульпы в верхнюю часть первого аппарата каскада коагуляции до концентрации антиагломератора в серуме в аппарате 0,004 маc.% и в промывной аппарат до концентрации антиагломератора в промывной воде в аппарате 0,200 маc.%
Одновременно в промывной аппарат непрерывно подают 2%-ный водный раствор гидроксида калия до рН промывной воды 4 ед. Каскад коагуляции в указанном непрерывном режиме работает с заданной нагрузкой, коагуляция полная, серум прозрачный. Образовавшаяся крошка каучука хорошо сформирована, нелипкая, однородная по размеру, не наблюдается зарастания оборудования и перетоков между аппаратами каскада. Крошка легко поддается отжиму в экспеллере, транспортировке пневмотранспортером, хорошо сушится в сушильных агрегатах, без осложнений прессуется. Массовое содержание влаги в крошке каучука после отжимных машин составляет 4% (при норме по технологическому регламенту не более 15%), после сушки - 0,10% (норма не более 0,35% в соответствии с ГОСТ-11138-78 "Каучуки синтетические бутадиен-метил-стирольный СКМС-30АРКМ-15 и бутадиен-стирольный СКС-30АРКМ-15"). Массовая доля мыл органических кислот в каучуке составляет 0,05%, что соответствует требованиям ГОСТ 11138-78 (норма не более 0,25%). Оптимальное время вулканизации, необходимое для достижения нормативных физико-механических показателей каучука, составляет 60 мин, что соответствует нормам НТД (60 или 80 мин. по ГОСТ 11138-78, п. 4.3.1.2, с. 9). Условия осуществления способа по примеру 4а и полученные результаты представлены в таблице. б) Выделение безмасляного бутадиен-стирольного каучука СКС-30АРК, синтезированного с использованием смеси эмульгаторов - калиевого мыла диспропорционированной талловой канифоли (КМДТК) и калиевого мыла диспропорционированного таллового масла (КМДТМ) с массовым соотношением смоляных и жирных кислот 4,8:0,6, с применением органического аминного коагулянта "Белкозин" и антиагломератора - бишофита с подачей антиагломератора в зону пульпы - в верхнюю часть первого аппарата каскада коагуляции и в промывной аппарат. Пуск каскада коагуляции, подачу в первый аппарат каскада коагуляции подкисленного серума, латекса с массовым содержанием сухого вещества 20,0% и раствора коагулянта осуществляют по примеру 1а описания. Водный раствор антиагломератора - бишофита подают в зону пульпы в верхнюю часть первого аппарата коагуляции до концентрации антиагломератора в серуме в аппарате 0,05 маc.% и в промывной аппарат до концентрации антиагломератора в промывной воде в аппарате 0,05 маc.%. Одновременно в промывной аппарат непрерывно подают 2%-ный водный раствор гидроксида натрия до рН промывной воды 5 ед. Каскад коагуляции в указанном режиме работает с заданной нагрузкой, коагуляция полная, серум прозрачный. Образовавшаяся крошка каучука хорошо сформирована, нелипкая, однородная по размеру, не наблюдается зарастания оборудования и перетоков между аппаратами каскада. Крошка легко поддается отжиму в экспеллере, транспортировке пневмотранспортером, хорошо сушится в сушильных агрегатах, без осложнений прессуется. Массовое содержание влаги в крошке каучука после отжимных машин составляет 4,5% (при норме по технологическому регламенту не более 15%), после сушки - 0,15% (норма не более 0,35% в соответствии с ГОСТ 15627-79 "Каучуки синтетические бутадиен-метил-стирольный СКМС-30АРК и бутадиен-стирольный СКС-30АРК"). Массовая доля мыл органических кислот в каучуке составляет 0,07%, что соответствует требованиям ГОСТ 15627-79 (норма не более 0,15%). Оптимальное время вулканизации, необходимое для достижения нормативных физико-механических показателей каучука, составляет 60 мин, что соответствует нормам НТД (60 или 80 мин по ГОСТ 15627-79 п.4.3.2.2, с.6.). Условия осуществления способа по примеру 4б и полученные результаты представлены в таблице. в) Выделение безмасляного бутадиен-стирольного каучука СКС-30АРКПН, синтезированного с использованием смеси эмульгаторов - калиевого мыла диспропорционированной талловой канифоли (КМДТК) и калиевого мыла диспропорционированного таллового масла (КМДТМ) с массовым соотношением смоляных и жирных кислот 4,8: 0,6, с применением в качестве органического аминного коагулянта белкового гидролизата коллагена с содержанием 0,7-20,0 маc.% карбоксильных групп и антиагломератора хлорида кальция, подаваемого в зону пульпы в верхнюю часть первого аппарата каскада коагуляции и в промывной аппарат. Пуск каскада коагуляции, подачу в первый аппарат каскада коагуляции подкисленного серума, латекса с массовым содержанием сухого вещества 21% и раствора коагулянта осуществляют по примеру 1а описания. Водный раствор антиагломератора - хлорида кальция подают в зону пульпы в верхнюю часть первого аппарата каскада коагуляции до концентрации антиагломератора в серуме в аппарате 0,200 маc.% и промывной аппарат до концентрации антиагломератора в промывной воде в аппарате 0,004 маc.%. Одновременно в промывной аппарат непрерывно подают 2%-ный водный раствор карбоната натрия до рН промывной воды 8 ед. Каскад коагуляции в указанном непрерывном режиме работает с заданной нагрузкой, коагуляция полная, серум прозрачный. Образовавшаяся крошка каучука хорошо сформирована, нелипкая, однородная по размеру, не наблюдается зарастания оборудования коагулюмом и перетоков между аппаратами каскада. Крошка легко поддается отжиму в экспеллере, транспортировке пневмотранспортером, хорошо сушится в сушильных агрегатах, без осложнений прессуется. Массовое содержание влаги в крошке каучука после отжимных машин (экспеллер) составляет 4% (при норме по технологическому регламенту не более 15%), после сушки - 0,15% (норма не более 0,4% в соответствии с ГОСТ 23492-79 "Каучуки синтетические бутадиен-стирольный СКС-30АРКПН и бутадиен-метил-стирольный СКМС-30АРКПН"). Массовая доля мыл органических кислот в каучуке составляет 0,2%, что соответствует требованиям ГОСТ 23492-79 (норма не более 0,3%). Оптимальное время вулканизации, необходимое для достижения нормативных физико-механических показателей каучука, составляет 60 мин, что соответствует нормам НТД (60 или 80 мин или 100 мин по ГОСТ 23492-79 п.4.3.1.2, с.6). Условия осуществления способа по примеру 4в и полученные результаты представлены в таблице. Пример 5
Подача антиагломератора во второй аппарат каскада коагуляции и в промывной аппарат. а) Выделение маслонаполненного бутадиен-метил-стирольного каучука СКМС-30АРКМ-15, синтезированного с использованием смеси эмульгаторов - калиевого мыла диспропорционированной талловой канифоли (КМДТК) и калиевого мыла диспропорционированного таллового масла (КМДТМ) с массовым соотношением смоляных и жирных кислот 4,1:1,5, с применением в качестве аминного коагулянта продукта конденсации нонилфенола (НФ), гексаметилентетрамина (ГМТА) и диэтаноламина (ДЭА) при их мольном соотношении 1:0,25-0,50:0,75:1,50 и антиагломератора хлорида кальция, подаваемого в зону пульпы во второй аппарат каскада коагуляции и в промывной аппарат. Пуск каскада коагуляции, подачу в первый аппарат каскада коагуляции подкисленного серума, латексно-масляной эмульсии с массовым содержанием сухого вещества 20,3% осуществляют по примеру 1а описания. Коагулянт подают в виде раствора в масле ПН-6. Водный раствор антиагломератора - хлорида кальция подают в зону пульпы во второй аппарат каскада коагуляции до концентрации антиагломератора в серуме в аппарате 0,004 маc.% и в промывной аппарат до концентрации антиагломератора в промывной воде в аппарате 0,200 маc.%. Одновременно в промывной аппарат непрерывно подают 2%-ный водный раствор карбоната натрия до рН промывной воды 4 ед. Каскад коагуляции в указанном непрерывном режиме работает с заданной нагрузкой, коагуляция полная, серум прозрачный. Образованная крошка каучука хорошо сформирована, нелипкая, однородная по размеру, не наблюдается зарастания оборудования коагулюмом, не забиваются перетоки между аппаратами каскада. Крошка легко поддается отжиму в экспеллере, транспортировке пневмотранспортером, хорошо сушится в сушильных агрегатах, без осложнений прессуется. Массовое содержание влаги в крошке каучука после отжимных машин составляет - 3,5% (при норме по технологическому регламенту не более 15%), после сушки - 0,09% (норма не более 0,35% в соответствии с ГОСТ 11138-78 "Каучуки синтетические бутадиен-метил-стирольный СКМС-30АРКМ-15 и бутадиен-стирольный СКС-30АРКМ-15"). Массовая доля мыл органических кислот в каучуке составляет 0,04%, что соответствует требованиям ГОСТ 11138-78 (норма не более 0,25%). Оптимальное время вулканизации, необходимое для достижения нормативных физико-механических показателей каучука, составляет 60 мин, что соответствует нормам НТД (60 или 80 мин по ГОСТ 11138-78, п. 4.3.1.2, с.9). Условия осуществления способа по примеру 5а и полученные результаты представлены в таблице. б) Выделение безмасляного бутадиен-стирольного каучука СКС-30АРК, синтезированного с использованием смеси эмульгаторов - калиевого мыла диспропорционированной канифоли (КМДК) и калиевого мыла синтетических жирных кислот (КМСЖК) в массовом соотношении 4,1:1,5, с применением коагулянта "Белкозин" и антиагломератора - хлорида магния, подаваемого в зону пульпы во второй аппарат каскада коагуляции и в промывной аппарат. Пуск каскада коагуляции, подачу в первый аппарат каскада коагуляции подкисленного серума, латекса с массовым содержанием сухого вещества 20,7% и раствора коагулянта осуществляют по примеру 1а описания. Водный раствор антиагломератора - хлорида магния подают в зону пульпы во второй аппарат каскада коагуляции до концентрации антиагломератора в серуме в аппарате 0,05 маc.% и в промывной аппарат до концентрации антиагломератора в промывной воде в аппарате 0,05 маc.%. Одновременно в промывной аппарат непрерывно подают 2%-ный водный раствор гидроксида калия до рН промывной воды 5 ед. Каскад коагуляции в указанном непрерывном режиме работает с заданной нагрузкой, коагуляция полная, серум прозрачный. Образованная крошка каучука хорошо сформирована, нелипкая, однородная по размеру, не наблюдается зарастания оборудования коагулюмом, не забиваются перетоки между аппаратами каскада. Крошка легко поддается отжиму в экспеллере, транспортировке пневмотранспортером, хорошо сушится в сушильных агрегатах, без осложнений прессуется. Массовое содержание влаги в крошке каучука после отжимных машин составляет 4% (при норме по технологическому регламенту не более 15%), после сушки - 0,16% (норма не более 0,35% в соответствии с ГОСТ 15627-79 "Каучуки синтетические бутадиен-метил-стирольный СКМС-30АРК и бутадиен-стирольный СКС-30АРК"). Массовая доля мыл органических кислот в каучуке составляет 0,05%, что соответствует требованиям ГОСТ 15627-79 (норма не более 0,15%). Оптимальное время вулканизации, необходимое для достижения нормативных физико-механических показателей каучука, составляет 60 мин, что соответствует нормам НТД (60 или 80 мин по ГОСТ 15627-79, п.4.3.2.2, с.6). Условия осуществления способа по примеру 5б и полученные результаты представлены в таблице. в) Выделение безмасляного бутадиен-стирольного каучука СКС-30АРКПН, синтезированного с использованием смеси эмульгаторов - калиевого мыла диспропорционированной талловой канифоли (КМДТК) и калиевого мыла диспропорционированного таллового масла (КМДТМ) с массовым соотношением смоляных и жирных кислот 4,8: 0,6, с применением органического аминного коагулянта ВМС-100 и антиагломератора - бишофита, подаваемого в зону пульпы во второй аппарат каскада коагуляции и в промывной аппарат. Пуск каскада коагуляции, подачу в первый аппарат каскада коагуляции подкисленного серума, латекса с массовым содержанием сухого вещества 19,95% и раствора коагулянта осуществляют по примеру 1а описания. Водный раствор антиагломератора - бишофита подают в зону пульпы во второй аппарат каскада коагуляции до концентрации антиагломератора в серуме в аппарате 0,200 маc.% и в промывной аппарат до концентрации антиагломератора в промывной воде в аппарате 0,004 маc.%. Одновременно в промывной аппарат непрерывно подают 2%-ный водный раствор гидроксида натрия до рН промывной воды 8 ед. Каскад коагуляции в указанном непрерывном режиме работает с заданной нагрузкой, коагуляция полная, серум прозрачный. Образованная крошка каучука хорошо сформирована, нелипкая, однородная по размеру, не наблюдается зарастания оборудования коагулюмом, не забиваются перетоки между аппаратами каскада. Крошка легко поддается отжиму в экспеллере и транспортировке пневмотранспортером, хорошо сушится в сушильных агрегатах, без осложнений прессуется. Массовое содержание влаги в крошке каучука после отжимных машин (экспеллер) составляет 4,5% (при норме по технологическому регламенту не более 15%), после сушки - 0,14% (норма не более 0,4% в соответствии с ГОСТ 23492-79 "Каучуки синтетические бутадиен-стирольный СКС-30АРКПН и бутадиен-метил-стирольный СКМС-30АРКПН"). Массовая доля мыл органических кислот в каучуке составляет 0,18%, что соответствует требованиям ГОСТ 23492-79 (норма не более 0,3%). Оптимальное время вулканизации, необходимое для достижения нормативных физико-механических показателей каучука, составляет 60 мин, что соответствует нормам НТД (60 или 80 мин или 100 мин по ГОСТ 23492-79 п.4.3.1.2, с.6). Условия осуществления способа по примеру 5в и полученные результаты представлены в таблице. Пример 6 (по наиболее близкому аналогу)
Выделение маслонаполненного бутадиен-стирольного каучука СКС-30АРКМ-15, синтезированного с использованием в качестве эмульгатора смеси из калиевого мыла диспропорционированной канифоли (КМДК) и калиевого мыла синтетических жирных кислот (КМСЖК) в массовом соотношении 4,1:1,5. В аппарат для коагуляции, изготовленный из нержавеющей стали и снабженный механической мешалкой и рубашкой, помещают 1 л умягченной воды или возвратного серума, добавляют 32 мл 2,5%-ного раствора хлорида кальция и серной кислоты до рН 2,5-3,5 ед. Содержимое аппарата нагревают до температуры 55-60oС и при перемешивании подают 1,7 л латекса с содержанием сухого вещества 20,0 маc.% маслонаполненного бутадиен-стирольного каучука СКС-30АРКМ-15, предварительно смешанного с 60 г масла ПН-6, и 16 мл 5%-ного раствора белкового гидролизата коллагена с содержанием 0,7 маc.% карбоксильных групп, нагретого до указанной выше температуры. Выделенная крошка однородна по размеру, не образует крупных агломератов, не откладывается на стенках аппарата и мешалке. Крошку дважды промывают водой и оценивают ее однородность по размеру методом механического рассеивания - фракционирования на двух ситах с размером ячеек 7 мм и 2 мм. Крошка размером более 7 мм и менее 2 мм считается некондиционной, т.к. в промышленных условиях такая крошка забивает перетоки между аппаратами и трубопроводы, затрудняет работу отжимных машин и сушильных агрегатов. После фракционирования всю крошку (400 г), включая некондиционную, сушат, взвешивают и рассчитывают количество некондиционной крошки по отношению к общему количеству выделенной крошки каучука, которое составляет 0,01%. Массовое содержание мыл органических кислот в выделенном каучуке - 0,6%, что значительно превышает нормы по НТД (норма не более 0,25% по ГОСТ 11138-78 "Каучуки синтетические бутадиен-метил-стирольный СКМС-30АРКМ-15 и бутадиен-стирольный СКС-30АРКМ-15"). Описанный опыт повторяют 10 раз, т.е. проводят 10 циклов выделения в одном аппарате, после чего аппарат чистят от отложений коагулюма, который затем взвешивают. Количество коагулюма после 10 циклов выделения составляет 10 г. Оптимальное время вулканизации, необходимое для достижения нормативных физико-механических показателей каучука, составляет 100 мин, что также значительно превышает требования НТД (60 и 80 мин по ГОСТ 11138-78). Условия проведения опыта по примеру 6 и полученные результаты представлены в таблице. Пример 7 (контрольный)
Выделение маслонаполненного бутадиенстирольного каучука СКС-30АРКМ-15, синтезированного с использованием в качестве эмульгатора смеси из калиевого мыла диспропорционированной канифоли (КМДК) и калиевого мыла синтетических жирных кислот (КМСЖК) в массовом соотношении 4,1:1,5, с применением органического аминного коагулянта - белкового гидролизата коллагена с содержанием 0,7-20,0 маc. % карбоксильных групп и антиагломератора хлорида магния при их массовом соотношении 1:2 и общей дозировке 2 маc.% на каучук. Выделение каучука осуществляют по каскадной схеме в непрерывном режиме. В первый аппарат каскада коагуляции объемом 12,5 м3, снабженный мешалкой, по линии серума в нижнюю часть аппарата на уровне мешалки подают искусственный серум в количестве 30 м3/ч, подкисленный 1%-ной серной кислотой до рН 2,0-2,5 ед. , включая 1,88 м3 2,5%-ного водного раствора хлорида магния (13,4 кг на 1 тонну каучука). Затем по опуску по линии латекса подают 2,5%-ный водный раствор коагулянта со скоростью 1 м3/ч, через 5 мин включают подачу латексно-масляной эмульсии с массовым содержанием сухого вещества 20,0% по той же линии со скоростью 17,5 м3/ч (3,5 тонны маслонаполненного каучука в час) и снижают подачу раствора коагулянта до 0,93 м3/ч (6,6 кг на 1 тонну каучука). В описанных выше условиях происходит полная коагуляция латекса, серум прозрачный. Однако при непрерывной работе каскада в течение 6 час образуется много мелкой пылевидной крошки, что затрудняет работу отжимных машин (экспеллер): крошка плохо захватывается экспеллером, остается повышенное содержание влаги в крошке после отжима (выше, чем нормируется технологическим регламентом на производство данной марки каучука); увеличивается время сушки каучука после отжима и в результате снижается производительность процесса. Выделенный каучук характеризуется следующими показателями:
- массовая доля мыл органических кислот составляет 0,8%, что значительно превышает нормативный показатель (норма по ГОСТ 11138-78 не более 0,25%);
- содержание влаги в крошке после отжима составляет 18 маc.% (норма по технологическому регламенту не более 15%), после сушки каучука - 0,4% (норма по ГОСТ 11138-78 составляет не более 0,35%);
- оптимальное время вулканизации составляет 100 мин, что не соответствует условиям, изложенным в ГОСТ 11138-78 п. 4.3.1.2, с. 9 (60 и 80 мин). Условия осуществления способа по примеру 7 и полученные результаты представлены в таблице. Пример 8 (контрольный)
Выделение безмасляного бутадиен-стирольного каучука СКС-30АРКПН, синтезированного с использованием смеси эмульгаторов - калиевого мыла диспропорционированной талловой канифоли и калиевого мыла диспропорционированного таллового масла с массовым соотношением смоляных и жирных кислот 4,1:1,5, с применением органического аминного коагулянта "Белкозин" и антиагломератора - бишофита при их массовом соотношении 1:1 и общей дозировке 2 маc.% на каучук. Процесс осуществляют по примеру 7 описания, происходит полная коагуляция латекса, серум прозрачный. Однако, при непрерывной работе каскада коагуляции образуется неоднородная по размеру крошка (в виде пылевидной крошки и крупных агломератов). Крошка плохо захватывается экспеллером, остается повышенное содержание влаги в крошке после отжима, увеличивается время сушки каучука, снижается производительность оборудования. Выделенный каучук характеризуется следующими показателями:
- массовая доля мыл органических кислот составляет 1,2%, что значительно превышает нормативный показатель (норма не более 0,3% в соответствии с ГОСТ 23492-79 "Каучуки синтетические бутадиен-стирольный СКС-30АРКПН и бутадиен-метил-стирольный СКМС-30АРКПН");
- массовое содержание влаги в крошке каучука после отжима составляет 17% (норма по технологическому регламенту не более 15%), после сушки - 0,68% (норма по ГОСТ 23492-79 не более 0,4%);
- оптимальное время вулканизации составляет 120 мин, что не соответствует условиям, изложенным в ГОСТ 23492-79 п.4.3.1.2, с.6 (60 или 80 или 100 мин). Условия осуществления способа по примеру 8 и полученные результаты представлены в таблице. Пример 9
Подача антиагломератора в первый аппарат каскада коагуляции и хлорида натрия в промывной аппарат; используют предварительно очищенный хлорид натрия. а) Выделение маслонаполненного бутадиен-стирольного каучука СКС-30АРКМ-15, синтезированного с использованием смеси эмульгаторов, состоящей из калиевого мыла диспропорционированной талловой канифоли (КМДТК) и калиевого мыла диспропорционированного таллового масла (КМДТМ) в массовом соотношении 4,1: 1,5, с применением в качестве органического аминного коагулянта белкового гидролизата коллагена с содержанием 0,7-20,0 маc.% карбоксильных групп и антиагломератора хлорида магния, подаваемого в зону пульпы - в верхнюю часть первого аппарата коагуляции, с дополнительной подачей в промывной аппарат хлорида натрия. Пуск каскада коагуляции, подачу в первый аппарат каскада подкисленного серума, масляно-латексной эмульсии с массовым содержанием сухого вещества 20,0% и раствора коагулянта осуществляют по примеру 1а описания. Водный раствор антиагломератора - хлорида магния подают в зону пульпы в верхнюю часть первого аппарата каскада коагуляции до концентрации антиагломератора в серуме в аппарате 0,004 маc.%, водный раствор хлорида натрия подают в промывной аппарат до его концентрации в промывной воде в аппарате 0,200 маc.%. Одновременно в промывной аппарат непрерывно подают 2%-ный водный раствор гидроксида калия до рН промывной воды 4 ед. Каскад коагуляции в указанном непрерывном режиме работает с заданной нагрузкой, коагуляция полная, серум прозрачный. Образовавшаяся крошка каучука хорошо сформирована, нелипкая, однородная по размеру, не наблюдается зарастания коагулюмом оборудования и перетоков между аппаратами каскада. Крошка легко поддается отжиму в экспеллере, транспортировке пневмотранспортером, хорошо сушится и без осложнений прессуется. Выделенный каучук характеризуется следующими показателями:
- массовое содержание влаги в крошке после отжима составляет 4% (норма по технологическому регламенту не более 15%), после сушки - 0,19% (норма по ГОСТ 11138-78 не более 0,35%);
- массовая доля мыл органических кислот в каучуке составляет 0,11%, (норма по ГОСТ 11138-78 не более 0,25%);
- оптимальное время вулканизации составляет 60 мин (при норме 60 или 80 мин в соответствии с ГОСТ 11138-78, п. 4.3.1.2, с.9). Условия осуществления способа по примеру 9а и полученные результаты представлены в таблице. б) Выделение безмасляного бутадиен-стирольного каучука СКС-30АРК, синтезированного с использованием смеси эмульгаторов - калиевого мыла диспропорционированной талловой канифоли (КМДТК) и калиевого мыла диспропорционированного таллового масла (КМДТМ) с массовым соотношением смоляных и жирных кислот 4,8:0,6, с применением органического аминного коагулянта "Белкозин" и антиагломератора бишофита, подаваемого в зону пульпы каучука в верхнюю часть первого аппарата каскада коагуляции до концентрации в серуме в аппарате 0,05 маc. % с дополнительной подачей, в промывной аппарат хлорида натрия до его концентрации в промывной воде в аппарате 0,05 маc.%. Одновременно в промывной аппарат непрерывно подают 2%-ный водный раствор карбоната натрия до рН промывной воды 5 ед. Пуск каскада коагуляции, подачу подкисленного серума, латекса с массовым содержанием сухого вещества 20,0% и водного раствора коагулянта осуществляют по примеру 1а описания. В описанных условиях происходит полная коагуляция, серум прозрачный, каскад коагуляции в непрерывном режиме работает с заданной нагрузкой. Образованная крошка каучука хорошо сформирована, нелипкая, однородная по размеру, не наблюдается зарастания коагулюмом оборудования и перетоков между аппаратами каскада. Крошка каучука легко поддается отжиму в экспеллере, транспортировке пневмотранспортером, хорошо сушится в сушильных агрегатах, без осложнений прессуется. Выделенный каучук характеризуется следующими показателями:
- массовое содержание влаги в крошке каучука после отжима составляет 4,5% (норма по технологическому регламенту не более 15%), после сушки - 0,18% (норма не более 0,35% по ГОСТ 15627-79);
- массовая доля мыл органических кислот в каучуке составляет 0,08%, (норма по ГОСТ 15627-79 не более 0,15%);
- оптимальное время вулканизации составляет 60 мин, что соответствует нормам НТД (60 или 80 мин по ГОСТ 15627-79, п. 4.3.2.2, с.6). Условия осуществления способа по примеру 9б, и полученные результаты представлены в таблице. в) Выделение бутадиен-нитрильного каучука СКН-40А (БНКС-40А), синтезированного с использованием эмульгатора - калиевого мыла синтетических жирных кислот (КМСЖК) в количестве 4,0 маc.ч. на 100 маc.ч. мономеров, с применением коагулянта ВМС-100А и антиагломератора - хлорида кальция, подаваемого в зону пульпы в верхнюю часть первого аппарата каскада коагуляции до концентрации в серуме в аппарате 0,200 маc.%, с дополнительной подачей в промывной аппарат хлорида натрия до его концентрации в промывной воде в аппарате 0,004 маc.%. Одновременно в промывной аппарат подают 2%-ный водный раствор гидроксида натрия до рН промывной воды 8 ед. Пуск каскада коагуляции, подачу подкисленного серума, латекса с массовым содержанием сухого вещества 20,0% и раствора коагулянта осуществляют по примеру 1а описания. В описанных условиях происходит полная коагуляция, серум прозрачный, каскад в непрерывном режиме работает с заданной нагрузкой. Образовавшаяся крошка каучука хорошо сформирована, нелипкая, однородная по размеру, не наблюдается зарастания коагулюмом оборудования и перетоков между аппаратами каскада. Крошка легко поддается отжиму в экспеллере, транспортируется пневмотранспортером, хорошо сушится в сушильных агрегатах, без осложнений прессуется. Выделенный каучук характеризуется следующими показателями:
- массовое содержание влаги в крошке каучука после отжима составляет 4,0% (норма по технологическому регламенту на серийные БНКС не более 15%), после сушки - 0,10% (норма на серийные БНКС не более 0,8% по ТУ 38.30313-98);
- массовая доля мыл органических кислот (связанные жирные кислоты) в каучуке составляет 0,2% (норма не более 0,3%);
- оптимальное время вулканизации составляет 30 мин, что соответствует нормам НТД на серийные БНКС (30 или 40 или 50 мин по ТУ 38.30313-98, п. 5.6.2.3, с.12). Условия осуществления способа по примеру 9в и полученные результаты представлены в таблице. Пример 10
Подача антиагломератора во второй аппарат каскада коагуляции и хлорида натрия в промывной аппарат; используют предварительно очищенный хлорид натрия. а) Выделение маслонаполненного бутадиен-метил-стирольного каучука СКМС-30АРКМ-27, синтезированного с использованием смеси эмульгаторов - калиевого мыла диспропорционированной канифоли (КМДК) и калиевого мыла синтетических, жирных кислот (КМСЖК) в массовом соотношении 4,1:1,5, с применением коагулянта ВМС-100 и антиагломератора - хлорида кальция, подаваемого в зону пульпы во второй аппарат каскада коагуляции до концентрации в серуме в аппарате 0,004 маc.%, в промывной аппарат хлорида натрия до его концентрации в промывной воде в аппарате 0,200 маc.%. Одновременно в промывной аппарат непрерывно подают 2%-ный водный раствор карбоната натрия до рН промывной воды 4 ед. Пуск каскада коагуляции, подачу подкисленного серума, латексно-масляной эмульсии с массовым содержанием сухого вещества 21,3% и раствора коагулянта осуществляют по примеру 1а описания. В описанных условиях происходит полная коагуляция, серум прозрачный, каскад в непрерывном режиме работает с заданной нагрузкой. Образованная крошка каучука хорошо сформирована, нелипкая, однородная по размеру, не наблюдается зарастания оборудования и перетоков между аппаратами каскада. Крошка легко поддается отжиму в экспеллере, транспортируется пневмотранспортером, хорошо сушится, без осложнений прессуется. Выделенный каучук характеризуется следующими показателями:
- массовое содержание влаги в крошке каучука после отжима составляет 3,8% (норма по технологическому регламенту не более 15%), после сушки - 0,16% (норма по ГОСТ 15628-79 не более 0,35%);
- мыла органических кислот в каучуке отсутствуют (норма по ГОСТ 15628-79 не более 0,15%);
- оптимальное время вулканизации составляет 60 мин, что соответствует нормам НТД (60 или 80 мин по ГОСТ 15628-79 п. 4.3.1.2, с.8). Условия осуществления способа по примеру 10а и полученные результаты представлены в таблице. б) Выделение безмасляного бутадиен-стирольного каучука СКС-30АРКПН, синтезированного с использованием смеси эмульгаторов - калиевого мыла диспропорционированной талловой канифоли (КМДТК) и калиевого мыла диспропорционированного таллового масла (КМДТМ) с массовом соотношением смоляных и жирных кислот 4,8: 0,6, с применением в качестве коагулянта метацида и антиагломератора хлорида магния, подаваемого в зону пульпы во второй аппарат каскада коагуляции до концентрации в серуме в аппарате 0,05 маc.%, с дополнительной подачей в промывной аппарат хлорида натрия до его концентрации в промывной воде в аппарате 0,05 маc.%. Одновременно в промывной аппарат подают 2%-ный водный раствор гидроксида калия до рН промывной воды 5 ед. Пуск каскада коагуляции, подачу подкисленного серума, латекса с массовым содержанием сухого вещества 20,5% и раствора коагулянта осуществляют по примеру 1а описания. В описанных выше условиях происходит полная коагуляция, серум прозрачный, каскад в непрерывном режиме работает с заданной нагрузкой. Образовавшаяся крошка каучука хорошо сформирована, нелипкая, однородная по размеру, не наблюдается зарастания коагулюмом оборудования и перетоков между аппаратами каскада. Крошка легко поддается отжиму, в экспеллере, транспортируется пневмотранспортером, хорошо сушится, без осложнений прессуется. Выделенный каучук характеризуется следующими показателями:
- массовое содержание влаги в крошке каучука после отжима составляет 4,5% (норма по технологическому регламенту не более 15%), после сушки - 0,2% (норма по ГОСТ 23492-79 не более 0,4%);
- массовая доля мыл органических кислот в каучуке составляет 0,19% (норма по ГОСТ 23492-79 не более 0,3%);
- оптимальное время вулканизации составляет 60 мин, что соответствует нормам НТД (60 или 80 мин или 100 мин по ГОСТ 23492-79, п. 4.3.1.2, с.6). Условия осуществления способа по примеру 10б и полученные результаты представлены в таблице. в) Выделение безмаслянного бутадиен-стирольного каучука СКС-30АРК, синтезированного с использованием эмульгатора калиевого мыла диспропорционированной канифоли (КМДК) в количестве 5,4 маc.ч. на 100 маc.ч. мономеров, с применением в качестве органического аминного коагулянта полиэтиленполиамина (ПЭПА) и антиагломератора бишофита, подаваемого в зону пульпы во второй аппарат каскада коагуляции до концентрации в серуме в аппарате 0,200 маc.%, c дополнительной подачей в промывной аппарат хлорида натрия до концентрации в промывной воде в аппарате 0,004 маc.%. Одновременно в промывной аппарат непрерывно подают 2%-ный водный раствор гидроксида натрия до рН промывной воды 8 ед. Пуск каскада коагуляции, подачу подкисленного серума, латекса с массовым содержанием сухого вещества 21,7% и раствора коагулянта осуществляют по примеру 1а описания. В описанных выше условиях происходит полная коагуляция, серум прозрачный, каскад в непрерывном режиме работает с заданной нагрузкой. Образованная крошка каучука хорошо сформирована, нелипкая, однородная по размеру, не наблюдается зарастания оборудования и перетоков между аппаратами каскада. Крошка легко поддается отжиму в экспеллере, транспортируется пневмотранспортером, хорошо сушится в сушильных агрегатах, без осложнений прессуется. Выделенный каучук характеризуется следующими показателями:
- массовое содержание влаги в крошке каучука после отжима составляет 3,5% (норма по ГОСТ 15627-79 не более 0,35%);
- массовая доля мыл органических кислот в каучуке составляет 0,12%, (норма по ГОСТ 15627-79 не более 0,15%);
- оптимальное время вулканизации составляет 60 мин, что соответствует нормам НТД (60 или 80 мин по ГОСТ 15627-79, п. 4.3.2.2, с.6). Условия осуществления способа по примеру 10в и полученные результаты представлены в таблице. Пример 11
Подача в промывной аппарат натрия хлористого (поваренная соль) для промышленного потребления по ГСТУ 18.03-95, содержащего 0,5-1,1 маc.% кальций-иона и 0,05-1,60 маc.% магний-иона (в пересчете на хлорид кальция и хлорид магния 1,4-3,1 маc.% и 0,2-6,3 маc.% соответственно). Выделение маслонаполненного бутадиен(метил)стирольного каучука СКМС-30АРКМ-27, синтезированного с использованием эмульгатора калиевого мыла диспропорционированного таллового масла (КМДТМ) с массовым соотношением смоляных и жирных кислот 1:1, с применением в качестве органического аминного коагулянта "Белкозин" и хлорида натрия, подаваемого в промывной аппарат. При этом используют натрий хлористый (поваренная соль) для промышленного потребления по ГСТУ 18.03-95, сорт II с массовой долей хлорида натрия 80%, кальций-иона 1,10%, магний-иона 1,60%, остальное - нейтральные примеси. Подачу в первый аппарат каскада коагуляции подкисленного серума, латексно-масляной эмульсии с массовым содержанием сухого вещества 20,0% и раствора коагулянта осуществляют по примеру 1а описания. Водный раствор указанного технического продукта натрия хлористого (поваренная соль) для промышленного потребления подают в промывной аппарат до его концентрации в промывной воде в аппарате 0,200 маc.%, при этом концентрация в промывной воде хлорида натрия составляет 0,160 маc.%, хлорида кальция 0,006 маc.%, хлорида магния 0,013 маc.%
Одновременно в промывной аппарат непрерывно подают 2%-ный водный раствор гидроксида калия до рН промывной воды 5 ед. Каскад коагуляции в указанном непрерывном режиме работает с заданной нагрузкой, коагуляция полная, серум прозрачный. Образованная крошка каучука хорошо сформирована, нелипкая, однородная по размеру, не наблюдается зарастания коагулюмом оборудования и перетоков между аппаратами каскада. Крошка легко поддается отжиму в экспеллере, транспортируется пневмотранспортером, хорошо сушится, без осложнений прессуется. По качественным показателям выделенный каучук соответствует нормам НТД (ГОСТ 15628-79 "Каучуки синтетические бутадиен-метилстирольный СКМС-30АРКМ-27 и бутадиен-стирольный СКС-30АРКМ-27"):
- массовое содержание влаги в крошке каучука после отжима составляет 3% (норма по технологическому регламенту не более 15%), после сушки - 0,07% (норма по ГОСТ 15628-79 не более 0,35%);
- мыла органических кислот в каучуке отсутствуют (норма по ГОСТ 15628-79 не более 0,15%);
- оптимальное время вулканизации составляет 60 мин при норме 60 или 80 мин (ГОСТ 15628-79, п. 4.3.1.2, с.8). Условия выделения по примеру 11 и полученные результаты представлены в таблице. Как видно из данных, приведенных в примерах 1-11 и таблице, предлагаемый способ позволяет решить поставленную техническую задачу - повышение технологичности и производительности процесса бессолевого выделения синтетических каучуков из латексов за счет исключения необходимости систематической остановки каскада коагуляции для очистки от коагулюма аппаратов каскада коагуляции и перетоков между аппаратами, снижение потерь каучука в виде трудноперерабатываемых крупных агломератов или слишком мелкой пылевидной крошки, уносимой промывными водами, а также стандартизация качественных показателей выделяемого каучука по содержанию мыл органических кислот и скорости вулканизации.
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5