Растворение (аппараты для растворения и размешивания)

Категория:
Целлюлозные лаки


Растворение (аппараты для растворения и размешивания)

Процесс растворения, заключающийся в распределении твердого пленкообразователя, называемого также лаковой основой, а смеси растворителей, был в последние годы предметом ряда исследований в которых, однако, изучался процесс растворения не только в производстве лаков.

Растворение пленкообразователя, в данном случае производного целлюлозы, и применяемой вместе с ним смолы должно происходить возможно быстрее. Поэтому процесс растворения сопровождается обычно размешиванием.

При растворении необходимо учитывать некоторые очень существенные обстоятельства, а именно: 1) природу и свойства растворяемого материала, 2) природу растворителя, 3) температуру растворения, 4) конструкцию лопастей мешалки, 5) число оборотов мешалки, 6) соотношение размеров мешалки и сосуда, в котором она вращается и 7) количество растворителя и растворяемого вещества.

Природа и свойства растворяемого материала так же, как и растворителя, являются признаками, присущими материалу, применение которого предписывается рецептурой; никаких изменений в заданную рецептуру вносить нельзя. Свойства пленкообразующего материала могут оказывать большое Влияние на скорость растворения. Размер кусков смолы должен быть в пределах 2—8 см. При применении более мелких кусков и особенно пыли возникает опасность их слипания. В этом случае происходит образование комков, которые растворяются с трудом. Наружный слой таких комков набухает и затрудняет доступ растворителя внутрь комка, в результате чего растворение замедляется. Куски смолы не должны быть и слишком велики, чтобы не затруднять движения мешалки. В большинстве случаев целесообразно производить специальное измельчение смолы для получения кусков нужной величины.

Процесс растворения следовало бы вести при повышенных температурах, так как нагревание ускоряет растворение смол. На практике, однако, от нагревания приходится отказываться, ибо оно сопряжено с необходимостью применения дополнительных мероприятий строительного и аппаратурного характера.

Размеры мешалки, чана для растворения и количество перерабатываемого материала зависят от имеющегося на предприятии оборудования. Поэтому, начиная производство целлюлозных лаков, следует прежде всего позаботиться об установке надлежащего оборудования.

За последние годы было сконструировано большое число различных аппаратов для размешивания; поэтому в настоящее время можно приобрести такой аппарат, который полностью удовлетворял бы предъявляемым к нему требованиям.

Материалом для чанов растворения, применяемых в производстве целлюлозных лаков, может служить дерево, керамика и металл. Преимущество деревянных чанов заключается в том, что дерево не подвергается коррозии; но, с другой стороны, в деревянных чанах легко образуются неплотности и, кроме того, вследствие недостаточной прочности дерева в раствор могут попадать посторонние тела. Так как для растворения производных цел-люлозы и смол применяют летучие растворители, то чаны для растворения должны быть плотно закрыты. Уплотнение крышек деревянных чанов вызывает ряд затруднений, поэтому в настоящее время их почти не применяют.

Керамика как материал для чанов химически инертна, не влияет на качество раствора, кроме того, она не подвергается ко ро-зии. Ее недостаток заключается в хрупкости.

В настоящее время применяют только металлические чаны для растворения, например из оцинкованной стали, алюминия, эмалированной стали и иногда обкладывают их нержавеющей сталью, медью или литой сталью.

Чаны для разменивания, применяемые для изготовления целлюлозных лаков, должны, как уже было указано, плотно закрываться.

Растворение таких твердых веществ, как нитроклетчатка и смола, с технической точки зрения представляет собой процесс смешения, противоположный процессу разделения, при котором происходит выделение одного из компонентов. Приготовление жидких растворов в результате одного процесса растворения обычно называют размешиванием; размешивание же или гомогенизацию густых масс пастообразной или вязкой консистенции называют замешиванием. Уже само разнообразие свойств, которыми могут обладать густые массы, дает представление о разнообразии требований, предъявляемых и к машинам для замешивания. Современное машиностроение создает такое количество различных аппаратов, что из них можно выбрать необходимые для любых промежуточных процессов между размешиванием и замешиванием, если даже речь идет о материале особой консистенции. Так, существуют типы машин, которые пригодны не только для размешивания и замешивания, но могут быть одновременно использованы также и для других процессов, между которыми имеется внутренняя связь: например размол, размешивание, растворение, эмульгирование, диспергирование, гомогенизация, смачивание, пассирование, обмывка и т. д.

Современные аппараты можно разбить на две группы: универсальные аппараты и аппараты, применяемые для специальных Целей. Каждая из этих групп имеет свои достоинства.

Выбор аппарата в общем зависит от размеров производства. Для небольших предприятий, изготовляющих большой ассор-тимент малотоннажной продукции, более пригодны универсальные аппараты. Специализированные аппараты с большим успе-Хом могут быть использованы при изготовлении многотоннаж-ных продуктов; в этом случае для каждого продукта устанавливается отдельный аппарат.

В нижеследующем обзоре приводится краткое описание аппаратов, применяемых для растворения в производстве целлюлозах лаков. Этот обзор следует рассматривать только как информационный, так как в нем нет классификации аппаратуры по ее значению и он не претендует на исчерпывающую полноту.

Из аппаратов для размешивания, применяемых в лакокрасочной промышленности, в настоящее время известны: мешатель Electro-Blitz (Ernst A. Itterlein), мешатель Rotadux (Sommer-Schmidding-Werke), мешатель Lenart’a (Vollrath) и ряд других.

Эти простейшие мешатели укрепляют на чане в вертикальном, наклонном или горизонтальном положении или вводят в чан краном. В некоторых аппаратах мешатель установлен эксцентрично. Широкой известностью пользуются мешатели, которые можно простым приемом закрепить на любом чане (Vollrath, Ekato). Такие мешатели в общем наиболее пригодны для размешивания небольших количеств, хотя в настоящее время уже разработаны типы таких мешалок большой производительности, пригодные для размешивания больших количеств. Особенно пригодны эти мешатели для размешивания эмалей.

В мешателе Lenart’a (Vollrath, Кельн) имеется перетирающий и размешивающий плоский волчок, вращающийся с большой скоростью. Этот волчок производит одновременно размешивание и измельчение; при этом улучшается смачивание и в результате ускоряется растворение.

У некоторых аппаратов, изготовляемых фирмой Sohn (Дюссельдорф), эксцентрично вмонтированный перемешивающий вал снабжен большой просверленной лопастной шайбой.

Конструкция так называемого пропеллерного мешателя Zeise (Theodor Zeise, Гамбург) аналогична конструкции пароходного винта. Мешатели, построенные на этом принципе, широко применяются для размешивания различных жидкостей, включая жидкости, вязкость которых находится на границе текучести.

Быстродействующий мешатель Sinus (Spangenberg, Маннгейм) представляет собой аппарат с большой скоростью вращения, в котором растворяемый материал подвергается одновременно истиранию и сжатию.

В так называемом центробежном винтовом мешателе W. Сга-шег’а (Гильден) высокая интенсивность перемешивания достигается особой конструкцией лопастей меша-теля. Такой мешатель изображен на рис. 7. В этих аппаратах полые лопасти размешивающего пропеллера имеют специальную форму, в результате чего возникают два независимых друг от друга воздействия: одно в вертикальном направлении, другое—радиальное. При применении этих метателей экономия времени по сравненикГс более старыми моделями достигает 62%.

Заводы Gebr. Hagemann (Бекум) также изготовляют различные аппараты для размешивания, причем часть из них—с приспособлением для обогрева.

Для замешивания пастообразных материалов оказались вполне пригодными так называемые планетарные мешалки. Такое название дано этим мешателям вследствие аналогии их движения с взаимным перемещением небесных тел. В этом мешателе два размешивающих механизма, двигаясь один против другого по окружности чана, в то же время вращаются вокруг своей оси,— в результате достигается хорошее перемешивание материала в сравнительно короткий срок (Draiswerke, Маннгейм). Аналогичная конструкция недавно была разработана фирмой G. Spangenberg (Маннгейм). Эта конструкция может быть использована для многих целей.

Дальнейшее перечисление известных в настоящее время аппаратов для размешивания не может быть продолжено из-за ограниченности объема книги. Описанные аппараты для размешивания изготовляются разных моделей и различаются емкостью, производительностью, приводом и обслуживанием.

Существует также ряд аппаратов для размешивания небольших и даже совсем малых количеств материала. Таким аппаратом является, например, малый, но быстродействующий мешатель типа LSR, изготовляемый фирмой G. Spangenberg. Число оборотов такого аппарата можно плавно менять в пределах 1—2800 об/мин. Аппараты во взрывобезопасном исполнении выпускаются с фиксированным числом оборотов—1500 об/мин.

Выбор таких аппаратов достаточно велик.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум