2.3.Выделение каучука из латекса

Выделение хлоропренового каучука из латекса производитсякоагуляцией электролитами (Россия) или вымораживанием (зарубежом).

Коагуляция латекса электролитами. При этом процессе вначале производится флокуляция (агломерация) латекса, а затем, при последующих добавках коагулянтов - коагуляция с выделением полимера. Для флокуляции хлоропренового латекса применяют растворы солей щелочных металлов, в частности хлорида натрия. На процесс коагуляции оказывают влияние рН среды, температура, концентрация электролитов и латекса, условия перемешивания и другие факторы.

Рис.4. Схема выделения хлоропренового каучука из латекса коагуляцией электролитами [4]:

1-емкость для хранения латекса; 2-насос; 3-напорный бак; 4,5,6- аппараты каскадной коагуляции; 7-аппарат для разбавления пульпы; 8- сетка лентоотливочной машины; 9-отжимной валик; 10-вакуум коробки; 11-формовочные валки; 12- сушилка; 13- пудровочный станок; 14-намоточный станок.

На рис. 4 приведена принципиальная схема выделения хлоропренового каучука из латекса коагуляцией электролитами и последующей обработки его в виде ленты. Коагуляция осуществляется в аппаратах 4—6, расположенных каскадно. Дегазированный латекс из хранилища 1 насосом 2 закачивается в напорный бак 3, а затем в первый коагуляционный аппарат 4 куда подается также 10—12%-ный раствор хлорида натрия. В аппарате 4 происходит флокуляция («сметанообразование»). Из аппарата 4 латекс поступает в аппарат 5, где при смешении с 2—3%-ным раствором хлоридов кальция и магния и хлорида натрия выделяется зернистый полимер.

Полученная в аппарате 5 пульпа (смесь каучука с серумом)поступает в аппарат 6, где она разбавляется горячей водой(»95°С), предварительно подкисленной соляной кислотой.

Подкисление воды производится для промывки зерен каучука и формирования ленты каучука на лентоотливочной машине. Пульпа из аппарата 6 поступает в разбавитель 7, где разбавляется горячей водой (97—98 °С), и затем -на бесконечную сеткулентоотливочной машины 8. Сформированная на лентоотливочной машине лента каучука промывается умягченной водой, частично обезвоживается отжимным валиком 9 и над вакуум-коробкой 10. После формовочных валков 11 лента каучука шириной 2,0 м и толщиной 2,5—3,0 мм с влажностью 30—35% поступает на сушку в четырехзонную ленточную (конвейерную) сушилку 12.

В зонах, обогреваемых горячим воздухом, поддерживаются, следующие температуры: в первой — до 135 °С, во второй- до130 °С, в третьей —до 125 °С. В четвертой зоне лента каучука охлаждается холодным воздухом до 40 °С. В зоне охлаждения лента находится 5 мин. Частично нагретый в четвертой зоне воздух подогревается в калорифере и затем используется на нагрев I—III зон сушилки. Продолжительность сушки каучука в такой сушилке — около 40 мин. Сухую ленту, содержащую не более 0,8% влаги, направляют на станок 13 для опудривания тальком или мелом, после чего сматывают в рулоны (массой100 кг) на намоточном станке 14, упаковывают в мешки и направляют на склад.

Пульпу хлоропренового каучука после отделения от серумана виброситах можно обезвоживать и сушить на двушнековых сушильных агрегатах (см. гл. 10 — рис. 10.4).Коагуляция латекса вымораживанием. Принципиальная схема выделения хлоропренового каучука из латекса вымораживанием приведена на рис. 5[4].

Рис.5.Схема выделения хлоропренового каучука из латекса вымораживанием :

1-сборник латекса; 2-емкость для приготовления раствора кислоты; 3-смеситель-холодильник; 4-вымораживающий барабан; 5-вакуум-ресивер; 6-насос; 7-промывная машина; 8-отжимные валки;9-петлевая сушилка; 10калорифер; 11,12- вентиляторы; 13- жгутовальная машина.

Дегазированный латекс, содержащий 33—35% сухого вещества, поступает из сборника 1 в аппарат 3 для подкисления10%-ным водным раствором уксусной кислоты: Подкисление производится при перемешивании латекса и охлаждении его водой (через рубашку). Подкисленный латекс самотеком поступает на коагуляцию в поддон вымораживающего барабана 4. Вымораживающий барабан представляет собой цилиндр, вращающийся вокруг горизонтальной оси. Диаметр и ширина барабана равны 2,75 м. Барабан охлаждается изнутри рассолом. При вращении барабана на его поверхности образуется слой полимера (0,8-1,0 мм). Толщину слоя можно регулировать глубиной погружения барабана в латекс, изменением температуры стенки барабана и латекса.

Средняя окружная скорость барабана 11 м/мин (при толщине пленки 0,8-1,0 мм). При этом температура рассола внутри барабана -11 °С, а температура наружной поверхности барабана при выходе его из эмульсии - 5 °С. Пленку каучука снимают с поверхности барабана ножом специальной конструкции и подают на промывную машину 7, где ее размораживают и промывают от электролитов умягченной водой с температурой 30 °С. Отмытая пленка поступает сначала на отжимные валки 8 (при этом содержание влаги в каучуке снижается до25—30%), а затем в петлевую сушилку 9. Сушка пленки каучука производится при 100—120 °С горячим воздухом, подогретым в калориферах 10. В последней зоне петлевой сушилки лента охлаждается до 40°С и с содержанием влаги 0,5—1,0%поступает на жгутовальную машину 13. Продолжительность сушки пленки в такой сушилке 6—8 мин. Жгуты каучука поступают на резательно-упаковочную машину. Разрезанный каучук упаковывают в мешки (массой 20—30 кг) зашивают, маркируют и отправляют на склад.

Рассол из вымораживающего барабана 4 поступает в вакуум-ресивер 5, подключенный к вакуум-линии. Из аппарата 5обратный рассол насосом 6 возвращается в холодильный цех для охлаждения. Вымораживающий барабан приводится во вращение с помощью мотора, который снабжен вариатором скоростей.

В промывочной машине имеется бесконечная сетка из нержавеющей стали, натянутая на два барабана. Она работает от мотора, снабженного вариатором скоростей.

Выделение каучука вымораживанием применяется в производстве неопрена. При этом рецептура полимеризаций немного отличается от рецептуры получения наирита. В связи с небольшим сроком сушки (6—8 мин против 45 мин) неопрен представляет собой более стандартный и стабильный продукт, чем наирит. Поэтому в ближайшие годы намечено перевести отечественное производство хлоропренового каучука на другую рецептуру полимеризации с использованием выделения полимера методом вымораживания.