Производство алкидного линолеума

    Нельзя  применять пигменты, дающие щелочную реакцию, поскольку линолеумный цемент имеет кислый характер. Общие требования к пигментам — светостойкость и теплостойкость, поскольку температура массы при обработке достигает 120°С, кроме этого, применяемые пигменты не должны набухать в воде. Обычно используют природные неорганические краски — мумию, сурик, железный, охру, умбру и др., а также искусственные минеральные пигменты — окись хрома, берлинскую лазурь, различные кроны,- ультрамарин и пр. Пигментами белого цвета являются свинцовые, цинковые и титановые белила. Ассортимент применяемых красителей увеличивается за счет изготовления печатных красок для нанесения цветного узора на печатный линолеум.

    Наполнители используют в производстве алкидного линолеума в весьма значительном количестве и достигают 45% веса линолеумной массы. Поскольку основным назначением наполнителя является повышение теплоизоляционных свойств линолеума и увеличение его упругости, лучшим наполнителем является пробковая и древесная мука, применяемые в зависимости от вида линолеума в различных пропорциях. Древесная мука несколько повышает водопоглотительную способность линолеума и ухудшает его упругость, но предпочтительна при выработке линолеума

светлых тонов, поскольку пробковая мука имеет более темный цвет и загрязняет общий тон светлых линолеумов. Оба вида муки приготовляют путем дробления отходов производства укупорочной пробки и отходов деревообрабатывающих и лесопильных заводов. Для производства древесной муки, пригодной для выработки линолеума, идет только древесина хвойных пород. Древесная мука нормируется ГОСТ 911—62, а пробковая — ТУ завода изготовителя.

    Ткань (ГОСТ 5530—50) для основы алкидного линолеума изготовляется из джуто-кенафного волокна, иногда с добавлением льняного. Важным показателем является влажность ткани, так как при пониженной влажности волокна ткань теряет эластичность, что» приводит к разрывам ее при обработке. В таких случаях необходимо увлажнение ткани до нормы (14%). Недопустимы узлы и неравномерная толщина нитей, так как эти пороки ясно выделяются на поверхности линолеума.

    Прокладочная  бумага необходима для предохранения лицевой стороны линолеума от прилипания и неизбежного при этом повреждения рисунка. Прокладочная бумага должна иметь ровный обрез, быть без надрывов и заусениц, по всей широте строго соответствовать ширине линолеума и иметь гладкую (лощеную) поверхность. Обычно применяется бумага со следующей технической характеристикой: плотность 30—35 г/м²; влажность «е ниже 6%; лоск 10° по Кизеру; ширина 210 см и толщина листа 0,06—0,08 мм.

 

    

3. Обоснование выбранного способа производства

 

    Технология  производства алкидного линолеума значительно сложнее технологии изготовления других   видов   линолеума.   Химизм некоторых производственных процессов, например вылеживания и созревания линолеумной массы, изучен недостаточно, и режимы производства установлены лишь опытным путем. Многочисленность и разнообразие производственных процессов, как основных, так и вспомогательных, требуют большого количества различного оборудования и машин, что приводит к увеличению производственных площадей и большому расходу пара, топлива и электроэнергии. Применение дорогого и дефицитного сырья ограничивает развитие производства этого линолеума, поэтому ряд процессов плохо механизирован и удельный вес ручного труда весьма значителен, что в свою очередь усложняет проблему охраны труда.

    Еще более сложной технологией характеризуется  производство так называемого печатного линолеума, поскольку нанесение рисунка А или узора связано с рядом дополнительных производственных процессов и требует дополнительных сырьевых композиций — сиккативов, олиф, лаков и красочных составов.

 

    

4. Расчет потребностей сырья, материальный баланс

 

    Годовая производительность П _год. = 30 млн. м²/год

    Число рабочих дней в году 245, непрерывный  способ производства в 3 смены по 8 часов.

    Находим ФРВ – фонд рабочего времени:

    ФРВ = 245*3*8 =5880 (час)

    Находим часовую производительность:

    П _час = П _год / ФРВ*0,9 = 30000000/5880*0,9 = 5668,93 (м ²/час)

    Находим производительность основного оборудования:

    П _{осн. об.} = 60*В*V

    В – ширина полотна, м = 1,6;

    V – скорость, м/мин = 8.

    П _{осн. об.}= 60*1,6*8 = 768 (м²/час)

    Находим количество технологических линий

    N = П _час/П _осн.об. = 5668,93 /768 = 7,38 = 8

    Находим производительность истинную часовую

    П _час ^ист. = n * П _{осн. об.} = 8*768 = 6144 (м²/час)

    Общий расход сырья

    П _час^кг = П_час ^ист. * δ*ρ

    δ – толщина материала, м = 0,002

    ρ – плотность, кг/м³ = 1800 

    П _час^кг =6144∙0,002∙1800 = 22118,4 (кг) 

    Расход  отдельных компонентов:

    1. Пробковая мука                   -               32 м. ч.

    2. Древесная мука                      -               22 м. ч.

    3. Цемент глифталевый                -    32м. ч.

    4. Отходы линолеумные молотые          8 м. ч.

    5. Кумароновая смола (или парафин)          -  1 м.ч.

    6. Пигмент                                     -    15 м. ч.

                                                                        ___________    

                                                                       ∑ = 110 м. ч.          
 

1. 110 –22118,4        Пробковая мука = 32∙22118,4/110 = 6434,44  (кг) 

      32 – Пробковая мука                   

2. 110 –22118,4                     Древесная мука  = 22∙22118,4/110 = 4423,68 (кг)

      22 – Древесная мука                      

3. 110 –22118,4    Цемент глифталевый = 32∙22118,4 /110 = 6434,44 (кг)

      32 – Цемент глифталевый                    
 
 
 

    

4. 110 –22118,4   

        8 – Отходы линолеумные молотые           

  Отходы  линолеумные молотые = 8∙22118,4/110 = 1608,61 (кг)

       

    5.   110 –22118,4  

      1 – Кумароновая смола 

                    Кумароновая смола = 1∙22118,4 /110 = 201,08 (кг)  
 

          

6. 110 –22118,4          Пигмент = 15∙22118,4/110 = 3016,15 (кг)

      15 – Пигмент 

Материальный  баланс

            Таблица 1

5. Описание технологического процесса

 

    Процесс изготовления линолеума  складывается из следующих операций: оксидации растительных масел; варки линолеумного цемента (модифицированной глифталевой смолы); варки грунтовальной и печатной олиф; приготовления грунтовальной краски и линолеумной массы; каландрирования линолеума и грунтовки нижней стороны линолеума; вызревания линолеума в сушильных камерах; выгрузки, разбраковки готового линолеума и его упаковки.

    Пробковая мука привозиться на склад цистерной (1) после чего поступает в бункер (2). Древесная мука поступает на завод цистерной (1) и поступает в бункер для хранения (3). Кумароновая смола привозиться на завод в цистернах и поступает в бункер для хранения (6). Пигмент привозиться на завод в цистернах и поступает в бункер для хранения (9).

    Оксидация растительных масел  производится в линоксиновых аппаратах, оборудованных вентилятором для подачи воздуха в котел, горизонтальной мешалкой, рубашкой для обогрева аппарата паром или для охлаждения его водой. Растительные масла из цистерны (10) насосом (11) перекачиваются в приемный бак (12), а затем насосом (13) в дозировочную емкость (14), находящуюся над линоксиновым аппаратом (15). Залитое в аппарат масло нагревают до 70—75° С, а после этого вводят свинцовый глет. Воздух для окисления масла подается вентилятором. Дальнейшая оксидация ведется при температуре 90—100° С. Полнота оксидации определяется по вязкости пробы оксидируемого масла с помощью воронки НИЛКа.

    При удовлетворительном анализе пробы  подачу воздуха в аппарат прекращают и в рубашку пускают холодную воду.

    Оксидированное  масло охлаждают в аппарате до 50° С и после этого с помощью насоса (16) перекачивают в сборник готовой продукции (17).

    Для оксидации можно также применять  менее совершенные дождевальные аппараты.

    Приготовление линолеумного цемента. Исходным сырьем для линолеумного цемента являются: фталевый ангидрид, глицерин, оксиполимеризованные растительные масла.

    Варят линолеумный цемент в стальном обогреваемом котле, снабженном мешалкой, имеющей две скорости — 50 и 100 об/мин.

    Процесс варки цемента производится в  две стадии: 1) переэтерификация оксидированного растительного масла глицерином с целью образования моно- и диглицеридов; 2) конденсация полученных моно- и диглицеридов с фталевым ангидридом.

    Масла и глицерин в соответствии с рецептурой загружают в котел при работающей мешалке и начинают сразу же нагревать массу, поднимая температуру со скоростью 100—120° С в 1 ч. При температуре 220° С массу выдерживают в течение 30—50 мин. Прозрачность раствора свидетельствует о том, что переэтерификация закончена. Далее температуру снижают до 180—190° С и в котел подают фталевый ангидрид. После этого температуру в котле поднимают до 210—220° С. Готовый цемент выливают на пол, посыпанный древесной мукой, и после охлаждения разрезают на куски.