Процесот на производство на нитрилни ракавици со ниска содржина на халогени е покомплициран од оној на обичните нитрилни ракавици, што главно се одразува во контролата на содржината на халоген, изборот на суровини и оптимизацијата на процесот на производство. Следново е анализа на тешкотиите во процесот, клучните врски и техничките предизвици:
I. Сложеност на процесот на производство
1. Строг избор на суровини
- Набавка на латекс од гума со ниска содржина на халоген нитрил бутадиен:
Обичниот нитрилен бутадиенски гумен латекс може да користи иницијатори, емулгатори или катализатори што содржат халоген (како што се соединенија што содржат хлор) за време на полимеризацијата, додека процесот со ниска содржина на халогени треба да усвои систем за иницијација без халоген/ниска содржина на халоген (како што е пероксидисулфат наместо иницијатор што содржи хлор) или да се отстрани преостанатиот халоген преку процесот на прочистување во подоцнежна фаза.
Ограничувања на соодветните агенти:
Сулфурирачките средства, забрзувачите, антиоксидансите и другите адитиви треба да се избегнуваат со халогени адитиви (како што се средства за забавување на пламенот што содржат бром, забрзувачи на вулканизација што содржат хлор) и треба да се користат еколошки адитиви (како што се системи за вулканизација без халогени, средства за спојување силан итн.), кои се поскапи и потешко се споредуваат со перформансите на адитивите. 2.
2. Контрола на халогени во процесот на производство
-Оптимизација на процесот на полимеризација:
Реакцијата на полимеризација на NBR (како што е полимеризацијата на емулзија) треба прецизно да ја контролира температурата, притисокот и времето на реакција, за да се намали генерирањето на нуспроизводи (како што се халогенирани јаглеводороди). Процесите со ниска содржина на халогени може да бараат продолжено време на реакција или сегментирана полимеризација, зголемувајќи ја потрошувачката на енергија и сложеноста на процесот.
Чистење и прочистување:
По полимеризацијата, латексот треба да се измие со повеќестепена вода, центрифугална сепарација и други процеси за да се отстранат преостанатите халогенирани мономери и адитиви, обичните ракавици може да треба да се мијат само 1-2 пати, додека ракавиците со ниска содржина на халогени треба да се мијат 3-5 пати или повеќе, што резултира со помала ефикасност на производството и зголемени трошоци за третман на отпадни води.
Посебни карактеристики на процесот на сушење:
Процесот на сушење треба да избегне деградација на материјалите на високи температури за да се добијат халогени соединенија, а можеби ќе треба да се користи технологија за сушење на ниска температура или вакуумско сушење за да се продолжи производствениот циклус.
3. Висок праг на проверка на квалитетот
- Точна проверка на содржината на халоген:
Потребна е опрема за високопрецизна инспекција (на пр. јонски хроматограф, рендгенски флуоресцентен спектрометар) за квантитативна анализа на содржината на Cl и Br во секоја серија од производот (границата на детекција треба да биде на ниво на ppm), додека обичните ракавици може да се инспектираат само за нивните физички својства (на пр. цврстина на истегнување и издолжување при кинење).
Мултидимензионален баланс на перформансите:
Третманот со ниска содржина на халогени може да влијае на механичките својства на ракавиците (на пр., еластичност, отпорност на прободување), и потребно е да се прилагоди формулата (на пр., додавање специјални пластификатори, зајакнувачки средства) за да се балансираат ниската содржина на халогени, високата цврстина и удобноста, што вклучува голем број експерименти и оптимизација на параметрите.
Клучни чекори во процесот на производство
Да го земеме како пример типичното производство на нискохалогени нитрилни бутадиенски ракавици со метод на испирање, процесот и тешкотиите се следниве:
1. Подготовка на латекс
-Препарат од латекс со ниска содржина на халогени:
Изберете нитрилен бутадиенски гумен латекс со ниска содржина на халогени (халоген ≤ 150 ppm), додадете некалогениран вулканизирачки агенс (на пр. систем на цинк оксид + сулфурно жолта боја), некалогенирани забрзувачи (на пр. хипосулфонамиди), антиоксиданс (на пр. фенил нафтил амини), добро измешајте и филтрирајте за да ги отстраните нечистотиите.
-Тешкотии: нееднаквата дисперзија на адитиви може да доведе до нецелосна вулканизација или флуктуации во перформансите, потребна е опрема за емулгирање со висок смолкнување.
2. Третман на мувла
-Претходна обработка на премаз:
Калапите прво треба да се потопат и премачкаат со некалогенирано средство за ослободување (на пр. раствор од скроб или целулоза) за да се избегне лепење за време на ослободувањето на ракавиците, обичните ракавици може да користат халогенирано средство за ослободување (на пр. хлориран парафин).
3. Потопување на ракавици и вулканизација
-Сегментално натопување:
Прво се потопува и се нанесува прајмер (за подобрување на адхезијата), потоа се потопува латекс за да се формира телото на ракавицата, дел од процесот е потребно да се потопува неколку пати за да се зголеми дебелината и да се суши по секое потопување (температура ≤80℃, за да се избегне реакција на халогенација).
Процес на вулканизација:
Традиционалната температура на вулканизација на нитрилни ракавици е околу 120-150℃, додека процесот со низок халоген може да бара ниска температура и долготрајна вулканизација (на пр. 100℃ × 60 минути) за да се намали распаѓањето на адитивите за да се добијат халогени соединенија под висока температура.
4. Перење и сушење
-Повеќестепено перење:
По вулканизирањето, ракавиците треба да се мијат со дејонизирана вода повеќе од 3 пати за да се отстранат преостанатите помошни материи и растворливите халогени соединенија, а по секое перење е потребно центрифугално одводнување.
Сушење:
користете сушење со циркулација на топол воздух (температура ≤ 90 ℃) или вакуумско сушење за да се осигурате дека содржината на влага е <1%, за да се избегне миграцијата на халогени јони во влажна средина.
5. Тестирање и пакување
-Тестирање на халогени:
Случајно земање примероци од секоја серија за тестирање на содржината на Cl-, Br- (доколку се користи јонска хроматографија, границите обично се Cl ≤ 900 ppm, Br ≤ 900 ppm и вкупни халогени ≤ 1500 ppm).
-Тест за перформанси:
Јачината на истегнување (≥14MPa), издолжувањето при кинење (≥600%), отпорноста на прободување (≥10N) и другите индекси треба да бидат во согласност со ASTM D6319 и други стандарди.
III. Технички предизвици и статус на индустријата
1. Рамнотежа помеѓу трошоците и ефикасноста
Поради скапите суровини и долгиот процес, трошоците за производство на нискохалоген процес се за 20%-30% повисоки од обичните нитрилни ракавици, а производствениот капацитет е намален за околу 15% (на пр. подолго време на перење и сушење).
2. Ризик од деградација на перформансите
Ефикасноста на вулканизацијата на некои нискохалогени адитиви е помала од онаа на традиционалните адитиви што содржат халоген, што може да доведе до намалување на отпорноста на ракавиците на стареење, а тоа треба да се компензира со нано-полнила (на пр., силициум диоксид) или технологија на вкрстено поврзување со композити.
3. Прописите за животна средина водат
Директивата на ЕУ за ограничување на употребата на одредени опасни супстанции во електрична и електронска опрема (RoHS), Меѓународната електротехничка комисија (IEC) и други стандарди задолжителна употреба на нискохалогени материјали во електрониката за да се промовира процесот на надградба.
4. Висока индустриска концентрација
Во моментов, глобалните нитрилни ракавици со ниска содржина на халогени главно ги произведуваат „Топ Глоув“ од Малезија, „Ансел“ од САД и други гиганти. Домашните претпријатија како што се „Ланшан Медикал“ и „Инџеникс Медикал“ постепено ги пробиваат техничките бариери со ниска содржина на халогени.
Време на објавување: 27 мај 2025 година