В даний час розвиток хімічної промисловості йде по шляху розробки енергозберігаючих технологій, а також технологій, які відповідали б все більш підвищуються вимогам до захисту навколишнього середовища.
Одним з рішень зазначених завдань є перехід на полімерні клеї, розчинником або дисперсним середовищем в яких є вода.
З огляду на, що при використанні полімерних водних клеїв в різних галузях промисловості відпадає необхідність у вентиляції і рекуперації розчинників, значно полегшується очищення стічних вод і знижується ступінь забруднення навколишнього середовища. Отже, можна зробити висновок про те, що застосування полімерних водних клеїв різко знижує капітальні витрати на виробництво і значно покращує санітарно-гігієнічні умови праці.
В даний час світове виробництво полімерних водних клеїв неухильно зростає. Так, наприклад, в Німеччині виробництво клеїв на водній основі становить 60% від загального обсягу виробництва; в США, за різними оцінками, - від 40% до 50%; в країнах Європейського Союзу - понад 50%; в Японії - 50-60% [1].
Полівінілхлорид (ПВС) є одним з небагатьох термопластичних полімерів, використовуваних для виробництва полімерних водних клеїв. Застосування полівінілового спирту в якості основи клеїв обумовлено хорошими адгезійними властивостями полімеру, що, в свою чергу, пов'язано з наявністю в молекулі полівінілового спирту полярних гідроксильних груп [2].
Ще одним фактором, який говорить на користь застосування ПВС як основи полімерних водних клеїв, є той факт, що в світовому виробництві позиції Полівінілспіртовиє клеїв значно зміцнилися після підвищення цін на конкуруючі клеї, що було викликано підвищенням цін на нафту і газ.
Застосування 33-47-процентного розчину полівінілового спирту для виготовлення гофрованого картону (в'язкість клею 24000-31000 мПа · с, рН = 6-7) дозволяє підвищити продуктивність лінії на 10-25% і знизити витрату енергії на 35% (в порівнянні з іншими клеями).
З огляду на вищесказане, а також залежність підприємств від поставок імпортних полімерних водних клеїв і наявність в Україні відповідної сировинної бази для виробництва таких клеїв, виникає необхідність розробки вітчизняних рецептур Полівінілспіртовиє клеїв, які володіли б необхідним комплексом фізико-хімічних, реологічних, міцності та експлуатаційних властивостей в різних умовах роботи.
Аналіз патентної ситуації, а також огляд літературних даних показує, що, незважаючи на те, що полівініловий спирт характеризується високою адгезією властивостями, а також іншими характеристиками, зустрічається дуже мало рецептур, в яких би не застосовувалися різні добавки. Мабуть, це пов'язано з тим, що існує ряд проблем при виробництві, транспортуванні та зберіганні клеїв на основі полівінілового спирту, пов'язаних із забезпеченням стійкості їх властивостей протягом усього гарантійного терміну зберігання (зарубіжні виробники забезпечують стабільність полімерних водних клеїв протягом 3-6 місяців). Зазвичай полімерні водні клеї на основі концентрованих розчинів ПВС втрачають плинність через 10-12 годин за рахунок гелеутворення.
Одним із винятків був клей СК-1, запропонований для склеювання паперу і картону, паперу з бляхою, склом і деревом, і представляв собою 10-процентний розчин полівінілового спирту у воді. Тривалість склеювання смужки паперу розміром 3х16 см (визначається за часом витримки, що забезпечує руйнування при відшаруванні по папері) з папером становить 6 хвилин, з фанерою, бляхою, склом - 15 хвилин.
До клеїв, в яких полівініловий спирт застосовується в чистому вигляді, мабуть, можна віднести також застосовуються в поліграфії 5-відсотковий розчин ПВС для склеювання целофану і 8-процентний розчин полімеру для склеювання паперу [3].
Як видно з наведених вище прикладів, концентрація полівінілового спирту в таких розчинах відносно невелика, що зумовлює порівняно невеликий сухий залишок цих клеїв.
Крім того, слід зазначити, що однією з найважливіших характеристик, що визначають ефективне застосування екологічно нешкідливих полімерних клеїв на основі концентрованих розчинів полімерів, є їх технологічні параметри. В багатьох випадках не завжди вдається застосовувати такі клеї на автоматичних технологічних лініях, де потрібні певні значення в'язкості, швидкості набору технологічної, міцності і т. Д. Як показали дослідження, технологічні характеристики полімерних водних клеїв ефективно регулюються завдяки зміні сил міжфазного (в разі колоїдних систем ) або міжмолекулярної (у випадках водорозчинних систем) взаємодії. Таким шляхом вдається досягти високої швидкості в наборі, технологічною міцності (схоплювання) і поліпшення технологічності їх застосування. Крім того, регулювання сил міжмолекулярної взаємодії в кінцевому підсумку (після технологічної витримки склеєних виробів) призводить до підвищення міцності і інших фізико-механічних характеристик.
Подібний підхід дозволив при застосуванні змішаного розчинника диметилсульфоксид (ДМСО) - вода (стехиометрическое співвідношення компонентів 1: 2) стабілізувати в'язкість клеїв на основі концентрованих розчинів полівінілового спирту (ПВС) протягом 3-6 місяців, і, як наслідок, зумовив можливість застосування даних клеїв при виробництві багатошарової фанери, гофрокартону і гофроящиків, використовуваних як упаковка при перевезенні різних вантажів, виготовленні меблів і т. д. [4].
Застосування змішаного розчинника ДМСО - вода призводить до зміни балансу сил міжмолекулярної взаємодії, яке виражається в зміні вільної межфазной енергії Гіббса в бік її збільшення за рахунок адгезионно-здатних вільних функціональних ОН-груп ПВС. При склеюванні зменшення енергії Гіббса сприяє збільшенню швидкості набору технологічної міцності (до 10 хв.) І підвищення міцності склеювання.
Дослідження морфології потрійної системи ПВС - ДМСО - вода показали, що застосування змішаного розчинника при стехиометрическом співвідношенні компонентів призводить до аморфізації кристалічної фази ПВС, а, отже, збільшує рухливість і гнучкість макромолекул полімеру. Збільшення гнучкості макромолекул полімеру (згідно молекулярно-кінетичних уявлень) призводить до підвищення адгезійної здатності ПВС [5].
Таким чином, спрямоване регулювання сил міжмолекулярної взаємодії за рахунок підбору розчинника є ефективним способом оптимізації найважливіших технологічних характеристик полімерних клеїв на основі концентрованих розчинів полівінілового спирту, що, в свою чергу, буде сприяти їх широкому застосуванню в різних галузях промисловості.
1. Барабанова А. В. Основні тенденції в області виробництва і споживання клеїв на основі синтетичних смол за кордоном. / А. В. Барабанова. // Хімічна промисловість за кордоном. - 1978. - № 9. - C. 23-48.
2. Миколаїв А. Ф. Водорозчинні полімери. / А. Ф. Миколаїв, Г. І. Охріменко. - Л. Хімія. - 1979. - 144 с.
3. Фрейдин А. С. Полімерні водні клеї. / А. С. Фрейдин. - М. Хімія. - 1985. - 144 с.
Пошук на Upakovano.ru
Пошук на сайті upakovano.ru є універсальним і здійснюється по всіх розділів сайту, якість видачі результатів пошуку прямо залежить від введених ключових слів.
Використання тільки одного слова або загальних слів може привести до зайвого кількості документів, в таких випадках потрібно використовувати уточнюючі ключові слова.
Для підвищення релевантності результатів пошуку можна також використовувати виключають слова.
При формуванні пошукового запиту можливе використання мови запитів.
Зазвичай запит вдає із себе просто одне або кілька слів, наприклад: "свіжа риба тріска" - за таким запитом знаходиться інформація, в якій зустрічаються всі слова запиту.
Логічні оператори дозволяють будувати більш складні запити, наприклад: "свіжа риба або пилосос" - за таким запитом знаходиться інформація, в якій зустрічаються або слова "свіжа" і "риба", або слово "пилосос".
"Свіжа риба не скумбрія" - за таким запитом знаходиться інформація, в якій зустрічаються слова "свіжа" і "риба" і не зустрічається слово "скумбрія".
Ви можете використовувати дужки для побудови більш складних запитів.
Логічні оператори.
Синоніми оператора "і":
Мається на увазі, що оператор "і" можна опускати: наприклад, запит "свіжа риба" повністю еквівалентний запиту "свіжа" і "риба".
Синоніми оператора "або":
Оператор логічне «або» дозволяє шукати елементи, що містять хоча б один з операндів.
Синоніми оператора "Чи не":
Оператор логічне «не» обмежує пошук товарами, що не містять слово, вказане після оператора.
Круглі дужки задають порядок дії логічних операторів. При формуванні рядка запиту переконайтеся, що для кожної дужки що є парна дужка закривається.
Пошук точної фрази. Зазвичай використовується для пошуку цитат.