Гума застосовується в багатьох галузях промисловості — від автомобілебудування та будівництва до оборони та охорони здоров’я. Одночасно процес її виробництва стикається з багатьма труднощами, які можуть призвести до дефектів, зносу та проблем із властивостями готової продукції.

Традиційні методи підготовки наповнювачів для гуми

Важливим етапом у виробництві гумових та латексних виробів є подрібнення та змішування наповнювачів, що додаються в гуму для покращення її властивостей. Їх якість залежить від хімічної природи, дисперсності, форми та розміру частинок. Зазвичай для підготовки наповнювачів використовуються кульові або вібраційні млини. Однак ці млини мають недоліки: процес обробки інгредієнтів може тривати до кількох діб, а суспензії схильні до розшарування, що негативно впливає на якість кінцевого продукту.

Інноваційна технологія АВС у виробництві гуми

Тому компанією GlobeCore розроблена інноваційна технологія подрібнення та змішування наповнювачів для гуми, яка реалізована в апаратах вихрового шару типу АВС. Апарат вихрового шару — це багатофункціональний пристрій, який об’єднує процеси подрібнення, змішування, активації і прискорення хімічних реакцій в одному системному рішенні.

В робочу камеру апарату поміщаються оброблювана сировина та феромагнітні частинки. Під впливом обертового електромагнітного поля феромагнітні частинки рухаються і вдаряються між собою та зі стінками камери, що створює вихровий шар. В цьому процесі на оброблювані речовини впливають: електромагнітне поле, ударний вплив феромагнітних частинок, високі локальні тиски, ультразвукові коливання, кавітація тощо. В результаті речовини подрібнюються, перемішуються і набувають нових властивостей, а хімічні реакції прискорюються в десятки і сотні разів.

Переваги використання АВС для модифікації наповнювачів

Так модифікований в апараті вихрового шару каолін з диметилалкілбензиламмоній хлоридом при додаванні в гуму збільшує швидкість вулканізації готового продукту у 5–8 разів і підвищує міцність вулканізату в 2 рази. Аналогічні результати досягаються при додаванні в гуму крейди, модифікованої в апараті вихрового шару.

АВС у виробництві губчастих гумових виробів

У виробництві губчастих гумових виробів із латексу значний час витрачається на приготування дисперсій інгредієнтів, які зазвичай обробляються до 72 годин у кульових та вібраційних млинах. Однак експерименти показують, що при використанні АВС максимальний розмір частинок твердої фази не перевищує 3 мікрони, що забезпечує стійкість суспензій до розшарування. Наприклад, суспензія каоліну, отримана в апараті вихрового шару за 5 хвилин, має осад лише 5% на добу, тоді як суспензія з кульового млина повністю розшарувалася за 4 години.

Продуктивність установки АВС-100 при приготуванні дисперсії вулканізуючих агентів становить 0,3–0,4 м³/год. Максимальний розмір частинок твердої фази не перевищує 1,5 мікрона, що забезпечує високу стійкість до розшарування та покращує фізико-механічні показники латексної губки.

GlobeCore розробила універсальну установку для безперервного виробництва тонкодисперсних суспензій продуктивністю до 1 м³/год. Установка включає два емальовані реактори, роторний насосний агрегат, індукційний витратомір та апарат вихрового шару, і може використовуватись для отримання різних суспензій замість традиційного обладнання.