○Обычный мел гидрофилен, то есть имеет высокое сродство к воде, при попадании в воду он размокает, хотя и не растворяется, и в итоге получается меловая паста или водная суспензия
○Вода проникает между частиц мела, образуется мутная водная суспензия мела. Поэтому мел относится к так называемым гидрофильным веществам
○При этом гидрофильные вещества, как правило, являются олеофобными, т.е. не имеют сродства к средам масляным, а также к расплавам природных и синтетических смол и других полимеров, поэтому по поверхности таких веществ мел будет «плавать», идля его перемешивания с маслом или полимерами потребуются значительные усилия и время
○Гидрофобный мел, это обычный мел, природа которого изменена нанесением на поверхность его частиц гидрофобизирующего вещества, чаще всего это стеариновая кислота
○ Для полимерной промышленности стеариновая кислота удобна еще и тем, что она и так используется ими в качестве пластификатора в составе их композиций
○Такой мел не смачивается водой, и даже не тонет в ней. Зато он прекрасно перемешивается с маслами, а также с пластиками
○Кроме того, гидрофобизация мела придает ему высокую сыпучесть («текучесть»), что предотвращает его зависание в бункерах при перегрузках. Вообще порошок гидрофобного мела по текучести в чем-то напоминает скорее жидкость, а не твердое тело, настолько он подвижен
○Также за счет создания пленки кислоты на поверхности частиц мела снижается износ шнековых пар при экструдировании пластических масс
Это могут быть как предприятия, уже добывающие и производящие мел различных марок
Потребители гидрофобного мела могут организовать выпуск продукции для собственных нужд, производя гидрофобный мел самостоятельно, из обычного мела
Желающиестать в своем регионе надежным поставщиком уникальной добавки для пластиков – гидрофобного мела
Для чего нужен гидрофобный мел?
При производстве изделий из пластика самый дорогостоящий компонент – это сам пластик. Снизить расход пластика можно, заменяя часть пластика наполнителем
Процесс напоминает приготовление бетона – никто не готовит бетон из чистого цемента, всегда добавляют песок и щебень для удешевления продукта, заодноувеличивая его прочность созданием армирующей структуры
Для удешевления пластика можно добавлять микромрамор, микрокальцит, тальк, диоксид кремния, диоксид титана, но зачастую лучший по соотношению «цена-качество» наполнитель – это все-таки мел, причем мел гидрофобный
Потому что мел – это материал с низкой прочностью и абразивностью. Гидрофобная пленка из стеарина максимально снижает и без того низкую абразивность мела, и служит пластификаторомв смеси пластик- наполнитель
Все это максимально увеличивает срок службы экструдера на производстве пластиков – а это одна из основных технических проблем при производстве пластиков
Ну, а кроме того, что наполнитель удешевляет пластик и удлиняет срок службы оборудования, пластмассы с добавкой гидрофобного мела более прочные и долговечные
Используется в производстве и при выпуске практически любых изделий из пластмасс, там где важна повышенная прочность и долговечность изделия – при минимальной стоимости
Способы получения гидрофобного мела Дезинтегратор
Имеет немалое значение способ нанесения стеариновой кислоты (в некоторых случаях это могут быть ее соли или другие гидрофобизирующие вещества и добавки) на поверхность частиц мела
Сразу скажем, что простое перемешивание мела со стеариновой кислотой мало что даст, так как добавленная кислота не распределиться по поверхности частиц мела
Таким образом, смешивание кислоты с мелом в обычных смесителях или простое добавление ее в компаундер экструдера не сравнимы по эффекту с применением гидрофобного мела
Нанесение кислоты на мел для достижения требуемого эффекта должно сопровождаться интенсивным механическим воздействием и нагреванием мела в процессе обработки
Наиболее распространен метод гидрофобизации мела при помощи высокоскоростных вихревых мельниц, чаще всего это дезинтеграторы
Практиковалось введение стеарина на слой горячего мела перед дезинтегратором как в сухом виде, так и струйной подачей расплава, но в результате не обеспечивалась достаточная гидрофобность мела, а расход стеарина составлял от 7 до 10 кг/т мела. Для обеспечения эффективности процесса требуется предварительная подготовка стеариновой кислоты: из порошка или гранул кислоты вначале получают расплав, и далее этот расплав подается одновременно с мелом внутрь рабочего корпуса дезинтегратора методом распыления под высоким давлением
Этот способ отличает повышенный расход стеариновой кислоты (4-5 кг на тонну мела), иногда требуется предварительный подогрев мела перед подачей в дезинтегратор, при процессе практически нет уменьшения размера частиц мела (не идет домол), но зато такие линии обеспечивают высокую производительность при минимальном наборе оборудования
МЕТОД №1
Линия гидрофобизации мела №1 на базе дезинтегратора
Характеристики линии №1: Сырье:мел тонкодисперсный Продукция:мел тонкодисперсный гидрофобный Производительность:3-4 тн/час (может быть изменена) Установленная мощность: 250 кВт Персонал: 3 человека в смену Расход гидрофобизатора (стеариновая кислота): 4-5 кг/т мела
С подогревом мела и расплавлением стеариновой кислоты
Табл.1. Спецификация оборудования линии №1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Дезинтегратор СДИ-3000-55-55 (общая мощность 110 кВт)
Растариватель контейнеров МКР (биг-бегов)
Шнековый питатель СПШ-6000-300 мм (нагрев мела до температуры 65-90°С град.)
Система подогрева шнекового питателя с термоизоляцией и регулировкой температуры (95 кВт)
Система расплавления и подачи расплава стеариновой кислоты (на основе водяной бани, для недопущения перегрева свыше 100°С. Регулировка подачи расплава –игольчатым краном, форсунка для разбрызгивания расплава в наличии)
Нория сбора гидрофобного мела 4000 мм
Фасовщик клапанных мешков с бункером (500 литров)
Фасовщик биг-бэгов
Монтажные конструкции линии (после согласования ТЗ)
Электрощиты управления линией (после согласования ТЗ)
Проектные работы по линии, привязка оборудования к помещению заказчика
Компрессорное оборудование
Доставка, шеф-монтаж
1
Дезинтегратор СДИ-3000-55-55 (общая мощность 110 кВт)
№ п/п
НАИМЕНОВАНИЕ
Кол-во
1
1
3
3
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
Способы получения гидрофобного мела Роторно-шаровая мельница
Второй метод получения гидрофобного мела осуществляется с использованием запатентованной разработки ООО «Стройтехнология» - роторно-шаровых мельниц
При этом не требуется предварительный подогрев мела, не требуется получение предварительное получение расплава стеариновой кислоты, и, соответственно не требуется подача и распыление этого расплава под давлением
Процесс нанесения гидрофобного покрытия из стеариновой кислоты на частицы мела в этом случае идет одновременно с интенсивным измельчением, кроме физического нанесения молекулы кислоты буквально наклепываются на поверхность мела
Происходит не только физическая адсорбция, но и химическая
Измельчение мела идет от рядовых марок размером 40-100 мкм до тонкости 2,5-5 мкм. Все эти эффекты возможны за счет использования сверхинтенсивных роторно-шаровых мельниц
Этот способ гидрофобизации отличает низкий расход стеариновой кислоты (3-4 кг на тонну мела), интенсивное измельчение частиц мела и отсутствие необходимости в предварительном нагреве мела и кислоты
Наше предприятие готово поставить и запустить в работу линию гидрофобизации мела по обоим способам
МЕТОД №2
Линия гидрофобизации мела №2 на базе роторно-шаровых мельниц
Характеристики линии №2: Сырье: мел грубодисперсный (типа МТД-2, ММС-40) Продукция: мел тонкодисперсный гидрофобный (типа МС-5) Производительность: 1,5-2 т/час (может быть изменена) Установленная мощность: 250 кВт Персонал: 2 человека в смену Расход гидрофобизатора (стеариновая кислота): 3-4 кг/т мела
Табл.2. Спецификация оборудования линии №2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Дозатор стеариновой кислоты шнекового типа из нержавеющей стали 12Х18Н10Т
Затвор шлюзовый
Частотный инвертор затвора шлюзового
Бункер сырьевой с монтажными конструкциями
Электрощит управления
Шнек сбора готового продукта
Шнек подачи в фасовщик биг-бэгов
Монтажные конструкции линии (после согласования ТЗ)
Электрощиты управления линией (после согласования ТЗ)
Проектные работы по линии, привязка оборудования к помещению заказчика
Компрессорное оборудование
Доставка, шеф-монтаж
Роторно-шаровая мельница РШМ-300-НАНОМОЛ
№ п/п
НАИМЕНОВАНИЕ
Кол-во
5
5
5
5
1
1
1
1
2
1
1
1
5
Линия предназначена для переработки низкокачественного низкосортного грубодисперсного мела в тонкомолотый гидрофобизированный мел
Ориентировочная себестоИмость производства гидрофобного мела на линии №2.
Стоимость гидрофобного мела марка МС-5, получаемого на линии, составляет около 10 000 руб./тонну
Производительность линии 2 тонны в час (20 000 руб/час)
Выработка в месяц (2 смены, 22 рабочих дня) составит 700 тонн мела, или 7 000 000 рублей
Ориентировочная прибыль – 40-60 % от стоимости мела
Таким образом, окупаемость линии составит менее полугода