Размещено на http://www.allbest.ru/

19

Министерство образования Российской Федерации

Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И.Носова

Кафедра строительных материалов и изделий

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине: «Процессы и аппараты технологии строительных изделий»

по теме: «Технологическая линия по производству поливинилхлоридных линолеумов промазным способом. Производство 500 тыс. м² в год»

Магнитогорск 2012



Содержание

• Введение
• 1. Технологическая схема
• 1.1 Подготовка сырья
• 1.2 Получение формовочных масс
• 1.3 Формирование структуры
• 1.4 Тепловая обработка изделия
• 1.5 Отделка
• 1.6 Анализ процессов
• 2. Характеристика сырья и выпускаемой продукции
• 3. Расчет производственной программы
• 4. Технологический расчет оборудования
• 5. Мероприятия по охране труда и технике безопасности
• Заключение
• Библиографический список
• Приложение 1


Введение

Первоначально линолеум (от лат. «linum oleum» -- льняное масло) изготавливался только из натуральных природных материалов -- льняного масла, древесной смолы, древесной муки и/или пробковой муки, порошка известняка, цветных и белых пигментов, джутовой ткани.

В настоящее время в России и ряде других стран под линолеумом понимают не только покрытия, произведенные из натуральных материалов, но и другие эластичные напольные покрытия (ПВХ -- покрытия, кварцвиниловые плитки, каучуковые покрытия).

Популярность современного линолеума объясняется тем, что он является достаточно качественным и недорогим материалом и имеет ряд преимуществ: относительно низкая цена (по сравнению с паркетом и некоторыми другими видами покрытия).

Присутствие на рынке отечественных производителей, изготавливающих качественный линолеум по европейским технологиям, делает его доступным напольным покрытием для большинства слоев населения. В современном строительстве наибольшее применение находит поливинилхлоридный линолеум. линолеум сырье термический

Выпускают различные виды такого линолеума: безосновный (одно и многослойный) и на тканевой и теплозвукоизоляционной подоснове (войлочной или пористой полимерной).

Последний вид линолеума наиболее эффективен, так как позволяет производить настилку полов непосредственно на поверхность бетонного перекрытия без устройства специальных тепло- и звукоизоляционных прослоек.



1. Технологическая схема

Линолеумы, в которых главным связующим веществом пластмассовой композиции являются полихлорвиниловые смолы, то есть поливинилхлоридные линолеумы изготовляется промазным или вальцевокаландровым способами. По промазному способу обычно делают основный линолеум, по вальцевокаландровому - безосновный.

Промазной способ выработки поливинилхлоридных линолеумов, имеющих тканевую или войлочную основу, является одним из наиболее старых способов получения синтетических рулонных материалов для полов. Однако он и сейчас не утратил своего значения вследствие простоты технологии. Промазной способ основан на принципе намазки специальных поливинилхлоридных паст на непрерывно движущуюся тканевую или войлочную основу с последующей обработкой полотна в терможелировочных камерах, в результате пленка получает большую прочность, износоустойчивость и эластичность, а также прочно соединяется с основой.

Помимо тканых и волокнистых основ могут применяться ткани полотняного переплетения, изготовляемые из джуто-кенафного волокна или из смеси джуто-кенафных и льняных волокон. Для теплозвукоизляционного линолеума разработана специальная биостойкая нетканевая волокнистая подкладка, представляющая собой гибкую, упругую систему переплетенных лубяных волокон, образующих пористую структуру.

Известны два варианта промазного способа производства линолеума. По первому варианту для формования линолеумного слоя применяют грунтовальный станок с ракельными устройствами, позволяющими после многократной промазки и послойной желатинизации нанесенной массы в терможелировочных камерах получать пленку требуемой толщины и качества.

Второй вариант основан на промазке основы пастой, наносимой с избытком за один раз. Пленку определенной толщины формируют путем каландрирования нанесенного слоя по выходе полотна из терможелировочной камеры на двухвалковом каландре, установленном в конце камеры.

Технологическая линия производства линолеума по второму варианту состоит из следующих операций: транспортирования компонентов со склада и подачи их в промежуточные бункера и емкости; дозирования компонентов; приготовления пигментной красящей пасты; нанесения линолеумной массы на движущуюся основу; термообработки и желирования нанесенной на основу пасты; каландрирования (с одновременным калиброванием) желированной пленки; охлаждения готового полотна линолеума; обрезки кромок, разбраковки и упаковки линолеума.

На рис. 1 и рис. 2 приведены технологические операции и технологическая схема производства линолеума этим методом.

Размещено на http://www.allbest.ru/

19

Рис. 1 Технологические операции по производства ПВХ линолеума

Размещено на http://www.allbest.ru/

19

Рис. 2 Схема производства линолеума промазным способом

1.1 Подготовка сырья

Поливинилхлоридное связующее и наполнители поступают со склада в мешках, доставляемых в цех электрокаром. Здесь сухие компоненты растаривают и через воронку соответствующего элеватора, который подает их через сита, направляют сырье на шнековые питатели и в промежуточные бункера, оборудованные воздуходувками для аэрации днищ и системой обеспыливания. Пустые бумажные мешки прессуют и упаковывают прессом.

Из соответствующих промежуточных бункеров по команде с центрального пульта управления ПВХ смола и наполнители пневмотранспортом подаются в суточные бункеры смесительного отделения. Эти бункера также оборудованы системой обеспыливания.

Пластификаторы из подземных емкостей склада легко воспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) насосами по трубопроводам подаются в суточные емкости с мешалками.

Особое внимание обращается на подготовку тканевой основы, которая может иметь пороки -- узлы, нитки, засорение посторонними включениями. Ткань может иметь неодинаковую ширину. Все замеченные дефекты должны устраняться. Ткань необходимо прогладить на каландрах.

Целесообразно создавать специальную линию подготовки тканевой основы, которая состоит из стола для измерения и осмотра ткани, счетчика ее длины, стола для ручной или механизированной очистки ткани и гладильного каландра. При использовании войлочной основы ее предварительно подогревают на электроплитке.

1.2 Получение формовочных масс

Из суточных бункеров дозирующими шнеками ПВХ смола и наполнители при помощи автоматических весовых дозаторов дозируются с помощью перфокарт и электронных блоков пульта управления в соответствующие турбинные или планетарные смесители для паст. Туда же насосами дозаторами автоматически дозируются из соответствующих суточных емкостей пластификаторы, а насосами-дозаторами -- колерная жидкая паста и стабилизаторы с другими добавками.

Перемешанные в смесителях порции ПВХ паст подаются для гомогенизации в трехвалковые краскотерки, откуда готовая паста сливается в герметизированные емкости для вызревания. Перед подачей пасты на промазку каждая из этих емкостей присоединяется на 1--2 ч к вакуум-насосу для вакуумирования пасты.

В это же отделение входит изолированный в пожарном отношении участок для приготовления колерных смесей.

Колерный замес через раздаточный бункер подается в нужном количестве в смеситель, куда одновременно поступает через раздаточный бункер перемешанная в предварительном смесителе смесь, а также пластификаторы из мерника для окончательного приготовления грунтовальной линолеумной пасты. Для этой цели применяют обычно смесители СМ-3. Для ускорения производства обычно устанавливают несколько таких смесителей. Смеситель имеет стальной корпус, снабженный паровой рубашкой для обогрева. Дно корпуса имеет вид двух полуцилиндров, с выступающей средней частью.

Масса непрерывно перемешивается двумя лопастями Z-образной формы, вращающимися с разной скоростью. Помимо интенсивного перемешивания массы в разных направлениях она еще перетирается в зазоре между лопастями и днищем корпуса.

Готовая масса выгружается из смесителя путем наклона его на 90°; лопасти, продолжающие вращение, выбрасывают массу из смесителя на транспортер или в вагонетку.

Получение хорошо перемешанной однородной массы особенно важно при изготовлении линолеумной пасты, так как при плохом перемешивании зерна поливинилхлоридной смолы будут неравномерно распределены среди зерен наполнителя, а пластификатор недостаточно хорошо и равномерно смочит зерна поливинилхлоридной смолы и недостаточно глубоко проникнет в межмолекулярное пространство ее макромолекул.

Последовательность смешения компонентов пасты также имеет большое значение. Так, при одновременном совместном перемешивании смолы, наполнителя и пластификатора наполнитель обволакивается пленкой маслянистого пластификатора и смягчителя, создавая агломераты наполнителя, которые неравномерно распределяются и трудно диспергируются в поливинилхлоридной смоле. Таким образом, значительная часть дорогостоящего пластификатора, оседая на зернах наполнителя, не поглощается смолой и не принимает участия в пластификации поливинилхлорида. Поэтому твердые и жидкие стабилизаторы и их смеси предварительно смешивают с жидкими пластификаторами.

Затем смешивают поливинилхлоридную смолу с пластификаторами, смягчителями, стабилизаторами и только после их тщательного перемешивания смешивают смесь с заполнителем.

Жидкие компоненты подают в смеситель дозирующими насосами через форсунки, которые должны равномерно распределять жидкую компоненту в смеси.

Обычно в процессе перемешивания линолеумных паст в любых смесителях, особенно в скоростных, в полимерную массу вовлекается большое количество мельчайших пузырьков воздуха.

Если эти мельчайшие пузырьки воздуха не удалить из пасты, то они могут отразиться на качестве готовой продукции. Поэтому, как правило, на отечественных заводах ласту после смешения перед намазкой выдерживают в емкостях в течение нескольких часов (до 24).

1.3 Формирование структуры

Линолеумную массу наносят на движущуюся основу на грунтовальном станке при помощи ножей-раклей, конструкция которых может быть различной. На рис. 3 показаны схемы действия раклей различных типов, а на рис. 4 -- схемы грунтовальных ножей различной конструкции.

Рис. 3 - Схемы работы раклей разных типов: а -- воздушная ракля; б -- ракля на обрезиненном валу; в -- ракля с резиновым чехлом; г -- ракля на жесткой опоре

Рис. 4 - Схема грунтовальных ножей: а -- с тонкой острой фаской; б -- с круглой фаской; в -- с серповидной фаской; г -- с заточенной фаской

1.4 Тепловая обработка изделия

После нанесения массы на основу линолеумное полотно поступает в желировочную камеру, где под влиянием температурного воздействия происходит желирование массы и пленки.

Желирование является наиболее ответственным процессом производства линолеума промазным способом. При недостаточном желировании массы образуется рыхлая пленка с низкими физико-механическими показателями, что резко снижает качество линолеума -- его износоустойчивость.

Из желировочной камеры полотно линолеума поступает на двухвалковый каландр, где пленка линолеума получает окончательное уплотнение и калибруется до необходимой толщины в зазоре между валками. Рабочая температура этих валков должна иметь пределы 140--160°. Приводной механизм каландра позволяет менять скорость продвижения линолеумного полотна в пределах 1,4--2,7 м/мин и тем самым дает возможность изменять время нахождения линолеумного полотна в желировочной камере.

Заключительной операцией производства промазного линолеума является его охлаждение после каландрирования. При быстром охлаждении на двух холодильных барабанах, имеющих относительно низкую рабочую температуру (+30°), неизбежна большая усадка линолеума. Поэтому целесообразно применять ступенчатое охлаждение на шестибарабанном охладителе, при работе на котором усадочные явления линолеумного полотна уменьшаются.

1.5 Отделка

После охлаждения линолеумное полотно подается на стол, где обрезают кромки. Для резки пластмассовых пленок применяют дисковые или пластинчатые ножи с односторонней или двухсторонней заточкой в виде острого клина.

Также ведется разбраковка, поперечная резка на куски необходимой длины, сматывание в рулоны и упаковка их в бумагу.

1.6 Анализ процессов

Для анализа происходящих процессов удобно свести всю информацию в таблицу (см. Приложение 1).



2. Характеристика сырья и выпускаемой продукции

Для изготовления поливинилхлоридных линолеумов применяют следующие группы сырья: связующее, пластификаторы, разбавители, наполнители, красители, а также тканевую, войлочную или пористую основу (для выработки линолеума на основе). Для его изготовления применяют следующее сырье: в качестве связующего -- поливинилхлорид. Поливинилхлориды термопластичны и характеризуются линейной структурой макромолекул; В качестве пластификатора--дибутилфталат, диоктилфталат, ВСФ и др.; В качестве разбавителей -- олифу натуральную и оксоль, хлор парафин и минеральное масло (веретенное и трансформаторное) ; В качестве наполнителей -- тальк, барит (тяжелый шпат), мел, асбестовое волокно, древесную муку. В качестве тканевой основы используют кардельную, полукардельную, джутовую и джуто-кенафную ткань. Для окраски линолеума в различные цвета применяют земляные и минеральные пигменты. К группе земляных относят охру, мумию и сурик железный. К группе минеральных пигментов, используемых для производства изделия, относятся: свинцовые и титановые белила, литопон, милори, ультрамарин, зелень хромовая, различные кроны и т. д. Ниже приведены основные характеристики сырья для производства поливинилхлоридного линолеума.

Связующее. Эмульсионный поливинилхлорид, вырабатываемый по ГОСТ 14039--68, при совмещении с пластификатором образует пасты, представляющие собой дисперсии частиц полимера в пластификаторе.

Поливинилхлорид суспензионный вырабатывают в соответствии с ГОСТ 14332--69 десяти марок, имеющих различные назначения. Этот вид поливинилхлорида предназначен для изготовления разного рода изделий методами вальцевания, экструзии, литьем под давлением и прессованием. Качество поливинилхлорида нормируют тремя сортами -- высшим, первым и вторым.

Для производства линолеума применяют обычно суспензионный поливинилхлорид марки ПВХ-С 63М. Марки расшифровывают так: первые четыре буквы обозначают поливинилхлорид суспензионный; последующие две цифры указывают нижний предел значения величины К, и последние буквы, которые имеются у трех марок специального назначения, обозначают: Т -- термостабилизированный, Ж -- жесткий и М -- мягкий.

Оба вида поливинилхлорида не обладают заметной токсичностью, но при вдыхании вызывают раздражение дыхательных путей. Предельно допустимая концентрация поливинилхлоридной пыли в рабочих помещениях не должна превышать 6 мг/м3. Осевшая пыль является пожароопасной; температура ее самовоспламенения 1100°. Поливинилхлорид устойчив к действию кислот и щелочей. В табл. 2.1 указаны требования, предъявляемые к поливинилхлориду марки ПВХ-С 63М и нормы для трех сортов.

Таблица 2.1 Требования и нормы к поливинилхлориду марки ПВХ-С63М

Наименование показателей	Технические нормы для:
	Высшего сорта	1-го сорта	2-го сорта
Плотность не менее, гсм3	1,4	1,38	1,34
Содержание влаги и летучих веществ не более, %	0,3	0,4	0,5
Зольность не более, %	0,02	0,02	0,02
Насыпной вес, г/см3	0,45-0,55	0,45-0,55	0,45-0,60
Дисперсность: остаток на сите 025 не более, % остаток на сите 0063 не менее, %	1,0 80	1,0 50	1,0 -

По внешнему виду все три сорта представляют собой однородный порошок белого цвета без посторонних включений. Пластификаторы. Это вещества, вводимые в состав пластмассовых композиций для повышения пластичности. Они могут быть двух видов - собственно пластификаторами, способными растворять пластифицируемые материалы, и пластификаторами - мягчителями, не обладающими этим свойством. Пластификаторы - это преимущественно нелетучие, с низкой температурой плавления, химически стойкие, в воде нерастворимые, неядовитые, без запаха, маслянистые на вид органические жидкости. К ним относят дибутилфталат, трикрезилфосфат, диоктифталат и др. При выработке линолеума пластификаторы применяют для уменьшения межмолекулярных сил притяжения и для придания материалу большей гибкости. К ним предъявляют следующие требования: химическая стабильность, минимальная летучесть, отсутствие запаха, невысокая температура плавления, малая гигроскопичность, высокая температура вспышки, устойчивость к действию света, совместимость с полимером и вязкость, обеспечивающая хорошую переработку пастообразных смесей на вальцах различного назначения.

В качестве пластификаторов чаще всего применят дибутилфталат, диоктилфталат и диалкилфталат, обозначавшийся ранее под маркой ВСФ. Хотя трикризилфосфат активен как пластификатор, но он токсичен.

Дибутилфталат ДБФ является сложным эфиром нормального бутилового спирта и ортофталевой кислоты; эмпирическая формула его С6Н4(СООС4Н9)2.

Диоктилфталат (марка ДОФ) является эфиром 2-этилгексилового спирта и ортофталевой кислоты; эмпирическая формула его С6Н4(СООС8Н17)2.

Диалкилфталат (марка ДАФ-789) -- сложный эфир смеси нормальных спиртов С7--С9 и ортофталевой кислоты; эмпирическая формула C6H4(COOR)2, где R -- радикал с 7, 8 или 9 атомами углерода.

Марки и свойства этих пластификаторов нормированы ГОСТ 8728--66. Марки ДОФ и ДАФ-789 подразделены на два сорта, ДБФ выпускают одного сорта. В настоящее время применяют в качестве пластификатора преимущественно дибутилфталат С6Н4(CООС4Н9)2. Широкому применению трикрезилфосфата препятствует его токсичность. За рубежом чаще применяют другие пластификаторы, например мезамоль -- сложный эфир алкисульфофенолов и крезолов, и диоктилфталат -- сложный эфир изооктилового спирта и ортофталевой кислоты С6Н4(CООС8Н17)2 (формула). Последний пластификатор менее летуч, чем дибутилфталат. Применяется также смесь различных пластификаторов и разбавителей.

По внешнему виду все марки пластификаторов представляют собой прозрачную однородную маслянистую жидкость без механических примесей, со слабым специфическим запахом.

В таблице 2.2 указаны технические требования, которым должны соответствовать эти пластификаторы.

Таблица 2.2 Технические требования, предъявляемые к пластификаторам

Наименование показателей	Пластификаторы
	дибутилфтолат	трикрезилфосфат	диокатилфтолат	ВСФ	мезамоль
	Прозрачная	Прозрачная однородная	Прозрачная	Прозрачная	Прозрачная маслянистая жидкость
Внешний вид	Желтоватая маслянистая	желтоватая маслянистая	маслянистая светло- желтая	маслянистая жидкость
	жидкость	жидкость	жидкость	без осадка
Удельный вес, г/см3	1,045-1,046	-1,170-1,17S	0,982-1,1 22	0,975-0,085	1,020-1,038
Температура вспышки не ниже 0С	160	217	192	190	221-230
Температура кипения, 0С	200-21 6	275-280	-	-	-
Испарение при нагревании до 100', %, за 6 часов, не более	0,5	0,12	0,2	0,55	1,3-1,4
Кислотность, мг/г, не более	1	0,4	0,2	0,5	1
Число омыления, мг/г	306,6-407	-	282-292	275-305	140-170
Вязкость при 20°, сп	-	75-115	78-80	-	100-140
Температура застывания, 0С	-	-	25	-	38

Наполнители. Эти вещества вводят в состав линолеума для придания ему необходимой прочности и других физико-механических свойств, а также для уменьшения расхода связующих материалов в целях удешевления изделия. При выработке многослойного линолеума особенно большое количество наполнителей вводят в нижние слои линолеума, не работающие на износ.

К наполнителям предъявляются следующие общие требования: тонкодисперсность и стойкость к химическим реагентам; они не должны набухать в воде, разлагаться при рабочих температурах производства, должны быть однородными и не содержать посторонних включений. В качестве наполнителей чаще всего применяют мел, тальк, барит (тяжелый шпат), каолин и асбест.

Влажность талька (ГОСТ 879--52) не должна превышать 0,5%; остаток на сите № 0090 допускается не более 2%, а на сите № 0150 остатка не должно быть.

Молотый барит (ГОСТ 4682--49), или тяжелый шпат (BaSO4), должен иметь влажность не более 2%; остаток на сите № 0085 -- не более 5%. Сернокислого бария в пересчете на сухое вещество должно содержаться не менее 95% для высшего сорта и не менее 85% для второго.

Каолин (ГОСТ 6138--61) представляет собой высокодисперсную глину белого или кремового цвета с удельной массой 2,5--2,6. Отрицательным качеством каолина как наполнителя поливинилхлоридного линолеума является его способность набухать в воде.

Наполнитель асбест повышает стойкость линолеума на истирание. Качество его нормируется ГОСТ 12871--67. Применение этого наполнителя не позволяет, однако, получить продукцию светлых и ярких расцветок. Мел и известняк (тонкомолотые) применяют как дешевые и недефицитные наполнители.

Ткань. В качестве основы для производства поливинилхлоридного линолеума применяют кордельную, полукордельную, джутовую и джуто-кенафную ткани. Они должны иметь вес 1 м2 -- 420±40 г; влажность подкладочной ткани не должна быть ниже 14%, так как при пониженной влажности ткани волокна становятся менее эластичными, что может приводить к разрыву ее при обработке.

Пигменты и красители. К пигментам, применяемым в производстве поливинилхлоридного и других видов линолеума для окраски его в различные цвета, относятся в основном сухие земляные и минеральные краски. Общие требования к пигментам -- свето- и теплостойкость, поскольку температура линолеумной массы при обработке достигает 170°. Кроме того, пигменты не должны набухать в воде. Наиболее применимы для окраски линолеумов следующие пигменты: для красного цвета -- мумия и сурик железный, желтый и оранжевый цвет разных оттенков дают охра, крон свинцовый, крон цинковый; синие -- милори и ультрамарин; черный -- сажа газовая и белый -- белила цинковые и литопон. Реже применяют для этой цели органические красители -- голубой и зеленый фталоцианиновые, лак рубиновый и т. п.

Разбавители и добавки. В качестве разбавителей используют олифу натуральную, олифу-оксоль, хлорпарафин, веретенное и трансформаторное масла.

В качестве стабилизаторов в линолеумную композицию вводят (в очень небольших количествах) стеарат кальция, стеарат свинца, силикат свинца и др. Для облегчения некоторых процессов обработки линолеумной массы (например, вальцевания) вводят стеарин, канифоль и другие добавки в очень незначительных количествах.

В соответствии с ГОСТ 7251-77 «Линолеум поливинилхлоридный на тканевой и нетканевой основе» линолеум предназначен для устройства полов в помещениях жилых, общественных и производственных зданий.

Линолеум не рекомендуется применять в условиях интенсивного движения и воздействия абразивных материалов, жиров, масел и воды.

Номинальные размеры линолеума в рулоне и предельные отклонения от номинальных размеров должны соответствовать указанным в табл.2.3.

Таблица 2.3 Номинальные размеры готового линолеума

Наименование показателя	Номинальные размеры, мм	Предельные отклонения от номинальных размеров, мм
Длина	12000-24000	±100
Ширина	1200-2400	±20
Толщина общая	1,6; 2,0	±0,20
Толщина лицевого защитного слоя линолеума типа А	0,15; 0,20; 0,25; 0,30	±0,02

Примечание: допускается по согласованию с потребителем изготовление линолеума других номинальных размеров с теми же предельными отклонениями от них.

Показатели физико-механических свойств линолеума должны соответствовать указанным в таблице 2.4

Таблица 2.4 Некоторые физико-химические свойства линолеума

Наименование показателя	Значения для линолеума типа:
	А	Б	В
Истираемость мкм не более	50	90	100
Абсолютная остаточная деформация мм не более	0,35	0,45	0,45
Изменение линейных размеров % не более	0,8	0,8	0,8
Прочность связи между лицевым защитным слоем из пленки и следующим слоем Н/см не менее	8,0	-	-
Удельное поверхностное электрическое сопротивление Ом не более	Для всех типов 51015

В партии не допускается более 10 % составных рулонов. В одном рулоне не допускается более двух полотен при длине меньшего из них менее 3 м. Составные рулона в местах стыковки полотен должны быть помечены бумажными сигналами или иметь соответствующую запись на этикетке. Поставка составных рулонов в торговую сеть не допускается.

Условное обозначение линолеума должно состоять из слов «Линолеум ПВХ» типа толщины разделенных дефисом и обозначения настоящего стандарта.

Пример условного обозначения линолеума типа А толщиной 16 мм:

Линолеум ПВХ-А-16 ГОСТ 7251-77.

В зависимости от вида лицевой поверхности линолеум подразделяют на три типа:

А - многоцветный (мраморовидный) или одноцветный с лицевым защитным слоем из поливинилхлоридной пленки;

Б - многоцветный с лицевым защитным слоем из прозрачного поливинилхлоридного слоя;

В - многоцветный или одноцветный с наполненным лицевым защитным слоем.



3. Расчет производственной программы

Для расчета производственной программы формовочного цеха принимаем 250 рабочих суток в год при односменной работе.

Выпускаемый линолеум принимаем длинной 12м, шириной 2м и толщиной 0,004м. Средняя плотность готового поливинилхлоридного линолеума (с учетом, что линолеум изготавливается с подосновой) 1100 кг/м3.

Таблица 3.1 Производственная программа цеха

Наименование продукции	Единица измерения	Программа выпуска в
		год	сутки	смену	час
Поливинилхлоридный линолеум на тканевой основе	м2 м.п.	500000 250000	2000 1000	2000 1000	250 125

Расчет сырьевых материалов производят на сухое вещество.

Рецептура линолеумных масс при промазном способе производства следующая:

1. связующее (ПВХ С63) - 39%;

2. пластификатор (диоктилфталат) - 16,5%;

3. наполнитель (тальк) - 33%;

4. Пигменты и красители (белила цинковые сухие и красители) - 2,5%;

5. Разбавители и добавки (олифа оксоль - 8%, веретенное масло - 1%).

Масса вещества высчитывается по формуле:

Результаты расчета сырьевых материалов приведен в табл. 3.2.

Таблица 3.2 Потребность в сырье

Наименование продукции	Единица измерения	Расход в
		час	смену	сутки	год
ПВХ	т	0,558	3,775	3,775	858
ДОФ	т	0,236	1,597	1,597	363
Тальк	т	0,472	3,194	3,194	726
Белила и красители	т	0,036	0,242	0,242	55
Олифа оксоль	т	0,114	0,774	0,774	176
Веретенное масло	т	0,014	0,097	0,097	22

4. Технологический расчет оборудования

Выбор основного оборудования с учетом производительности и коэффициента использования

Таблица 4.1 Описание выбранного оборудования

№	Оборудование	Производительность, м3/час	Количество	Коэффициент использования
1	Весовой дозатор ДЦ-6	6	1	0,8
2	Смеситель СМ-3	3	2	0,8
3	Грунтовальный станок ГС06	6	1	0,8
4	Терможелировочная камера ТМ5	5	1	0,9
5	Ножи для обрезки кромок	2,5	2	0,9

5. Мероприятия по охране труда и технике безопасности

На каждый тип линолеума в установленном порядке должен быть получен гигиенический сертификат.

В терможелировочной камере при движении ленты линолеума от трения в ней накапливается статическое электричество, которое в определенных условиях может быть опасно. Поэтому для снятия статического электричества все металлические части камеры должны быть особо тщательно заземлены. В особых случаях при быстром движении полимерной ленты при сматывании и наматывании в рулоны применяют ионизацию воздуха в камерах и около сматываемой пленки с помощью индукционных излучателей с металлическими остриями.

Основными видами возможного опасного воздействия на окружающую среду являются загрязнения атмосферного воздуха населенных мест, почв и вод в результате неорганизованного сжигания и захоронения отходов линолеума на территории предприятия-изготовителя или вне его, а также произвольной свалки их в непредназначенных для этой цели местах.

Отходы, образующиеся при изготовлении линолеума, строительстве и ремонте зданий и сооружений, подлежат утилизации на предприятии-изготовителе или вне его, вывозу на специальные полигоны промышленных отходов или организованному обезвреживанию в специальных, отведенных для этой цели, местах.



Заключение

При проектировании данной технологической схемы был использован один из способов производства ПВХ линолеума - промазной. Это один из наиболее старых способов получения синтетических рулонных материалов для полов. Однако он и сейчас не утратил своего значения как наиболее распространенный, простой и технологичный.

Также было подобранно необходимое оборудование и произведен его расчет. Дан подробный отчет о сырьевых материалах, используемых для приготовления линолеумной массы. И рассмотрены процессы, протекающие в производимом изделии.



Библиографический список

1. ГОСТ 7251-77 «Линолеум поливинилхлоридный на тканевой и нетканевой подоснове»

2. Воробьев В.А. Технология строительных материалов и изделий на основе пластмасс. Учебник для втузов. М., «Высшая школа», 1974. 472 с.

3. http://www.polimerportal.ru/index.php/2009/09/proizvodstvo-polivinilxloridnogo-linoleuma-na-tkanevoj-ili-vojlochnoj-osnove-promaznym-sposobom/5/

4. http://www.polymery.ru/production.php?cat_id=139&cat_parent=137&level=3

5. http://www.pmdp.ru/category/proiz-pvh-linoleuma-tvp-promaz-sposob/

6. http://labh.ru/

7. http://donntu.edu.ua/studclub/cont/index.php?p=svoystva-linoleuma&n=135

Приложение 1

Таблица описания происходящих процессов

Наименование	Описание	Виды происходящих процессов	Примечание
Смеситель	Необходимые порошкообразные и пастообразные массы засыпаются в смеситель. Перемешиваемая масса, попадая в конус, при значительной окружной скорости его вращения, принимает форму параболоида вращения и, поднимаясь и пересыпаясь через верхний конуса, попадает в пространство между корпусом и конусом. Здесь находятся лопасти свободно подвешенные к крышке корпуса. Т.к. скорость лопастей снижается при помощи тормозного устройства, то за счет разности окружных скоростей лопастей, конуса и материала, обеспечивается интенсивное перемешивание материала.	Механический процесс (перемешивание)	Гомогенизация исходных компонентов
Краскотерка	После смешения колерную массу перетирают в краскотерках до заданной дисперсности и вязкости.	Механический процесс (перемешивание)	Образование эмульсии за счет давления и фрикционного трения между валками.
Дозатор	Жидкие компоненты подают в смеситель дозирующими насосами через форсунки, которые должны равномерно распределять жидкую компоненту в смеси.	дозирование
Смеситель СМ-400	Линолеумная паста должна быть хорошо перемешана, иначе зерна поливинилхлоридной смолы будут неравномерно распределены среди наполнителя, а пластификатор недостаточно хорошо и равномерно смочит зерна поливинилхлоридной смолы. Важно, чтобы смешивались компоненты в сторогом порядке: поливинилхлоридную смолу с пластификаторами, с мягчителями, стабилизаторами и только после их тщательного перемешивания смешать смесь с заполнителем.	Механический процесс (перемешивание)	Происходит самоокислительная полимеризация. Смесь переходит в пастообразное состояние.
Герметизированные емкости	Часто в процессе перемешивания линолеумных паст в любых смесителях в полимерную массу попадает большое количество мельчайших пузырьков воздуха. Если эти мельчайшие пузырьки воздуха не удалить из пасты, то они могут отразиться на качестве готовой продукции. Поэтому после смешения перед намазкой выдерживают в емкостях в течение нескольких часов (до 24). За рубежом пасту подвергают вакуумированию, пропуская ее тонким слоем через вакуум-камеру, соединенную с вакуум-насосом или присоединяя герметизированные емкости с пастой к трубопроводу, соединенному с вакуум-насосом.	Вызревание, вакуумирование
Грунтовальный станок	Грунтовальный станок состоит обычно из двух горизонтально расположенных в станине валков, на которые натянут резиновый чехол или резиновая транспортерная лента. Над чехлом располагается ракля, к которой прикреплен ракельный нож, изготовленный из высоко углеродистой стали. Для более равномерного нанесения пасты на ткань комбинируют воздушные ракли с раклей на резиновом чехле: ко второму грунтовальному ножу, расположенному на резиновом чехле, ткань подходит с уже нанесенным на нее слоем пасты, которая более равномерно распределяется по всей, ширине полотна вторым ножом. В зависимости от вязкости пасты и от толщины ее слоя на ткани применяют ножи с различно заточенной фаской.	Механический (пластическое формование)
Терможелировочная камера	Одновременно с прохождением пленки линолеумной пасты через термокамеру происходят процесс ее желирования и испарение из нее излишков пластификаторов. При этом процессе образуется прочная эластичная полимерная .пленка линолеума. Температура в начале камеры должна составлять не менее 100 С, постепенно повышаясь к концу камеры до 190°С. Время тоже должно быть достаточным для завершения процесса. Сокращение времени обработки и снижение температуры на участках камеры приводит к тому, что процесс желирования пасты не успевает закончиться. Поэтому крайне необходимо тщательно следить и поддерживать равномерную заданную температуру в зонах термокамеры. По ширине лента линолеума нагревается неравномерно -- температура краев ниже, чем середины. Это объясняется тем, что в середине из-за охлаждения стенок и подсоса холодного воздуха через неплотности стенок камеры температура ниже. Если нагрев и терможелирование пленки линолеума производятся только нагретым воздухом, его нагревают паровыми или электрическими калориферами до температуры 120°С в начальной зоне камеры и до 200°С -- в конечной зоне и подают в соответствующие зоны камеры через узкие щелевидные жалюзи вентиляторами. И только небольшая часть -- от 10 до 20% -- отработанного, насыщенного парами пластификаторов воздуха отсасывается из камеры вытяжными вентиляторами-эксгаустерами и выбрасывается в атмосферу после очистки в фильтрах. Воздух плохой теплоноситель, поэтому при терможелировании линолеума только горячим воздухом приходится удлинять время пребывания линолеума в термокамере, уменьшая скорость движения линолеумной ленты в камере или удлиняя камеру. При инфракрасном излучении внутренние слои полимерной пленки нагреваются быстрее, чем поверхностные. Поэтому инфракрасными излучателями лучше и значительно быстрее, чем горячим воздухом, можно нагревать полимерные пленки значительной толщины. В случае термообработки инфракрасным излучением скорость и полнота процесса желирования линолеумной пленки и полимеризации любой пластмассы зависит от температуры внутренних слоев облучаемой пленки и от количества тепла, поглощаемого облучаемым материалом, а не от температуры воздушной среды в камере. Но при этом важно не только подвести нужное количество энергии инфракрасного излучения для нагрева, но и обеспечить хороший отвод его путем отсоса пограничного слоя водяного пара или паров растворителя, образующихся на поверхности обрабатываемого материала. Кроме того, особое внимание следует уделять предохранению облучаемого материала от сильного перегрева мощными источниками облучения. Для этого в последнее время в камерах инфракрасного излучения применяют так называемый сопловой обдув подогретым воздухом, который нагревается теми же ТЭНами и рециркулирует в камере. Для достижения максимальных скоростей обдува от 10 до 20 м/с при минимальном расходе воздуха сопла изготовляют с шириной щели 1--2 мм и располагают на расстоянии 20--100 мм от материала. В камерах для обработки инфракрасным излучением рекомендуется устанавливать излучатели так, чтобы плотность лучистого потока была в пределах 0,2-- 2 Вт/ом2, или от 2 до 20 кВт на 1 м2 облучаемой поверхности. Конвейерные установки непрерывного действия, например терможелировочные камеры для линолеума, следует делать разделенными на несколько зон или секций с отдельным регулированием потока излучения и температуры обработки в каждой зоне. Это дает возможность технологам легче подобрать оптимальный режим обработки. Так, если камера разделе - на на четыре зоны, то в первой зоне поддерживают температуру от 100 до 120°С, во второй -- от 120 до 140°С, в третьей -- от 140 до 160°С и в четвертой -- около 170--190°С. Двухстороннее -- сверху и снизу -- инфракрасное облучение (где это возможно) увеличивает поток облучения, уменьшает время и, следовательно, увеличивает скорость обработки и производительность установки. Для исключения подсоса холодного воздуха в камеру в ней поддерживают небольшое избыточное давление, равное 50--100 Па. Перед входным и выходным отверстиями камеры устанавливаются вытяжные зонты, соединенные с вытяжным вентилятором. Иногда для уменьшения длины камеры и занимаемой ею площади цеха, а также для двух- и трехразовых промазок пастой, камеры делаются двух- и трехъярусными, при этом линолеумная лента движется зигзагообразно с одного яруса (нижнего) на другой -- верхний, где легко поддерживать более высокую температуру. При пуске терможелировочной камеры ее заправляют, протаскивая полотно подложки или кусок ткани, соединенный с полотном подложки, прикрепив ее к двум бесконечным металлическим тросикам, натянутым с обеих боковых сторон камеры на желобчатые ролики.	Термообработка (конвекция), желирование, термическая полимеризация, сушка	Терможелировочные камеры бывают различных конструкций. В общем виде камера обычно представляет собой туннель длиной от 10 до 30 м, шириной около 2 м (при ширине линолеума 1,6 м) и высотой около 2 м, установленный на высоте около 0,6 м над полом цеха. Стенки туннеля выполнены из листовой стали, теплоизолированы плитами из стекловаты и асбеста по каркасу из угловой стали. Внутри камеры расположены по всей длине в горизонтальной плоскости ролики диаметром 50--60 мм, с шагом 200--250 мм, по которым движется обрабатываемая лента линолеума. Движущаяся лента линолеума сверху и снизу омывается горячим воздухом, подаваемым через узкие щелевидные жалюзи рециркуляционными вентиляторами со скоростью до 10--20 м/с. Для более равномерного нагрева облучаемого материала ТЭНы помещают между сплошными стальными, чугунными, алюминиевыми или керамическими плитами. Располагать излучатели следует возможно ближе к облучаемому материалу, но так, чтобы не могло быть местного перегрева -- обычно на расстоянии 50--100 мм от нагреваемой поверхности.
2-х валковый каландр	По выходе из терможелировочной камеры линолеумная масса калибруется и уплотняется на обогреваемом каландре. В пазах станины установлены в подшипниках один над другим два валка, нагреваемые паром или электронагревателями. Оба горячих калибрующих валка вращаются навстречу один другому от электродвигателя. Скорость движения ленты регулируется. За горячими калибрующими валками на станине каландра установлены два полых барабана, охлаждаемых проточной водой. Барабаны приводятся во вращение от общего привода каландра для облегчения протяжки полотна линолеума при запуске всей линии до подхода полотна с нанесенной пастой к каландрирующим валкам. По окончании процесса поверхность линолеума приобретает глянцевую, сатинированную, или тисненую поверхность.	Пластическое формование (уплотнение), нагрев, охлаждение	В процессе каландрирования горячими валками крошка пасты, образующаяся на поверхности линолеума при промазке пасты раклей. выдавливается валками и собирается в виде сухой крошки на специальном лотке. При этом на передней кромке лотка закреплена пластинка из фетра, прижимающаяся к нижнему валку каландра. Накапливающаяся на лотке крошка пересыпается через наружный край лотка и попадает в желоб шнека, который удаляет крошки из машины.
6-ти валковый охладитель	Резкое и быстрое охлаждение ведет дает большую усадку Чтобы снять эти внутренние напряжения ленту линолеума, выходящую из калибрующего каландра, охлаждают на шестибарабанном охладителе. При этом линолеумная лента последовательно огибает барабаны. Барабаны охлаждают проточной водопроводной водой. Охлаждаемые барабаны имеют наружную полированную и хромированную обечайку и полый вал, через полость которого и отверстие в полость барабана подается охлаждающая вода. Нагретая вода выливается из барабана через горловину. На сливе устанавливают термометр и по температуре сливаемой из каждого барабана воды судят о температуре и скорости охлаждения линолеума, которые в очень большой степени влияют на усадку линолеума.	охлаждение	Линолеум принимает окончательную внутреннюю структуру

Схема производства линолеума на тканевой основе промазным способом

Размещено на Allbest.ru