Процес производње нитрилних рукавица са ниским садржајем халогена је компликованији од производње обичних нитрилних рукавица, што се углавном огледа у контроли садржаја халогена, избору сировина и оптимизацији производног процеса. У наставку је анализа тешкоћа у процесу, кључних веза и техничких изазова:
I. Сложеност производног процеса
1. Строг избор сировина
- Набавка нитрил бутадиенског каучуковог латекса са ниским садржајем халогена:
Обични нитрил бутадиенски каучуков латекс може користити иницијаторе, емулгаторе или катализаторе који садрже халоген (као што су једињења која садрже хлор) током полимеризације, док процес са ниским садржајем халогена захтева усвајање система иницијације без халогена/са ниским садржајем халогена (као што је пероксодисулфат уместо иницијатора који садржи хлор) или уклањање преосталог халогена кроз процес пречишћавања у каснијој фази.
Ограничења агената за подударање:
Средства за сумпорисање, акцелератори, антиоксиданти и други адитиви морају избегавати оне који садрже халогене (као што су успоривачи горења који садрже бром, акцелератори вулканизације који садрже хлор) и морају користити еколошки прихватљиве адитиве (као што су системи вулканизације без халогена, силанска средства за везивање итд.), који су скупљи и теже је постићи перформансе адитива. 2.
2. Контрола халогена у производном процесу
-Оптимизација процеса полимеризације:
Реакција полимеризације NBR (као што је емулзиона полимеризација) захтева прецизну контролу температуре, притиска и времена реакције, како би се смањило стварање нуспроизвода (као што су халогеновани угљоводоници). Процеси са ниским садржајем халогена могу захтевати продужено време реакције или сегментирану полимеризацију, што повећава потрошњу енергије и сложеност процеса.
Чишћење и пречишћавање:
Након полимеризације, латекс је потребно опрати вишестепеном водом, центрифугалном сепарацијом и другим поступцима како би се уклонили преостали халогеновани мономери и адитиви, док обичним рукавицама може бити потребно само 1-2 пута прања, док рукавицама са ниским садржајем халогена треба 3-5 или више пута, што резултира нижом ефикасношћу производње и повећаним трошковима пречишћавања отпадних вода.
Посебне карактеристике процеса сушења:
Процес сушења мора избећи деградацију материјала на високим температурама ради производње халогених једињења, можда ће бити потребно користити технологију сушења на ниским температурама или вакуумског сушења како би се продужио производни циклус.
3. Висок праг инспекције квалитета
- Прецизна контрола садржаја халогена:
За квантитативну анализу садржаја Cl и Br у свакој серији производа потребна је високопрецизна опрема за инспекцију (нпр. јонски хроматограф, рендгенски флуоресцентни спектрометар) (граница детекције мора бити на нивоу ppm), док се обичне рукавице могу прегледати само по физичким својствима (нпр. затезна чврстоћа и издужење при кидању).
Вишедимензионални баланс перформанси:
Третман са ниским садржајем халогена може утицати на механичка својства рукавица (нпр. еластичност, отпорност на пробушење), те је неопходно прилагодити формулу (нпр. додавањем посебних пластификатора, ојачавача) како би се уравнотежио низак садржај халогена, висока чврстоћа и удобност, што укључује велики број експеримената и оптимизацију параметара.
Кључни кораци производног процеса
Узмимо за пример типичну производњу рукавица од нитрил бутадиена са ниским садржајем халогена методом испирања, процес и тешкоће су следеће:
1. Припрема латекса
-Припрема латекса са ниским садржајем халогена:
Изаберите латекс нитрил бутадиен гуме са ниским садржајем халогена (халоген ≤ 150ppm), додајте нехалогенизовано средство за вулканизацију (нпр. систем цинк оксида + сумпорне жуте боје), нехалогенизоване акцелераторе (нпр. хипосулфонамиде), антиоксиданс (нпр. фенил нафтил амине), добро промешајте и филтрирајте да бисте уклонили нечистоће.
-Тешкоће: неравномерна дисперзија адитива може довести до непотпуне вулканизације или флуктуација у перформансама, потребна је опрема за емулгирање са високим смицањем.
2. Третман против буђи
-Претходна обрада премаза:
Калупе је прво потребно умочити и премазати нехалогенованим средством за одвајање (нпр. раствором скроба или целулозе) како би се избегло лепљење током отпуштања рукавица, обичне рукавице могу користити халогеновано средство за одвајање (нпр. хлорисани парафин).
3. Умакање рукавица и вулканизација
-Сегментално умакање:
Прво се врши умакање и наношење прајмера (за побољшање пријањања), затим умакање латекса да би се формирало тело рукавице, део процеса захтева неколико пута умакање да би се повећала дебљина и сушење након сваког умакање (температура ≤80℃, да би се избегла реакција халогенације).
Процес вулканизације:
Традиционална температура вулканизације нитрилних рукавица је око 120-150 ℃, док поступак са ниским садржајем халогена може захтевати ниску температуру и дуготрајну вулканизацију (нпр. 100 ℃ × 60 минута) како би се смањило разлагање адитива и произвела халогена једињења на високој температури.
4. Прање и сушење
-Вишестепено прање:
Након вулканизације, рукавице треба опрати дејонизованом водом више од 3 пута како би се уклонили преостали помоћни састојци и растворљива халогена једињења, а након сваког прања потребно је центрифугално одводњавање.
Сушење:
Користите сушење циркулацијом врућег ваздуха (температура ≤ 90 ℃) или вакуумско сушење како бисте осигурали да је садржај влаге <1%, како бисте избегли миграцију халогених јона у влажном окружењу.
5. Тестирање и паковање
-Тестирање халогена:
Случајно узорковање сваке серије ради испитивања садржаја Cl-, Br- (ако се користи јонска хроматографија, границе су обично Cl ≤ 900 ppm, Br ≤ 900 ppm, а укупни халогени ≤ 1500 ppm).
-Тест перформанси:
Затезна чврстоћа (≥14MPa), издужење при кидању (≥600%), отпорност на пробијање (≥10N) и други индекси треба да буду у складу са ASTM D6319 и другим стандардима.
III. Технички изазови и стање индустрије
1. Равнотежа између трошкова и ефикасности
Због скупих сировина и дугог процеса, трошкови производње процеса са ниским садржајем халогена су 20%-30% већи од обичних нитрилних рукавица, а производни капацитет је смањен за око 15% (нпр. дуже време прања и сушења).
2. Ризик од погоршања перформанси
Ефикасност вулканизације неких адитива са ниским садржајем халогена је нижа од оне код традиционалних адитива који садрже халоген, што може довести до смањења отпорности рукавица на старење, и то је потребно надокнадити нано-пунилима (нпр. силицијум диоксидом) или технологијом композитног умрежавања.
3. Прописи о заштити животне средине покрећу
Директива ЕУ о ограничењу употребе одређених опасних супстанци у електричној и електронској опреми (RoHS), Међународна електротехничка комисија (IEC) и други стандарди обавезују употребу материјала са ниским садржајем халогена у електронској области како би се подстакао процес надоградње.
4. Висока концентрација индустрије
Тренутно, глобалне нитрилне рукавице са ниским садржајем халогена углавном производе малајзијски Top Glove, амерички Ansell и други гиганти. Домаћа предузећа као што су Lanshan Medical и Ingenics Medical постепено превазилазе техничке баријере са ниским садржајем халогена.
Време објаве: 27. мај 2025.