Анализ развития технологического процесса производства каучука и резинотехнических изделий

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 20 Декабря 2012 в 20:41, контрольная работа

Краткое описание

Резиной называется продукт специальной обработки (вулканизации) смеси каучука и серы с различными добавками.
Роль и значение резиновой промышленности в сегодняшнее время трудно переоценить. Нет практически ни одной отрасли промышленности, в которой не применялись бы резиновые изделия. Резина отличается от других материалов комплексом редких и ценных свойств, из которых главное – высокая эластичность, т.е. способность растягиваться под действием прилагаемых усилий и возвращаться в исходное состояние после снятия этих усилий.

Содержание

Введение 4
1. Технологический процесс производства каучука и резинотехнических изделий и его характеристика 5
1.1. Характеристика получаемой продукции-резины 5
1.2. Характеристика используемого сырья – каучука 14
1.3. Характеристика технологии производства резины 30
2. Динамика трудозатрат при развитии технологического процесса производства чугуна 36
3. Уровень технологии технологического процесса производства чугуна 40
4. Структура технологического процесса производства чугуна и ее анализ 45
Заключение 48
Список литературы 49

Прикрепленные файлы: 1 файл

Individualnaya_po_PT.doc

— 268.00 Кб (Скачать документ)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Белорусский государственный экономический университет

 

 

 

 

 

 

Кафедра технологии важнейших 

отраслей промышленности

 

 

 

 

ИНДИВИДУАЛЬНАЯ  РАБОТА

на тему: Анализ развития технологического процесса производства каучука и резинотехнических изделий

 

 

 

 

Студент

          

    (дата) 

 

Руководитель 

д.х.н.                                                      В.А.Тарасевич 

    (дата)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МИНСК, 2009

РЕФЕРАТ

 

Индивидуальная  работа: 49 страниц, 3 таблицы, 7 рисунков.

 

технологический процесс, каучук, резина, технодинамика, динамика трудозатрат, уровень технологии, технологическая система

 

Изучена и описана технология производства резинотехнических изделий. Дана характеристика используемого сырья и получаемой продукции.

С целью определения  варианта развития технологического процесса проведен анализ затрат живого и прошлого труда. Установлено, что вариант развития технологического процесса - рационалистический, вид развития - трудосберегающий, тип отдачи дополнительных затрат - убывающий.

Для выявления путей  и закономерностей развития технологического процесса последний разбит на составляющие его элементы. Определены границы рационалистического развития технологического процесса и уровень технологии.

 

________________                                                   (подпись студента)

 

 

 

 

 

Оглавление

 

Введение                                                                                                4

 

1. Технологический процесс производства каучука и резинотехнических изделий и его характеристика                               5   

 

     1.1. Характеристика получаемой продукции-резины             5

 

     1.2. Характеристика используемого сырья – каучука            14

 

     1.3. Характеристика  технологии производства резины         30

 

2. Динамика трудозатрат при развитии технологического процесса производства чугуна                                                                            36

 

3. Уровень технологии технологического процесса производства чугуна                                                                                                    40

 

4. Структура технологического процесса производства чугуна и ее анализ                                                                                               45

 

Заключение                                                                                    48

 

Список литературы                                                                       49

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Резиной называется продукт специальной обработки (вулканизации) смеси каучука и серы с различными добавками.

Роль и значение резиновой  промышленности в сегодняшнее время  трудно переоценить. Нет практически  ни одной отрасли промышленности, в которой не применялись бы резиновые изделия. Резина отличается от других материалов комплексом редких и ценных свойств, из которых главное – высокая эластичность, т.е. способность растягиваться под действием прилагаемых усилий и возвращаться в исходное состояние после снятия этих усилий.

Это свойство делает резину незаменимым материалом в современной  технике. Резина обладает также значительной прочностью при растяжении, газо - и  водонепроницаемостью, стойкостью к  маслам и бензину, малой плотностью, хорошими диэлектрическими свойствами и другими ценными качествами.

От долговечности и  надежности резиновых изделий в  значительной мере зависит технический  прогресс во многих отраслях промышленности.

Я в своей работе хочу проанализировать технологический  процесс производства резинотехнических изделий. Сделать расчеты и выводы в соответствии с заданием.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1.  Технологический процесс производства каучука и резинотехнических изделий и его характеристика

    1. Характеристика получаемой продукции-резины

Основная масса каучуков перерабатывается в резину. Резиной называется продукт специальной обработки смеси каучука и серы с различными добавками, имеющими определённое назначение. Кроме основного компонента (каучука), в состав резины входят (рис. 1) вулканизаторы, или агенты  (сера, селен, перкиси), ускорители (оксиды свинца, магния, полисульфиды), противостарители, мягчители или пластификаторы, наполнители активные (сажа, окись цинка) и неактивные (мел, тальк, барит, регенерат), красители и другие составляющие.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1. Состав резины

 

Свойства резины зависят прежде всего от типа каучука, применяемого для её производства. Резина отличается высокой эластичностью, способностью к большим деформациям, малой  сжимаемостью, высокой стойкостью к  истиранию, газ- и водонепроницаемостью, химической стойкостью, электроизоляционными свойствами, небольшой плотностью, высокой теплостойкостью.

Классификация и ассортимент резин

Рисунок 2. Классификация резины

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ассортимент отечественного синтетического каучука в настоящее время весьма большой: он насчитывает более 30 типов и свыше 200 марок. Основными типами синтетических каучуков являются:

    • СКБ (бутадиеновый, натрий-дивиниловый или дивинильный);
    • СКС (бутадиен-стирольный, или дивинил-стирольный);
    • СКИ (изопреновый);
    • СКЭП (этиленпропиленовый);
    • СКФ (фторсодержащий);
    • Бутилкаучук;
    • Найрит (хлоропреновый каучук);
    • СКН (бутадиен-нитрильный);
    • Полисульфидный (тиокол);
    • СКТ (теплостойкий);
    • СКУ (полиуретановый).

Что касается резин, то в настоящее  время выпускаются резины общего (на основе натурального каучука, СКБ,СКС и СКИ) и специального назначения, в том числе масло-бензостойкие (на основе найрита, СКН и тиокола), термостойкие (на основе СКТ), светоозоностойкие (на основе СКФ, СКЭП), износостойкие (на основе СКН), электротехнические (на основе СКН, найрита). Классификация резин приведена на рисунке 2.

Резиновые технические изделия  классифицируются (рис.3) по строению, технологии изготовления, типу конструкции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3. Классификация резиновых  технических изделий

факторы, формирующие качество резины

Состав факторов, формирующих качество каучука, резины их производных и, в  частности, резинотехнических изделий  весьма разнообразен, и зависит от конкретного вида материала или  изделия. Качественные характеристики каучука и резины формируются их видовым назначением и сферами их применения.

Основными характеристиками, которыми должен обладать каучук и резина, как  его производное, являются:

      • сохраняемость основных качеств: гибкости, эластичности, стойкости к сильным деформациям, возобновляемости формы и проч.;
      • стойкость к бензину, бензолу, хлороформу, сероуглероду;
      • стабильность состояния, устойчивость к старению;
      • тепло- и холодостойкость.
  • Кроме того, можно назвать такие свойства резины, присущие её видам исходя из функционального назначения:
      • водонепроницаемость;
      • электроизоляция;
      • прочность;
      • упругость;
      • маслобензостойкость;
      • светоозоностойкие
      • износостойкость, стойкость к истиранию.

маркировка резин каучуков

Изучая ассортимент синтетических  каучуков, следует обратить внимание на их отличительные особенности и применение отдельных типов и марок, на основе которого строится маркировка синтетических каучуков.

Таблица 1

Ассортимент, маркировка и применение синтктических каучуков

Марка

Маркировка

Применение

Бутадиеновые

СКБ I и II

СКБ III

Резиновые технические изделия

Шинная промышленность

Бутадиен-метилстирольные

СКМС-30, СКМС-30А

Изготовление шин

Бутадиен-стирольные

СКС-30,   СКС-30А

Изготовление шин, резиновых изделий

Изопреновые,               цис- изопреновые

СКИ, СКИ-3

Шинная промышленность

Высокомолекулярный полиизоперин

П-118, П-155, П-200, П-85

Изготовление клея и искусственного каракуля

Силоксановые

СКТ и СКТН

Резиновые изделия, работающие до +250 оС

Фторкаучуки

СКФ-26, СКФ-32

Тепло-, масло-, бензиностойкие резины

Хлоропреновые «найрит»

 

Ремни, транспортные ленты, износостойкие  изделия

Найрит-НТ

 

Изготовление клеев

Полисульфидный (тиокол)

 

Изготовление герметиков бензо- и  маслостойких изделий


хранение, упаковка и транспортировка  резинотехнических изделий

Что касается правил хранения природного натурального каучука, то сырьё для его получения, как правило, перерабатывают сразу же, не давая ему возможности прийти в негодность от воздействия температуры, кислорода, влажности и других агрессивных факторов.

Правила хранения и перевозки резиновых технических изделий предполагают их предохранение от воздействия кислорода, тепла и света, вызывающих соответственно реакции окисления, «псевдовулканизации» и «осмоления». Кроме того, резинотехнические изделия предохраняют от бензина, керосина, кислот, щелочей, жиров, минеральных и растительных масел.

ПРИМЕНЕНИЕ  РЕЗИНЫ В ПРОМЫШЛЕННЫХ ТОВАРАХ

Каучук имеет  огромное народнохозяйственное значение. Чаще всего его используют не в  чистом виде, а в виде резины. Резиновые  изделия применяют в технике для изоляции проводов, изготовления различных шин, в военной промышленности, в производстве промышленных товаров: обуви, искусственной кожи, прорезиненной одежды, медицинских изделий.

Резина —  высокоэластичное, прочное соединение, но менее пластичное, чем каучук. Она представляет собой сложную многокомпонентную систему, состоящую из полимерной основы (каучука) и различных добавок.

Наиболее крупными потребителями резиновых технических  изделий являются автомобильная  промышленность и сельскохозяйственное машиностроение. Степень насыщенности резиновыми изделиями — один из основных признаков совершенства, надёжности и комфортабельности массовых видов машиностроительной продукции. В составе механизмов и агрегатов, современных автомобиля и трактора имеются сотни наименований и до тысячи штук резиновых деталей, причём одновременно с увеличением производства машин возрастает их резиноёмкость.

Виды  резины и их применение

В зависимости  от структуры резину делят на непористую (монолитную) и пористую.

Непористую резину изготовляют на основе бутадиенового каучука. Она отличается высоким сопротивлением истиранию. Срок износа подошвенной резины в 2—3 раза превышает срок износа подошвенной кожи. Предел прочности резины при растяжении меньше, чем натуральной кожи, но относительное удлинение при разрыве во много раз превышает удлинение натуральной подошвенной кожи.

Резина не пропускает воду и практически в ней не набухает.

Резина уступает коже по морозостойкости и теплопроводности, что снижает теплозащитные свойства обуви. И наконец, резина является абсолютно воздухо- и паронепроницаемой. Непористая резина бывает подошвенная,  кожеподобная, и транспарентная.

Обычную непористую резину применяют для изготовления формованных подошв, накладок, каблуков, полукаблуков, набоек и других деталей низа обуви.

Пористые резины применяют в качестве подошв и  платформ для весенне-осенней и  зимней обуви.

Кожеподобная  резина — это резина для низа обуви, изготовленная на основе каучука  с  высоким содержанием стирола (до 85%). Повышенное содержание стирола придаёт резинам твёрдость, вследствие чего возможно снижение их толщины до 2,5—4,0 мм при сохранении хороших защитных функций.

Эксплуатационные  свойства кожеподобной резины сходны со свойствами натуральной кожи. Она  обладает высокой твёрдостью и пластичностью, что позволяет создавать след обуви любой  формы. Кожеподобная резина хорошо окрашивается при отделке обуви. Она имеет высокую износостойкость благодаря хорошему сопротивлению истиранию и устойчивости к многократным изгибам.

Срок носки обуви с подошвой из кожеподобной резины составляет 179—252 дня при отсутствии выкрашивания в носовой части.

Недостатком этой резины являются невысокие гигиенические  свойства: высокая теплопроводность и отсутствие гигроскопичности и  воздухонепроницаемости.

Кожеподобную  резину выпускают трёх разновидностей: непористой  структуры  с плотностью  1,28 г/см3, пористой структуры, имеющую  плотность 0,8-0,95 г/см3, и пористой структуры  с волокнистым наполнителем, плотность  которых не выше 1,15 г/см3. Пористые резины с волокнистыми  наполнителями называются «кожволон». Эти резины по внешнему виду сходны с натуральной кожей. Благодаря волокнистому наполнителю повышаются их теплозащитные свойства, они отличаются лёгкостью, эластичностью, хорошим внешним  видом.

Кожеподобные резины применяют в качестве подошвы и каблука при  изготовлении летней и весенне-осенней обуви клеевого метода крепления.

Транспарентная  резина — это полупрозрачный материал с высоким содержанием натурального каучука. Отличается высоким сопротивлением истиранию и твёрдостью, по износостойкости превосходит все виды резин. Транспарентные резины выпускают в виде формованных подошв (вместе с каблуками), с глубоким рифлением на ходовой стороне.

Разновидностью  транспорентной резины является стиронип, который содержит большее количество каучука. Сопротивление многократному изгибу у стиронипа в три с лишним раза выше, чем у обычных непористых резин. Стиронип применяется при изготовлении обуви клеевого метода крепления.

Резина пористой структуры имеет замкнутые поры, объём которых в  зависимости от вида резины колеблется от 20 до 80 % её общего объёма. Эти резины имеют ряд преимуществ по сравнению с непористыми резинами: повышенные мягкость, гибкость, высокие амортизационные свойства, упругость.

Недостатком пористых резин является способность давать усадку, а также выкрашиваться в носочной части при ударах. Для повышения твёрдости  пористых резин в их состав вводят полистирольные смолы.

В настоящее  время освоено производство новых  видов пористых резин: порокрепа и вулканита. Порокреп отличается красивым цветом, эластичностью, повышенной прочностью. Вулканит — пористая резина с волокнистыми наполнителями, обладающая высокой износостойкостью, хорошей теплозащитностью. Пористые резины применяют в качестве подошв для весенне-осенней и зимней обуви.

1.2.Характеристика  используемого сырья- каучука


Натуральный каучук

История открытия натурального каучука

Каучук существует столько лет, сколько и сама природа. Окаменелые остатки каучуконосных  деревьев, которые были найдены, имеют возраст около трёх миллионов лет. Каучук на языке индейцев тупи-гуарани означает «слёзы дерева». Каучуковые шары из сырой резины найдены среди руин цивилизаций инков и майя в Центральной и Южной Америке, возраст этих шаров не менее 900 лет.

Первое знакомство европейцев с натуральным  каучуком произошло пять веков назад. Собственно, история каучука началась, как  ни странно, с детского мячика и школьной резинки.

На острове  Гаити (а тогда — Эспаньола) во время своего второго путешествия  в 1493 году испанский адмирал Христофор Колумб увидел туземцев, игравших большим плотным мячом. Испанцы были удивлены весёлой игрой индейцев. Они в такт песне подбрасывали чёрные шары. Хотя это казалось невероятным, но, ударяясь о землю, мячи довольно высоко подскакивали в воздух. Взяв эти шары в руки, испанцы нашли, что они довольно  тяжелы, липки и пахнут дымом.

Индейцы скатывали  их из загустевшего млечного сока, вытекавшего  из порезов на коре дерева гевеи. Колумб привёз несколько кусков этого удивительного  вещества на родину, но в те времена он  никого не заинтересовал. Индейцы делали из него непромокаемые калоши, которые в жару прилипали к ногам, а, растянувшись, больше уже не сжимались.

Много лет испанцы  пытались повторить водонепроницаемые  вещи (обувь, одежду, головные уборы) индейцев, но все попытки были неудачными.

Первые попытки  сделать каучуковую обувь вызывали только смех. Галоши или сапоги хорошо служили в дождь, но стоило выглянуть  и припечь солнцу, как они растягивались, начинали прилипать. В мороз же такая обувь становилась хрупкой как стекло.

Следующие два  века каучук для Европы был просто любопытной заморской диковинкой.

В 1731 году правительство  Франции отправило математика и  географа Шарля Кондамина (Charles Marie de La Condamine) в географическую экспедицию по Южной Америке. В 1736 он отправил обратно во Францию несколько образцов каучука вместе  с описанием  продукции, производимой из него людьми, населяющими Амазонскую низменность. После этого резко возрос научный интерес к изучению этого вещества и его свойств.

В 1770 году британский химик Джозеф Пристли (Joseph Priestley) впервые  нашёл ему применение: он обнаружил,  что каучук может стирать то, что  написано графитовым карандашом. Тогда  такие куски каучука называли гуммиластиком («смолой эластичной»).

В 1791 году английский фабрикант Самуэль Пил (Samuel  Peal) запатентовал способ сделать одежду водонепроницаемой с помощью  обработки её раствором каучука  в скипидаре.

Во Франции  к 1820 г. научились изготовлять подтяжки и подвязки из каучуковых нитей, сплетённых с тканью.

В Англии британский химик и изобретатель Чарльз Макинтош (Charles Macintosh) предложил класть тонкий слой каучука между двумя слоями ткани и из этого материала  шить водонепроницаемые плащи. В 1823 году в Глазго он начал мануфактурное производство водонепроницаемой одежды. Непромокаемый плащ из прорезиненной ткани до сих пор носит его имя. Но эти плащи зимой становились твёрдыми от холода, а летом расползались от жары.

В США вещи из каучука стали популярными в 1830-х  годах, резиновые бутылки и обувь, сделанные южноамериканскими индейцами, импортировались в больших количествах. Другие резиновые изделия завозились из Англии, а в 1832 году в городе Роксбери штата Массачусетс Джон Хаскинс (John Haskins) и Эдвард Шафе (Edward Chaffee) организовали первую «каучуковую» фабрику в США. Но производимые вещи, как и импортируемые, становились хрупкими зимой, и мягкими и липкими летом. В 1834 году немецкий химик Фридрих Людерсдорф (Friedrich Ludersdorf) и американский химик Натаниель Хейвард (Nathaniel Hayward) обнаружили, что добавление серы к каучуку уменьшает или даже вовсе устраняет липкость изделий из каучука. Американский изобретатель Чарльз Гудьир (Charles Goodyear) с 1834 г. упорно пытался «спасти» каучук. Но только в 1839 г. ему повезло. В этом году он, используя открытия этих двух химиков, обнаружил, что нагревание каучука с серой устраняет его неблагоприятные свойства. Он положил на печь кусок покрытой каучуком ткани, на которую был нанесён слой серы. Через некоторое время он обнаружил кожеподобный материал — резину. Этот процесс был назван вулканизацией.

Открытие резины привело к широкому её применению: к 1919 году было предложено уже более 40 000 различных изделий из резины.

Внимание капиталистов всех стран обратилось на добычу каучука. Бразилия оказалась владетельницей громадных богатств. Чтобы сохранить их, правительство Бразилии издало закон, запрещающий под страхом смерти вывоз семян и молодых деревьев гевеи. Но было поздно.

По совету ботаника Дж. Гукера, англичанин Генри Викгем (Henry Wickham) поехал в 1876 году на берега Амазонки, где собрал 70 000 семян гевеи и контрабандно вывез их из Бразилии. Тайком доставил их в Королевский ботанический сад в Лондоне. Семена  были высеяны, но взошло только 4%. Однако через несколько дней сеянцы достигли полуметровой высоты и были использованы для высадки на плантациях сперва в Шри-Ланке, а затем в других тропических районах Восточного полушария. Затем такие же плантации были устроены в полосе 1100—1300 км по обе стороны от экватора. Около 99% плантационного каучука приходит из Юго-Восточной Азии. Попытки высадить каучуконосные деревья в тропических областях Западного полушария закончились неудачей из-за болезней растений в тех местностях.

Компании, организовывавшие добычу, сбор и перевозку каучука, безжалостно калечили людей, занятых его сбором, стремясь как можно больше и дешевле получить его. Сборщику каучука много приходилось бродить по лесу в поисках гевей, так как они растут друг от друга на расстоянии 20—100 м.

Серингеро, добывая  сок гевеи, сам же его и обрабатывал в каучук. Тут же в лесу раскладывал костёр, вырезал лопаточку в виде весла и обмазывал её глиной. Он садился на корточки, обмакивал лопаточку в сосуд с соком гевеи и держал в белом дыму костра, поворачивая над огнём. А когда вода испарялась, и вокруг лопаточки образовывалась тонкая плёнка каучука, серингеро снова макал её в сок гевеи и снова коптил в дыму костра. Это продолжалось до тех пор, пока вокруг лопатки не образовывался большой ком килограммов в 5 весом. Затем серингеро разрезал его и снимал с лопатки в виде листа толщиной в 10 см. Это был лучший и, благодаря копчению, не загнивавший каучук. Но серингеро гибли от тяжёлого труда, укусов змей, малярии и других болезней. Вот что писал один инженер, прибывший в 1907 году в район Путумайо: «Индейцы имеют ужасный вид, они еле двигаются от слабости и истощения. С каждого индейца в месяц требуется до 25 кг  каучука. Каждые 10 дней индейцы сдают собранный каучук. Если стрелка весов показывает норму, они смеются и  пляшут. При нехватке каучука индеец бросается на землю и ждёт наказания. Не выдерживая такой работы, истязаний, индейцы бегут. Если беглеца находят в какой-либо хижине, то её обливают керосином и сжигают вместе со всеми жителями. В выбегающих стреляют». Всё это происходило в XX веке.

В нашей стране не было известно природных источников для получения натурального каучука, а из других стран каучук к нам  не завозился. Ещё в 1931 году И. В. Сталин сказал: «У нас имеется в стране всё, кроме каучука. Но через год-два  и у нас будет свой каучук». Не прошло и года, как колхозник Спиваченко указал ботанику Л. Е. Родину в горах Тянь-Шаня в Казахстане на каучуконосный одуванчик кок-сагыз, содержащий в корнях от 16 до 28% каучука.

Необходимость создания сырьевой базы резиновой промышленности побудила советское правительство в начале 1926 г. объявить конкурс на лучший способ получения синтетического каучука. Последний срок представления предложений (и одновременно 2 кг образца синтетического каучука) был назначен на 1 января 1928 г. На призыв правительства отозвался С. В. Лебедев, который организовал группу исследователей из семи человек. Первый успех в работе определился в середине 1927 г. И только 30  декабря 1927 г. 2 кг дивинилового каучука вместе с описанием способа С. В. Лебедева было отправлено на конкурсную комиссию. Его способ заключался в полимеризации 1,3-бутадиена под действием натрия. С 1932 г. было начато промышленное производство 1,3-бутадиена по методу Лебедева, а из 1,3-бутадиена — производство каучука.

Информация о работе Анализ развития технологического процесса производства каучука и резинотехнических изделий