عملية جديدة لمسحوق اللاتكس القابل لإعادة التشتيت

تقنية الخلفية

مسحوق المطاط القابل لإعادة التوزيع هو مسحوق أبيض صلب يُصنع عن طريق رش وتجفيف نوع خاص من اللاتكس. يُستخدم بشكل أساسي كمادة مضافة مهمة في "ملاط الخلط المتعدد" ومضافات الملاط الجاف الأخرى المستخدمة في مواد البناء الهندسية لعزل الجدران الخارجية. مسحوق اللاتكس المقاوم للحرارة الشائع الاستخدام هو بوليمر مشترك من أسيتات الفينيل، وهو مسحوق أبيض ينزلق بسهولة ويتشتت جيدًا في الماء لتكوين مستحلب مستقر بنفس أداء اللاتكس الأصلي. وباعتباره مادة مضافة لا غنى عنها في منتجات الملاط الجاف، يلعب مسحوق اللاتكس القابل لإعادة التوزيع دورًا هامًا في ملاط ​​الأسمنت الجاف. فهو يُحسّن قوة الترابط والتماسك للمادة، وقوة الانحناء المرن، ومقاومة التجمد والذوبان، ومقاومة العوامل الجوية، والمتانة، ومقاومة التآكل، كما يُحسّن خاصية كراهية الماء ويقلل امتصاصه، ويُحسّن قابلية التشغيل ويقلل انكماش المادة، ويمنع التشققات بفعالية. (أ) يُحسّن قوة الترابط والتماسك.

في منتجات ملاط ​​الأسمنت الجاف، يُعدّ إضافة مسحوق المطاط القابل لإعادة التشتت أمرًا بالغ الأهمية. من الواضح جدًا أن هذه الإضافة تُحسّن قوة الترابط والتماسك للمادة. ويعود ذلك إلى تغلغل جزيئات البوليمر في مسام وشعيرات مصفوفة الأسمنت، مما ينتج عنه قوة تماسك جيدة بعد التفاعل مع الأسمنت. وبفضل الالتصاق الممتاز لراتنج البوليمر نفسه، يُمكن تحسين التصاق منتجات ملاط ​​الأسمنت بالركائز، وخاصةً التصاق المواد الرابطة غير العضوية، كالأسمنت، بالركائز العضوية، كالخشب والألياف والبلاستيك والبوليسترين. ويُلاحظ تأثيرٌ أكثر وضوحًا في تحسين الأداء الضعيف.

مقاومة محسّنة للانحناء والشد

في الهيكل الصلب المتشكل بعد ترطيب ملاط ​​الأسمنت، يكون غشاء البوليمر مرنًا ومتينًا، ويعمل كمفصل متحرك بين جزيئات ملاط ​​الأسمنت، مما يسمح له بتحمل أحمال التشوه العالية وتقليل الإجهاد. كما أنه يحسن مقاومة الشد والانحناء.

تحسين مقاومة الصدمات

مسحوق اللاتكس القابل لإعادة التشتت هو راتنج حراري. يمكن للغشاء الرقيق المغلف لسطح جزيئات الملاط امتصاص تأثير القوة الخارجية والاسترخاء دون أن ينكسر، مما يحسن مقاومة الملاط للصدمات.

تحسين خاصية كراهية الماء وتقليل امتصاص الماء

يمكن أن يؤدي إضافة مسحوق اللاتكس القابل لإعادة التشتت إلى تحسين البنية المجهرية لمونة الأسمنت. يشكل بوليمره شبكة غير قابلة للانعكاس أثناء عملية إماهة الأسمنت، مما يؤدي إلى إغلاق الشعيرات الدموية في هلام الأسمنت، ومنع امتصاص الماء، ومنع اختراقه، وتحسين نفاذية المادة.

تحسين مقاومة التآكل والمتانة

يمكن أن تؤدي إضافة مسحوق المطاط القابل لإعادة التشتت إلى زيادة تماسك جزيئات ملاط ​​الأسمنت مع طبقة البوليمر. ويؤدي تعزيز قوة التماسك بالتالي إلى تحسين قدرة الملاط على تحمل إجهاد القص، وتقليل معدل التآكل، وتحسين مقاومة التآكل، وإطالة عمر الملاط.

تحسين استقرار المواد في دورات التجميد والذوبان ومنع تشققها بشكل فعال

يُمكن لمسحوق اللاتكس القابل لإعادة التشتيت، بفضل تأثيره اللدن الناتج عن راتنجاته الحرارية، التغلب على الأضرار الناجمة عن التمدد والانكماش الحراري لمادة ملاط ​​الأسمنت نتيجة لتغيرات درجات الحرارة. كما يُساهم التغلب على عيوب ملاط ​​الأسمنت التقليدي، كالانكماش الجاف الكبير وسهولة التشقق، في جعل المادة أكثر مرونة، مما يُحسّن استقرارها على المدى الطويل. مع ذلك، تُعاني عملية إنتاج مسحوق اللاتكس القابل لإعادة التشتيت في التقنيات السابقة من بعض المشاكل، حيث لا تكون جزيئات اللاتكس متجانسة أو دقيقة بما يكفي، كما أنها عُرضة للتكتل أثناء الإنتاج والنقل والتخزين، مما يُؤثر سلبًا على فعاليته.

يمكن تحقيق هذه العملية من خلال الحلول التقنية التالية: عملية إنتاج مسحوق اللاتكس القابل لإعادة التشتيت، حيث تُصاغ المواد التالية وفقًا للنسبة المئوية الوزنية المرفقة: مستحلب بوليمر 72-85%؛ غرواني واقٍ 4-9%؛ عامل تحرير 11-15%؛ إضافات وظيفية 0-5%؛ يتم إنتاجه بالعملية التالية

أ، تحضير الغرواني الواقي: في وعاء التفاعل، لا يتم خلط مسحوق الغرواني الواقي بكمية الدفعة بالماء ويتم تسخينه حتى يصبح مادة لاصقة، ويتم إضافة مزيل الرغوة، وتسخينه والحفاظ عليه دافئًا لتشكيل غرواني واقي شفاف لزج، بحيث تصل اللزوجة إلى 2500 ثانية، ويصل المحتوى الصلب إلى 19.5-20.5%.

ب. تحضير المُشتت: ضع الغرواني الواقي المُحضر في وعاء التحضير، ثم أضف مستحلب البوليمر بالكمية المطلوبة، واخلط جيدًا، ثم أضف مزيل الرغوة والماء لضبط اللزوجة إلى 70-200 ملي أونصة، بحيث تصل نسبة المواد الصلبة إلى 39-42%، مع التسخين إلى 50-55 درجة مئوية.

ج، للاستخدام؛

ج، التجفيف بالرش السحابي: عند فتح برج التجفيف بالرش السحابي، وعندما تصل درجة حرارة مدخل التغذية في أعلى البرج إلى 140-150 درجة مئوية، يُضخّ المحلول المُحضّر إلى مدخل التغذية باستخدام مضخة لولبية. في منفذ التغذية، يُحوّل المحلول السائل إلى قطرات دقيقة بقطر يتراوح بين 10 و100 ميكرون عبر قرص التذرية الطارد المركزي عالي السرعة. في الوقت نفسه، تُسخّن القطرات الدقيقة بسرعة بواسطة تيار هواء ساخن، ويُضاف عامل التحرير في الوقت نفسه. عند تسخين القطرات الدقيقة لتوليد اللزوجة، يلتصق عامل التحرير بها، ثم يتبخر الماء الموجود فيها بسرعة بفعل تيار الهواء الساخن، مُشكّلاً خليطًا من الغاز والمادة الصلبة.

د- التبريد والفصل: تُحافظ على درجة حرارة مخرج الهواء لبرج التجفيف بالرش عند 79-81 درجة مئوية، ويُصرّف خليط الغاز والمواد الصلبة بسرعة من مخرج الهواء في أسفل البرج، ثم يُنقل إلى مرشح أكياس كبير بعد التبريد. يُفصل المسحوق الموجود في تيار الهواء، ويُصنّف ويُغربل للحصول على المنتج النهائي من مسحوق اللاتكس المُعاد تشتيته. في تطبيقات عملية محددة، تُضاف كمية معينة من الماء النظيف إلى مفاعل نظيف، وتُرفع درجة الحرارة إلى حوالي 50 درجة مئوية، ويُشغّل جهاز التحريك، ويُضاف مسحوق غرواني واقٍ بنسبة 25% من كمية الماء المُضافة إلى المفاعل، ويجب أن تكون عملية الإضافة بطيئة لمنع تكتل المسحوق في الماء. لا يُضاف المسحوق إلى الجدار الجانبي للمفاعل. بعد اكتمال الإضافة، يُضاف مُزيل رغوة يُعادل 1% من الكمية الإجمالية. يُوصى باستخدام مُزيل رغوة سيليكوني. تُغطى فتحة التغذية ويُسخّن المفاعل إلى حوالي 95 درجة مئوية. يُعزل السائل في المفاعل لمدة ساعة واحدة حتى يتحول إلى غراء لزج شفاف خالٍ من الجزيئات البيضاء. تُؤخذ عينة منه لاختبار اللزوجة ومحتوى المواد الصلبة، حيث يجب أن تصل اللزوجة إلى حوالي 2500 أنغستروم، ومحتوى المواد الصلبة إلى 19.5-20.5%. يُضاف الغرواني الواقي المُحضر إلى وعاء الخلط، ثم تُضاف مستحلبات البوليمر بنسبة محددة، ويُخلط الغرواني الواقي والمستحلب جيدًا، ثم يُضاف مزيل الرغوة بكمية مناسبة، تعادل عادةً حوالي 0.1% من الكمية الإجمالية. يُستخدم مزيل الرغوة بشكل منفصل للحصول على مطهر سيليكون مستحلب.

يُضاف عامل الرغوة، ويُضاف الماء لضبط اللزوجة إلى 70-200 باسكال، ومحتوى المواد الصلبة إلى 39-42%. تُرفع درجة الحرارة إلى 50-55 درجة مئوية. يُجرى اختبار عينة، ثم يصبح المنتج جاهزًا للاستخدام.

سيجف الماء الموجود في القطرات بسرعة بفعل تيار الهواء ذي درجة الحرارة العالية، ثم يُسحب خليط الغاز والمواد الصلبة بسرعة من برج التجفيف، مع الحفاظ على درجة حرارة مخرج الهواء السفلي لجهاز التجفيف عند 79-81 درجة مئوية. بعد خروج خليط الغاز والمواد الصلبة من جهاز التجفيف، يُضاف إليه هواء جاف مُزال الرطوبة عند 5 درجات مئوية لتبريده، ثم يُدخل تيار الهواء المحتوي على المسحوق إلى مرشح الأكياس الكبير، حيث يُفصل المسحوق الموجود في تيار الهواء بطريقتين: الفصل الإعصاري والفصل بالترشيح. يُصنف المسحوق المفصول ويُغربل للحصول على جزر من مسحوق اللاتكس قابلة لإعادة التوزيع.

يتم نقل 1000 كجم من سائل التشتيت بنسبة 42٪ من المواد الصلبة إلى برج التجفيف عند ضغط معين، ويتم إضافة 51 كجم من عامل التحرير وفقًا للطريقة المذكورة أعلاه في نفس الوقت، ويتم التجفيف عن طريق الرش وفصل المواد الصلبة والغاز، والحصول على ناتج مسحوق يبلغ 461 كجم بنعومة مناسبة.