3240環(huán)氧酚醛玻璃布板生產(chǎn)工藝

 
酚醛樹脂層壓材料生產(chǎn)工藝設(shè)計說明書

一、 合成工藝

 酚醛樹脂產(chǎn)品概述

（一） 產(chǎn)品性能 酚醛樹脂（PF）是由酚類和醛類在催化劑條件下縮聚、經(jīng)中和、水洗而制成的 樹脂， 其中以苯酚和甲醛樹脂為zui重要。 酚醛樹脂也是世界上zui早由人工合成的， 至今仍很重要的高分子材料。 因選用催化劑的不同， 可分為熱固性和熱塑性兩類。 酚醛樹脂具有良好的耐酸性能、力學(xué)性能、耐熱性能，廣泛應(yīng)用于防腐蝕工程、 膠粘劑、阻燃材料、砂輪片制造等行業(yè)。 堿性條件下可合成熱固性酚醛樹脂， 又稱可溶酚醛樹脂或者一階酚醛樹脂、Resol 酚醛樹脂或者甲階樹脂，它是一種 含有可進(jìn)一步反應(yīng)的羥甲基活性基團(tuán)的樹脂。 與其它熱固性樹脂相比， 其優(yōu)點(diǎn)有： （1）固化時不需要加入催化劑、促進(jìn)劑，只需加熱、加壓，調(diào)整酚與醛的摩爾比 與介質(zhì) pH 值，就可得到具有不同性能的產(chǎn)物。（2）固化后密度小，機(jī)械強(qiáng)度、熱 強(qiáng)度高， 變形傾向小， 耐化學(xué)腐蝕及耐濕性高， 是高絕緣材料。 其缺點(diǎn)是脆性大， 顏色深，加工成型壓力高。它與其它配料制成的產(chǎn)品叫酚醛塑料，高絕緣，俗稱 電木，廣泛應(yīng)用于電氣工業(yè)、化學(xué)工業(yè)，還可用做涂料、粘合劑、清漆。本文設(shè) 計的是酚醛樹脂浸漬片狀填料后經(jīng)層壓成型制成的層壓板絕緣材料. 酚醛層壓板的特點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度高、電性能好、熱傳導(dǎo)率低、耐腐蝕、易于加 工。牛皮紙及玻璃布層壓板是電器工業(yè)中的重要絕緣材料，廣泛用于電機(jī)及電器 設(shè)備。布基層壓板在機(jī)器制造業(yè)中制作無聲齒輪、軸瓦及其他零件。石棉層壓板 主要用作剎車片及離合器片等耐磨材料， 也可作為具有高機(jī)械強(qiáng)度及耐熱的機(jī)械 零件。 如要求高絕緣性能的品種可采用云母或玻璃纖維為填料， 用以制造電閘刀、 電子管插座和汽車點(diǎn)火器。 生產(chǎn)方式 生產(chǎn)熱固性酚醛樹脂主要是采用間歇法生產(chǎn)工藝，通過醛過量、堿催化 生成甲階可溶的熱固性酚醛樹脂。 反應(yīng)方程式 在堿性和甲醛過量的條件下： （二） 名稱 苯酚 原料及產(chǎn)品特性（制表） 作用 原料 規(guī)格 99.0% 外觀 無色針狀結(jié)晶或白色結(jié)晶熔塊。 有特殊的 臭味和燃燒味，極稀的溶液具有甜味 無色，有強(qiáng)烈刺激性氣味的液體 無色、有刺激性臭味的液體 無色、透明、有香味、易揮發(fā)的液體 無色透明易燃液體，有類似苯的氣味，不 溶于水，能溶于苯、醇及醚 黃色至棕紅色透明粘稠液體 甲醛 氨水 乙醇 甲苯 原料 催化劑 溶劑 溶劑 36.6% 20.6% ～95% ～98% 酚醛樹脂 產(chǎn)品 ～74% 以酚醛樹脂（1134）為例 外觀 黃色至棕紅色透明粘稠液體 凝膠化時間 （s/160℃） 夏季 60～70、冬季 70～90 ～ ～ 游離酚（%） 固含量（%） ≤12 56～58 ～ 揮發(fā)份（%） ≤8 （三）操作步驟 以 3240 環(huán)氧板的生產(chǎn)過程為例: 1、1134 酚醛樹脂的合成 按配方量將苯酚 713Kg、甲醛 800Kg 和氨水（20.6%）46.3Kg 依次加入 反應(yīng)釜內(nèi)， 加熱升溫到 68℃.。 由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng)， 它會自動升溫到 85～ 95℃。保持回流到取樣，以凝膠時間為夏季 60～70s/160℃、冬季 70～ 90s/160℃作為反應(yīng)終點(diǎn)。 其間可通冷卻水保溫。 到達(dá)終點(diǎn)后， 真空脫水 1.5h, 冷卻到 80℃以下，根據(jù)所需產(chǎn)品的含固量及揮發(fā)份要求加適量溶劑乙醇， 如要求固含量 56～58%，揮發(fā)份≤8%，則需加乙醇 420Kg。攪拌 20min,冷 卻到 40～50℃出料，去冷拼工序。 2、1340 的聚合 按比例 6101:1134=6:4 將原料依次加入反應(yīng)釜內(nèi)， 常溫下冷拼至取樣測 得凝膠化時間為 125～145 s/160℃，用乙醇和甲苯作溶劑調(diào)節(jié)其含固量為 60%出料，去上膠工序。 3、3240 上膠布半制品的制備 以臥式上膠車的工藝為例： 以無堿平紋玻璃布為基布，1340 為膠料，控制進(jìn)入上膠車烘房內(nèi)的水 蒸汽壓強(qiáng)為 0.328MPa，烘房內(nèi)溫度為 120～130℃，軋車車速為 3～7m/min， 軋棍轉(zhuǎn)速為 600～800r/min，根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格剪裁出料，進(jìn)層壓工序。 具體操作步驟： 3.1 準(zhǔn)備 3.1.1 根據(jù)令單，各臺車必須確認(rèn)須用的樹脂、布/紙、顏料、凈水、助劑， 符合規(guī)定的要求。 3.1.2 檢驗(yàn)用的壓機(jī)、烘箱、天平、剪刀、模板、鋼板、黑布團(tuán)、鏟刀、鋼 刀、剪紙刀、溶劑杯應(yīng)該清潔有效。 3.1.3 拉漿車、放料車、縫紉機(jī)、竹竿、繩子、篩子、溶劑桶、木桶、木籠、 收卷架、軸承、鋼管應(yīng)齊全、放好。 3.1.4 吸鐵、壓腳、行程開關(guān)、排風(fēng)扇正常、規(guī)格齒輪正確。 3.2 開車 3.2.1 按照規(guī)定的要求啟動廢氣凈化裝置。 3.2.2 a.旁通閥打開。 b.蒸汽閥打開、排空積水。 c.關(guān)閉旁通閥。 d.調(diào)節(jié)減壓閥。 3.2.3 洗凈濾篩，經(jīng)過濾加漿到下輥筒，動車帶漿空轉(zhuǎn)數(shù)分鐘，調(diào)節(jié)軋漿輥，帶 漿均勻。 3.2.4 布/紙經(jīng)預(yù)烘穿過漿槽，用器物刮/壓，或者燈光觀察，調(diào)節(jié)軋漿輥，初步估 計含膠量。 3.2.5 布/紙上了車頭正常后，應(yīng)該觀察、手捏兩邊干潮厚薄、調(diào)節(jié)車速軋漿輥， 在膠布/紙上做好標(biāo)識。 3.2.6 量取尺寸、門幅，標(biāo)識出來后，應(yīng)即刻取樣自檢。記錄下車速壓力。 3.3 運(yùn)行 3.3.1 a. 二個小時例行自檢一次，填寫記錄和標(biāo)識單應(yīng)該符合規(guī)定的要求。 b. 不正常時應(yīng)積極分析原因，采取有效措施予以解決，復(fù)檢確認(rèn)合格為止。 c. 檢驗(yàn)過程垃圾應(yīng)隨手處理掉。 3.3.2 a. 剔除膠布/紙上的垃圾，瑕疵。 b 接頭做好工藝匹配。 c 料應(yīng)放置整齊，齊頭朝向統(tǒng)一。 d 常備小工具齊全，飛刀、裁刀保持鋒利。 e 地面保潔沒有丟棄物。 4. 3240 環(huán)氧板的壓制 4.1 壓機(jī)設(shè)備檢查; 4.2 壓板清理; 4.3 將鋼板和基布裁成 1000×2000mm 規(guī)格； 4.4 控制鋼板初始溫度＜60℃,否則會導(dǎo)致板紙發(fā)花。 4.5 控制壓機(jī)初始壓力為 3～5MPa； 4.6 快速升溫,但終溫不宜過高.若超過 120℃,則可能出現(xiàn)流膠現(xiàn)象.此時應(yīng)停 止加壓并保溫 15～20min。 4.7 加壓至 15～20MPa,升溫至 160～165℃。 4.8 通水冷卻至 80℃，出料。 4.9 根據(jù)的產(chǎn)品規(guī)格裁剪板紙。 （四）生產(chǎn)控制表 名稱 級別 工 藝 / 操 作 指 合格率 標(biāo) 廠控 機(jī)械性能 電性能 耐溫性能 F/H F/H F/H/C 155/180/ 180℃ 夏 季 60 ～ 70s/160℃ 冬 季 70 ～ 90s/160℃ ＞ ＞99% ＞99% ＞99% 1134 樹 膠化時間 脂 合 成 車間 固含量（%） 揮發(fā)度（%） 60 <8 游離酚（%） <14 1340 的 膠化時間 冷拼 固含量 上 膠 車 含膠量 間（3240 上 膠 布 流動性 半制品） 揮發(fā)度 125-145s/160℃ 60% ＞80% 可溶性 層 壓 車 初始溫度 間（3240 壓制） 初始壓力 3～5MPa <60℃ 保溫溫度 保溫壓力 160-165℃ 15～20MPa （五）物料衡算 （1） 總收率（%）=產(chǎn)物質(zhì)量×100％÷原料質(zhì)量 ＝（1000—720—16）×100%÷（1350×36.6% + 1200）＝15.6% （2） 進(jìn)料 （kg） 名 稱 甲 醛 苯 酚 （3）出料（kg） 名 稱 1134 酚醛樹脂 乙醇 氨水 甲醛水溶液 氨 水 排污損耗 二、 三工段概述 856 64 84 質(zhì)量（kg） 1000 720 16 質(zhì)量（kg） 1350 1200 名 稱 氨 水 乙 醇 質(zhì)量（kg） 80 720 （一）酚醛層壓材料生產(chǎn)工藝流程圖 以 3240 環(huán)氧酚醛玻璃布板的生產(chǎn)為例： 1134 的合成 苯酚、甲醛、氨水、乙醇 浸膠進(jìn)布 烘布 軋漿 預(yù)烘 收卷 裁料 1340 的聚合 6101：1134=6：4 熱層壓 深加工 檢驗(yàn) （二）設(shè)備一覽表及主要生產(chǎn)能力 名 稱 規(guī) 格 設(shè)備材質(zhì) （三）車間人員表 車間 崗位 人數(shù) 主 任 副 主 任 工 藝 員 操 作 工 人 人員 崗位 名稱 合成 1 0 1 3 加料,控制， 取樣測定 浸膠 1 0 1 4 層壓 1 1 1 8 反應(yīng)釜 2000L 不銹鋼 涂布機(jī) 3～7m/min 不銹鋼 層壓機(jī) 2500t 不銹鋼 開機(jī)，接頭，搬 搬料，操控機(jī)器 料，加漿，測定 （四）勞動保護(hù)和安全技術(shù) 1、有害物質(zhì) 種類 酚類 醛類 名稱 苯酚 甲醛 zui高允許濃度 mg/m3 115 300 2、防爆安全技術(shù)指標(biāo) 名稱 爆炸極限（體積%） 上限 下限 3.3 1.7 15.7 閃點(diǎn)（℃） 引燃溫度（℃） 乙醇 苯酚 氨氣 19.0 8.6 27.4 12 79 -- 363 715 -- （五）環(huán)境保護(hù)和三廢處理 1、污水 污水包括生活污水和生產(chǎn)污水兩部分。 由于生產(chǎn)污水含 1%左右游離苯酚， 目 前該廠的生產(chǎn)污水，主要是由廠外處理，每噸污水處理費(fèi)大概 1200 元左右；生 活污水是指工廠的食堂、浴室、衛(wèi)生間排出的污水以及雨水，其中雨水無須經(jīng)過 處理便可直接排放， 其他的生活污水要經(jīng)過二級生化池充氧處理， 處理流程如下： 積水池 理總管道 東海 沉淀池 高位生化池 監(jiān)測井 上海污水處 上海市污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) DB31-199-1997 二級標(biāo)準(zhǔn) 2、廢氣 廢氣主要來自上膠車間的有機(jī)廢氣，其中包括酒精蒸汽、甲苯、游離酚醛樹 脂、游離環(huán)氧樹脂，是用 CY-80-NG 廢氣凈化裝置通過催化燃燒進(jìn)行處理的，處 理流程如下： 上膠車間烘箱廢氣 （80℃） 閉閥 風(fēng)機(jī) 阻火器 水噴淋裝置（200-280℃） 密 防爆鼓 天然氣加熱爐 、催化室 （250-300℃） 煙囪（450-550℃，有機(jī)廢氣分解成 CO2,H2O） 大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn) GB16297-1996 鍋爐氣 煙囪 水噴淋（水—循環(huán)使用；煙塵—沉淀） 鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB13271-2001 Ⅱ時段排放標(biāo)準(zhǔn) 3、噪聲 工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn) GB12348-90 Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn) 4、廢渣 廢渣主要包括裁剪剩下的邊角余料及鍋爐灰渣、水處理污泥和生活垃圾，這 些廢料送至垃圾場回收再利用，主要是與泥土混合后制磚。