Владимир Турчанинов - Технология кровельных и гидроизоляционных материалов

На каландры смесь подается после предварительной обработки в смесителях (роторном), вальцевания, а иногда и после пропускания через шприц-машину, из которой масса выходит в виде пластин толщиной от 5 до 8 мм с необходимой температурой.

Каландрируют резиновые и полимерные смеси. Скорость каландрирования до 30 м/мин. Температура первых двух каландрирующих валков находится в пределах от 50 °C до 90 °С. При работе каландра на заданном режиме толщина пленки определяется и регулируется автоматическими приборами. В процессе каландрирования с формированием пленки осуществляется вытягивание, перемешивание, прессование и истечение. На рисунке 22 показаны схемы взаимодействия валков и каландриуемой массы.

1 – подача массы с лотка с большим запасом; 2 – подача массы с лотка с нормальным запасом; 3 – подача массы со шприц-машины (наилучший вариант); 4 – подача массы без лотка с большим запасом; 5 – подача массы без лотка с нормальным запасом; 6 – нормальный процесс каландрования

Рисунок 22 – Схема взаимодействия валков каландра и каландрируемой массы

Кромки образующегося полотна обрезаются с обеих сторон на ширину от 50 до 70 мм, что устраняет сбег ленты со средней линии, исключает усадку полотна, имеющую место по краям пленки. Для исключения слипания пленки в рулонах её перед намоткой посыпают тальком. Намотка осуществляется на бумажные втулки или деревянные скалки. Схема намоточного станка представлена на рисунке 23.

1 – стойки; 2 – корпуса подшипников; 3 – запорное устройство; 4 – ось ведущего привода; 5 – диск фракционный стационарный; 6 – шкив тиксотропный ведомый; 7 – штурвал регулировки силы прижатия ведомого шкива к фрикционному диску; 8 – шкив тиксотропного привода (ведущий); 9 – редуктор червячный; 10 – квадрат скалки

Рисунок 23 – Схема намоточного станка

К формованию и уплотнению относят ещё две технологические операции – экструзия и прессование.

Экструзия – это операция непрерывного выдавливания размягченного материала через отверстие определенного сечения – мундштук. Осуществляется в экструдере – шнековом (червячном) либо с помощью шприц-машины, представленной на рисунке 24.

Прессование осуществляют с помощью обогреваемых прессов при изготовлении листовых материалов и плит. В технологии гидроизоляционных материалов таким образом перерабатывают термореактивные полимеры. Обогрев прессов осуществляется паром или водой. Усилие прессования – от 100 до 500 кН.

1 – редуктор с электродвигателем; 2 – загрузочный люк; 3 – шнек; 4 – корпус; 5 – щелевая головка; 6 – позонный обогрев корпуса

Рисунок 24 – Шприц-машина со щелевой головкой

Вспенивание – способ изготовления пористых герметизирующих прокладок и жгутов обработкой жидких или вязкотекучих полимеров с помощью газов. Последние выделяются при протекании реакций между компонентами или при разложении порофоров, выделяющих газ при нагревании до температуры текучести полимера. Порофоры – (NH 4) 2CO 3и NaHCO 3, для которых характерны обратимые термические разложения и органические соединения – необратимые разложения.

Напыление – нанесение вещества в дисперсном состоянии на поверхность изделий или полуфабрикатов для получения тонких пленок, предохраняющих изделие от коррозии или физического износа. Используют порошкообразные полимеры, которые наносят на подогретую поверхность защищаемой конструкции. Последующее самослипание напыленных частиц создает покрытие в виде сплошной пленки. Для напыления используют газопламенный, вихревой и псевдоожиженный способы.

Пропитка и допропитка кровельного картона горячим битумом и битумнополимерной массой – одна из важнейших операций в технологии гидроизоляционных материалов. Процесс проводится в пропиточных ваннах при температуре 180-200°С. При погружении картона в расплавленный битум наблюдается испарение влаги с поверхности волокон. Часть пара, устремляясь во внутренние слои картона, подсушивает его и частично защемляется там битумом. Благодаря этому до 30 % пор остается незаполненными битумом. Для большей полноты пропитки необходимо охладить полотно картона от 180 °С до 140 °C (воздухом либо более холодным битумом); при этом перегретый пар сорбируется волокнами картона, что способствует допропитке картона битумом.

Используются органическое сырье: битумы, дегти, полимеры, растворители, пластификаторы и др.; неорганические – порошкообразные и волокнистые наполнители, посыпочные вещества: песок, отходы слюды, мелкозернистый щебень и т.п.

К органическим вяжущим относят вещества на основе высокомолекулярных углеводородов. Основными из них являются битумы, дёгти, полимеры.

Битумы и дёгти являются вяжущими коагуляционного твердения. Они представляют собой продукты химической переработки нефти, углей, горючих сланцев, древесины.

Битумы – органические вяжущие чёрного или тёмно-бурого цвета, состоящие из смеси высокомолекулярных углеводородов и их неметаллических производных, т.е. соединений с серой, азотом и кислородом. При комнатной температуре битумы могут быть жидкими, вязкими и жидко-вязкими, при нагревании переходят в легкоподвижные жидкости, при охлаждении вновь застывают. Плотность – около 1 г/см 3. Хорошо растворяются в органических растворителях. По происхождению битумы бывают природные и искусственные – нефтяные.

Химический состав битумов, %: С – от 70-80; Н – от 10 до 15; О – от 5 до 10; S – от 1 до 5; N – до 1. S , N , O – входят в состав активных функциональных групп.

В состав битумов входят углеводороды метанового (C NH 2N+2), нафтенового (C NH 2N) и ароматического (C NH 2N-6) рядов. В состав основной части молекул битума входит от 25 до 150 атомов углерода. Молекулярная масса составляет от 400 до 5000 кислородных единиц.

Ароматические углеводороды более устойчивы к атмосферным воздействиям. Метановые (парафины) имеют прямую цепь; при охлаждении способны выкристаллизовываться, ухудшая свойства битумов.

Нафтеновые углеводороды при окислении частично переходят в смолы.

Свойства битумов определяются их групповым составом, который устанавливают по различию растворимости битумов в органических растворителях и адсорбируемости на различных адсорбентах.