3240環(huán)氧酚醛玻璃布板生產(chǎn)工藝

 
酚醛樹(shù)脂層壓材料生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

一、 合成工藝

 酚醛樹(shù)脂產(chǎn)品概述

（一） 產(chǎn)品性能 酚醛樹(shù)脂（PF）是由酚類(lèi)和醛類(lèi)在催化劑條件下縮聚、經(jīng)中和、水洗而制成的 樹(shù)脂， 其中以苯酚和甲醛樹(shù)脂為zui重要。 酚醛樹(shù)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(lèi)。 酚醛樹(shù)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(shù)脂， 又稱(chēng)可溶酚醛樹(shù)脂或者一階酚醛樹(shù)脂、Resol 酚醛樹(shù)脂或者甲階樹(shù)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(shù)脂。 與其它熱固性樹(shù)脂相比， 其優(yōu)點(diǎn)有： （1）固化時(shí)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(chēng) 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(jì)的是酚醛樹(shù)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(wú)聲齒輪、軸瓦及其他零件。石棉層壓板 主要用作剎車(chē)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(chē)點(diǎn)火器。 生產(chǎn)方式 生產(chǎn)熱固性酚醛樹(shù)脂主要是采用間歇法生產(chǎn)工藝，通過(guò)醛過(guò)量、堿催化 生成甲階可溶的熱固性酚醛樹(shù)脂。 反應(yīng)方程式 在堿性和甲醛過(guò)量的條件下： （二） 名稱(chēng) 苯酚 原料及產(chǎn)品特性（制表） 作用 原料 規(guī)格 99.0% 外觀 無(wú)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(wú)色，有強(qiáng)烈刺激性氣味的液體 無(wú)色、有刺激性臭味的液體 無(wú)色、透明、有香味、易揮發(fā)的液體 無(wú)色透明易燃液體，有類(lèi)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(shù)脂 產(chǎn)品 ～74% 以酚醛樹(shù)脂（1134）為例 外觀 黃色至棕紅色透明粘稠液體 凝膠化時(shí)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(guò)程為例: 1、1134 酚醛樹(shù)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(huì)自動(dòng)升溫到 85～ 95℃。保持回流到取樣，以凝膠時(shí)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(cè) 得凝膠化時(shí)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(chē)的工藝為例： 以無(wú)堿平紋玻璃布為基布，1340 為膠料，控制進(jìn)入上膠車(chē)烘房?jī)?nèi)的水 蒸汽壓強(qiáng)為 0.328MPa，烘房?jī)?nèi)溫度為 120～130℃，軋車(chē)車(chē)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(tái)車(chē)必須確認(rèn)須用的樹(shù)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(chē)、放料車(chē)、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(kāi)關(guān)、排風(fēng)扇正常、規(guī)格齒輪正確。 3.2 開(kāi)車(chē) 3.2.1 按照規(guī)定的要求啟動(dòng)廢氣凈化裝置。 3.2.2 a.旁通閥打開(kāi)。 b.蒸汽閥打開(kāi)、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(guò)濾加漿到下輥筒，動(dòng)車(chē)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(guò)漿槽，用器物刮/壓，或者燈光觀察，調(diào)節(jié)軋漿輥，初步估 計(jì)含膠量。 3.2.5 布/紙上了車(chē)頭正常后，應(yīng)該觀察、手捏兩邊干潮厚薄、調(diào)節(jié)車(chē)速軋漿輥， 在膠布/紙上做好標(biāo)識(shí)。 3.2.6 量取尺寸、門(mén)幅，標(biāo)識(shí)出來(lái)后，應(yīng)即刻取樣自檢。記錄下車(chē)速壓力。 3.3 運(yùn)行 3.3.1 a. 二個(gè)小時(shí)例行自檢一次，填寫(xiě)記錄和標(biāo)識(shí)單應(yīng)該符合規(guī)定的要求。 b. 不正常時(shí)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(guò)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(méi)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(huì)導(dǎo)致板紙發(fā)花。 4.5 控制壓機(jī)初始?jí)毫?3～5MPa； 4.6 快速升溫,但終溫不宜過(guò)高.若超過(guò) 120℃,則可能出現(xiàn)流膠現(xiàn)象.此時(shí)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(chēng) 級(jí)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(shù) 膠化時(shí)間 脂 合 成 車(chē)間 固含量（%） 揮發(fā)度（%） 60 <8 游離酚（%） <14 1340 的 膠化時(shí)間 冷拼 固含量 上 膠 車(chē) 含膠量 間（3240 上 膠 布 流動(dòng)性 半制品） 揮發(fā)度 125-145s/160℃ 60% ＞80% 可溶性 層 壓 車(chē) 初始溫度 間（3240 壓制） 初始?jí)毫?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(chēng) 甲 醛 苯 酚 （3）出料（kg） 名 稱(chēng) 1134 酚醛樹(shù)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(chēng) 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(chēng) 規(guī) 格 設(shè)備材質(zhì) （三）車(chē)間人員表 車(chē)間 崗位 人數(shù) 主 任 副 主 任 工 藝 員 操 作 工 人 人員 崗位 名稱(chēng) 合成 1 0 1 3 加料,控制， 取樣測(cè)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(kāi)機(jī)，接頭，搬 搬料，操控機(jī)器 料，加漿，測(cè)定 （四）勞動(dòng)保護(hù)和安全技術(shù) 1、有害物質(zhì) 種類(lèi) 酚類(lèi) 醛類(lèi) 名稱(chēng) 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(chēng) 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(wú)須經(jīng)過(guò) 處理便可直接排放， 其他的生活污水要經(jīng)過(guò)二級(jí)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(cè)井 上海污水處 上海市污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) DB31-199-1997 二級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 2、廢氣 廢氣主要來(lái)自上膠車(chē)間的有機(jī)廢氣，其中包括酒精蒸汽、甲苯、游離酚醛樹(shù) 脂、游離環(huán)氧樹(shù)脂，是用 CY-80-NG 廢氣凈化裝置通過(guò)催化燃燒進(jìn)行處理的，處 理流程如下： 上膠車(chē)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(shí)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(lèi)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(chǎng)回收再利用，主要是與泥土混合后制磚。