Обзор промышленного производства натурального каучука во Вьетнаме Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

ТЕХНОЛОГИИ МАТЕРИАЛОВ

УДК 678.47

Х. Т. Чан, М. Е. Цыганова, А. П. Рахматуллина ОБЗОР ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА НАТУРАЛЬНОГО КАУЧУКА ВО ВЬЕТНАМЕ

Ключевые слова: латекс, производство натурального каучука.

Проведен краткий обзор мирового производства и мирового потребления синтетического и натурального каучуков, а также представлены основные типы и основы технологии производства натурального каучука в одном из крупнейших производителей в мире - во Вьетнаме.

Keywords: latex, production of natural rubber.

A brief overview of worldwide production and consumption of synthetic and natural rubber was performed, as well as the main types and bases of natural rubber production technology in one of the largest manufacturers in the world -Vietnam were presented.

Введение

Как известно натуральный каучук (НК) играет большую роль в развитии экономики многих стран. Каучуковые изделия имеют исключительно огромное значение во многих сферах жизнедеятельности человека. Широкий спектр применения НК - резинотехническая и химическая промышленности. В современной промышленности натуральный каучук используется в производстве автомобильных шин, восстанавливающих протекторов для шин, на его основе производятся клеи, лакокрасочные материалы, клейкие ленты и наклейки, полимерные покрытия, промышленные штанги, уплотнители, промышленные транспортеры и ленты, разнообразные строительные материалы и многое другое.

Мировое производство и мировое потребление синтетического и натурального каучуков

В связи с большим применением синтетических (СК) и натуральных каучуков, их мировое производство в последние годы интенсивно увеличивается. Из рис. 1 видно, что по сравнению с 2000 г. в 2014 г. мировое производство НК увеличилось на 73 % и достигло более 12 млн. тонн [1].

нк+ск

ск

нк

""i? 'ir 'ir ip ^ T? 'v1 Tr T? T? T? ^ "Vs

Годы

Рис. 1 - Мировое производство каучуков

Основные промышленные типы НК получают, главным образом, из латекса бразильской гевеи. В на-

стоящее время большая часть площади плантаций каучука располагается в Юго-Восточной Азии и в некоторых районах тропической Африки. Поэтому крупнейшими странами по производству НК являются Таиланд, Индонезия, Вьетнам, Китай, Индия и Малайзия (рис. 2) [2].

Рис. 2 - Ведущие страны - производители НК (2013 г.)

В последние годы наблюдается повышение мирового потребления и натурального и синтетического каучуков (рисунок 3)[1]. Это объясняется их широким применением во многих областях производства.

нк+ск

ск нк

^ V-4 О' О" С> сГ о? О" Ч^ О \v

Годы

Рис. 3 - Мировое потребление каучуков

Таким образом, натуральный и синтетический кау-чуки востребованы, что связано с увеличением потребления изделий на их основе. Вьетнам является одним из ведущих стран - производителей НК.

Основные типы и основы технологии производства натурального каучука во Вьетнаме

Впервые бразильская гевея была посажена французами на территории Вьетнама в 1878 г. Первая каучуковая компания во Вьетнаме - Suzannah - была основана в 1907 г. в провинции Донгнай. По развитию производства НК был открыт ряд компаний и плантаций: SIPH, SPTR, CEXO, Michelin, основные из них работали под контролем французов. Площадь плантаций интенсивно увеличивалась с 7000 га в 1920 г. до 76000 га в 1976 г. В настоящее время площадь плантаций каучука составляется около 1 млн. га, Вьетнам занимает 5-е место в мире по площади плантаций НК. Натуральный каучук является одним из четырех сельскохозяйственных товаров с крупнейшим экспортом [2].

Все типы натурального каучука изготавливаются из латекса. В зависимости от технологии производства и содержания в них компонентов, их классифицируют на следующие основные типы:

- латекс концентрат;

- каучуки типа RSS;

- каучуки типа SVR [3].

В зависимости от климатических условий, условий плантаций (температуры, высоты от уровня моря, вида почвы и др.) и возраста деревьев, натуральный латекс из бразильской гевеи содержит от 30-40% каучука, 5270% воды, 2-3% белка, 1-2 % высших жирных кислот и их производных, а также около 1 % других некаучуковых компонентов [3]. В зависимости от того или иного типа каучука их технология производства будет разной. В то же время технологии постоянно совершенствуются с целью получения более высококачественного каучука и снижения трудоемкости процессов. Схематически технология производства НК из латекса показана на рис. 4 [4].

Натуральные концентрированные латексы или ла-тексные концентраты (ЛК) различают по методу концентрирования и типу применяемого стабилизатора. Концентраты латекса должны соответствовать требованиям, приведенным в таблице 1 (согласно государственному стандарту TCVN 6314:2013 по приказу Министерства науки и технологии Вьетнама № 2398/QB-BKHCN от 02.8.2013г.) [4].

Во Вьетнаме имеется 5 следующих основных типов (ЛК):

- HA - центрифугированный латекс, стабилизированный после концентрирования аммиаком;

- LA - центрифугированный латекс, стабилизированный после концентрирования аммиаком совместно с другими стабилизаторами;

- XA - центрифугированный латекс, стабилизированный после концентрирования аммиаком совместно с другими стабилизаторами.

- HA(*) - отстоенный латекс, стабилизированный после концентрирования только аммиаком.

- ЬЛ(*) - отстоенный латекс, стабилизированный после концентрирования аммиаком совместно с другими стабилизаторами [5].

Бразильская гевея +

Латекс

Выпаривание

или центрифугирование

Коагуляция

Прессование

Концентраты латекса

7- Образование крепа г * \ Образование крошки

4

Г Сушка горячим воздухом ды- Сушка горячим воздухом

Формование Формование

+

Г Каучуки типа RSS Каучуки типа

Рис. 4 - Схема производства натурального каучука

Каучук RSS (ribbed smoked sheet) - листы каучука, полученного методом коагуляции и полностью высушенного при помощи дыма, называются «рифленые копченые пластины смокед-шит». В свою очередь RSS подразделяется на 5 сортов RSS1, RSS2, RSS3, RSS4, RSS5; первые три сорта из них являются основными. Сорта подразделяются по цвету, консистенции и количеству видимых примесей. Самым чистым сортом является RSS1, однако наиболее распространенным является RSS3. С помощью специальной технологии их производства, данные типы НК устойчивы к механическим воздействиям, и они мало подвергаются процессам старения.

Натуральный каучук RSS чаще всего продается в стандартной упаковке (называемой S/B от англ. small bales - маленькие тюки), которая состоит из прессованных кип весом 33,3 кг, либо 35,0 кг, запакованных в тонкую, либо плотную полиэтиленовую пленку [5,6].

Состав и свойства RSS устанавливаются по «The Green Book - 1969».

Каучук SVR (Standard Vietnamese Rubber) -стандартный вьетнамский каучук имеет специальную форму - каучуковый блок. В свою очередь он подразделяется на 9 групп: SVR 3 L, SVRL, SVR CV 60, SVR CV 50, SVR 5, SVR 10 CV, SVR 10, SVR 20 CV, SVR 20. Состав и свойства SVR устанавливаются государственным стандартом TCVN 3769: 2004 по приказу Министерства науки и технологии № 61/QB-BKHCN от 19.01.2005г. Каучуки SVR долж-

ны соответствовать требованиям, приведенным в таблице 2 [4].

Таблица 1 - Характеристики латексных концентратов

Примечания: *- процентное содержание остатка на сите размером 180 цм ± 10цм; **- количество г KOH на 100 г сухого вещества, пошедшее на нейтрализацию летучих свободных жирных кислот, содержащихся в латексе; ***- количество г KOH на 100 г сухого вещества, соответствующее количеству связанных с аммиаком жирных кислот.

Таблица 2 - Требования к натуральным каучу-кам типа SVR

Параметр Сорта SVR

SV R CV 60 SV R CV 50 SV R L SV R 3L SV R 5 SV R 10 CV SV R 10 SV R 20 CV SV R 20

Содержание механических примесей, % не более 0,02

Содержание золы, %, не более 0,4 0,4 0,4 0,5 0,6 0,6 0,6 0,8 0,8

Содержание азота, %, мас., не более 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6

Содержание летучих веществ, %, мас., не более 0,8

Начальная пластичность, ед., не менее - - 35 35 30 - 30 - 30

Удержание пластичности (ИР1), ед., не менее 60 60 60 60 60 50 50 40 40

Цветность, не более, разница между образцами, не более - - 4 6 2

Вязкость по Муни, ед. Муни, Ь(1'+ 4') 100 □С 60 ±5 50 ±5 - - - 60 +7 -5 - 60 +7 -5 -

Предельные значения

Характеристика латексов Метод

HA LA XA HA LA испытания

(*) (*)

Общая доля су- 61,0 или по TCVN 6315

хого вещества, договору двух (ISO 124)

%, не менее сторон 65,0 65,0

Массовая доля TCVN 4858 (ISO 126)

сухого каучука, %, не менее 60,0 60,0 60,0 64,0 64,0

Массовая доля

некаучуковых веществ, %, не 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 -

более

Щелочность

(КНэ), %, мас. TCVN 4857

не менее 0,60 - 0,30 0,55 - (ISO 125)

не более - 0,29 0,59 0,35

Механическая TCVN 6316 (ISO 35)

стабильность, с, 650 650 650 650 650

не менее

"Массовая доля коагулюма, %, мас., не более 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 TCVN 6317 (ISO 706)

Концентрация

меди, мг на 1 кг, общего содержания сухого вещества, не более 8 8 8 8 8 TCVN 6318 (ISO 8053)

Концентрация

марганца, мг на 1 кг общего содержания сухого 8 8 8 8 8 TCVN 6319 (ISO7780)

вещества,

не более

Массовая доля TCVN 6320 (ISO 2005)

шлама, %, не более 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10

""Показатель

(УБЛ), г КОН на 100 г сухого вещества, 0,06 или по договору двух сторон TCVN 6321 (ISO 506)

не более

***Число КОН, г

К0Н/100 г сухо- 0,70 или по договору TCVN 4856

го вещества, двух сторон (ISO 127)

не более

Примечания: □ - величина, определяющая уровень окисления каучука, причиной которого является наличие в каучуке ионов металла. Для определения начальной пластичности необходимо образец толщиной 3 мм сжимать в течение 15 с до 1 мм для подготовки его к тепловой обработке, затем сжимать образец силой 100 Н при температуре 100 °С в течение 15 с. Начальная пластичность - это толщина образца в единицах в конечном периоде (1 ед. = 0,01 мм); - величина ИИ, косвенно определяющая молекулярную массу каучука, рассчитывается по формуле:

ИР1 = Р30 /Р0 -100,

где Р0-пластичность НК до старения;

Р30 - пластичность НК после старения при температуре

1400С в течение 30 мин.

Вывод

Приведен краткий обзор синтетического и натурального каучуков с 2000г. по 2014г., свидетельствующий, в целом, о тенденции роста их мирового

производства и мирового потребления в последние годы. Также рассмотрены основные типы натурального каучука, требования к ним и основы их технологии производства во Вьетнаме.

Литература

1. Natural rubber statistic 2014 [Электронный ресурс] / Official Portal Malaysian Rubber Board - Malaysia: 2014. - Режим доступа: http://www.lgm.gov.my/nrstat/nrstats.pdf, свободный.

2. Ngo Kinh Luän. Báo cáo ngánh cao su - säm lóp 10/2014, FPT: Hanoi, C. 5-11, 2014.

3. Nguyen Huu Tri, Cong nghe cao su thien nhien, nhá xuät bán tré, Hanoi, 2005, 492 c.

4. National Standard: Natural Rubber SVR-Specifications (TCVN 3769: 2004).

5. Официальный сайт Милана Эк. Им. Ко. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://natural-rubber.ru/, свободный.

6. Bó Thánh Thanh Son, Cong nghe che bien cao su, tieu luán, HCM, 2012. C. 13 -15.

© Х. Т. Чан - аспирант каф. ТСК КНИТУ, huuthanh@mail.ru; М. Е. Цыганова - к.т.н., ассистент каф. ТСК КНИТУ, tsiganovamarina@mail.ru; А. П. Рахматуллина - д.т.н., проф. каф. ТСК КНИТУ ,rah-al@yandex.ru.

© H. T. Tran - postgraduate student of Kazan National Research Technological University, Department of Technology of Synthetic Rubber, huuthanh@mail.ru; M. E. Tsyganova - Ph.D., assistant of Kazan National Research Technological University, Department of Technology of Synthetic Rubber, (tsiganovamarina@mail.ru; A. P. Rakhmatiillina - professor, doctor of engineering, Kazan National Research Technological University, Department of Technology of Synthetic Rubber, rah-al@yandex.ru.