CC BY
11УДК 678.028.296:6787
А.А. Колесников, М.О. Месник
РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛАСТОКОЖ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УСКОРИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОНОВ
(Ивановский государственный химико-технологический университет) e-mail: m.o.mesnik@gmail.com
В статье приведены расчеты технологического оборудования производства эла-стокож с использованием ускорителей электронов. На основе проведенных расчетов можно выбрать ускорители электронов с необходимыми параметрами по энергии электронов и мощности.
Ключевые слова: ускорители электронов, оборудования
Определение необходимой производительности радиационно-технологического процесса и подачи материала в рабочую зону камеры облучения при заданной поглощенной дозе является важной задачей при разработке промышленной технологии производства искусственных кож с использованием ускорителей электронов [1].
-
гию электронного пучка, мощность ускорителя в зависимости от толщины облучаемого материала и условий облучения, производительность установки можно рассчитать по формуле:
О=3,6-103Р/0, (1)
где О - производительность радиационной установки кг/час; Р — мощность ускорителя, кВт; Б — оптимальная поглощенная доза облучения, кГр.
Р=Уи, (2)
где У — ток пучка ускоренных электронов, мА; и — ускоряющее напряжение, Мэв.
Зная размер облучаемого материала и скорость подачи искусственных кож в зону облучения, производительность установки можно рассчитать:
0=60- Ь-1 -V -р, (3)
где V - скорость облучаемого материала, м/мин; Ь — толщина облучаемого материала, м; 1 - ширина облучаемого материала, м; р - плотность облучаемого материала кг/м3.
Скорость движения облучаемого материала в зоне облучения составляет:
P
V =-, (4)
Б-р-Ы
К, „,=11 р,
- радиационная толщина облучаемого
где Ь опт -материала.
Используя соотношения 1-4, можно рассчитать основные радиационно-технологические параметры промышленного процесса модифици-
дозы электронного облучения, производительность
рования искусственных кож и пленочных материалов, выбрав необходимые ускорители электронов и оптимальные режимы их облучения. Результаты приведены в таблице.
Таблица
Рассчитанные значения необходимой мощности ускорителя электронов для облучения искусственных кож Table. The calculated values of the required power of electron accelerator for the irradiation of artificial leathers
ния материала, м/мин Дозы облучения, кГр
5 10 15 20
Мощность, кВт
5 20 38 62 83
10 41 79 123 161
15 62 123 180 240
20 83 161 240 320
При выборе ускорителя электронов для производства искусственных кож и модифицированных пленочных материалов необходимо руководствоваться следующим [2]:
— необходимой энергией электронов в зависимости от толщины облучаемого материала;
— необходимой производительностью установки в технологическом потоке при различных скоростях основного технологического оборудования;
— минимальной поглощенной дозой облучения, необходимой для данного полимерного покрытия с необходимыми физико-механическими свойствами;
— шириной развертывающего устройства ускорителя электронов;
— максимального использования энергии пучка ускоренных электронов.
В таблице приведены рассчитанные значения необходимой мощности ускорителя электронов для облучения искусственных кож шириной 140 см, толщиной 1 мм при плотности 1,0 г/м3.
ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ 2014 том 57 вып. 2
99
На основе представленных в таблице данных можно выбрать ускорители электронов с необходимыми параметрами по энергии и мощности при различных скоростях промышленной линии, дозах облучения и толщины облучаемого материала.
При производстве искусственных кож на основе эластомеров и процессов модифицирования пленочных материалов толщиной до 2,0 мм целесообразно использовать ускорители электронов с энергией 1-2 Мэв, мощностью 40 — 80 кВт.
Схема производства радиационно-модифи-цированных искусственных кож и пленочных материалов приведена на рисунке.
I
1 4 X 5
Рис. Технологическая схема процесса производства радиаци-онно-модифицированных искусственных кож: 1 - смеситель, 2 - транспортеры, 3 - подготовительные вальцы, 4 - питательные вальцы, 5 - размоточное устройство, 6 - каландр, 7 - компенсатор, 8 - ускоритель электронов ЭЛВ-6, 9 - намоточное устройство
Fig. Technological scheme of production of radiation-modified artificial leathers: 1 - mixer, 2 - conveyor, 3 - preparatory rolls, 4 -feeding rolls, 5 - unwinding units, 6 - calender, 7 - compensator, 8 - electron accelerator ELV-6, 9 - coiler
Аналогичная радиационно-технологиче-ская линия с использованием ускорителей электронов ЭЛВ-6 реализована в производстве эласто-
кож на ОАО «Кировский комбинат искусственных кож» и на ОАО «Уфимский завод резинотехнических изделий» для производства тентовых материалов на основе эластомеров.
Анализ технологической линии производства эластокож и резинотехнических изделий показывает, что ускорители электронов хорошо вписываются в существующий технологический процесс производства каландровым способом и не требуют дополнительного технологического оборудования.
В отличие от существующих технологических процессов, радиационно-химическая технология с использованием ускорителей электронов позволяет получать широкий ассортимент различных материалов. Оперативность и мобильность радиационной технологии обеспечивается легкостью изменения параметров облучения, скоростью транспортирования материалов в зоне облучения, также природой и количеством модификатора вводимых на стадии переработки полимерных композиций.
ЛИТЕРАТУРА
1. Колесников A.A., Месник М.О. // Изв. вузов Химия и хим. технология. 2013. Т. 56. Вып. 6. С.116-118; Kolesnikov A.A., Mesnik M.O. // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2013. V. 56. N 6. P. 116-118 (in Russian).
2. Колесников A.A., Месник M.O. // Изв. вузов Химия и хим. технология. 2014. Т. 57. Вып. 1. С.10Ы02;
Kolesnikov A.A., Mesnik M.O. // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2014. V. 57. N 1. P. 101-102 (in Russian).
100 ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ 2014 том 57 вып. 2
