酚醛樹脂生產(chǎn)線設(shè)計(jì)

1、年產(chǎn)5000噸酚醛樹脂生產(chǎn)線設(shè)計(jì)作 者 姓 名 專 業(yè) 指導(dǎo)教師姓名 專業(yè)技術(shù)職務(wù) 山東輕工業(yè)學(xué)院關(guān)于畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）使用授權(quán)的說明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下獨(dú)立研究、撰寫的成果。設(shè)計(jì)（論文）中引用他人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖件、資料，均已在設(shè)計(jì)（論文）中加以說明，除此之外，本設(shè)計(jì)（論文）不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確說明并表示了謝意。本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作者簽名： 年 月 日山東輕工業(yè)學(xué)院關(guān)于畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）使用授權(quán)的說明本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使

2、用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留、送交設(shè)計(jì)（論文）的復(fù)印件，允許設(shè)計(jì)（論文）被查閱和借閱，學(xué)?？梢怨荚O(shè)計(jì)（論文）的全部或部分內(nèi)容，可以采用影印、掃描等復(fù)制手段保存本設(shè)計(jì)（論文）。指導(dǎo)教師簽名： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作者簽名： 年月日 年月日2目 錄摘 要1ABSTRACT1第一章 綜述21.1酚醛樹脂的發(fā)展史及國(guó)內(nèi)外發(fā)展近況21.2酚醛樹脂的重要性能21.3酚醛樹脂在日常生活中的應(yīng)用3第二章 酚醛樹脂的原料52.1原料52.1.1主要原料52.1.2輔助原料52.2原料選擇6第三章 生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)73.1設(shè)計(jì)總原則73.1.1設(shè)計(jì)依據(jù)73.1.2生產(chǎn)方法及特點(diǎn)83.2生產(chǎn)線工藝論述83.

3、3料方計(jì)算83.4物料平衡計(jì)算93.5設(shè)備選型93.6生產(chǎn)線布局113.7車間的防塵與收塵123.7.1防塵措施123.7.2除塵系統(tǒng)除塵點(diǎn)的布置原則12參考文獻(xiàn)13致 謝14山東輕工業(yè)學(xué)院2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘 要 本設(shè)計(jì)是要完成設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為5000噸酚醛樹脂生產(chǎn)線。設(shè)計(jì)包括酚醛樹脂生產(chǎn)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀，酚醛樹脂的組成，原料車間平面設(shè)計(jì)、相關(guān)設(shè)備的選型計(jì)算和擺布、生產(chǎn)車間通風(fēng)除塵及噪音污染的處理和消防設(shè)計(jì)等多個(gè)方面，要求立足長(zhǎng)遠(yuǎn)，在滿足現(xiàn)今需要的同時(shí)具有一定的前瞻性。生產(chǎn)工藝能夠滿足各種酚醛樹脂的生產(chǎn)。選用先進(jìn)優(yōu)良的酚醛樹脂生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行合理地布局，在能夠生產(chǎn)滿足各級(jí)品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的前提下能

4、夠有效的降低能耗和物耗。整條生產(chǎn)線能夠在控制室控制，也可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制，具有高度的自動(dòng)化、機(jī)械化和靈活性。 本廠年產(chǎn)能力為5000噸酚醛樹脂。通過確定酚醛樹脂組成，原料的選擇要充分考慮到物料價(jià)格、需要用到機(jī)器型號(hào)、一共需要多少臺(tái)機(jī)器，日產(chǎn)量、等計(jì)算；完成各種計(jì)算、車間防塵與收塵設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)增長(zhǎng)了我們對(duì)實(shí)際生產(chǎn)的整體認(rèn)識(shí)，學(xué)會(huì)了在實(shí)際生產(chǎn)中遇到一些問題的解決方法。關(guān)鍵詞：酚醛樹脂 生產(chǎn)線設(shè)計(jì) 設(shè)備選型ABSTRACTThis design is design to complete the annual out put of 5000 tons of phenolic resin product

5、ion line. Design includes the production of phenolic resin situation at home and abroad, phenolic resin composition, graphic design workshop materials, related equipment sizing and arrangement, workshop dust and noise pollution, air handling and fire protection design and other aspects, requirements

6、 based on Long-term, to meet the needs of both present certain forward-looking. Production process to meet the production of phenolic resin. Good selection of advanced production equipment phenolic resin reasonable layout, able to produce to meet the quality standards at all levels can effectively r

7、educe the premise of energy and material consumption. The entire production line to the control room, the scene can also be controlled with a high degree of automation, mechanization and flexibility.Our annual capacity of 5000 tons of phenolic resin. Phenolic resin by determining the composition of

8、the choice of raw materials, materials prices should fully take into account the need to use the machine model, a total of how many machines , production, and other computing; complete various calculations, the workshop Dust and dust collection design, writing design specifications. This design incr

9、eased our overall understanding of the actual production, and learned in the actual production of some of the problems encountered in the solution.Key words：Phenolic resin ，Line design ，plant model selection 第一章 綜述1.1酚醛樹脂的發(fā)展史及國(guó)內(nèi)外發(fā)展近況現(xiàn)在，酚醛模塑料憑借其優(yōu)異的性能，不論在科技領(lǐng)域還是我們的日常生活中，已經(jīng)是我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠帧７尤渲步须娔?，又稱電木

10、粉。原為無(wú)色或黃褐色透明物，市場(chǎng)銷售往往加著色劑而呈紅、黃、黑、綠、棕、藍(lán)等顏色，有顆粒、粉末狀。耐弱酸和弱堿，遇強(qiáng)酸發(fā)生分解，遇強(qiáng)堿發(fā)生腐蝕。不溶于水，溶于丙酮、酒精等有機(jī)溶劑中。苯酚與甲醛縮聚而得。1872年，德國(guó)化學(xué)家拜耳（A. Baeyer）首先發(fā)現(xiàn)酚和醛在酸的存在下可以縮合得到無(wú)定形棕紅色的不可處理的樹枝狀產(chǎn)物，但未開展研究； 1902年，布盧默（L. Blumer）用酒石酸135份作催化劑，得到了第一個(gè)商業(yè)化酚醛樹脂，命名為L(zhǎng)accain，但沒有形成工業(yè)化規(guī)模； 19051907年，酚醛樹脂創(chuàng)始人美國(guó)科學(xué)家巴克蘭（Baekeland）對(duì)酚醛樹脂進(jìn)行了系統(tǒng)而廣泛的研究，于1909年提

11、出了關(guān)于酚醛樹脂“加壓、加熱”固化的專利，實(shí)現(xiàn)了酚醛樹脂的實(shí)用化，有人提議將此年定為酚醛樹脂元年（或合成高分子元年）。 1907年，巴克蘭申請(qǐng)了關(guān)于酚醛樹脂“加壓、加熱”固化的專利。并于1910年10月10日成立Bakelite公司，分布在許多國(guó)家1939年附屬于聯(lián)碳(UC)公司，他們先后申請(qǐng)了400多個(gè)專利，預(yù)見到目前除酚醛樹脂作燒蝕材料以外的主要應(yīng)用，解決了酚醛樹脂應(yīng)用的關(guān)鍵問題。巴克蘭還成功地獲得了施加高壓使酚醛預(yù)聚物固化的技術(shù)，他明確指出，酚醛樹脂是否具有熱塑性取決于苯酚與甲醛的用量比和所用催化劑類型，在堿性催化劑存在下即使苯酚過量一些，生成物也是熱固性樹脂，受熱后能夠轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗懿蝗蹣?/p>

12、脂。 1911年，艾爾斯沃思(Aylesworth)發(fā)現(xiàn)用六次甲基四胺可以使酚醛樹脂固化，轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗懿蝗蹱顟B(tài)，使其具有較高電絕緣性等應(yīng)用特性。酚醛樹脂因此開始用于電絕緣制品。 19121913年，俄國(guó)科學(xué)家彼得洛夫、塔拉索夫等研究了在石油磺酸和芳香族磺酸存在下的酚與醛的反應(yīng)，并發(fā)明了將其注塑成型制取酚醛樹脂注塑制品的方法。 1913年，德國(guó)科學(xué)家阿爾貝特發(fā)明了松香改性酚醛樹脂，這種樹脂適合制作油漆涂料，這一發(fā)明為酚醛樹脂在涂料領(lǐng)域的應(yīng)用鋪展了成功之路。 1914年，日本引進(jìn)巴克蘭技術(shù)在東京開始生產(chǎn)酚醛樹脂，開創(chuàng)了亞洲先河。 1923年，美國(guó)投產(chǎn)苯酚糠醛模塑粉。 1930年，酚醛泡沫塑料在美國(guó)投

13、產(chǎn)。 1937年，開發(fā)了增塑的醚化的酚醛樹脂并用于油漆涂料。 1945年，高鄰位酚醛樹脂及其快速成型模壓粉在美國(guó)工業(yè)化生產(chǎn)。 1946年，美國(guó)投產(chǎn)丁腈橡膠改性酚醛樹脂及其模塑粉。 1949年，苯胺改性酚醛模塑粉商品面市。20世紀(jì)50年代是酚醛樹脂高速發(fā)展階段，新的應(yīng)用領(lǐng)域有涂料、尤其、鑄造和航空航天等，國(guó)際酚醛樹脂的產(chǎn)量達(dá)到20萬(wàn)噸。80年代，酚醛樹脂、新型酚醛復(fù)合材料應(yīng)用于建筑、運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。20世紀(jì)末到21世紀(jì)初，在全球經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的帶動(dòng)下，汽車工業(yè)、冶金、電子消費(fèi)產(chǎn)品迅速發(fā)展，促進(jìn)了酚醛樹脂在鑄造、耐火材料、電工電子材料等領(lǐng)域的全新發(fā)展。上世紀(jì)8090年代我國(guó)酚醛樹脂有了較快的發(fā)展，已經(jīng)形

14、成了廣闊的市場(chǎng)，產(chǎn)品涉及模塑料、木材粘結(jié)、鑄造、絕緣產(chǎn)品、涂料、油墨、等領(lǐng)域。1996年以后，隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各行業(yè)對(duì)酚醛樹脂的需求越來越大，我國(guó)的酚醛樹脂生產(chǎn)有了重大的發(fā)展，從原材料、生產(chǎn)模式到品種、品質(zhì)都發(fā)生了很大的變化，酚醛樹脂所應(yīng)用的領(lǐng)域也不斷地拓展。國(guó)內(nèi)酚醛樹脂的生產(chǎn)廠家也由80年代的50多家發(fā)展到最多時(shí)的500多家，產(chǎn)能也有很大的發(fā)展。今年我國(guó)汽車、冶金及相關(guān)機(jī)械加工行業(yè)的良好發(fā)展勢(shì)頭帶動(dòng)了鑄造、耐火材料、摩擦材料和磨具材料領(lǐng)域的發(fā)展，并且酚醛樹脂還將在這些行業(yè)的帶動(dòng)下繼續(xù)保持較快的增長(zhǎng)。并在電工電子材料、復(fù)合材料、酚醛泡沫塑料、輪胎橡膠、油田助劑等領(lǐng)域有較高的發(fā)展前景。國(guó)

15、外酚醛樹脂的應(yīng)用已涉及木材粘結(jié)、模塑料、鑄造造型材料、耐火材料、輪胎橡膠、摩擦材料、磨具磨料、電子封裝材料、浸漬層壓材料、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、酚醛泡沫塑料等領(lǐng)域，應(yīng)用與工業(yè)、民用、交通、建筑、采礦、石油和天然氣開采、航空航天、核工業(yè)等科技范圍。全世界的酚醛樹脂產(chǎn)量也有20世紀(jì)50年代的約20萬(wàn)噸發(fā)展到現(xiàn)在的約500萬(wàn)噸。有關(guān)酚醛樹脂的開發(fā)和研究工作，主要圍繞著增強(qiáng)、阻燃、低煙以及成型適用性方面開展，向功能化、精細(xì)化發(fā)展，各國(guó)科學(xué)家部以高附加值的酚醛樹脂材料為研究開發(fā)對(duì)象。1.2酚醛樹脂的重要性能高溫性能酚醛樹脂最重要的特征就是耐高溫性，即使在非常高的溫度下，也能保持其結(jié)構(gòu)的整體性和尺寸的穩(wěn)定性。

16、正因?yàn)檫@個(gè)原因，酚醛樹脂才被應(yīng)用于一些高溫領(lǐng)域，例如耐火材料，摩擦材料，粘結(jié)劑和鑄造行業(yè)。粘結(jié)強(qiáng)度酚醛樹脂一個(gè)重要的應(yīng)用就是作為粘結(jié)劑。酚醛樹脂是一種多功能，與各種各樣的有機(jī)和無(wú)機(jī)填料都能相容的物質(zhì)。設(shè)計(jì)正確的酚醛樹脂，潤(rùn)濕速度特別快。并且在交聯(lián)后可以為磨具、耐火材料，摩擦材料以及電木粉提供所需要的機(jī)械強(qiáng)度，耐熱性能和電性能。水溶性酚醛樹脂或醇溶性酚醛樹脂被用來浸漬紙、棉布、玻璃、石棉和其它類似的物質(zhì)為它們提供機(jī)械強(qiáng)度，電性能等。典型的例子包括電絕緣和機(jī)械層壓制造，離合器片和汽車濾清器用濾紙。高殘?zhí)悸试跍囟却蠹s為1000 的惰性氣體條件下，酚醛樹脂會(huì)產(chǎn)生很高的殘?zhí)?，這有利于維持酚醛樹脂的結(jié)構(gòu)穩(wěn)

17、定性。酚醛樹脂的這種特性，也是它能用于耐火材料領(lǐng)域的一個(gè)重要原因。低煙低毒與其他樹脂系統(tǒng)相比，酚醛樹脂系統(tǒng)具有低煙低毒的優(yōu)勢(shì)。在燃燒的情況下，用科學(xué)配方生產(chǎn)出的酚醛樹脂系統(tǒng)，將會(huì)緩慢分解產(chǎn)生氫氣、碳?xì)浠衔?、水蒸氣和碳氧化物。分解過程中所產(chǎn)生的煙相對(duì)少，毒性也相對(duì)低。這些特點(diǎn)使酚醛樹脂適用于公共運(yùn)輸和安全要求非常嚴(yán)格的領(lǐng)域，如礦山，防護(hù)欄和建筑業(yè)等。 抗化學(xué)性交聯(lián)后的酚醛樹脂可以抵制任何化學(xué)物質(zhì)的分解。例如汽油，石油，醇，乙二醇和各種碳?xì)浠衔铩?熱處理熱處理會(huì)提高固化樹脂的玻璃化溫度，可以進(jìn)一步改善樹脂的各項(xiàng)性能。玻璃化溫度與結(jié)晶固體如聚丙烯的熔化狀態(tài)相似。酚醛樹脂最初的玻璃化溫度與在最初固

18、化階段所用的固化溫度有關(guān)。熱處理過程可以提高交聯(lián)樹脂的流動(dòng)性促使反應(yīng)進(jìn)一步發(fā)生，同時(shí)也可以除去殘留的揮發(fā)酚，降低收縮、增強(qiáng)尺寸穩(wěn)定性、硬度和高溫強(qiáng)度。同時(shí)，樹脂也趨向于收縮和變脆。樹脂后處理升溫曲線將取決于樹脂最初的固化條件和樹脂系統(tǒng)。1.3酚醛樹脂在日常生活中的應(yīng)用酚醛樹脂主要用于制造各種塑料、涂料、膠粘劑及合成纖維等。壓塑粉生產(chǎn)模壓制品的壓塑粉是酚醛樹脂的主要用途之一。采用輥壓法、螺旋擠出法和乳液法使樹脂浸漬填料并與其他助劑混合均勻，再經(jīng)粉碎過篩即可制得壓塑粉。常用木粉作填料，為制造某些高電絕緣性和耐熱性制件，也用云母粉、石棉粉、石英粉等無(wú)機(jī)填料。壓塑粉可用模壓、傳遞模塑和注射成型法制成各

19、種塑料制品。熱塑性酚醛樹脂壓塑粉主要用于制造開關(guān)、插座、插頭等電氣零件，日用品及其他工業(yè)制品。熱固性酚醛樹脂壓塑粉主要用于制造高電絕緣制件。增強(qiáng)酚醛塑料 以酚醛樹脂（主要是熱固性酚醛樹脂）溶液或乳液浸漬各種纖維及其織物，經(jīng)干燥、壓制成型的各種增強(qiáng)塑料是重要的工業(yè)材料。它不僅機(jī)械強(qiáng)度高、綜合性能好，而且可進(jìn)行機(jī)械加工。以玻璃纖維、石英纖維及其織物增強(qiáng)的酚醛塑料主要用于制造各種制動(dòng)器摩擦片和化工防腐蝕塑料；高硅氧玻璃纖維和碳纖維增強(qiáng)的酚醛塑料是航天工業(yè)的重要耐燒蝕材料。 酚醛涂料 以松香改性的酚醛樹脂、丁醇醚化的酚醛樹脂以及對(duì)叔丁基酚醛樹脂、對(duì)苯基酚醛樹脂均與桐油、亞麻子油有良好的混溶性，是涂料工

20、業(yè)的重要原料。前兩者用于配制低、中級(jí)油漆，后兩者用于配制高級(jí)油漆。 酚醛膠熱固性酚醛樹脂也是膠粘劑的重要原料。單一的酚醛樹脂膠性脆，主要用于膠合板和精鑄砂型的粘結(jié)。以其他高聚物改性的酚醛樹脂為基料的膠粘劑，在結(jié)構(gòu)膠中占有重要地位。其中酚醛-丁腈、酚醛-縮醛、酚醛-環(huán)氧、酚醛-環(huán)氧-縮醛、酚醛-尼龍等膠粘劑具有耐熱性好、粘結(jié)強(qiáng)度高的特點(diǎn)。酚醛-丁腈和酚醛-縮醛膠粘劑還具有抗張、抗沖擊、耐濕熱老化等優(yōu)異性能，是結(jié)構(gòu)膠粘劑的優(yōu)良品種。 酚醛纖維主要以熱塑性線型酚醛樹脂為原料，經(jīng)熔融紡絲后浸于聚甲醛及鹽酸的水溶液中作固化處理，得到甲醛交聯(lián)的體型結(jié)構(gòu)纖維。為提高纖維強(qiáng)度和模量，可與 5%10%聚酰胺熔混

21、后紡絲。這類纖維為金黃或黃棕色纖維,強(qiáng)度為11.515.9cN/dtex，抗燃性能突出，極限氧指數(shù)為34,瞬間接觸近7500的氧-乙炔火焰，不熔融也不延燃,具有自熄性，還能耐濃鹽酸和氫氟酸,但耐硫酸、硝酸和強(qiáng)堿的性能較差。主要用作防護(hù)服及耐燃織物或室內(nèi)裝飾品，也可用作絕緣、隔熱與絕熱、過濾材料等，還可加工成低強(qiáng)度、低模量碳纖維、活性炭纖維和離子交換纖維等。 防腐蝕材料熱固性酚醛樹脂在防腐蝕領(lǐng)域中常用的幾種形式：酚醛樹脂涂料；酚醛樹脂玻璃鋼、酚醛-環(huán)氧樹脂復(fù)合玻璃鋼；酚醛樹脂膠泥、砂漿；酚醛樹脂浸漬、壓型石墨制品。熱固性酚醛樹脂的固化形式分為常溫固化和熱固化兩種。常溫固化可使用無(wú)毒常溫固化劑NL

22、，也可使用苯磺酰氯或石油磺酸，但后兩種材料的毒性、刺激性較大。建議使用低毒高效的NL固化劑。填料可選擇石墨粉、瓷粉、石英粉、硫酸鋇粉，不宜采用輝綠巖粉。 隔熱保溫材料主要是酚醛樹脂的發(fā)泡材料，酚醛泡沫產(chǎn)品特點(diǎn)是保溫、隔熱、防火、質(zhì)輕，作為絕熱、節(jié)能、防火的新材料可廣泛應(yīng)用于中央空調(diào)系統(tǒng)、輕質(zhì)保溫彩鋼板、房屋隔熱降能保溫、化工管道的保溫材料（尤其是深低溫的保溫）、車船等場(chǎng)所的保溫領(lǐng)域。酚醛泡沫因其導(dǎo)熱系數(shù)低，保溫性能好，被譽(yù)為保溫之王。酚醛泡沫不僅導(dǎo)熱系數(shù)低、保溫性能好，還具有難燃、熱穩(wěn)定性好、質(zhì)輕、低煙、低毒、耐熱、力學(xué)強(qiáng)度高、隔音、抗化學(xué)腐蝕能力強(qiáng)、耐侯型好等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，酚醛泡沫塑料原料來源豐

23、富，價(jià)格低廉，而且生產(chǎn)加工簡(jiǎn)單，產(chǎn)品用途廣泛。第二章 酚醛樹脂的原料2.1原料酚醛樹脂也叫電木，又稱電木粉，是酚類化合物，醛類化合物縮聚產(chǎn)物的通稱。其中以苯酚、甲醛縮聚而成的酚醛樹脂最重要。再合成過程中通常還要加入酸類或堿類催化劑，以及固化劑。2.1.1主要原料苯酚苯酚（phenol），又名石炭酸、羥基苯，是最簡(jiǎn)單的酚類有機(jī)物，一種弱酸。常溫下為一種無(wú)色晶體。有毒。有腐蝕性，常溫下微溶于水，易溶于有機(jī)溶液；當(dāng)溫度高于65時(shí)，能跟水以任意比例互溶，其溶液沾到皮膚上用酒精洗滌。暴露在空氣中呈粉紅色。外觀與性狀：純白無(wú)色針狀晶體，有特殊氣味。 熔點(diǎn)()：40.6 ，相對(duì)密度（水=1）：1.07 ，沸

24、點(diǎn)()：181.9 ，相對(duì)蒸氣密度（空氣=1）：3.24。表1制造酚醛樹脂用的苯酚的技術(shù)條件名稱苯酚（又名石炭酸）分子式C6H5OH外觀有特殊氣味的無(wú)色結(jié)晶，在空氣中顯粉紅色酸堿性呈弱酸性含量要求苯酚含量96%甲醛甲醛是一種無(wú)色，有強(qiáng)烈刺激型氣味的氣體。易溶于水、醇和醚。甲醛在常溫下是氣態(tài)，通常以水溶液形式出現(xiàn)。易溶于水和乙醇，3540%的甲醛水溶液叫做福爾馬林。液體在較冷時(shí)久貯易混濁，在低溫時(shí)則形成三聚甲醛沉淀。蒸發(fā)時(shí)有一部分甲醛逸出，但多數(shù)變成三聚甲醛。本品為強(qiáng)還原劑，在微量堿性時(shí)還原性更強(qiáng)。在空氣中能緩慢氧化成甲酸。能與水、乙醇、丙酮等有機(jī)溶劑按任意混溶。pH 2.84.0。相對(duì)密度（d

25、2525）1.0811.085。熔點(diǎn)-118，沸點(diǎn)-19.5。易燃。用于制造酚醛樹脂的是甲醛的水溶液。表2制造酚醛樹脂的甲醛的技術(shù)條件名稱甲醛（水溶液）分子式HCHO分子量30.03溶解性能溶于水，最大濃度可達(dá)50%使用要求甲醛含量 34%，沉淀物1%2.1.2輔助原料輔助原料主要是在用苯酚和甲醛合成酚醛樹脂的過程中所需要加入的催化劑，主要分為兩類：堿性催化劑和酸性催化劑。1） 堿性催化劑 氫氧化鈉、氫氧化鋇、氫氧化銨等都可以做合成酚醛樹脂的催化劑生成液體酚醛樹脂。 磨料磨具行業(yè)用的液體酚醛樹脂通常是用氫氧化銨作催化劑，因氫氧化銨屬于弱堿性。對(duì)不耐堿地酚醛樹脂影響不大。殘留部分在硬化加熱時(shí)大部

26、分揮發(fā)掉了，所以用氫氧化銨作催化劑的酚醛樹脂具有較高的強(qiáng)度，耐水性較好。氫氧化鋇也是較好的催化劑；而氫氧化鈉是一種強(qiáng)堿，殘留在磨具的結(jié)合劑中對(duì)磨具有破壞作用，因此在磨具制造中很少使用氫氧化鈉作催化劑的酚醛樹脂。苯酚與甲醛生成樹脂的反應(yīng)速度隨催化劑的用量增多而加快，但是反應(yīng)太快則不易控制，通常氫氧化銨的水溶液用量為苯酚的3-6%。 作為催化劑的氫氧化銨含量不小于17%，比重為0.88-0.92 g/cm3。2） 酸性催化劑 生產(chǎn)粉狀的酚醛樹脂通常使用鹽酸作催化劑。 鹽酸是氯化氫的水溶液。工業(yè)鹽酸的氯化氫含量為25-40%，比重為1.12-1.20。用量以苯酚為100%計(jì)，鹽酸加入量，以純HCl計(jì)

27、為0.1-0.3%。殘留在樹脂中的鹽酸在硬化加熱過程中幾乎全部揮發(fā)掉，對(duì)樹脂性能沒有明顯影響。2.2原料選擇一般的熱塑性酚醛樹脂通常采用烏洛托品作為固化劑，填料全部采用無(wú)機(jī)成分，成型后產(chǎn)品耐高溫性能不佳10。故采用可溶性酚醛樹脂成型模塑制品，由于液態(tài)可溶性酚醛樹脂含有殘余的小分子，雖經(jīng)過烘干和輥壓混煉，仍難以去除，在高溫注射成型過程中會(huì)產(chǎn)生“粘模”、“氣孔”等問題，使成型工藝和模塑粉品質(zhì)很不穩(wěn)定，很難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。而采用固體可溶性酚醛樹脂工藝與其接近并且不會(huì)出現(xiàn)這些問題。固體可溶性酚醛樹脂包括二亞甲基醚型和羥甲基型，單獨(dú)或混合使用均可，混合使用可使它們的力學(xué)強(qiáng)度及耐熱性同時(shí)獲得提高。表2-1

28、固體羥甲基型可溶性酚醛樹脂指標(biāo)軟化點(diǎn)/ 聚合速度（150）/s 水分% 游離酚% 粘度/(mPas)60-75 70-95 1.5 3.0 10-13雖然固體可溶性酚醛模塑料的耐高溫性能優(yōu)于熱塑性酚醛模塑料，但模塑料具有較好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性及加工性能。以可溶性酚醛樹脂和熱塑性酚醛樹脂配合使用，提高了產(chǎn)品不同用途的性能。輔助原料采用烏洛托品、玻纖、無(wú)機(jī)填料、增韌劑、增塑劑、染料等11。第三章 生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)總原則1.設(shè)施布置的主要標(biāo)準(zhǔn)1)復(fù)合工藝過程的要求。盡量使生產(chǎn)對(duì)象流動(dòng)順暢，避免設(shè)備之間的往返交錯(cuò)，使設(shè)備投資最小，生產(chǎn)周期最短。2)最有效的利用空間。要是場(chǎng)地利用達(dá)到適當(dāng)?shù)慕ㄖ嫉叵禂?shù)（

29、建筑物、構(gòu)筑物占地面積與場(chǎng)地總面積的比率），是建筑物內(nèi)部設(shè)備的占有空間和單位制品的占有空間較小。3)物料搬運(yùn)費(fèi)用最少。要便于物料的運(yùn)輸，使產(chǎn)品、廢料等物料的運(yùn)輸路線盡量短捷，并盡量避免運(yùn)輸?shù)耐岛徒徊妗?)保持生產(chǎn)和安排的柔性。使之可以使產(chǎn)品需求的變化、工藝和設(shè)備的更新及擴(kuò)大生產(chǎn)能力的需要。5)適應(yīng)組織結(jié)構(gòu)的合理化和管理的方便。使有密切關(guān)系或性質(zhì)相近的作業(yè)單位布置在一個(gè)區(qū)域并就近布置，甚至合并在同一個(gè)建筑物內(nèi)。6)為職工提供方便、安全、舒適的作業(yè)環(huán)境。使之符合生理、心里的要求，為提高生產(chǎn)效率和職工身心健康創(chuàng)造良好的條件。2.設(shè)施布置的基本內(nèi)容1)主要生產(chǎn)地點(diǎn)：包括成品、半成品或處于生產(chǎn)準(zhǔn)備階段

30、的主要原料車間。2)輔助生產(chǎn)地點(diǎn)：為主要生產(chǎn)地點(diǎn)服務(wù)的其他生產(chǎn)地。3)動(dòng)力設(shè)施：如配電間。4)倉(cāng)庫(kù)及料場(chǎng)：如原材料倉(cāng)、半成品倉(cāng)、待檢倉(cāng)、不良倉(cāng)、貴重物品倉(cāng)等。5)工程技術(shù)管線：如上下水道、動(dòng)力管網(wǎng)等。6)運(yùn)輸設(shè)施：包括管道、通道、吊裝平臺(tái)、機(jī)械化運(yùn)輸設(shè)施等。7)行政福利設(shè)施：如辦公室、醫(yī)務(wù)室等。8)廠區(qū)環(huán)境：如大門、圍墻及美化綠化等。3.1.1設(shè)計(jì)依據(jù) 1、設(shè)計(jì)一個(gè)年產(chǎn)量為5000噸的酚醛模塑料生產(chǎn)線。2、遵循國(guó)家和地方的有關(guān)政策、方針、法令、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，以優(yōu)質(zhì)、高效、靈活、節(jié)省為要求，以現(xiàn)代化和系統(tǒng)化為目標(biāo)，力求結(jié)合實(shí)際，精心設(shè)計(jì)，盡量做到節(jié)省。3、總結(jié)和吸收國(guó)內(nèi)外酚醛模塑料建廠中的成功經(jīng)驗(yàn)

31、，力求采用新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備，力求技術(shù)先進(jìn)，設(shè)備可靠，工藝路線合理，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，符合國(guó)情，著眼發(fā)展，使該廠成為技術(shù)設(shè)備先進(jìn)，自動(dòng)化程度高的現(xiàn)代化酚醛模塑料生產(chǎn)廠，從而達(dá)到提高質(zhì)量和產(chǎn)量，降低投資和生產(chǎn)成本，增加企業(yè)效益，服務(wù)于社會(huì)的目的。3.1.2生產(chǎn)方法及特點(diǎn) 1.該項(xiàng)目生產(chǎn)過程原料的搬運(yùn)、投放和成品堆發(fā)放外，基本為機(jī)械化作業(yè)，節(jié)約人力物力，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，機(jī)械化程度高。2.生產(chǎn)線大部分由微機(jī)控制，自動(dòng)化程度高。3.2生產(chǎn)線工藝論述生產(chǎn)線工藝布置的要求： 生產(chǎn)線工藝布置是工藝設(shè)計(jì)的重要組成部分，它的任務(wù)是確定生產(chǎn)線的設(shè)備布置。工藝布置的基本原則是要做到經(jīng)濟(jì)、合理、實(shí)用、生產(chǎn)流程順暢、緊湊

32、，力爭(zhēng)縮短物料和半成品、成品的運(yùn)輸距離，充分考慮設(shè)備安裝，操作和檢修的方便以及其它專業(yè)對(duì)布置的要求。1.設(shè)施布置決策的依據(jù)1)布置的結(jié)果應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)是存儲(chǔ)費(fèi)用、勞動(dòng)力、閑置設(shè)備和保管費(fèi)用保持在一定的水平下，從而達(dá)到預(yù)期的產(chǎn)品和利潤(rùn)。2)生產(chǎn)需求量的預(yù)測(cè)對(duì)布置設(shè)計(jì)決策的“標(biāo)準(zhǔn)確定”有著重要的意義。3)加工過程的要求是設(shè)施布置決策重要依據(jù)。4)要進(jìn)行布置的建筑物或場(chǎng)所的有效空間總數(shù)。2.機(jī)器設(shè)備布置原則1)按照工藝順序，盡量減少原材料，半成品的倒流和往返流動(dòng)，以使加工路線最短，如果產(chǎn)品單一，這很容易做到，但是產(chǎn)品品種較多時(shí)，需要根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算各產(chǎn)品在機(jī)器之間的流動(dòng)次數(shù)和數(shù)量，然后求出對(duì)所有產(chǎn)品

33、的足有布置。2)機(jī)器設(shè)備布置不但要同時(shí)考慮以上關(guān)系，還要考慮生產(chǎn)面積的限制。采光條件的限制，安全的限制。機(jī)器的特性相互影響條件及維修廠地限制條件等。3.3料方計(jì)算本設(shè)計(jì)為設(shè)計(jì)酚醛模塑料，該工廠年產(chǎn)量為5000噸，配方可見下表：表3-1酚醛注塑配方熱塑性酚醛樹脂可溶性酚醛樹脂烏洛托品（50m）玻纖（3mm）無(wú)機(jī)填料(云母粉等)增韌劑（丁腈橡膠）其他*14.5%18.0%1.5%48.0%7.0%5.0%6.0%*：染料、脫膜劑、增塑劑等。 根據(jù)酚醛模塑料成分，求生產(chǎn)100kg酚醛模塑料所用各種原料的所用量：按上表配方可得需要熱塑性酚醛樹脂用量為 14.5kg需要可溶性酚醛樹脂用量為 18.0kg

34、需要烏洛托品用量為 1.5kg需要玻纖用量為 48.0kg需要云母粉用量 7.0kg需要丁腈橡膠用量為 5.0kg其他用料用量 6.0kg3.4物料平衡計(jì)算假定本設(shè)計(jì)工廠平均年產(chǎn)5000噸，全年連續(xù)生產(chǎn)日產(chǎn)量13.7噸，每日需要各原料及配料用量如下：需要熱塑性酚醛樹脂用量約為 1986.5kg需要可溶性酚醛樹脂用量約為 2466.0kg需要烏洛托品用量約為 205.5kg需要玻纖用量約為 6576.0kg需要云母粉用量約為 959.0kg需要丁腈橡膠用量約為 685.0kg其他用料用量約為 822.0kg3.5設(shè)備選型1)雙螺桿擠塑機(jī)型號(hào)ZSK-90M-240行五段筒體熱固性雙螺桿擠塑機(jī)。螺桿

35、轉(zhuǎn)速25-250轉(zhuǎn)/分，產(chǎn)量600-1000公斤/小時(shí)，105千瓦直流電機(jī)并帶有可控硅控制傳動(dòng)12。ZSK型機(jī)的工作部件是兩個(gè)水平方向毗鄰的螺桿，在每個(gè)螺桿芯上套著不同螺距的螺紋套以及不同厚度、參差交錯(cuò)的捏合塊，這一對(duì)螺桿在“”字行筒體內(nèi)以同樣速度和同一方向旋轉(zhuǎn)。由于螺紋套是相互嚙合的，所以每根螺桿的螺齒能很好的進(jìn)入另一螺桿的螺槽中去，并在它們的嚙合區(qū)能互相刮拭，形成密合的自清理齒形。捏合塊亦能互相剖拭，并有強(qiáng)化傳熱、傳質(zhì)及混煉作用。物料在捏合塊與筒壁之間受到高剪切作用以后，能大量獲得機(jī)械能轉(zhuǎn)化的熱能，從而產(chǎn)生良好的混煉效果。通過變更擠塑條件，如重新組裝特性各異的捏合塊，改變螺桿轉(zhuǎn)速、五段筒體

36、的溫度分布和出料量，可以使此機(jī)適于各種配方。ZSK型機(jī)使物料在筒體內(nèi)停留時(shí)間很短，以生產(chǎn)4010#塑料為例，物料從進(jìn)料到出片只需約15s。要更換品種只需5min就能實(shí)現(xiàn)自凈。ZSK型機(jī)也可以生產(chǎn)氨基和不飽和聚酯模塑料。2）立式喂料機(jī)該機(jī)系哈爾濱絕緣塑料廠生產(chǎn)，電力4千瓦，立式螺桿輸送物料，轉(zhuǎn)差離合器控制轉(zhuǎn)速。是供給雙螺桿擠塑機(jī)材料、保證物料平衡的重要設(shè)備。3）萬(wàn)能粉碎機(jī)萬(wàn)能粉碎機(jī)。電力50千瓦，轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度1250mm，直徑400mm，料片可以在熱態(tài)下被粉碎13。產(chǎn)量約800公斤/小時(shí)。采用氣力輸送物料時(shí)需要500mm水柱的負(fù)壓和大約60m/min的空氣。4）金屬分離器型號(hào)Ropid2000-s2

37、00帶有金屬檢測(cè)器和氣動(dòng)操作分離系統(tǒng)，可檢測(cè)有色和無(wú)色金屬。5）水平振動(dòng)篩型號(hào)2G/124型水平篩改制而成。偏心輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，其兩側(cè)各有一個(gè)篩體，每個(gè)篩體有12層不同細(xì)度的篩網(wǎng)，能夠篩選出粗顆粒、標(biāo)準(zhǔn)顆粒和細(xì)粉。6）半自動(dòng)包裝機(jī)系哈爾濱絕緣塑料廠生產(chǎn)，采用電子稱和氣動(dòng)元件控制料量，實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)包裝。7）脈沖袋式除塵器系哈爾濱機(jī)械廠產(chǎn)品，型號(hào)LPMJ24A。氣流經(jīng)氣動(dòng)脈沖閥周期噴吹布袋，使布袋上的粉塵落入灰斗內(nèi)，除塵效率99%以上。雙螺桿擠塑機(jī)與立式喂料機(jī)的配合是保證質(zhì)量和增加產(chǎn)量的重要環(huán)節(jié)。在全自動(dòng)生產(chǎn)中由雙螺桿擠塑機(jī)的預(yù)置扭矩來控制立式喂料機(jī)的速度是最理想的14。目前用轉(zhuǎn)差離合器控制立式喂料機(jī)速

38、度，這就需要一定的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)才能保證料量均勻，連續(xù)地供應(yīng)到雙螺桿擠塑機(jī)中15。另外，雙螺桿擠塑機(jī)生產(chǎn)線制造酚醛模塑料除產(chǎn)量高、質(zhì)量好和無(wú)塵外，最重要一點(diǎn)是可選出約90%的粒料。這與雙螺桿擠塑機(jī)、萬(wàn)能粉碎機(jī)和水平篩的特殊構(gòu)造有關(guān)。標(biāo)準(zhǔn)粒料成型工藝好，尤其適合注塑機(jī)成產(chǎn)，能大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。標(biāo)準(zhǔn)粒料在制件過程中可以避免粉塵飛揚(yáng)，有益于之間工人的身體健康。3.6生產(chǎn)線布局樹脂填料小材料喂料機(jī)細(xì)分包裝機(jī)風(fēng)機(jī)脈沖式除塵器水平篩二級(jí)旋風(fēng)分離器萬(wàn)能粉碎機(jī)雙螺桿擠塑機(jī)立式喂料機(jī)金屬分離器磁選機(jī)粗半自動(dòng)包裝機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化混合機(jī)標(biāo)細(xì)大氣圖3-1樹脂、填料和小材料經(jīng)混合投入生料貯倉(cāng)備料。按生產(chǎn)的品種調(diào)整雙螺桿擠塑機(jī)的溫度

39、和車速。生料經(jīng)磁選機(jī)、金屬分離器和立式喂料機(jī)連續(xù)定量地注入雙螺桿擠塑機(jī)中。物料在螺桿筒體內(nèi)經(jīng)塑化、混煉、擠壓打成碎片，（尺寸約30mm*25mm）由擠出段出口接連不斷地落入萬(wàn)能粉碎機(jī)中粉碎16。粉料在負(fù)壓下經(jīng)旋風(fēng)分離器分離后進(jìn)入水平篩篩選。水平篩的不同篩網(wǎng)將物料分為三類：即直徑大于2.5mm的粗顆粒；直徑在0.2-2.5mm的標(biāo)準(zhǔn)顆粒和直徑在0.2mm以下的細(xì)粉。其中，標(biāo)準(zhǔn)顆粒進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化混合機(jī)中混合以后自動(dòng)包裝。細(xì)分可直接包裝出來；若不需要選粒也可以和標(biāo)準(zhǔn)顆粒一起投入標(biāo)準(zhǔn)化混合集中混合、包裝（只需在水平篩放料口搬動(dòng)插板）；還可以送回生料貯倉(cāng)重新加工17 。粗顆粒經(jīng)循環(huán)粉碎達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。旋風(fēng)分離器夾

40、帶的小部分粉粒經(jīng)脈沖式除塵器除塵、回收后亦可進(jìn)入細(xì)粉包裝機(jī)包裝或送回生料貯倉(cāng)。3.7車間的防塵與收塵 根據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范，一般工作區(qū)空氣中含塵濃度應(yīng)低于10毫克每立方米，經(jīng)通風(fēng)除塵后排放大氣的含塵濃度不高于150毫克每立方米。3.7.1防塵措施1、粉塵污染控制 本設(shè)計(jì)以密閉為主，吸風(fēng)為輔。凡屬無(wú)需操作的部位均采用密閉的方法，防止粉塵上揚(yáng)在需要操作和易激起粉塵的部位，設(shè)備采取吸風(fēng)除塵等措施。2、除塵風(fēng)網(wǎng)設(shè)計(jì) 風(fēng)網(wǎng)設(shè)計(jì)中選用適當(dāng)?shù)仫L(fēng)量、風(fēng)速和高效過濾除塵設(shè)備，有壓縮空氣清理布筒從下料到打包，均設(shè)有脈沖除塵器加強(qiáng)吸風(fēng)除塵凈化后排入大氣。部分設(shè)備和料倉(cāng)等處裝設(shè)通風(fēng)管，以防止卸料過程中產(chǎn)生粉塵的泄漏，以

41、達(dá)到設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)的吸塵效用。3.7.2除塵系統(tǒng)除塵點(diǎn)的布置原則在進(jìn)行吸風(fēng)點(diǎn)的選取時(shí)，既要照顧全面，又要突出重點(diǎn)。在酚醛模塑料生產(chǎn)中，一般需要除塵的地方有，各種清理設(shè)備，原料輸送機(jī)及料坑。粉碎機(jī)間內(nèi)提升機(jī)。配料車間里的篩分車間。標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存標(biāo)志包裝件上應(yīng)有清晰、牢固的標(biāo)志，表明產(chǎn)品名稱、型號(hào)、批號(hào)、凈重、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)廠名稱和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)號(hào)。包裝酚醛模塑料應(yīng)包裝在有塑料袋的鐵桶、木桶、編織絲袋或其他包裝袋中，塑料袋應(yīng)密閉。桶裝凈重不超過50kg，袋裝凈重不超過25kg。運(yùn)輸酚醛模塑料在運(yùn)輸時(shí)應(yīng)避免受潮、受熱、受污和包裝破損。本產(chǎn)品為非危險(xiǎn)器。貯存酚醛模塑料應(yīng)貯存在通風(fēng)、干燥的庫(kù)房?jī)?nèi)，溫度不超過35，不得靠近火源、暖氣或受陽(yáng)光直射。本產(chǎn)品從生產(chǎn)之日起，貯存期鐵桶為2年，木