Курсовая работа: Переработка отходов поливинилового спирта
Наиболее простой способ утилизации ПВС, содержащегося в сточных водах, — это использование сточной воды без обработки (не считая удаления грубодисперсных примесей) в качестве раствора ПВС в технологических процессах, например в производстве ПВАД [58].
Нами была исследована возможность использования сточных вод (от промывки оборудования) производства ПВС технического назначения (ГОСТ 10779—78) и марки ПВС-П (см. табл. 1.4) В качестве водной фазы для приготовления раствора эмульгатора (ПВС) вместо деминерализованной воды в производстве грубо- дисперсных ПВАД по ГОСТ 18992—80. Для этого сточную воду от производства ПВС перед использованием отстаивали и фильтровали с целью удаления механических включений и определяли в ней содержание ПВС. При приготовлении водной фазы в сточную воду вводили только недостающее до заданной концентрации — 7 % (масс.) — количество ПВС по принятой технологии. Смесь нагревали и проводили растворение ПВС при 90 °С и перемешивании в реакторе с рубашкой. После полного растворения добавляли муравьиную кислоту до достижения рН 2,8—3,0, снижали температуру раствора до 65—75 °С и вводили порциями ВА из расчета получения 50 %-ной дисперсии и перекись водорода — 1,2% (масс.) от количества ВА. Получаемая по окончании Полимеризации ПВАД полностью удовлетворяла требованиям ГОСТ 18992—80.
Следует отметить, что содержащиеся в сточной воде наряду с ПВС другие органические вещества (уксусная кислота, ВА, этанол или метанол и др.) не оказывают отрицательного влияния на процесс полимеризации и качество ПВАД.
В результате не только уменьшается расход ПВС в производстве ПВАД (на 1,5—8 %), но и уменьшается количество сточных вод от производства ПВС и, следовательно, расход деминерализованной воды в производстве ПВАД. Разумеется, такой способ утилизации содержащих ПВС сточных вод возможен при условии существования на предприятии обоих производств: ПВС и ПВАД. Если при этом количество сточных вод от производства ПВС превышает необходимое их количество для производства ПВАД, ТО целесообразно применить метод пенной сепарации сточной воды, позволяющий разделить ее на пену с более высоким содержанием ПВС и сточную воду с пониженным содержанием ПВС.
Глава 3. ПРИМЕНЕНИЕ ОТХОДОВ ПОЛИВИНИЛОВОГО СПИРТА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АНТИОБЛЕДЕНИТЕЛЯ
Известен антиобледенитель [1] представляющий собой отходы производства поливинилового спирта и содержащий, мас. ацетат натрия 16-16,8; поливиниловый спирт 1,8-2,2; метанол 0,12-0,15 и остальное вода.
Антиобледенитель известного состава нельзя использовать для размораживания, например, дверных замков автомобиля при температуре ниже 12о С, так как ацетат натрия является солью, которая с водой образует жидкость с недостаточно низкой температурой замерзания (-12о С) и при более низких температурах способствует образованию ледяных пробок. А входящий в состав антиобледенителя поливиниловый спирт с водой при низких температурах характеризуется высокой вязкостью и не обладает поэтому смазывающей способностью.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является антиобледенитель [2] представляющий собой жидкость, состоящую из спиртов (гликолей, метанола, этанола, пропанола), эфиров (например, монометилового эфира этиленгликоля), воды и солей натриевых или калиевых станнатов, фосфатов.
Антиобледенитель [2] не обладает смазывающими и противокоррозионными свойствами. Более того, после испарения воды и других летучих компонентов в механизме, который подвергся размораживанию, остаются твердые компоненты соли, которые вызывают заедание трущихся деталей.
В антиобледенитель, включающий спирт или смесь спиртов, смешивающихся с водой в любой пропорции, эфиры, соли органических кислот, согласно изобретению, дополнительно введены альдегиды и невысыхающие растительные масла, а в качестве ингибиторов коррозии он содержит калиевые соли органических кислот С2 -С9 , причем компоненты входят в состав обледенителя при следующих соотношениях, мас.
Антиобледенитель заявляемого состава при взаимодействии со льдом или снегом превращает их в жидкость с температурой замерзания минус 60о С, обеспечивая эффективное удаление ледяных и/или снежных пробок в механизмах, подвергаемых размораживанию. Кроме того, образующаяся при взаимодействии антиобледенителя со льдом или снегом жидкость, обладая высокими адсорбционными свойствами, смазывает механизм, улучшая его функционирование и обеспечивая в то же время его защиту от коррозии.
Расширение заявляемых интервалов количественного содержания компонентов в антиобледенителе приводит к снижению скорости размораживания и, следовательно, к снижению скорости удаления ледяных и/или снеговых пробок, а также к ухудшению смазывающих и коррозионно-защитных свойств антиобледенителя.
Предлагаемый антиобледенитель можно изготовить следующим образом.
В смесителе приготовляют смесь, включающую спирты, альдегиды и органические кислоты. Можно также использовать готовые материалы, содержащие эти компоненты. Затем в приготовленную смесь при перемешивании вводят гидроксид калия до рН 7,5-8,5, после чего добавляют растительные масла. Смешение производят до полной гомогенизации продукта. Температура смешения не является существенной, наиболее удобной является температура в диапазоне 5-40о С. Использование антиобледенителя осуществляется путем впрыскивания его в замерзший механизм с помощью масленки, шприца, аэрозольного баллончика или вливания его в резервуар стеклоомывателя.
Поливиниловый спирт и барьерные свойства
В качестве барьерного покрытия поливиниловый спирт обладает великолепными противокислородными свойствам. Барьерные свойства покрытий из поливинилового спирта прямо пропорциональны толщине покрытия. Поливиниловый спирт влагочувствителен и растворятся под воздействием воды или высокой влажности.
Оксид кремния и оксид алюминия
Покрытие из оксида кремния в основном наносится методом вакуумного осаждения на полиэфирные пленки или нейлон. Покрытия из оксида кремния обладают великолепными противокислородными и гидроизоляционными свойствами. Очень часто выражается сомнение по поводу способности покрытия из оксида кремния сохранять свои барьерные свойства при изгибании. В действительности, специальные марки данного покрытия не уступают барьерным свойствам алюминиевой фольги и металлизированной пленки при изгибании.
Покрытие из оксида алюминия обладают сходными барьерными свойствами с покрытием из оксида кремния и используются для тех же сфер применения. Однако, в отличие от покрытия из оксида кремния, имеющего небольшой желтоватой оттенок, данное покрытие абсолютно прозрачно. Хотя при нанесении большого количества слоев покрытия из оксида алюминия, оно может приобрести слега сероватый оттенок.
Сравнивая кислородопроницаемости основных барьерных материалов, мы можем сделать вывод, что наилучшими барьерными свойствами, безусловно, обладает фольга. Из прозрачных материалов наиболее высокие показатели у поливинилового спирта и сополимера этилена с виниловым спиртом.
Стабилизированные поливиниловым спиртом редиспергируемые порошки с разжижающими свойствами
Изобретение относится к стабилизированным поливиниловым спиртом редиспергируемым порошкам с разжижающими свойствами, а также к способу получения таких стабилизированных поливиниловым спиртом редиспергируемых порошков с разжижающими свойствами и к их применению в продуктах строительной химии, в производстве строительных клеев, составов для нанесения отделочных, выравнивающих и защитных покрытий, гидроизоляционных суспензий, растворов для расшивки швов и красок. Указанные порошки получают сушкой стабилизированных поливиниловыми спиртами водных дисперсий гомо- или сополимеров из одного или нескольких мономеров, выбранных из группы, включающей виниловые эфиры неразветвленных или разветвленных алкилкарбоновых кислот с 1-18 атомами углерода, эфиры акриловой кислоты или эфиры метакриловой кислоты и разветвленных или неразветвленных спиртов с 1-15 атомами углерода, диены, олефины, винилароматические соединения и винилгалогениды, в присутствии сополимера из: а) одного или нескольких мономеров, выбранных из группы, включающей этиленово ненасыщенные монокарбоновые кислоты, этиленово ненасыщенные дикарбоновые кислоты и их ангидриды в каждом случае с 4-8 атомами углерода, а также их соли, б) одного или нескольких этиленово ненасыщенных соединений с сульфокислотными, сернокислотными и фосфонокислотными группами, а также их солей, и в) одного или нескольких мономеров из группы, включающей виниловые эфиры неразветвленных или разветвленных алкилкарбоновых кислот с 1-18 атомами углерода и эфиры акриловой кислоты, а также эфиры метакриловой кислоты и разветвленных или неразветвленных спиртов с 1-15 атомами углерода. Причем на долю звеньев сомономера а) приходится от 10 до 50 мас.%, на долю звеньев сомономера б) приходится от 10 до 50 мас.%, на долю звеньев сомономера в) приходится от 20 до 80 мас.%, в каждом случае в пересчете на общую массу сополимера. Редиспергируемые порошки приводят к повышению текучести строительных смесей, т.е. обладают высоким разжижающим действием.
Стабилизированные защитным коллоидом редиспергируемые в воде полимерные порошки (редиспергируемые порошки) применяют в качестве добавок к строительным смесям (массам), например, на основе цемента или гипса для повышения их прочности и износостойкости или адгезионной прочности строительных клеев при растяжении. В качестве защитного коллоида часто используют поливиниловый спирт, поскольку он в отличие от стабилизированных низкомолекулярными эмульгаторами полимеров индивидуально способствует повышению прочности строительных смесей после их отверждения.
Подобные редиспергируемые порошки можно получать сушкой соответствующих стабилизированных защитным коллоидом дисперсий полимеров с добавлением в процессе сушки так называемых вспомогательных сушильных агентов (способствующих распылению вспомогательных агентов) во избежание образования агломератов. В заявке ЕР-А 467103 в качестве таких вспомогательных сушильных агентов предлагается применять водорастворимые сополимеры с карбоксильными функциональными сомономерными звеньями. В заявке DE-A 19707746 описано применение в качестве вспомогательных сушильных агентов сополимеров этиленово ненасыщенных карбоновых кислот и их гидроксиалкиловых эфиров. Из заявки ЕР-А 629650 известно применение в качестве способствующих распылению вспомогательных агентов сополимеров со звеньями акриламидометилпропансульфоновой кислоты. В заявке ЕР-А 671435 предлагается проводить распылительную сушку в присутствии сополимеров с гидрофильными, водорастворимыми и солеобразующими мономерами.
Во многих случаях модификация строительных смесей, таких, например, как мертель или бетон, редиспергируемыми порошками ухудшает текучесть таких строительных смесей. Однако наличие у текучих мертелей, таких, например, как саморастекающиеся шпаклевки или растворы для изготовления бесшовных полов, жидкой консистенции, которая при их укладке должна изменяться лишь незначительно, имеет особо важное значение. Поэтому в подобных случаях к таким материалам добавляют так называемые разжижители цемента. Так, в частности, в заявке ЕР-А 549280 описаны разжижители на основе привитых сополимеров с четырьмя различными сомономерными звеньями, а именно звеньями (мет)акриловой кислоты, звеньями гидроксиалкил(мет)акрилата, звеньями (мет)акриламид-2-метилпропансульфоновой кислоты и звеньями содержащего ЭО-группы (мет)акрилата. В заявке JP-A 59-162161 описаны растворимые в воде сополимеры, которые содержат гидроксиалкиловые эфиры этиленово ненасыщенной монокарбоновой кислоты и звенья этиленово ненасыщенной моно- или дикарбоновой кислоты. Из заявки ЕР-А 407889 известны редиспергируемые порошки, которые для повышения текучести при их применении в гидравлических вяжущих содержат продукты конденсации фенолсульфоновой кислоты и формальдегида. В заявке ЕР-А 812872 описан способ получения полимерных порошков, к которым в качестве вспомогательных сушильных агентов добавляют таковые, обладающие разжижающим действием.
В основу настоящего изобретения была положена задача предложить стабилизированные поливиниловым спиртом редиспергируемые порошки, повышающие текучесть строительных смесей.
Объектом настоящего изобретения в соответствии с этим являются стабилизированные поливиниловым спиртом редиспергируемые порошки с разжижающими свойствами, получаемые сушкой стабилизированных поливиниловыми спиртами водных дисперсий гомо- или сополимеров из одного или нескольких мономеров, выбранных из группы, включающей виниловые эфиры неразветвленных или разветвленных алкилкарбоновых кислот с 1-18 атомами углерода, эфиры акриловой кислоты или эфиры метакриловой кислоты и разветвленных или неразветвленных спиртов с 1-15 атомами углерода, диены, олефины, винилароматические соединения и винилгалогениды, в присутствии сополимера из
а) одного или нескольких мономеров, выбранных из группы, включающей этиленово ненасыщенные монокарбоновые кислоты, этиленово ненасыщенные дикарбоновые кислоты и их ангидриды, в каждом случае с 4-8 атомами углерода, а также их соли,
б) одного или нескольких этиленово ненасыщенных соединений с сульфокислотными, сернокислотными и фосфонокислотными группами, а также их солей и
в) одного или нескольких мономеров, выбранных из группы, включающей виниловые эфиры неразветвленных или разветвленных алкилкарбоновых кислот с 1-18 атомами углерода и эфиры акриловой кислоты, а также эфиры метакриловой кислоты и разветвленных или неразветвленных спиртов с 1-15 атомами углерода.