Производство карбамидоформальдегидной смолы непрерывным методом

Введение

Карбамидоформальдегидные смолы(КФС) — продукт поликонденсации карбамида с формальдегидом. Представляют собой негорючую, невзрывоопасную водную суспензию.

Обобщенная схема процесса производства карбамидных смол достаточно проста. В реактор с мешалкой загружают заданное количество сырьевых компонентов и добавок. После введения катализатора и разогрева реакционной смеси подачей пара во встроенные змеевики реактора, начинается процесс конденсации. Технологический процесс регулируется за счет поддержания требуемой температуры и кислотности реакционной смеси.

В качестве сырья могут выступать формалин и карбамид или КФК (карбамидоформальдегидный концентрат) форконденсат. Последний все чаще находит применение в производстве КФС. КФК получают также как формалин, только абсорбцию формальдегид-содержащего газа ведут раствором карбамида, а не водой, как в случае получения формалина.

Карбамид способен слёживаться, что обуславливается его хорошей растворимостью в воде. Он сильно слёживается при длительном хранении в упаковке в горячем и влажном состоянии (содержание влаги выше 0,5 %).

Влага образует с солью насыщенный раствор. При остывании соли растворимость её в воде уменьшается, и из насыщенного раствора выделяются кристаллы, которые, срастаясь, постепенно образуют монолитную массу. Уменьшение слёживаемости карбамида достигается снижением влаги в готовом продукте и охлаждением его до температуры 50?60°С. Карбамид, содержащий 0,2?0,25% влаги, практически не слёживается, хорошо рассыпается и рассеивается.

Вопрос обеспечения неслеживаемости карбамида при транспортировке, особенно на значительные расстояния, является предметом постоянного контроля со стороны технологического персонала производителей карбамида.

Сегодня известны и уже опробованы в промышленности различные типы кондиционирующих добавок для карбамида. Однако наиболее оптимальным в обозримом будущем останется обработка карбамида формальдегид содержащим компонентом - КФК (КФС).

Известно, что содержание в товарном приллированном карбамиде формальдегида в концентрации более 0,1% обеспечивает требуемую степень рассыпчатости гранул при транспортировке карбамида на средние расстояния. Сегодня потребитель желает видеть, как правило, содержание формальдегида в товарном приллированном карбамиде уже не менее 0,25% и даже 0,45% для гранулированного карбамида, то есть относительная доля затрат на кондиционирование по-прежнему будет заметной.

Применение карбамидоформальдегидной смолы в строительстве (КФС)

В промышленности карбамид является исходным материалом для получения карбамидных смол, из которых получают клей, используемый для склеивания фанеры, лаки, а также большое количество различных изделий техники и быта. Карбамидные смолы используются для увеличения прочности бумаги, придания ей прозрачности, водонепроницаемости, а также в деревообрабатывающей промышленности для пропитки древесины с целью придания ей большей стойкости, в кожевенной промышленности для дубления белых кож и т.д.

Карбамидоформальдегидные смолы марок ВПСГ и КФХТП, и в редких случаях КФМТ15 применяют для изготовления пенопласта способом воздушного вспенивания. КФЖм и КФМТ15 так же применяются как связующее в производстве древесно-стружечных и древесно-волокнистых плит.

В нефтяной промышленности его применяют для депарафинизации нефтепродуктов: извлечение из нефтепродуктов (дизельных топлив, смазочных масел и др.) высокоплавких высших (начиная с С10) алифатических углеводородов. В результате депарафинизации улучшаются эксплуатационные свойства нефтепродуктов (понижается температура застывания).

Карбамид по физико-химическим показателям должен соответствовать требованиям и нормам ГОСТа 20812010 «Карбамид. Технические условия».

Карбамид формальдегидные смолы незаменимы в производстве древесностружечных и древесноволокнистых плит, фанеры. Они широко применяются в производстве карбамидных пенопластов, стеклохолста, находят применения в продуктах теплоизоляции и в производстве влагопрочных специальных сортов бумаги и картона.

На основе водных растворов мочевиноформальдегидных смол изготовляют клеи, применяемые в деревообрабатывающей и мебельной промышленности. Клеи способны клеить древесину с влажностью 8 - 15%, они стойки к микроорганизмам, воде, бензину и маслам и негорючим веществам. Жизнеспособность отдельных марок клеев (время, в течение которого клей не желатинизируется) составляет от 3 до 6 часов. Недостаток их - в постепенном выделении в помещении формальдегида, которого содержится в клее около 2%.

Наряду с чистыми мочевиноформальдегидными полимерами выпускаются модифицированные полимеры, модифицированные бутиловым и многоатомными спиртами. Эти полимеры являются важными в техническом отношении продуктами и применяются для изготовления лаков горячей воздушной сушки, используемых для пропитки ткани, бумаги, для изготовления кабеля, окраски холодильников, медицинского и торгового оборудования.

Немодифицированные и модифицированные мочевиноформальдегидные смолы широко используются для получения прессматериалов, которые применяются для производства деталей телефонов, радиоприёмников и телевизоров, электроосветительной аппаратуры и бытовых предметов.

К сложностям производства можно отнести то обстоятельство, что моно и диметилолмочевина получаются только при точном соблюдении условий реакции. При несоблюдении указанных условий можно получить нерастворимый в воде и других растворителях осадок - метиленмочевину. При получении мочевиноформальдегидных смол избегают образования метиленмочевины, так как она ухудшает качественные показатели смол. Процесс надо вести так, чтобы смола получилась при конденсации смеси моно - и диметилолмочевины.

КФС.dwg