Процес виробництва нітрилових рукавичок з низьким вмістом галогенів є складнішим, ніж процес виробництва звичайних нітрилових рукавичок, що головним чином відображається в контролі вмісту галогенів, виборі сировини та оптимізації виробничого процесу. Нижче наведено аналіз труднощів процесу, ключових зв'язків та технічних проблем:
I. Складність виробничого процесу
1. Суворий відбір сировини
- Придбання низькогалогенового нітрилбутадієнового каучукового латексу:
Звичайний нітрилбутадієновий каучуковий латекс може використовувати галогенвмісні ініціатори, емульгатори або каталізатори (такі як хлорвмісні сполуки) під час полімеризації, тоді як низькогалогенний процес потребує використання безгалогенної/низькогалогенної ініціаційної системи (наприклад, пероксодисульфату замість хлорвмісного ініціатора) або видалення залишкового галогену шляхом процесу очищення на пізнішому етапі.
Обмеження агентів зіставлення:
Сульфуруючі агенти, прискорювачі, антиоксиданти та інші добавки повинні уникати галогенвмісних добавок (таких як бромвмісні антипірени, хлорвмісні прискорювачі вулканізації), а також повинні використовувати екологічно чисті добавки (такі як безгалогенні системи вулканізації, силанові зв'язуючі агенти тощо), які є дорожчими та важче досягти відповідної ефективності добавок. 2.
2. Контроль галогенів у виробничому процесі
-Оптимізація процесу полімеризації:
Реакція полімеризації NBR (така як емульсійна полімеризація) потребує точного контролю температури, тиску та часу реакції, щоб зменшити утворення побічних продуктів (таких як галогеновані вуглеводні). Процеси з низьким вмістом галогенів можуть вимагати тривалого часу реакції або сегментованої полімеризації, що збільшує споживання енергії та складність процесу.
Очищення та очищення:
Після полімеризації латекс необхідно промити багатоступеневим очищенням водою, відцентровим розділенням та іншими процесами для видалення залишкових галогенованих мономерів та добавок, звичайні рукавички потрібно промити лише 1-2 рази, тоді як рукавички з низьким вмістом галогенів потрібно промити 3-5 разів або більше, що призводить до зниження ефективності виробництва та збільшення витрат на очищення стічних вод.
Особливості процесу сушіння:
Процес сушіння повинен уникати деградації матеріалів за високих температур для отримання галогенних сполук, можливо, знадобиться використовувати технологію низькотемпературного сушіння або вакуумного сушіння для продовження виробничого циклу.
3. Високий поріг перевірки якості
- Точна перевірка вмісту галогенів:
Для кількісного аналізу вмісту Cl та Br у кожній партії продукту (межа виявлення повинна бути на рівні ppm) необхідне високоточне контрольне обладнання (наприклад, іонний хроматограф, рентгенофлуоресцентний спектрометр), тоді як звичайні рукавички можна перевіряти лише на предмет їх фізичних властивостей (наприклад, міцності на розрив та видовження при розриві).
Багатовимірний баланс продуктивності:
Обробка з низьким вмістом галогенів може впливати на механічні властивості рукавичок (наприклад, еластичність, стійкість до проколів), і необхідно коригувати формулу (наприклад, додаючи спеціальні пластифікатори, армуючі добавки), щоб збалансувати низький вміст галогенів, високу міцність та комфорт, що передбачає велику кількість експериментів та оптимізацію параметрів.
Ключові етапи виробничого процесу
Візьмемо як приклад типове виробництво рукавичок з нітрилбутадієну з низьким вмістом галогенів методом вилуговування, процес та труднощі полягають у наступному:
1. Підготовка латексу
-Підготовка латексу з низьким вмістом галогенів:
Виберіть латекс нітрилбутадієнового каучуку з низьким вмістом галогенів (галоген ≤ 150 ppm), додайте негалогенований вулканізуючий агент (наприклад, систему оксиду цинку + сірчаного жовтого), негалогеновані прискорювачі (наприклад, гіпосульфонаміди), антиоксидант (наприклад, фенілнафтиламіни), добре перемішайте та відфільтруйте для видалення домішок.
-Труднощі: нерівномірне розподілення добавок може призвести до неповної вулканізації або коливань продуктивності, потрібне обладнання для емульгування з високим зсувом.
2. Обробка цвілі
-Попередня обробка покриття:
Форми спочатку потрібно занурити та покрити негалогенованим роздільним агентом (наприклад, розчином крохмалю або целюлози), щоб уникнути прилипання під час зняття рукавичок, у звичайних рукавичках можна використовувати галогенований роздільний агент (наприклад, хлорований парафін).
3. Занурення рукавичок та вулканізація
-Сегментальне занурення:
Спочатку занурення та нанесення ґрунтовки (для покращення адгезії), потім занурення в латекс для формування корпусу рукавички, частина процесу потребує кількаразового занурення для збільшення товщини та сушіння після кожного занурення (температура ≤80℃, щоб уникнути реакції галогенування).
Процес вулканізації:
Традиційна температура вулканізації нітрилових рукавичок становить близько 120-150 ℃, тоді як процес з низьким вмістом галогенів може вимагати низької температури та тривалої вулканізації (наприклад, 100 ℃ × 60 хвилин), щоб зменшити розкладання добавок з утворенням галогенних сполук за високої температури.
4. Миття та сушіння
-Багатоетапне прання:
Після вулканізації рукавички необхідно промивати деіонізованою водою більше 3 разів, щоб видалити залишки допоміжних речовин та розчинні галогенні сполуки, а після кожного промивання потрібне відцентрове зневоднення.
Сушіння:
Використовуйте сушіння гарячим повітрям (температура ≤ 90 ℃) або вакуумне сушіння, щоб забезпечити вміст вологи <1%, щоб уникнути міграції іонів галогенів у вологому середовищі.
5. Тестування та упаковка
-Випробування галогенів:
Випадковий відбір проб з кожної партії для перевірки вмісту Cl-, Br- (якщо використовується іонна хроматографія, граничні значення зазвичай становлять Cl ≤ 900 ppm, Br ≤ 900 ppm, а загальний вміст галогенів ≤ 1500 ppm).
-Тест продуктивності:
Міцність на розрив (≥14 МПа), видовження при розриві (≥600%), стійкість до проколу (≥10 Н) та інші показники повинні відповідати стандарту ASTM D6319 та іншим стандартам.
III. Технічні проблеми та стан галузі
1. Баланс між витратами та ефективністю
Через дорогу сировину та тривалий процес, собівартість виробництва, отриманого за допомогою низькогалогенного процесу, на 20-30% вища, ніж у звичайних нітрилових рукавичок, а виробнича потужність зменшується приблизно на 15% (наприклад, довший час прання та сушіння).
2. Ризик погіршення продуктивності
Ефективність вулканізації деяких низькогалогенних добавок нижча, ніж у традиційних галогенвмісних добавок, що може призвести до зниження стійкості рукавичок до старіння, і це необхідно компенсувати нанонаповнювачами (наприклад, діоксидом кремнію) або технологією композитного зшивання.
3. Екологічні норми стимулюють
Директива ЄС про обмеження використання певних небезпечних речовин в електричному та електронному обладнанні (RoHS), Міжнародна електротехнічна комісія (IEC) та інші стандарти обов'язково використовують низькогалогенні матеріали в електроніці для сприяння процесу модернізації.
4. Висока концентрація галузі
Наразі світові нітрилові рукавички з низьким вмістом галогенів виробляються переважно малайзійськими компаніями Top Glove, американською Ansell та іншими гігантами. Вітчизняні підприємства, такі як Lanshan Medical та Ingenics Medical, поступово долають технічні бар'єри, пов'язані з низьким вмістом галогенів.
Час публікації: 27 травня 2025 р.