RU2094128C1 - Apparatus for continuous electrostatic cleaning of low-molecular polydimethylsiloxane rubber and method of cleaning - Google Patents

Apparatus for continuous electrostatic cleaning of low-molecular polydimethylsiloxane rubber and method of cleaning Download PDF

Info

Publication number
RU2094128C1
RU2094128C1 RU96101774A RU96101774A RU2094128C1 RU 2094128 C1 RU2094128 C1 RU 2094128C1 RU 96101774 A RU96101774 A RU 96101774A RU 96101774 A RU96101774 A RU 96101774A RU 2094128 C1 RU2094128 C1 RU 2094128C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rubber
cleaning
corrugation
film
negative
Prior art date
Application number
RU96101774A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96101774A (en
Inventor
Э.Г. Балагезян
О.В. Неелова
Ю.П. Сергиенко
Ф.Х. Чехоев
Н.Е. Шубин
Original Assignee
Научно-исследовательский институт электронных материалов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-исследовательский институт электронных материалов filed Critical Научно-исследовательский институт электронных материалов
Priority to RU96101774A priority Critical patent/RU2094128C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2094128C1 publication Critical patent/RU2094128C1/en
Publication of RU96101774A publication Critical patent/RU96101774A/en

Links

Images

Abstract

FIELD: rubber industry. SUBSTANCE: apparatus for cleaning silica-stabilized polydimethylsiloxane rubber from ionic and suspended impurities contains negative and positive electrodes in the form of coaxially arranged metal pipes, positive electrode acting part of casing and negative electrode having on its surface a dielectric structure in the form of film-electrocarton corrugation. Rubber is cleaned by passing it through nonuniform electrostatic field between the two electrodes. Rubber to be cleaned is fed from below upward between outer positive electrode and film-electrocarton corrugation covering negative electrode, while concentrate moves over corrugation downward forming paste-like deposit. EFFECT: enhanced efficiency of cleaning process. 2 cl, 2 dwg , 1 tbl

Description

Изобретение относится к устройствам, технике и способу очистки жидкого низкомолекулярного полидиметилсилоксанового каучука, стабилизированного кремнеземом, и может быть использовано в промышленности синтетического каучука, а очищенный каучук находит применение в ряде интенсивно развивающихся областей техники: микроэлектронике, радиоэлектронике, оптике, технике световодов, медицине. The invention relates to devices, equipment and method for purification of liquid low molecular weight polydimethylsiloxane rubber stabilized with silica, and can be used in the synthetic rubber industry, and purified rubber is used in a number of intensively developing fields of technology: microelectronics, radio electronics, optics, fiber optics, medicine.

Известен электрический очиститель диэлектрических жидкостей, включающий корпус и осадительные электроды, выполненные в виде круглых металлических пластин с прорезями, часть из которых образует каналы для прохода жидкости, а другие снабжены перегородками для диэлектрического материала, причем электроды и перегородки формируют ячейки-накопителя загрязнений (авт. св. СССР N 691199, кл. B 03 C 5/00). Known is an electric dielectric fluid cleaner, including a housing and precipitation electrodes made in the form of round metal plates with slots, some of which form channels for the passage of liquid, while others are provided with partitions for dielectric material, and the electrodes and partitions form pollution accumulator cells (ed. St. USSR N 691199, class B 03 C 5/00).

Недостатком очистителя является сложность конструкции. Известен способ очистки высококонцентрированных вязких диэлектрических жидкостей от мелкодисперсных примесей путем прокачивания ее через электростатическое поле между отрицательным и положительным электродами и одновременно над очищаемой жидкостью прокачивают несмешивающуюся с очищаемой буферную диэлектрическую жидкость с меньшей вязкостью и последующей ее фильтрацией (авт. св. СССР N 994012, кл. B 03 C 5/00). The disadvantage of the cleaner is the design complexity. A known method of purification of highly concentrated viscous dielectric liquids from fine impurities by pumping it through an electrostatic field between the negative and positive electrodes and at the same time pumping immiscible with the buffer buffer dielectric fluid with a lower viscosity and its subsequent filtration over the liquid being cleaned (ed. St. USSR N 994012, class . B 03 C 5/00).

Данный способ также является сложным в применении и в подборе буферной жидкости с определенной вязкостью и диэлектрической проницаемостью. This method is also difficult to use and in the selection of a buffer fluid with a certain viscosity and dielectric constant.

Технология получения низкомолекулярных полидиметилсилоксановых каучуков СКТН (ГОСТ 13835-73) предусматривает в качестве катализатора процесса полимеризации смеси диметилциклосилоксанов использование едкого кали KOH, а для дезактивации остатков катализатора применяется тонкодисперсный кремнезем в количестве до 0,5% (аэросил или белая сажа У-333) Полученный каучук приобретает опалесценцию или мутность и содержит значительное количество ионных примесей щелочных металлов (содержание натрия и калия составляет 10-2 10-3% ). Недостаточная степень чистоты промышленного каучука СКТН затрудняет его использование в электронике, светотехнике, медицине.The technology for producing low molecular weight polydimethylsiloxane rubbers SKTN (GOST 13835-73) provides for the use of caustic potassium KOH as a catalyst for the polymerization of a mixture of dimethylcyclosiloxanes, and finely dispersed silica in an amount of up to 0.5% (aerosil or white carbon black U-333) is used to deactivate the catalyst rubber acquires opalescence or turbidity and contains a significant amount of ionic impurities of alkali metals (the content of sodium and potassium is 10 -2 10 -3 %). The insufficient degree of purity of SKTN industrial rubber makes it difficult to use in electronics, lighting, and medicine.

Известен способ очистки (осветления) жидкого кремнийорганического каучука, выбранный в качестве прототипа, заключающийся в обработке полимера химическим соединением, обладающим более высокой поверхностной активностью и не смешивающимся с полимером, в частности, гидроксиорганофторсилоксаном, до образования эмульсии с последующим разделением слоев (авт. св. СССР N 1367414. кл. C 08 C 3/02 ДСП от 15.9.87. ). Способ позволяет существенно повысить степень чистоты каучука: коэффициент светопропускания составляет 99-100% содержание ионных примесей натрия и калия 10-4 10-5% Недостатком указанного способа очистки каучука СКТН является низкая производительность, сложность технологии процесса. Это ограничивает его применение лишь лабораторной практикой.A known method of purification (clarification) of liquid silicone rubber, selected as a prototype, which consists in treating the polymer with a chemical compound having a higher surface activity and not miscible with the polymer, in particular hydroxyorganofluorosiloxane, to form an emulsion followed by separation of the layers (ed. St. USSR N 1367414.cl. C 08 C 3/02 chipboard dated 15.9.87.). The method can significantly increase the degree of purity of the rubber: the transmittance is 99-100% of the content of ionic impurities of sodium and potassium 10 -4 10 -5 % The disadvantage of this method of cleaning rubber SKTN is low productivity, the complexity of the process technology. This limits its use only to laboratory practice.

Целью изобретения является упрощение технологии непрерывной очистки низкомолекулярного полидиметилсилоксанового каучука и повышение производительности процесса и степени чистоты. The aim of the invention is to simplify the technology of continuous cleaning of low molecular weight polydimethylsiloxane rubber and to increase the productivity of the process and the degree of purity.

Цель достигается тем, что авторами разработано устройство для непрерывной электростатической очистки низкомолекулярного полидиметилсилоксанового каучука от ионных и механических примесей, содержащее отрицательный и положительный электроды, выполненные в виде коаксильно расположенных металлических труб, причем положительный электрод выполняет роль корпуса, а на отрицательном электроде установлена развитая по поверхности диэлектрическая структура из пленкоэлектрокартона. The goal is achieved by the fact that the authors developed a device for continuous electrostatic cleaning of low molecular weight polydimethylsiloxane rubber from ionic and mechanical impurities, containing negative and positive electrodes made in the form of coaxially arranged metal pipes, with the positive electrode acting as a body and a surface-developed electrode installed on the negative electrode dielectric structure of film-cardboard.

Способ очистки низкомолекулярного полидиметилоксанового каучука предусматривает прохождение его через электростатическое неоднородное поле между отрицательным и положительным электродами, причем очищаемый каучук подается снизу вверх между внешним положительным электродом и гофром из пленкоэлектрокартона нанизанием на отрицательный электрод, а концентрат примесей перемещается по гофру вниз, образуя пастообразный осадок. The method for cleaning low molecular weight polydimethyloxane rubber involves passing it through an electrostatic inhomogeneous field between the negative and positive electrodes, the rubber being cleaned is fed upward between the external positive electrode and the corrugation from the film-electrocardboard by stringing it on the negative electrode, and the impurity concentrate moves down the corrugation, forming a paste-like precipitate.

На фиг. 1 показано устройство для непрерывной электростатической очистки низкомолекулярного полидиметилсилоксанового каучука (блок электростатического разделения). In FIG. 1 shows a device for continuous electrostatic cleaning of low molecular weight polydimethylsiloxane rubber (electrostatic separation unit).

Устройство содержит коаксиально расположенные металлические трубы из нержавеющей стали, представляющие собой:
1. центральный отрицательный электрод;
2. внешний положительный электрод;
3. диэлектрическую осадительную структуру в виде гофра из пленкоэлектрокартона.
The device contains coaxially arranged stainless steel metal pipes, which are:
1. central negative electrode;
2. external positive electrode;
3. dielectric sedimentation structure in the form of corrugation made of film electrocardboard.

Сущность способа заключается в том, что при наложении на очищаемую тонкодисперсную взвесь сильного неоднородного электрического поля (напряжение на электродах 20-30 кВ), содержащиеся в жидкости частицы поляризуются, образуя электрические диполи. Внешнее поле приводит частицы в движение-электрофорез. Электрофоретическое перемещение одноименно заряженных частиц в одном направлении приводит к их накоплению у одного из электродов, где тем самым создаются благоприятные условия для коагуляции. The essence of the method lies in the fact that when a strong inhomogeneous electric field (voltage at the electrodes of 20-30 kV) is applied to the finely dispersed suspension, the particles contained in the liquid are polarized, forming electric dipoles. An external field brings the particles into motion-electrophoresis. Electrophoretic movement of particles of the same name in one direction leads to their accumulation at one of the electrodes, whereby favorable conditions for coagulation are created.

На центральном отрицательном электроде 1. т.е. в зоне большой напряженности поля, установлена развитая по поверхности диэлектрическая структура из пленкоэлектрокартона. On the central negative electrode 1. i.e. in the zone of high field strength, a dielectric structure made of film-electric cardboard is developed over the surface.

Пленкоэлектрокартон, выпускаемый по ТУ 16.803.138-80, представляет собой композиционный материал на основе электроизоляционного картона марки ЭПВ, скленного с полиэтилентерефталатной пленкой ПЭТ-Э. В предлагаемом устройстве использовали пленкоэлектрокартон толщиной 0,3 мм. Film-electrocardboard, manufactured according to TU 16.803.138-80, is a composite material based on electrical insulation board of the EPV brand, bonded with PET-E polyethylene terephthalate film. In the proposed device used film-electric cardboard with a thickness of 0.3 mm

Очищаемый каучук подается снизу вверх через зазор между внешним положительным электродом и гофром. Частицы примесей по мере продвижения жидкости через систему мигрируют к центральному отрицательному электроду 1 и концентрируются в гофре, образуя в нем концентрат в виде суспензии, плотность которой выше, чем плотность очищенного каучука. Концентрат легко перемещается по гофру, изготовленному из пленкоэлектрокартона вниз, удерживаясь все же вблизи него за счет сил электрического поля и не смешиваясь поэтому с очищаемым каучуком. Стекающий с гофра концентрат собирается в нижней части элемента, где, за счет нарастающей в нем концентрации дисперсных частиц, происходит их коагуляция с образованием пастообразного осадка, обладающего все же достаточной для удаления текучестью. The rubber being cleaned is fed from the bottom up through the gap between the external positive electrode and the corrugation. Particles of impurities, as the fluid moves through the system, migrate to the central negative electrode 1 and concentrate in the corrugation, forming a concentrate in it in the form of a suspension, the density of which is higher than the density of the purified rubber. The concentrate easily moves along the corrugation made of film-electric cardboard down, nevertheless being kept close to it due to the forces of the electric field and therefore not mixing with the rubber being cleaned. The concentrate flowing down from the corrugation is collected in the lower part of the element, where, due to the increasing concentration of dispersed particles in it, they coagulate with the formation of a pasty precipitate, which still has sufficient fluidity to remove.

Таким образом, в элементе устанавливается определенный электрогидродинамический режим, при котором происходит постоянная регенерация осадительного гофра. Thus, a certain electrohydrodynamic regime is established in the element, in which continuous regeneration of the sedimentary corrugation occurs.

Технологически установка для очистки низкомолекулярного полидиметилсилоксанового каучука (СКТН) включает два блока: блок электростатического разделения (БЭР) и блок питания и управления (БПУ). Technologically, the installation for cleaning low molecular weight polydimethylsiloxane rubber (SKTN) includes two units: an electrostatic separation unit (BER) and a power and control unit (BPU).

БЭР является основной частью установки и предназначен для очистки каучука по изложенному принципу разработанного устройства. Заданная производительность установки (10 т/г очищенного каучука) определила необходимость компоновки БЭР из 6-ти однотипных, параллельно включенных элементов со съемными торцевыми крышками (фланцами), снабженными вентилями. На фланцах имеются элементы ввода кабеля высокого напряжения и кабеля измерительно-блокировочного устройства. Для более качественного периодического освобождения осадительной структуры установки от удержанных загрязнений предусмотрена возможность наклона БЭР на угол 45o относительно вертикальной оси.BER is the main part of the installation and is intended for rubber cleaning according to the stated principle of the developed device. The set capacity of the installation (10 t / g of refined rubber) determined the need for assembling the BER from 6 similar elements connected in parallel with removable end caps (flanges) equipped with valves. On the flanges there are input elements for a high voltage cable and a cable for a measuring and locking device. For better periodic release of the precipitation structure of the plant from retained contaminants, it is possible to tilt the BER at an angle of 45 o relative to the vertical axis.

БПУ обеспечивает питание установки высоким выпрямленным напряжением (до 30 кВ), экспресс-контроль степени очистки каучука СКТН, а также необходимую блокировку высоковольтных цепей установки в аварийных ситуациях. The control unit provides power to the unit with high rectified voltage (up to 30 kV), express control of the degree of cleaning of rubber SKTN, as well as the necessary blocking of the unit's high-voltage circuits in emergency situations.

На фиг. 2 приведена схема установки для очистки каучука СКТН. Каучук из емкости 1 с помощью шестеренчатого насоса 2 накачивают в сборник 3. Открыв кран 7 заполняют каучуком активную зону БЭР 4, а затем закрывают кран 7. Включают источник высокого напряжения БПУ 5 и устанавливают величину напряжения на электродах (20-25) кВ. Выдерживают каучук в активной зоне БЭР в течение 1 ч. Затем открывают кран 8 для слива очищенного каучука в сборник 6. Первые порции очищенного каучука отбрасывают и соединяют с исходным. Контроль степени чистоты очищенного продукты ведут с помощью стрелочного прибора БПУ. По мере выхода из аппарата очищенного каучука периодически пополняют сборник 3 исходным каучуком. С помощью крана 9 сливают концентрат примесей в сборник для слива. In FIG. 2 shows a diagram of an installation for cleaning rubber SKTN. The rubber from the tank 1 is pumped into the collection vessel 3 using the gear pump 2. When the valve 7 is opened, the BER 4 active zone is filled with rubber, and then the valve 7 is closed. The power supply unit 5 is turned on and the voltage on the electrodes is set to (20-25) kV. The rubber is held in the BER core for 1 hour. Then, the valve 8 is opened to discharge the cleaned rubber into the collection 6. The first portions of the cleaned rubber are discarded and combined with the original. The purity of the purified products is controlled using a pointer device BPU. As the purified rubber exits the apparatus, the collection 3 is periodically replenished with the original rubber. Using a tap 9, the impurity concentrate is drained into a collection tank.

В таблице приведены результаты очистки ряда партий каучука СКТН марки Б, полученного с Казанского завода синтетического каучука. Коэффициент светопропускания каучука до и после очистки определяли спектрофотомере СФ-26 при длине волны 546 мм при толщине слоя в кювете 10 мм по отношению к кювете сравнения с дистиллированной водой. Содержание примесей натрия и калия в каучуке определяли методом атомно-эмиссионного анализа при 100-кратном обогащении. The table shows the results of the cleaning of a number of batches of rubber SKTN grade B, obtained from the Kazan plant of synthetic rubber. The light transmittance of rubber before and after purification was determined by an SF-26 spectrophotometer at a wavelength of 546 mm and a layer thickness in the cell of 10 mm with respect to the comparison cell with distilled water. The content of sodium and potassium impurities in the rubber was determined by atomic emission analysis at 100-fold enrichment.

Как видно из приведенных в таблице данных, способ очистки каучука СКТН марки Б с использованием устройства для непрерывной очистки позволяет повысить коэффициент светопропускания с 17,5-51% до 99-100% и снизить содержание ионных примесей натрия и калия с 10-2-10-3% до (1-8)•10-5% Выход годного очищенного каучука составляет 95-98%
Установка для очистки каучука компактна (размер 1,5 х 1,5 х 4,0)м, проста в эксплуатации, позволяет проводить очистку в непрерывном режиме и обеспечивает высокую производительность процесса очистки (10 т/г и более очищенного каучука). Кроме того, увеличить производительность установки можно, увеличив количество элементов в БЭР до 20 шт. Процесс очистки на установке является экологически чистым, отходы при очистке, представляющие собой каучук с повышенным содержанием диоксида кремния можно использовать в качестве основы заливочных компаундов типа КТЗ (ЫУО.037.016.ТУ).
As can be seen from the data in the table, the cleaning method of rubber SKTN brand B using a device for continuous cleaning can increase the transmittance from 17.5-51% to 99-100% and reduce the content of ionic impurities of sodium and potassium from 10 -2 -10 -3 % to (1-8) • 10 -5 % The yield of purified rubber is 95-98%
The installation for cleaning rubber is compact (size 1.5 x 1.5 x 4.0) m, easy to operate, allows continuous cleaning and provides high performance cleaning process (10 t / g or more of purified rubber). In addition, you can increase the productivity of the installation by increasing the number of elements in the BER to 20 pcs. The cleaning process at the installation is environmentally friendly, the waste during cleaning, which is rubber with a high content of silicon dioxide, can be used as the basis for casting compounds of the KTZ type (NUO.037.016.TU).

Claims (2)

1. Устройство для непрерывной электростатической очистки низкомолекулярного полидиметилсилоксанового каучука от ионных и механических примесей, содержащее отрицательный и положительный электроды, формирующие электрическое поле, отличающееся тем, что электроды выполнены в виде коаксиально расположенных металлических труб, причем положительный электрод выполнен в виде корпуса, а на отрицательном электроде установлена развитая по поверхности диэлектрическая структура в виде гофра из пленкоэлектрокартона. 1. A device for continuous electrostatic cleaning of low molecular weight polydimethylsiloxane rubber from ionic and mechanical impurities, containing negative and positive electrodes forming an electric field, characterized in that the electrodes are made in the form of coaxially arranged metal pipes, the positive electrode being made in the form of a housing, and on the negative The electrode has a surface-developed dielectric structure in the form of a corrugation made of film-electric cardboard. 2. Способ непрерывной очистки низкомолекулярного полидиметилсилоксанового каучука от ионных и механических примесей путем прохождения его через электростатическое поле между отрицательным и положительным электродами, отличающийся тем, что электростатическое поле создают неоднородным, очищаемый каучук подают снизу вверх между внешним положительным электродом и гофром из пленкоэлектрокартона, нанизанным на отрицательный электрод, а концентрат примесей перемещают по гофру вниз и удаляют из корпуса. 2. The method of continuous cleaning of low molecular weight polydimethylsiloxane rubber from ionic and mechanical impurities by passing it through an electrostatic field between the negative and positive electrodes, characterized in that the electrostatic field is inhomogeneous, the rubber being cleaned is fed from the bottom up between the external positive electrode and corrugation made of film-electrocardboard strung onto the negative electrode, and the impurity concentrate is moved down the corrugation and removed from the housing.
RU96101774A 1996-01-30 1996-01-30 Apparatus for continuous electrostatic cleaning of low-molecular polydimethylsiloxane rubber and method of cleaning RU2094128C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96101774A RU2094128C1 (en) 1996-01-30 1996-01-30 Apparatus for continuous electrostatic cleaning of low-molecular polydimethylsiloxane rubber and method of cleaning

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96101774A RU2094128C1 (en) 1996-01-30 1996-01-30 Apparatus for continuous electrostatic cleaning of low-molecular polydimethylsiloxane rubber and method of cleaning

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2094128C1 true RU2094128C1 (en) 1997-10-27
RU96101774A RU96101774A (en) 1997-12-10

Family

ID=20176335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96101774A RU2094128C1 (en) 1996-01-30 1996-01-30 Apparatus for continuous electrostatic cleaning of low-molecular polydimethylsiloxane rubber and method of cleaning

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2094128C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0841362A3 (en) * 1996-11-12 1999-01-07 Dow Corning Corporation Electric field enhanced coalescence of silicone emulsions

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. SU, авторское свидетельство, 691199, кл. B 03 C 5/00, 1979. 2. SU, авторское свидетельство, 994012, кл. B 03 C 5/00, 1982. 3. SU, авторское свидетельство, 1367414, кл. C 08 C 3/02, 1987. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0841362A3 (en) * 1996-11-12 1999-01-07 Dow Corning Corporation Electric field enhanced coalescence of silicone emulsions

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5106468A (en) Electrophoretic separation
KR890002142B1 (en) Apparatus for separating oilfieid emulsions
Matteson et al. Electrocoagulation and separation of aqueous suspensions of ultrafine particles
JPS62262757A (en) Oil dehydration apparatus
JPS5850556B2 (en) Electrochemical purification device for contaminated liquids
DE69722895T2 (en) Electrical coalescence of siloxane emulsions
RU2094128C1 (en) Apparatus for continuous electrostatic cleaning of low-molecular polydimethylsiloxane rubber and method of cleaning
US4248686A (en) Cross flow electrofilter and method
US3990968A (en) Means for increasing the flow across a reverse osmosis membrane using an alternating electric field
US4224135A (en) Cross-flow electrofilter and method
US3701723A (en) Electric treatment of dispersions
US5380417A (en) Separation accelerator
US5759390A (en) Particle separator
CN111825265A (en) Oilfield produced water treatment method
WO1993018836A1 (en) Resolution of emulsions
Backhurst et al. Electrolytic flotation in effluent treatment
JP2011025128A (en) Minute substance separator and minute substance separation method
FR2541130A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR BREAKING STABILIZED EMULSIONS, IN PARTICULAR OIL-WATER EMULSIONS
ATE162094T1 (en) LIQUID SEPARATION DEVICE
JP3283498B2 (en) Electrolytic sewage treatment equipment
Sjoblom et al. Effect of DC Electric Fields on Liquid-Liquid Settling
CN202028235U (en) Horizontal type oil-water separation device
JPS62237990A (en) Concentration of dilute electrolyte aqueous solution
SU1680254A1 (en) Apparatus for breaking emulsions
US20150273398A1 (en) Electrokinetic dewatering of phosphatic clay suspensions