一种性能稳定丁腈胶乳手套的生产方法
阅读说明：本技术 一种性能稳定丁腈胶乳手套的生产方法 (Production method of butyronitrile latex gloves with stable performance ) 是由 孙俊 王庆俊 张晗 王乃洲 孙颢瑄 石岩 杨张滨 苏克顺 贾宇 杨帆 席毓琳 于 2021-09-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种性能稳定丁腈胶乳手套的生产方法,提高了丁腈胶乳手套生产效率和降低了成本,生产方法稳定可靠。该方法包括陶瓷手套模具清洗单元、手套模具浸胶乳单元、干燥卷边单元、热空气硫化单元、手套水冷却与氯洗单元、沥滤水洗单元、手套脱模单元、手套后处理单元以及为手套模具浸胶乳单元浸胶提供胶乳的预硫化胶乳制备单元,其中手套脱模后其模具回到陶瓷手套模具清洗单元进入生产工艺流程循环,手套经后处理单元处理后检验装箱入库,所述的手套模具浸胶乳单元中其浸胶槽配置有自动补液与液位控制系统；所述的预硫化胶乳制备单元设置有温度可控的丁腈胶乳用功能助剂研磨与分散装置。(The invention discloses a production method of butyronitrile latex gloves with stable performance, which improves the production efficiency of the butyronitrile latex gloves, reduces the cost and has stable and reliable production method. The method comprises a ceramic glove mold cleaning unit, a glove mold latex dipping unit, a drying and curling unit, a hot air vulcanizing unit, a glove water cooling and chlorine washing unit, a leaching and water washing unit, a glove demolding unit, a glove post-processing unit and a prevulcanization latex preparation unit for providing latex for the glove mold latex dipping unit, wherein after demolding of the glove, the mold returns to the ceramic glove mold cleaning unit to enter the production process flow for circulation, the glove is inspected and boxed for storage after being processed by the post-processing unit, and a latex dipping tank in the glove mold latex dipping unit is provided with an automatic liquid supplementing and liquid level control system; the pre-vulcanized latex preparation unit is provided with a temperature-controllable functional auxiliary agent grinding and dispersing device for the nitrile-butadiene latex.)
技术领域
本发明涉及一种丁腈胶乳手套的生产方法，更具体地说涉及一种性能稳定丁腈胶乳手套的生产方法。
背景技术
随着经济社会的快速发展，人们对高质量的生活水平不断追求，这使得高科技产品层出不穷。而人们对高科技产品的精度要求也越来越高，许多产品需要在无尘室进行实验和生产。手套作为防护用品显得尤为重要，不仅可以保证生产过程中产品的精度，而且能够保护生产人员的安全。常见的手套种类很多，主要包括：皮类手套、布类手套、特种手套以及胶乳手套。其中乳胶手套凭借耐磨，耐穿刺以及防滑防油等优点在医疗、食品、美容、电子和光伏等领域的大量应用，逐渐在手套制品中占据重要地位，据报道全球每年大约消耗600亿副胶乳手套。丁腈橡胶是由丙烯腈与丁二烯单体聚合而成的共聚物，采用低温乳液聚合法生产。由于丁腈橡胶的分子链中有氰基，因此丁腈橡胶极性较强，具有极好的耐油性。丁腈橡胶具有良好的耐热性能，可在120℃的条件下长时间使用。丁腈橡胶还具有良好的机械性能与耐苯、石油基油类及非极性溶剂等化学药品的性能，因此非常适合在科研领域使用。丁腈橡胶按丙烯腈(ACN)含量的高低可分为超高、高、中高、中和低丙烯腈橡胶。随着丙烯腈含量的增加，丁腈橡胶的极性增强，链间相互作用力增大，链柔顺性降低，分子链内双键含量降低，使其耐油性、气密性和耐磨耗性提高，而加工性和耐寒性下降。因此丁腈橡胶因其含有强极性的丙烯腈单元而呈现出良好的耐化学腐蚀性、耐有机溶剂性等优点被广泛应用于日常防护手套领域。同时在橡胶胶乳类手套中，丁腈胶乳手套正逐步取代天然胶乳手套，这是由于生产天然胶乳手套的成本较高且天然胶乳由于其自身含有蛋白质，容易引起部分人群过敏。丁腈橡胶胶乳手套无毒、无害、结实耐用、对人体皮肤的伤害极小且贴附性好，可广泛应用于电子、化工、食品等工厂以及医院与科研等领域。丁腈橡胶胶乳手套是利用手型的陶瓷手套模具蘸取丁腈胶乳制备而成，现有的生产方法工艺流程主要包括陶瓷手套模具清洗单元、手套模具浸胶乳单元、干燥卷边单元、热空气硫化单元、手套水冷却与氯洗单元、沥滤水洗单元、手套脱模单元、手套后处理单元等，其中手套脱模后其模具回到陶瓷手套模具清洗单元进入生产工艺循环，手套模具浸胶乳单元还连接预硫化胶乳制备单元为其浸胶提供胶乳，手套经后处理单元处理后可装箱检验入库。
现有的生产工艺流程中，每个单元都可能影响其生产稳定性、生产效率及产品的质量，存在不少亟待解决的问题，其中手套模具浸胶乳单元的浸胶槽的结构以及预硫化胶乳制备单元的助剂研磨与分散装置对手套产品的性能稳定影响较大，目前还存在以下问题：
手套模具浸胶乳单元：实际的生产过程中手套模具浸胶乳单元浸胶槽中胶乳液面高度对于后续的卷边环节影响极大，随着浸胶槽中胶乳反复地被模具带走，胶乳液面逐渐下降。当胶乳液面低于一定高度时，胶乳手套便会出现一系列质量问题(如卷边不足等)。传统的解决方法是安排专人记录胶乳液面情况和控制胶乳注入浸胶槽的阀门刻度，其在生产过程中产生的问题主要有：维持生产线的浸胶槽运转需要大量的人手，用人成本高；仅通过人工的方式控制胶乳液面高度，无法保证连续化生产中胶乳手套品质的稳定性；进胶过程中胶乳液面的波动引起的胶乳手套品质问题等，因此需要研制开发一种手套模具浸胶乳单元的浸胶槽自动补液与液位控制系统，从而实现自动控制胶乳液面位置，同时保持胶乳液本身相对处于稳定状态，最终提高胶乳制品品质的稳定性。
预硫化胶乳制备单元：丁腈橡胶手套制备过程主要借助丁腈胶乳硫化成型，由于丁腈胶乳配方体系中需要使用无机化合物氧化锌作为硫化活性剂，同时还需要使用硫化促进剂、防老剂等有机化合物；此外，还有可能使用有机分散剂、无机颜料等等。因此，丁腈胶乳配方体系中多组分化合物以及它们之间性能差异性(有机、无机化合物，密度、粒径等)，导致在将它们混合制备丁腈胶乳用功能助剂水分散液时，最基本的条件就是希望能够借助特殊设备使助剂粒度下降并均匀分散达到混合均匀的目的，同时也希望混合时间尽可能短，以提高生产效率。现有技术中，预硫化胶乳制备单元中不锈钢搅拌球磨机主要包括不锈钢单层搅拌球磨机外壳、筛网、金属球、传统搅拌叶片、电机及温度表。在使用不锈钢单层搅拌球磨机在制备丁腈胶乳用功能助剂水分散液的过程中，由于没有温度控制和相应的冷却系统，导致混合时间长达6小时。较长的混合时间同时带来混合液温度上升，混合液常常达到50℃以上，甚至60℃；较高的温度导致部分有机助剂结团，影响后期的使用和最终的产品质量。因此需要研制开发一种预硫化胶乳制备单元中用的温度可控的丁腈胶乳用功能助剂研磨与分散装置以解决现有技术存在的问题。
因此需要针对上述两个单元存在的问题与不足，研制开发一种性能稳定丁腈胶乳手套的生产方法，提高生产稳定性、生产效率及产品的质量。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术存在的问题和不足，提供一种性能稳定丁腈胶乳手套的生产方法，实现了丁腈胶乳用功能助剂分散液高效稳定生产，球磨时间由原来的6小时缩短至3小时，进一步提高了生产效率和降低了成本；自动控制浸胶槽胶乳液面位置，最终提高胶乳制品品质的稳定性，生产方法可靠。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明的性能稳定丁腈胶乳手套的生产方法，包括陶瓷手套模具清洗单元、手套模具浸胶乳单元、干燥卷边单元、热空气硫化单元、手套水冷却与氯洗单元、沥滤水洗单元、手套脱模单元、手套后处理单元以及为手套模具浸胶乳单元浸胶提供胶乳的预硫化胶乳制备单元，其中手套脱模后其模具回到陶瓷手套模具清洗单元进入生产工艺流程循环，手套经后处理单元处理后检验装箱入库，所述的手套模具浸胶乳单元中其浸胶槽配置有自动补液与液位控制系统，包括有浸胶槽以及为浸胶槽输送乳胶液的进胶管路、离心泵、胶乳贮藏罐和过滤网，所述的为浸胶槽输送乳胶液的进胶管路的进胶口为两个，分别位于距浸胶槽底部左右边缘的六分之一处，浸胶槽外设置液位计并与离心泵控制连接，液位计安装有上下两个传感器位于浸胶槽内，上传感器固定在距浸胶槽底部高度的七分之五处，下传感器固定在距浸胶槽底部高度七分之四处，浸胶槽内设置有八块挡板，其中3号和8号两个挡板分别位于两个进胶口上方，固定在距浸胶槽底部左右两侧的七分之一高度处，3号和8号两个挡板长度都为浸胶槽长度的四分之一，1和2号挡板分别固定在距浸胶槽底部左侧的七分之六和七分之三高度处，4和6号挡板分别固定在距浸胶槽底部右侧的七分之六和七分之三高度处，1、2、4、6号挡板的长度均为浸胶槽长度的七分之一，液位计的上下两个传感器固定在4和6号挡板之间，5号挡板固定在4号挡板的侧面并向下延伸至与上传感器齐平，5号挡板长度与4号挡板宽度一样，7号挡板固定在6号挡板的侧面并向上延伸至与下传感器齐平，7号挡板长度与6号挡板宽度一样；所述的预硫化胶乳制备单元设置有温度可控的丁腈胶乳用功能助剂研磨与分散装置，其包括有搅拌球磨机外壳、筛网、金属球、搅拌叶片、电机和温度控制装置，所述的搅拌球磨机外壳为中空夹套双层结构，中空夹套通过管路连接循环水温自动控制系统，所述的搅拌叶片的固定板两端各增加一组叶片，增加的两组叶片位于搅拌叶片固定板的最外端边缘，增加的两组叶片其结构设计是与搅拌叶片的搅拌轴平行。
本发明上述的性能稳定丁腈胶乳手套的生产方法，其进一步的技术方案是，所述的循环水温自动控制系统由蓄水池、热敏探头、温控开关、过滤器和水泵组成，水泵通过管路与蓄水池连接，并通过过滤器及管路与搅拌球磨机外壳中空夹套下端的进水口连接，搅拌球磨机外壳中空夹套另外一侧的上端设有出水口，通过管路与蓄水池连接，温控开关与球磨机内测定功能助剂水分散液温度的热敏探头连接，同时与水泵连接。
本发明上述的性能稳定丁腈胶乳手套的生产方法，其进一步的技术方案还可以是，所述的球磨机内功能助剂水分散液温度控制在25-30℃之间。
本发明上述的性能稳定丁腈胶乳手套的生产方法，其进一步的技术方案还可以是，所述的八块挡板宽度和厚度分别为浸胶槽宽度的五分之四和高度的十五分之一；所述的进胶管路末端直径为150毫米。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果：
本发明的性能稳定丁腈胶乳手套的生产方法，其工艺流程中：
预硫化胶乳制备单元其温度可控的丁腈胶乳用功能助剂研磨与分散装置产生的有益效果如下：①将不锈钢单层(没有夹套)球磨机外壳改为不锈钢双层(中空夹套)外壳，利用球磨机外壳内层较大的接触面积和中空夹套内部的循环水系统增加热交换，有效地移除制备功能助剂水分散液的过程中产生的热量，大大降低功能助剂水分散液的温度，提高生产效率。②增加夹套循环水温自动控制系统：将球磨机内测定功能助剂水分散液温度的热敏探头与循环水开关连接，实现自动控制并保持其温度在25-30℃之间。当球磨机内分散液温度升至30℃时，夹套循环水冷却系统自动打开；当球磨机内分散液温度降至25℃时，夹套循环水冷却系统自动关闭。采用该夹套循环水温自动控制系统可以有效控制球磨机内分散液温度，稳定了功能助剂水分散液的质量。③改进球磨机搅拌叶片的结构：在现有多组搅拌叶片作用下，球磨机内分散液主要以产生径向流动为主。在此基础上，在多组搅拌叶片固定板的两端增加一组特殊叶片结构，该特殊搅拌叶片位于叶片固定板的最外端边缘，叶片结构设计与搅拌轴平行，其作用时增加功能助剂水分散液的轴向流动。改进后的搅拌叶片同时实现了球磨时分散液的径向流动和轴向流动并行，有效改进了混合效果，减少了球磨时间。综上所述，通过对球磨设备进行三个方面的改进，实现了丁腈胶乳用功能助剂分散液高效稳定生产，球磨时间由原来的6小时缩短至3小时，后期产品质量的也相应提高。
手套模具浸胶乳单元中其浸胶槽配置有自动补液与液位控制系统产生的有益效果如下：将浸胶槽上方单一进胶口改成浸胶槽底部的双进胶口，分别位于浸胶槽底部的左右两侧，并在进胶口上方固定挡板，有效消除了由进胶过程产生的胶乳液面的波动，提升胶乳手套品质的稳定性。增加自动补液与液位控制系统：将液位计与进胶管路中离心泵连接，实现自动控制胶乳液面高度在合理范围，稳定卷边流程，实现自动化生产，降低了生产成本。在浸胶槽内部左右两侧加装八块挡板，减小手模在浸胶乳过程中和进胶口在进胶过程中引起的胶乳液面波动，以此提高液位计测量数据的可靠性，进而保证胶乳手套品质的稳定。
附图说明
图1为本发明性能稳定丁腈胶乳手套的生产方法工艺流程示意图
图2为本发明的预硫化胶乳制备单元其温度可控的丁腈胶乳用功能助剂研磨与分散装置结构示意图。
图2中：2-1为中空夹套双层搅拌球磨机外壳，2-2为筛网，2-3为金属球，2-4为搅拌叶片，2-5为蓄水池，2-6为电机，2-7为热敏探头，2-8为温控开关，2-9为过滤器，2-10为水泵，2-11为地面，2-12为混凝土层。
图3为本发明的手套模具浸胶乳单元中其浸胶槽配置有自动补液与液位控制系统结构示意图。
图3中：3-1为手模传输导轨，3-2为手模，3-3为浸胶槽，3-4为1号挡板，3-5为2号挡板，3-6为3号挡板，3-7为进胶管路，3-8为乳胶液，3-9为8号挡板，3-10为7号挡板，3-11为6号挡板，3-12为离心泵，3-13为胶乳贮藏罐，3-14为过滤网，3-15为液位计，3-16为下传感器，3-17为上传感器，3-18为4号挡板，3-19为5号挡板。
具体实施方式
结合附图对本发明做进一步说明。
实施例1
如图所示，本发明的性能稳定丁腈胶乳手套的生产方法，包括陶瓷手套模具清洗单元、手套模具浸胶乳单元、干燥卷边单元、热空气硫化单元、手套水冷却与氯洗单元、沥滤水洗单元、手套脱模单元、手套后处理单元以及为手套模具浸胶乳单元浸胶提供胶乳的预硫化胶乳制备单元，其中手套脱模后其模具回到陶瓷手套模具清洗单元进入生产工艺流程循环，手套经后处理单元处理后检验装箱入库，所述的手套模具浸胶乳单元中其浸胶槽配置有自动补液与液位控制系统，包括有浸胶槽以及为浸胶槽输送乳胶液的进胶管路、离心泵、胶乳贮藏罐和过滤网，所述的为浸胶槽输送乳胶液的进胶管路的进胶口为两个，分别位于距浸胶槽底部左右边缘的六分之一处；浸胶槽外设置液位计并与离心泵控制连接，液位计安装有上下两个传感器位于浸胶槽内，上传感器固定在距浸胶槽底部高度的七分之五处，下传感器固定在距浸胶槽底部高度七分之四处；浸胶槽内设置有八块挡板，其中3号和8号两个挡板分别位于两个进胶口上方，固定在距浸胶槽底部左右两侧的七分之一高度处，3号和8号两个挡板长度都为浸胶槽长度的四分之一，1和2号挡板分别固定在距浸胶槽底部左侧的七分之六和七分之三高度处，4和6号挡板分别固定在距浸胶槽底部右侧的七分之六和七分之三高度处，1、2、4、6号挡板的长度均为浸胶槽长度的七分之一，液位计的上下两个传感器固定在4和6号挡板之间，5号挡板固定在4号挡板的侧面并向下延伸至与上传感器齐平，5号挡板长度与4号挡板宽度一样，7号挡板固定在6号挡板的侧面并向上延伸至与下传感器齐平，7号挡板长度与6号挡板宽度一样，所述的八块挡板宽度和厚度分别为浸胶槽宽度的五分之四和高度的十五分之一；所述的进胶管路末端直径为150毫米。所述的预硫化胶乳制备单元设置有温度可控的丁腈胶乳用功能助剂研磨与分散装置，其包括有球磨机外壳、筛网、金属球、搅拌叶片、电机和温度控制装置，所述的搅拌球磨机外壳为中空夹套双层结构，中空夹套通过管路连接循环水温自动控制系统；所述的搅拌叶片的固定板两端各增加一组叶片，增加的两组叶片位于搅拌叶片固定板的最外端边缘，增加的两组叶片其结构设计是与搅拌叶片的搅拌轴平行；所述的循环水温自动控制系统由蓄水池、热敏探头、温控开关、过滤器和水泵组成，水泵通过管路与蓄水池连接，并通过过滤器及管路与搅拌球磨机外壳中空夹套下端的进水口连接，搅拌球磨机外壳中空夹套另外一侧的上端设有出水口，通过管路与蓄水池连接；所述的温控开关与球磨机内测定功能助剂水分散液温度的热敏探头连接，同时与水泵连接；所述的球磨机内功能助剂水分散液温度控制在25-30℃之间。
实施例2
如图所示，本发明的性能稳定丁腈胶乳手套的生产方法，包括陶瓷手套模具清洗单元、手套模具浸胶乳单元、干燥卷边单元、热空气硫化单元、手套水冷却与氯洗单元、沥滤水洗单元、手套脱模单元、手套后处理单元以及为手套模具浸胶乳单元浸胶提供胶乳的预硫化胶乳制备单元，其中手套脱模后其模具回到陶瓷手套模具清洗单元进入生产工艺流程循环，手套经后处理单元处理后检验装箱入库，所述的手套模具浸胶乳单元中其浸胶槽配置有自动补液与液位控制系统，包括有浸胶槽以及为浸胶槽输送乳胶液的进胶管路、离心泵、胶乳贮藏罐和过滤网，所述的为浸胶槽输送乳胶液的进胶管路的进胶口为两个，分别位于距浸胶槽底部左右边缘的六分之一处；浸胶槽外设置液位计并与离心泵控制连接，液位计安装有上下两个传感器位于浸胶槽内，上传感器固定在距浸胶槽底部高度的七分之五处，下传感器固定在距浸胶槽底部高度七分之四处；浸胶槽内设置有八块挡板，其中3号和8号两个挡板分别位于两个进胶口上方，固定在距浸胶槽底部左右两侧的七分之一高度处，3号和8号两个挡板长度都为浸胶槽长度的四分之一，1和2号挡板分别固定在距浸胶槽底部左侧的七分之六和七分之三高度处，4和6号挡板分别固定在距浸胶槽底部右侧的七分之六和七分之三高度处，1、2、4、6号挡板的长度均为浸胶槽长度的七分之一，液位计的上下两个传感器固定在4和6号挡板之间，5号挡板固定在4号挡板的侧面并向下延伸至与上传感器齐平，5号挡板长度与4号挡板宽度一样，7号挡板固定在6号挡板的侧面并向上延伸至与下传感器齐平，7号挡板长度与6号挡板宽度一样，所述的八块挡板宽度和厚度分别为浸胶槽宽度的五分之四和高度的十五分之一；所述的进胶管路末端直径为150毫米。所述的预硫化胶乳制备单元设置有温度可控的丁腈胶乳用功能助剂研磨与分散装置，其包括有球磨机外壳、筛网、金属球、搅拌叶片、电机和温度控制装置，所述的搅拌球磨机外壳为中空夹套双层结构，中空夹套通过管路连接循环水温自动控制系统；所述的搅拌叶片的固定板两端各增加一组叶片，增加的两组叶片位于搅拌叶片固定板的最外端边缘，增加的两组叶片其结构设计是与搅拌叶片的搅拌轴平行；所述的循环水温自动控制系统由蓄水池、热敏探头、温控开关、过滤器和水泵组成，水泵通过管路与蓄水池连接，并通过过滤器及管路与搅拌球磨机外壳中空夹套下端的进水口连接，搅拌球磨机外壳中空夹套另外一侧的上端设有出水口，通过管路与蓄水池连接；所述的温控开关与球磨机内测定功能助剂水分散液温度的热敏探头连接，同时与水泵连接；所述的球磨机内功能助剂水分散液温度控制在25-30℃之间。所述的陶瓷手套模具清洗单元依次设置有酸洗槽、第一水洗槽、碱洗槽、盘刷清洗装置和第二水洗槽，碱洗槽和盘刷清洗装置之间设置超声波清洗槽，结合清洗剂(无水偏磷酸钠或无水偏硅酸钠)对陶瓷手模进一步清洗，手模表面和指缝的清洗效率极大提高；增加超声波清洗槽，还可减少前期酸洗和碱洗过程中酸和碱的使用量，不仅增加了陶瓷的手模的使用周期，而且降低了后期洗涤废水处理的成本。
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