КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ РАБОЧЕГО ПОКРЫТИЯ ТРАНСПОРТНОЙ ЛЕНТЫ
COMPOSITION FOR WORKING COATING OF CONVEYOR BELT

Изобретение относится к наполненным композициям на основе уретановых форполимеров и может быть использовано для создания рабочего (транспортирующего) покрытия транспортерной ленты, использующейся для перемещения пищевых продуктов.
К оборудованию, задействованному в производстве пищевых продуктов, предъявляются определенные санитарно-гигиенические требования. Для выполнения этих требований применительно к транспортерным лентам необходимо реализовать следующие условия:
1. Цвет рабочего покрытия ленты должен иметь белые оттенки для возможности визуального выявления мест загрязнений с целью последующей их обработки моющими и дезинфицирующими средствами.
2. Рабочее покрытие ленты должно быть ровным, гладким, без пор и кратеров, которые являются концентраторами трудноудаляемых загрязнений.
Таким условиям в большой степени удовлетворяют материалы покрытий транспортерных лент, представленных на сайте http://combelt.ru.
Однако данные покрытия изготавливаются исключительно из термопластичных материалов. Технология нанесения покрытия из термопластов сложна и требует применения специального оборудования типа экструдера. Кроме того, характеристики термопластичных материалов, формирующих покрытие транспортерных лент, уступают аналогичным характеристикам материалов на основе термореактивных материалов. В таблице 1 представлены сравнительные значения характеристик термопластичного полиуретана Витур Т-1013-75 ТУ 6-05-221-810-85, используемого для покрытия рабочей поверхности лент, и полиуретана на основе термореактивного форполимера СКУ-ПФЛ-100 ТУ 2294-003-46898377-2001. Как видно из таблицы 1, значения характеристик, определяющих эксплуатационные свойства транспортерной ленты, термопластичного полиуретана значительно ниже значений аналогичных характеристик термореактивного полиуретана.
Таблица 1
Сравнительные характеристики термопластичного и термореактивного полиуретанов
№ п/п
Наименование характеристики
Термопластичный полиуретан
Термореактивный полиуретан
1
Условная прочность при растяжении, МПа
19
45
2
Относительное удлинение при растяжении, %
300
350
3
Сопротивление раздиру, Н/мм
50
150
4
Коэффициент трения по материалу упаковки (полиэтиленовой пленки) при давлении 5·10<sup>-3</sup> МПа, отн.ед.
0,2
0,7
5
Истираемость, см<sup>3</sup>/кВт·час
200
390
Известна в настоящее время композиция на основе уретанового форполимера, способ приготовления которой описан в патенте №2151160 с приоритетом 3.12.1998 г.
Недостаток данной композиции в ее повышенных тиксотропных свойствах, тогда как композиция для нанесения на текстурированную (тканую) поверхность силовой основы транспортерной ленты должна обладать хорошей способностью к растеканию. Кроме того, данная композиция имеет высокое наполнение, что снижает ее эластичность, и в качестве наполнителя содержит вещество второго класса опасности по ГОСТ 12.1.007 (негашеная известь), что недопустимо в оборудовании, контактирующем с пищевыми продуктами.
Известна также композиция, содержащая форполимер СКУ-ПФЛ-100, отвердитель и в качестве наполнителя аэросил (заявка на изобретение №2003105474 с приоритетом 25.02.2003). Однако эта композиция также обладает высокими тиксотропными свойствами.
Наиболее близкой по составу и принятой в качестве прототипа является композиция по патенту №2123509 с приоритетом 7.05.1998 г. Данная композиция содержит уретановый форполимер СКУ-ПФЛ, аминный отвердитель, органический растворитель и наполнитель в виде смеси двуокиси титана и окиси цинка. При отверждении данная композиция образует материал белого цвета, эластичный, износостойкий с хорошими герметизирующими свойствами.
Недостатки прототипа:
1. Из-за наличия трудноудаляемой влаги в двуокиси цинка, которая ухудшает оптические свойства покрытия, пигменты, содержащие цинк, в полиуретановых покрытиях не применяют (Лившиц М.Л, Пшиялковсий Б.И. Лакокрасочные материалы: Справочное пособие - М.: Химия, 1982, с.117).
2. Вследствие плохой растекаемости композиции на текстурированной поверхности, каковой является ткань или пропитанная связующим ткань силовой основы, в покрытии появляются кратеры и поры.
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является улучшение качества рабочего покрытия транспортерной ленты, а именно исключение на поверхности покрытия кратеров и пор.
Поставленная задача решается тем, что в состав композиции, содержащей форполимер уретановый СКУ-ПФЛ, аминный отвердитель, органический растворитель и двуокись титана, дополнительно вводится полиэтилсилоксановая жидкость при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:
Форполимер уретановый СКУ-ПФЛ
100
Аминный отвердитель
13-20
Органический растворитель
7-35
Двуокись титана
7-9
Полиэтилсилоксановая жидкость
0,4-0,6
Для приготовления, нанесения и исследования композиции и покрытия использовались следующие материалы:
1. Форполимер уретановый СКУ-ПФЛ-100 ТУ 2294-003-46898377-2001.
2. Отвердитель аминного типа 4,4-метиленбис-(0-хлоранилин) (торговая марка Диамет «X») ТУ 6-14-980-84.
3. Наполнитель (пигмент) двуокись титана ГОСТ 9808.
4. Растворитель ацетон ГОСТ 2603.
5. Полиэтилсилоксановая жидкость:
5.1. ПЭС-3 ГОСТ 13004;
5.2. ПЭС-5 ГОСТ 13004;
5.3. ПЭС-7 ГОСТ 25149.
Так как введение в композицию полиэтилсилоксановой жидкости может привести к снижению адгезионных характеристик покрытия, количество ее определяли исходя из минимального содержания, при котором не наблюдается кратерообразование. Оно составило 0,4-0,6 весовых частей на 100 весовых частей форполимера
Количество отвердителя рассчитывали исходя из содержания изоцианатных групп (паспортное значение) в конкретной партии форполимера.
Оптимальную концентрацию пигмента (двуокиси титана) определяли как минимальное его количество, при котором наблюдается хорошая укрывистость текстурированной поверхности. Для разных типов ткани она составила 7-9 весовых частей на 100 весовых частей форполимера.
Примеры исследованных составов композиции и свойства покрытия представлены в таблице 2.
Технологический процесс приготовления композиции предполагает строгое соблюдение порядка смешения компонентов:
1. Смешение в бисерной или шаровой мельнице необходимого количества уретанового форполимера, двуокиси титана и полиэтилсилоксановой жидкости. Срок хранения приготовленного состава не более 5 суток в плотно закрытой таре.
2. Растворение аминного отвердителя в ацетоне.
3. Смешение раствора отвердителя с приготовленным ранее составом, содержащим форполимер, непосредственно перед нанесением на поверхность силовой основы ленты. Жизнеспособность приготовленной композиции не более одного часа.
Нанесение композиции на поверхность силовой основы транспортерной ленты возможно двумя способами:
1. Напыление с помощью краскопульта.
Данный способ применим для нанесения, например, на поверхность силовой основы бесконечной ленты, полученной методом намотки пропитанной связующим ткани на цилиндрическую оправку. Напыление в этом случае производится перед демонтажом ленты с оправки.
2. Нанесение методом шпредингования.
Метод налива на поверхность силовой основы транспортерной ленты, над которой с определенным зазором установлен нож, применим для лент большой длины. В данном методе количество ацетона должно быть минимально.
Нанесенная композиция отверждается в печи при температуре 160-180°С в течение 30 минут.
После отверждения композиции получается покрытие белого цвета с гарантированным отсутствием кратеров и пор, удовлетворяющее всем санитарно-гигиеническим требованиям. Как показали исследования, повышение качества поверхности покрытия приводит также к увеличению прочности при отслаивании покрытия от тканой подложки. На фиг.1 показаны фотографии рабочих покрытий транспортерной ленты на основе прототипа (1) и на основе заявляемой композиции (2). Из фотографий и из данных таблицы 2 видно, что качество покрытия на основе предлагаемой композиции превосходит качество покрытия на основе прототипа.