树脂锚固剂生产工艺及技术改造

2021-08-05公绪进张德稳刘文

科学与信息化 2021年20期

公绪进张德稳刘文

山东能源新汶矿业集团物资供销有限责任公司山东泰安 271219

引言

在工程建设和建筑材料生产中，树脂锚固剂是工程建设生产中应用最为广泛的黏接剂。因其生产成本低、锚固性能优良以及能够大规模的生产，使得树脂锚固剂在很多领域都占据着十分重要的地位。其实，树脂锚固剂的生产流程并不复杂，施工工艺重点在于严格把控树脂锚固剂原材料的质量，以及各部分进行混合所用材料的占比。在对锚固剂生产工艺进行真正的改造之前，应全面了解锚固剂各方面的性能，做好实验数据分析，保证其生产工艺能够有针对性地进行技术改造，进而提高整体的生产效率和产品质量。

1 树脂锚固剂生产工艺和性能

1.1 树脂锚固剂的改造背景

随着现代化工程施工的数量不断增多，对树脂锚杆的使用需求不断增加，同时也加大了锚固剂的使用量。因此，很多生产企业都面临着需求大于生产的问题，对此树脂锚固剂生产企业就需要对生产技术进行改造，重点抓住生产装备落后，锚固剂加工生产效率低等问题。另外，还要积极引进生产树脂锚固剂时用到的子母袋与专业固化剂的生产设备，因外购材料价格涨幅十分不稳定并且供应不及时，导致锚固剂生产单位很难放开手脚进行树脂锚固剂的生产。基于这两大方面的问题，进行生产工艺的改造，以产品质量为核心，以创新生产工艺为方向，加快锚固剂的生产，进而推动树脂锚固剂生产行业的发展[1-5]。

1.2 树脂锚固剂生产工艺

锚固剂是采用高强度锚固剂专用不饱和聚酯树脂与大理石粉，促进剂和辅料，按一定比例配制而成的胶泥状粘接材料，用专用聚酯薄膜将胶泥与固化剂分割呈双组分包装药卷状。在需要进行材料黏合时，将两部分的胶装物进行搅拌混合，涂抹在需要进行连接的地方，只需短时间的固定之后树脂锚固剂就能够将两部分材料连接成一体，并且连接双方以及锚固剂都能够达到具体的使用要求，起到良好的保护效果。

1.3 树脂锚固剂的性能

树脂锚固剂之所以能够受到广泛的好评，其主要原因可分为以下几点：第一，树脂锚固剂具有双快一高的特点，即固化时间快慢速度可调、强度增长快、强度高。安装后不仅能及时承受载荷，且锚固力大。第二，树脂锚固剂适应性强，粘接对象广泛。粘接异型，复杂的大型薄板结构，可锚固各种木材、金属、玻璃钢体及其他刚性物体。第三，具有良好的疲劳强度。脂锚固剂可广泛地用于结构加固，岩层支护，设备基础固定，堤坝裂缝修复及高层建筑外墙石材干挂，金属或幕墙框架的安装及固定等。第四，抗水型树脂锚固剂除以上特点外，当有水存在时，具有增强快、强度高的特性，避免了水对树脂锚固剂固化速率、抗压强度和锚固力的影响。

1.4 树脂锚固剂的性能影响因素

生产原材料是影响树脂锚固剂性能的主要原因之一。简单来说就是树脂锚固剂的主体成分（树脂胶泥和固化剂）对锚固剂的影响，同时，树脂胶泥与固化剂也是由不同的材料通过特殊工艺融合在一起产生的，因此，树脂锚固剂的生产配料环节是整个生产当中最为重要的一个阶段。

不饱和聚酯树脂作为树脂胶泥最为核心的原材料，它可以在固化剂的作用下，使聚酯分子分解并和固化剂中的分子进行置换，进而实现锚固剂的快速固化，生成不溶水且抗高温的热固性化合物。通过该化学反应产生的固化树脂具有良好的抗压性、可塑性及耐化学腐蚀等优秀性能，因此，在工程建设、煤矿开采、建材制作等多个领域中都得到广泛的使用[6-11]。

加速剂、触变剂等其他微量添加剂作为树脂胶泥辅助材料，可以很大程度上缩短树脂锚固剂固化所需的时间。融合到树脂锚固剂当中的各种添加剂具体作用如下表1：

表1 锚固剂主要添加剂作用表

2 树脂锚固剂生产技术改造

2.1 改造前树脂锚固剂的生产状况

实际上树脂锚固剂的生产环节并不复杂，主要工作就是对树脂胶泥和固化剂进行生产，然后通过人工分装的方式将其分别装置在专用的灌装袋里即可。随着近些年科学技术的不断发展，很多先进的生产技术虽然已经研发出来并投入实际的使用当中，但是由于行业垄断的问题使得我们使用的生产树脂胶泥设备比较落后，大多数的搅拌工具都是使用工地用来搅拌混凝土的罐子来进行锚固剂的搅拌。在进行树脂锚固剂的生产作业时，需要将配比好的原材料装入到小桶中，然后分批次运至高台在倒入搅拌灌中进行搅拌，在所有材料均完全混合之后通过底部的放料阀进行材料收集。

总的来说，树脂锚固剂在改造之前是存在着很多弊端，首先，是锚固剂生产装备的落后问题，在实际生产工作中大部分是人工上料，不但加重了作业任务的重量，而且严重影响锚固剂的生产速度；其次，生产树脂锚固剂时所需要使用的子母袋、固化剂等材料多数单位无法自行生产，使用均需由对外采购，这就造成树脂锚固剂企业处于被动生产工作模式，进而严重的阻碍企业的自身发展；最后，由于近些年我国对于环境保护整治力度增加，使得很多不合规定生产的小型原材料作坊相继倒闭，造成树脂锚固剂生产所需要的原材料价格不断上涨并且供不应求，从而加大了生产企业对原材料采购的困难，影响企业整体销售效率。因此，生产企业想要继续发展下去就必须对树脂锚固剂生产进行技术改造。

2.2 技术改造项目

对进行树脂锚固剂技术进行改造的第一步要从生产设备上开始，通过对企业自身的生产条件进行分析考察，引进适合自身使用的全自动搅拌灌装一体机，或是参考先进的生产技术，对老旧的设备进行全面改造。通常中小型生产企业会采用后者，利用对搅拌罐外部加装螺旋上料机的方式代替人工上料，及解决人工上料费时费力和粉尘飞扬的问题，也解决了生产效率的问题。除此另外，改造还将设备将原有的大功率桨叶进行拆除，取而代之的一个大容量且密封的搅拌灌装机，利用空气压缩机注入压缩空气，为灌装提供动力。

2.3 加紧对子母袋、固化剂生产工艺的研究。

树脂锚固剂生产企业应当将改造的重心放置到对于子母袋、固化剂的制作方面上。生产企业受到固化剂和子母袋生产技术的制约，在很大程度上增加了企业对不必要的资金投入。对此锚固剂生产企业应当积极引进相关的技术人才，多外出参观学习，请行业内专业人士前来指导，进而通过理论与实际的对接，掌握固化剂与子母袋的生产技术，另外，还应引进先进的制袋机，并熟练掌握制袋机的工作原理以及日常的维护保养知识等。生产固化剂需要经过十分复杂的化学反应而且还需要很多原材料才能够制作出来，这就需要企业自身通过聘请专业人才，进行反复试验，进而掌握生产固化剂的要点，实现树脂锚固剂的全流程自主生产，将锚固剂生产企业的利润最大化，进而推动树脂锚固剂生产行业的发展。

2.4 改造后效果

通过对树脂锚固剂进行技术改造之后，无论是生产效率上还是生产质量上都有明显的改变。通过对生产设备进行升级改造，实现搅拌机上料的机器化、自动化，很大程度上减轻工作人员的劳动强度，改善生产作业的环境条件，提高了锚固剂的产品质量。利用封闭式搅拌设备实现灌装材料融合时的封闭运行，以压缩空气为动力的罐装很大程度上提高了罐装效率与质量，实现生产车间的无气味无噪音的工作环境，有利于生产人员的身心健康。通过实现自主生产子母袋、固化剂等工艺，从根本上解决企业被动生产的问题，不再受到原材料的限制，同时降低企业生产的成本。