Секция 200. Каталитический крекинга и ректификация

8 
УДК 66.071.5 
 
МИКРО- И МИНИАППАРАТУРА ХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ:  
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ  
 
Абиев Р.Ш. 
Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет),  
Санкт-Петербург, Россия 
 
Summary 
A  brief overview  of  the  areas of micro  equipment, its  technology  and  design,  ways of  intensifying 
and use for  diagnostic  purposes. We  have  described  the main  physical factors  that  contribute  to the 
intensification of heat and mass transfer processes in  micro equipment 
 
На  сегодняшний  день  можно  с  уверенностью  заявить  о  возникновении  принципиально 
новой  разновидности  оборудования  для  многих  отраслей  промышленности  –  микросистемной 
техники.  Большой  прогресс  достигнут  в  области  электронных  микросистем,  микросенсоров, 
микроприводов  и  микробиотехнических  систем.  Одно  из  бурно  развивающихся  направлений 
микросистемной техники – микрофлюидные системы. 
Согласно  современной  терминологии  [1–3],  флюидное  микроустройство  обеспечивает 
выполнение функций за счет локализации, течения, разделения, хранения микро- и наноколичеств 
жидкости  или  газа,  а  также  их  физико-химических  превращений  под  действием  внешних 
электрических, магнитных, оптических, механических, тепловых и химических воздействий. 
В  соответствии  с  этим  определением  к  микрофлюидной  технике  можно  отнести,  во-
первых,  все  микромасштабные  устройства,  являющиеся  прямыми  аналогами  макромасштабного 
оборудования современных технологий обработки жидких и газообразных веществ, а во-вторых – 
принципиально новые микрофлюидные устройства, не имеющие аналогов в макромире в связи с 
особыми,  специфическими  условиями  протекания  процессов  в  микроразмерных  элементах 
микрофлюидных систем. 
Эти особые условия связаны с качественным скачком при переходе к размерам менее 100 
мкм, когда обрабатываемые среды еще могут рассматриваться как непрерывные континуумы, но 
за  счет  малых  поперечных  размеров  каналов  микрофлюидных  систем  радикальным  образом 
изменяется  соотношение  силовых,  энергетических  и  массовых  потоков.  В  частности,  ослабевает 
роль  массовых  (объемных)  факторов  (гравитационные,  центробежные,  инерционные  силы)  и 
возрастает  роль  поверхностных  сил  (капиллярных,  вязких).  Во  многих  случаях  это  смещение 
баланса  потоков  поддается  управлению  и  может  использоваться  в  целях  многократной 
интенсификации процессов, для создания комбинации технологических условий, не достижимых в 
обычном оборудовании, а также для получения уникальных продуктов и материалов. 
В качестве примера приведем процесс выращивания наночастиц в микрокристаллизаторе 
при  столкновении  микроструек  реагентов  [4]  (технология  производства  частиц  "снизу  вверх"), 
позволяющий получать наночастицы размером менее 100 нм с довольно узким распределением. 
В  последние  два  десятилетия  во  многих  научных  центрах  США,  Канады,  Нидерландов, 
Швеции,  Германии  ведутся  интенсивные  разработки  мини–  и  микротехники  для  химической 
технологии  [5–7].  Наибольший  прогресс  достигнут  главным  образом  в  области  микронасосов, 
микроклапанов, микросмесителей, микротеплообменников, микроэкстракторов и микрореакторов. 
Из  этих  элементов  могут  комплектоваться  микропроизводства  (micro  plants),  аналогичные  по 
структуре  технологическим  участкам  и  цехам,  а  совокупность  связанных  в  технологическую 
схему микропроизводств образует минизавод (mini plant). 
В основу работы мини– и микросмесителей положены следующие физические принципы 
[5]: 
а) для активного перемешивания (использование внешнего источника энергии): 
-
 
ультразвук; 
-
 
акустические колебания; 
-
 
электрокинетическая неустойчивость; 
-
 
периодические пульсации объема; 
-
 
слияние капель, индуцированное электрическим зарядом; 
-
 
пъезоэлектрические колебания мембраны; 
-
 
магнитогидродинамическое действие; 

9 
-
 
микроимпеллеры; 
-
 
использование интегрированных микроклапанов и микронасосов; 
б) для пассивного перемешивания (использование энергии перекачиваемой жидкости): 
-
 
устройства с мультиламельным течением между стержнями; 
-
 
концепция разделения и рекомбинации; 
-
 
хаотическое смешение путем формирования вихрей и поворотов; 
-
 
впрыск компонентов в поток; 
-
 
столкновение струй; 
-
 
специальные методы, например, использование эффекта Коанды. 
Микротеплообменники  способны  передавать  энергию  как  от  одной  жидкой  среды  к 
другой,  так  и  от  электрических  микронагревателей  к  жидкостям  или  газам.  В  первом  случае 
аппарат  представляет  собой  пакет  спрессованных  под  давлением  пластин,  на  одной  из  сторон 
которых  выполняют  продольные  микроканавки  размером  порядка  100 
  100  мкм
2
.  В 
образовавшемся таким образом кубике возникает два пучка каналов, расположенных по углом 90  
друг  к  другу.  Кубик  монтируют  в  обойму  с  соединительными  элементами  типа  Swagelok, 
обеспечивающими герметичное соединение с металлическими трубками. 
Во втором случае в массиве с микроканалами выполнены отверстия для круглых ТЭНов (в 
микроаппарат  можно  установить  до  15  ТЭНов  мощностью  по  1  кВт).  К  техническим 
характеристикам этих теплообменников относится способность практически мгновенно нагревать 
жидкости и газы, высокий коэффициент теплопередачи (для воды 17500 Вт/м
2
 K), низкие потери 
давления (100 мбар при расходе воды 5 л/час). 
Микрореакторы  получают  все  более  широкое  распространение  в  химии,  нефтехимии, 
биотехнологии  [8].  В  области  многофазной  реакционной  техники  применение  так  называемых 
структурированных  реакторов  с  монолитным  катализатором  взамен  традиционных  аппаратов, 
таких  как  реакторы  с  суспендированным  или  неупорядоченно  уложенным  неподвижным 
катализатором,  является  многообещающей  альтернативой  [7,  8].  На  рис.  1  показан  пример 
использования  монолитных  катализаторов  при  проведении  газожидкостных  каталитических 
реакций. 
В  качестве  показателя  эффективности  микрореакторов  приведем  данные  об  удельном 
выходе  продукта  при  прямом  фторировании  толуола  для  микрореактора  с  падающей  пленкой 
(falling-film microreactor, FFMR) ~35000 моль/м
3
ч, микроколонны (micro bubble column, MBC, рис. 
2)  ~120000  моль/м
3
 ч,  и  лабораторной  пузырьковой  колонны  (laboratory  bubble  column,  LBC) 
~20000 моль/м
3
ч [9]. Удельный выход продукта в микрореакторах возрастает на 2–3 порядка! 
алов  в  мини-  и  микроаппаратах.  Благодаря  большому  их  количеству,  а  также  высокой 
скорости  течения  сред  по  производительности  мини-  и  микроаппараты  сопоставимы  с 
традиционным  оборудованием.  В  то  же  время,  по  ряду  показателей  мини-  и  микромасштабное 
оборудование имеет существенные преимущества, которые можно разделить на три группы. 
 
I  Уменьшение  размеров (длина    L~10
1
–10
3
  мм,  поперечный  размер  канала  d~10–10
3
  мкм, 
толщина стенки либо толщина пленки   ~20–50 мкм) ведет к следующим результатам: 
1) высокие коэффициенты теплопередачи (до 20 кВт/м
2
 К); 
2) чрезвычайно малое время пребывания, обусловленное малым объемом аппарата (10
–3
 с и 
менее); 
3)  низкое  гидравлическое  сопротивление,  обусловленное  малой  длиной  каналов  и 
ламинарным режимом течения – снижение энергетических затрат; 
4)  увеличение  удельной  поверхности  (10000–50000  м
2
/м
3
,  в  обычных  –  не  более  1000 
м
2
/м
3
); 
5)  резкое  увеличение  поперечных  градиентов  температуры  и  концентрации  (за  счет 
уменьшения поперечных размеров каналов); 
6) 
интенсификация 
массопереноса 
в 
гетерогенных 
средах 
(циркуляционное 
перемешивание в тейлоровском режиме); 
7) резкое уменьшение габаритов аппаратов, снижение металлоемкости; 
8)  снижение  рисков  при  работе  с  токсичными  и  взрывоопасными  материалами  в  малых 
объемах. 

10 
 
Подчеркнем  еще  раз,  что  приставки  "мини"  и  "микро"  относятся  лишь  к  поперечным 
размерам кан 
II За счет сокращения времени пребывания удается: 
1) повысить селективность реакций и безопасность процесса; 
2) перейти к непрерывному процессу. 
III  За  счет  распараллеливания  потоков  сред  в  мини-  и  микроаппаратах  достигаются 
следующие эффекты: 
1) снимаются проблемы масштабного перехода; 
2) обеспечивается гибкость производства; 
3)  упрощение  исследований  благодаря  легкому  переходу  от  одиночного  микроканала  к 
блоку параллельных микроканалов; 
4) 
возможность 
использования 
модульного 
принципа 
при 
конструировании 
технологических схем. 
На  сегодняшний  день  мини-  и  микроаппараты  могут  серьезно  конкурировать  с  химическим 
оборудованием обычных размеров в следующих областях: 
1) В лабораторных установках – для повышения точности измерений. 
2)  В  производстве  веществ  и  материалов  (в  том  числе  наноматериалов)  достигается  тонкая 
дозировка реагентов, обеспечение быстрого и эффективного перемешивания в малых объемах. 
 
Рис. 1. Пример осуществления газожидкостного каталитического процесса [8]. 
1 – монолит; 2 – теплообменник; 3 – насос; 4 – газожидкостной сепаратор. 
 
 
 
Рис. 2. Схема многоканальной газожидкостной колонны [9]. 

11 
3)  В  мобильных  установках  микрофлюидная  техника  вне  конкуренции  благодаря 
беспрецедентному снижению массогабаритных характеристик. 
4)  В  крупнотоннажной  химии  микрофлюидная  техника  позволяет  радикально  улучшить  ряд 
показателей:  повышение  качества  перемешивания,  эффективности  тепло-  и  массопереноса, 
селективности  реакций  и  их  выхода,  сокращение  продолжительности  процесса.  При  этом  высокая 
производительность достигается как за счет очень больших скоростей сред в мини- и микроканалах (до 
100  м/с  и  даже  более),  так  и  за  счет  большого  количества  параллельных  каналов.  Примечателен  тот 
факт,  что  в  микроканалах  даже  при  столь  высоких  скоростях  жидкости  режим  течения  сохраняется 
ламинарным  (!),  что  обуславливает  очень  низкие  потери  механической  энергии  в  микрофлюидной 
технике. 
Уже  сейчас  в  зарубежной  литературе  сформулированы  конкретные  области  применения,  в 
которых  технико-экономические  показатели  микрофлюидной  техники  оказались  значительно  выше, 
чем в традиционном оборудовании: 
1.
 
быстрое  и  высокоэффективное  перемешивание  взаимно  растворимых  жидкостей  в 
микросмесителях; 
2.
 
микроструктурированные  камеры  переработки  топлива  в  водород  (для  топливных 
элементов и других генераторов энергии); 
3.
 
микроструктурированные каталитические реакторы; 
4.
 
концепция  микро-  и  минизаводов  на  основе  комбинации  устройств  микрофлюидной 
техники  –  компактная,  безопасная,  энерго-  и  ресурсосберегающая  альтернатива  традиционным 
производствам. 
Интенсивно  развиваются  также  системы  управления  микрофлюидной  техникой.  Первое 
направление  связано  с  разработкой  систем  управления  процессом  и  их  автоматизацией,  второе 
направление  разработка встроенных анализаторов, актуаторов и сенсоров. 
Резкий  рост  числа  исследований  и  патентов  в  области  химической  мини-  и  микрофлюидной 
техники  является  серьезным  индикатором,  прогнозирующим  растущий  спрос  на  это 
высокоэффективное и малоэнергоемкое оборудование в самом ближайшем будущем. 
С 2005 г. на кафедре оптимизации химической и биотехнологической аппаратуры совместно с 
институтом  Institut  fuer  Verfahrungs-  und  Umwelttechnik  TU  Dresden  (Германия)  успешно  ведутся 
исследования  гидродинамики,  массопереноса  в  микрореакторах.  В  частности,  теоретически 
обоснованы  некоторые  особенности  тейлоровского  течения,  разработана  лабораторная  установка  для 
исследования  гидродинамики  и  массопереноса  газожидкостных  систем  в  капиллярах.  В  апреле  2011 
года И.В. Лаврецовым защищена кандидатская диссертация. 
В  настоящее  время  на  кафедре  оптимизации  химической  и  биотехнологической  аппаратуры 
СПбГТИ(ТУ)  ведутся  исследования  в  системах  жидкость-жидкость  и  жидкость-газ-жидкость  в 
капиллярах. 
 
Литература 
1.
 
Вернер В.Д. К терминологии в микросистемной технике // Микросистемная техника. 2005. №9. 
С. 6–9. 
2.
 
Вернер В.Д., Иванов А.А., Коломенская Н.Г. и др. Изделия микросистемной техники – основные 
понятия и термины // Нано- и микросистемная техника. 2007. №12. С. 2–5. 
3.
 
Вернер В.Д., Иванов А.А., Коломенская Н.Г. и др. Изделия микросистемной техники – термины 
и  определения,  классификация  и  обозначения  типов  //  Нано-  и  микросистемная  техника.  2008. 
№1. С. 2–5. 
4.
 
Panagiotou  T.,  Fisher  R.J.  From  Nanoparticles  via  Controlled  Crystallization  //  Chem.  Eng.  Progress. 
2008. V. 104, № 10. P. 33–39. 
5.
 
Hessel V., Löwe H., Müller A., Kolb G. Chemical Micro Process Engineering. Processing and Plants. 
Wiley–VCH Verlag: Weinheim, 2005. 651 p. 
6.
 
Kreutzer  M.  T.,  Kapteijn  F.,  Moulijn  J.  A.,  Heiszwolf  J.  J.  Multiphase  monolith  reactors:  Chemical 
reaction  engineering  of  segmented  flow  in  microchannels  //  Chemical  Engineering  Science.  2005.  V. 
60. P. 5895–5916. 
7.
 
Бауэр  T.,  Шуберт  M.,  Ланге  Р.,  Абиев  Р. Ш. Интенсификация  гетерогенно-каталических 
газожидкостных  реакций  в  реакторах  с  многоканальным  монолитным  катализатором//Журн. 
прикл. химии. 2006. Т. 79, № 7. С. 1057–1066. 
8.
 
Structured catalysts and reactors / Eds. Cybulski A. and Moulijn J.A. Boca Raton: CRC Press, Taylor & 
Francis Group, 2006. 
9.
 
Haverkamp  V.,  Hessel  V.,  Löwe  H.  et  al.  Hydrodynamics  and  Mixer-Induced  Bubble  Formation  in 
Micro Bubble Columns with Single and Multiple-Channels // Chem. Eng. Technol. 2006. V. 29. №. 9. 
P. 1015–1026. 

12 
 
ӘОЖ. 636. 082:57.083(574.5). 
 
ТОКСОПЛАЗМАНЫҢ БИОЛОГИЯСЫ МЕН ЭКОЛОГИЯСЫ 
 
Абилдаева Р.А., Сыдыкова А.А., Адибекова М.Б.
 
М.Әуезов атындағы ОҚМУ, Шымкент, Қазақстан 
 
 
Резюме 
В статье приведены данные о изучении способов получения эритроцитарных диагностикумов для 
определения  токсоплазмоза  сельскохозяйственных  животных  путем  постановлени  иммунологических 
реакции. 
 
Summary 
The  data  of  the  studying  of  ways  of  reception  eritrositric  diagnosticums  to  define  incalf  animals 
agricultural animals by way of resolation immunologic reactions are involved. 
 
Токсоплазмоз  кең  тараған,  ол  барлық  географиялық  аймақтарда  кездесетін  ауру. 
Паразитологиялық зерттеулер арқылы токсоплазма паразиті барлық сҥтқоректілер мен қҧстардан 
және  бауырмен  жорғалаушылардан  табылған.  Токсоплазманың  кең  таралуы  оның  жануарлар 
ағзасындағы  барлық  ҧлпалар  мен  жасушаларында  кездесіп,  ӛмір  сҥре  алуында.  Токсоплазманы 
зерттеу,  оның  мал  шаруашылығына  орасан  зор  экономикалық  зиян  келтіретінің  анықтады. 
Ҧлыбританияда жылына мал тӛлдеу кезінде 250.000 қозы токсоплазиоз ауруының салдарынан кем 
алынады екен   Норвегияда қозының 80% ӛлімі токсоплазмоз салдарынан болады екен.   
Кӛрсетілген  ғылыми  зерттеулер  нәтижесі  токсоплазмозды  зардапты  аурулар  қатарына 
жататындығын, оны кеңінен және терең зерттеу керек екенін кӛрсетеді. 
Токсоплазмоз қоздырушысы алғаш рет 1908 жылы Тунисте гонди деген кеміргіштен және 
Бразилияда  қояннан,  (1908  ж.)  табылған.  Француз  ғалымдары  оның  доға  сияқты  пішініне 
байланысты (грекше: токсо-доға, плазма-дене) және алғашқы иесінің атымен Токсоплазма гонди 
деп атаған.  
Кейін  токсоплазма  Кавказда  жас  баланың  және  иттің  қанынан  (А.И.Федорович,  1916), 
Қазақстанда  сарышҧнақтан  (Д.Н.Засухин,  Н.А.Гайский,  1930),  Тҥркменстанда  егеуқҧйрықтан 
(Г.Я.Змеев,  1938)  табылған.  Қазақстанда  токсоплазмозды  зерттеу  академик  И.Г.Галузоның 
басқаруымен  1957  жылдан  бері  жҥргізіліп  келеді.  Қазіргі  кезде  токсоплазманың  жыныссыз 
кӛбеюімен  қатар  жынысты  кӛбею  жолы  анықталды.  Жыныссыз  кӛбею  кезінде  токсоплазманың; 
трофозоит  (эндозоит,  тохизоит),  мерозоит,  псевдоцист,  цист,  цистозоит  және  ооцист  формалары 
кездеседі. 
Трофозоиттар  жарық  және  электронды  микроскоптар  арқылы  тыңғылықты  зерттелген. 
(Засухин  Васина,  1962;  Акиншина,  Быковский,  1964;  Галузо  т.б.  1968,  1972,  1974;  Федосеенко, 
1971 т.б.) 
Токсоплазма эндозоит жарты айға ҧқсаған, доға тәрізді пішіні бар, ӛлшемі 4-7х1,5-2 мкм 
болып  келеді.  Эндозоиттың  алдыңғы  жағы  арт  жағынан  ҥшкірлеу  болып,  ядросы  артқы  жағына 
орналасқан. Эндозоитты метилен бояуымен бояғанды цитоплазмасы кӛкшіл-сҧр, ал ядросы қызыл 
кҥлгін тҥске боялады. 
Цистозоиттар  ҧзынша,  сопақ  болып  келеді.  Цитоплазмасында  кӛптеген  вакуольдар  мен 
қосындылары болады.  
Псевдоциттар паразит иесінің жасушаларында ӛсіп кӛбейген токсоплазма жиынтығы. Олар 
иесінің жасуша қабығымен қоршалып тҧрады.  
Цист  паразиттер  иесінің  қорғаныш  әрекетінің  әсерінен  жинақталып,  сырты  қалың 
қабықпен қапталған тҥрі болып саналады. Оның  диаметрі 50-70 мкм кейде 100-200 мкм болады. 
Олардың сыртқы қабығының, псевдоциттерден айырмашылығы паразиттердің ӛздері қҧрайды. 
Ооцистердің  диаметрі  9-11  мкм.  Олардың  формасы  домалақ  болып  келеді,  ішінде  екі 
спороцист  кездеседі.  Әрбір  спороцисттерде  тӛрттен  спорозоидтар  болады.  Ооцисттер  мен 
спороцисттер  екі  қабат  қалың  қабықпен  қоршалған.  Қазіргі  кезде  токсоплазма  паразиттерінің 
барлық  формаларының  ультра  қҧрылымдары  зерттелген.  Эндозоит,  цистозоит  және  мерозоит 
формаларының сыртын пеликула қабығы қоршап тҧрады. 
Пелликула сыртқы және екі ішкі мембранадан қҧралған (Т.В.Бейер, 1989 т.б.). 

13 
Пелликуланың  сыртқы  мембранасы,  жасушалардың  плазмалық  мембранасының  қызметін 
атқарады.  Ол  сыртқы  ортадан  паразит  ішіне  керекті  органикалық  заттарды  кіргізіп,  жасушаның 
синтездеп  шығарған  заттары  мен  зат  алмасу  қалдықтарын  сыртқа  шығарып  отырады. 
Плазмалемма  негізінен  екі  органикалық  заттардың  молекулаларынан  қҧралған.  Олар 
фосфолопиттер мен ақуыз молекулалары. Фосфолипиттер молекуласы екі қатар болып орналасса, 
ақуыз  молекулалары  олардың  арасына,  ішіне  орналасқан.  Сондықтан  плазмалема  суға  ерімейді 
және  суға  еритін  заттарды  ӛткізбейді.  Олар  белгілі  бір  ақуыз  молекулаларынан  қҧралған 
тҥтікшелер арқылы ӛте алады. Ішкі мембрана токсоплазманың алдыңғы және артқы полюстерінде 
қалыңдап,  поляр  шеңберлерін  қҧрайды.  Поляр  шеңберлерін  субпелликула  тҥтікшелері 
жалғастырып  тҧрады.  Акиншина  Г.Т.  (1977)  субпелликула  тҥтікшелері  паразиттің  қозғалуына, 
иесінің жасушаларына енуіне қажет деп тҥсіндіреді. 
Пеликула  паразиттің  алдыңғы  жағында  ядро  тҧсынан  ішке  еніп,  микропора  тҥзеді. 
Микропораның  қызметі  кӛпке  дейін  тҥсініксіз  болып  келген.  Е.М.Хейсин  мен  Е.С.Снигиревская 
оны  жасуша  ауызы  деп  тапты.  Осы  жерден  енген  қоректік  заттар  цитоплазма  ішіндегі 
вакуольдарға еніп қорытылады. Микропораның ені 60-200 нм, тереңдігі 50-350 нм болып келеді. 
Кӛп уақытқа дейін токсоплазманың кӛбеюі тек екіге бӛліну (бинарлы) арқылы жҥреді деп 
есептелген. 1958 жылы олардың іштен бҥршіктенуі соның арқасында аналық жасушаның ішінде 
екі жас паразит пайда болатыны анықталды. Мҧндай кӛбею тҥрін эндодиогениялық деп атайды. 
Қазіргі кезде эндодиогениялық кӛбеюден басқа іштен кӛптеп бҥршіктену де байқалды. Ол 
эндополигениялық кӛбею деп аталады. 
Токсоплазма, негізгі иесі мысық және мысық тҧқымдастар ішінде шизогония, гаметогония, 
ал сыртқы ортада спорогония жолымен кӛбейеді. Мысық, токсоплазманы тасымалдаушы жемтігін 
жегенде,  ондағы  цист  формасы асқазан ферменттерімен  еріп,  одан  цистозоиттар  бӛлініп шығып, 
ішек  қатпарларына  жабысады.  Олар  эпителий  жасушаларына  еніп,  онда  кӛбейіп  бӛліну 
нәтижесінде  ӛсіп  ӛнеді.  Эпителий  жасушасын  мекендеген  цистозоиттер  ҥлкейіп  кӛптеген 
ядроларға  бӛлініп,  олардың  айналасына  цитоплазма  пайда  болады.  Осының  нәтижесінде  оның 
орталық бӛлігінде розетка тәрізді қҧрама зат қалыптасады. Бҧл жаңа қҧрама затты мерозоит деп 
атайды. 
Инвазияланған  эпителий  жасушалары  бҥлінеді,  ал  бҥлініп  шыққан  мерозоиттар  басқа 
эпителий  жасушаларына  енеді.  Мҧндай  шизогоний  процессі  бірнеше  рет  қайталанып,  кейін  ол 
жыныстық  кӛбею  сатысы  гамегогонияға  ауысады.  Мҧнда  мерозоиттың  орнына  жыныстық 
жағынан  ерекше  денешік  пайда  болады.  Олардың  цитоплазмасы  аз,  кішкене  микрогаметоциттер 
бӛлінуі арқылы аталық жыныс жасушасы микрогаметалар қҧрайды. Ал макрогаметоцит бӛлінбей 
цитоплазмасын  ҥлкейту  арқылы  макрогаметаға  айналады.  Микрогаметалар  талшықтары  арқылы 
қозғалысқа тҥсіп, макрогаметаға жанасып, ішіне енеді. Ҧрықтану нәтижесінде олардың ядролары 
қосылып,  екі  қабатты  қабықпен  қапталған  зигота  пайда  болады,  мҧны  ооцист  деп  атайды. 
Ооцисттер  эпителий  жасушаларынан  бӛлініп  шығып  ішек  ішіне  тҥседі  де,  одан  нәжіс  арқылы 
сыртқа шығарылады. Ооцисттің пайда болуының токсоплазманың келесі даму сатысы спорогония 
басталады. Ооцистің ішінде тҥйірлі цитоплазма бар, ол алғаш бытыраңқы орналасады да, кейінен 
бір  жерге  жиналады.  Токсоплазманың  спорогония  сатысында  ооцист  цитоплазмасы  екі 
споробластаға  бӛлініп,  қабықпен  кӛмкеріледі.  Оны  спороцист  деп  атайды.  Онан  кейін 
спороцисттердің  әрқайсысында  тӛрттен  спорозоит  пайда  болады.  ӛсіп  жетілудің  осындай 
сатысына  жеткен  ооцист  жҧқпалы  дәрежеге  жетеді.  Шизогония  процесі  дамуының  нәтижесінде 
ҧрықтың  бірнеше  ҧрпағы  пайда  болып,  олар  бірінен  соң  бірі  кӛбейіп,  паразиттің  бірнеше  мың 
мерозоит  ҧрпақтарын  береді.  Олардан  кейінгі  сатыларда  гаметалар,  зиготалар  және  ооцистер 
пайда болады. Осы ооцистер пайда болуы, токсоплазманың шӛпқоректі жануарлар арасында кең 
таралуын  тҥсіндіріп  берді.  Ооцистер  мысықтар  нәжісінде  орасан  зор  мӛлшерде  кездеседі  екен. 
Мысалы  мысықтың  20г.  нәжісінде  20млн.-нан  астам  ооцист  болады.  Адамдарға  да  токсоплазма 
негізінен осы ооцистер арқылы жҧғады. Дегенмен шикі пісірілген еттегі цист жолымен жҧғуының 
да маңызы ҥлкен.  
Токсоплазма  паразиті  табиғатта  тағы  аңдар  мен  ҥй  жануарлары  және  адамдарда  кең 
таралған. Токсоплазмаға бейімділігіне қарай жануарлар бірнеше топқа бӛлінеді.  
Бірінші топқа токсоплазмаға сезімтал жануарлар. Бҧл жануарлар ағзасына енген паразиттің 
ӛсіп ӛнуіне және кӛбеюіне жағдай жасап, дамытады. Соның барысында ӛздері аса жіті немесе жіті 
токсоплазмозбен ауырады.  
Екінші  топ  токсоплазмаға  тӛзімді  жануарлар.  Бҧл  топ  жануарларында,  токсоплазмоз 
созылмалы тҥрде ӛтіп, паразит тек цист тҥрінде сақталады.  

14 
Ҥшінші топ, жыртқыштар, токсоплазмозбен ауырып, әлсіреген немесе ӛлген жануарларды 
жемтік  ету  арқылы  және  токсоплазманы  тасымалдаушыларды  ҧстап  жеу  арқылы  денесінде 
паразиттерді жинақтайды.  
Бҧл  сақтық  шаралардың  негізі  токсоплазма  экологиясы  мен  токсоплазмоз 
эпизоотологиясын сезімталдығы жоғары, пайдалануға тиімді жаңадан енгізілген иммунологиялық 
әдістерді  қолдану  арқылы  дер  кезінде  кең  кӛлемде  зерттеп  отыруға  баса  назар  аудару  болып 
саналады.  Сонда  ғана  шаруашылықтарда  бҧл  ауруды  біржолата  жоюға,  сӛйтіп  мал 
шаруашылығынан алынатын ӛнімді барынша молайтуға жағдай жасалынады. 
 
Әдебиеттер 
1.
 
Акиншина Г.Т., Засухин Д.Н. Возбудитель токсоплазмоза. //В кн.: Проблема токсоплазмоза. 
–М., Медицина, 1980. –С. 5-24. 
2.
 
Бабаев  М.Б.  Динамика  белков  сыворотки  крови  при  экспериментальном  безноитиозе 
крупного рогатого скота. // Материал научн. конф. молодых ученых.  –Алма-Ата, 1972. –С. 
657-658.  
3.
 
Бабаев  М.Б.  К  некоторым  вопросам  иммунобиологической  диагностики  безноитиоза 
крупного рогатого скота. // КазНИТИ. –Алма-Ата, 1973.  
4.
 
Грачева  Л.И.,  Савина  М.А.,  Чумак  Л.Г.,  Градковская  Н.В.  Лабораторная  диагностика 
диагностика  токсоплазмоза.  //В  кн.:  «Проблема  токсоплазмоза».-  М.,  Медицина,  1980.  -С. 
153-198. 
5.
 
Грачева  Л.И.,  Морозов  Б.В.  Градковская  Е.В.  и  др.  Современные  методы  серологической 
диагностики токсоплазмоза // Ж.микробиол. -1987. №5.- С. 58-61. 
6.
 
Мельников  В.Д.  Влияние  токсоплазменной  инфекции  на  беременость  //  Современное 
состояние проблемы токсоплазмоза. –Новосибирск, 1988. –С.37-38. 
7.
 
Методы исследований в иммунологии (Под ред. И.Лефковится, Б.Перниса). –М., Мир, 1981. 
 
 
ӘОЖ 530.1 (075.8) 
 
ГАЗ КОМПОНЕНТІНІҢ СҰЙЫҚҚА ДИФФУЗИЯСЫНЫҢ КӚПІРШІК ЛҤПІЛІНЕ ЖӘНЕ 
ОНЫҢ ЖЫЛДАМДЫҒЫНА ӘСЕРІ 
 
Айтбаев Е., Аширбаев Х.А. 
М.Әуезов атындағы ОҚМУ, Шымкент, Қазақстан 
 
Резюме 
В  данной  статье  рассмотрено  движение  пульсирующего  более  крупного  пузырька  с  учетом 
диффузии некоторых компонентов газа в жидкость. Показано, что диффузия газа из пузырька в жидкость 
способствует возрастанию частоты пульсаций, это в свою очередь приводит к усилению интенсивности 
диффузии. 
 
Summary 
The motion of a pulsating larger bubble with a view of some components of the diffusion of gaz into a liquid 
is  considered  in  this  article.  It  is  shown  that  the  diffusion  of  the  gas  bubble  in  a  liquid  helps  to  increase  the 
frequency of pulsations, which in turn leads to increased intensity of diffusion. 
 
Сҧйық ішінде газ кӛпіршігі қозғалған кезде кейбір газ компонентінің сҧйыққа диффузиясы 
қоса  жҥреді.  Сондықтан,  сҧйық  ішінде  кӛптеріліп  бара  жатқан  кӛпіршік  лҥпіліне  диффузияның 
әсерін  зерттеу  ғылыми  және  техникалық  қызығушылық  танытады.  Ӛлшемі  едәуір  газ  кӛпіршігі 
сҧйық  ішінде  қозғалған  кезде  тҧтқырлық  кедергі  кҥші  мәнді  рӛл  атқармайды,  мҧнымен  бірге 
есепті жеңілдету ҥшін, сфералық кӛпіршік лҥпіліне [1] синусоидалық заң берейік, яғни:  
 
t
A
R
R
R
r
sin
0
0
   
 
 
 
 
 
 
(1) 
 
Мҧндағы 
A
-лҥпілдеу амплитудасы, 
0
R
-кӛпіршіктің тепе-теңдік кҥйдегі радиусы.  
Осындай  сипаттамасы  бар  кӛпіршік,  сондай  заңдылықпен  әсер  ететін  кҥштің  әсерінен 
сҧйық ішінде кӛтеріледі. 

15 
 
g
r
t
F
C
3
3
4
 
            
 
 
 
 
   (2) 
 
Бҧл кҥшке қарсы кҥштер: 
ауырлық кҥші      
 
   
 
;
3
4
3
0
g
R
F
r
g
                
 
 
 
 
 
   (3) 
 
кӛпіршіктің ҥдемелі қозғалысына кедергі кҥш  
 
dt
dW
R
K
t
F
c
n
c
0
3
2
,           
 
 
 
 
   (4) 
 
Мҧндағы 
n
K
-пішін коэффиценті, ол кӛпіршіктің сфералық пішінінен ауытқуын ескереді. 
Егер тҧтқырлық кҥшін ескермесек, онда ірі копіршіктің қозғалыс теңдеуі былай жазылады: 
 
t
F
F
t
F
dt
dW
m
c
g
k
.   
 
 
 
 
   (5) 
 
Бҧл  теңдеуге  кҥштердің  сәйкес  ӛрнектерін  орындарына  қойып,  кейбір  тҥрлендірулер 
жҥргізсек, мына теңдеуді аламыз: 
g
R
r
g
dt
dW
K
r
c
k
c
n
r
3
0
5
.
0
,  
 
 
 
   (6) 
 
тҥрлендіру кезінде кӛпіршіктің массасы  
Г
R
m
3
0
3
4
 - екендігі ескерілген. 
(1)-теңдеуді   
0
/ R
r
  дәрежиесі бойынша қатарға жіктеп, аламыз: 
 
t
R
A
t
R
A
t
R
A
R
r
3
3
0
3
2
2
0
2
0
3
0
sin
sin
3
sin
3
1
.  
 
   (7) 
 
(7)-теңдеуді (6)-теңдеуге қойып, алынған дифференциалдық теңдеуді интегралдасақ:  
 
C
t
R
g
A
t
R
g
A
t
g
R
A
R
A
gt
R
A
W
K
c
c
c
c
r
c
к
ж
к
r
cos
3
2
sin
4
3
cos
3
2
3
5
.
0
3
0
3
2
0
2
3
0
3
0
2
0
2
  
   (8) 
 
Интегралдау  тҧрақтысын  кӛпіршіктің  бастапқы  жағдайы  бойынша  анықтаймыз,  яғни   
0
t
   кезінде   
0
k
W
,  сонда  
 
g
R
A
R
A
C
c
3
0
3
0
3
2
3
.  
 
 
 
 
 
   (9) 
 
(9)-ды  ескере  отырып,  (8)-теңдеуден   
    жиіліктен  лҥпілдеп  кӛтеріліп  бара  жатқан  газ 
кӛпіршігінің жылдамдығының ӛрнегін аламыз.  
 

16 
t
K
R
g
A
t
K
R
g
A
t
K
g
R
A
R
A
t
K
g
R
A
K
g
R
A
R
A
W
c
п
r
c
c
п
r
c
c
п
r
c
c
п
r
c
r
c
c
п
r
c
k
3
3
0
3
2
0
2
3
0
3
0
2
0
2
3
0
3
0
cos
5
.
0
3
2
sin
5
.
0
4
3
cos
5
.
0
3
5
.
0
2
3
5
.
0
3
2
3
           
(10) 
 
Бҧл теңдеуден лҥпілдеп сҧйық ішінде кӛтеріліп бара жатқан кӛпіршіктің жылдамдығы екі 
қосындыдан  тҧратынын  кӛреміз:  бірінші  қосынды  уақытқа  тәуелсіз  тҧрақты,  ал  екінші  қосынды 
айнымалы.  Айнымалы  қосынды  ӛз  кезінде  уақыт  бойынша  сызықты  мҥшеден  және  синус  пен 
косинус  заңы  бойынша  ӛзгеретін  мҥшелерден  тҧрады,  ал  лҥпілдеу  жиілігі  қалқып  шығу 
жылдамдығына бір мәнді әсер етпейді. 
Енді газ кейбір компонентінің кӛпіршіктен сҧйық ішіне диффузиялану ҥрдісіндегі мҥмкін 
болатын кӛпіршік лҥпілінің жиілігінің ӛзгеруін қарастырайық [2]. 
Бҧл  есепті  жеңілдету  ҥшін  мынадай  деп  ҧйғарайық:  кӛпіршік  ішіндегі  газ  тек  диффузия 
ҥрдісіне қатысатын компоненттен ғана тҧрады; оның концентрациясының порциялдық қысыммен 
тәуелділігі  Генри  заңымен  сипатталады;  кӛпіршік  алғаш  кӛтеріліп  келе  жатқанда,  оның 
жылдамдығы ҥлкен болмағандықтан, кӛпіршік тӛңірегіндегі сҧйық қозғалысы потенциалды.  
Потенциалды ағыс ҥшін, жаза аламыз: 
 
t
R
r
R
R
2
.    
 
 
 
 
 
 (11) 
 
Бҧл ӛрнекті есекере отырып, Логранж-Коши интегралын пайдалансақ [3], кӛпіршік бетінің 
лҥпілінің мына келесі дифференциалдық теңдеуін аламыз: 
 
0
1
0
1
2
2
2
0
2
4
R
gh
P
P
R
R
P
gh
P
t
R
t
R
R
c
c
атм
c
c
атм
c
c
  
 
 (12) 
 
Таза  диффузия  және  жылу  ӛткізгіштіктің  теңдеулері бір  пішінде жазылатыны  белгілі  [4]. 
Осыдан шыға отырып, диффузия теңдеуінің шешімін жаза аламыз:  
 
Dt
r
Dt
m
t
r
C
r
k
4
exp
8
,
2
2
3
,     
 
 
 
 (13) 
 
Шекаралық және бастапқы шарттарды қабылданған жеңілдетулерге сәйкес ескерсек, (13)-
теңдеудің шешімін мына тҥрдегі Абельдің интегралдық теңдеуіне келтіруге болады:  
 
t
d
R
dt
dP
D
TR
R
M
t
r
C
C
i
3
0
1
0
0
*
0
3
,
,     
 
 (14) 
 
мҧндағы  белгілеулер:   
0
0
t
C
    уақыт  мезетіндегі  кӛпіршіктегі  газ  концентрациясы,  
t
r
C ,
 -радиус координатағы және уақытқа тәуелді функция, 
M
-газдың молярлық массасы, 
*
R
-
газ тҧрақтысы, 
T
-абсолюттік температура,   -газ концентрациясының релаксация уақыты.  
Егер   
t
r
C ,
    функциясын  белгілі  десек,  онда  (14)  интегралдық  теңдеуді  мына  тҥрде 
беруге болады: 
 

17 
d
t
t
r
C
C
D
M
TR
R
R
P
R
P
t
i
i
0
0
2
0
*
3
0
0
3
0
,
3
.    
 
 
 (15) 
 
Концентрацияның тепе-теңдігі, лезде болады деп ҧйғарып, интеграл астындағы 
t
r
C ,
-ны  
t
R
C
,
0
-ға ауыстырса, онда Генри заңына сәйкес 
i
P
0
-ге байланысты шаманыесептеуге болады: 
 
Dt
R
C
C
MR
T
GR
R
R
P
P
i
i
0
,
3
1
0
0
0
0
0
*
.      
 
 (16) 
 
Бҧл ішкі қысымның мәнін (12) қойып, аламыз: 
 
Dt
R
C
C
MR
T
GR
R
Dt
R
C
C
MR
T
GR
R
R
gh
R
P
t
R
R
t
R
c
ж
c
c
c
atm
c
c
0
,
0
,
4
3
3
4
0
0
2
0
*
0
0
3
0
*
3
0
2
0
2
0
2
0
2
2
                   (17) 
 
(17) теңдеу мына шешімді береді  
 
*
0
0
3
0
*
3
0
2
0
2
0
*
0
0
2
0
*
3
*
0
0
3
0
*
4
0
2
2
3
0
2
0
0
2
2
0
0
,
4
3
3
,
,
4
4
3
3
sin
2
exp
Dt
t
R
C
C
MR
T
GR
R
R
gh
R
P
Dt
t
R
C
C
MR
T
GR
t
Dt
t
R
C
C
MR
T
GR
R
R
R
gh
R
P
t
R
A
R
c
c
c
c
атм
c
c
c
c
c
c
ж
атм
c
c
            (18) 
 
Газдың сҧйықтыққа диффузиясын ескергендегі кӛпіршіктің лҥпілінің ӛзіндік жиілігі мына 
тҥрде болады: 
 
2
1
*
0
0
3
0
*
4
0
2
2
3
0
2
0
0
2
0
,
4
4
3
3
2
1
Dt
t
R
C
C
MR
T
GR
R
R
R
gh
R
P
f
c
c
c
c
c
ж
атм
 
 
 
 (19) 
 

18 
Сонымен,  біріншіден  кӛпіршік  лҥпілінің  жиілігі  оның  сҧйық  ішіндегі  кӛтерілу 
жылдамдығына бір мәнді әсер етпейді, екіншіден кӛпіршіктен сҧйыққа газ диффузиясы кӛпіршік 
лҥпілінің жиілігінің артуына мҥмкіндік жасайды. 
 
Әдебиеттер  
1.
 
Айтбаев  Е.  К  неустановившемуся  движению  пузырька  в  жидкости  под  действием 
переменной силы // Актуальные проблемы науки, технологии, производства и образования / 
Тр. Международной научно-технической конференции. – Шымкент, 1993. – т.г. – с. 360-361. 
2.
 
Айтбаев  Е,  Балабекова  М.О.  Массаотдача  пульсирующего  пузырька  к  жидкости  //  Сб. 
Научных  трудов  «Проблемы  естественно-технических  наук  на  современном  этапе».  – 
Бишкек, 2002. – с. 254-258. 
3.
 
Балабекова М.О., Айтбаев Е. Свободная пульсация газового пузырька в жидкости // Материалы 
международной  научно-практической  конференции  «Валихановские  чтения  –  6»,  посвяшенной 
10-летию Независимости Республики Казахстан. – Кокшетау, 2001. – т.-х-с.121-124. 
4.
 
Ландау  Л.Д.,  Лифшиц  Е.М.  Теоретическая  физика.  Учебное  пособие.  В  10-т.  т.VI. 
Гидродинамика. – М.: Наука, 1988-736 с. 
 
 
УДК 665.664.2 
 
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СЕРЫ ТЕНГИЗСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ НА 
СВОЙСТВА ЭЛАСТОМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ 
 
Айтбенбетов А.Б., Степанов С.Г., Тасанбаева Н.Е., Сакибаева С.А. 
ЮКГУ им. М.Ауезова, Шымкент, Казахстан 
 
Түйін 
Бұл  ғылымдық  жұмыста  Тенгиз  мұнайының  күкіртін  резиналық  заттардың  қоспасына 
вулканизаттық агент ретінде қосу туралы сипатталған. Бұл зерттеуде эталондық резина мен зерттеуге 
даярлы резиналардың технологиялық сипаттамаларының ерекшелігі кӛрсетілген.  
 
Summary 
The  article  investigates  the  process  of  the  rubber  compounds  preparation  with  the use  of  Tengiz  oil  field`s 
sulfur  as  vulcanizing  agent.  The  investigation  compares  physical  properties  of  standard  rubber  and  investigated 
rubber. 
 
Тенгиз  (каз.  Теңіз)  —  нефтегазовое  месторождение  в  Атырауской  области  Казахстана,  в 
160  км  к  юго-востоку  от  г.  Атырау.  Относится  к  Прикаспийской  нефтегазоносной  провинции. 
Открыто  в  1979  году.    6 апреля  1991  года  в  эксплуатацию  был  введен  нефтегазовый комплекс  - 
Тенгизский нефтегазоперерабатывающий завод и промысел, что положило начало промышленной 
добычи  на  данном  месторождении.  Залежи  углеводородов  расположены  на  глубине  3,8—5,4 км. 
Залежь  массивная,  рифогенного  строения.  Нефтеносность  связана  с  отложениями  средне-
нижнекаменноугольного  и  девонского  возрастов.  Коэффициент  нефтенасыщенности  0,82. 
Начальный  газовый  фактор  487  мэ/мэ,  начальный  дебит  нефти  500  м³/сут  при  10  мм  штуцере. 
Начальное пластовое давление 84,24 МПа, температура 105°С. Плотность нефти 789 кг/м
3
. Нефть 
сернистая  0,7%,  парафинистая  3,69%,  малосмолистая  1,14%,  содержит  0,13%  асфальтенов. 
Извлекаемые  запасы  месторождения  оцениваются  от  750  млн.  до  1  млрд.  125  млн.  тонн  нефти. 
Прогнозируемый  объем  геологических  запасов  составляет  3  млрд.  133  млн.  тонн  нефти.  Запасы 
попутного газа оцениваются в 1,8 трлн. м³. В 1993 г. Правительство Казахстана учредило ТОО СП 
«Тенгизшевройл»  совместно  компанией  «Chevron»  для  разработки  нефтяного  месторождения 
Тенгиз.  Сегодня  партнерами  являются  уже  четыре  компании:  АО  НК  «Казмунайгаз»  (20%), 
«Chevron  Overseas»  (50%),  «Exxon  Mobil»(25%)  и  «Лукойл»(5%).  Изначально  доля  Казахстана 
составляла  60%.  Затем  25%  были  проданы  Chevron  Overseas,  а  15%  Exxon  Mobil,  доля  Лукойла 
осталась без изменений. Соотвественно, в распоряжении Казахстана осталась 20% доля - передана 
в  управление  Казмунайгазу.  Тенгиз  занимает  2  место  по  запасам  нефти  в  Казахстане  (после 
Кашаганского месторождения). Добыча нефти на Тенгизе в 2010 году составила 26 млн. тонн. В 
2010 году ТОО "Тенгизшевройл" (ТШО) реализовало 3,6 млн. тонн серы, что составило 154% от 
годового объема производства этого побочного продукта нефтедобычи. Всего за 2010 год объем 

19 
производства серы составил 2,4 млн. тонн. Благодаря принятой программе по сокращению запасов 
этого  продукта  на  серных  картах  Тенгиза,  продано  серы  было  на  1,2  млн.  тонн  больше,  чем 
произведено. В результате на 1 января 2011 года общие запасы серы на Тенгизе сократились до 5,6 
млн. тонн [1]. 
 
Сера  является  агентом  вулканизации  для  большинства  резиновых  изделий,  в  том  числе 
шин. К ее качеству и химическому составу предъявляются особые требования, которым в первую 
очередь  относятся  высокая  степень  чистоты  продукта  (минимальное  содержание  вредных 
примесей-металлов  переменной  валентности)  и  высокая  степень  дисперсности.  Эти 
характеристики определяют вулканизационную активность серы, ее распределяемость в каучуке, 
технологические и технические свойства резиновых смесей и резин. В шинной промышленности 
применяется  молотая  природная  сера,  получаемая  из  самородных  серных  руд.  По  свойствам  и 
качеству  она  удовлетворяет  требованиям,  характеризуется  высокой  степенью  дисперсности  и 
минимальным  содержаниям  меди,  марганца,  железа:  массовая  доля  для  серы  –  ниже  99,90%. 
Продукт  соответствует  лучшим  зарубежным  образцам  серы,  применяемой  в  производстве  шин. 
Необходимое количество серы в значительной мере зависит от рецептуры смеси. Как правило, с 
увеличением  ее  содержания  при  одинаковом  в  остальном  составе  смеси  степень  вулканизации 
возрастает  до  определенного  оптимума.  При  дальнейшем  увеличении  дозировки  серы  твердость 
непрерывно  возрастает,  однако  общие  технологические  свойства  ухудшаются.  В  результате 
чрезмерной  сшивки  под  влиянием  серы  (излишнее  количество  серы)  прочность  на  разрыв  снова 
понижается,  относительное  удлинение  продолжает  уменьшаться,  эластические  свойства 
ухудшаются,  и  вулканизат  приобретает  свойства  материала,  напоминающего  кожу 
(промежуточная  область  между  резиной  и  эбонитом);  одновременно  и  поведение  при  старении 
становится неудовлетворительным. Число атомов, необходимое для создания поперечных связей, 
в  значительной  степени  зависит  от  природы  и  количества  ускорителей  вулканизации,  а  также 
других  ингредиентов  смеси,  оказывающих  активирующее  или  замедляющее  влияние.  Поэтому, 
очевидно, нельзя установить общую оптимальную дозировку серы; практически она не одинакова 
для различных смесей. 
В обеспечении эксплуатационных свойств шин и РТИ резины играют существенную роль. 
Разработка  рецептуры  резин  для  различных  изделий  основывается  на  результатах  работы  в 
области  механики  изделий  и  резин,  физикохимии наполненных резин,  материаловедения.  Кроме 
того,  разработка  рецептуры  для  различного  назначения  должна  проводиться  на  основе  анализа 
режима  и  условий  нагружения  резины  и  требований  к  изделиям.  Главная  задача  при  разработке 
рецептуры  резин  состоит  в  отыскании  оптимального  баланса  между  физико-механическими 
свойствами резины, обеспечивающими поставленные требования, технологическими свойствами, 
удовлетворяющими  условиям  действующего  производственного  процесса  и  экономической 
эффективностью.  При  этом  следует  стремиться  к  максимальной  унификации  резин.  Резиновые 
смеси  представляют  собой  сложные  многокомпонентные  системы.  В  состав  резиновых  смесей 
входят  10-15  различных  ингредиентов,  от  природы  и  содержания  которых  во  многом  зависят 
свойства  смесей.  Поэтому  одной  из  основных  задач  при  разработке  рецептуры  смесей  является 
определение  оптимальных  количеств  этих  ингредиентов.  Для  того  чтобы  разработать  рецепт, 
отвечающий  заданным  техническим  требованиям,  составляют  несколько  опытных  рецептов  для 
данной  смеси.  По  ним  изготавливают  резиновые  смеси  на  вальцах.  Затем  проверяют 
технологические свойства этих смесей. Заготовки резиновых смесей вулканизуют в процессе. Из 
полученных  пластин  вырубают  образцы  и  выборочно  определяют  показатели  физико-
механических  свойств:  прочность  при  растяжении,  относительное  и  остаточное  удлинение  и 
другие в зависимости от назначения шины, значения и характера напряжений, испытываемых ею 
при эксплуатации. Рецепты резиновых смесей разрабатываются отдельно для протектора, каркаса, 
брекера и других частей покрышки, поскольку покрышка относится к толстостенным изделиям и 
на вулканизацию отдельных ее частей затрагивается различное время. Эти рецепты отрабатывают 
в  производственных  условиях  с  проверкой  показателей  смеси  и  ее  поведения  на  всех  стадиях 
производства:  при  приготовлении  и  обработке,  выпуске  и  сборке  деталей  и  изделий,  при 
вулканизации [2]. 
Для снижения стоимости резиновой смеси в работе заменен вулканизующий агент – сера 
техническая  на  серу  Тенгизскую.  Физико-химические  свойства  Тенгизской  серы    приведены  в 
таблице 1 [3]. 
 
 

20 
Таблица 1 
Физико-химические свойства Тенгизской серы  
 
Наименование показателей 
Тенгизская сера 
Внешний вид 
Твердое 
непрозрачное 
вещество 
от 
желтого до коричневого цвета 
Температура закипания 
445
0
С 
Температура плавления 
115
0
С 
Растворимость 
Не растворяется в воде 
Удельная плотность 
2,08 
Массовая доля золы, % 
0,03 
Массовая  доля  кислот  в  перерасчете  на  серную 
кислоту, % 
0,002 
Массовая доля органических веществ, % 
0,08 
Массовая доля мышьяка, % 
0,003 
 
В  качестве  объекта  исследований  была  выбрана  протекторная  резиновая смесь  на  основе 
каучука  СКМС-30  АРКМ-15.  Протекторные  резины  характеризуются  высокой  прочностью  при 
растяжении,  сопротивлением  раздиру  и  истиранию,  стойкостью  к  атмосферным  воздействиям. 
Повышение  износостойкости  протектора  достигается  за  счет  использования  каучука  СКМС  в 
сочетании  с  активным  техническим  углеродом.  Введение  в  протекторные  смеси  активного 
высокоструктурного технического углерода П-245 обусловливает улучшение их технологических 
свойств  (гладкая  поверхность,  небольшая  усадка,  легкость  обработки)  и  повышение 
износостойкости  протекторов.  Для  предотвращения  или  замедления  растрескивания  резины 
протектора  и  боковин  в  нее  вводят  мигрирующие  стабилизаторы  (смесь  диафена  ФП  и 
микроскопического  воска).  Они  защищают  протектор  шин  от  действия  озона,  тепла  и  других 
атмосферных воздействий.   
Исследования проводились на основе трех смесей с содержанием Тенгизской серы в масс. 
ч.  на  100  масс.  ч.  каучука:  1,9  ,  1,7    и  1,5.  В  таблице  2  приведены  рецепты  эталонной  и 
исследуемых смесей[4]. Количество ингредиентов выражено в массовых частях и массовых долях. 
Таблица 2 
Рецепт протекторной смеси шифра 4-123  
 
Наименование 
ингредиентов 
Эталонная смесь 
Исследуемая смесь 
 
Масс.
ч. 
Масс
овые 
доли,
% 
Масс
.ч. 
Масс
овые 
доли
,% 
Масс
.ч. 
Масс
овые 
доли
,% 
Масс
.ч. 
Мас
сов
ые 
дол
и,% 
СКМС-30 АРКМ-15 
100,0 
55,22 
100,0 
55,22 
100,0 
55,28 
100,0 
55,34 
Сера  
1,9 
1,05 
1,9 
1,05 
1,7 
0,95 
1,5 
0,84 
Сульфенамид «Ц» 
1,4 
0,77 
1,4 
0,77 
1,4 
0,77 
1,4 
0,77 
Сантогард РУ 
0,3 
0,17 
0,3 
0,17 
0,3 
0,17 
0,3 
0,17 
Белила цинковые 
3,0 
1,66 
3,0 
1,66 
3,0 
1,66 
3,0 
1,66 
Кислота стеариновая 
2,0 
1,10 
2,0 
1,10 
2,0 
1,10 
2,0 
1,10 
Смола 
алкилфеноламинная 
2,0 
1,10 
2,0 
1,10 
2,0 
1,10 
2,0 
1,10 
Смолы 
углеводородные 
4,0 
2,21 
4,0 
2,21 
4,0 
2,21 
4,0 
2,21 

21 
Пластификатор 
нефтяной, масло 
ПН-6Ш 
3,0 
1,66 
3,0 
1,66 
3,0 
1,66 
3,0 
1,66 
Воск защитный ЭВП 
1,0 
0,55 
1,0 
0,55 
1,0 
0,55 
1,0 
0,55 
Диафен ФП 
1,5 
0,83 
1,5 
0,83 
1,5 
0,83 
1,5 
0,83 
Ацетонанил Р,РС 
1,0 
0,55 
1,0 
0,55 
1,0 
0,55 
1,0 
0,55 
Углерод  технический 
П-245 
60,0 
33,13 
60,0 
33,13 
60,0 
33,1 
60,0 
33,13 
Итого 
181,1 
100 
181,1 
100 
180,9 
100 
180,7 
100 
 
В таблице 3, 4, 5 приведены режимы смешения протекторной резиновой смеси на вальцах 
320 160/160 с фрикцией 1:1,14, где 320 – длина валков, 160 – диаметр валков [4]. 
Таблица 3 
Режим смешения 1 стадии резиновой смеси шифра 4 - 123 протектор легковой 
 
Наименование операции 
Начало 
Окончание 
1.
 
Пластикация каучуков СКМС – 30 АРКМ – 15 
 
0 
3 
3.  Ввести  белила  цинковые,  стеариновую  кислоту 
перемешать. Срезать 1/3 часть смеси.  
3 
7 
4.Ввести 
смолу 
алкилфеноламинную, 
смолы 
углеводородные,  ¼  часть  углерода  технического, 
загрузить 1/3 часть смеси и перемешать. 
 
7 
15 
5. Ввести воск защитный, ¼ часть углерода технического, 
перемешать. Срезать 1/3 часть смеси. 
15 
20 
6.Ввести масло ПН – 6ш и ¼ часть технического углерода, 
загрузить  1/3  часть  смеси  и  перемешать.Срезать  ½  часть 
смеси. 
20 
25 
7.  Ввести    ¼  часть  технического  углерода,  загрузить  ½ 

жүктеу/скачать 7,95 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: