ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛАСТОМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ
Технология производства резиновых изделий включает несколько основных процессов:
1) прием, хранение и транспортирование материалов
2) подготовку и обработку каучуков и ингредиентов к смешению
3) развеску и дозирование материалов
4) приготовление резиновых смесей
5) формование резиновых смесей: каландрование, шприцевание
6)сборку сложных изделий
7) вулканизацию резиновых смесей
Рассмотрим подробнее:
1) Светлые порошкообразные ингредиенты резиновых смесей поступают на склад в бумажных мешках или иной упаковке предусмотренной заводом-изготовителем. Все ингредиенты в соответствии с ГОСТ должны поступать на заводы в надлежащем состоянии, не требующего дополнительной обработке.
2) Изготовление резиновых смесей осуществляют с помощью специального оборудования -резиносмесителя. В них ингредиенты и компоненты должны загружать в определенном массовом соотношении и в определенной последовательности.
3) На предприятиях резиновой промышленности используются два метода и два типа оборудования для резки и подготовки эластомеров к автоматизированному дозированию и загрузке в резиносмеситель. Первый- метод гранулирования на гранулы , и метод резки , загрузки и остальных процессов в негранулированном состоянии. Важным фактором для гранулирования должно являться отсутствие слипания гранул между собой. Применяются различные виды ножей.
5) Формование- процесс придания определенной формы массе резиновой смеси, для получения резинового изделия. Основные способы для этого каландрования, экструзия, литье под давлением. Подробнее остановимся на каландровании. Процессом каландрования в резиновой промышленности называется процесс формования, при котором разогретую смесь пропускают в зазоре между горизонтальными валками, вращающимися навстречу друг другу, при этом образуется бесконечная лента определенной толщины и ширины. Применяют его для нанесения на поверхность листовых материалов рельефного рисунка, армирования полимерных материалов тканями или сеткой.
При каландровании полимерный материал проходит через зазор только один раз. Поэтому для получения листа с гладкой поверхностью очень часто используют трех- или четырехвалковые каландры, имеющие соответственно два или три зазора. На каландрах можно получать листы с точностью по толщине до ±0,02 мм. Ширина листа определяется рабочей длиной валка. При каландровании проводятся различные технологические операции:
- формование резиновой смеси и получение гладких или продольных листов;
- дублирование листов;
- обкладка и промазка текстиля резиновой смесью.
Под действием упругих сил деформируемого материала, проходящего через зазор, между валками каландра возникают распорные усилия, величина которых зависит от зазора между валками, вязкоупругих свойств смеси, скорости обработки и других факторов.
Рабочие скорости на каландре зависят от вида технологической операции и могут достигать 90 м/мин.
Мощность электродвигателей каландра зависит в основном от числа валков, длины рабочей поверхности и скорости каландрования.
В зависимости от выполняемых процессов каландры подразделяют на:
листовальные — для изготовления резиновых смесей в виде гладких листов;
профильные — для выпуска резиновых смесей с более сложным профилем сечения или с нанесением на лист рисунка (подошвенный и др.);
обкладочные — для наложения резиновой смеси тонким слоем на ткань при одинаковых окружных скоростях валков в выпускающем зазоре;
промазочные — для втирания резиновой смеси в нити ткани и переплетения между ними;
универсальные, снабженные механизмами для изменения угловой скорости валков.
Определяющими параметрами каландров, применяемых в резиновой промышленности, являются число валков, диаметр и длина их рабочей части, а также расположение валков. Все каландры подразделяют по числу валков на трех-, четырех - и пятивалковые. Валки каландров обычно изготавливают из чугуна. Материал валка должен обладать высокой плотностью, однородностью структуры, не иметь пор и раковин, быть износоустойчивым. Рабочая (внешняя) поверхность валков должна обладать высокой твердостью. Однако при очень высокой твердости рабочих поверхностей валки становятся хрупкими и чувствительными к резким изменениям температуры. Поэтому для предотвращения поломки прогревать и особенно охлаждать валки следует с большой осторожностью (равномерно, без резких скачков температуры). Толщина стенок валка должна быть одинакова по всей его длине, так как при этом валки прогреваются и охлаждаются более равномерно.
Поверхность валков в зависимотсти от назначения продукции может быть либо идеально гладкой, либо текстурной, однако в обоих случаях она должна быть: износостойкой, иметь очень низкую шероховатость поверхности (для уменьшения прилипания материала) что достигается хромированием с последующей шлифовкой и полировкой.
Пуск каландра в работу производят в следующем порядке: сначала пускают каландр вхолостую, затем между валками устанавливают требуемый зазор, и медленно падают пар. Из каландра резиновая смесь выходит с температурой близкой к температуре валков, поэтому перед закаткой её охлаждают для предотвращения подвулканизации , а также деформации и прилипания.
Большую роль при работе на каландре играют различные вспомогательные устройства и приспособления (транспортеры для подачи резиновой смеси в каландр, приспособления для дублирования слоев резины и их накатки, ножи для обрезания кромок и разрезания заготовок на полосы). От них часто зависит не только скорость процесса, но и качество изготовляемого полуфабриката.
Дефекты при каландровании обусловлены нарушениями температурного режима каландра, неравномерными подачей и подогревом резиновой смеси, а также непостоянной ее пластичностью. Наиболее характерными видами брака при листовании являются: негладкая поверхность, воздушные включения (пузыри), рисунок в виде «елки» на поверхности резины. В тех случаях, когда резины предназначаются для изделий, вулканизуемых неформовым методом, вредным является каландровый эффект. В таких резинах и после вулканизации сохраняется анизотропность, вследствие чего они легко раздираются.
При нарушении температурного режима возможны следующие виды брака: вследствие недостаточного разогрева резиновой смеси или валков каландра — негладкая поверхность, рисунок в виде «елки»; в результате перегрева последнего валка — воздушные включения, а предпоследнего валка — пузыри с отростками «слезки». Число воздушных включений может возрасти, если отрезаемые при каландровании кромки будут возвращаться непосредственно на каландр. Поэтому желательно пропускать кромки сначала через подогревательные вальцы, а затем равномерными порциями добавлять ко вновь приготовляемой резиновой смеси.
Улучшить качество каландрованных заготовок, уменьшить число пузырей, увеличить толщину каландрованных листов без дублирования и повысить производительность процесса можно, применяя специальные клиновые устройства, устанавливаемые в зазоре валков и увеличивающие интенсивность механической обработки резиновой смеси.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Производство и переработка полимерных материалов остается одной из самых интенсивно развивающихся областей человеческой жизнедеятельности, конечной целью которых является изделие.
Современный шинный завод, такой как «РТИ-КАУЧУК»- крупное промышленной предприятие , процессы в нем в основном автоматизированные, работают цеха, испытательная лаборатория.
В настоящее время завод выпускает несколько тысяч наименований резинотехнических изделий от рукавов высокого давления на 400 атм. для авиационной техники до уплотнителей различной конфигурации и рукавов для полива.
ВЫВОДЫ:
1. Рассмотрен основной вопрос по ингредиентам, такой как текстильный корд, применяемый для армирования резин.
2. Раскрыт процесс каландрования резиновой смеси.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.А.Е. Корнев, А.М.Буканов, О.Н.Шевердяев "Тенология эластомерных материалов".
2.Н.Г.Бекин, Н.П.Шанин «Оборудование и основы проектирования заводоа резиновой промышленности»
3.Ф.Ф.Кошелев, А.Е.Корнев ,А.М.Буканов «Общая технология резины»