Технологический процесс
Технологический процесс изготовления резинотехнических изделий включает в себя разогрев резиновой смеси, шприцевание или литьё под давлением, вулканизацию и термостатирование деталей, обезжиривание форм и смазку арматуры.
Разогрев резиновой смеси производят по определенному режиму, зависящему от состава резиновой смеси. Разогрев производится на вальцах. Время разогрева резины от 2 до 5 мин. Температура переднего и заднего валков зависит от состава смеси. Разогрев при прохождении через сопло и литьевые каналы протекает, в режиме, близком к адиабатическому (-это термодинамический процесс в макроскопической системе, при котором система не получает и не отдаёт тепловой энергии).
В процессе разогрева резиновой смеси при каландрировании (процесс обработки резины на каландре– это пресс с горизонтально расположенными валами (от 2 до 20), между которыми пропускают резину в виде рулонов или листов для увеличения её плотности, повышения гладкости, нанесения тиснением рисунка или узора) происходит захват воздуха резиновой смесью, что приводит к образованию таких дефектов на поверхности резинового листа как пузыри, слезки, раковины пористость и прочие, а также разрежение текстильного и металлического корда. Наличие этих дефектов снижает эксплуатационные свойства, приводит к дополнительным отходам производства.
В последние годы наметилась тенденция проводить разогрев резиновых смесей и питание каландров и шприцмашин при помощи червячных прессов. Эти машины обеспечивают автоматическое питание каландра, что делает процесс менее трудоемким. Кроме того, при применении червячных прессов с вакуум-отсосом улучшается качество резиновых смесей, так как из них удаляются летучие вещества.
Литьё под давлением – технологический процесс переработки резины путем впрыска их расплава под давлением в пресс-форму с последующим охлаждением.
Вулканизация – технологический процесс, в котором пластичный каучук превращается в резину. В результате вулканизации фиксируется форма изделия и оно приобретает необходимые прочность, эластичность, твердость.
Стадия термостатирования – этоизбавление от непрореагировавших химически активных элементов, длится 40 - 45 минут при t=200 - 205oC.
Обезжиривание форм – процесс обработки форм раствором (чаще всего щёлочью) для удаления с поверхности процесс органических загрязнений.
Смазка арматуры– процесс смазки трущихся деталей при каждом техническом обслуживании, для увеличения срока службы.
Изготовление резинотехнических изделий связано с выделением в атмосферу вредных веществ, содержащихся в используемых резиновых смесях (пары растворителей, хлоропрен, 2-Метилбута-1,3-диен (изопрен), оксиды серы и углерода, хлористый водород и др. ).
Готовая продукция
К резинотехническим изделиям относят огромное количество изделий, которые можно применять как в бытовых условиях, так и в промышленности. К продукции из резинотехнических изделий относят асбестотехнические (асбест – горный лён) изделия, паронит, полимеры, изоленту, а также различные виды резинотехнических изделий, таких как ремни, рукава резиновые, техпластину.
Паронит листовой представляет собой смесь из прессованной резины, в которую вводится асбестовое волокно. Паронит предназначен для изготовления герметизирующих прокладок различных размеров. Хорошие технические характеристики паронита в условиях агрессивных сред, давления и высокой температуры позволили использовать его в металлообработке, нефтехимической и химической промышленности, металлургии и машиностроении, электротехнике и электроэнергетике.
Техпластина резиновая по способу изготовления резинотехнических изделий бывает формовая и неформовая. Техпластина резиновая применяется в изготовлении изделий, которые служат как уплотнители неподвижных соединений, настилы и прокладки, а также такие изделия предотвращают трение между поверхностями из металла.
Резинотехнические изделия представлены также большим спектром рукавов резиновых. Рукава резиновые предназначаются для подачи жидкости под напорным давлением, всасывания газов, различных жидкостей и абразивных материалов. Получаемые изделия из рукавов резиновых: садовые шланги, пластмассовые или металлические трубы, автомобильные рукава (к примеру, тормозные шланги), воздушные трубки, гофрированные рукава, пожарные рукава.
· Рукава напорные, с текстильным каркасом - применяются в качестве гибких трубопроводов для подачи под давлением жидкостей, насыщенного пара, газов и сыпучих материалов.
· Напорн, с нитяным каркасом длинномерный облегчённый - применяется в качестве гибких трубопроводов для подачи под давлением жидкостей, газов, и сыпучих материалов
· Резиновые напорные рукава, с нитяным каркасом длинномерный облегчённый - применяется в качестве гибких трубопроводов для подачи под давлением воды (воды горячей), различных жидкостей, слабых растворов кислот и щелочей, нефтепродуктов, воздуха, углекислого и др. инертных газов при t от -45°С до +100°С.
· Рукава резиновые масло-бензо стойкие (МБС), с нитяным усилием неармированный, маслобензостойкий - применяется для подачи
бензина, авиационного топлива, реактивного и дизельного масла на нефтяной основе, жидкостных смазок, охлаждающих жидкостей, слабых растворов кислот, воздуха и газов при t от -60°С до +120°С.
Контроль качества
Готовую резиновую смесь подвергают контролю до поступления ее на следующие стадии обработки. Исправить брак, обнаруженный в готовом валике, т. е. после вулканизации, невозможно, так как вулканизированные резины не поддаются исправлению.
Для быстрой проверки качества смешения и самих смесей применяются методы ускоренного контроля: определяют удельный вес, пластичность смеси, кольцевой модуль, остаточное удлинение, сопротивление разрыву. Образцы для испытаний должны быть без дефектов, постоянных размеров и выдержаны при определенной температуре.
Определение удельного веса. Удельный вес смеси — показатель, характеризующий правильность навесок ингредиентов и однородность смеси. Определение удельного веса заключается в последовательном погружении вулканизированного образца в растворы хлористого цинка. Удельный вес каждого раствора отличается от последующего на 0,01. Удельный вес образца соответствует удельному весу того раствора, в котором этот образец находится в равновесии, т. е. не тонет и не всплывает на поверхность. Проверке подвергают три образца, вырезанные из разных мест резиновой смеси.
Определение пластичности. Пластичность можно определять на пластометре Вильямса (по Вильямсу — Карреру) и по дефо. Принцип определения пластичности по Вильямсу — Карреру — сжатие цилиндрического образца диаметром 16±0,5 см и высотой 10±0,25 см под действием груза.
Определение пластичности по дефо заключается в сжатии образца высотой 10±0,25 см и диаметром 10±0,1 см под действием груза. При этом переменной величиной является деформация, а постоянной — нагрузка. Пластичность по Дефо выражается величиной груза в граммах, необходимой для сжатия образца до высоты 4 см в течение 30 сек при температуре 80° С. Эта величина называется твердостью по Дефо, или твердостью в граммах.
Определение кольцевого модуля. Показатель кольцевого модуля упругости характеризует степень вулканизации резины и позволяет судить, насколько дозировка серы и ускорителей соответствует рецепту, а также характеризует равномерность распределения этих ингредиентов в резиновой смеси. Кольцевой модуль определяют растяжением вулканизированного образца под действием груза (1 или 2 кг) на специальном приборе. Образец для испытания представляет собой вулканизированное кольцо с наружным диаметром 35 см и внутренним 9,5 см. Толщина образца 5 см.
Определение сопротивления разрыву. Сопротивление разрыву определяют растяжением стандартного образца до его разрыва и
установлением нагрузки в килограммах и удлинения в миллиметрах, при которых происходит разрыв, и остаточного удлинения в миллиметрах. Испытание проводят на динамометре. Образцы для испытаний должны иметь форму двусторонней лопаточки толщиной 2 см.
Определение набухания резины в связующих красок и растворителях.Из разных участков резины вырезают образцы площадью 2,5×1,5 см, толщиной 2 см и весом не более 3 г. Эти образцы помещают в высокие бюксы (весовой стаканчик, используется при исследованиях, связанных с высушиванием сыпучих материалов; используются как емкость) с притёртыми крышками и заливают растворителем или связующим краски. Испытание производят при температуре 20° С в течение 24 ч. Изменение веса Р вычисляют по формуле:
Р=(P1-P0)/P0 • 100%,
где Р0 — вес образца до набухания, г;
Р1— вес образца после набухания, г.
Определение твердости резины и готовых валиков по твердомеру.Определение твердости прибором (ГОСТ 263—58) заключается во вдавливании в испытуемый образец стандартной иглы и глубины погружения ее в образец отсчитыванием показания стрелки по шкале твердомера. Показания прибора отсчитываются по шкале, имеющей 20 разных делений — от 0 до 100.
Для определения твердости берется образец резины размером не менее 15—40 мм и толщиной не менее 6 мм. Поверхность испытываемых образцов резины должна быть гладкой, ровной, без впадин и вкраплений посторонних тел, чтобы резина плотно соприкасалась всей поверхностью с поверхностью пластинки и шайбочки прибора. При определении твердости резины на валиках концы испытуемого валика кладут на вертикальные подставки так, чтобы он был строго горизонтальным, а затем делают замер.
Определение неровности поверхности валиков. Степень шлифовки поверхности резиновых валиков можно определить по величине ее неровности, выраженной в микронах. Неровности поверхности измеряют на профилографе.
Испытуемый образец помещают на стол прибора, прижимают сверху плитой, имеющей вырез, вдоль которого перемещается головка со скоростью 5 см/мин. Включают компрессор и устанавливают необходимое давление. Затем устанавливают прибор на нуль и выключают мотопривод измерительной головки. Прибор позволяет записывать неровности поверхности на бумажной лепте. Для записи профилограмм используется перфорированная диаграммная бумага ЛР. Масштаб записи неровности — 1 см, что соответствует 40 мк.