Подготовительные процессы
2.2 Подготовительные процессы
2.2.1 Приготовление резиновых смесей
Резиновые смеси для обеспечения высокого качества вулканизата должны иметь однородную структуру. Приготавливают их на вальцах, в роторных смесителях (периодический процесс) или в червячных смесителях (непрерывный процесс).
Выбор способа смешения определяется количеством, ассортиментом смесей, типом каучука. На заводах резиновой обуви в последнее время выпускают большое количество цветной резиновой обуви, для которой передовая резина цветная, а подошвенная и каблучная—черная. Переход от одного цвета резиновой смеси к другому связан с чисткой смесительного оборудования, причем вальцы или смесители небольшой вместимости чистить удобней и быстрей. Поэтому цветные резиновые смеси готовят на смесительных вальцах или в смесителях периодического действия.
Приготовление смесей на вальцах. Процесс заключается в последовательном введении порошкообразных и жидких ингредиентов в предварительно развальцованный до необходимой пластичности каучук и в последовательном перемешивании образующейся смеси для придания ей необходимой однородности и пластичности. Этот способ характеризуется низкой производительностью труда, тяжелыми условиями работы вальцовщика, низкой культурой производства, повышенной опасностью для работающего, т.к. вращающиеся части вальцов открыты и не огорожены.
Способ смешения на вальцах имеет и свои преимущества:
; процесс смешения осуществляется при сравнительно низких температурах (70-800С), что обеспечивает отсутствие преждевременной вулканизации (скорчинга);
; сравнительно легкий уход и чистка оборудования при изменении ассортимента резиновых смесей.
Вальцы используют для листования резиновых смесей и введения серы.
Рекомендуемые материалы
Смешение в резиносмесителях. Смешение в роторных смесителях периодического действия может быть одно- и двухстадийным. Для изготовления резиновых смесей на основе синтетических каучуков и на основе их комбинации с натуральным каучуком применяется одностадийное смешение (при использовании небольших дозировок ускорительной и вулканизующей групп). При одностадийном способе смешения строго соблюдают порядок введения ингредиентов, температурный режим и положение верхнего затвора (резиносмесителя) в камере смесителя. Режим смешения разрабатывается опытным путем технологами, которые устанавливают контрольные показатели вулканизата (плотность, твердость). Примерный режим приготовления передовой резиновой смеси для клееной обуви при одностадийном способе смешения в резиносмесителях РСВД-250-30 приведен ниже. Ингредиенты подают в такой последовательности:
| Каучук ½ часть технического углерода, ускорители, активатор, противостарители, стеарин технический, ½ часть пластификаторов, ½ часть технического углерода, остальные пластификаторы Перемешивание Полный режим Введение серы на вальцах: Поступление серы из резиносмесителя на вальцы Введение серы Полный режим | Время от начала смешения, мин: 0 1 3 — 7¸8 Время с начала операции, мин: 0 2 5¸6 |
Рассмотрим одностадийное смешение также на примере приготовления облицовочной резиновой смеси для литьевой обуви в резиносмесителе РС-45. На каждый рецепт составляют технологическую карту (таблица 2.1).
Для каждого типа смеси устанавливают режим смешения, но существует определенная последовательность введения ингредиентов при изготовлении любых смесей. Входящие в состав смеси регенерат и противостарители, смешивают с каучуком в первую очередь, затем вводят диспергаторы и другие ингредиенты, кроме вулканизующей группы и ускорителей, технический углерод добавляют постепенно порциями, жидкие пластификаторы—с последней порцией технического углерода.
Загрузка каучуков и ингредиентов в резиносмеситель может производиться автоматически по трубопроводам или вручную. Для контроля режима смешения, порядка загрузки и количества ингредиентов несколько резиносмесителей объединяют пультом управления.
При разработке режима смешения необходимо правильно определить объем загрузки камеры с учетом износа рабочих частей смесителя, а также установить требуемое давление сжатого воздуха и температуру охлаждения воды. При недостаточном объеме загрузки смешение идет неинтенсивно и продолжительность смешения увеличивается. При перегрузке камеры получают резины с неоднородными свойствами.
По истечении установленного времени резиновая смесь из резиносмесителя по наклонному желобу или ленточному транспортеру поступает на листовальные вальцы. Здесь резиновая смесь охлаждается, для чего пропускается через зазор вальцов 3¸4 раза. В охлажденную таким образом резиновую смесь вводят серу, несколько раз пропускают через вальцы. Получают листы массой 10¸15 кг.
Каждый лист маркируют, надписывают номер рецепта, номер заправки, номер вальцов. От каждой заправки вырезают образцы на анализ (экспресс-контроль и физико-механические показатели).
Листы охлаждают: воздухом на крючках или вешалах охладительного конвейера; водой—разбрызгивают воду на листы; в ваннах с водой, где листы перемещаются ленточным транспортером.
Двухстадийное смешение применяется для изготовления смесей на основе бутадиен-стирольных каучуков при высоких температурах, а также при значительных дозировках ускорителей и вулканизующих веществ. Существует несколько способов двухстадийного смешения: например, первая и вторая стадии смешения проводятся в скоростных или тихоходных смесителях, либо первая стадия проводится в скоростном или тихоходном смесителе, а вторая— в тихоходном смесителе или на вальцах. Принципы разработки режимов двухстадийного смешения такие же, как и одностадийного.
Т а б л и ц а 2.1— Технологическая карта
| Ингредиенты | Рабочий рецепт | Последовательность введения ингредиентов | Время от начала смешения, мин. | |
| Масс.ч на 100 масс.ч. каучука | кг | |||
| СКС-30АРКПН | 20,00 | 7,00 | 1 Каучуки, НМПЭ | 0 |
| СКИ-3П | 80,00 | 28,00 | 2 Ускорители, цинковые белила, пластификаторы, ½ наполнителей вместе с сульфенамидом Ц, стеарин технический, бензойная кислота | 2,5±0,5 |
| Сера | 0,50 | 0,18 | ||
| Дифенилгуанидин | 0,35 | 0,12 | ||
| Сульфенамид Ц | 4,00 | 1,40 | 3 ½ часть наполнителя вместе с сульфенамидом Ц | 4,5±0,5 |
| Тиурам | 1,00 | 0,35 | ||
| Цинковые белила | 5,00 | 1,75 | Общее время смешения | 9,5±0,5 |
| Стеарин технический | 2,00 | 0,77 | Серу вводят на листовальных вальцах на 67,30 кг смеси 0,18 кг серы | — |
| Аэросил-175 | 10,00 | 3,50 | ||
| Титановые белила | 14,00 | 5,00 | Охлаждение воздушное | — |
| НМПЭ | 7,00 | 2,50 | В целях лучшего распределения в смеси сульфенамид-Ц перемешивают с наполнителем перед загрузкой в РС-45 | — |
| Вазелиновое масло | 6,00 | 2,10 | Показатели экспресс-контроля: —плотность 1253 кг/м3 —ринг-модуль (кольцевой модуль) —пластичность по Карреру 0,52±0,08 —вязкость по Муни при 1300С—23±5 с | |
| Продукт 2246 | 1,00 | 0,35 | ||
| Бензойная кислота | 0,50 | 0,18 | ||
| Ультрамарин | 1,00 | 0,350 | ||
| Итого: | 192,35 | 67,48 53,89дм3 |
Режим двухстадийного смешения на примере передовой резиновой смеси для дорновых сапог:
| Ι стадия в резиносмесителе РСВД-250-30 Режим смешения | Время с начала смешения, мин | |
| Каучуки | 0 | |
| Ускоритель, активатор, часть пластификаторов, противостаритель | 3 | |
| Часть технического углерода, пластификатор | 4 | |
| Остальная часть технического углерода | 6 | |
| Тиурам | 8 | |
| Полный режим | 9¸10 | |
| ΙΙ стадия на вальцах СМ-1500 | Время с начала операции, мин: | |
| Поступление смеси на вальцы | 0 | |
| Введение серы | 2 | |
| Перемешивание и снятие на тонкий калибр | 9¸10 | |
| Состав смеси | Рабочий рецепт | |
| Масс. ч | кг | |
| СКИ-3 | 50,00 | 41,60 |
| СКМС-30АРКПН | 50,00 | 41,60 |
| Сера | 3,00 | 2,496 |
| Каптакс | 2,00 | 1,665 |
| Дифенилгуанидин | 0,40 | 0,33 |
| Цинковые белила | 5,00 | 4,16 |
| Олеиновая кислота | 0,248 | 0,206 |
| Технический углерод ПМ-30В | 78,00 | 64,90 |
| Вазелиновое масло | 3,33 | 2,745 |
| Рубракс | 4,00 | 3,33 |
| Церезин | 2,00 | 1,665 |
| Парафин | 0,33 | 0,274 |
| Продукт 4010 NА | 3,00 | 2,495 |
| Итого | 201,308 | 167,468 кг 140,00 дм3 |
При двухстадийном смешении вводят в камеру ингредиенты в таком же порядке, как и при одностадийном, за исключением ускорителей. Часть ускорителей вводят вместе с первой порцией наполнителя, а другую часть— обычно за 30¸40 с до конца смешения.
Выгруженную на листовальные вальцы глыбу резиновой смеси листуют, срезают с вальцов листами, маркируют и охлаждают. Вторая стадия заключается в том, что в вылежавшуюся резиновую смесь вводят серу. Для этого смесь взвешивают и на вальцах вводят серу. Вводить серу можно и в резиносмесителе (в течение 1¸2 минут). После введения серы смесь снова листуют, срезают, маркируют, охлаждают, складывают на стеллажи и только после получения заключения о качестве изготовления резиновой смеси, отправляют на дальнейшую переработку.
2.2.2 Подготовка и обработка текстильных материалов
В производстве цельноформованной обуви применяются различные текстильные материалы. Большинство из них гигроскопичны, и при перевозке от завода-изготовителя до цеха завода-потребителя они впитывают влагу. В ГОСТе на любой материал указывается допустимая влажность (6-7 %), а при изготовлении полуфабрикатов для обуви содержание влаги должно быть в пределах 1,5¸2,5 %. Если влажность выше допустимой, то материал сушат в сушилах при температуре 100¸1200С, продолжительность сушки и температура зависят от состава ткани и степени влажности. Чаще всего процесс сушки совмещают с последующими процессами обработки и сушила устанавливают в поточной линии с другим оборудованием.
Для производства обуви используют резинотекстильные материалы. Наложение слоя резины на текстиль можно производить несколькими способами:
1 промазкой резиновым клеем на клеенамазочной машине (шпредингование);
2 промазкой резиновой смесью на каландре (шпредирование);
3 обкладкой резиновой смесью на каландре.
Промазка клеем на клеенамазочной машине (шпрединг-машине). Для обуви выпускают клеепромазочные ткани конструкции резина-ткань, ткань-резина-ткань. Например, кирза, байка, трикотажное полотно, искусственный мех конструкции резина-ткань, дублированные кирза с саржей, байка с байкой, вельвет с полудвуниткой конструкции ткань-резина-ткань.
Промазку резиновым клеем используют при изготовлении ткани для спортивной обуви (легкие, тонкие, достаточно прочные), утепленной формовой обуви, вкладных утепленных стелек, уличной обуви. При обработке легких тканей на каландре трудно получить равномерную обкладку по всей поверхности ткани толщиной менее 0,1 мм и ниже, резиновая смесь может «пробить» ткань и проникнуть на обратную не прорезиненную сторону. При большой вытяжке на каландре ткани теряют прочность, поэтому такие ткани лучше прорезинивать клеем на клеенамазочных машинах. К таким тканям предъявляются следующие требования:
; отсутствие поверхностных дефектов;
; равномерность толщины резинового слоя;
; гладкая поверхность;
; гибкость (эластичность).
Прорезинивание тканей клеями заключается в нанесении резинового клея на ткань тонкими слоями (штрихами) путем неоднократного пропускания ткани через машину. Для обувных тканей наносится от 1 до 4 штрихов, при этом используют клеи концентрации от 1:1,3 до 1:1,8. Концентрация клея зависит от качества ткани, состава клеевой резиновой смеси, требований к прорезиненной ткани. Толщина слоя клея зависит от зазора между ножом, тканью и рабочим валом, концентрации клея, плотности ткани. После нанесения каждого штриха ткань проходит над обогреваемой плитой, где происходит испарение растворителя.
Во избежание отравления парами растворителя устанавливают приточно-вытяжную вентиляцию, а для улавливания паров растворителя—рекуперационную установку. За ножом над проходящей тканью под углом установлено зеркало, чтобы рабочий мог контролировать равномерность нанесения слоя резинового клея по всей ширине ткани. Скорость движения ткани на машине зависит от длины плиты: при длине 5 м может быть скорость 17¸24 м/мин. Над плитой должно происходить полное испарение растворителя, иначе остатки растворителя испарятся в процессе вулканизации, образуя поры и пузыри в слое резины, т.е. ткань пойдет в брак.
Для того чтобы клей пропитал ткань, первый штрих (слой) чаще всего наносят более жидким клеем и при меньшей скорости машины, последующие штрихи более густым клеем. При заданном количестве штрихов расход резины на каждый штрих зависит от концентрации клея. При изготовлении дублированных тканей после нанесения слоя клея ткани дублируются на дублировочном каландре. После дублирования обувные ткани поступают на вулканизацию и раскрой.
Промазка резиновой смесью на каландрах. Для увеличения прочности сцепления наложенного резинового слоя с текстильными материалами производят предварительную промазку текстиля резиновой смесью на каландре. Такая смесь должна иметь высокую пластичность и хорошую клейкость.
Саржу суровую и бумазею, используемые при изготовлении ткани для матерчатого задника клееных галош, промазывают с одной стороны резиновой смесью, а затем с той же стороны обкладывают резинотряпичной смесью. Первый и второй задники для клееной обуви промазывают с одной стороны резиновой смесью и обкладывают с другой резино-тряпичной смесью.
В лекции "9 - Получаем первую парадоксальную формулу" также много полезной информации.
При изготовлении задника для штампованных галош ткань ТДС промазывают на каландре резиновой смесью, а затем с той же стороны обкладывают другой резиновой смесью.
Обкладка тканей резиновой смесью. Процесс состоит в том, что при прохождении ткани в зазоре между валками каландра на нее под давлением накладывается слой резиновой смеси.
После вулканизации тканей при обкладке между обкладочным слоем резины и тканью могут появиться пузыри. Такие дефекты возможны при использовании плохо просушенных тканей или тканей, имеющих на своей поверхности крупные узоры или другие ткацкие пороки. Иногда пузыри возникают при загрязнении тканей маслом.
Прочность связи резинового слоя с тканью может значительно уменьшиться при использовании смесей с пониженной пластичностью.
Нарушение температурного режима может вызвать частичный переход смеси на соседний валок и образование оголенных участков на прорезиненной ткани. Предварительно промазанные ткани лучше подвергать обкладке немедленно, чтобы прочность сцепления между обкладкой и тканью была выше. Иногда после обкладки на каландре ткани (хлопчатобумажный трикотаж) не закатывают в рулоны, а направляют сразу на заготовительные участки. Ткани, имеющие двухстороннюю промазку или обкладку, закатывают в рулоны с прокладочным материалом, чтобы не было залипания.
При промазке и обкладке тканей на каландрах могут возникать и другие дефекты. При «слабой закатке», слабом натяжении, перекосе полотна на материале получаются складки, а при перекосе выходных валков каландра, слабого, неравномерного натяжения ткани—«рубка ткани». Из-за сдвига прокладочного холста при закатке в рулоны, при слишком тугой закатке происходит слипание прорезиненного материала.
