1. Базовая схема технологического процесса
Существует множество видов резиновых изделий, но процесс их производства в основном одинаков. Основной процесс производства резиновых изделий из твердого каучука (сырья) включает шесть основных этапов: пластификация, смешивание, каландрирование, экструзия, формование и вулканизация. Конечно, такие основные этапы, как подготовка сырья, окончательная обработка готовой продукции, контроль качества и упаковка, также являются неотъемлемой частью процесса. Технология обработки резины в основном направлена на решение противоречия между пластичными и упругими свойствами. С помощью различных технологических методов эластичный каучук превращается в пластичный мастиковый каучук, затем добавляются различные компаундирующие агенты для получения полуфабрикатов, а затем эти пластичные полуфабрикаты путем вулканизации превращаются в резиновые изделия с высокой эластичностью и хорошими физико-механическими свойствами.
2. Подготовка сырья
Основным сырьем для производства резиновых изделий является сырой каучук, который получают путем искусственного срезания коры каучуковых деревьев, произрастающих в тропиках и субтропиках.
Различные компаундирующие добавки — это вспомогательные вещества, добавляемые для улучшения некоторых свойств резиновых изделий.
Волокнистые материалы (хлопок, конопля, шерсть и различные искусственные волокна, синтетические волокна и металлические материалы, стальная проволока) используются в качестве каркасных материалов для резиновых изделий с целью повышения механической прочности и ограничения деформации изделия. В процессе подготовки сырья ингредиенты должны быть точно взвешены в соответствии с рецептурой. Для обеспечения однородного смешивания сырой резины и компаундирующего агента материал необходимо обработать. Сырую резину следует размягчить в сушильной камере при температуре 60–70℃, а затем измельчить и разломать на мелкие кусочки. Компаундирующий агент, имеющий комковатую структуру, например, парафин, стеариновая кислота, канифоль и т. д., необходимо измельчить. Если порошок содержит механические примеси или крупные частицы, его необходимо просеять для удаления жидких примесей, таких как сосновая смола и кумарон, которые необходимо нагреть, расплавить, выпарить и отфильтровать. Образование пузырьков во время равномерной вулканизации влияет на качество продукта.
3. Пластификация
Сырая резина эластична и не обладает пластичностью, необходимой для обработки, поэтому её переработка затруднительна. Для улучшения её пластичности необходимо проводить мастификацию сырой резины, чтобы компаундирующий агент легко и равномерно распределялся в сырой резине во время смешивания, а также чтобы улучшить проницаемость резины и её проникновение в волокнистую ткань в процессе каландрирования и формования, а также текучесть при формовании. Процесс деградации длинноцепочечных молекул сырой резины для придания ей пластичности называется мастификацией. Существует два метода пластификации сырой резины: механическая и термическая. Механическая мастификация — это процесс, при котором длинноцепочечные молекулы резины деградируют и укорачиваются из высокоэластичного состояния в пластичное состояние за счет механического выдавливания и трения пластификатора при низкой температуре. Горячая пластификация заключается в пропускании горячего сжатого воздуха через сырую резину под действием тепла и кислорода для деградации длинноцепочечных молекул и их укорочения с целью получения пластичности.
4. Смешивание
Для адаптации к различным условиям эксплуатации, получения различных свойств, а также для улучшения характеристик резиновых изделий и снижения затрат, в сырьевой каучук необходимо добавлять различные компаундирующие агенты. Смешивание — это процесс, при котором измельченный сырьевой каучук смешивается с компаундирующим агентом, который затем полностью и равномерно распределяется в сырьевом каучуке путем механического перемешивания в резиносмесительной машине. Смешивание является важным процессом в производстве резиновых изделий. Если смешивание неравномерное, эффект от каучука и компаундирующих агентов не может быть полностью реализован, что влияет на характеристики изделия. Полученный после смешивания резиновый материал называется смешанным каучуком. Это полуфабрикат для производства различных резиновых изделий, обычно известный как резиновый материал, который, как правило, продается как товар. Покупатели могут использовать этот резиновый материал для непосредственной обработки, формовки и вулканизации в необходимые резиновые изделия. В зависимости от рецептуры существует ряд различных марок и разновидностей с различными свойствами на выбор.
5. Формирование
В процессе производства резиновых изделий процесс предварительного изготовления изделий различной формы и размера с помощью каландров или экструдеров называется формованием.
6. Вулканизация
Процесс превращения пластичной резины в эластичную называется вулканизацией. Он заключается в добавлении определенного количества вулканизирующего агента, такого как сера, ускоритель вулканизации и т. д. Линейные молекулы исходной резины сшиваются друг с другом, образуя трехмерную сетевую структуру посредством образования «серных мостиков», в результате чего пластичная резиновая смесь становится высокоэластичным вулканизатом.
Дата публикации: 29 марта 2022 г.
