Сторінка
2
Використання грануляторів - машин, що розрізають каучук на маленькі гранули чи пластинки однакових розмірів і форм, - полегшує операції по дозуванню і керуванню процесом обробки каучуку. каучук подається в гранулятор по виходу з пластикатора. Гранули, що виходять, змішуються з вуглецевою сажею й оліями в змішувачі Бенбери, утворюючи маткову суміш, яка також гранулюється. Після обробки в змішувачі Бенбери виробляється змішування з вулканизуючими речовинами, сіркою і прискорювачами вулканізації.
Готування гумової суміші. Хімічна сполука тільки з каучуку і сірки мала б обмежене практичне застосування. Щоб поліпшити фізичні властивості каучуку і зробити його більш придатним для експлуатації в різних застосуваннях, необхідно модифікувати його властивості шляхом додавання інших речовин. Усі речовини, що змішуються з каучуком перед вулканізацією, включаючи сірку, називаються інгредієнтами гумової суміші. Вони викликають як хімічні, так і фізичні зміни в каучуку. Їхнє призначення - модифікувати твердість, міцність і ударну в'язкість і збільшити стійкість до стирання, оліям, кисню, хімічним розчинникам, теплу і розтріскуванню. Для виготовлення гум різних застосувань використовуються різні склади.
Прискорювачі й активатори. Деякі хімічно активні речовини, названі прискорювачами, при використанні разом із сіркою зменшують час вулканізації і поліпшують фізичні властивості каучуку. Прикладами неорганічних прискорювачів є свинцеве білило, свинцевий глет (монооксид свинцю), вапно і магнезія (оксид магнію). Органічні прискорювачі набагато більш активні і є важливою частиною майже будь-якої гумової суміші. Вони вводяться в суміш у відносно малій частці: звичайно буває досить від 0,5 до 1,0 частини на 100 частин каучуку. Більшість прискорювачів цілком виявляє свою ефективність у присутності активаторів, таких, як окис цинку, а для деяких потрібно органічна кислота, наприклад стеаринова. Тому сучасні рецептури гумових сумішей звичайно включають окис цинку і стеаринову кислоту.
Пом’якшувачі і пластифікатори. Пом’якщувачі і пластифікатори звичайно використовуються для скорочення часу готування гумової суміші і зниження температури процесу. Вони також сприяють дисперсії інгредієнтів суміші, викликаючи набрякання чи розчинення каучуку. Типовими пом’якшувачами є парафінова і рослинна олії, воски, олеиїновая і стеаринова кислоти, хвойна смола, кам'яновугільна смола і каніфоль.
Упрочняющие наполнители. Деякі речовини підсилюють каучук, додаючи йому міцність і опірність зносу. Вони називаються ущільнюючими наповнювачами. Вуглецева (газова) сажа в тонко здрібненій формі - найбільш розповсюджений ущільнюючий наповнювач; відносно дешевий і є одним з найефективніших речовин такого роду. Протекторна гума автомобільної шини містить приблизно 45 частин вуглецевої сажі на 100 частин каучуку.
Іншими широко використовуваними ущільнюючими наповнювачами є окис цинку, карбонат магнію, кремнезем, карбонат кальцію і деякі глини, однак усі вони менш ефективні, чим газова сажа.
Наполнители. На зорі каучукової промисловості ще до появи автомобіля деякі речовини додавалися до каучуку для здешевлення одержуваних з нього продуктів. Зміцнення ще не мало великого значення, і такі речовини просто служили для збільшення обсягу і маси гуми. Їх називають наповнювачами чи інертними інгредієнтами гумової суміші. Розповсюдженими наповнювачами є барити, крейда, деякі глини і діатоміт.
Антиоксиданти. Використання антиоксидантів для збереження потрібних властивостей гумових виробів у процесі їхнього старіння й експлуатації почалося після Другої світової війни. Як і прискорювачі вулканізації, антиоксиданти - складні органічні сполуки, що при концентрації 1-2 частини на 100 частин каучуку перешкоджають росту твердості і крихкості гуми. Вплив повітря, озону, тепла і світла - основна причина старіння гуми. Деякі антиоксиданти також захищають гуму від ушкодження при вигині і нагріванні.
Пігменти. Ущільнюючі й інертні наповнювачі й інші інгредієнти гумової суміші часто називають пігментами, хоча використовуються і дійсні пігменти, що додають колір гумовим виробам. Оксиди цинку і титана, сульфід цинку і літопон застосовуються як білі пігменти. Жовтий крон, жалізоокисний пігмент, сульфід сурми, ультрамарин і лампова сажа використовуються для додання виробам різних колірних відтінків.
Каландування. Після того як сирий каучук пластицирован і змішаний з інгредієнтами гумової суміші, він піддається подальшій обробці перед вулканізацією, щоб додати йому форму кінцевого виробу. Тип обробки залежить від області застосування гумового виробу. На цій стадії процесу широко використовуються каландрование і екструзія.
Каландри являють собою машини, призначені для розкочування гумової суміші в аркуші чи промазки нею тканин. Стандартний каландр звичайно складається з трьох горизонтальних валів, розташованих один над іншим, хоча для деяких видів робіт використовуються чотирьохвальні і п’ятивальні каландри. Порожні каландрові вали мають довжину до 2,5 м і діаметр до 0,8 м. До валів підводяться пара і холодна вода, щоб контролювати температуру, вибір і підтримку якої мають вирішальне значення для одержання якісного виробу з постійною товщиною і гладкою поверхнею. Сусідні вали обертаються в протилежних напрямках, причому частота обертання кожного вала і відстань між валами точно контролюються. На каландрі виконуються нанесення покриття на тканині, промазка тканин і розкочування гумової суміші в аркуші.
Екструзія. Екструдер застосовується для формования труб, шлангів, протекторів шин, камер пневматичних шин, ущільнювальних прокладок для автомобілів і інших виробів. Він складається зі сталевого циліндричного корпуса, обладнамого сорочкою для нагрівання чи охолодження. Щільно прилягаючий до корпуса шнек подає невулканізовану гумову суміш, попередньо нагріту на вальцах, через корпус до голівки, у яку вставляється змінний формующий інструмент, що визначає форму одержуваного виробу. Вихідний з голівки виріб звичайний прохолоджується струменем води. Камери пневматичних шин виходять з екструдера у виді безупинної трубки, що потім розрізається на частині потрібної довжини. Багато виробів, наприклад ущільнювальні прокладки і невеликі трубки, виходять з екструдера в остаточній формі, а потім вулканізуються. Інші вироби, наприклад протектори шин, виходять з екструдера у виді прямих заготовок, що згодом накладаються на корпус шини і привулканізовуються до нього, змінюючи свою первісну форму.
Вулканізація. Далі необхідно вулканізувати заготовку, щоб одержати готовий виріб, придатний до експлуатації. Вулканізація проводиться декількома способами. Багатьом виробам надається остаточна форма тільки на стадії вулканізації, коли укладена в металеві форми гумова суміш піддається впливу температури і тиску. Автомобільні шини після зборки на барабані формуются до потрібного розміру і потім вулканізуються в рифлених сталевих формах. Форми встановлюються одна на іншу у вертикальному вулканізаційному автоклаві, і в замкнутий нагрівач запускається пара. У невулканізовану заготовку шини вставляється пневмомешок тієї ж форми, що і камера шини. По гнучких мідних трубках у нього запускаються повітря, пара, гаряча вода окремо чи в сполученні один з одним; вони слугують для передачі тиску даного середовища, розсовують каркас шини, змушуючи каучук втікати у фасонні поглиблення форми. У сучасній практиці технологи прагнуть до збільшення числа шин, вулканизуемих в окремих вулканізаторах, названих прес-формами. Ці литі прес-форми мають порожні стінки, що забезпечують внутрішню циркуляцію пари, гарячої води і повітря, що підводять тепло до заготовки. У заданий час прес-форми автоматично відкриваються.
Завантажити реферат