Przebieg przetwarzania i typowe problemy gumy

1.Uszlachetnianie tworzyw sztucznych

Definicja plastyfikacji: Zjawisko, w którym guma zmienia się z substancji sprężystej w substancję plastyczną pod wpływem czynników zewnętrznych, nazywa się plastyfikację

(1)Cel rafinacji

a.Umożliwiają osiągnięcie przez surową gumę określonego stopnia plastyczności, odpowiedniego do późniejszych etapów mieszania i innych procesów

b.Ujednolicić plastyczność surowej gumy i zapewnić równomierną jakość materiału gumowego

(2)Oznaczenie wymaganego związku tworzywa sztucznego: Mooney powyżej 60 (teoretycznie) Mooney powyżej 90 (rzeczywisty)

(3)Maszyna do rafinacji tworzyw sztucznych:

a. Otwarty młyn

Cechy: Wysoka pracochłonność, niska wydajność produkcji, złe warunki pracy, ale jest stosunkowo elastyczny, przy niskich nakładach inwestycyjnych i nadaje się do sytuacji z wieloma zmianami. Stosunek prędkości dwóch bębnów otwartego młyna: przód do tyłu (1:1,15 -1,27)

Metody działania: Metoda uszlachetniania tworzyw sztucznych cienkoprzepustowo, Metoda uszlachetniania tworzyw sztucznych za pomocą zwijania rolek, Metoda drabinek, Metoda plastyfikatora chemicznego

Czas pracy: Czas formowania nie powinien przekraczać 20 minut, a czas parkowania powinien wynosić 4-8 godzin

b.Wewnętrzny mikser

Cechy: Wysoka wydajność produkcji, łatwa obsługa, niska pracochłonność i stosunkowo jednolita plastyczność. Jednakże wysokie temperatury mogą powodować pogorszenie właściwości fizycznych i mechanicznych materiału gumowego

Metoda działania: Ważenie → Podawanie → Plastyfikacja → Rozładunek → Cofanie → Prasowanie → Chłodzenie i rozładunek → Przechowywanie

Czas pracy: 10-15 minut Czas parkowania: 4-6 godzin

(4)Guma regularnie plastyfikowana

Materiały gumowe, które często wymagają formowania, obejmują NR, twardy NBR, twardą gumę oraz te o wskaźniku Mooneya 90 lub wyższym

2.Mieszanie

Definicja mieszania polega na dodawaniu różnych dodatków do gumy w celu wytworzenia mieszanej gumy

(1)Otwórz mikser w celu wymieszania

a.Wałek owijający: Owiń surową gumę na przednim wałku i poddaj krótkiemu procesowi podgrzewania trwającego 3-5 minut

b.Proces jedzenia: Dodaj dodatki, które należy dodać w określonej kolejności. Podczas dodawania należy zwrócić uwagę na objętość nagromadzonego kleju. Mniej jest trudne do wymieszania, podczas gdy więcej będzie się toczyć i nie będzie łatwo wymieszać

Kolejność podawania: surowa guma → substancja czynna, substancja pomocnicza → siarka → wypełniacz, środek zmiękczający, dyspergator → substancja pomocnicza → przyspieszacz

c.Proces rafinacji: można mieszać lepiej, szybciej i bardziej równomiernie

Metoda nożowa: a. Metoda noża skośnego (metoda ośmiu noży) b. Metoda owijania trójkątem c. Metoda operacji skręcania d. Metoda klejenia (metoda chodzącego noża)

d.Wzór na obliczenie nośności młyna otwartego to V=0,0065*D*L, gdzie V – objętość D to średnica walca (cm), a L to długość walca (cm)

e.Temperatura wałka: 50-60 stopni

f.Czas mieszania: Nie ma konkretnego przepisu, zależy to od umiejętności operatora

(2)Mieszanie wewnętrzne:

a.Mieszanie jednoetapowe: Po jednym etapie mieszania proces mieszania przebiega następująco: surowa guma → drobny materiał → środek wzmacniający → zmiękczacz → wyładunek gumy → dodanie siarki i przyspieszacza do tabletkarki → rozładunek → chłodzenie i parkowanie

b.Mieszanie drugiego etapu: Mieszanie w dwóch etapach. Pierwszym etapem jest surowa guma → drobny materiał → środek wzmacniający → zmiękczacz → wyładowanie gumy → prasowanie tabletek → chłodzenie. Drugi etap to kauczuk macierzysty → siarka i przyspieszacz → prasowanie tabletek → chłodzenie

(3)Typowe problemy z jakością mieszanej gumy

a.Aglomeracja złożona

Główne przyczyny to: niedostateczna rafinacja surowej gumy; Nadmierny skok rolek; Nadmierna zdolność klejenia; Nadmierna temperatura wałka; Sproszkowany związek zawiera gruboziarniste cząstki lub skupiska;

b.Nadmierny lub niewystarczający ciężar właściwy lub nierównomierny rozkład

Powód: Niedokładne odważenie środka mieszającego, nieprawidłowe wymieszanie, pominięcie, nieprawidłowe dodanie lub pominięcie podczas mieszania

c.Mróz w sprayu

Głównie ze względu na nadmierne użycie niektórych dodatków, które przekraczają ich rozpuszczalność w gumie w temperaturze pokojowej. Gdy białego wypełnienia będzie za dużo, rozpryskiwane zostaną także białe substancje, co nazywamy natryskiwaniem proszkowym

d.Twardość za wysoka, za niska, nierówna

Powodem jest to, że odważanie środków wulkanizujących, przyspieszaczy, zmiękczaczy, wzmacniaczy i surowej gumy jest niedokładne i jest spowodowane nieprawidłowym lub pominiętym dodatkiem, co skutkuje nierównym wymieszaniem i nierówną twardością

e.Oparzenie: Wczesne zjawisko wulkanizacji materiałów gumowych

Powód: Niewłaściwa kombinacja dodatków; Niewłaściwa operacja mieszania gumy; Niewłaściwe chłodzenie i parkowanie; Skutki klimatyczne itp

3.Siarkowanie

(1)Niedobór materiałów

a.Nie można usunąć powietrza znajdującego się pomiędzy formą a gumą

b.Niewystarczające ważenie

c.Niewystarczające ciśnienie

d.Słaba płynność materiału gumowego

e.Nadmierna temperatura formy i spalony materiał gumowy

f.Wczesne przypalenie materiału gumowego (materiał martwy)

g.Niewystarczająca grubość materiału i niewystarczający przepływ

(2)Pęcherzyki i pory

a.Niewystarczająca wulkanizacja

b.Niewystarczające ciśnienie

c.Zanieczyszczenia lub plamy oleju w formie lub materiale gumowym

d.Temperatura formy wulkanizacyjnej jest zbyt wysoka

e.Za mało dodano środka wulkanizującego, prędkość wulkanizacji jest zbyt mała

(3)Gruba i pękająca skóra

a.Prędkość wulkanizacji jest zbyt duża, a przepływ gumy nie jest wystarczający

b.Brudne pleśnie lub plamy po kleju

c.Za dużo środka izolującego lub uwalniającego

d.Niewystarczająca grubość materiału klejącego

(4)Pęknięcie podczas wyjmowania produktu

a.Nadmierna temperatura pleśni lub długotrwałe narażenie na siarkę

b.Nadmierna dawka środka wulkanizującego

c.Metoda wyjmowania z formy jest nieprawidłowa

(5)Trudne w obróbce

a.Wytrzymałość produktu na rozdarcie jest zbyt dobra (np. klej o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie). Ta trudna obróbka objawia się brakiem możliwości oderwania zadziorów

b.Zbyt mała wytrzymałość produktu objawia się kruchością krawędzi, które mogą spowodować rozerwanie produktu