Каучуктен резина алу

5) ұнтақ тәрізді каучукты қолдану арқылы қоспаны үздіксіз дайындау процесі.

                                           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2.Резинаны өндірісте алу және жаңа технологиялары

 

Коландрлеу. Шикі каучукке ингредиенттер қосылғаннан кейін оған форма беру үшін вуканизациядан бұрын оны өңдейді. Өңдеу түрі алынатын резинаның қолданылуына байланысты. Процестің осы сатысында коландрлеу және экструзия кеңінен қолданылады.

Коландрлеу резина қоспасын орамдау немесе оны матыға жағу үшін қолданылатын машиналар. Стандартты коландр бірінің үстінен бірі орналасқан горизанталь үш валдан тұрады. Кейде 4 және 5 валды коландрлар да қолданылады. Коландр валдарының ұзындығы 2,5 метрге, диаметрі 0,8 метрге дейін жетеді. Температураны қадағалау үшін валдарға бу мен суық су жіберіліп отырады. Температураны дұрыс таңдау және қадағалау біркелкі қалыңдықағы және тегіс бетті бұйымдарды алу үшін маңызды. Көршілес валдар қарама-қарсы бағытта айналып отырады, айналу жиілігі мен ара қашықтықтары да қатаң қадағаланады. Коландрде матаны резинамен қаптау, матаға резинаны жағу және орамдау процестері жүзеге асырылады.

Экструзия. Экструдер трубаларға, шлангтарға, пневматикалық шина камераларына, шина протекторларына және т.б. орма беру үшін қолданылады. Ол ысытуға және суытуға жағдай жасалған болат цилиндрлі корпустан тұрады. Алын ала қыздырылған резина қоспасы корпустан өтіп, бас жағына беріледі. Корпустың басына форма беретін ауыспалы құрал жалғанады. Құралдың түріне байланысты әр түрлі формада заттар шығады. Шыққан бұйым суық сумен суытылады. Пневматикалық шиналар камералары экструдерден үзілмеген түрде шығады, кейін керек ұзындықта бөлінеді. Көптеген бұйымдар, мысалы, шағын трубкалар, экструдерден соңғы формасын қабылдап шығады, кейін вулканизацияланады. Ал шина протекторлары дайын түрде шығып, формасын өзгерте отырып шианға вулканизацияланады.

Вулканизация. Әрі қарай дайын өнім алу үшін дайындаған қоспамызды вулканизациялау керек. Вулканизация бірнеше әдіспен жүзеге асырылады. Көп заттарға форма металдық форма бергіштің ішіндегі резина қоспасына температура және қысыммен әсер еткеннен кейін ғана беріледі. Автомобиль шиналары барабанда керек өлшемге дейін өңделіп, кейін болат форма бергіште вулканизацияланады. Форма бергіштер вертикальді вулканизациялағыш-автоклавта бірінің үстінен бірі орналасады. Оларға тұйықталған қыздырғыш арқылы, ыстық бу жіберіледі. Қазіргі кезде технологтар пресс форма бергіштер деп аталатын жеке вулканизаторларда вулканизацияланатын шиналардың санын арттыруға тырысуда. Пресс форма бергіштің арнайы жабдықталған қабырғалары жартылай дайын өнңмге берілетін будың, ыстық судың және ауаның циркуляциясын реттеуге мүмкіндік береді. Берілген уақыттапресс форма бергіш автоматты түрде ашылады. Шина камералары тегіс бетті пресс форма бергіштерде вулканизацияланады. Бір камераның орташа вулканизациялану уақыты 155 С шамамен 7 млн.

Көптеген заттар ауа және көмірқышқыл газының қыздыруында вулканизацияланады. Киімдер, плащтар, аяқ-киәмдер осы әдңспен вулканизацияланады. Құрғақ жылумен вулканизацияланатын резина қоспаларының құрамында күкірт аз болады. Себебі, күкірттің бөліктері бұйым бетіне шығып кетпеуі керек. Құрғақ жылумен вулканизациялау уақыты бумен немесе преспен вулканизациялау уақытынан ұзақ болады. Сондықтан көбінесе жылдамдатқыштар қосылады.

 Кейбір заттар ыстық суда қысыммен вулканизацияланады.  Мысалы: резина грушалар, шлангтар, сымдар изоляциялары ашық буда вулканизациялары.

Жылусыз вулканиция хлорлы күкірт ерітіндісінің және буының көмегімен жүзеге асырылады. Мұндай әдіспен жұқа жапырақты бұйымдар және алжапқыштар, суға түсуге аранлған баскиімдер, хирургиялық қолғаптар сияқты бұйымдар вулканизацияланады. Процесс жоғары жылдамдықта жүреді, ол ерітінді толығымен бұйымғм сіңіріледі. Процесс барысында түзілген қышқылды бейтараптау үшін қосымша аммиакпен өңделеді.   

 

Резиналық қоспаны  бірсатылы дайындау

 

  Бір сатылы дайындауда дөңгелек жасау заводтарындағы каркасты қоспалар және құрамында қатты емес каучугі мен жартылай және орташа активті толықтырғыштары бар резиналық өнімдер алуға болады. Резина араластырғыштардағы бір сатылы араластыру ұзақтығы, яғни ротордың айналу толқыны 30 айн/мин, және ол 6-9 минут аралықта; резиналық қоспаға күкіртті қосқанда резина араласытырғыштың температурасы 1200-тан аспау керек, бірақ одан асуы мүмкін, егер күкірт пен жылдамдатқышты вальц арқылы еңгізше.

  Түйіршіктелген каучук  шығын бункерінен (44) шығып, автоматты  таразыдан (46) өтіп, тиілген көлік (48) арқылы резина арластырғышқа (5) өтеді.  Түйіршіктелген каучукті қолданғанда резина араластырғыштар автоматты жекелеген мөлшерлеуші жүйемен қамтылады. Ал резина араластырғышқа түйіршіктелмеген каучукті қолданғанда жартылай автоматтанған таразыны (51) қолданады, ол үшін каучукті алдын-ала қолмен кіші бөлшектерге кесіп салады.

  Түйіршіктелген техникалық  көміртек бункер қоймасынан  үздіксіз  көлік жүйесі бойынша шығын бункеріне (1) барады, одан қоректендіргіштер (2) арқылы автоматты таразыға (3), ары қарай тиегіш ыдыстан (4) резина араластырғышқа (5) өтеді.

 Сұйық жұмсаттатқыштар  қоймадан құбыр арқылы аралық  ыдыстарға, одан шығып циркуляциялық  жүйемен (6) резина аралстырғышқа түседі. Циркуляциялық жүйеден электрқадағалаушы клапан мен автоматты таразы (7) және аспада жұмсақтатқыштар үрлегіш бакте (9) жиналып, және одан тегергіш насос (10) көмегімен клапан (11) арқылы резина араластырғыш камерасына барады. Ал тез балқитын материалдар қоймадан электртиегіш көліктер арқылы қыздырғыш ыдыста балқытылып, автоматты таразыда өлшеніп, үрлегіш бак арқылы резина араластырғышқа өтеді. Борпылдақ ингредиенттер контейнермен (21) жартылай тельферно-монорельсті жолы (50) арқылы шығын бункерлеріне (12,16,24,26-28,33,34,38,39) апарылады. Шығын бункерлерінен (12,16,24,26-28,33,34,38,39) борпылдақ ингредиенттер қоректендіргішпен бірге (13,29,30,31,40) автоматты таразыға (25,32,37,41) құйылады да ленталы көлік (47,48) көмегімен оларды резина араластырғыштарға төгеді. Магний оксидін резина араластырғышқа шығын бункерінен (16) шығарылған қоректендіргішпен (17) жекеленген тиегіш ыдыс арқылы әкелінеді. Мөлшерлей автоматты таразыла (18) өтеді. Жылдамдатқыштар қоректендіргішпен бірге тиегіш ыдыстан (23) араластыруға барады.

  Резина араластырғышқа  күкірт араластыруға 20-30 сек қалғанда шығын бункері (12), автоматты таразы (14) және тиегіш ыдыс (15) немесе вальц (49) арқылы кіреді. Резина араластырғыштан шыққан агрегатты вальц (49) арқылы қоспаны суыту үшін тіке ағынмен цехке жібереді. 

   Егер күкіртті резина араластырғышқа қолданса, онда жұмысты аяқтау үшін табақты-червякты машина қолдануға болады. Алынған өнім суытылғаннан кейін, арнайы камерадакесіледі де, қоймаға дайын резина болып барады.

 

 

 

 

 

4-сурет.   Резиналық  қоспаны бірсатылы дайындау 

1-12-16-20-24-26-27-28-33-34-38-39 Шығын  бункері,2-13-17-29-30-31—35-36-40-45  қоректендіргіштер,3- 7 -8-25-32-37-41 автоматты таразы,4- тиегіш  ыдыс,5- резина араластырғыш,6 циркуляциялық жүйе,9- үрлегіш бак,10-тегергіш насос,11 клапан, 49-агрегатты вальс, 50- жартылай тельферномонорельсті жолы.

 

 

 

        

 

5-сурет.  Резиналық қоспаны  бірсатылы дайындау дың өнімі

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Резиналық қоспаны  екісатылы дайындау

 

Екісатылы әдісті жоғары активті техникалық көміртек және камералық қоспасы бар, сонымен қатар бутадиен-нитрильді, құрамында стиролы көп бутадиен стиролды каучугі болғанда қолданады. Өндіру көлеміне қарай бір немесе екі резина араластырғыш пайдаланады.

Бірінші сатыда резина араластырғышқа барлық ингредиентті, күкірт пен жылдамдатқыштан басқасын қосады. Бірінші сатының араластыру ұзақтығы 4 минут, одан кейін қоспаны 140-1500 С-та траспортер арқылы стрейнер-грануляторға апарылады. Содан кейін түйіршіктерді суспензиямен суытып, вибротранспорт және элеватор көмегімен суытқыш-кептіргіш камераға әкеледі. Суытылған түйіршіктерді жалғанкөлікпен циклонға, одан ары шығын бункеріне апарады. Содан кейін түйіршіктер автоматты таразыда өлшеніп, жабық тиелгіш ленталы траспортермен резина араластырғышқа түседі. Екінші сатысында жылдамдатқыш пен күкіртті енгізеді.

Өнімді үлкен көлемде  алу үшін екі резина араластырғыш орнатады. Бірінші сатыда араластыруды  РСВД-250-80 аппаратында периодты түрде, ал екінші сатыда- валкісі бар «Трансфермикс» секілді РСНД-380\450 аппаратында үздіксіз орындайды. Бұл аппараттар бастапқы капиталды аз салуға, өндіру ауданын кішірейтуге, араластыру қарқындылығын жоғарлатуға және 140-1500 С орныны температураны 80-1000 С-қа дейін төмендетуге, және де өнімді 5-8 т/сағ өндіруге мүмкіншілік береді.

Лента тәрізді екінші резина араластырғыштан шыққан резиналық қоспаны фестон құрылғысында суытып жеке-жеке платформаға салып, дайын өнімді қоймаға апарады.

5-суретте қазіргі кезде  ауқымды қолданатын аппараттың  суреті келтірілген. Бірінші сатыда іркілдек қоспаны дайындайды. Ол үшін көбінесе РСВД-250-40 периодты резина араластырғышты (5) қолданады. Техникалық көміртек қоректендіргішпен (2) шығын бункерінен (1) шығып, автоматты таразыға (3) одан ары тиегіш ыдысқа (4), одан шығып барып резина араластырғышқа (5) келеді. Жұмсатқыштар циркуляциялық жүйеден (6) шығып электроқадағалаушы клапандар арқылы автоматты таразыға (7 және 8) барады, одан шыққан өлшенділер жинағыш-үрлегіш бакте (9) жиналады. Бактен жұмсатқыштар сығылған ауамен бірге насос (10) арқылы клапаннан (11) резина араластырғышқа өтеді. Күкірт пен жылдамдатқыштардан басқа барлық ингредиенттер бірсатылы дайындау секілді резина араластырғышқа қосылады.

 Іркілдек қоспаны дайындау үшін 3 минут 1400 С қажет. Дайындалған осы қоспаны грануляторға (12) жібереді. Түйіршіктердің қосылмауы үшін грануляторға бактен (13) центробежный насос (14) арқылы каолинді суспензия жібереді. Осы қоспаларды араластырғанда виброкөлік (15) арқылы артық суспензия шығарылады, және ол құбырмен бакке (13) кетеді. Виброкөліктен түйіршіктерн элеватор (16) көмегімен үшжақты кептіргіш-суытқыш камераға (17) өтеді. Одан шығып түйіршіктер циклонға (19) барады. Циклоннан шығып түйіршіктер шығын бункеріне (20) барып, одан автоматты таразыда (21) өлшеніп, қоректендіргіштермен (22) резина араластырудың (23) екінші сатысына (РСВД-250-30) өтеді. Күкірт пен жылдамдатқыштар автоматты таразыда (26,27) өлшеніп, бункерден шығып (24,25) тиегіш ыдыс (28,29) арқылы резина араластырғышқа барады. Араластыру температурасы екінші сатыда 1100 С-тан аспау керек.

 

 

 

 

 

4-сурет.    Резиналық  қоспаны екісатылы дайындау

1-12-16-20-24-26-27-28-33-34-38-39 Шығын  бункері,2-13-17-29-30-31—35-36-40-45  қоректендіргіштер,3- 7 -8-25-32-37-41 автоматты таразы,4- тиегіш  ыдыс,5- резина араластырғыш,6 циркуляциялық  жүйе,9- үрлегіш бак,10-тегергіш насос,11- клапан, 49-агрегатты вальс, 50- жартылай  тельферномонорельсті жолы.

 

 

6- сурет. Резиналық қоспаны  екісатылы дайындаудың өнімі

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Жоғары қысымда  резина араластырудың орындалу уақыты

 

Бірінші саты	Ингредиенттерді қосқаннан кейінгі операцияның  орындалу уақыты, с
Каучук пен борпылдақ  ингредиентті қосы	0
Техникалық көміртек	10
Откидной есікті жабу	18
Жұмсатқыштарды салу	20
Жоғарғы затворды жабу	30
140 С-қа жеткенде төменгі  затворды ашу	120
Откидной есікті ашу мен  жоғарғы затворды көтеру	125
Төменгі затворды жабу	150
Екінші саты
Ленталы көлікпен түйіршекті-іркіәлдек  қоспаны жасау	0
Күкірт пен жылдамдатқышты салу	5
Жоғарғы затворды жіберу мен  есікті жабу	18
Температураның 113 С-қа жеткенін қарау және төменгі затворды ашу	90
Жоғарғы затворды көтеру және откидной есікті ашу	100
Төменгі затворды жабу	150
Қоспаларды вальцта өңдей
Бірінші вальцте қоспаны  жіберу мен араластыру	0
Екінші вальцке қоспаны  жіберу	3 минут
Екінші вальцте қоспаны  араластыру	4 минут
Үшінші вальцте қоспаны  жібері мен араластыру	8 минут
Қоспаны жіберу және өнім	12 минут

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Үздіксіз жұмыс  істейтін резина араластырғышта ұнтақты  каучукті қолданып резина алу аппараты

 

Осы аппараттың сипаттамасы 7-суретте келтірілген. Каучукті роторлы пышақпен 50-100 мл қалыңдықпен кеседі де, траспортермен (1) каучук ұнтақтатқышқа жібереді. 2000-3000 айн/мин-та каучукты 0,5-5 мл-ге дейін ұнтақтайды, осы процестің ұзақтығы 1-2 т/сағ.

Ұнталған каучук ұнтақтағыштан  циклон (4) және фильтрден (5) вакуум насоспен (7) шығарылады. Одан кейін ол суытылады. Ал циклон мен фильтрде қалған қалдығы (түйіршіктер) бункерде (6) жиналады.

Техникалық көміртек және басқа да ингредиенттер шығын бункеріне (10-15) себіледі. Оларды автоматты таразыда (8,16-18) өлшеп, содан кейін барлық затты жинағыш транспортермен (9) араластырғышқа (19) апарады. Осы заттардың барлығы жұмсатқыштар да каучук түйіршіктерімен араласады. Процесс ұзақтығы 5-8 минут. Алынған масса жинағыш бункер (21) одан кейін дозатор көмегімен (22) үздіксіз жұмыс істейтін резина араластырғышқа (23) түседі.

 Резина араластырғыш  қуатына қарай 600-ден 4000 кг/сағ  байланысты өзгереді.

 

 

7-сурет.Үздіксіз жұмыс  істейтін резина араластырғышта  ұнтақты каучукті қолданып резина  алу аппараты

1-транспортер; 2-каучукті  роторлы  пышақ; 3-ұнтақтағыш; 4- циклон; 5- фильтр; 6- бункер, 7- вакуум насос; 8,16,18- автоматты таразы; 10-15 – шығын  бункерлері; 9- транспортер; 19- араластырғыш;  21- масса жинағыш бункер; 22 дозатор; 23- резина араластырғыш.

 

 

 

Вулканизация  процесінде резина өнімдерінде келесі ауытқулар болуы мүмкін:

 

Ауытқулар	Пайда болу себептері	Ауытқуды дұрыстау
Араластыру режиміндегі  резина құрамындағы заттардың механикалық  көрсеткіштерінің төмен болуы   Резинаның көпіршікті болуы     Өнім пішінінің өзгеруі         Өнімді толық вулканизацияламау           Резина бетінің кедір  болуы     Резина бетінде жарықтардың  болуы   Өнімде көп қабатты  пайда болуы	Вулканизация режимі бұзылған         Өнім бетіндегі қысымның төмен болуы   Дайындау көлімі үлкен Пресстейтін қысымның төмен  болуы     Вулканизациялайтын группаның  аз болуы Вулканизация температурасының төмен болуы Вулканизация ұзақтығы аз   Пресс- форманың лас болуы, майлау дұрыс болмауы   Резина-металдық өнімдердің дұрыс суытылмауы   Вулканизацияда қысымның қажетті болмауы, құрылғылардың  таза болмауы	Вулканизация режимін  сақтау керек       Қажет қысымды орнату     Дайындайтын өнімнің оптимальді өлшемін анықтау Пресс-форманы өзгерту Қысымды жоғарлату   Ингредиент өлшемдерін қадағалай Вулканизация режимін  толық сақтау     Пресс-форманы тазарту, дұрыстап майлау   Процесті дұрыс қадағалау     Қысымды жоғарлату