Bài giảng Công nghệ cao su - Thiết bị công nghệ (Tiếp theo)

Nội dung text: Bài giảng Công nghệ cao su - Thiết bị công nghệ (Tiếp theo)

1. THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ (tt)
2. SƠ LUYỆN Là bước đầutiêncủaquátrìnhphốitrộn Mục đích: -BiếnCS từ dạng đàn hồicaođếntrạng thái dẻotương đối -Giảmsứccăng bề mặtcủaCS sống Æ CS có khả năng phốitrộnvớicácchấtphụ gia Độ dẻoquácaoÆ cường lực độ kéo giãn, độ cứng, độ kháng mòn giảm, độ biếnhìnhkhiđứttăng lên. Sp dễ bị bọtkhí, rỗ mặt . CầnthiếtchoCSTN (độ dẻokhôngđồng đều) hay cao su phối trộn. Nguyên lý: sau khi qua sơ luyện, dướitácđộng củasự cắtxécơ học, các phân tử carbon hydro sẽ cắtngắn, các hạtcaosulớnvỡ ra Æ độ dẻotăngÆ chúng trở thành hệ keo sẵnsàngngậmchất độnvàphụ gia khác
3. SƠ LUYỆN Các yếutốảnh hưởng đếnquátrìnhsơ luyện: - Môi trường: oxy Æ nhanh & cs nặng hơn(cácphântử cs bị phá vở kếthợpvớioxy); - Nhiệt độ: + 200C- 400C: tốtnhất(dẻohóado cơ học) + 400C – 1150C: hiệuquả giảmdần + 1150C- 1200C : hiệuquả kém (các dây phân tử nở ra Æ trượt lên nha Æ hếttácdụng dẻohóado cơ học Æ độ dẻogiả) + >1200C: oxy hóa mạnhÆ độ dẻotăng nhanh Æ độ bềncơ giảm Æ Nguyên lý sử dụng nhiệt để sơ luyệnCS củ máy luyệnkín Banbury: T0C: 160 Æ 1900C, t~3-4 min: + Hiệuquả tốt, ít hao năng lượng + Khó đồng đều, yêu cầu nhiệt độ & thờigianphảithật ổn định
4. SƠ LUYỆN Các yếutốảnh hưởng đến quá trình sơ luyện: - Tỉ tốctrục: càng lớn (1:1.15 hoặc 1:1.25)Æ hiệusuấtcao - Vậntốttrục: càng nhanh Æ hiệusuấtcao - Cự ly 2 trục: càng nhỏ Æ hiệusuấtcao, nhưng không được quá nhỏ (do sứccắtxecơ họcrấtcao) - Đường kính trục: càng lớn Æ thờigiansơ luyệncàngngắn - Nồng độ chấtphụ gia bổ sung: chấtlàmmềm, chấthóa dẻo
5. SƠ LUYỆN Chấtphụ gia trong QT sơ luyện: rút ngắnthờigiansơ luyện, giảm tiêu hao năng lượng, đảmbảotốttínhnăng cơ lý . - Chấtlàmmềm: làm trương nở CS, giảmsứcliênkếtgiữa các dây phân tử CS Æ mềmdẻovàdễ thấmchất độntronggđ hỗnluyện Ảnh hưởng đếntínhnăng cơ học( tínhkhángmòn, độ bắt dính, ) - Chấthóadẻo: cắtngắn các phân tử CS (phenyl hydrazin, mercaptan ) - Chấthọat tính bề mặt: diphenyl thiazone disulfide . Chiềucaomẫusau TN nén ép (23mm) Không chấtlàmmềm 20 Dầuthông 18.5 Vaseline 16.7 Dầu khoáng 15.2 Acid Steric 14.8 Naphtalene 16.0
6. SƠ LUYỆN Máy cán hở 2 trục/ 4 trục: -2 trucrỗng ruôt bằng gan, thép -Bộ phần điềuchỉnh cự ly của2 rục -Bộ phận điềuchỉnh tỉ tốc2 trục -Bôphậngiải nhiệt Máy cán 4 trục: CS đồng đềuhơn, thờigianngắnhơn, giảm công lao động Máy trộn kín: Ít hao năng lượng, hiệuquả tốt (160 -1900C/ 3-4 min) Trộnkíndạng vít xoắn
7. SƠ LUYỆN 750C 790C 1050C 820C Máy cán hở 2 trục
8. SƠ LUYỆN Máy cán hở 4 trục
9. SƠ LUYỆN Sơ luyệnSBR: SBR ít thay đổitínhnăng cơ lý, có thể dùng chấtphònglãođể giữ cấutrúcthẳng; dùng hóa dẻo để rút ngắnthờigiansơ luyện Không tồntrữ lâu hơn 24h Sơ luyệnBR: khó nhất, T0C <40, thường phốihợpvớiNR, có thể phốitrộnvới than đen; dùng chấtphònglãovàchấthóadẻo Sơ luyệnCS butyl: dễ bị dính trụcmáycánhở, thường dùng máy trộn kín, T0C cao (150-170/5p); bổ sung than đen và chấtlàmnền
10. HỖN LUYỆN Giai đọan kế tiếpsausơ luyện. Bổ sung chất độnvàchất lưuhóa Yêu cầu: -Phântánthật đềuchất độn, hóa chất, phụ gia (tính thấmcủa CS và phụ gia, tính vón cục, độ mịn, thứ tự bổ sung phụ gia ) -Tránhgiảmcấp CS quá nhiềudẫn đếnsuythóai Các yếutốảnh hưởng: -BảnchấtCS (phâncực, không phân cực, ) - Độ dẻocủaCS sausơ luyện -Khả năng phân tán hóa chất, phụ gia, chất độn -Thứ tự bổ sung phụ gia (chất khó phân tán vào trứơc, phòng lão vào trước, lượng ít vào trước(xúctiến, tạoxốp ), chất làm mềm, chấtlưu hóa sau cùng) -Nhiệt độ hỗnluyện
11. HỖN LUYỆN Các giai đọan thựchiện: Bước 1 (asterbatching): cho chất độn, phụ gia (- lưuhuỳnh, xúc tiến ), làm nguộinhanh Bước 2 (remilling): trộn đềumẻ luyện Bước 3 (finish mixing): cho các chấtthamgiakhâumạch, làm nguội nhanh, tồntrữ, kiểm tra chỉ tiêu thành phẩm Thiếtbị hỗnluyện: giống sơ luyện -Tỷ tốctrụcnhỏ hơn (1:1,06 đến 1:1,10) -Cự ly khe trục, tốc độ vòng quay, giải nhiệt
12. CÁN LUYỆN Các vấn đề của cán luyện: •Mẻ luyệnquálớnso với dung tích máy •Mẻ luyện quá nhỏ so với dung tích máy •Hổnhợpnhiềulọai CS không đều nhau •Giảinhiệttrụccánkhôngtốt •Sơ luyện không đủ hay quá mức •Thứ tự bổ sung phụ gia không đúng •Hỗnluyện không đúng hay quá mức
13. TẠO HÌNH CS khô: - Cán tráng, -Épxuất, -Épkhuôn(épnén, épchuyển, ép tiêm) Mủ Cs: - Nhúng (nhúng trựctiếp, nhúng với khuôn có chất đông kết, nhúng khuôn nóng vào latex có tính nhạynhiệt), -Épxuất - Đổ khuôn - Phun xịt, sơn .
14. TẠO HÌNH CS khô: CÁN TRÁNG Các trụcbằng gan, thép, mặtphẳng, đánh bóng, có kích thước giống nhau, // vớinhauđượcgắn vào thân máy Có hệ thống gia nhiệt, giải nhiệtvàđiềuchỉnh kích thướckhehở - XuấttấmCS: tạotấmcscóđộ dày đồng đều và chính xác, bề mặt láng bóng (tùy thuộcvàoHàmlượng cs, chấtphụ gia, nhiệt độ trục càng cao, tấmcscàngmỏng Æ độ bóng láng càng cao Yếutốảnh hưởng đếntốc độ máy cán: nhiệt độ trục, độ dẻohỗn hợp CS, kích thướctấm cs, pp nạpliệu - Dán cán các lớpCS: Dán 1 lớpCS mỏng lên 1 lớpdàyđể có bề mătngoạiquanđẹp. Kếthợp1 máycántráng+ 1 trống dán/ máy cán tráng thứ 2 (V nhanh hơn) - Cán tráng vải: băng tải, thân lốpxe Sử dụng máy cán 4 trục để tráng cả 2 mặtvải. Tốc độ quay của4 trục khác nhau Chấtlượng phụ thuộc vào: mật độ sợi, độ săn, độ ẩm, bảnchấtvải, bảnchấtCS, phụ gia, độ dẻocủaCS, nhiệt độ cán, bọtkhí
15. Sơđồbố trí các trụcmáycán
16. Sơđồbố trí các trụcmáycán
17. TẠO HÌNH CS khô: TRÁNG CAO SU Dùng khi không thể cán tráng trên các loạivảimỏng, độ dày lớpCS bọckhoảng (0.05-0.07mm) Phân loại: - Máy tráng CS 1 mặt - Máy nhúng vải, - Máy tráng kiểu mille points, - Máy tráng trụcngược -Trángbằng máy phun
18. Dung dịch CS TrụcbọcCS Vảitráng ĐầutrángCS vàcáctấmdẫn
19. Nhúng ngập không Nhúng ngậpcó gạt dao gạt Nhúng ngậpvới trụcép Máy nhúng ngậpvải vào dung dịch
20. TrụcépbọcCS Dao gạt Khoảng cách 2 trục Trụcthépcólỗ nhỏ Máy tráng mille points
21. TẠO HÌNH CS khô: ÉP XUẤT Nguyên tắc: tạo hình bán thành phẩmbằng cách cho hh Cs thích hợp điqua 1 miệng hình để có hình dạng mong muốn. Bán thành phẩmcóthểđược chuyển ngay sang khâu lưuhóa liên tục hay gián đoạn) Ứng dụng: nhiềutiếtdiệnphứctạpkhuônépđắttiền, chi tiết dài (sảnxuất ống CS đệmlàmkínthiếtbị, cáp điện, dây thun) Thiếtbị: máy ép xuất(~ máyđùn): -Thânmáy, -Vítxoắn ốc, - Đầumáy(đầuthẳng; đầubẻ góc (vuông); đầubẻ góc và nhiềumiệng) -Miệng hình
22. TẠO HÌNH CS khô: ĐỔ KHUÔN (ép nén, ép chuyển, ép tiêm): vừalàKT tạohìnhvừalà1 phương pháp lưuhóa(xảyra~ đồng thời) Phân loại: - Ép nén: sp có thể tích lớnhoặchàngloạt(lốpxe) Đặt1 khốihhCs bánthànhphẩmvàolòngkhuônđã đượcdư nhiệt Æ hệ thốnnénđóng khuôn lạilàmchohỗnhợp chảy nhão vào khuôn Æ xả áp lực để khử bọtkhíÆ tăng áp lực để lưuhóaÆ lấyra - Ép chuyển: sảnxuấthàngloạtcácchi tiết, sp nhỏ Áp suất được đặtvàohhở lòng trung tâmÆ phân phối vào những rãnh nhỏ Æ lưuhóa - Tiêm: Sp lớn, hàng loạt, ít CS thừanhưng chi phí cao HH đượclàmdẻovàdư nhiệttrong1 máyépxuấtÆ tiêm vào trong 1 khuôn đã được đóng kín bằng vít xoắnhoặc bằng piston. Nhiệt độ ~ nhiệtlưuhóa
23. Máy ép vớitrụcdẫn
24. Khuôn ép 1 hệ thống nén Khuôn nén ép đơngiản Khuôn ép 2 hệ thống nén
25. Khuôn tiêm phốihợpmáy nén ép suấtvàpiston Khuôn tiêm trựctiếptừ máy ép suất
26. TẠO HÌNH Mủ Cs: NHÚNG -Hỗnhợp nhúng là huyềnphùlatex tự nhiên hoặctổng hợp, các chất phụ gia, sắctố Sử dụng cho các loạisảnphẩmmỏng, rỗng - PP nhúng: + Nhúng trựctiếp: khó kiểmsoáttínhổn định củahỗnhợp + Nhúng khuôn có chấttạo đông kết: các chấtxúctiến đồng thời gây lão hóa sảnphẩm Nhúng khuôn vào dd chất đông kết Æ nhúng vào latex Acid formic, CaCl2, Nitrate, nitrite, acetate + Nhúng khuôn nóng vào hỗnhơplatex nhạy nhiêt: Dự nhiệtkhuôn: ~ 900C; Dự nhiệthỗnhợp: 40 -600C/ 30- 120mn Æ Làm lạnh xuống 10 – 300C/ 4-5h Nhúng khuôn 5-8s Æ d~1mm Tăng tính nhạynhiệtcủahỗnhợpbằng dung dịch: polyvinyl methyl ether, polyproylene glycol; dễ gây đông tụ trong bể hỗnhợp
27. TẠO HÌNH Mủ Cs: NHÚNG - QT nhúng: Sau khi nhúng Æ bán thành phẩm ở trên khuôn được sấy ở nhiệt độ thấp Æ lưuhóabằng hơinước quá nhiệt, hơinóng, Æ lộtsp rakhỏikhuôn - Vậtliệu làm khuôn: thủy tinh, gốmsứ, nhôm, thạch cao hoặccác vậtliệu làm khuôn phá hủy(sáp, lưuhuỳnh, hợpkimdễ chảy ) + Thủytinh: dễ vỡ, khó bám dính, giá thành cao, ngoạiquan không đẹp + Nhôm: khó tách ra khỏi khuôn đốivới các sảnphẩmmỏng, dễ bám dính nên có thể sử dụng làm khuôn cho pp nhúng có chất đông kết Lưuý: sảnphẩmkhóđồng đềudo cấu trúc khuôn không đều
28. TẠO HÌNH Mủ Cs: ĐỔ KHUÔN Ưu điểm: -Nguyênliệu đơngiản, ít tốnkém, khuônrẻ tiền(thạch cao, nhôm ) - Phong phú, đadạng -Cơ lý tính cao, kháng lão hóa tốt Nhược: -Thờigiansấylâu, chếđộsấygắtgao - Co rút nhiều, không phù hợpvới ngành công nghê và CK chính xác - Không bổ sung được nhiều độn Æ giá thành cao Đổ khuôn bằng khuôn thấm: thạch cao (đông tụ do ion Ca2+ của thạch cao tan trong nước; đông tụ do sự hút nước) Đổ khuôn bằng hỗnhợplatex nhạynhiệt: hổnhợplatex nhạy nhiệt được đổ vào các khuôn nóng. Khuôn bằng thạch cao (dẫnnhiệt rấtkém, tuổithọ sử dụng rấtngắn) hay nhôm
29. HH thu hồimủ thừa Dây chuyền đổ khuôntrênloại khuôn thấm
30. TẠO HÌNH Mủ Cs: ÉP ĐÙN Dùng để làm chỉ CS có tiếtdiện tròn PP làm chỉ CS có tiếtdiệntròn: -Ép xuấthỗnhơp latex qua mộtlỗ trên miệnhìnhcủamáyép xuất -Tạosựđông tụ mủ trên các gân mộttrống quay bằng kim loạinóngvàchuyển động -Cắtlớp đông củahỗnhợp latex thành nhiềusợinhỏ
31. Tạohìnhchỉ sợiCS bằng latex nhạynhiêtvớimáyépxuấtkiểumàng
32. Tạohìnhchỉ sợiCS bằng latex vớimáyépđùn
33. Tạohìnhchỉ sợiCS bằng latex nhạynhiêtđông trên gân củatrống quay
34. ___ The End ___