TITP Część 2 - Sporządzanie Mieszanki Kauczukowej (PDF)

**7. Sporządzanie mieszanki kauczukowej za pomocą walcarki -- schemat urządzenia, opis działania, wady i zalety procesu. Etapy sporządzania mieszanki kauczukowej.** W kotlinie walcowniczej na obrabiany materiał działa siła normalna N dociskająca mieszankę do powierzchni walca oraz siła ściskająca P...

**7. Sporządzanie mieszanki kauczukowej za pomocą walcarki -- schemat urządzenia, opis działania, wady i zalety procesu. Etapy sporządzania mieszanki kauczukowej.** W kotlinie walcowniczej na obrabiany materiał działa siła normalna N dociskająca mieszankę do powierzchni walca oraz siła ściskająca P mieszankę. Wypadkowa tych sił W wciąga mieszankę do kotliny walcowniczej, jeśli oczywiście siła tarcia W = T. f jest większa od siły reakcji W' usiłującej wyrzucić mieszankę z kotliny walcowniczej. Ze względu na odmienną szybkość obwodową walców oraz istnienie gradientu prędkości w wejściu do kotliny walcowniczej mieszanka podlega działaniu pary siły i momentu obrotowego, co prowadzi do obrotów warkocza mieszanki, a w kotlinie mieszanka podlega dodatkowo ścinaniu i ściskaniu. Powoduje to odkształcenia postaciowe, co przy wielokrotnym przejściu mieszanki przez kotlinę prowadzi w efekcie do wchłonięcia i zdyspergowania składników. *[SCHEMAT BUDOWY WALCARKI :]*  łożyska wałeczkowe wału transmisyjnego,-- prawy i lewy stojak, podłączenie wody chłodzącej, osłona kół frykcyjnych, koła frykcyjne, silnik mechanizmu regulacji szczeliny między walcami, lewa i prawa poprzecznica, linka wyłącznika awaryjnego, duże koło zębate, osłona kół napędowych, tarcza wskaźnika szerokości szczeliny między walcami, łożyska walców, płyta fundamentowa, wał transmisyjny, -- walec przedni, walec tylny, panew *[Etapy sporządzanie mieszanki za pomocą walcarki (standardowo): ]* 1\. załadunek i uplastycznianie kauczuku aż do utworzenia jego ciągłej warstwy na powierzchni walca przedniego, 2\. wprowadzenie aktywatorów i przeciwutleniaczy, 3\. wprowadzenie 1. porcji napełniaczy wzmacniających, 4\. wprowadzenie części zmiękczaczy, 5\. wprowadzenie w 2-3 porcjach reszty napełniaczy i zmiękczaczy, 6\. wprowadzenie przyspieszaczy i innych składników, homogenizacja, 7\. wprowadzenie siarki (substancji sieciującej), 8\. płytowanie, zdjęcie z walców i ewentualne ochłodzenie mieszanki. *Podczas sporządzania mieszanka jest okresowo ścinana z każdej ze stron i przekładana → intensyfikacja procesu. Niekiedy kolejność wprowadzania i mieszania składników może być odmienna od standardowej.* +-----------------------------------+-----------------------------------+ | **Wady procesu przy użyciu | **Zalety procesu przy użyciu | | walcarek** | walcarek** | +===================================+===================================+ | ✓ okresowy charakter pracy i | - Dokładność | | trudne warunki BHP, pylenie, | | | powstawanie ładunków | - Wysoka wydajność | | elektryczności statycznej, | | | | - Możliwość modyfikacji | | ✓ znaczny wpływ czynników | materiału o różnej lepkości | | subiektywnych/personalnych, zatem | | | umiarkowana powtarzalność | - Optymalizacja kosztów | | właściwości mieszanki, bo duży | | | rozrzut właściwości reologicznych | - Redukcja błędów | | i przerobowych, w tym kinetyki | | | wulkanizacji, | | | | | | ✓ mała wydajność (200- 300 kg/h). | | +-----------------------------------+-----------------------------------+ **8. Sporządzanie mieszanki kauczukowej za pomocą mieszarki -- schemat urządzenia, opis działania, wady i zalety procesu. Etapy sporządzania mieszanki kauczukowej.** **[Schemat budowy i opis działania ]** \- Dwa wirniki (rotory)- rozwinięta przestrzeń powierzchni, łożyskowe, toczne, ślizgowe, obrót w przeciwnych kierunkach wewnątrz komory mieszarki, wymuszają cyrkulację materiału w komorze \- komora mieszarki zamykana od góry za pomocą ruchomego tłoka dociskowego \- system regulacji temperatury komory i wirników \- układ podnoszenia i opuszczania tłoka dociskowego \- układ otwierania i zamykania luku rozładowczego \- układ napędu i sterowania napędem \- urządzenia współpracujących z mieszarka ( silosy, zbiorniki do przechowywania składników, dozowniki i wagi, urządzenia do płytowania mieszanki po wyładowaniu). Etap sporządzania mieszanki kauczukowej : 1. W tłoku podniesionym -- załadować kauczuk, aktywatory, i substancję przeciwst. 2. Tłok opuszczony- uplastycznienie kauczuku i wyrobienie składników 3. Podniesienie tłoka- wprowadzenie części napełniaczy 4. Opuszczenie tłoka -- wrobienie napełniaczy 5. Wprowadzenie części zmiękczaczy 6. Wprowadzenie reszty n. i z. 7. Homogenizacja mieszanki -wprowadzenie pozostałych składników 8. Otwarcie łuku rozładowczego -- opróżnienie komory mieszanki 9. S.s zwykle na etapie płytkowania -- płytkowanie mieszanki za pomocą walcarki +-----------------------------------+-----------------------------------+ | **Wady procesu przy użyciu | **Zalety procesu przy użyciu | | mieszarek** | mieszarek** | +===================================+===================================+ | ✓ nierównomierne mieszanie | - Lepsze warunki pracy, | | | wydajność | | - Wysoka temperatura | | | | - Lepsza powtarzalność | | - Wysokie zużycie energii | właściwości mieszanki | | | | | ✓ ograniczenia z rodzajem | - Mechanizacja i automatyzacja | | wykorzystania materiałów | pracy | | | | | | - Czas cyklu 1,5- kilka min | +-----------------------------------+-----------------------------------+ **9. Istota kalandrowania i schematy drogi mieszanki kalandrowanej. Parametry wpływające na pracę kalandra i kalandrowanie**. *[Istota i schemat ]* Proces technologiczny formowania płyt lub folii mieszanki kauczukowej o określonej grubości lub wzorzystej powierzchni. Ciągły proces technologiczny pokrywania tanin/ dzianin mieszanką. Kalandry o 3,4,5 walcach. Budowa walców- analogiczna do walcarek, większa gładkość beczki. Przetwarzana mieszanka podlega odkształceniom plastycznym na długości części roboczej walca kalandra L o średnicy D, w kotlinie walcowniczej, w strefie odkształceń plastycznych. Warunki rzeczywiste: układ frykcyjny, bezfrykcyjny. Gradient prędkości- powoduje pojawienie się momentu obrotowego (moment siły) w szczelinie pomiędzy walcami kalandra i obracanie się tzw. warkocza obrabianego materiału. Można wytworzyć płyty mieszanki kauczukowej o stałej grubości Regulacja temperatury i grubości folii. Urządzenia pomocnicze: \- zasilające ciągle i równomiernie kalander podgrzaną mieszanką \- urządzenia odbierające płytę lub folie mieszanki \- urządzenia do chłodzenia kalandrowanie płyty \- urządzenie do zbierania ładunków elektryczności statycznej z powierzchni wykalandrowanej płyty lub folii *[Droga mieszaki kalandrowej]* Układy walców i operacje wykonywane za pomocą kalandrów: - płytowani mieszanek (kalandry płytujące bez frykcji) \- profilowanie mieszanek (kalandry profilujące) \- okładanie tkanin mieszanką (kalandry okładowe) -frykcjonowanie tkanin/kordu mieszanką \- zdwajanie (dublowanie) płyt (kalandry zdwajające) *[Parametry wpływające na pracę kalandra i kalandrowanie]* 1. właściwości reologiczne mieszanki (lepkość) 2. zawartość kauczuku w mieszance (im jej więcej tym gorsze kalandrowanie, większy skurcz) 3. równomierność zasilania kalandra podgrzaną/ bardzo plastyczną mieszanką 4. szybkości obwodowe walców (szybkość kalandrowania \ - formowanie przetłoczne -- mieszanka o temperaturze otoczenia, ewentualnie wstępnie podgrzana, przetłaczana jest z komory przetłocznej poprzez kanał przetłoczny do formy. Znacznie lepsze warunki płynięcia, lepsze wypełnienie gniazda formy, nie trzeba odpowietrzać; metoda zalecana do formowania wyrobów gumowych o bardzo skomplikowanym kształcie i trudnych warunkach przepływu mieszanki do poszczególnych przestrzeni formy. Wyrób o większej dokładności wymiarów i równomiernym stopniu usieciowania, ale droższa forma. - formowanie wtryskowe -- realizowane za pomocą wtryskarek tłokowych (mieszanki o bardzo dużej lepkości), ślimakowych (mieszanki o małej lepkości) lub tłokowoślimakowych -- najczęściej stosowanych, uniwersalnych. We wszystkich przypadkach mieszanka jest uplastyczniana i podgrzewana do temperatury bliskiej temperaturze wulkanizacji poza gniazdem formy, ale z zachowanie płynności, a dopiero potem wtryskiwana do gniazda formy, w ilości nieznacznie większej niż jego objętość. Przepływ mieszanki wymuszany przez tłok, ślimak lub ślimak-tłok.