橡胶工业中,特别是挤出制品的日益广泛应用,大量生产的密封条、纯胶胶管、电线、电缆等都逐步采用连续硫化,以达到生产连续化、自动化和提高生产效率的目的。
(一)液体连续硫化
液体连续硫化,即将挤出的半成品在储有高温液体介质的槽池中加热硫化。液体连续硫化装置通常由排气式挤出机、液体硫化槽(包括加热器和运输装置)、洗涤装置等部分组成。液体连续硫化常用的加热介质为低熔点共熔盐,故又称“盐浴硫化”。
液体硫化槽是一个有足够长度、深度并要求耐加热介质腐蚀的长槽或长管。槽中有一条运输半成品的运输带。一些密度较小的胶料,在硫化槽中易浮出液面。浮出部分不易受热,故要施加一定压力,以使半成品全部浸入介质中。运输带应可变速调节,以适应不同挤出速度的需要。整个槽底均匀分布加热元件作为加热介质的热源。槽的外罩有隔热套,用以防止热量损失。
从硫化槽出来的橡胶制品要经冷却和清洗,以降低制品温度和清洗制品表面黏附的加热介质。
液体硫化在常压下进行。虽然胶料经排气式挤出机压出而消除了大部分包藏的空气,但残存在胶料中的水分、空气仍会使胶料在硫化过程中产生气泡,因此在配方设计中,为了达到快速硫化,要选用快速的硫化促进系统;生胶的门尼黏度不能太小,因为大于65门尼单位的胶料有助于气泡的减少;胶料中不能配用挥发性的增塑剂,而且各种配合剂尽量减少水分含量,并且可配用一定量的干燥剂如氧化钙,其用量为8~10份,要选用能增加胶料黏度的半补强炉黑或快压出炭黑,忌用热裂法炭黑。
(二)流化床硫化
流化床(也被称作沸腾床)的构造原理与液体硫化槽类似。但床内所贮藏的不是液体,而是翻腾的由固体、气体构成的悬浮系统。在操作过程中,热气体自下而上流经由无数固体粒子构成的粒层使粒层翻腾,这样,整个系统便呈现“沸腾”而构成“流化床”。整个系统为固体粒子分散在气体中的悬浮体,因此具有液体的各种特征:流化床的形状取决于容器的形状,无论加入或抽出物体时,其平面始终保持不变;流动阻力小,与液体相近,因而成品较易通过流化床;流化床导热系数很高,比空气大50倍,而且传热均匀,整个床的温差不大于2~3℃;床内各处的压力与所在的深度成正比。(www.xing528.com)
流化床除具有液体硫化的特点外,还具有热传递能力高、受热均匀、无液体介质温度极限和化学惰性高、操作安全、不沾污成品、易清洁等优点。流化床除用于硫化橡胶制品外,还可用金属、织物、坯料、模型的预热及原料的干燥等。
(三)微波预热及连续硫化
微波加热的最大特点是热从被加热物体内部产生,从而克服了通常采用的加热介质热传导所造成的表里温差,有利于提高橡胶制品的硫化质量,并可大大缩短硫化时间,特别是对厚壁制品的硫化,如载重车胎和大型越野轮胎经微波预热后,能减少三分之一以上的硫化时间;对挤出制品进行连续硫化,若硫化前经过微波预热,可大大缩短硫化床的长度。目前,微波加热在橡胶工业中已在轮胎、模压制品、注压制品、挤出制品和胶带等制品的硫化中得到应用。
(四)其他连续硫化方法
除上述的连续硫化方法外,还有蒸汽管道硫化、红外线硫化等。
蒸汽管道硫化是挤出制品挤出后进入通有1.0~2.5MPa蒸汽的硫化管道内进行硫化。在硫化管道的末端要设有密封装置,以防止蒸汽泄漏。硫化后的制品要进行冷却。这种方法多用于电线、电缆、胶管的硫化。
红外线硫化是用红外线发生器或红外线灯泡来进行加热,多用于薄制品如胶布的硫化。
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