谈预硫化翻胎胎体的保护
1.翻胎胎体保护的意义
维护预硫化胎面法翻胎胎体质量,增加胎体翻新次数,提高旧胎资源循环利用的价值,是翻胎技术人员共同的愿望。通过客观分析预硫化翻胎生产与质量现状,有利预硫化翻胎更加健康地发展。
2.冷翻与热翻主要差别
预硫化胎面法翻胎被简称“冷翻”,传统法翻胎就称为“热翻”。这是指硫化工艺上有“冷、热”之分。“冷翻”自然有利保护胎体,以保障高耐磨的预硫化胎面每次翻新后都能够跑到底。问题是目前国内所谓“冷翻”与“热翻”差别到底有多大呢?据了解,多数“冷翻”厂家硫化温度115~120℃, 罐日产4~6趟。有些厂家为增加日产罐数而提高温度,或者翻胎未冷却到位就出罐, 这样的“冷翻”对胎体危害程度甚至大于“热翻”, 因“热翻”正硫化结束后,作为保护胎体不脱空的措施: 硫化内压介质过热水工艺的胎内有进行保压冷压水循环降温;硫化内压介质冷空气工艺的外模蒸汽腔有注冷水循环降温。“热翻”实际硫化温度145~150℃,模日产9~12趟。“冷翻”正硫化时间是过热水工艺“热翻”的三倍,冷却更需多出十倍,要自然冷却到位,就要延长降温时间,势必减少硫化罐数,这就是当今困扰“冷翻”诸多问题的焦点。
翻胎长期生产实践证明, 危害胎体各部件之间、帘布层之间的粘合力,正硫化温度起到的作用并不主要,毕竟它在轮胎整个热老化周期中极其短暂,作用也是微乎其微的。倒是正硫化后保压冷却稍有不慎,粘合力差的胎体瞬间就会脱空。或者因粘合力下降在使用中脱空。翻胎更看重于正硫化结束后保压冷却的效果, 即如何以经济有效的手段使胎体迅速地降温到80℃,这才符合硫化“逐步升温,冷却启模” 质量密诀。因此,好的胎体“热翻”可以翻新六、七次,较好的可以翻新四、五次,一般的也可以翻新二、三次。而现实情况中的“冷翻”多数只能翻新一、二次。“冷翻”成品脱空和使用中脱空发生率多于“热翻”, 可供翻新的次数也低。总体对比后表明,这样的“冷翻”比“热翻”对胎体的热损坏作用更大,就硫化温度115~120℃而言,说实在也算不上是“冷翻”, 真正的“冷翻”正硫化温度应该以水的未沸腾,即在80~99℃这个区间内。
3.保温与散热存在矛盾
预硫化翻胎硫化罐由玻璃纤维等保温材料包裹,以避免热量损失并提高室温,保温有节省能源消耗和改善劳动条件的意义。保温材料包裹的硫化罐犹如保温瓶,事物总是有它的两面性,凡事总有“利与弊”。在正硫化和闷缸这个时间段里保温非常必要,但硫化后期冷却阶段需要尽快散热,继续保温适得其反,直接影响到预硫化翻胎成品降温出罐的诸多问题。如果出罐翻胎成品温度仍高于80℃,胎内排压致胎体失去张力,尼龙帘布线就会迅速“热收缩”,使部分胎体大面积吊空,或者使胎体微小气泡急剧膨胀起鼓。因此,翻胎特别需要解决好硫化后期保压冷却的问题。
4. 应该采取强制性冷却
翻胎硫化后期胎体散热降温眼下不外乎三种情况:
1) 自然散热
正硫化结束后胎体靠自然散热降温时间较长,只是消极地等待到适当温度时再出罐。这是目前最常见的现状,降温效果差, 时间耗费长, 产量损失多,质量影响大。
2) 风冷散热
正硫化结束后胎体在罐内持续保压情况下,靠压缩空气在罐内和胎内冷热交换来缩短降温时间。依靠进气道调压阀以稳定罐内压力,在排放热空气时能自动调节进罐压缩空气的流量,保持和稳定罐内和胎内压力。但空气导热和散热不会太快,降温效果不甚理想。由于大量消耗压缩空气,耗电量大、成本高,且需要大容量储气罐和较大功率的空气压缩机, 以及双咀可循环内胎。
3) 水冷散热
①直接水冷法 在罐内轮胎挂架上方安装喷淋装置,正硫化结束并在闷罐一段时间后,靠高压水泵在罐内往轮胎直接喷淋冷压水来缩短降温时间, 在罐内贴近罐体安装多组串联的水管, 水在管内吸收热量, 冷水转为温水后进行喷淋, 水温将随罐内降温逐渐降低, 防止热胀罐体金属材料局部过快冷却收缩引起的应力问题。并在罐底出水口安装疏水阀, 只排水、不排气、能保压,排泄出的热水通过冷却塔降温循环利用,热水通过一次冷却塔水温可下降20℃,循环通过冷却塔水温可降至常温为止。直接水冷法带走温度快,降温效果明显。
②间接水冷法 在罐内靠近罐体安装四组多列装并联的水管, 正硫化结束后, 靠水泵进行冷水内循环吸收罐内热量来缩短降温时间, 管道直接排泄出的热水, 通过冷却塔降温后循环再利用。间接水冷法对罐体防锈保护好, 操作更加简单。尤其硫化罐生产厂家应考虑如何加装水冷却装置,进行硫化罐的技术改革与产品创新,以提高翻胎产品质量和硫化效率,赢得更大的市场。
5.应该倡导低温性硫化
真正“冷翻”应采取低温硫化,硫化温度在80~99℃之间。其保护胎体的目的在于:可以取消冷却程序或大大缩短降温时间。如果说硫化温度在80℃,冷却就没有必要进行,原有的冷却程序可以取消,正硫化结束后即可排压,成品直接出罐;如果说硫化温度在80℃以上99℃以下,原有的冷却降温时间就可以成倍地缩短,也可以增加现有的日产罐数,提高现有产品质量。但是,胶料硫化温度愈低则工艺难度愈大,愈强抗老化的配方成本也愈高。不延长硫化时间低温硫化的粘合缓冲胶(中垫胶)配方,胶料加工和储存却有特别的要求,以防止焦烧和自硫,即避免胶料在制作或停放过程中硫化提前起步,防止胶料的可塑性、粘性变差,降低了胶料粘合强力,造成材料和性能的损失。因此胶料的加工和储存有如下要求:
1) 混炼和放片要求
控制配合剂原材料的水份,混炼时控制投料顺序,促进剂和硫化剂要分散均匀,适当增加密炼机空转的时间, 减少胶料加压时间, 以降低排胶温度。压片机加大辊筒内冷却水流量,以降低添加硫化剂时的胶料温度。下片经水冷和风冷充分冷却,不得将有余热的胶片重叠堆放。开炼机热炼时增加落盘次数, 加大辊筒内冷却水流量,减少胶料加工中热量累积, 备料时要控制胶卷的直径和重量, 控制胶卷数量和停放时间。细料压延出片要通过数道冷却水辊筒,彻底降温后卷取。所有这些都是为了预防胶料中硫化剂早期活化。
2) 储存和领用要求
成卷胶片要低温储存。可以储存在地窖内、空调间或冷冻库。储备量不宜太多,储存时间也不宜太长,还要控制领用后的胶卷在车间内留驻的时间,避免引起胶料自硫。