Vulkanizace, vulkanizační křivka, technologie vulkanizace
1. Co je to vulkanizace,
nakreslete vulkanizační křivku a popište ji
Je to děj, při
kterém vznikají v kaučukové směsi pevné chemické vazby mezi jednotlivými
řetězovými
molekulami za pomoci vulkanizačních činidel. Optimální hustota síťové
prostorové struktury závisí na teplotě a čase, po které působí na elastomerní
směs. Vzájemný vztah teploty a doby vulkanizace se vyjadřuje – teplotní
koeficient vulkanizace. Ten udává vzrůst rychlosti vulkanizace při zvýšení
teploty o10°C (jeho hodnoty jsou 1,8-2,5 v závislosti na skladbě elastomerní
směsi). Teplota vulkanizace je funkcí i typu kaučuku a volí se v rozmezí 140
-200°C. Vyšší teplota – zkrátí se vulkanizační čas, zvýší se teplotní spád se
všemi důsledky. Pro kvalitní vulkanizát je důležitý tlak při vulkanizaci.
Přestup tepla mezi
zdrojem a elastomerní směsí je nejúčinnější je z kovových forem a dále
v nasycené páře.
Nejhorší je v horkém vzduchu a ohřevem v objemu.
Provozní způsoby vulkanizace jsou dva:
- Kontinuální ve
vulkanizačních tunelech (solné lázně, horkovzdušné tunely, MW tunely),
bubnových lisech.
- Diskontinuální vulkanizace
ve formách, přímé páře, horké vodě, horkém vzduchu, bubnových lisech.
Technologický postup vulkanizace:
- tvarování
elastomerní směsi do tvaru výrobku (za tepla, za studena),
- zahřívání na
vulkanizační teplotu,
- výdrž na
vulkanizační teplotě – vulkanizace (teplota, čas, tlak),
- vyjmutí výrobku z formy (výrobek se ve formě nechladí).
2. Vyjmenujte základní
technologie vulkanizace
-
Vulkanizace v lisech: tvarování i vulkanizace probíhá v jedné
operaci. Po vložení materiálu do formy (musí být v přebytku) a po jejím
uzavření se směs rychle ohřívá na teplotu vulkanizace, přičemž se ve formě
vytváří určitý přetlak, který zaručuje dokonalé vyplnění formy a potřebný tlak,
aby se zamezila tvorba pórů po úplném uzavření formy. V první fázi vulkanizačního
cyklu se přebytek materiálu vytlačí v podobě přetoků do přetokových kanálků.
Aby se zabránilo otvírání formy během vulkanizace, musí být uzavírací tlak
vyšší než vnitřní.
-
Přetlačování a vstřikování:
o
protlačování kaučukové směsi kanálky do vulkanizační formy.
Kaučuková nálož se vkládá do komory. Při spuštění lisu se dolní lisovací deska
pohybuje vzhůru a do tlakové komory (také kalíšku) začíná vnikat pomocný píst,
upevněný na horní lisovací desce. Ten protlačuje směs přes vtokové kanálky do
dutiny formy. Jakmile směs vyplní formu, začne vytékat kontrolním otvorem
formy, což je znamení k zastavení lisu.
o
u vstřikovacího lisu účinky tlaku uzavírajícího formu a talku
protlačujícího směs do formy vzájemně odděleny, přičemž uzavírací tlak působí
dříve. To umožňuje dokonalé bezpřetokové lisování i u velkých a tlustých výrobků.
Směs se před vlastním vstřikováním ohřívá (teplota ohřívané směsi nesmí
přestoupit 100 °C.), což napomáhá dalšímu podstatnému zkrácení doby vulkanizace
-
Vulkanizace v přímé páře: provádí se v kotlích, Kotel je vybaven ventily
pro přívod a odvod páry a pro odtok kondenzované vody a dále tlakoměrem, na
jehož stupnici je nejvyšší přípustný tlak vyznačen červenou čárou. Vulkanizace
přímou párou se používá hlavně pro technickou pryž.
-
Vulkanizace v horké vodě: zvláštním případem vulkanizace v přímé páře.
Vulkanizovaný předmět je při tom uložen ve vodě. Tohoto způsobu se využívá
např. u některých masívních výrobků z tvrdé pryže.
-
Vulkanizace v horkém vzduchu: Vzduch se ohřívá na teplotu vulkanizace párou,
která postupuje trubkovým vedením, tzv. parním hadem, instalovaným kolem
vnitřního obvodu kotle a předává své teplo vzduchu, který vytváří vlastní
vulkanizační prostředí
-
Vulkanizace v autoklávech: Tlakový princip zůstává stejný jako u hydraulických
lisů, avšak forma je obklopena ze všech stran párou. Dnem kotle prochází píst
ovládaný tlakovou vodou. Na jeho horním konci je posazena lisovací deska
příslušného průměru. Víko kotle tvoří horní desku lisu. Mezi obě desky je možno
naskládat více forem, aniž se musí uzavírat šrouby.
-
Kontinuální způsoby vulkanizace:
o
Vulkanizace v komorách: Pogumovaný textil se odvíjí z válu umístěného
na podstavci před komorou, do níž vstupuje úzkým štěrbinovitým otvorem. V
komoře prochází klikatě přes horní a spodní řadu vodících válečků; horní
válečky jsou poháněny, spodní se samy volně otáčejí vlivem procházejícího
textilu. Zvulkanizovaný textil opouští komoru na druhé straně opět úzkým
štěrbinovitým otvorem a navíjí se na váleček umístěný na podstavci.
o
Vulkanizace v bubnových lisech: Vlastní vulkanizační zařízení tvoří dutý
rotační ocelový buben, který je zevnitř vyhříván párou na teplotu vulkanizace v
rozmezí 140-160 °C. U tohoto typu stoje je rovněž vyhříván spodní přítlačný
válec, který přitlačuje zaváděný pás vulkanizovaného materiálu k hlavnímu
bubnu. Pracovní část vulkanizačního bubnu se navíc vyhřívá i z druhé strany
přes tlakový pás pomocí topného tělesa
-
Vulkanizace diskontinuální: Vulkanizace probíhá v jednoetážových nebo dvouetážových vulkanizačních
hydraulických lisech, kde jako vyhřívací médium je použitá předehřátá pára.
Proces probíhá diskontuálně postupnou vulkanizací úseků surového dopravního
pásu.
Komentáře
Okomentovat