СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РУКАВНЫХ ИЗДЕЛИЙ
METHOD OF PRODUCING SLEEVE-TYPE ARTICLES

Изобретение относится к изготовлению длинномерных резинотехнических изделий, в частности рукавов.
Технология производства рукавов - сложное многостадийное производство, имеющее существенные отличия в технологической цепи для изготовления рукавов различного назначения. Рукавное производство является самым сложным среди других производств резино-технических изделий (РТИ), отличается большими трудозатратами и высокой материалоемкостью.
Несмотря на разнообразие конструкций и размеров существуют основные способы их изготовления: дорновой, полудорновой, бездорновой и на гибких дорнах [1].
Среди известных способов изготовления рукавов существует новый метод непрерывного производства воздушных и водяных шлангов, позволяющий получать изделия, необычной чертой которых является то, что камера изготавливается из вулканизованной резины, а наружный слой - из пластиката поливинилхлорида (ПВХ). Резиновая камера экструдируется и вулканизуется непрерывно, а пластизоль ПВХ наносится на вулканизованную камеру. Рецептура пластизоля составляется так, чтобы он связывался с камерой. С дополнительной порцией пластизоля наносятся полиэстер, полиамид или более прочные нити, такие как арамидные. Пластизоль под действием тепла становится более вязким, сверху наносится наружный слой ПВХ, который прочно связывается с пластизолем, окружающим нити [2].
Однако его недостатками является использование в качестве клеевого слоя - пластизоля ПВХ, который характеризуется низкой жизнеспособностью, узким интервалом рабочих температур клеевых соединений до 60-70°C и предусматривает использовать в качестве наружного слоя только термопластичный поливинилхлорид. Пластизоль ПВХ не обеспечивает достаточной прочности с силовым каркасом и наружным слоем, изготавливаемым из термопластичных эластомеров. Кроме того, использование в качестве наружного слоя термопластичного материала ПВХ ограничивает температурный интервал эксплуатации рукавов. При нагревании материала ПВХ выделяется токсичный продукт - хлорид водорода, который оказывает вредное воздействие на экологию. Также недостатком ПВХ является то, что со временем теряется эластичность, ухудшается морозостойкость и происходит изменение окраски изделия. Одновременно отмечается низкая упругость и стойкость к ударам рукавов с использованием в качестве наружного слоя пластиката ПВХ [3, 4].
Заявленное изобретение направлено на повышение температурного интервала эксплуатации рукавов, возможность использования в качестве наружного слоя различных типов термопластичных эластомеров, обеспечивающих достаточно высокий уровень адгезионных свойств, сохранение стабильной цветовой окраски, гибкости при низких температурах и создание экологически безопасной технологии.
Для достижения поставленной задачи предлагается новый способ изготовления рукавной продукции:
- изготовление камеры бездорновым способом на вакуумном экструдере с последующей вулканизацией как непрерывным способом - туннельная вулканизация, так и периодическим способом - котловая вулканизация;
- нанесение на вулканизованную камеру клея-расплава на основе термопластичного полиуретанового эластомера или растворного клея на основе хлоропренового эластомера;
- нанесение силового нитяного каркаса;
- нанесение наружного слоя из термопластичного эластомера;
Изготовление камеры бездорновым способом на вакуумном экструдере с последующей вулканизацией непрерывным способом - туннельная вулканизация или периодическим способом - котловая вулканизация позволяет получить свулканизованную камеру. Полученная таким образом камера далее используется для изготовления рукавов как камера-дорн. Силовой каркас накладывают непрерывным способом (оплеткой) с предварительным нанесением клея-расплава на основе термопластичного полиуретанового эластомера или растворного клея на основе хлоропренового эластомера. Использование клея-расплава позволяет повысить адгезию к материалам, регулировать скорость склеивания, автоматизировать процесс склеивания. Отсутствие в составе клея-расплава органических веществ позволяет создать экологически безопасные технологии. Также следует отметить их более высокую теплостойкость и жизнеспособность. Использование растворного клея на основе хлоропренового эластомера позволяет обеспечить хорошую адгезию к термопластичному эластомеру. Кроме того, клей обладает высокими конфекционными свойствами и его клеевые соединения водо- и атмосферостойки.
Использование в качестве наружного слоя - термопластичного эластомера обеспечивает отличную термостойкость, гибкость при низких температурах, стойкость к химическому воздействию, высокую износостойкость и стойкость к ультрафиолетовым лучам.
Отличительным признаком предлагаемого способа изготовления рукавов является использование вулканизованного камерного слоя с последующим нанесением клея-расплава на основе термопластичного полиуретанового эластомера или растворного клея на основе хлоропренового эластомера, силового каркаса и термопластичного эластомера в качестве наружного слоя.
Таблица
СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПО ПРОЧНОСТИ СВЯЗИ МЕЖДУ ЭЛЕМЕНТАМИ РУКАВА
Прочность связи между элементами рукава
Тип эластомера
Тип клея
Прочность при расслаивании, кН/м; характер разрушения
Тип клея
Силовой каркас
Прочность связи по вырыву, Н
Тип клея
Тип эластомера
Прочность при расслаивании, кН/м; характер разрушения
Внутренний слой - клеевой слой
Клеевой слой - силовой каркас
Клеевой слой - наружный слой
Известный
Резина на основе БНКС
пластизоль ПВХ
0,3 адгезионный
пластизоль ПВХ
нить
отсутствует
пластизоль ПВХ
пластикат ПВХ
4,2 когезионный по клеевому слою
Резина на основе комбинации СКС + БНКС
0,2 адгезионный
Предлагаемые
Резина на основе БНКС
клей-расплав
3,5 когезионный по резине
клей-расплав
нить
31
клей-расплав
ТПЭ
3,9 когезионный по ТПЭ
растворный клей
2,0 когезионный по клеевому слою
растворный клей
нить
16
растворный клей
ТПЭ
1,9 когезионный по клеевому слою
Резина на основе комбинации СКС + БНКС
клей-расплав
3,2 когезионный по резине
клей-расплав
нить
28
клей-расплав
ТПЭ
4,1 когезионный по ТПЭ
растворный клей
1,9 когезионный по клеевому слою
растворный клей
нить
15
растворный клей
ТПЭ
2,1 когезионный по клеевому слою
Источники информации
1. ЦНИИинформации и технико-экономических исследований. Современное состояние и тенденции мирового производства рукавов промышленного назначения. г.Москва, 2006.
2. Дж.М.Мартин, У.К.Смит. Производство и применение резинотехнических изделий. Санкт-Петербург, издательство «Профессия», 2006, стр.298-299 (прототип).
3. В.К.Крыжановский. Производство изделий из полимерных материалов. Санкт-Петербург, издательство «Профессия», 2004.
4. Дж.Саммерс, Ч.Уилки, Ч.Даниэлс. Поливинилхлорид. Санкт-Петербург, издательство «Профессия», 2007.