Обувные резины


Обувные резины

 Широкое использование резиновых изделий при производстве обуви в нашей стране началось около 70 лет назад. За эти годы были построены резиновые заводы, изготовляющие разнообразные изделия для низа обуви в виде пластин, подошвенных, подметочных, каблучных , набоечных и других изделий. До 70% обуви, выпускаемых в настоящее время, изготавливают из резины.

Сырье и материалы для производства обувных резиновых пластин и деталей.

Резиновые изделия изготавливают из смесей, основной составной частью которых является каучук. Кроме каучука, при производстве резиновых изделий обычно применяют следующие исходные материалы, вулканизующие вещества, ускорители вулканизации и их активаторы, наполнители, мягчители, противостарители, порообразующие вещества, красители и пигменты, регенерат.

1. Натуральный каучук

Натуральный каучук получают из млечного сока (латекса) Каучуконосного дерева – бразильской гевей; подавляющая часть  плантаций гевей находится  в Индонезии, Малайзии и на Цейлоне.

2. Вулканизующие вещества.

Вулканизующими свойствами, т. е. способностью химически взаимодействовать с каучуком и превращать его в резину, обладает ряд веществ. Например, сера, селен, однохлористая сера, производные хинона и др. Практически в резиновой промышленности для вулканизации каучука обычно применяют лишь серу.

3. Наполнители

Наполнители являются обязательной и важной составной частью всех видов резиновых изделий. Их вводят с целью придания резиновых изделиям необходимых физико-механических свойств, а также улучшения технологических свойств резиновых смесей и их удешевления. В качестве наполнителей резиновых смесей в основном применяют различные порошкообразные материалы: углеродную (черную) и кремниевую (белую) сажу, каолин и др.

4. Мягчители

Мягчителями называют вещества, вводимые в резиновые смеси для обеспечения равномерного смешения каучука с порошкообразными составными частями, снижения затрат механической энергии на операцию смешения, увеличения пластичности резиновых смесей и облегчения их дальнейшей обработки, уменьшения твердости резины. К группе мягчителей относится вещества различного происхождения: нефтяные продукты ( рубракс, вазелин, веретенное масло); растительные смолы ( канифоль, сосновая смола); Каменноугольные смолы ( кумароновая смола); натуральные и синтетические жирные кислоты.

5. Противостарители

Противостарителями (антиокислителями) называют вещества, вводимые в резиновые смеси для предупреждения старения, выражающегося в потере эластичности и прочности резиновыми изделиями при их хранения. Противостарители вводят также в отдельные виды синтетических каучуков в процессе их производства.

В качестве противостарителей обычно используют порошкообразные вещества, реже смолообразные или жидкие материалы. Портивостарители представляют собой сложные химические соединения и известны на практике большей частью под условными названиями, например: неозон Д, альдоль, эджерайт, параоксинеозон, антиоксидант и т. п.

6. Порообразователи

Изготовления пористых резиновых изделий основано на введении в резиновые смеси порообразователей, разлагающихся под влиянием высокой температуры при вулканизации с выделением различных газов. В результате разложения порообразователей в резине образуется поры, заполненные газообразными продуктами распада. В производстве пористых резиновых пластин и деталей для низа обуви используют в основном органические порообразователи, разлагающиеся с выделением азота, окиси углерода или других газов, образующих мелких равномерно замкнутые поры в резине. Реже применяют неорганические порообразователи (двууглекислый натрий NaHCO3, углекислый аммоний (NH4)2CO3и др.), разлагающиеся с выделением углекислого газа.

7. Красители и пигменты

Красящие вещества вводятся в состав резиновых смесей для придания резиновым изделиям соответствующего цвета. Выбор красящих веществ для резиновых смесей осложняется необходимостью обеспечивать устойчивость к нагреву (при вулканизации) и к действию серы, а также прочность окраски резиновых изделий. Применяемые красящие вещества разделяются на красители и пигменты.

8. Регенерат

Регенератом называют мягкий  пластичный продукт, получаемый путем переработки бывших в употреблении и бракованных резиновых изделий, а также отходов резинового и других производств.

9. Полиэтилен

В последние годы при изготовлении отдельных видов резиновых изделий для низа обуви каучук частично заменяют полиэтиленом.

Полиэтилен (─CH2─CH2─) n─твердый термопластичный, слегка просвечивающийся материал белого цвета, полученный путем полимеризации этилена CH2=CH2. В зависимости от условия полимеризации (давления, температуры и типа катализатора) различают полиэтилен двух основных марок: высокой плотности, получаемый при низком давлении (10─15 н/см²), и низкой плотности, получаемый при высоком давлении (свыше 10000 н/см²)

 3.1.  Производство обувных резиновых пластин и деталей

Технологический процесс производства обувных резиновых пластин и деталей складывается из следующих операций: подготовки сырья и материалов; изготовления резиновых смесей; получения сырых резиновых заготовок; вулканизации пластин и деталей; отделки вулканизованных изделий.

3.1.1. Изготовления резиновых смесей

Процесс смешения каучука с остальными компонентами резиновых смесей выполняется в соответствии с заданной рецептурой, установленной последовательностью  подачи на смешение отдельных составных частей и регламентированным режимом смешения.

Рис 3.1 Смесительные вальцы

Рис 3.2 Общий вид резиносмесителя

3.1.2  Получение сырых резиновых заготовок

 Наиболее распространенным способом получения сырых резиновых заготовок является каландрование резиновой смеси с последующей вырубкой или резкой из каландрованной ленты пластин и деталей необходимой формы и размеров.

Кроме каландрования резиновой смеси для получения сырых резиновых заготовок, особенно при изготовлении пористых кожеподобных резин и каблуков, используют также метод выдавливания резиновой смеси из цилиндра червячного пресса через профильное отверстие в его головке с последующей резкой выдавленной ленты на отдельные заготовки. Червячные прессы снабжаются сменными головками и другими сменными устройствами, служащими для выпуска резиновых изделий различной формы и размеров. Для регулирования температуры смеси в прессе обработки в рубашку цилиндра и головку пресса, а также в полости червяка подается пар или холодная вода.

Резиновые смеси, предназначенные  для производства обуви методом прессовой вулканизации, в последнее время выпускают не только в листах, но и в гранулах.

 

Рис 3.3. Трехвалковый листовально – промазочный каландр

3.1.3  Вулканизация резиновых заготовок

 Вулканизацией называют процесс изменения свойств резиновой смеси в результате взаимодействия каучука с серой; в вулканизованной резине часть серы химически связывается с каучуком, другая часть ─ свободная   сера ─ сравнительно легко извлекается из резины. Только после вулканизации каучука приобретает большую часть тех свойств, которые обусловливают ценность резиновых изделий и их широкое применение в современной технике и быту.

Вулканизация  резиновых деталей для низа обуви осуществляется путем нагревания заготовок резиновой смеси в пресс-формах, помещаемых в вулканизационный пресс. Он состоит из верхней траверсы, соединенной с литым нижним основанием посредством колонн. Стальные плиты, обогреваемые изнутри паром, расположены между верхней траверсой и основанием, образуя четыре – шесть этажных пространств, в которые загружаются в пресс-формах резиновые заготовки. Подъем плит пресса и прессование изделий производятся соответственно водой или минеральным маслом низкого и высокого давления.

Рис 3.4. Вулканизационный пресс

Пресс-формы или пресс-рамки после заполнения резиновыми заготовками закрывают крышками и помещают на нагретые плиты вулканизационного пресса. При последующем прессовании под влиянием высокого давления, оказываемого плитами пресса, резиновая смесь заполняет гнезда пресс-форм и приобретает необходимую форму, а избыток смеси вытекает в стороны, образуя выпрессовку. Пресс-формы с резиновыми деталями выдерживают в прессе в течение определенного времени, требующегося для завершения процесса вулканизации.

 

Рис 3.5. Конструкция прессформы

Отдельные виды резиновых изделий после вулканизации подвергают более сложной обработке: распиливанию (шпальтованию) на отдельные слой резиновых пластин, вырубке из пластин подошвенных, каблучных и других деталей, выемке верхней площадки в пористых штампованных каблуках и др.

Резиновые изделия для низа обуви хранят на стеллажах, в вентилируемых затемненных помещениях при температуре от 0 до 20ºС на расстоянии не менее 1 м от отопительной системы.

 3.2.Пороки и определение сортности обувных резиновых изделий

Пороки резиновых изделий возникают на различных стадиях производства. Ниже приводится краткая характеристика наиболее распространенных пороков резиновых изделий для низа обуви.

Пузыри, раковины, крупные поры на поверхности резиновых изделий и внутри них образуется при повышенной влажности отдельных компонентов резиновой смеси, неравномерном размешивании порообразователей, захвате воздуха резиновой смесью в процессе каландрования и др.

Неровная поверхность, вмятины, оспины, сыпь, отпечатки, шероховатость ─все эти поверхностные пороки образуется в результате применения грубоизмельченных порошкообразных составных частей резиновой смеси, плохой очистки пресс – форм, наличия забоин и царапин на внутренней поверхности пресс – форм и т. п.

Неровный цвет, грязная поверхность, пятна, мраморность (характерные волнистые пятна с расцветкой, напоминающей поверхность мрамора) являются результатом неправильного смешения основных компонентов резиновой смеси с красителями и пигментами, а также резиновой смеси с добавляемой вырубкой от других смесей, применения плохо очищенных пресс – форм, попадания масла в резиновую смесь и др.

Выцветание серы, проявляющееся в образовании на поверхности резиновых деталей светло – серого мелкокристаллического налета, происходит при недовулканизации резиновой смеси и малом связывании каучука с серой при неправильном подборе мягчителей.

Недовулканизация внешне выражается в чрезмерной мягкости и пластичности резиновых изделий; недовулканизация резиновых изделий вызывается недостаточной дозировкой серы, ускорителей вулканизации или их активаторов, недостаточной продолжительностью вулканизации или низкой температурой плит вулканизационного пресса.

Толщину резиновых изделий измеряют при помощи микрометров с опорной площадкой диаметром 10 – 15 мм и прижимным усилением не более 1 н (0,1 кГ).

Плотность резиновых изделий  непористых резиновых изделий определяют: непосредственным измерением длины, ширины и толчены испытуемых образцов и их взвешиванием на технических весах; методом гидростатического взвешивания, т. е. взвешивания на воздухе и в воде; взвешиванием и погружением в градуированную трубку с ртутью аналогично определению плотности кожи. При определении плотности пористой резины ввиду проникновения ртути или воды в открытые поры торцовых поверхностей объем устанавливают в большинстве случаев непосредственным измерением длины, ширины и толщины образцов цилиндрической формы диаметром 55 мм

Твердость резиновых изделий. Для определения твердости обувных резиновых пластин и деталей применяют игольчатый твердометр ТМ – 2. Механизм твердометр смонтирован в небольшом хромированном корпусе. На нижней поверхности корпуса имеются шайба 1 с отверстием для цилиндрической затупленной иглы 2 и пластинка 3 такой же высоты, как и шайба 1; вверху прибора укреплена головка 4. Шкала 5 имеет деления от 0 до 100. Внутри прибора игла 2 связана посредством соответствующих приспособлений с пружиной и стрелкой 6.

Рис 3.6. Игольчатый твердомер для определения твердости резины

 Предел прочности резиновых изделий при растяжении

Методика определения предела прочности резиновых изделий при растяжении в основном совпадает с методикой, принятой для кожевенных материалов, но исключается предварительное выдерживание образцов при нормальной относительной влажности воздуха. Результаты испытаний резиновых изделий выражают в ньютонах на квадратный сантиметр.

 Сопротивление резиновых изделий многократному изгибу и растяжению

Эти показатели имеют практическое значение при оценке качества резиновых изделий для низа обуви, подвергающихся многократному изгибу и растяжению в процессе носки, т.е. резиновых подошв.

 

 Рис 3.7. прибор для определения сопротивления резины много кратному изгибу

 Сопротивление резиновых изделий прорыву ниток

Испытание подошвенной резины и подошв на сопротивление прорыву ниткой выполняют следующим образом. На специальном прессе в испытуемом образце резины пробивают 3 пары отверстий диаметром 1,5 мм; через каждую пару отверстий, расположенных друг от друга на расстоянии 6 мм, протягивают нитку, а затем при помощи специального приспособления к разрывной машине определяют нагрузку, при которой происходит прорыв резины между отверстиями.

Отбор проб для физико-механических испытаний резиновых изделий

Для испытаний резиновых изделий отбирают среднюю пробу в размере 0,05% от количества изделий в партии, но не менее 5 пластин или 10 полупар каждого вида штампованных и формованных деталей. В резиновых изделиях топографические различия отсутствуют, т. е. эти изделия характеризуются сравнительным постоянством физико-механических свойств в разных участках. Тем не менее, для обеспечения однообразия в отборе образцов для испытаний местоположение отбираемых образцов в резиновых изделиях точно регламентируют.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

Обучающие пособия