當(dāng)前時(shí)代橡膠制品行業(yè)的整個(gè)發(fā)展趨勢,當(dāng)前橡膠工業(yè)新工藝的開發(fā)研究,主要集中在成型和硫化上面。在成型方面,著重解決減 少工序和精密加工問題。研究實(shí)施壓延、壓出精密化、材料復(fù)合化,進(jìn)而做到成型簡易化和一體化。例如轎 車輪胎、編織高壓膠管、鋼繩運(yùn)輸帶的成型自動生產(chǎn)線。硫化方面的研究方向是,設(shè)法與成型聯(lián)動結(jié)合,實(shí)施成 型、硫化上下工序一體化、連續(xù)化?,F(xiàn)已實(shí)現(xiàn)的有膠管、膠帶、手套自動生產(chǎn)線。
新工藝開發(fā)的主要措施方向?yàn)椋?/div>
(a)用PLC、CPU控制全過程,實(shí)現(xiàn)橡膠加工計(jì)算機(jī)化、設(shè)備自動化、產(chǎn)品高精度化、生產(chǎn)調(diào)控自由化。
(b)用射線硫化、微波硫化、油載體硫化以及超聲預(yù)加熱硫化等方式,縮短硫化時(shí)間,改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量性能。
(c)通過電機(jī)高性能化、傳動機(jī)構(gòu)高效化,使橡膠加工機(jī)械進(jìn)一步自動化、小型化和功能化,逐步達(dá)到省資源、省場地的目的。
(d)使用小型傳感技術(shù)、激光技術(shù)、IT技術(shù)等檢查膠料、半成品和制成品的質(zhì)量規(guī)格、外觀缺陷,檢測現(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)境,監(jiān)測生產(chǎn)線安全和事故報(bào)警。
具體到橡膠產(chǎn)品來說:
(a)輪胎生產(chǎn)技術(shù)的要點(diǎn)是以成型為中心,實(shí)現(xiàn)部分自動化和精密化,并在進(jìn)一步降 低成本的基礎(chǔ)上,使輪胎更趨高性能化、結(jié)構(gòu)簡單化和輕量化。
(b)運(yùn)輸帶和傳動帶以工藝機(jī)械化為方向, 達(dá)到省力、省人的目的,力爭壓延、成型、硫化聯(lián)動化,并通過使用高性能、多功能材料簡化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),降低成本,達(dá)到環(huán)保節(jié)能的要求。
(c)對膠管來說,小口徑膠管(5~50mm)主要是實(shí)現(xiàn)從膠料混煉到成型乃至硫化全過程的生產(chǎn)一條龍,大口徑膠管(200~900mm)是設(shè)法擺脫手工作業(yè),減輕勞動強(qiáng)度和提高生產(chǎn)效率。
(d)膠布和其它大型工業(yè)制品(如膠輥、護(hù)舷、抗震器件等)是通過機(jī)械化流水、機(jī)械手操作,以節(jié)省人力和提高效率;通過推行系統(tǒng)控制和仿真技術(shù),使質(zhì)量的均一可靠性和使用壽命得到。
3) 液體橡膠。液體橡膠是革新橡膠工業(yè)工藝根本的途徑。它使復(fù)雜耗能的固相加工改為簡短的液相加工,省去了笨重龐大的工藝加工設(shè)備,大大簡化了成型工序,使材料混合與成型硫化實(shí)現(xiàn)一體化。
液體橡膠中引人注目的是聚氨酯彈性體,產(chǎn)量已達(dá)100多萬噸,其中鞋類和微孔彈性泡沫材料分別耗用30多 萬噸,彈力纖維1×105t。現(xiàn)已成功地用在膠帶、膠管、膠輥等不少橡膠制品上。近年來,人們用其大量生產(chǎn) 自行車胎、實(shí)心胎、工業(yè)輪胎及農(nóng)用輪胎等慢速輪胎。它們經(jīng)久耐用,并可著成各種顏色,改變傳統(tǒng)橡膠制 品多年黑色一貫制局面。缺點(diǎn)是成本價(jià)格始終降不下來,作為骨架用時(shí)的機(jī)械強(qiáng)度還無法同纖維材料相比。
4) 利用高強(qiáng)度橡膠加入新的剛性大的補(bǔ)強(qiáng)填料,以達(dá)不用纖維骨架的目的。這也是當(dāng)今橡膠工業(yè)研究開發(fā)的又一方向。它的好處是,可以充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備,使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡化,降低成本,提高競爭能力。類似的研究還有:保持有規(guī)律構(gòu)性、采用交互聚合、光聚合等高新技術(shù)的延伸結(jié)晶性橡膠等等。
總之,世界橡膠工業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)是向著兩極的方向發(fā)展。一方面是追求低成本化(包括提高生產(chǎn)效率,使用廉價(jià)原材料),使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡易化、工藝直流化;另一方面是進(jìn)一步走向高性能化(包括提高特性,增加功能),減少不均一性差異,使質(zhì)量得到徹底。歸納起來即:提質(zhì)降耗,高性能低成本。
1、新原材料的開發(fā)
展望混煉的新工藝,出路在于橡膠新材料的出現(xiàn)和現(xiàn)有材料形態(tài)的改變。例如:
(a)開發(fā)新的液體橡膠,采 用液體混合方法;
(b)研究新的粉末橡膠,改用粉體混合方法;
(c)預(yù)先在天然橡膠園、合成橡膠生產(chǎn)廠內(nèi),在乳膠狀態(tài)濕法制成煉膠,再進(jìn)行混煉;
(d)配合劑事先造粒,使之易于均勻分散,縮短混煉時(shí)間,提高膠料質(zhì)量;
(e)使用相溶化劑,改善橡膠、塑料混合的相溶性,改進(jìn)炭黑與聚合物的結(jié)合性,使混煉質(zhì)量均勻;
(f)使乳膠混合方法(膠體磨、球磨機(jī))擴(kuò)大利用在橡膠工業(yè)上,擴(kuò)展納米材料的應(yīng)用。