王 虎,徐云慧
(1.徐州徐輪橡膠有限公司,江蘇 徐州 221005;2.徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 , 江蘇 徐州 221007)
簾布壓延是橡膠制品加工過程中十分重要的工序,直接影響原材料消耗量和成品質(zhì)量。如果壓延工藝控制不好,經(jīng)常會出現(xiàn)壓延簾布扒皮掉膠等質(zhì)量缺陷,不僅給后續(xù)成型、硫化工序帶來了很大的困難,嚴重影響成品質(zhì)量,而且嚴重扒皮的壓延簾布和半成品需報廢處理,造成極大的浪費。2013年公司共出現(xiàn)壓延簾布扒皮質(zhì)量問題10余次,嚴重扒皮報廢的簾布超過3000 kg,價值10多萬元,處理后再利用的扒皮簾布常常會影響產(chǎn)品質(zhì)量[1]。
扒皮掉膠的壓延簾布如圖1所示。
圖1 扒皮掉膠的壓延簾布
通過理論分析及對壓延工藝過程的跟蹤驗證,造成壓延簾布扒皮的影響因素主要有以下幾個。
簾布干燥輥溫度不均,簾布干燥效果不好,烘干程度不均勻,造成簾線收縮率不一致。尤其是在雨季,簾布自身含水率相對較高,在烘干效果不好時,簾線收縮率差異更大,同時含水率高時,覆膠效果差,極易造成簾布扒皮。
壓延機主機輥筒表面溫度波動大,輥筒表面溫度不均勻時,會直接導(dǎo)致壓延簾布厚度波動。輥筒長時間使用后進水管頂端銹蝕腐爛,或者經(jīng)酸洗的輥筒進水管及固定密封圈斷裂,部件脫落使進水管堵塞,輥筒表面溫度不同,表現(xiàn)為中間高兩端低,致使簾布中間薄、兩邊厚,易造成兩邊扒皮。
壓延主機堆積膠量過小時,膠料不足易造成簾布露白和簾布扒皮等。
膠料質(zhì)量尤其是門尼粘度波動較大時,門尼粘度較高的膠料熱煉程度不足,膠料附著能力差,易造成簾布扒皮。
壓延機主機輥筒間距一般通過輥筒軸交叉法進行控制。當(dāng)軸交叉不合適時,兩端滑塊與機架的距離不一致甚至相差較大,壓延簾布會一邊厚一邊薄,厚的一邊易扒皮掉膠[2]。
簾布壓延一般采用四輥壓延機進行,其中2#輥筒和3#輥筒預(yù)彎壓力過大,導(dǎo)致壓延簾布中間薄、兩邊厚,兩邊易出現(xiàn)扒皮現(xiàn)象。
設(shè)置壓延機干燥輥溫度標(biāo)準(zhǔn),牽引輥溫度設(shè)定為(85±10) ℃,干燥輥溫度設(shè)定為(110±5)℃,保證在進主機輥筒前簾布含水率不大于1.0%。為保證干燥輥不同部位溫度的均勻性,要求車間定期對輥筒進行酸洗,同時要求質(zhì)量控制人員每個班次測量干燥輥溫度3~5次,干燥輥溫度不符合標(biāo)準(zhǔn)時,及時要求車間停機檢查。
不同時間測量的牽引輥溫度、干燥輥溫度及簾布含水率見表1。
表1 壓延機牽引輥溫度和干燥輥溫度及簾布含水率
從表1可以看出,牽引輥溫度和干燥輥溫度符合要求時,簾布含水率都能控制在1.0%以內(nèi)。
為保證較好的壓延效果,要求嚴格控制輥筒表面的溫度。壓延機主機輥筒的表面溫度通過控制介質(zhì)的溫度來調(diào)節(jié)。數(shù)字溫度計顯示的溫度是介質(zhì)的溫度,而非輥筒表面的溫度,兩者之間存在差異。研究介質(zhì)溫度與輥筒表面溫度的差異,通過介質(zhì)溫度來準(zhǔn)確判斷輥筒表面溫度,可以使輥筒表面溫度調(diào)節(jié)更精確[3]。經(jīng)過試驗驗證確定主機輥筒表面溫度在一定范圍時,簾布質(zhì)量較好。輥筒表面溫度與介質(zhì)溫度對照表見表2。
表2 壓延機輥筒表面溫度與介質(zhì)溫度
為保證壓延主機輥筒不同部位溫度的均勻性,要求車間定期對壓延主機輥筒進行酸洗,同時要求質(zhì)量控制人員每個班次檢測壓延機主機輥筒表面溫度3~5次,輥筒表面溫度不符合標(biāo)準(zhǔn)時,及時要求車間停機檢查。
為了保證壓延機主機輥筒間堆積膠量均勻穩(wěn)定,要求堆積膠量不超過30 kg,同時對供膠機的輥筒溫度、供膠膠條厚度和溫度做了嚴格規(guī)定,要求供膠機(開煉機)前輥溫度為(80±5) ℃,后輥溫度為(70±5) ℃,供膠膠條厚度為(9±1)mm,膠條溫度不高于105 ℃,供膠機堆積膠高度不得大于擋膠板高度。
提高壓延簾布膠質(zhì)量的穩(wěn)定性,尤其是門尼粘度的穩(wěn)定性。若將膠料門尼粘度波動范圍控制在5以內(nèi),可有效解決簾布扒皮掉膠現(xiàn)象。未硫化壓延簾布膠的門尼粘度通過無轉(zhuǎn)子硫化儀進行測試,結(jié)果見表3。
表3 壓延簾布膠料的門尼粘度
從表3可以看出,簾布膠門尼粘度比較穩(wěn)定時,簾布無扒皮掉膠現(xiàn)象。
嚴格設(shè)置壓延機主機兩端軸交叉數(shù)據(jù),保證左右兩端取值一致;在低速條件下調(diào)整主機各輥筒間距,測量上下膠片厚度,使各輥筒間距兩端均勻,在此基礎(chǔ)上再調(diào)整2#輥筒和3#輥筒間距;生產(chǎn)過程中操作工應(yīng)不定時地測量壓延簾布厚度,并及時調(diào)整和校正輥筒間距。
壓延機主機輥筒的預(yù)彎壓力及其穩(wěn)定性也是壓延簾布扒皮掉膠的重要影響因素。按照工藝要求設(shè)置壓延機主機輥筒的預(yù)彎壓力,2#輥筒的預(yù)彎壓力為6~8 MPa,3#輥筒的預(yù)彎壓力為8~10 MPa。當(dāng)壓延機使用一段時間后,2#輥筒和3#輥筒預(yù)彎油缸發(fā)生變化,原先設(shè)定的預(yù)彎壓力需要進行調(diào)整,以保證2個輥筒的壓力差值小于0.8 MPa,同時壓延機主機兩端軸交叉數(shù)據(jù)設(shè)置一致,使簾布壓延厚度符合標(biāo)準(zhǔn),防止出現(xiàn)扒皮掉膠現(xiàn)象。
實施以上各項措施并嚴格按照簾布壓延工藝標(biāo)準(zhǔn)操作,改進效果如表4所示。
表4 采取改進措施后壓延簾布質(zhì)量
從表4可以看出,當(dāng)各項技術(shù)參數(shù)符合要求時,壓延簾布未出現(xiàn)扒皮掉膠現(xiàn)象,簾布質(zhì)量大幅提高。
實踐表明,輕微扒皮掉膠簾布在處理再利用時,要求層層刷膠漿處理,每班產(chǎn)量下降20%~30%。扒皮掉膠問題解決后,壓延、成型、硫化工序的生產(chǎn)效率均大幅提高[4]。
扒皮掉膠問題解決后,我公司每年簾布損耗量可減小3000 kg,節(jié)省材料成本10多萬元。
上述整改措施實施后,至今未出現(xiàn)扒皮掉膠現(xiàn)象,極大地提高了公司產(chǎn)品質(zhì)量及其穩(wěn)定性,提高了生產(chǎn)效率,節(jié)約了生產(chǎn)成本。