郭茂盛

摘 要：針對(duì)傳統(tǒng)乳膠海綿卷材設(shè)備的弊端，本文設(shè)計(jì)了一款新型的乳膠海綿卷材設(shè)備，重點(diǎn)分析研究了新型乳膠海綿卷材設(shè)備的載體形式、材料及載體的維護(hù)方法，探討了柔性載體專用涂料裝置及涂料刀，并通過精準(zhǔn)調(diào)控涂料刀與載體的間隙，提高制品厚度均勻性。通過實(shí)際應(yīng)用可知，新型乳膠海綿卷材專用設(shè)備技術(shù)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

關(guān)鍵詞：乳膠海綿卷材;輸送帶;柔性涂刀;發(fā)泡

中圖分類號(hào)：TQ337.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2018）29-0055-03

Abstract： Aiming at the drawbacks of traditional latex sponge coil equipment， a new type of latex sponge coil equipment was designed in this paper. The carrier form， material and maintenance method of the new type of latex sponge coil equipment were mainly analyzed and studied. The special coating device and coating knife for flexible carrier were discussed， and the coating knife and loading were precisely regulated and controlled. The clearance of the body improved the thickness uniformity of the product. Through practical application， the special equipment technology of new latex sponge coil had met the design requirements.

Keywords： latex sponge coil;conveyor belt;flexible coated knife;foaming

1 研究背景

傳統(tǒng)乳膠海綿生產(chǎn)方法有三種：一種是機(jī)械發(fā)泡法或遲緩凝膠法;二是真空發(fā)泡法;三是離型紙載體烘箱發(fā)泡法。目前，乳膠海綿卷材一般采用的是傳統(tǒng)離型紙載體烘箱發(fā)泡法進(jìn)行生產(chǎn)。

采用離型紙載體烘箱發(fā)泡法生產(chǎn)乳膠海綿存在以下幾個(gè)問題：①該生產(chǎn)設(shè)備主要用于PU/PVC人造革的生產(chǎn)，用于生產(chǎn)乳膠海綿設(shè)備中會(huì)存在一些繁冗裝置，如多余的涂布機(jī)和烘箱，整個(gè)設(shè)備長(zhǎng)93～110m，會(huì)占用大量的生產(chǎn)用地，而且設(shè)備成本較高，運(yùn)行損耗也大;②該設(shè)備只能以離型紙作為載體進(jìn)行生產(chǎn)，離型紙?jiān)?20～180℃的運(yùn)行溫度下容易老化、變脆、爆邊或斷裂，一旦出現(xiàn)離型紙斷裂的情況，需要停產(chǎn)，粘接后才能繼續(xù)生產(chǎn)，而這會(huì)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失;③目前，國(guó)內(nèi)的離型紙絕大部分依靠進(jìn)口，價(jià)格不菲，進(jìn)口離型紙每噸8萬～10萬元[1]。因此，采用上述設(shè)備進(jìn)行乳膠海綿卷材生產(chǎn)的成本較高。

為了促進(jìn)乳膠海綿行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，降低乳膠海綿卷材的生產(chǎn)成本，需要研制出新型乳膠海綿卷材設(shè)備，以滿足市場(chǎng)需求。

2 新型乳膠海綿卷材設(shè)備的構(gòu)成

新型乳膠海綿卷材設(shè)備構(gòu)成如圖1所示。

新型乳膠海綿卷材設(shè)備采用環(huán)形寬幅硅膠輸送帶作為載體，主要運(yùn)用柔性載體專用涂料機(jī)及涂覆刀直接涂覆法，無需模具，將按特殊配方配好的原料通過精密涂布機(jī)直接涂覆到硅膠網(wǎng)帶上，經(jīng)高頻遠(yuǎn)紅外電加熱促使快速干燥，再經(jīng)過循環(huán)加熱的烘箱發(fā)泡，達(dá)到連續(xù)生產(chǎn)幅寬2 000mm、厚度1～10mm的卷材，而根據(jù)不同的要求可剪裁成任意制品。該設(shè)備是用來生產(chǎn)寬幅乳膠海綿卷材的新型專用設(shè)備，工藝簡(jiǎn)單，操作方便，占地面積小，以硅膠帶代替進(jìn)口離型紙，節(jié)約能源，產(chǎn)品質(zhì)量好，生產(chǎn)成本低，是良好的更新?lián)Q代裝備。

3 乳膠海綿卷材設(shè)備載體技術(shù)

3.1 乳膠海綿卷材設(shè)備載體

新型乳膠海綿卷材設(shè)備采用環(huán)形寬幅硅膠輸送帶（見圖2）作為載體，代替?zhèn)鹘y(tǒng)生產(chǎn)設(shè)備的離型紙。

主傳動(dòng)輥筒和從動(dòng)輥筒分別設(shè)于輸送帶輸送方向內(nèi)環(huán)的前后兩端，環(huán)形輸送帶在發(fā)泡箱內(nèi)穿過，環(huán)內(nèi)下方設(shè)有托輥，在烘箱內(nèi)的軌跡為弧形，上表面承載乳膠海綿，乳膠海綿剝離后繼續(xù)循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。

在玻璃纖維布環(huán)形輸送帶正面涂上一層硅膠層，作為剝離劑，輸送帶在160～190℃下仍能保持良好的柔韌性，不會(huì)老化，強(qiáng)度高，表面的硅膠層可以保證所輸送的乳膠海綿順利剝離下來。硅膠層損耗后，利用本設(shè)備配備的涂料機(jī)重新涂覆硅膠層進(jìn)行修復(fù)，通過發(fā)泡箱干燥，只需幾分鐘即可繼續(xù)生產(chǎn)，保證并延長(zhǎng)了輸送帶的使用壽命。

3.2 乳膠海綿卷材設(shè)備載體技術(shù)

3.2.1 張力控制技術(shù)。為保證涂料和發(fā)泡效果，輸送帶必須始終處于張緊狀態(tài)，除了在烘箱內(nèi)走線軌跡為弧形外，還在輸送帶中間設(shè)置了2套托輥組成的張緊機(jī)構(gòu)（如圖3所示），以調(diào)整輸送帶的張緊力，確保輸送帶穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2.2 輸送帶對(duì)中技術(shù)。為保證環(huán)形輸送帶對(duì)中正常運(yùn)行，在輸送帶中間設(shè)置了氣動(dòng)糾偏裝置（如圖4所示）。

此外，所有托輥全部具備水平調(diào)整功能，與張緊機(jī)構(gòu)、糾偏機(jī)構(gòu)共同作用，保證了輸送帶始終處于張緊、對(duì)中、水平狀態(tài)。

4 柔性載體專用涂料裝置及涂料刀技術(shù)

涂料刀是人造（合成）革、乳膠海綿等涂刮工藝的關(guān)鍵零件之一，刀具的性能決定了制品厚度是否均勻一致，刀的性能形狀直接影響制品的質(zhì)量。由于載體形式和制品品種不同，刀刃口形式也不同，基本分為楔形（尖形）刀、圓形（含逗號(hào)形）刀和J形刀三大類，如圖5所示。

楔形刀刃口窄，刀刃與載體接觸面積小，涂層劑在刀刃下的時(shí)間短，涂布量小，漿料對(duì)基布的滲透量也小，所以適應(yīng)于人造革。圓形刀的弧形刀刃較厚，涂層劑在刀刃下受壓時(shí)間較長(zhǎng)，會(huì)增加涂層劑對(duì)基布的滲透量，因此，不宜用于直接涂在基布上，適宜在離型紙或不銹鋼鋼帶上涂料，不會(huì)出現(xiàn)滲透問題，且涂層厚薄均勻。逗號(hào)刀和J形刀都類似圓形刀，逗號(hào)刀是在圓形的對(duì)應(yīng)中心線上開成兩個(gè)槽形成刀刃刃口。

由于乳膠海綿的載體是具有一定彈性的硅膠帶，上述刀具受彈性影響，將導(dǎo)致乳膠海綿產(chǎn)生明顯的厚度誤差，因此上述涂布刀形式都不能直接用于硅膠帶載體的生產(chǎn)[2]。

新型乳膠海綿卷材設(shè)備選用J形板刀，將其固定在刀體上，并用與刀和刀體幅寬相等的圓環(huán)形硅膠帶包裹起來，使硅膠帶形成柔性刀刃對(duì)漿料進(jìn)行涂覆，不會(huì)受彈性影響使乳膠海綿產(chǎn)生厚度誤差。生產(chǎn)過程中，調(diào)整硅膠帶形成的刀刃與作為載體的輸送帶的間隙即可決定涂層的厚度，保證了制品厚度的均勻性。涂料刀技術(shù)如圖6所示。

當(dāng)涂覆的漿料中有雜質(zhì)附著在刀刃時(shí)，只需用手輪旋轉(zhuǎn)一下刀體上的硅膠帶，雜質(zhì)即可脫離刀刃，操作方便。

擋料板設(shè)計(jì)在滑動(dòng)軸上，可以任意自由調(diào)整涂覆漿料幅面寬度。

5 乳膠海綿卷材設(shè)備發(fā)泡技術(shù)

影響制品發(fā)泡的因素除漿料的配方外，烘箱溫度是決定性因素。新型乳膠海綿卷材設(shè)備有效寬度2 300mm，制品幅面寬度2 000mm或以上。制品幅面越寬，對(duì)烘箱溫度精度控制要求越高。筆者采用熱油加熱熱風(fēng)循環(huán)對(duì)烘箱進(jìn)行加熱，熱油循環(huán)系統(tǒng)采用高效熱交換器和大風(fēng)量低風(fēng)壓多葉片式送熱風(fēng)機(jī);烘箱由多個(gè)烘箱單元組合而成，每個(gè)單元均有送熱風(fēng)機(jī)和熱交換器。熱風(fēng)道有分導(dǎo)流板和“風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置”及上千個(gè)“熱風(fēng)嘴”;溫度設(shè)定及控制系統(tǒng)采用溫度控制器和數(shù)字顯示儀表，每個(gè)烘箱單元的溫度均可任意設(shè)定并恒溫。由多個(gè)按照工藝要求設(shè)定溫度的烘箱單元組成的成套烘箱，實(shí)現(xiàn)縱向溫度分區(qū)設(shè)定并恒定，橫向溫度均勻一致。每套烘箱有匹配的排風(fēng)機(jī)，使烘箱內(nèi)形成微負(fù)壓以防煙霧外泄，并配置油煙靜電凈化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的程序化控制，制品發(fā)泡均勻，消耗少，環(huán)保節(jié)能。

6 結(jié)論

新型乳膠海綿卷材專用設(shè)備采用上述技術(shù)措施，以環(huán)形輸送帶代替進(jìn)口離型紙，滿足了乳膠海綿卷材生產(chǎn)功能，減少了設(shè)備投資，降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。通過實(shí)際應(yīng)用可知，新型乳膠海綿卷材專用設(shè)備技術(shù)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]中國(guó)大百科全書總編輯委員會(huì).中國(guó)大百科全書：輕工卷[M].北京：中國(guó)大百科全書出版社，1991.

[2]中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).輕工機(jī)械通用技術(shù)條件：GB/T14253—2008[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.