СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РУКАВНЫХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 2010 года по МПК B29D23/18 B29D99/00 

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.

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано для изготовления длинномерных резинотехнических изделий, в частности рукавов. 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 с использованием в качестве клеевого слоя клея-расплава на основе термопластичного полиуретанового эластомера или растворного клея на основе хлоропренового эластомера. В качестве наружного слоя используют термопластичный эластомер. Технический результат при использовании заявленного изобретения позволяет производить выпуск рукавных изделий. 1 табл.

Способ изготовления рукавного изделия непрерывным бездорновым методом, при котором экструдируют и вулканизируют камеру, на полученную камеру предварительно наносят клей - расплав на основе термопластичного полиуретанового эластомера или растворный клей на основе хлоропренового эластомера, непрерывным способом накладывают силовой каркас, а в качестве наружного слоя используют термопластичный эластомер.