Abstract: กระบวนการผลิตของ เครื่องวัลคาไนซ์ยาง ตามเงื่อนไข...
ตามเงื่อนไขการบ่ม สามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท: การบ่มเย็น การบ่มที่อุณหภูมิห้อง และการบ่มร้อน
วัลคาไนซ์เย็น
การหลอมโลหะด้วยความเย็นสามารถใช้สำหรับการหลอมโลหะของผลิตภัณฑ์ฟิล์มบางได้ ผลิตภัณฑ์สามารถจุ่มลงในสารละลายคาร์บอนไดซัลไฟด์ที่มีซัลเฟอร์คลอไรด์ 2% ถึง 5% จากนั้นล้างและทำให้แห้ง
วัลคาไนซ์ที่อุณหภูมิห้อง
เมื่อวัลคาไนซ์ที่อุณหภูมิห้อง กระบวนการหลอมโลหะจะดำเนินการที่อุณหภูมิห้องและความดันบรรยากาศ เช่น การใช้ยางวัลคาไนซ์ที่อุณหภูมิห้อง (สารละลายยางผสม) สำหรับข้อต่อยางในของจักรยาน การซ่อมแซม และอื่นๆ
การหลอมโลหะด้วยความร้อน
การวัลคาไนซ์ด้วยความร้อนเป็นวิธีหลักของผลิตภัณฑ์ยางวัลคาไนซ์ ตามสื่อการบ่มและวิธีการบ่มที่แตกต่างกัน การบ่มด้วยความร้อนสามารถแบ่งออกเป็นสามวิธี: การบ่มโดยตรง การบ่มโดยอ้อม และการบ่มด้วยก๊าซแบบผสม
(1) การหลอมโลหะโดยตรง ผลิตภัณฑ์ถูกวางโดยตรงในน้ำร้อนหรือสื่อไอน้ำสำหรับการหลอมโลหะ
(2) การหลอมโลหะทางอ้อม ผลิตภัณฑ์ถูกวัลคาไนซ์ในอากาศร้อน โดยทั่วไป วิธีนี้ใช้สำหรับผลิตภัณฑ์บางอย่างที่มีข้อกำหนดด้านรูปลักษณ์ที่เข้มงวด เช่น รองเท้ายาง
(3) การหลอมโลหะด้วยแก๊สผสม การหลอมด้วยอากาศถูกใช้ก่อน จากนั้นจึงใช้การหลอมโลหะด้วยไอน้ำโดยตรง วิธีนี้สามารถเอาชนะข้อบกพร่องของการหลอมโลหะด้วยไอน้ำที่ส่งผลต่อรูปลักษณ์ของผลิตภัณฑ์ และยังสามารถเอาชนะข้อบกพร่องของเวลาในการบ่มด้วยความร้อนที่ยาวนานและการเสื่อมสภาพได้ง่ายเนื่องจากการถ่ายเทความร้อนที่ช้าของอากาศร้อน
ปัจจัยที่มีอิทธิพล
ปัจจัยหลักที่มีผลต่อกระบวนการวัลคาไนซ์
(1) ปริมาณกำมะถัน ยิ่งปริมาณมากเท่าไร ความเร็วในการวัลคาไนซ์ก็จะยิ่งเร็วขึ้น และระดับการหลอมโลหะที่สามารถทำได้ก็จะยิ่งสูงขึ้น ความสามารถในการละลายของกำมะถันในยางมีจำกัด กำมะถันส่วนเกินจะตกตะกอนจากผิวยางหรือที่เรียกกันทั่วไปว่า "สเปรย์กำมะถัน" เพื่อลดปรากฏการณ์การฉีดกำมะถัน จำเป็นต้องเติมกำมะถันที่อุณหภูมิต่ำสุดที่เป็นไปได้ หรืออย่างน้อยก็ต่ำกว่าจุดหลอมเหลวของกำมะถัน ตามข้อกำหนดสำหรับการใช้ผลิตภัณฑ์ยาง ปริมาณกำมะถันในยางอ่อนโดยทั่วไปไม่เกิน 3% ปริมาณกำมะถันในยางกึ่งแข็งโดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 20% และปริมาณกำมะถันในยางแข็งสามารถ สูงถึง 40% หรือมากกว่า
(2) อุณหภูมิวัลคาไนซ์ หากอุณหภูมิสูงขึ้น 10 ° C เวลาในการบ่มจะสั้นลงประมาณครึ่งหนึ่ง เนื่องจากยางเป็นตัวนำความร้อนที่ไม่ดี กระบวนการหลอมโลหะของผลิตภัณฑ์จึงแตกต่างกันเนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิของชิ้นส่วนต่างๆ เพื่อให้แน่ใจว่ามีระดับการวัลคาไนซ์ที่ค่อนข้างสม่ำเสมอ ผลิตภัณฑ์ยางที่มีความหนามักจะถูกวัลคาไนซ์โดยค่อยๆ เพิ่มอุณหภูมิและอุณหภูมิต่ำเป็นเวลานาน
(3) เวลาวัลคาไนซ์ นี่เป็นส่วนสำคัญของกระบวนการวัลคาไนซ์ เวลาสั้นเกินไป และระดับการหลอมโลหะไม่เพียงพอ (เรียกอีกอย่างว่าอันเดอร์ซัลเฟอร์) เวลานานเกินไป ระดับการวัลคาไนซ์สูงเกินไป (ที่รู้จักกันทั่วไปว่ากำมะถัน) เฉพาะระดับการวัลคาไนซ์ที่เหมาะสมเท่านั้น (หรือที่รู้จักกันทั่วไปว่าวัลคาไนซ์ปกติ) เท่านั้นที่สามารถรับประกันประสิทธิภาพที่ครอบคลุมได้ดีที่สุด
ปัจจัยการเปลี่ยนรูป
ชุดบีบอัดเป็นหนึ่งในตัวชี้วัดประสิทธิภาพที่สำคัญของผลิตภัณฑ์ยาง ขนาดของการบีบอัดถาวรของยางวัลคาไนซ์เกี่ยวข้องกับความยืดหยุ่นและการคืนตัวของยางวัลคาไนซ์ ขนาดของการเปลี่ยนรูปถาวรส่วนใหญ่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงความสามารถในการกู้คืนของยาง ปัจจัยที่ส่งผลต่อความสามารถในการกู้คืน ได้แก่ ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุล (ความหนืด) การเปลี่ยนแปลงหรือการทำลายโครงสร้างเครือข่าย และการกระจัดระหว่างโมเลกุล เมื่อการเสียรูปของยางเกิดจากการยืดของสายโซ่โมเลกุล การฟื้นตัว (หรือขนาดของการเปลี่ยนรูปถาวร) ส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยความยืดหยุ่นของยาง: ถ้าการเสียรูปของยางมาพร้อมกับการทำลายของยาง เครือข่ายและการไหลสัมพัทธ์ของสายโซ่โมเลกุล อาจกล่าวได้ว่าไม่สามารถกู้คืนได้ และไม่เกี่ยวข้องกับความยืดหยุ่น ดังนั้น ปัจจัยทั้งหมดที่ส่งผลต่อความยืดหยุ่นและการคืนตัวของยางจึงเป็นปัจจัยที่ส่งผลต่อการอัดและการเสียรูปถาวรของยางวัลคาไนซ์ ปัจจัยเหล่านี้รวมถึงความยืดหยุ่น ความยืดหยุ่นของแรงกระแทก (ความยืดหยุ่น) ความยืดหยุ่นและโมดูลัส การบีบอัดถาวร การฉีกขาดถาวร
1. ความยืดหยุ่น—ความยืดหยุ่นของยางควรเป็นแนวคิดทางทฤษฎี ซึ่งบ่งชี้ความง่ายในการหมุนของส่วนโมเลกุลของยางและกลุ่มด้านข้าง หรือความสอดคล้องของสายโซ่โมเลกุลของยางและขนาดของแรงของโมเลกุล สำหรับยางวัลคาไนซ์ ความยืดหยุ่นนั้นสัมพันธ์กับความหนาแน่นและความสม่ำเสมอของโครงข่ายขวาง
2. ความยืดหยุ่นและการเสียรูปถาวร - มักกล่าวกันว่าความยืดหยุ่นของยางธรรมชาตินั้นดีมาก แต่การเสียรูปถาวรมักมีขนาดใหญ่มาก สาเหตุหลักมาจากยางธรรมชาติที่มีการยืดตัวสูงมาก ความเสียหายและการเคลื่อนตัวของสายโซ่โมเลกุลมีขนาดใหญ่ และกระบวนการกู้คืนหลังจากการแตกหักนั้นใช้เวลานานและส่วนที่ไม่สามารถกู้คืนได้จะเพิ่มขึ้น หากเปรียบเทียบการเสียรูปถาวรของความยาวคงที่ การเสียรูปถาวรของยางธรรมชาติไม่จำเป็นต้องใหญ่โต
3. ความยืดหยุ่นของแรงกระแทกหรือความยืดหยุ่นถูกวัดภายใต้สภาวะโหลดคงที่ (หรือพลังงานคงที่) ความยืดหยุ่นของความยืดหยุ่นนั้นสัมพันธ์โดยตรงกับระดับของการเชื่อมขวาง [1] หรือโมดูลัสของวัลคาไนเซท แสดงถึงความยืดหยุ่นและความหนืดของยาง (หรือการดูดซึม) การสังเคราะห์
4. การบีบอัดการเสียรูปถาวรถูกวัดภายใต้สภาวะการเสียรูปคงที่ และค่าของมันสัมพันธ์กับความยืดหยุ่นและความสามารถในการกู้คืนของยาง
ในช่วงของอัตราความเครียดที่สูงขึ้น ความสัมพันธ์ระหว่างความเค้นกับความเครียดแบบไดนามิกของยางวัลคาไนซ์นั้นสัมพันธ์กับอัตราความเครียด โมดูลัสยืดหยุ่น ความเค้นคราก และความเค้นในการไหลทั้งหมดเพิ่มขึ้นตามอัตราความเครียดที่เพิ่มขึ้น ดังนั้นวัสดุจึงแสดงผลลัพธ์ที่ชัดเจนในการทดลองแบบไดนามิก ผลกระทบอัตราความเครียด ภายใต้การโหลดที่มีอัตราความเครียดต่ำ ยางวัลคาไนซ์จะไม่ไวต่ออัตราความเครียด