ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Качественное описание физической сущности процесса вальцевания из "Основные процессы переработки полимеров Теория и методы расчёта" Вальцевание — это периодический процесс, который применяется для пластикации каучука, для приготовления различных смесей, для введения в основной материал (каучук или смолу) пластикаторов, наполнителей, красителей вулканизующих групп и т. п. [c.329] В резиновой промышленности вальцевание используют для введения в готовую смесь вулканизующей группы (серы, ускорителей), для питания каландров и шприц-машин. Кроме того, вальцы часто используются как смесительное оборудование в заводских лабораториях, в практике исследовательских работ, а также на небольших предприятиях с ограниченным объемом производства и широким ассортиментом изделий. [c.329] Вальцы появились на заре развития промышленности переработки полимеров. Так, уже в 1821 году Генкок применил двухвалковую машину (мастикатор) для пластикации каучука . До 1889 года диаметр валков вальцов составлял 400 мм, длина 1000—1200 мм. В 1889 году Шаффе получил патент на вальцы, предназначенные для приготовления резиновых смесей, отличающиеся тем, что полые валки имели различные диаметры (450 мм и 650 мм) длина валков — 1800 мм. В 1897 году появились вальцы с валками диаметром 600— 660 мм и длиной 2100 мм. Этот размер вальцов оказался весьма удачен, и в настоящее время вальцы с валками такого размера получили наибольшее распространение . [c.329] Вальцы — это аппарат для смешения, в котором перемешивание материалов осуществляется в зазоре между параллельно расположенными вращающимися навстречу друг другу полыми цилиндрами (валками), как показано на рис. 1.1. [c.329] Вальцы подразделяются на лабораторные (диаметр валков меньше 225 мм), частным случаем которых являются микровальцы (диаметр валков 40 мм, длина валков 140 мм), и производственные (диаметр валков от 300 до 800 мм). Основные размеры вальцов, выпускаемых в СССР, унифицированы в соответствии с рекомендациями СЭВ (табл. 1.1). [c.329] Обычно при вальцевании каучука и резиновых смесей валки охлаждают водой с температурой 10—12° С только на период пуска во избежание перегрузки валки разогревают до рабочей температуры (60—80° С), пропуская через внутреннюю полость пар. При вальцевании пластмасс ввиду нх меньшей вязкости валки вальцов обогревают в течение всего процесса вальцевания - . [c.333] Валки соединены между собой шестернями. В зависимости от назначения вальцов скорость валков может быть одинакова или различна. В последнем случае скорость вращения заднего валка выше, чем переднего и . Отношение UJU называется фрикцией. [c.333] Для регулировки зазора между валками подшипники переднего валка 5 могут перемещаться при помощи регулировочных винтов 3 в проемах станины 2. От смещения вверх подшипники удерживаются траверсами 8, которые крепятся к станине болтами. Для правильной установки зазора регулирующие винты снабжены указательными шкалами. На вальцах с большими диаметром и длиной валков привод регулирующих винтов осуществляется от специальных электродвигателей. На вальцах малого размера и вальцах старых конструкций вращение винтов производится вручную. [c.333] В результате действия гидродинамических сил при течении вальцуемого материала в зазоре между валками возникают распорные усилия, величина которых пропорциональна эффективной вязкости вальцуемого материала и может составлять в расчете на 1 см длины валка от 350 до 1100 кгс. Для предотвращения поломки валков на концах регулирующих винтов установлены предохранительные шайбы, срезающиеся при перегрузке. [c.333] Валки вальцов обычно устанавливаются в подшипниках скольжения. Смазка подшипников циркуляционная (от специального насоса или от лубрикатора). Для отвода тепла корпус подшипника снабжен рубашкой, охлаждаемой водой. В некоторых моделях вальцов применяют самоустанавливающиеся подшипники качения . [c.333] Для предотвращения попадания вальцуемого материала в подшипники на концах валков устанавливают профильные пластины 10, называемые ограничительными стрелками , каждая из которых состоит из двух половин, укрепленных соответственно на подшипнике переднего и заднего валка. На одной из половин стрелки установлена стальная планка, перекрывающая зазор, образующийся между стрелками при раздвижении валков. [c.333] Верхний предел скорости вращения переднего валка обусловлен требованиями безопасности окружная скорость переднего валка может составлять не более 38 м/мин скорость заднего валка, как правило, выше. [c.334] Для мгновенной остановки вальцов в случае попадания в них руки рабочего служит устройство, называемое аварийным остановом, которое состоит из коромысла, соединенного с аварийным выключателем, и троса (или цепи) 9, протянутого вдоль переднего и заднего валка на такой высоте, чтобы оператор, обслуживающий вальцы, мог привести его в действие с любого места. Время остановки вальцов при незагруженных валках не должно превышать 1,5—2,0 сек. Аварийный останов при индивидуальном приводе отключает двигатель привода и приводит в действие колодочный тормоз, установленный на валу двигателя. При групповом приводе аварийный останов отключает соединительную муфту. В этом случае управление муфтой обычно осуществляется механически. [c.334] На вальцах старых конструкций оператор для улучшения однородности смешения периодически вручную подрезал обволакивающий передний валок слой материала, скручивал его в рулон и вновь направлял в зазор. [c.334] Современные вальцы снабжены наклонным ножом для механической подрезки, укрепленным на суппорте, который совершает возвратно-поступательное перемещение по установленному вдоль валка ходовому винту. [c.334] На регенераторных вальцах для возвращения крошки регенерата устанавливают фартук (рис. VI.3), представляющий собой бесконечную ленту из прорезиненной ткани /, огибающую направляющие ролики 2, Зи4. Ролик 4 соединен с гидравлическим оттяжным устройством, которое при необходимости опускает ролик вниз, при этом лента отводится от заднего валка 5. При вальцевании регенерата просыпающиеся через зазор куски резины попадают на транспортер и вновь возвращаются в рабочее пространство между валками. [c.335] Сложное комплексное воздействие, которому подвергается вальцуемый материал, позволяет реализовать посредством вальцевания целый ряд технологических процессов, связанных с перемешиванием, гомогенизацией, размягчением и пластикацией полимерных материалов. [c.336] Вальцевание может также использоваться в качестве одной из технологических операций в производстве кожзаменителей. [c.337] Вальцевание сопровождается протеканием комплекса процессов как физического (нагревание, деформирование, ориентация), так и химического характера (различные виды деструкции, реакции макрорадикалов, окисление, прививка, структурирование). [c.337] Под влиянием механических напряжений в зазоре может происходить механо-химический крекинг полимера, особенно активно протекающий при умеренных и низких температурах. Этот процесс носит радикальный характер, что подтверждается соответствием степени деструкции полимера по молекулярному весу и степени расхода акцепторов свободных радикалов. Образующиеся макрорадикалы могут рекомбинировать или взаимодействовать с другими макромолекулами (с образованием блок- и привитых сополимеров, пространственно-структурированных полимеров) или дезактивироваться в результате реакции с ингибитором. [c.337] Вернуться к основной статье