Text
                    П. И. БАЛАБКИН
ПРОИЗВОДСТВО МАКАНЫХ
РЕЗИНОВЫХ ИЗДЕЛИЙ
Допущено Государственным комитетом
Совета Министров СССР по химии
в качестве учебного пособия
при повышении квалификации рабочих
предприятий резиновой промышленности
РСФСР
Б а ш г о в н а р г ® 9
Уфимские химзавод
Техническая библиотека
ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
ХИМИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
МОСКВА. 1960


В книге приводятся подробные данные о сырье, при¬ меняемом для производства маканых изделий, о мето¬ дах изготовления клеев и латексных смесей, дается опи¬ сание технологического процесса получения маканых из¬ делий и применяемого оборудования. Большое внимание уделено вопросам техники безопасности и промышлен¬ ной санитарии. “ Книга предназначается в качестве учебного пособия для производственно-технических курсов предприятий резиновой промышленности и может быть использована учащимися техникумов. Петр Иванович Балабкин ПРОИЗВОДСТВО МАКАНЫХ РЕЗИНОВЫХ ИЗДЕЛИЙ Редактор С. И. Бабушкина Техн. редактор В. В. Коган Т04959 Подписано к печати 18/V 1960 г. Бумага 60 x 921/16=7.25 бум.—14,5 печ. листа. Уч-из. л. 15 Тираж 6000 экз. Цена 4 р 75 к. Зак. 2447 Типография Госхимиздата, Москва, 88, Угрешская
СОДЕРЖАНИЕ Введение 7 Развитие производства маканых изделий 7 Социалистическое соревнование и опыт передовиков производства . - ^ 9 Роль технического обучения в подготовке квалифицированных кад¬ ров рабочих резиновой промышленности 10 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ. ИЗГОТОВЛЕНИЕ МАКАНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КАУЧУКОВОГО ИЛИ РЕЗИНОВОГО КЛЕЯ Глава I. Основное сырье и вспомогательные материалы, применяемые в производстве маканых изделий . . 11 Каучуки 11 Натуральные каучуки 11 Синтетический натрийбутадиеновый каучук (СКВ) 15 Ингредиенты 19 Вулканизующие вещества 20 Ускорители вулканизации 21 Активаторы ускорителей вулканизации 24 Наполнители 25 Мягчители . 26 Красители •. . 30 Вспомогательные материалы 32 Растворители 34 Технологические требования к растворителям . . .• 34 Хранение растворителей и их транспортирование ...... 41 Рекуперация растворителей 45 Глава II. Применение клеев в производстве маканых изделий .... 51 Рецептура смесей для клеев 51 Подготовка каучука 54 Пластикация каучука 56 Приготовление резиновых смесей . 58 Приготовление клеев 60 3
Оборудование, применяемое для приготовления клеев 61 Режим приготовления клея 63 Фильтрация клея 66 Вакуумирование клея 66 Качество клея . . 67 Производительность клеемешалок ..... 67 Меры борьбы с потерями при приготовлении клеев 70 Неполадки при работе клеемешалок 71 Меры безопасности,- необходимые при обслуживании клеемешалок 72 Контроль пластичности каучука и невулканизованных резиновых \ смесей 72 Y ,Контроль качества готового клея 74 Глава III. Формовое хозяйство в производстве маканых изделий ... 76 Назначение форм 76 Конструкция форм 76 Материал для форм и способы их крепления 77 Требования к качеству форм . 79 Уход за формами 80 Г;л а в а IV. Технологический процесс изготовления маканых изделий из , - клеев 81 i i Подготовительные операции 81 Оборудование для макания 85 , Макательные аппараты ручного действия 85 Макательные аппараты с полумеханизированным управлением . . 85 Макательные аппараты непрерывного действия с механизиро¬ ванным управлением 89 Макание 94 Брак при макании 99 Контроль процесса макания 106 Производительность макательных аппаратов 108 Пути повышения производительности макательных аппаратов . . ПО Неполадки при работе на макательных аппаратах 112 Применение кондиционированного воздуха при макании .... 114 Закатка изделий 120 Раскраска игрушек 126 Вулканизация ' 127 Режим вулканизации 131 Контроль и регулирование процесса вулканизации 132 Производительность вулканизационных котлов 133 Контроль качества изделий на стадии их вулканизации .... 134 Правила и меры безопасности при работе на вулканизационном оборудовании 134 4
Съем изделий 136 Виды брака изделий при съеме 139 Нейтрализация, промывка и просушка изделий 141 Браковка, маркировка и упаковка изделий 143 Условия хранения изделий 145 ЧАСТЬ ВТОРАЯ. ИЗГОТОВЛЕНИЕ МАКАНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЛАТЕКСОВ Глава V. Природный и синтетический латексы 146 Природный латекс 147 Состав и физико-химические свойства 148 Коагуляция и консервирование 150 Подвулканизованный латекс 154 Требования, предъявляемые к концентратам латекса 154 Синтетический латекс 155 Получение синтетических латексов 156 Бутадиён-стирольные латексы 159 Бутадиен-нитрильные латексы 162 Хлоропреновые латексы 162 Новые типы латексов 166 Глава VI. Латексные смеси 167 Состав латексных смесей 167 Ингредиенты обычного назначения 167 Ингредиенты специального назначения 169 Приготовление латексных смесей 173 Подготовка латекса 173 Диспергирование ингредиентов 174 Смешение латекса с ингредиентами 179 Подвулканизация латексных смесей 181 Фильтрование и отстаивание 182 Требования к качеству латексных смесей 184 Глава VII. Способы изготовления латексных изделий 186 Изготовление изделий способом макания 186 Изготовление изделий способом ионного отложения 192 Промышленные перчатки 195 Метеорологические шары 204 Изготовление изделий способом желатинирования 212 - Изготовление изделий в пористых формах 214 Глава VIII. Техника безопасности и промышленная санитария .... 216 Техника безопасности на социалистическом производстве 216 Условия труда в производстве маканых изделий 217 5
Основные положения и правила техники безопасности ...... 219 Вентиляция и промышленная санитария 221 Меры предупреждения поражения электрическим током 222 Противопожарный режим работы в производстве маканых изделий . 223 Приложение 227 А. Технические условия на напальчники резиновые 227 Б. Технические условия на перчатки маканые кислото-щелоче- стойкие ..... 229 Литература 232
ВВЕДЕНИЕ Значение резиновой промышленности в народном хозяй-. стве огромно. В век новой техники каучук, являющийся ис¬ ходным материалом при получении резины, приобрел такую же важную роль, как чугун, нефть и уголь. В настоящее время нет ни одной 'отрасли промышленности, в которой не применялись бы резиновые или резино-тканевые изделия—покрышки и камеры для самолетов и автомашин, при¬ водные ремни и транспортерные ленты, напорные и всасывающие рукава и различные другие виды изделий. Наряду с промышленными изделиями из резины изготов¬ ляют изделия широкого потребления—галоши, боты, сапоги, прорезиненную ткань и др. Выпускается также широкий ассор¬ тимент различных изделий для медицинского обслуживания населения, например грелки, спринцовки, кислородные по¬ душки, подкладная клеенка, перчатки хирургические, соски детские, напальчники, пипетки медицинские и др. Разнообразие вырабатываемых резиновых изделий объяс¬ няется тем, что резина обладает комплексом ценных свойств: эластичностью, газонепроницаемостью, электроизолирующими свойствами, механической прочностью и другими важными эксплуатационными свойствами. Насколько велико значение резиновых изделий для народ¬ ного хозяйства видно из Постановления майского Пленума ЦК КПСС 1958 г. об ускорении развития химической промыш¬ ленности, где предусмотрено увеличение к концу 1965 г. мощ¬ ностей по производству синтетического каучука в 3,4 раза по сравне¬ нию с 1957 г. Намеченное увеличение потребления синтетиче¬ ского каучука за 1959—1965 гг. и расширение ассортимента ре¬ зиновых изделий будет способствовать небывалому росту вы¬ пуска разнообразных резиновых изделий, в том числе и мака¬ ных изделий. РАЗВИТИЕ ПРОИЗВОДСТВА МАКАНЫХ ИЗДЕЛИЙ Впервые о маканых изделиях упоминалось в 1735 г., в докладе де-Ле-Кондамина, одного из участников Южно-Американской экспедиции Парижской Академии наук, который сообщил, что
туземцы Южной Америки изготовляют из сока каучуконосных деревьев при помощи глиняных форм обувь, а также сосуды и дру¬ гие предметы домашнего обихода. После образования на форме слоя каучуковой пленки нужной толщины его просушивали, за¬ тем форму разбивали и куски ее извлекали через ? горлышко обра¬ зовавшегося резинового сосуда. Полученные таким при¬ митивным способом сосуды были удобны для хранения жидкости. Различные по назначению маканые изделия начали изготовлять позднее, после того как Генкок предложил вулканизацию пла¬ стинок каучука в расплавленной сере (1843 г.), А. Паркс—вулка¬ низацию в растворах хлористой серы (1846 г.) и были найдены растворители для получения каучукового клея, В России производство маканых изделий было впервые орга¬ низовано в 1908 г. в Петербурге на заводе «Треугольник» (пе реименованном в первые годы Советской власти в «Красный тре¬ угольник»). Изделия изготовляли на макательных аппаратах систе¬ мы «Ширм», полученных из-за границы. Количество выпускав¬ шихся в то время маканых изделий не превышало нескольких со¬ тен тысяч штук в год. После Великой Октябрьской революции выпуск мака¬ ных изделий по сравнению с выпуском в дореволюционный период значительно возрос. В 1931 г. производство маканых изделий бы¬ ло перенесено с завода «Красный треугольник» на завод «Красный резинщик» (г. Киев), который с этого времени стал основным предприятием, выпускающим маканые изделия в Советском Союзе. В 1940 г. маканых изделий было выработано в несколько раз больше, чем в дореволюционный период. В годы Великой Отечественной войны завод «Красный резин¬ щик» был разрушен немецкими оккупантами. После окончания, войны производственные корпусы завода потребовалось восста¬ новить заново. К концу 1945 г. основная часть производства мака¬ ных изделий была пущена в эксплуатацию, а в 1948 г. уже были достигнуты довоенные производственные мощности. В настоящее время, кроме завода «Красный резинщик», ма¬ каные изделия вырабатывает московский завод «Сангигиена», Курский завод резиновых технических изделий, Казанский за¬ вод резиновых технических изделий, Ваковский завод резиновых изделий и др. Основные задачи развития производства маканых изделий состоят в том, чтобы увеличить ассортимент и обеспечить значи¬ тельный рост выпуска изделий на действующих производствен¬ ных мощностях путем лучшего их использования, осуществить комплексную механизацию и автоматизацию производства, внедрить передовую технологию, использовать новые синтетиче¬ ские латексы, обеспечивающие повышенные эксплуатационные свойства изделий.
СОЦИАЛИСТИЧЕСКОЕ СОРЕВНОВАНИЕ И ОПЫТ ПЕРЕДОВИКОВ ПРОИЗВОДСТВА Выполнению поставленных перед резиновой промышлен¬ ностью задач предшествующих пятилеток способствовало социа¬ листическое соревнование рабочих, инженерно-технических ра¬ ботников и служащих. Благодаря социалистическому соревнова¬ нию между родственными предприятиями, между цехами, сменами, бригадами и отдельными рабочими производственные планы за¬ водов резиновой промышленности не только выполняются, но и перевыполняются. Значительно содействовали выполнению и перевыполнению производственных планов предприятий резиновой промышлен¬ ности новаторы и передовики производства. Ломая старые нормы и методы работы, они совершенствовали технологические процес¬ сы. Широкое распространение новых методов организации произ¬ водства и передовых методов труда позволило при том же коли¬ честве рабочих и без капитальных затрат в короткие сроки значи¬ тельно повысить производительность труда, увеличить выпуск продукции, улучшить ее качество и снизить себестоимость. Благодаря творческим усилиям передовиков, изобретателей и рационализаторов выпуск продукции на заводах маканых из¬ делий за последние 2—2,5 г. увеличился на 75—80%. В резуль¬ тате механизации трудоемких ручных процессов на закатке и съеме основных изделий, внедрения передовых приемов труда на ряде других участков производства производительность труда за этот же период повысилась на 40—45%. Можно было бы привести опыт работы многих новаторов и пе¬ редовиков производства. Укажем лишь на опыт некоторых из них. Ранее при макании хирургических перчаток рамы с изделия¬ ми, находящиеся в макательном аппарате, просушивались после первого макания. Передовик производства аппаратчик Н. Боло¬ тов предложил изделия просушивать только после второго мака¬ ния, что позволило повысить производительность аппарата на 40%. Новаторы производства В. Аврамец и Н. Новак изменили конструкцию рам в макательных аппаратах, в результате чего выпуск детских молочных сосок увеличился на 10%. Новаторы производства Д. Прошкин и Г. Филипьев предложи¬ ли обогревать макательные аппараты системы «Ширм»; это поз¬ волило увеличить пропускную способность аппаратов при изго¬ товлении мелких изделий на 30—35%. Рационализаторы П. Гулый и А. Гулый разработали кон¬ струкцию машины для закатки венчиков молочных сосок; раньше эта трудоемкая операция выполнялась вручную. Рационализаторы И. Дзюбенко, И. Шамис и В. Марченко разработали конструкцию машины для закатки венчиков пер¬ чаток, представляющей собой весьма трудоемкую и сложную по выполнению операцию. В результате внедрения этой машины 9
производительность труда на указанной операции повысилась на 12—15%. Рационализаторы П. Михайлюк и С. Носов сконструировали устройство для съема сосок, которое позволило повысить про¬ изводительность труда на данной операции на 15%. Передовики производства аппаратчики И. Лапузо, М. Жин- жа, К- Васьковский и П. Воронкова предложили новые, более рациональные приемы при работе на макательных аппаратах. Применение этих приемов способствовало увеличению произво¬ дительности аппаратов при изготовлении мелких изделий на 12%. Инженеры, техники и рабочие производства маканых из¬ делий должны содействовать дальнейшему развитию новой техни¬ ки, заменять устаревшие методы производства, тормозящие раз¬ витие техники, новыми, разрабатывать и внедрять более совершен¬ ные технологические процессы и аппараты. РОЛЬ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБУЧЕНИЯ В ПОДГОТОВКЕ КВАЛИФИЦИРОВАННЫХ КАДРОВ РАБОЧИХ РЕЗИНОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ Для дальнейшего улучшения работы химической промыш¬ ленности в целом, а также отдельных производств требуются не только опытные кадры инженерно-технических работников, но и хорошо подготовленные кадры квалифицированных рабочих. В связи с внедрением новой техники и, в частности, средств ме¬ ханизации и автоматизации роль технического обучения рабочих приобретает особое значение. Квалифицированных рабочих необходимо подготавливать главным образом непосредственно на производстве. Каждый рабочий, поступивший на производство и не имеющий соответ¬ ствующей специальности или квалификации, должен в обязатель¬ ном порядке пройти курс технического и производственного обучения и сдать экзамен заводской квалификационной комиссии. Каждый рабочий обязан хорошо знать технологию производства, а также освоить оборудование, установленное на его рабочем ме¬ сте, бережно расходовать сырье и материалы, рационально ис¬ пользовать оборудование, на котором он работает, выполнять нормы выработки, применять передовые приемы труда и строго соблюдать технологический режим. Для массового повышения квалификации рабочих химиче¬ ской промышленности наиболее пригодны производственно-тех¬ нические курсы. Начальники цехов должны содействовать по¬ вышению квалификации своих рабочих и уделять повседневное внимание работе курсов.
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ ИЗГОТОВЛЕНИЕ МАКАНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КАУЧУКОВОГО ИЛИ РЕЗИНОВОГО !СЛЕЯ Глава I ОСНОВНОЕ СЫРЬЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ПРОИЗВОДСТВЕ МАКАНЫХ ИЗДЕЛИЙ В отличие от резиновых изделий, изготовляемых шприцева¬ нием, прессованием или склеиванием, маканые резиновые изделия изготовляются из каучукового или резинового клея способом ма¬ кания. Каучуковыми или резиновыми клеями называют раствор каучука или соответственно резиновой смеси (не наполненной или мало наполненной) в бензине или в каких-либо других органи¬ ческих растворителях. Резиновые смеси для этих клеев изготавливают на основе натурального каучука или в сочетании его с натрий-бутадиеновым каучуком. Кроме каучука, в них содержится незначительное ко¬ личество других веществ, называемых ингредиентами и представ¬ ляющих собой в основном агенты вулканизации. Качество клеев в большой степени зависит от вида и обработки каучуков и ингре¬ диентов, а также от сорта растворителя (например, при примене¬ нии в качестве растворителя бензина). Ниже приводятся способы получения и характеристики при¬ меняемых в производстве маканых изделий видов сырья, вспомо¬ гательных материалов и растворителей. КАУЧУКИ В производстве маканых изделий применяют натуральные каучуки: смокед-шитс и светлый креп, а также синтетический натрий-бутадиеновый каучук (СКВ). Натуральные каучуки Смокед-шитс. Этот каучук представляет собой прочное упру¬ гое вещество, получаемое из млечного сока каучуконосных де¬ ревьев (бразильская гевея), называемого латексом. Каучуко¬ носные деревья произрастают преимущественно в тропическом поясе. В настоящее время почти весь натуральный каучук полу¬ 11
чают с плантаций, расположенных на Малайском архипелаге, на о. Цейлоне, на полуострове Малакка и др. Каучуки, которые по¬ лучают с каучуконосных деревьев, произрастающих на плантациях (культивированных лесах), называют также плантацион¬ ными. Смокед-шитс получают из латекса способом коагуляции. Под коагуляцией понимается осаждение при помощи кислот (обыч¬ но уксусной или муравьиной) частиц каучукового вещества, на¬ ходящихся в латексе во взвешенном состоянии. Под действием кислот частицы каучука слипаются между собой; одновременно выделяется серу м—сыворотка латекса. Слипшиеся частицы каучука называются коагулятом. Полученный коагулят отделяется от серума и поступает на промывку, которую вначале осуществляют на гладких вальцах, а затем на вальцах с рифленой поверхностью валков. При этом коагулят уплотняется и серум окончательно от него отделяется. После прохождения рифленых вальцев коагулят приобретает ха¬ рактерный «вафельный» рисунок. Благодаря рифлению поверхность листа каучука увеличивает¬ ся и он быстрее просушивается; кроме того, рифленая поверх¬ ность препятствует слипанию листов каучука при хранении его в кипах. Отжатые и дополнительно промытые в проточной воде листы коагулята толщиной 0,25—0,30 мм развешивают в коптильных камерах, где их просушивают в дыме сжигаемых кокосовых орехов или древесины кокосовых пальм при 25—30'’. В дыме кокосовых орехов содержатся консервирующие вещества; они предохраняют каучук от разложения содержащихся в нем белковых веществ и придают каучуку своеобразный запах. По внешнему виду смокед-шитс представляет собой прямо¬ угольные рифленые листы размером около 80x35 см, толщиной 2,5—3,0 мм, янтарно-желтого или красновато-коричневого цвета. В проходящем свете в листах каучука не должны быть обна¬ ружены следующие дефекты: 1) матовые пузыри, образующиеся при скоплении газов—про¬ дуктов разложения белковых веществ; при разрезании листов появляется кислый запах этих газов; 2) мелкие пузыры, обычно располагающиеся гнездами вдоль краев листа; их образование обусловлено остатками серума в каучуке; 3) загрязнение песком, щепой и другими включениями. При внешнем просмотре поверхностей листов не должны быть обнаружены: 1) губчатая структура, образующаяся от гнилостного разло¬ жения стенок пузырьков; 2) плесень, появляющаяся при хранении каучука во влажных местах, или по каким-либо другим причинам; 3) светлые малокопченые или матовые листы; 12
4) чрезмерная клейкость листов, сложенных в кипы; при этом листы трудно отделяются друг от друга, а после разделения снова плотно слипаются; 5) следы ржавчины (красный налет), появляющейся при наличии на поверхности листов большого количества белковых веществ, которые остаются при плохой отмывке листов от серума; 6) вырезанные места, что указывает на дефекты каучука, обна¬ руженные при сортировке листов на плантации. Светлый креп. Так же как и смокед-шитс, светлый креп пред¬ ставляет собой прочное упругое вещество, получаемое способом коагуляции млечного сока каучуконосных деревьев. Разница заключается лишь в том, что до коагуляции латекса к нему в не¬ которых случаях в качестве отбеливающего и дезинфицирующего средства добавляют бисульфит натрия'; Коагулят тщательно промывают и отжимают на вальцах, у которых валки вращаются с неодинаковой окружной скоростью; вначале каучук снимают с вальцев в виде тонких ажурных листов, а затем в виде листов толщиной 1—2 мм. Снятые с вальцев листы просушивают на открытом воздухе или в сушильных камерах, обогреваемых горячим воздухом. Различают следующие товарные сорта крепа: светлый, сред¬ ний, темный и др. Наиболее ценным является светлый креп, из¬ готовляемый из латекса наилучшего качества. По внешнему виду светлый креп представляет собой прямоугольные листы длиной приблизительно от 80 до 125 см, шириной 25—30 см. По компакт¬ ности светлый креп может быть весьма разнообразен: от плотно-ко¬ жистого до рыхлого кружевного. | ; При оценке качества светлого крепа,' применяемого в произ¬ водстве маканых изделий, по внешнему виду не должны быть об¬ наружены: ! - ..о 1) следы плохого размешивания бисульфита натрия (которое наблюдается при введении его в слишком густой Латекс): белые полосы на более темном фоне или, наоборот, темные полосы на •более светлом фоне; 2) листы белоснежного цвета, что указывает на слишком силь¬ ную подбелку бисульфитом (листы должны иметь однородную кремово-желтую окраску); 3) следы действия микроорганизмов—пятна сине-черно го или оранжевого цвета; ! 4) тонкие листы рыхлого кружевного крепа, что наблюдается при включениях песка; при выпадении этих включений из изде¬ лия после его вулканизации образуется брак; 5) остатки обтирочной ветоши, коры, листьев, песка и другие загрязнения. Физико-химические свойства натурального каучука. Нату¬ ральный каучук не имеет определенной температуры плавления, но при нагревании он размягчается. При температуре около 50° каучук размягчается настолько, что отдачьные, слипшиеся листы 13
легко отделяются друг от друга; при 160° он становится липким, а при температуре около 200° плавится, теряя при этом свои цен¬ ные свойства. Удельный вес натурального каучука 0,92—0,96 г/смл. Затверде¬ ние (кристаллизация) его начинается уже при температуре около —10°. В кристаллизованном состоянии каучук может храниться длительное время—его свойства изменяются мало. Натуральный каучук разрушается в присутствии минеральных кислот, окисляется при соприкосновении с солями меди и марганца; растворяется в бензине, бензоле, четыреххлористом углероде и других органических растворителях. С течением времени каучук портится, «стареет» (образуются смолоподобные продукты распа¬ да) и теряет механическую прочность. Старение каучука насту¬ пает вследствие его окисления кислородом воздуха; действие кис¬ лорода воздуха ускоряется при повышенной температуре, на свету, а также при действии различных других факторов. Приемка и хранение натурального каучука. Поступающий на завод натуральный каучук принимают по весу, по счету (под¬ считывается число кип), а также по внешнему виду, в соответствии с инструкцией, составленной для заводов резиновой промышлен¬ ности. Затем, руководствуясь маркировкой и документацией по¬ ставщика, каучук сортируют. Согласно классификации, принятой в международной торговле, каучуки смокед-щитс и светлый креп подразделяют на сорта со следующими условными обозначения¬ ми и товарными знаками: Каучук Сорт каучука Обозначе¬ ние сорта Наиболее распространенные торговые знаки Смокед-шитс Экстра IX Окружность То же Первый 1 Закрашенная шестиконечная звезда с цифрой 1 посредине » Второй 2 Закрашенный круг или круг с цифрой 2 посредине » Третий 3 Закрашенный квадрат или квадрат с цифрой 3 посредине » Четвертый 4 — » Пятый — — Светлый креп Экстра IX Закрашенный равносторонний треуголь¬ ник » Первый 1 — На каждую партию поступившего импортного натурального каучука OTK завода составляет акт приемки; в акте отмечают со¬ ответствие качества каучука, указанного в документах, фактиче¬ скому качеству поступившего каучука. Если фактическое ка¬ чество каучука не соответствует сорту каучука, указанному в до¬ кументах, завод составляет рекламационный акт. Партию рассортированного каучука складывают в штабели высотой в 4—5 кип и шириной в 2 кипы. Длина штабеля не ограни¬ 14
чивается. Для того чтобы можно было вывозить кипы каучука из любого места штабеля, между ними должны быть проходы ши¬ риной около 1,2 м. На каждый штабель (партия) каучука должна быть заведена учетная карточка, в которой указывается: 1) дата поступления каучука, 2) номер и дата железнодорожной накладной, 3) вид каучука, 4) сорт каучука, г>) количество каучука в штабеле, б) дата взятия проб для испытания, 7) результат испытания. Хранить каучук можно в каменном или деревянном склад¬ ском помещении, которое должно быть сухим, защищенным от прямых солнечных лучей и иметь естественную вентиляцию. Температура на складе должна быть не выше 25°; относительная влажность воздуха 65—75%. Испытание натурального каучука. Каучук отпускают с за¬ водских складов на нужды производства в соответствии с паспор¬ тами ОТК. В паспортах отмечен фактический сорт каучука, определенный на основании внешнего осмотра, а также по заклю¬ чению ОТК, которое составляется на основании данных о скорости вулканизации каучуков и результатов физико-механических испытаний вулканизатов из стандартной смеси при нормаль¬ ных температурных условиях и при 100°. Каучуки, не отвечающие контрольным нормам по скорости вулканизации и физико-меха¬ ническим показателям, переводят в соответствующий низший сорт и используют в производстве только по особому распоряжению. Порядок отбора проб, подготовки к испытанию и методы ис¬ пытаний натурального каучука описаны в ГОСТ. Синтетический натрийбутадиеновый каучук (СКБ) СКВ входит в состав некоторых рецептур латексов, применяе¬ мых для изготовления маканых изделий. Его получают полимеризацией бутадиена (дивинила). Один из способов получения бутадиена основан на разложении этилового спирта-сырца. Схема производства приведена на рис. 1. Способ получения бутадиена, являющегося исходным вещест¬ вом (мономером) для изготовления синтетического каучука, раз¬ работан в1928 г. выдающимся русским ученым академиком С. В. Ле¬ бедевым. Промышленное производство натрийбутадиенового кау¬ чука впервые в мире было осуществлено в 1932 г. в СССР. Важнейшим технологическим фактором при изготовлении натрийбутадиенового каучука является процесс полимеризации. Под полимеризацией понимается химический про¬ цесс превращения большого числа простых частиц (молекул) ис¬ ходного вещества, называемого мономером, в более круп¬ ную и сложную частицу (размеры ее в тысячи раз превышают раз¬ меры обычных молекул) нового (обладающего иными свойствами) вещества, называемого полимером. Полимеризацию бутади¬ ена осуществляют в присутствии металлического натрия, играю- 15
щего роль катализатора. Металлический натрий вводят в коли¬ честве до 1% от веса полимера. Рис. 1. Общая схема получения синтетического каучука из этилового спирта по способу С. В. Лебедева. В процессе полимеризации бутадиен превращается поли¬ мер, обладающий присущими каучуку физико-механическими и технологическими свойствами, которые будут описаны ниже. По окончании полимеризации полученный блок полимера, весом в несколько сот килограммов, разрезают на части* Разрезан- Hbiftj полимер поступает на обработку в вакуум-мешалки, где при нагревании и непрерывном его перемешивании (под вакуумом) происходит удаление газообразных примесей, при¬ сутствие которых при дальнейшей обработке каучука неже¬ лательно. Кроме того, при такой обработке полимера обеспечи¬ вается однородность различных по степени полимеризаций бло¬ ков, что является очень важным при переработке каучука в ре¬ зиновые изделия. В процессе обработки полимера в вакуум-ме- шалке в него вводят противостаритель—неозон «Д» в количестве 0,50—0,75% от веса полимера. Благодаря присутствию проти- востарителя в каучуке последний можно хранить длительное время —при этом свойства каучука не изменяются. В отдельных случаях в каучук кроме неозона «Д» добавляют некоторое количество жирных кислот или вазелинового масла. Обработанный в вакуум-мешалке каучук поступает на рафи¬ нировочные вальцы; зазор валков составляет от 0,12—0,15 мм; фрикция валков, т. е. отношение окружной скорости передrtero валка к окружной скорости заднего валка, колеблется в пределах 16
от I : 2,35 до 1 : 2,54. Такое соотношение окружных скоростей является необходимым условием при обработке каучука. Выходящий с этих вальцев в виде тонкого полотна каучук закатывают со стороны переднего валка на деревянный барабан, кромки полотна обрезают для удаления заполимеризовавшихся частиц—хрящей каучука, затем рулон разрезают по продольной оси барабана и снимают в виде прямоугольного листа толщиной 20—25 мм. Каучук, обработанный на рафинировочных вальцах при ука¬ занном выше зазоре, выпускается под названием «рафинирован¬ ный», а при зазоре валков до 1,0 мм—под названием «брекиро- ванный». Каучук, обработанный на вальцах типа смесительных с фрикцией от 1 : 1,08 до 1 : 1,17, называется «вальцованный». Го¬ товый обработанный каучук пропудривают тальком или мелом и упаковывают по 30—32 кг в хлопчатобумажные мешки, пропи¬ танные нитролаком. Каждый мешок с каучуком снабжается эти¬ кеткой, на которой указывается: наименование завода-изготови- теля, название и марка каучука, номер партии, вес брутто и нетто и ГОСТ 2188—51. В соответствии с ГОСТ 2188—51, синтетический натрийбу- тадиеновый каучук подразделяется: 1) в зависимости от способа полимеризации на а) бесстержне- вой; б) стержневой; 2) в зависимости от способа и условий обработки на а) рафи¬ нированный; б) вальцованный; в) брекированный. Каждой марке каучука соответствует определенный интервал пластичности каучука. Марка каучука обозначается по верхнему пределу пластичности; например, каучуки, имеющие пластич¬ ность 0,31—0,35, относятся к марке 35 и т. д. Для того чтобы одноименные марки каучука можно было ^различать по типу и по способу обработки, а также для обозна¬ чения области применения каучука и содержания в нем мягчителя после числового значения марки ставят соответствующие буквы, которые имеют следующие значения. Б . . Бесстержневой В Вальцованный С . . Стержневой Щ .... Пищевой P . . . Рафинированный Физико-химические свойства натрийбутадиенового каучука. По внешнему виду натрийбутадиеновый каучук представляет собой эластичную массу желтоватого цвета с слабым характерным запахом. Удельный вес невулканизованных натрийбутадиеновых каучуков колеблется в пределах 0,90—0,92 г/см3\ он зависит от степени полимеризации и пластичности полимера. Натрийбутадиеновые каучуки растворяются или набухают в тех же растворителях, что и натуральные каучуки; при этом скорость растворения этих каучуков, так же как и натуральных, зависит от их пластичности. Низкопластичные каучуки растворя¬ ются медленнее, высокопластичные—быстрее. 2 п. И. Балабкин. РСФСР Башсезна Уфимский химзавод Техническая библиотека 17
Прочность при разрыве невулканизованных натрийбутадие- новых каучуков составляет всего 2—3 кг1смг\ при разрыве проч¬ ность ненаполненных вулканизатов также невелика. В связи с этим из сырого натрийбутадиенового каучука или из ненаполнен- ных вулканизатов резиновые изделия не изготовляют. У напол¬ ненных вулканизатов прочность при разрыве достигает 200 KaIcMt и более. Под действием кислорода воздуха свойства натрийбу- тадиеновых каучуков изменяются; каучуки становятся более жесткими, прочность их повышается, а относительное удлинение падает. Поэтому на воздухе натрийбутадненовые каучуки, не заправленные противостарителями, легко окисляются и затверде¬ вают. Натуральный же каучук при действии кислорода воздуха, наоборот, становится более мягким и даже липким. Прочность его падает, а относительное удлинение повышается. Натрийбутадиеновые каучуки легко обрабатываются в сме¬ сительном оборудовании, в червячных прессах, на каландрах и другом оборудовании, применяемом в резиновой промышленности. При механической обработке натрийбутадиеновых каучуков (в отличие от натурального каучука и синтетических каучуков других видов) пластичность их изменяется мало. При обработке натрийбутадиеновых каучуков в смесителях расход электроэнер¬ гии значительно меньше, чем при обработке других видов синте¬ тических каучуков, а также при обработке натурального каучу¬ ка. Одной из характерных особенностей натрийбутадиенового каучука является способность его при обработке на вальцах пере¬ ходить на задний валок, вращающийся с большей скоростью, и прилипать к нему. Это неудобство устраняется введением (в от¬ дельных случаях) в резиновые смеси 1—3 вес. ч. (на 100 вес. ч. каучука) стеариновой или олеиновой кислоты, а также регулиро¬ ванием температуры валков. Клейкость натрийбутадиенового каучука незначительна, по¬ этому клеи из него не обладают хорошей клеящей способностью. Ниже приводятся физико-химические показатели некоторых марок натрийбутадиенового каучука: Марка каучука Пластичность по Карреру Прочность при разрыве кг/см2 Относи¬ тельное удлинение % не менее Остаточное удлинение °/ /о не более Содержание щелочи % Содержание золы % Бесстержневой 20 0,10—0,20 155 500 50 0,2—0,5 3,0 30 0,26—0,30 145 500 50 0,2—0,5 3,0 35 0,31—0,35 140 500 50 0,2—0,5 3,0 Стержневой 45 0,41—0,45 135 600 60 0,6—1,2 2,5 50 0,46—0,50 130 600 65 0,6—1,2 2,5 55 0,51—0,55 125 600 70 0,6—1,2 2,5 60 0,56—0,60 125 600 70 0,6—1,2 2,5 18
hI -I Для определения прочности при разрыве, относительного и остаточного удлинения изготавливают стандартную смесь следую¬ щего состава (вес. ч,): Каучук 100,00 Каптакс 1,80 Сера 1,50 Py браке 5,00 Сажа газовая канальная . 60,00 Белила цинковые сухие . 5,00 Итого . . 175,80 Стеариновая кислота . . 2,50 Порядок отбора проб, подготовка их к испытанию и методы испытаний синтетического каучука описаны в ГОСТ 2188—51. ИНГРЕДИЕНТЫ Известно, что натуральные и синтетические каучуки не обла дают физико-механическими и другими свойствами, необходимыми для полноценной эксплуатации резиновых изделий. Так, изготов¬ ленная из натурального каучука прорезиненная ткань в летних условиях стала бы липкой и мягкой, а в зимних условиях—жест¬ кой и, следовательно, непригодной для носки. При добавлении к натуральному и синтетическому каучуку ингредиентов: серы, ускорителей и других химических материалов и последующей вулканизации смеси сырой каучук превращается в эластич¬ ную резину, которая обладает ценными свойствами и может быть успешно использована для промышленных и бытовых целей. В настоящее время к резиновым изделиям предъявляются чрезвычайно высокие и разнообразные требования. Для того чтобы получить резину или резиновые изделия с определенными эксплуатационными свойствами, резиновую смесь нужно изготовлять на основе соответствующих каучуков и до¬ бавлять к ней соответствующие ингредиенты. Ингредиенты резиновой смеси делят на следующие основные группы: вулканизующие вещества, ускорители вулканизации, активаторы ускорителей вулканизации, наполнители, мягчители и др. Номенклатура ингредиентов, применяемых в производстве ма¬ каных изделий, сравнительно ограниченна, поскольку эти изделия в основном изготовляют из клеев на основе малонаполненных ре¬ зиновых смесей и эксплуатационные свойства этих клеев до неко¬ торой степени однородны. Ниже кратко изложены характеристики и способы получения ингредиентов, которые применяются в резиновых смесях для кле¬ ев, используемых при изготовлении маканых изделий. 2* 19
Вулканизующие вещества К ним относятся вещества, обладающие способностью при со¬ ответствующих температурных условиях взаимодействовать с каучуком, в результате чего он переходит из пластического состоя¬ ния в эластическое, т. е. превращается в резину. Из всех извест¬ ных вулканизующих веществ в смесях для клеев маканых изделий применяется сера и хлористая сера. Сера. Сравнительно широко сера распространена в природе. Она представляет собой вещество желтого цвета, уд. вес ее 1,95—2,06 г!смъ, т. пл. 114—118°. В резиновой промышленности применяются следующие сорта серы: комовая, молотая, серный цвет и осажденная сера. В производстве маканых изделий исполь¬ зуют серу молотую и осажденную. Молотую серу получают раз¬ молом и просеиванием комовой серы. Осажденную серу получают путем разложения многосернистых солей щелочных или щелочно¬ земельных металлов (кальция, натрия и др.) слабой серной кис¬ лотой. Таким способом получается тонкодисперсная сера, в кото¬ рой не содержится посторонних примесей. Однако вследствие вы¬ сокой стоимости применение осажденной серы ограничено. Размер частиц молотой серы находится в пределах от 5 до 60 микрон ((J.) (одинмикрон= J^mm). Применяется три сорта молотой серы: I, II и III. Согласно ГОСТ 127—51, комовая и молотая сера должны от¬ вечать следующим требованиям: Показатели I сорт Чистая сера, %, не менее ....... 99,5 Влага, %, не более 0,2 Зола после прокаливания, %, не более . 0,3 Кислотность в пересчете на H3SO4, %, не более 0,005 Содержание мышьяка, %, не более . . . 0,002 Остаток при просеве через сито с 1600 от¬ верстиями на 1 см2, %, не более ... 0,1 В резиновые смеси, предназначенные для изготовления ма¬ каных изделий, вводится 1,5—2,0 вес. ч. серы на 100 вес. ч. кау¬ чука. Большее содержание серы в смесях, предназначенных для изготовления эластичных резин, нежелательно, так как при этом сопротивляемость готовых изделий старению значительно уменьшается. Хлористая сера. Она представляет собой светло- или темно¬ желтую жидкость, дымящуюся на воздухе, неприятного удушли¬ вого запаха, уд. вес ее 1,70 г/см3, т. кип. 144°. Химическая форму¬ ла хлористой серы S2Cl2, т. е. на один атом серы приходится один атом хлора. Хлористая сера, так же как и сера, является вулкани¬ зующим агентом; ранее хлористая сера применялась при холод¬ ной вулканизации маканых резиновых изделий. II сорт III сорт 98,5 97,5 0,3 0,5 0,7 2,0 0,005 0,01 0,003 0,003 Отсутствует 20
Согласно ОСТ 40073, хлористая сера должна отвечать следую¬ щим требованиям: Количество перегоняемого вещества при нагреве до 130—141°, % вес., не менее ....... 95 Содержание активного хлора, % 51,6—52,6 Нелетучий остаток, %, не более 3 Ускорители вулканизации Ускорителями вулканизации являются химические материалы органического и неорганического происхождения, которые вво¬ дят в резиновую смесь для сокращения продолжительности вул¬ канизации, а также для улучшения физико-механических свойств готовых изделий. Без ускорителей процесс вулканизации рези¬ новых изделий длился бы несколько часов, в присутствии ускори¬ телей в резиновой смеси (например, каптакса или тиурама) изделия вулканизуются значительно быстрее. В отечественной практике в производстве маканых изделий применяют в основном такие ускорители, как дифенилгуанидин, тиурам и каптакс. В Чехословакии, Германии и других зарубеж¬ ных странах для вулканизации маканых изделий широко приме¬ няют вулкацит П, вулкацит П экстра Н, вулкацит 774 и др. Дифенилгуанидин. Этот ускоритель представляет собой свет¬ ло-серый кристаллический порошок, уд. вес 1,13 г/см3; обра¬ зуется при действии сероуглерода на анилин. Дифенилгуанидин растворим в хлороформе, этиловом спирте и бензоле; в воде и бензине он не растворим. В резиновой промыш¬ ленности употребляется главным образом в комбинации с другими ускорителями, например с каптаксом и альтаксом. Дифенилгуанидин пригоден для вулканизации резиновых из¬ делий, применяемых в пищевой промышленности. Согласно ГОСТ 40—40, к дифенилгуанидину предъявляются следующие требования: I сорт II сорт Содержание влаги, %, не более 0,2 0,2 Зольность, %, не более 0,3 0,3 Остаток на сите с 1600 отверстиями на 1 см2. %, не более 0,15 0,3 Температура начала плавления, °С, не ниже . 145 144 Тиурам. Он представляет собой порошок желтовато-серого цвета, уд. вес его' 1,40 г/см3; т. пл. 140—142°; образуется при взаимодействии диметиламина с сероуглеродом в присутствии щелочи. Тиурам применяют при всех способах серной вулканизации. Он пригоден для изготовления белых, цветных и прозрачных из¬ делий, маканых изделий, изделий для пищевой промышленности и др. В смеси, предназначенные для изготовления теплостойких изделий, вводят повышенные дозировки тиурама, при этом серу 21
не добавляют. В присутствии каптакса и альтакса тиурам яв¬ ляется более активным ускорителем. В соответствии с ГОСТ 740—41 тиурам должен отвечать сле¬ дующим требованиям: Температура начала пдавления, °С, не ниже 140 Содержание золы, %, не более . 0,4 Содержание влаги, %, не более . 0,5 Остаток на сите с 1600 отверстиями на 1 см2, %, не более 0,15 Каптакс. Применяется в виде тонкодисперсного желтоватого порошка; он горький на вкус; уд. вес 1,42 г/см3, т. пл. 170—176°. Каптакс получают путем конденсации анилина, серы и серо¬ углерода в автоклаве при высоком давлении. Горький вкус каптакса препятствует применению его в изде¬ лиях пищевой промышленности, но его используют при вулка¬ низации почти всех других резиновых изделий. В присутствии других ускорителей, в частности тиурама, активность каптакса повышается. Согласно ГОСТ 739—41, каптакс технический должен отве¬ чать следующим требованиям: Содержание меркаптобензотиазола, %, не менее . 93 Температура начала плавления, °С, не ниже . . 170 Содержание золы, %, не более 0,3 Содержание влаги, %, не более 0,8 Остаток на сите с 1600 отверстиями на 1 см2, %, не более 0,5 Вулкацит П. Этот ускоритель представляет собой желтова¬ тый порошок, уд. вес 1,15 г/см3, т. пл. не ниже 165°. Образуется при действии сероуглерода на пиперидин. Химический состав: пиперидиновая соль пентаметилендитиокар- баминовой кислоты. Вулкацит П безвреден; он нерастворим в воде, но хорошо рас¬ творяется в хлороформе, бензоле, бензине и этиловом спирте. Вулкацит П обладает антиокисЛительными свойствами, поэто¬ му в его присутствии сопротивляемость резиновых изделий к старению повышается. Вулкацит П хорошо распределяется в смесях. Как ускоритель он весьма активен; при введении вулкацита П в смесь не требуется добавлять другие сильные ускорители. В присутствии окиси цинка вулканизация протекает при нормаль¬ ной температуре. Часто применяется комбинация вулкацита П с вулкацитом 774. Обычно на 100 вес. ч. каучука вводится 0,25—0,75 вес. ч. вулкацита П, 0,50—2,0 вес. ч. окиси цинка и 1,0—2,0 вес. ч. серы. При добавлении 0,5 вес. ч. стеариновой кис¬ лоты действие вулкацита П активируется. Хранить этот ускоритель рекомендуется в сухом, темном и прохладном месте; следует избегать его соприкосновения с метал¬ лом. После хранения в течение 6 мес. вулкацит П теряет способ¬ ность ускорять вулканизацию. 22
Вулкацит П экстра Н. Представляет собой желтова¬ тый порошок, уд. вес 1,46 г/см3, т. пл. не ниже 203°. Химический состав: цинковая соль фенилэтилдитиокарбами- новой кислоты. Вулкацит П экстра H применяется в изделиях, которые не должны иметь запаха и вкуса, и, в частности, в маканых изде¬ лиях. Этот ускоритель рекомендуется добавлять в комбинации с вулкацитом П, вулкацитом 774 и дибутиламином. Вулкацит П экстра H растворим в хлороформе, бензоле, мало растворим в этиловом спирте и бензине. Хранить его рекомендуется, так же как и вулкацит П, в сухом, темном и прохладном месте. Срок хранения приблизительно 6 мес. Вулкацит 774. Этот ускоритель также представляет собой жел¬ товатый порошок, уд. вес 1,08 г/см3-, т. пл. не ниже 90°. Химический состав: гексиламиновая соль гексилэтилдитиокар- баминовой кислоты. Вулкацит 774 растворим в хлороформе, бензине и этиловом спирте. Лучший эффект вулканизации достигается при применении вулкацита 774 в комбинации с вулкацитом П и вулкацитом П экстра Н. Обычно вулкацит 774 вводят в количестве 50% от веса вулкацита П. В присутствии вулкацита 774 изделия получаются более прозрачными; в латексных смесях действие его более эффективно, чем вулкацита П. Хранить этот ускоритель рекомендуется в закрытых сосудах, в сухом, темном и прохладном месте. Прибли¬ зительный срок хранения 6 мес. Ускорители К-13 и К-4о. Ускоритель К-43 получают при взаимодействии сероуглерода и диэтиламина, в результате чего образуется дизтилдитиокарбамат диэтиламина; ускоритель К-45— при взаимодействии сероуглерода и диметиламина, в результате чего образуется диметилдитиокарбамат диметиламина. Темпера¬ тура плавления этих ускорителей 83—84°. Наряду с этими ускорителями применяют их цинковые соли, которые получают, например, при действии сернокислого цинка на ускоритель К-43 или ускоритель К-45. Для латексных смесей чаще всего применяют цинковую соль ускорителя К-45, известную под названием цимат. Вводят эти ускорители в количестве до 1% вес. Обычно ускоритель К-45 поступает на производство в виде вод¬ ного раствора, поэтому его удобно применять при водной вулка¬ низации тонкостенных маканых изделий. Длбутиламин. Представляет собой бесцветную жидкость со специфическим запахом, уд. вес 0,76 г/см3. Дибутиламин растворим в хлороформе, этиловом спирте, бен¬ зине и бензоле, мало растворим в воде. Применяется в виде вод¬ ной эмульсии, главным образом для активации вулкацита П экстра H в латексных смесях. га
Активаторы ускорителей вулканизации Действие большинства органических ускорителей вулканиза¬ ции особенно энергично проявляется в присутствии некоторых окяслов металлов, например, окиси цинка, окиси магния и др. В производстве маканых изделий применяют главным образом окись цинка и цинковую соль стеариновой кислоты—стеарат цинка. Механизм действия активаторов ускорителей изучен еще не¬ достаточно. Большинство исследователей считают, что в присут¬ ствии окислов металлов и жирных кислот (стеариновой или олеи¬ новой) и при температуре вулканизации ускорители переходят в солеобразные соединения. Такие соединения, как отмечает Б. А. Дс- гадкин, растворяются в резиновых смесях лучше, чем сами уско¬ рители, в результате чего происходит более интенсивное взаимо¬ действие ускорителей с серой, которая выделяется в активном состоянии. Образование активной серы способствует более быстро¬ му протеканию процесса вулканизации. Окись цинка. Этот активатор представляет собой порошок- белого цвета, уд. вес 5,65 г/см3, величина частиц колеблется от 0,4 до 2,0 JJ.. Окись цинка получают сжиганием паров расплавлен¬ ного цинка или сжиганием паров цинковой руды. Выпускают следующие марки окиси цинка или белил цинко¬ вых: М-1, М-2, М-3, М-4. При изготовлении маканых изделий при¬ меняют окись цинка марки M-1. Согласно ГОСТ 202—41, окись цинка должна отвечать сле¬ дующим требованиям: [ Марки Показатели M-I M-2 М-3 М-4 Содержание соединений цинка в пере¬ счете на окись цинка в сухом про¬ дукте, %, не менее 99,5 99,0 99,0 99,0 Содержание металлического цинка по качественной пробе Отсутствует Содержание соединений свинца в пере¬ счете на окись свинца, %, не более . 0,075 0,30 0,50 0,30 Содержание нерастворимого в соляной кислоте остатка, %, не более . . . 0,008 0,015 0,10 0,03 Содержание растворимых в воде солей, %, не более 0,10 0,15 0,20 0,20 Потери при прокаливании, %, не более 0,30 0,30 0,50 0,50 Мокрый просев на сите с 1600 отвер¬ стиями на 1 см2 Полный Стеарат цинка. Стеарат цинка представляет собой тонкоиз- мельченный порошок белого цвета. Его получают обменным разло¬ жением натриевой соли стеариновой кислоты с хлористым цинком. 24
Химический состав: цинковая соль стеариновой кислоты. Согласно ТУ МППТ № 16—53, стеарат цинка должен отвечать следующим основным требованиям: Стеарат цинка применяется взамен окиси цинка при изготов¬ лении таких изделий, как, например, соски детские; в окиси цинка содержатся иногда небольшие количества соединений свинца и мышьяка, присутствие которых в указанных изделиях недопусти¬ мо. Кроме того, в присутствии стеарата цинка клеи стано¬ вятся более устойчивыми к преждевременной подвулканизации. Вводя в резиновые смеси различные наполнители, можно изменять свойства вулканизатов в соответствии с требованиями, которые предъявляются условиями эксплуатации резиновых из¬ делий. По своему назначению наполнители делятся на усилите¬ ли и неактивные наполнители. Усилителями являются такие на¬ полнители, при введении которых в резиновую смесь улучшаются физико-механические свойства вулканизатов. К ним в основном относятся сажи (газовая, ламповая, белая и др.), каолин и др. Наполнители неактивные не способствуют повышению прочно¬ сти изделия; их вводят для снижения стоимости резиновых смесей. В качестве неактивных наполнителей в производстве маканых изделий применяют -лавным образом мел и в некоторых случаях литопон. Мел. Представляет собой аморфную твердую массу; хи¬ мический состав его CaCO3 (углекислый кальций). Природный мел встречается во многих районах СССР. В резиновой промышленности применяют три вида мела: молотый, отмученный и осажденный. В производстве маканых изделий используется главным образом мел отмученный. Его получают размолом и мокрым обогащением природного мела. По качеству мел отмученный лучше, чем молотый, так как размер его частиц меньше и поэтому он более равномерно распределяется в каучуке. При производстве изделий степень измельчения порошкообраз¬ ных ингредиентов и, в частности, мела играет первостепенную роль; при недостаточно хорошем измельчении частицы материалов лег¬ ко осаждаются из клея или выпадают из пленки из-за плохого сцепления их с каучуком; в результате в готовых изделиях обра¬ зуются мелкие дырочки. Кислотное число, не более . . Содержание влаги, %, не более Содержание щелочи Содержание хлора, %, не более 3 2 Отсутствует 0.1 Наполнители 25
Согласно ГОСТ 842—52, мел технический для резиновой промышленности должен отвечать следующим требованиям: Влажность, %, не более 0,2 Содержание углекислого кальция и углекислого магния, %, не более 98,5 Содержание нерастворимых в соляной кисчоте веществ, %, не более 0,8 Содержание полуторных окислов железа и алюминия, %, не более 0,8 Содержание окиси железа, %, не более ........ 0,3 Содержание марганца, %, не более 0,02 Содержание песка, %, не более 0,03 Остаток на сите с 1600 отверстиями на 1 см2, %,не более 0,005 Литопон. Представляет собой порошкообразное вещество* состоит из сернистого цинка (ZnS) и сернокислого бария (BaSOj), получаемого при взаимодействии растворов сернистого бария и сернокислого цинка. Удельный вес литопона колеблется в преде¬ лах от 3,8 до 4,2 г!см3, в зависимости от количества входящего в его состав сернокислого бария. Степень измельчения частиц может быть от 0,9 до 2,5 |х. В клеях, предназначенных для из¬ готовления маканых изделий, литопон применяется как напол¬ нитель или как краситель (в производстве игрушек). Согласно ГОСТ 907—53, литопон должен отвечать следующим основным требованиям: Содержание соединений цинка в пересчете на ZnS, %, не менее 28,0 Содержание соединений цинка (для резиновой промыш¬ ленности), растворимых в уксусной кислоте, в пере¬ счете на ZnO, %, не более 1,25 Содержание солей растворимых в воде, %, не более . 0,50 Содержание влаги, %, не более 0,50 Остаток после просева через сито с 1600 отверстиями на ! см2 0,005 Содержание хлоридов в пересчете на Cl, %, не более 0,10 Мягчители Мягчителями, или пластификаторами, называются химиче¬ ские материалы, прибавляемые к каучуку для увеличения его пластичности; более пластичный каучук лучше смешивается с другими ингредиентами и легче обрабатывается на вальцах, каландрах и червячных прессах. Действие мягчителей основано на том, что при распределении их в каучуке уменьшается поверхностное натяжение каучука и облегчается переход его в тонкопленочное состояние. При этом достигается лучшее смачивание каучуком вводимых в резиновую смесь порошкообразных ингредиентов. К мягчителям относятся вещества минерального происхожде¬ ния (мазут, масла, парафин, вазелин, вазелиновое масло и др.), растительного происхождения (растительные масла, жиры, смо¬ лы и др.), вещества животного происхождения (животные жиры, 26
масла, воски и др.), продукты, полученные переработкой ес¬ тественных жиров (стеариновая и олеиновая кислоты), фактисы, а также продукты получаемые из смол, битумов и других материа¬ лов. Из перечисленных мягчителей в производстве маканых из¬ делий применяют главным образом вазелиновое масло, трансфор¬ маторное масло, фактисы и стеарин. К мягчителям предъявляются следующие требования: мягчи- тели должны хорошо смешиваться с каучуком, обладать хими¬ ческой стойкостью и малой летучестью; они не должны мигри¬ ровать («выпотевать») на поверхность изделий (за исключением вводимых специально для этой цели мягчителей, так называемых физических антистарителей), а также существенно снижать фи- зико-мехаиические показатели резин. Масло вазелиновое. Этот мягчитель представляет собой про¬ зрачную жидкость; уд. вес при 15° составляет 0,850—0,875 г !см3. Получают этот мягчитель при переработке нефти. При введении вазелинового масла в резиновую смесь маканые изделия приобре¬ тают необходимую эластичность, облегчающую закатку венчиков и съем изделий с форм. Кроме того, в присутствии вазелиново¬ го масла уменьшается количество пузырьков, образующихся в клее при макании, что объясняется понижением поверхностного натяжения клея. Однако добавлять более 2—2,5 вес. ч. вазелинового масла на 100 вес. ч. каучука не рекомендуется, так как увеличится про¬ должительность вулканизации изделий, следовательно, ухудшится сопротивляемость их старению. Согласно ГОСТ 1840—51, масло вазелиновое должно отве¬ чать следующим требованиям: Кислотное число, не более 0,04 Зольность, %, не более 0,005 Водорастворимые кислоты и щелочи Отсутствуют Механические примеси То же Вода » Температура застывания, °С, не выше —20 Температура вспышки, определяемая в закрытом тигле, °С, не ниже 125 Масло трансформаторное. Представляет собой продукт, по¬ лучаемый при перегонке нефти. По сравнению с обычными нефтя¬ ными маслами он отличается высокой стойкостью к действию окис¬ лителей, небольшой вязкостью и низкой температурой застыва¬ ния; уд. вес 0,8 г/см3. При наличии в резиновых смесях масла трансформаторного улучшаются технологические свойства клеев и обеспечиваются хорошие эластические свойства готовых маканых изделий. 27
В соответствии с ГОСТ 982—56, масло трансформаторное дол¬ жно отвечать следующим основным требованиям: Стабильность (осадок после окисления), %, не более 0,10 Кислотное число, мг KOH на 1 г масла, не бо¬ лее 0,05 Зольность, %, не более 0,005 Механические примеси Отсутствуют Температура вспышки, определяемая в закрытом тигле, 0C, не ниже 135 Температура застывания, 0C, не выше —45 Водорастворимые кислоты и щелочи Отсутствуют Фактисы. Представляют собой продукты обработки расти¬ тельных масел или их комбинаций с минеральными маслами, а также животных жиров с серой (при 135—160°) или с хлористой серой. Применение фактисов основано на их способности умень¬ шать эластичность смесей, в результате чего уменьшается усадка, обеспечивается отличная шприцуемость, каландрируемость и другие виды технологической обработки смесей. В присутствии фактисов в резиновых смесях поверхность готовых изделий полу¬ чается бархатистой. По способу получения фактисы делятся на темные и светлые. Для изготовления фактиса темного применяют главным образом растительные масла (льняное, конопляное, хлопковое, сурепное и др.) и животные жиры (тюлений, дельфиний и др.). Ниже приводится состав фактиса темного, изготовленного на основе льняного масла (в % вес): Льняное масло 84,00 Сера 16,00 100,00 Процесс приготовления фактиса темного из льняного масла состоит из следующих основных технологических стадий: 1) фильтрация масла через металлическое сито; 2) нагревание масла в варочном котле с вертикальной мешал¬ кой и паровым обогревом через рубашку до 120—125°; 3) добавление (после нагревания в течение 80—90 мин.) пер¬ вой порции серы и нагревание при постоянном перемешивании масла и серы при 145—160° в течение 1,5—2,0 час.; 4) введение второй порции серы и непрерывное перемешива¬ ние до загустевания массы; 5) созревание и охлаждение полученной массы; 6) выгрузка кусков застывшей массы на железные противни и дробление. При приготовлении фактиса темного, особенно в момент вскипания масла, следует во избежание ожогов соблюдать осто¬ рожность. 28
Фактис темный применяется для изделий горячей вулканиза¬ ции. Согласно ТУ, он должен отвечать следующим основным тре¬ бованиям: Бензиновый экстракт (содержание веществ, из¬ влекаемых бензином), %, не более 37 Содержание свободной серы, %, не более . . 1,5 Содержание общей серы, %, не более .... 14—17 Фактис сретлый раньше изготовляли на основе пищевого сырья путем обработки его хлористой серой; в настоящее время он успешно заменен фактисом такого же вида, получаемым из непищевого сырья, в частности, из побочного продукта—буна 32, образующегося при производстве дивинилстирольного каучука. При приготовлении фактиса этого вида к смеси полимера и серы добавляют тиурам, стеарат цинка и другие компоненты. Состав фактиса светлого (в % вес) приводится ниже: Полимер (буна 32) ... 47,00 Каолин 4,00 Сера 6,50 Вазелиновое масло ... 41,00 Тиурам 0,50 Стеарат цинка 1,00 100,00 Приготовление фактиса светлого, имеющего приведенный вы¬ ше состав, состоит из следующих основных технологических ста¬ дий: 1. В двухлопастную мешалк\ загружают полимер и 50% ва¬ зелинового масла, входяшего в состав фактиса; перемешивают оба вещества в течение 10—15 мин. 2. Приготовляют в отдельном сосуде пасту, состоящую из оставшихся 50% вазелинового масла, стеарата цинка, серы, тиу¬ рама, каолина, и перемешивают смесь вручную также в течение 10—15 мин. 3. Вводят в полимер, смешанный с маслом, приготовленную ласту и перемешивают их в мешалке при давлении пара в рубаш¬ ке 2,0—2,5 ати до полного загустевания. 4. После загустевания массы перемешивание ее и подачу пара в мешалку прекращают. В этот период (10—15 мин.) происхо¬ дит созревание фактиса. 1 5. После того как масса застынет, ее подвергают дроблению {перемешиванию) при давлении пара в рубашке 1,0—1,5 ати в течение 10—15 мин. до тех пор, пока масса не утратит липкости. Продолжительность перемешивания, загустевания и созревания составляет 120—125 мин.; общая продолжительность процесса приготовления фактиса—140—150 мин. Фактис светлый, полученный описанным способом, должен отвечать следующим требованиям: Бензиновый экстракт, %, не более 60,3 Содержание свободной серы, % не более 4,3 29
Светлый фактис приведенного состава применяется как мяг¬ читель в производстве детских сосок и других маканых изделий и вполне заменяет светлый фактис, приготовленный из пищево¬ го сырья. Стеариновая кислота. Она известна под товарным названием стеарин и представляет собой продукт, выделяемый из смеси жир¬ ных кислот, которые получаются при расщеплении говяжьего, бараньего, костяного сала, хлопкового масла и других жиров. Стеарин, употребляющийся в резиновой промышленности, со¬ стоит из смеси стеариновой и пальмитиновой кислот; т. пл. 52—53' . уд. вес. 0,962—0,989 г/смя. В производстве маканых из¬ делий стеарин применяют только в клеях для игрушек. Суще¬ ствует несколько сортов стеарина технического, но в производ¬ стве маканых изделий используется только стеарин дистиллиро¬ ванный. Перед применением в производстве стеарин расплавляют и фильтруют для отделения посторонних включений, попавших при транспортировании его или при хранении. В соответствии с ГОСТ 6484—53 этот продукт должен отве¬ чать следующим основным требованиям: I сорт II сорт Кислотное число, мг KOH . . от 198 до 210 от 198 до 210 Йодное число, не выше .... 18 32 Зольность, %, не более .... 0,02 0,02 В отдельных случаях в производстве маканых изделий при¬ меняют вместо стеарина петролатум, являющийся более дешевым мягчителем. Петролатум представляет собой смесь высоковязкого масла с парафином и церезином. Красители В резиновой промышленности широко используют красители и красящие пигменты, например, при изготовлении предметов массового потребления: цветной обуви, детских мячей и игрушек, купальных шапочек и других изделий. Красители представляют собой вещества, в основном органи¬ ческого происхождения, растворимые в каучуке с образованием истинного раствора. Красящими пигментами являются вещества, не растворяю¬ щиеся в каучуке, а лишь распределяющиеся в нем подобно обыч¬ ным наполнителям. При этом окрашивание достигается либо пу¬ тем непосредственного введения красителей в резиновые смеси, либо нанесением окрашенного клея на поверхность готовых из¬ делий. В последнем случае окраска получается менее прочной; этот способ применяется главным образом при раскраске детских мячей и игрушек. ?о
Красители и красящие пигменты, применяемые в производ¬ стве маканых изделий, не должны быть токсичными и должны об¬ ладать следующими основными свойствами: 1) устойчивостью к вымываемости водей. 2) устойчивостью к миграции. 3) устойчивостью к вулканизации. 4) устойчивостью к светопогоде. Для того чтобы проверить, соответствуют ли красители ука¬ занным требованиям, приготовляют стандартную смесь без кра¬ сителя и с красителем (из расчета 1 % вес. на смесь) следующего состава (в вес. ч.): Светлый креп .... 100,00 Литопон . 40,00 Сера 2,00 Тиурам 0,40 Окись цинка 10,00 Стеариновая кислота 2,00 Мел 20,00 174,00 Для определения устойчивости к вымываемо- стив воде образец окрашенной резины размером 20x20 мм ки¬ пятят в дистиллированной воде в течение 60 мин. Если при этом окрашивания воды не наблюдается, краситель считается водопроч¬ ным. Устойчивость к миграции определяется следую¬ щим образом. На полоску неокрашенной резины накладывают такую же полоску окрашенной резины и подвергают их совмест¬ ной вулканизации. Если при этом поверхность полоски неокра¬ шенной резины, соприкасающаяся с испытуемой резиной, не ок¬ расится, краситель считается устойчивым к миграции. Для определения устойчивости к вулканизации полоску окрашенной резиновой смеси подвергают вулканизации при 140° в течение 3,5—4,0 час. Если при этом окраска резины не изменится, краситель считается устойчивым к вулканизации. Устойчивость к светопогоде устанавливают следующим путем. Образец окрашенной резины устанавливают под углом 45° для облучения его солнечным светом в помещении; другой образец подвергают испытанию на открытом воздухе (на крыше) также под углом 45°. Степень устойчивости к свету и ат¬ мосферным воздействиям окрашенной резины устанавливаются при сравнении образцов до и после воздействия на них указанных факторов. Если при этом окраска не изменится, краситель счи¬ тается светопрочным. Смеси, предназначенные для изготовления клеев, окрашивают минеральными и органическими красителями. В производстве маканых изделий из группы минеральных красителей употреб¬ ляют главным образом сурьму пятисернистую и редоксайд, а из группы органических красителей—моностраль, лак красный ЖБ, пигмент оранжевый «Ж», пигмент зеленый, пигмент желтый светопрочный и др. 31
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ Вспомогательными называются материалы, которые не входят в состав изделия, а лишь выполняют вспомогательную роль, облегчая некоторые операции, встречающиеся при обработке различных маканых изделий на отдельных стадиях технологиче¬ ского процесса. К таким материалам в производстве маканых из¬ делий относятся: глицерин, тальк, крахмал, слюда, сода каль¬ цинированная и др. Глицерин. Представляет собой бесцветную жидкость сладко¬ ватого вкуса, без запаха, темп. кип. 290°; уд. вес при 15° 1,27 г/смг. Глицерин получают в виде побочного продукта при омылении жиров в производстве стеарина и мыловарения. Но его можно по¬ лучить и специально, например, окислением непредельных одно¬ атомных спиртов марганцовокалиевой солью в присутствии щелочи и другими способами. В резиновой промышленности применяют глицерин техни¬ ческий, дистиллированный или сырой. В производстве маканых изделий употребляется глицерин дистиллированный. В соответствии с ГОСТ 6824—54 глицерин первого сорта дол¬ жен отвечать следующим основным требованиям: •Содержание глицерина, %, не менее . 94 Зольность, %, не более 0,02 Нелетучий неорганический остаток, %, не более 0,04 Реакция Слабощелоч¬ ная или слабокислая Тальк. Тальк (молотый) представляет собой продукт механи¬ ческого измельчения горной породы—талькита; обладает чешуй¬ чатым строением,‘жирен на ощупь, уд. вес 2,7 г/сма. В резиновой промышленности тальк применяют в виде тонко измельченного порошка и используют главным образом для опудривания рези¬ новых смесей, прорезиненных тканей, невулканизованных изде¬ лий и др. В производстве маканых изделий тальком опудривают изделия при съеме их с форм для устранения липкости поверхно¬ сти изделий. При этом используют тальк молотый марки «А» первого или второго сорта. В соответствии с ГОСТ 879—52 тальк должен отвечать следу¬ ющим основным требованиям: сорт Il сорт Прокаленный, нерастворимый в соляной кислоте остаток, %, не менее . . . 90 87 Влажность, %, не более 0,5 0,5 Остаток при просеве, %, не более: на сите с 3500 отверстиями на 1 см2 2 Не норми¬ руется 52
Крахмал. Представляет собой продукт, состоящий из крах¬ мальных зерен; крахмал получают при помощи механической и химической переработки картофеля и некоторых пищевых зла¬ ков—риса, кукурузы, пшеницы и др. Крахмал является самым распространенным опудривающим материалом в производстве маканых изделий, особенно тонкостенных. Лучшим (с минималь¬ ной величиной частиц) является рисовый и кукурузный крахмал. Однако вследствие легкой распыляемости они не всегда могут быть пригодны; наименьшей распыляемостью обладает картофельный крахмал. К картофельному крахмалу, в соответствии с ГОСТ 7699—55, и к кукурузному крахмалу I сорта, в соответствии с ГОСТ 7697—55, предъявляются следующие основные требования; Слюда. Получается путем размола слюдяных отходов, обра¬ зующихся при отборке, сортировке и щипке природной слюды. Слюда обладает спссг.еноск.ю расслаиваться на тонкие пластин¬ ки. Наилучшим сортом является белая слюда. Легче всего слюду измельчать на шаровой мельнице в присутствии воды; при этом она расслаивается на более тонкие пластинки. Молотая слюда, полученная измельчением в шаровой мель¬ нице, является хорошим опудривающим материалом, но из-за некоторой трудности получения применение ее ограничено. В производстве маканых изделий слюдяной порошок приме¬ няется только для опудривания перед съемом тонкостенных изделий личной профилактики. Ценное свойство слюдяного порошка со¬ стоит в том, что он при хранении изделий не придает им липкости, которая появляется при опудривании картофельным крахмалом (вследствие его окисления). Согласно ГОСТ 855—41, слюда молотая должна отвечать сле¬ дующим основным требованиям: Содержание влаги, %, не более 0,5 Содержание песка, %, не более 0,5 Остаток при просеве на сите с 3600 отверстиями на 1 см2, %, не более 0,2 Сода кальцинированная (Xa2CO3). Этот продукт представляет собой мелкокристаллический порошок белого цвета. В зависи¬ мости от степени чистоты продукта различают соду техническую, фотографическую и оптическую. В производстве маканых изделий 3 П. И. Балабкин. 33 Крахмал картофельный Крахмал кукурузный Содержание влаги, %, не более .... 20 13 Зольность в пересчете на сухое вещество, %, не более 0,5 0,4 Содержание свободных минеральных солей и свободного хлора Отсутствуют Отсутствуют Содержание других веществ в крахмале . Отсутствуют Отсутствуют
применяется сода техническая, которую используют для нейтра¬ лизации сосок после вулканизации. Согласно ГОСТ 5100—49, сода техническая должна отвечать следующим основным требованиям: Общая щелочность продукта в пересчете на угле¬ кислый натрий (Na2CO3), %, не менее .... 95 Потери в весе при прокаливании, %, не более . 3,5 Хлористый натрий (NaCl), %, не более .... 1,0 РАСТВОРИТЕЛИ В группу растворителей объединяют такие жидкие органи¬ ческие соединения, при помощи которых другие, преимуществен¬ но нелетучие или труднолетучие органические вещества—жиры, масла, смолы, каучук, нитроцеллюлоза и др.—переводятся в растворы, не претерпевая химического изменения от действия растворителя. При этом в результате испарения растворителя растворенное вещество может выделиться в неизмененном виде. Такими растворами являются: каучуковый клей—раствор кау¬ чука в бензине, коллодий—раствор нитроцеллюлозы в смеси этилового спирта и эфира и др. Первым растворителем, использованным для получения кау¬ чукового клея, был скипидар, но из-за высокой температуры его кипения и связанного с этим медленного испарения скипидар не нашел практического применения. В 1823 г. английский фабри¬ кант К- Макинтош использовал для приготовления каучукового клея сольвент-нафту, представляющую собой продукт отгонки ка¬ менноугольной смолы (сырой бензол); впоследствии этот про¬ дукт был вытеснен менее токсичным и более технологичным ра¬ створителем—бензином. В настоящее время наряду с бензином применяют многие дру¬ гие растворители: сероуглерод, уайт-спирит, толуол, четыреххло¬ ристый углерод, этилацетат и др. Из перечисленных выше раство¬ рителей в резиновой промышленности широко используют бен¬ зин и в значительно меньших количествах уайт-спирит, этилацетат и др. В производстве маканых изделий для приготовления каучу¬ ковых или резиновых клеев применяется главным образом бензин. Бензин представляет собой смесь углеводородов с тем¬ пературой кипения в пределах от 40 до 180°, которые получают¬ ся при перегонке нефти. Состав бензина зависит от состава ис¬ ходной нефти, а также от способа ее перегонки. Отдельные сорта бензина отличаются друг от друга главным образом по удельному весу, пределам температуры кипения, ко¬ личеству отгоняемой фракции при определенной температуре. По этим показателям сорта бензина разделяются на легкие, сред¬ ние и тяжелые. 34
Технологические требования к растворителям При выборе растворителя для приготовления каучукового или резинового клеев, применяемых в производстве маканых изделий, необходимо учитывать специфические свойства, которыми обла¬ дает каждый из сортов бензина. Основными такими свойствами растворителя являются следующие. Химическая устойчивость. Это свойство растворителя ока¬ зывает большое влияние на качество клея, так как способствует сохранению его стандартных свойств. Из упомянутых выше растворителей наиболее устойчивыми являются бензины, наимгне^ устойчивыми—хлорзамещенные производные углеводородов. Так, четыреххлористый углерод под действием солнечного света, воз¬ духа, влаги может образовать соляную кислоту, оказывающую вредное влияние на каучуковую часть клея; при применении в качестве растворителя трихлорэтилена (по данньм Кирхгофа) вязкость приготовленного на нем клея со временем изменяется. Скорость испарения. От скорости испарения растворителя зависит выбор сорта бензина. Скорость испарения бензина зави¬ сит, в первую очередь, от начальной и конечной точек его кипе¬ ния, обусловленных соотношением легких и тяжелых фракций и количеством отгоняемой жидкости при определенных темпера¬ турах, которые находятся в пределах этих двух точек кипения. В производстве маканых изделий применяют средний бензин марки «галоша». Согласно ГОСТ 443—56, он отвечает следующим требованиям: Удельный вес при 20°, не более 0,730 Начало кипения, °С, не ниже 80 Содержание фракций, кипящих до 110°, %, не ме¬ нее 93 Содержание фракций, кипящих до 120°, %, не ме¬ нее 98 Остаток в колбе после разгонки. %, не более . . 1,5 Проба на появление масляного пятна (отсутствие прозрачного пятна на фильтровальной бумаге) . . Выдерживает Йодное число по Гюблю (количество иода, присо¬ единившегося к 100 г бензина) г, не более ... 0,10 Содержание ароматических углеводородов, %, не более 3,0 Содержание механических примесей и воды .... Отсутствуют Как видно из приведенных показателей, начальная и конеч¬ ная точки кипени^ бензина «галоша» свидетельствуют об однород¬ ности фракционного состава. Эти свойства бензина «галоша», в отличие, например, от бензина авиационного, имеющего началь¬ ную точку кипения 40°, а конечную 180°, позволяют его отнести к сорту, сравнительно пригодному для маканых изделий. В бен¬ зине, имеющем более низкую начальную и более высокую конеч¬ ную точку кипения, интенсивно испаряются низкокипящие или легкие фракции и медленно—высококипящие или тяжелые фрак¬ ции. Испарение легких фракций бензина из клея в процессе ма¬ 3* 35
кания может при определенных условиях вызвать образование газовых пузырьков в изделии или способствовать осаждению влаги на пленке изделий; при наличии тяжелых фракций в бензи¬ не наблюдается вялость и липкость готовых изделий, которая объ¬ ясняется присутствием остатков бензина, не улетучившихся при температуре вулканизации. По данным Ф. Кирхгофа, в США для производства маканых изделий применяется бензин с начальной точкой кипения 98° и с конечной 145°. Такой бензин испаряется в процессе макания из¬ делий (в обычных условиях) достаточно умеренно. Поэтому в лет¬ них условиях на изделиях осаждается значительно меньшее ко¬ личество влаги. К указанному выше бензину практически приближается бен- зин-рекуперат, получаемый при рекуперации теряемого в про¬ изводстве маканых изделий бензина марки «галоша», с начальной точкой кипения 94—95°. Добавляя бензин-рекуперат в соответ¬ ствующих количествах к нерекуперированному бензину «галоша», можно получить растворитель со значительно улучшенными техно¬ логическими свойствами, так как скорость испарения получен¬ ного растворителя при этом уменьшается. При замедленном ис¬ парении растворителя в процессе просушки маканых изделий на них не осаждается или почти не осаждается влага, а также не образуется газовых пузырьков. Токсичность. Большое количество паров бензина, выделяк> щихся в процессе производства маканых изделий, оказывают вред¬ ное действие на организм работников. Известно, что употребля¬ емые в резиновом производстве в качестве растворителей бензин, бензол, этилацетат и другие вещества обладают токсическими и отчасти наркотическими свойствами. По данным доктора Н. В. Ла¬ зарева, для человеческого организма бензин «галоша» является наименее вредным и опасным из всех применяемых растворителей. Бензин «галоша» в три раза менее токсичен, чем бензол, в четыре раза, чем толуол, и в пять раз—чем трихлорэтилен. Действие паров бензина на организм человека окончательно не установлено, но по имеющимся данным оно зависит от содержа¬ ния в бензине тяжелых: фракций. Легкие бензины, в которых со¬ держится меньше соединений ароматического ряда, в 1,5—2 ра¬ за менее ядовиты, чем тяжелые. Поэтому Н. В. Лазарев считает, что чем меньше удельный вес бензина, тем менее он ядовит. Типичным признаком отравления бензином является головная боль и головокружение, которые иногда сопровождаются явле¬ ниями судорожного смеха, плача или полной апатии. По исследо¬ ваниям некоторых ученых заметное вредное действие бензина на человеческий организм проявляется уже при содержании в 1 л воздуха 10—20 мг бензина; при больших количествах наблюда¬ ются токсические явления. В соответствии с требованиями органов санитарного над¬ зора на заводах резиновой промышленности в СССР допустимой 36
нормой загазованности воздуха парами бензина считается 0,3 мг на 1 л воздуха. Однако систематическое вдыхание паров бензина даже в небольших дозах также является вредным, так как может вызвать неврастению и другие функциональные растройства в ор¬ ганизме человека. Для предотвращения случаев отравления парами бензина административно-техническим персоналом на производстве дол¬ жны приниматься следующие предупредительные меры: 1) концентрация паров бензина в рабочих помещениях должна поддерживаться в пределах, допускаемых органами санитарного надзора; “ ' 2) необходимо постоянно наблюдать за чистотой бензина и не допускать, чтобы содержание в нем ароматических углеводоро¬ дов было более 3 %; 3) температура в рабочих помещениях не должна быть вкше ’ 26—28°; 4) рабочие помещения, в которых выделяется значительное количество паров бензина, нужно изолировать от помещений, незагазованных парами бензина; 5) пары бензина следует удалять непосредственно с рабочих мест и оборудования; 6) необходимо обеспечить вентиляцию рабочих г смешений, ог га^кзованную подачу свежего воздуха и достаточный'его сбмен; 7) в рабочих помещениях на одного работающего должно приходиться не менее 20 м3\ 8) нужно производить регулярный медицинский осмотр ра¬ ботающих: нельзя допускать к работе лиц, у которых наблю¬ дается заболевание нервной системы. При строгом соблюдении в производственных псмещениях санитарных норм вредные действия паров бензина могут быть полностью устранены. Огнеопасность. Об огнеопасности большинства применяемых в резиновой промышленности растворителей, в том числе и бен¬ зина, следует помнить всем работающим на производстве маканых изделий. Резиновое производство, в котором потребляется (а следова¬ тельно, транспортируется и хранится) легковоспламеняющийся растворитель, является пожароопасным. Пожарную опасность растворителя определяют следующие главные факторы. Температура самовоспламенения. Темпе¬ ратурой самовоспламенения называется температура, до кото¬ рой необходимо равномерно нагреть смесь паров растворите¬ ля с воздухом, чтобы она загорелась без наличия отрытого ог¬ ня. Наиболее пожароопасны растворители, имеющие низкую температуру самовоспламенения. По литературным данным, для предупреждения взрывов сме¬ сей паров бензина с воздухом от самовоспламенения (которое может 37
возникнуть при определенных условиях) на некоторых производ¬ ствах в бензин добавляют так называемые антидетонаторы, ве¬ щества, резко повышающие его температуру самовоспламенения. Ниже приводим температуру самовоспламенения наиболее пожароопасных применяемых растворителей: Температура Температура самовоспла - самовоспла¬ менения менения 0C 0C Сероуглерод ... 124 Толуол 554 Бензин 230—260 Этиловый спирт . 420 Бензол ...... 581 ч Ацетон 500 Из приведенных данных видно, что бензин является весьма пожароопасным растворителем. Температура кипения. Температура кипения, а также скорость испарения растворителей играют большую роль при оценке пожароопасности процессов приготовления клея, про¬ сушки изделий после промазки, макания и других операций. Наибольшая испаряемость наблюдается у растворителей с малым удельным весом и низкой температурой кипения. Темпе¬ ратура кипения оказывает значительное влияние на температуру вспышки: чем ниже температура кипения, тем опаснее в пожарном отношении растворитель. Соотношение между температурой кипения и скоростью ис¬ парения для некоторых растворителей характеризуется следую¬ щими данными (за единицу скорости испарения принята скорость испарения этилового эфира): Растворитель Этилозый эфир Ацетон . . . Этилацетат . . Бензол .... Бензин (легкий) Толуол . . . Этиловый спирт Амилацетат . . Температурные Скорость пределы испарения кипения 0C 1,0 34—35 2,1 57 2,9 77 3,0 80 3,5 67—100 6,1 110—112 8,3 78 13,0 138—142 Пределы взрываемости смеси паров рас¬ творителя с воздухом. Пределы взрываемости этой смеси зависят от содержания паров растворителя в воздухе ,выражае¬ мого обычно в объемных процентах. Известно, что большинство растворителей, в том числе и бензин, испаряясь, насыщают воз¬ дух рабочих помещений парами, которые при определенном со¬ держании их в смеси с воздухом воспламеняются или взрываются. Наименьшая концентрация паров растворителя, при которой эти пары, находясь в воздухе, образуют с ним взрывчатую смесь, 38
называется нижним пределом взрываемости, наибольшая концентрация—в ерхним пределом взры¬ ваемости. По обеим сторонам области взрываемости (за нижним и верхним пределами) смеси горят, но не взрываются. Смеси, в которых концентрация паров растворителя в воздухе не выходит за оба предела взрываемости, находятся, как принято называть, в об¬ ласти взрыва. Ниже приводятся данные (в % объемн.), характеризующие пределы взрываемости для некоторых раство¬ рителей: Растворители Ацетон Бензин I сорта .... Бензол Толуол Этилацетат Этиловый спирт . . . Метиловый спирт . . . Сероуглерод Наиболее взрывоопасными нужно считать такие растворители, у которых нижний и верхний пределы взрываемости значительно отличаются друг от друга, так как при этом область взрыва уве¬ личивается. Огнеопасность растворителей характеризуется главным об¬ разом величиной нижнего предела взрываемости, Пределы взры¬ ваемости зависят а) от температуры паро-воздушной смеси; с повы¬ шением температуры область взрыва увеличивается, так как нижний предел взрываемости уменьшается, а верхний—увеличивается; б) от давления смеси паров бензина с воздухом; при давлении, ниже атмосферного, пределы взрываемости сближаются. Способность к электризации. Это свойство легковоспламеняющихся растворителей также определяет пожаро¬ опасность производств, связанных с применением таких раство¬ рителей. Под электризацией понимается возникновение электри¬ ческого заряда на каком-либо теле. Многие растворители, напри¬ мер бензин, бензол, толуол, сероуглерод и другие, являясь ди¬ электриками, обладают свойством электризоваться. Особенно опасным является бензин; в нем не только могут образовываться электрические заряды, но он сам может быть причиной их возник¬ новения. Экспериментально установлено, что бензин при тре¬ нии о какую-либо поверхность, например при движении по тру¬ бопроводу, переливании из сосуда в сосуд, погружении в бензин различных материй (особенно шерстяных или вискозных) за¬ ряжается отрицательным электричеством, а поверхность, с ко¬ торой он соприкасается,—положительным. При этом возникает Нижний предел взрываемости 2,89 2,0 1,1 1,27 2,26 3,56 7.05 1.06 Верхний предел взрываемости 13.00 4,8 6,8: 6,75 11,40 18.00 36,50 50,00
так называемое статическое электричество, которое наблюдается обычно при взаимном перемещении двух тел (движении или тре¬ нии) и длительно сохраняющееся на поверхности этих тел. Напря¬ жение статического электричества измеряется тысячами и даже десятками тысяч вольт. При наличии электрических зарядов (если не принимать мер по их ликвидации) могут образоваться искровые разряды, кото¬ рые часто являются причиной пожаров, вызывающих человеческие жертвы и материальный ущерб. В производстве маканых изделий эти разряды могут появляться при наполнении сосуда бензином, если сосуд находится на изоли¬ рованной поверхности (тележка на колесах с резиновыми шинами, сухой цементный или деревянный пол) и конец сливного шланга или сосуда не заземлен; при чистке незаземленных емкостей из- под клея и применения для этого металлических лопаток; при просушке изделий во время макания и отсутствии надежного за¬ земления трущихся частей макательного аппарата; при движении бензс-воздушной смеси в металлическом воздуховоде и т. д. В указанных выше случаях основной причиной образования электростатических зарядов является взаимное трение между частицами испаряющегося бензина и поверхностью металличе¬ ских емкостей. Опасность появления зарядов определяется также состоянием бензина. Так, по литературным данным, притемперату- ре бензина, равной —4°, электризация интенсивно испаряющих¬ ся в этих условиях паров его достигает максимума. Поэтому в холодное время года с целью более умеренного испарения бензина желательно применять бензин (при приготовлении клея), подогре¬ тый до 12—20°. Разряды статического электричества возникают главным об¬ разом в тех случаях, когда работающие не выполняют соответ¬ ствующих мер предосторожности. Меры борьбы с образованием зарядов статического электри¬ чества в производстве маканых изделий следующие; 1) заземление металлических поверхностей (емкостей, трубо¬ проводов, оборудования и др.), с которыми соприкасаются клей, бензин и его пары или бензо-воздушная смесь; 2) Добавление к жидкостям, обладающим свойствами ди¬ электриков (например, к бензину) веществ, хорошо проводящих электрический ток (например, этилового спирта, олеинокислого магния и др.), в присутствии которых растворитель становится проводником; 3) поддержание относительной влажности воздуха производ¬ ственных помещений на уровне 55%; при такой влажности отвод, зарядов статического электричества облегчается. При меньшей влажности воздуха происходит более интенсивное аккумулиро¬ вание зарядов статического электричества; 4) обеспечение работающих на наиболее опасных участках производства электропроводящей обувью (кожаной) и безопасным 40
(с точки зрения возможности искрообразования) инструментом (из омедненной стали); 5) применение ионизации воздуха электрическим полем высокого напряжения и высокой частоты или ионизации воздуха при помощи радиоактивных изотопов; при выборе радиоактив¬ ного изотопа необходимо учитывать комплекс его свойств. Хранение растворителей и их транспортирование При работе с растворителями, особенно с легко испаряющимися, к которым относится бензин, во избежание пожаров и взрывов необходимо соблюдать определенные меры предосторожности. Бензин хранят в специальных хранилищах (наземных или подземных). В настоящее время наземные хранилища в связи с их большой пожарной опасностью вытесняются подземными, которые подразде¬ ляют на хранилища под защитой инертного газа и хранилища с огневыми преградителями. Хранилища под защитой инертного газа. Они гарантируют безопасное хранение и подачу бензина к месту потребления, предотвращая таким образом возможность возникновения пожаров или взрывов. Сущность работы бензохранилищ под защитой инертного газа (рис. 2) заключается в том, что бензин из подземной цистерны подается к месту его потребления под давлением инертного газа, равным 1—2,5 ати. Пространство над уровнем бензина в цистер¬ не заполняется неокисляющимися газами, такими как углекисло¬ та, азот или газообразные продукты внутреннего горения. В смеси с инертными газами пары бензина не образуют взрывоопасной сре¬ ды. Трубопровод этого бензохранилища выполнен из свинца и состоит из двух труб, вставленных одна в другую. По внутренней трубе бензин подается к расходному мернику; внешняя труба, заполняемая инертным газом, сообщается с пространством, нахо¬ дящимся над уровнем бензина в цистерне. На линии трубопровода, доходящего до расходных мерников, устанавливаются двойные вентили (рис. 3). Внутренняя труба описываемого трубопровода достигает почти дна резервуара, а внешняя начинается от крышки его горловины. Если внутренний трубопровод окажется негерме¬ тичным, инертный газ может попасть в трубопровод с бензином, так как давление газа в месте повреждения будет больше веса столба бензина, находящегося в нем. При неплотности или повреж¬ дении стенок внешнего трубопровода инертный газ будет выходить наружу; при этом давление во внутреннем трубопроводе значи¬ тельно понизится и бензин самотеком возвратится из всей системы трубопровода в цистерну. Однако хранилища под защитой инертного газа сложны. Хранилища с огневыми преградителями. Эти хранилища яв¬ ляются наиболее распространенными по конструктивному офор- 41
Рис. 2. Схема подземного бензохранилища, находящегося под защитой инертного газа: i автоцистерна; 2 трубопровод для слива бензина в хранилище; 3-—трубопровод для подачи инертного газа в автоцистерну; 4—приемный клапан; 5—баллоны с инертныл газом; 6—заземление подземной цистерны; 7-внутренняя труба для подачи бенэнна в цех; «—наружная труба; 9—мерник; 10—клеемешалка; 11—заземление автоцистерны; 12—подземная цистерна.
млению и обслуживанию. Благодаря наличию огнепреградителей подземные хранилища вполне безопасны в пожарном отношении. Эти хранилища (рис. 4) представляют собой сварные резервуары из листовой стали, испытанные (при соответствующем давлении воды) на механическую прочность и водонепроницаемость. Над верхней частью резервуара 14 имеется горловина 1, в которую Рис. 3. Двойные вентили. Рис. 4. Схема подземного бензохранилища с огнепреградителями: 1 —горловина; 2—трубопровод для приемки бензина; 5—гидравлический затвор; 4—трубопровод для подачи бензина к месту потребления; 5—приемный клапан; 6—труба для сообщения резер¬ вуара с атмосферой; 7—гравийный огнепреградитель; S-труба для реечного замера; 5—труба для удаления воды; 10—автоцистерна; //—фильтр для улавливания песка; 12—насос для пода¬ чи бензина; 13—заземление; 14—резервуар. вмонтированы трубопровод 2 с гидравлическим затвором 3 для приемки бензина в резервуар, трубопровод 4 с приемным кла¬ паном 5, служащий для подачи бензина к месту потребления, труба 6 с гравийным огнепреградителем 7, предназначенная для сообщения резервуара с атмосферой, труба 8 для реечного за¬ мера уровня бензина в резервуаре и труба 9 для удаления отстоявшейся воды или остатков бензина. 43
При возникновении пожара на месте слива бензина огонь не может проникнуть в подземную цистерну, так как сливной тру¬ бопровод, а также трубопровод, подающий бензин в цех, защище¬ ны огнепреградителями особой конструкции (рис. 5). Для предотвращения коррозии резервуар просмаливают, пок¬ рывают мешковиной или рогожей, затем вновь просмаливают, после чего устанавливают на кирпичные или бетонные опоры и засыпают землей, оставляя люки, необходимые для обслужива¬ ния резервуара. Для отвода статического электричества резер¬ вуары заземляют. г- ГН — 3{н Рис. 5. Огнепреградители: а—гравийный огнепреградитель; б—гидравлический затвор; в—приемный клапан. Транспортирование бензина из хранилищ к производствен¬ ным аппаратам осуществляется ручным способом в металличе¬ ской таре, насосом или при помощи инертного газа через специаль¬ но установленные расходные мерники. Наиболее опасен ручной способ транспортирования бензина, так как в этом случае в процессе приготовления клея приходится открывать и закрывать крышку клеемешалки, соприкасающую¬ ся с парами бензина. Вследствие ударов крышки о корпус клее¬ мешалки могут появиться искры или электрические разряды; при этом пары могут воспламениться и на производстве возник¬ нет пожар. При расходовании в цехах небольших количеств бензина его можно доставлять и в металлических бидонах обычного типа или в бидонах с огнепреградительной сеткой (рис. 6), в которых бен- 44
зин хранится и в цехах. Применяется также более мелкая тара— металлические банки или кружки с откидной крышкой. Рис. 6. Сосуды для огнеопасных жидкостей. Рекуперация растворителей Рекуперация растворителей заключается в улавливании их па¬ ров, выделяющихся в процессе производства, конденсации этих па¬ ров и возвращении сконденсированного растворителя в производ¬ ство. Установки, осуществляющие процесс рекуперации, назы¬ ваются рекуперационными. На многих производствах рекупера¬ ция совершенно необходима, так как потери растворителей от испарения часто достигают огромных количеств; в результате производства становятся малорентабельными, а выпускаемая про¬ дукция дорогостоящей. В последнее время на отечественных заводах резиновой про¬ мышленности проведена большая работа по улавливанию бензи¬ на и его повторному использованию; в настоящее время осталось мало заводов, не имеющих рекуперационных установок. В производстве маканых изделий расход бензина особенно велик, так как приходится работать с каучуковыми клеями, со¬ держащими большие количества бензина. Поэтому в данном про¬ изводстве рекуперация бензина является совершенно необходи¬ мой. Она осуществляется следующими двумя способами. Конденсация паров бензина охлаждением. Этот процесс может осуществляться непосредственно в макательном аппарате (рис. 7). Внутри такого аппарата 1 с одной стороны вмонтированы эле¬ менты 2, охлаждаемые водопроводной водой или рассолом, а с другой—элементы 3, обогреваемые горячей водой. Благодаря разности температур этих элементов создаются условия для цир¬ куляции (от элементов обогреваемых к элементам охлаждаемым) смеси паров бензина с воздухом (вследствие различного удельного веса теплой и холодной смеси паров бензина с воздухом). При этом пары бензина (испаряющиеся в процессе сушки изделий) приходят в соприкосновение с охлаждаемыми элементами и кон¬ денсируются. Получаемый бензин стекает из желоба 4 в водоотдели- 45
' Теплоноситель в у I nnnnnmrfn . У ' WUUTDW? ' /<Г Рис. 7. Макательный аппарат с устройством для рекуперации бензина по способу конденсации охлаждением: /—макательный аппарат; 2—элементы охлаждаемые; 3—элементы, обогрева¬ емые горячей водой; 4— желоб; 5-водоотделитель; б-промежуточная емкость; 7—насос для подачи бензина в бензохранилище; 8—крестовина для вращения макательных рам; 9—макательная ванна; 10—обратный клапан; //—фильтр для бензина; /2—бензохранилище; 13— насос для подачи охлаж¬ дающего рассола; 14—испаритель аммиака; 15—конденсатор; 16—компрессор для аммиака. 46
тель 5, откуда при помощи сливной трубки отводится в промежу¬ точную емкость 6 и затем насосом 7 подается через фильтр в бен¬ зохранилище 12. Для правильного режима конденсации требуется, чтобы ап¬ парат во время макания и сушки изделий был закрыт герметиче¬ ски и пары бензина, собирающиеся внутри аппарата, не разбав¬ лялись свежими порциями воздуха (для более интенсивной кон¬ денсации паров бензина), а также чтобы концентрация паров бен¬ зина в аппарате была выше, чем концентрация, насыщающая воздух при температуре конденсации. По литературным данным, выход бензина-рекуперата в ап¬ паратах описанной конструкции при одноразовом макании со¬ ставляет 50—60% от количества всего испаряющегося бензина, а при многоразовом макании эффективность этого способа реку¬ перации повышается и количество возвращаемого бензина дости¬ гает 80—85% вследствие значительно большего количества испа¬ ряющихся паров бензина в аппарате. При рекуперации бензина непосредственно в макательных аппаратах конструкция их дол¬ жна быть такой, чтобы возможность образования искр исключа¬ лась. Кроме того, для понижения пожароопасности бензина в него следует вводить вещества, повышающие температуру воспла¬ менения его паров. Рекуперацию по этому способу можно также осуществлять в установках, отделенных от макательных аппаратов, что являет¬ ся менее пожароопасным. Адсорбция паров бензина углем. Рекуперация бензина спо¬ собом адсорбции заключается в поглощении паров бензина ак¬ тивным углем, т. е. веществом, способным задерживать на своей поверхности газы или пары и конденсировать их Это свойство активного угля обусловлено его пористостью, а следовательно* наличием огромной внутренней поверхности. Поверхность массы угля весом 1 г составляет более 400 Jti2. Такая сильно развитая пористость достигается специальной обработкой измельченного древесного угля, антрацита или других сортов углей хлористым цинком. В рекуперационной технике активный уголь применяют в виде гранул, получаемых прессованием угля, последующим его прокаливанием и отсеиванием частиц желаемого размера. Под адсорбцией в данном конкретном случае понимается при¬ тяжение частиц (молекул) пара растворителя к поверхности ак¬ тивного угля, приводящее к конденсации пара. Под действием сил притяжения на внутренней поверхности зерен пары раство¬ рителя поглощаются углем и сжижаются. По литературным данным, процесс поглощения углем паров бензина из бензо-воздушной смеси схематично состоит в следующем. Пары растворителя вместе с воздухом поступают вначале в кана¬ лы, расположенные между зернами угля, затем они подходят к внешней поверхности зерен и оттуда перемещаются в глубь зерен, где и происходит сгущение и сжижение паров до момента 47
насыщения угля растворителем. Скорость поглощения паров растворителя углем зависит в основном от продолжительности перемещения паров из пространства между каналами зерен угля до внутренней поверхности зерен. Следовательно, для того чтобы пары растворителя могли поглотиться углем, требуется, чтобы продолжительность сопри¬ косновения с ним бензо-воздушной смеси была такой, при которой пары растворителя могут достичь внутренней поверхности угля. Собственно технологический процесс рекуперации активным углем включает следующие стадии: 1) насыщение угля рас¬ творителем; 2) отгонка растворителя из угля; 3) сушка угля; 4) охлаждение угля. В соответствии с общей схемой, показанной на рис. 8, реку¬ перацию бензина по способу адсорбции активным углем осущест¬ вляют следующим образом. Отсасываемые из макательного ап¬ парата 1 пары бензина вместе с воздухом подаются по воздуховоду 2 в помещение для рекуперации. Для безопасности работ при рекуперации на указанных воздуховодах установлены (вне зда¬ ния) огнепреградители 3 и 4\ один—на выходе из производствен¬ ного помещения, другой—перед входом в помещение рекуперации. Огнепреградители заполняют гравием определенной степени зернистости; в случае воспламенения бензо-воздушной смеси гравий, благодаря своей большой удельной поверхности, погло¬ щает или локализует возникшее пламя. Чтобы предотвратить возможность разрушения воздуховода при вспышке или взрыве паров растворителя, на торцах трубопровода устанавливают вы¬ хлопные мембраны 5, изготовленные из тонкой латуни или из пропитанного маслом картона; воспринимая первыми колебания бензо-воздушной волны, эти мембраны разрушаются, как наибо¬ лее слабое звено; при этом взрывная волна выходит наружу и разрушения всей системы не происходит. Бензо-воздушная смесь подается всасывающим вентилято¬ ром 6 по воздуховоду в адсорбер 7. Адсорбер представляет собой металлический сосуд или емкость определенной формы и габари¬ тов, заполняемую до определенного объема активным углем и являющуюся главным звеном в процессе рекуперации. Актив¬ ный уголь поглощает из поступившей в адсорбер бензо-воздушной смеси пары растворителя, а освободившийся от паров бензина воздух через нижний люк адсорбера выбрасывается наружу. Бензо-воздушную смесь подают в адсорбер до полного насыщения угля сжиженными парами растворителя. О полном насыщении угля заключают по появлению запаха паров бензина в нижнем люке адсорбера. Насыщение парами бензина угля в адсорбере длится 1,5—2,0 час., затем подача бензо-воздушной смеси прекращается. После насыщения адсорбер вступает в стадию отгонки или десорбции, а бензо-воздушная смесь подается в следующий адсорбер. При насыщении парами бензина в адсорбере должна быть более низкая 48
. Балабкин. а s Рис. 8. Общая схема рекуперационной установки по способу адсорбции: /—макательный аппарат; 2—воздуховод; 3,4 — о^непрегрэдителн; 5—выхлопная мембрана; 6—вентилятор; 7—адсорбер; 5—трубчатый холодильник; 9—се¬ паратор; 10—мерник; //—хранилище; 12— люк для выхода воздуха; 13—штуцер для подачи холодной воды; 14— штуцер для выхода воды; /.5—слив для воды; 16—трубопровод для слива бензина в резервуар; /7—штуцер для ввода пара; IS-опора: 19—труба для сообщения хранилища с атмосферой; 20—труба для мерительной линейки.
температура, чем при отгонке. В процессе адсорбции выделяется тепло, в результате чего температура угля при рекуперации бен¬ зина увеличивается на 9—12°. Для отгонки поглощенного активным углем растворителя в адсорбер подают водяной пар при температуре 110—115°. Пары отгоняющегося из адсорбера растворителя вместе с парами воды поступают на конденсацию в трубчатый холодильник 8, оттуда жидкая смесь бензина и воды стекает в сепаратор 9 или отстойник, где они отделяются друг от друга. Из сепаратора бензин поступа¬ ет в мерник 10, а затем в хранилище 11, откуда подается в произ¬ водство. Рекуперационные установки, в которых используется актив¬ ный уголь, работают, как правило, при большом разрежении воздуха, в результате этого содержание паров бензина в отсасы¬ ваемом из аппаратов воздухе ниже нижнего предела взрывной концентрации и, следовательно, пожароопасность производства становится меньше. Наряду с этим вследствие непрерывного от¬ сасывания из макательных аппаратов паров бензина увеличива¬ ется производительность аппаратов, улучшаются условия труда и значительно снижается расход дорогостоящего растворителя. Для того чтобы работа рекуперационной установки была эффективной, необходимо соблюдать следующие условия: 1) своевременная замена в адсорберах активного угля (до наступления резкого падения его поглотительной способности); 2) своевременное переключение адсорберов на отгонку или адсорбцию. Для осуществления этого выбрасываемый из адсор¬ беров в атмосферу воздух необходимо непрерывно контролиро¬ вать посредством специальных газоанализаторов; 3) подача в адсорберы бензо-воздушной смеси с невысокой температурой; 4) поддерживание оптимального разрежения во всей вентиля¬ ционной системе подачи на адсорберы бензо-воздушной смеси; 5) подача в адсорберы бензо-воздушной смеси с максимальным содержанием в ней паров бензина; 6) максимальное сокращение периода простоя адсорбера ме¬ жду процессами адсорбции и десорбции. Энергетические и материальные затраты на 1 т бензина-реку- перата, по данным А. Пиати, составляют: Пар при мощных установках, т 2,5—3,0 На основании эксплуатационных данных заводов, имеющих рекуперационные установки, можно заключить, что затраты на оборудование их оправдываются в течение 1,5—2 лет. Таким об¬ разом, если в производстве расходуется значительное количество растворителей, необходимо осуществлять их рекуперацию. Вода, м3 Электроэнергия, квт-ч Активный уголь, кг . 40-60 50—200 1—2
Глава Il ПРИМЕНЕНИЕ КЛЕЕВ В ПРОИЗВОДСТВЕ МАКАНЫХ ИЗДЕЛИЙ В зависимости от способа вулканизации маканых изделий каучуковые или резиновые клеи можно разделить на две основ¬ ные группы. • 1. Клеи для изделий холодной вулканизации. 2. Клеи для изделий горячей вулканизации. Клеи первой группы являются в основном растворами чис¬ того каучука в бензине; маканые изделия, изготовляемые на их основе, вулканизуют в парах или растворах хлористой серы. Клеи второй группы представляют собой растворы ненаполнен- ных или малонаполненных резиновых смесей; маканые изделия, изготовляемые на их основе, вулканизуют горячим способом. Рецептура смесей для клеев Рецептура смесей для клеев, предназначенных для изготов¬ ления изделий холодной вулканизации, характеризуется отсут¬ ствием веществ ускорительно-вулканизующей группы. Ниже приводится ориентировочный состав смесей для маканых изде¬ лий холодной вулканизации (в % вес.). Смокед-шитс 98,04 Смокед-шитс 45,25 Масло вазелиновое 1,96 CK—25—40 рщ 45,25 Сажа ламповая 6,80 100,00 Масло вазелиновое 2,70 100,00 Смокед-шитс 74,07 Фактис светлый .... 22,23 Вазелиновое масло ... 3,70 100,00 Креп светлый 67,70 Фактис светлый .... 13,30 Литопон 19,00 100,00 В некоторых смесях содержится сравнительно большое коли- «?с.тво свгтлю ф?ктиг.а, придающего готовому изделию мяг¬ кость и бгрхатистогть. 4* 61
Резиновые смеси, поедн^значенные для и потопления манз- зых изделий при помтди горячей вулканизации, содержат, как указано выше, вещества ускорительно-вулканизующей группы, а также другие ингредиенты. Ниже приводится ориентировоч- ный состав таких смесей (в % вес.). Смокед-шитс CK 35—40 рщ Сера Каптакс Тиурам Белила цинковые . . , Масло вазелиновое . . . 56,55 37,69 1,88 0,96 0,09 0,95 1,88 Смокед-шитс . . . . Сера Тиурам Мел Фактис темный . . . Стеарат цинка . . . . Сурьма пятисернистая 73,48 0,66 0,73 11,06 . 7,36 . 2,20 . 4,51 100,00 100,00 Светлый креп ..... Сера 95,44 1,91 Ускоритель . ... . Стеарат цинка . . . . 1,70 . 0,95 100,00 Таким образом, в клеях, предназначенных для горячей вулка¬ низации, в отличие от клеев первой группы, содержится сера, ускорители-активаторы, мягчители и другие ингредиенты. Натуральный каучук мэжет быть частично заменен синтетиче¬ ским. Такая комбинация каучуков применяется иногда для сни¬ жения расхода натурального каучука; кроме того, при добавле¬ нии синтетического каучука улучшаются некоторые технологи¬ ческие свойства резиновых клеев, предназначенных для изготов¬ ления маканых изделий. При разработке рецептуры клеев для изделий горячей вулка¬ низации необходимо учитывать возможность их самопроизвольной вулканизации (в процессе хранения и работы с ними), которая проявляется в желатинировании клеев, т. е. в потере текучести и переходе в студнеобразное состояние. Переход клея в студне¬ образное состояние называется коагуляцией клея. Во избежание самопроизвольной вулканизации ускорительно-вулканизующую группу'необходимо подбирать очень осторожно. Для предотвра¬ щения коагуляции клея подбирают такие ускорители или их ком¬ бинации, которые не вызызают самопроизвольной вулканизации клеев и в то же время обеспечивают быструю вулканизацию из¬ делий. По литературным данным, в качестве таких ускорителей рекомендуются вулкациты П и 774 в количестве 0,5—0,75 вес. ч. на 100 вес. ч. каучука. Эти ускорители вводят в виде бензоль¬ ного раствора в приготовленный для макания клей, который в качестве активатора ускорителей содержит стеарат цинка. Вместо одного клея, содержащего серу и ускорители, приме¬ няют иногда два взаимодополняющих клея, из которых один содержит ускоритель, а другой—серу. Макание изделий в такие клеи производят попеременно. 52
Ориентировочный состав смесей для комбинированного клея приводится ниже (в % вес.): А Б 73,53 Сера .... 1,47 — Тиурам 2,21 Фактис .... 7,35 5,88 Сурьма пятисернистая . . . . .... 4,41 0,74 Магнезия жженая .... — 2,20 Стеарат цинка .... 2,21 2,21 Мел .... 11,03 13,23 100,00 100,00 По литературным данным, в некоторых случаях в состав смеси, предназначенной для изготовления клеев, не включают компоненты ускорительно-вулканизукщей группы; из зтих компо¬ нентов приготовляют бензольный раствор, в который макают из¬ делия (однократно) перед вулканизацией. Бензольный раствор имеет следующий состав (в вес. ч.): Осажденная сера 2,00 Ускоритель 1,00 Активатор 0,60 Бензол ... 100,00 103,60 Изделия в таком растворе должны находиться не более 5—10 сек. При этом компоненты ускорительно-вулканизукщей груп¬ пы поглощаются пленкой изделий в количестве, достаточней для их вулканизации, которая производится в среде горячего возду¬ ха без применения давления при 110—115° в течение 20—25 мин. или в горячей воде, содержащей до 10% поваренной соли, в те¬ чение 15—20 мин. Для предупреждения самопроизвольной вулканизации клеев применяют также ускорители замедленного действия, т. е. та¬ кие ускорители, которые при обычней (кемнатней) температуре не вызывают вулканизации изделий. Для большей устойчивссти клеев к самопроизвольной вулканизации желательно в смеси для таких клеев в качестве активатора вводить вместо окиси цинка стеарат цинка или комбинацию окиси цинка со стеаратсм цинка. Имеются и другие варианты составов клеев, при применении ко¬ торых (в производстве маканых изделий) предотвращается воз¬ можность их произвольной самовулканизации. Хорошее качество маканых изделий зависит не только от со¬ става клеев, но и от процесса их приготовления. Приготовление клея (технологическая схема приготовления клея изображена на рис. 9) состоит из следующих основных про- «зводственных операций: 53
1) подготовка каучука; 2) пластикация каучука; 3) приготовление резиновых смесей; 4) приготовление клея. Рис. 9. Технологическая схема приготовления клея для маканых изделий. Подготовка каучука Перед приготовлением резиновой смеси натуральный каучук распаривают, снимают с каждой кипы наружный слой (так назы¬ ваемую рубашку), после чего кипу разрезают на несколько ку¬ сков. Все эти операции осуществляют на складе сырья или непо¬ средственно в подготовительном цехе завода. Распаривание или прогревание каучука производят для того, чтобы облегчить разрезание кип на куски, а также последующую его обработку на вальцах. Известно, что на заводы каучук посту¬ пает часто в затвердевшем кристаллизованном состоянии; если 54
каучук не размягчить, то при пластикации нельзя будет добиться однородности его, пластических свойств и, следовательно, нельзя будет получить резиновые смеси хорошего качества. Для размягчения затвердевшего каучука, т. е. для полной его рекристаллизации (плавление кристаллов) требуется (осо¬ бенно в зимнее время) не менее трех суток, а иногда и большее количество времени. Обычно каучук прогревают в затемненных распарочных ка¬ мерах периодического действия при 60—70° в течение 24—48 час. Камера обогревается паром (при помощи нагревательных эле¬ ментов) или горячим возду¬ хом, нагнетаемым через ка¬ лорифер вентилятором по принципу реверсивной цир¬ куляции. Заданная темпера¬ тура в распарочной камере поддерживается автоматиче¬ скими регулирующими при¬ борами. Более эффективно каучук прогревается на непрерыв¬ нодействующих установках токами высокой частоты. После прогрева каучука и снятия упаковочной ру¬ башки кипы передают к но¬ жу вертикального или гори¬ зонтального типа. Чаще все¬ го применяют секционные ножи вертикального типа с гидравлическим приводом. На рис. 10 изображен нож для резки каучука, представляющий собой вер¬ тикальный гидравлический пресс. Нож имеет шесть лезвий. На подвижную нижнюю плиту 1 пресса, смонтированную с плунжером 2, укладывают кипу 3 каучука. При подаче в плунжерную часть пресса воды под давлением плита (вместе с находящейся на ней кипой каучука) поднимается навстречу ножу 4\ за один подъем плиты кипа каучука разрезается на шесть кусков. Размягченный, разрезанный на куски и взвешанный каучук поступает на пластикацию. При особо ответственном назначении изделий кипы каучука не разрезают на куски, а раздирают (вручную или на специальных машинах) на отдельные листы, которые тщательно просматрива¬ ют в проходящем свете при помощи рефлектора для обнаружения и удаления инородных тел. Рис. 10. Вертикальный нож (с гидрав¬ лическим приводом) для разрезания кип каучука: /—подвижная плита; 2—плунжер; 3—кипа ка¬ учука; 4—нож. 55
Пластикация каучука Пластикация является процессом, в результате которого ка¬ учук из жесткого и упругого превращается в мягкий и пластич¬ ный. Пластицированный каучук лучше смешивается с ингреди¬ ентами. Выяснение характера изменений, возникающих при пластика¬ ции каучука, показало, что они связаны главным образом с из¬ менением структуры каучука. Раньше повышение пластичности каучука объясняли разру¬ шением его двухфазной структуры. Частица каучука, которая состоит из вязкой массы (внутреннего содержимого), заключен¬ ной в твердую наружную оболочку (белковую), под влиянием механических сил воздействия (в зазоре валков) разрушается и обе фазы, смешиваясь между собой, образуют однородную пластическую массу. Более поздние работы по изучению механизма пластикации показали, что одновременно с разрушением частиц каучука про¬ исходят окислительные процессы, в которых основная роль от¬ водится взаимодействию каучука с кислородом воздуха, причем кислород окружающего воздуха окисляет пластицированный каучук. В результате окисления образуются нестойкие соеди¬ нения, при распаде которых получаются продукты с меньшей величиной частиц и более высокой пластичностью. Этот процесс распада частиц каучука называется деструкцией, которая по-видимому, в конечном счете и обусловливает увеличение пла¬ стичности каучука. Вследствие интенсивного трения частиц каучука между валками выделяется тепло и на поверхности ка¬ учука появляются электрические заряды, которые ускоряют об¬ разование перекисных соединений, способствующих распаду частиц каучука. Пластикацию натурального каучука обычно осуществляют на пластикационных вальцах или в закрытых пластикаторах. В отечественной промышленности для пластикации каучука используют главным образом вальцы всех типов, в том числе и пластикационные. При пластикации на вальцах каучук под влия¬ нием сил трения увлекается в зазор между вращающимися вал¬ ками. Для того чтобы пластикат был однородным, каучук пластици- руют по определенному технологическому режиму. Во избежание перегрузки и аварии оборудования каучук загружают при малом зазоре валков (2—3 мм) со стороны боль¬ шой шестерни и при этом зазоре каучук пластицируют несколько минут. Выходящий из зазора каучук разрывается; его вновь за¬ гружают на вальцы и повторяют операцию до тех пор, пока не образуется сплошная шкурка. Затем каучук переводят с заднего валка на передний и увеличивают зазор до 6—8 мм. При вальце¬ вании каучук попеременно подрезают с обеих сторон и заклады¬ 56
вают в зазор то с левой, то с правой стороны. Таким путем до¬ стигается равномерное перемешивание и пластикация каучука, гарантирующие однородность пластиката по всей массе каучука. Температуру переднего валка в процессе пластикации нату¬ рального каучука нужно поддерживать в пределах от 45 до 50°, температуру заднего—от 40 до 45°. При более высокой температуре валков скорость пластикации каучука уменьшается; кроме того, частично восстанавливаются его эластические свойства, т. е. по¬ нижается приобретенная после вальцевания пластичность. При вальцевании каучука на холодных вальцах скольжение частиц каучука затруднено, поэтому механические деформации вызыва¬ ют их разрушение; в результате эластичность каучука восстанав¬ ливается в значительно меньшей степени. Во время вылежки пластиката, или так называемого отдыха, эластические свойства каучука, утраченные при пластикации, частично восстанавливаются. Восстановление эластических свойств протекает быстрее, если отдых каучука происходит при повышен¬ ной температуре; в обычных условиях (при комнатной темпера¬ туре) эластические свойства каучука восстанавливаются значи¬ тельно медленнее. Скорость изменения пластичности при вальцевании зависит в основном от скорости вращения валков, от их фрикции, величи¬ ны загрузки каучука и температуры валков. По данным Б. А. До- гадкина, в начале вальцевания (в течение 15—20 мин.) пластич¬ ность каучука резко возрастает, в дальнейшем этот показатель изменяется весьма незначительно, что видно из следующих дан¬ ных: Продолжи¬ Продолжи¬ тельность Показатель тельность Показатель пластикации пластичности пластикации пластичности мин. по Карреру мин. по Карреру 5 0,19 40 0,58 10 0,36 50 0,60 15 0,45 60 0,61 20 0,49 70 0,62 30 0,55 80 0,62 Для получения высокопластичного натурального каучука в производстве применяют так называемую ступенчатую или пре¬ рывную пластикацию, т. е. многократную пластикацию, с вылеж¬ кой (отдыхом) каучука после каждой пластикации. При такой повторной обработке каучука показатель его пластичности ста¬ новится более устойчивым, так как способность пластиката к восстановлению эластических свойств уменьшается. Однако чрезмерно длительное вальцевание натурального каучука, осо¬ бенно на холодных валках, может привести к его перепластика- вии; при этом прочность готовых изделий при растяжении и сопротивление их старению ухудшается. 57
Для ускорения пластикации к каучуку иногда добавляют не¬ значительные количества каптакса, дифенилгуанидина, альтак- са или каких-либо других веществ, оказывающих влияние на процесс окислительного распада каучука, а следовательно, уско¬ ряющих процесс пластикации. Продолжительность и количество пластикаций зависят от за¬ данной пластичности каучука, определяемой требованиями тех¬ нологического режима. По истечении установленного регламентом времени каучук срезают с вальцев в виде листов, охлаждают в ванне с проточной водой или обдувают воздухом. После отдыха каучука опреде¬ ляют его пластичность и пластикат поступает на дальнейшую операцию—приготовление резиновых смесей. Пластичность пластикатов натурального каучука, применя¬ емых в производстве маканых изделий, должна быть всегда оди¬ наковой (при приготовлении одних и тех же клеев) и равномерной по всей массе каучука. При повышенной пластичности каучука вязкость клеев пони¬ жается и физико-механические показатели готовых изделий ухуд¬ шаются. При пониженной пластичности каучука для приготов¬ ления клея расходуется больше растворителя и клей получается более вязким. При выводе из такого клея форм (после их макания) он тянется необрывающимися нитями, которые при резком пово¬ роте макательной рамы располагаются между изделиями и вызы¬ вают брак. Таким образом, при соблюдении режима пластикации каучу¬ ка в производстве маканых изделий можно при одной и той же его навеске приготовить менее вязкие и достаточно концентриро¬ ванные каучуковые клеи или более вязкие и менее концентриро¬ ванные клеи. Натрийбутадиеновый каучук (СКВ) не подвергается пластика¬ ции; требуемая степень пластичности каучука СКВ достигается определенными условиями его полимеризации. Приготовление резиновых смесей Процесс приготовления резиновых смесей обычно называют смешением. Сущность этого процесса заключается в перемешива¬ нии каучука с наполнителями, мягчителями, красителями и дру¬ гими ингредиентами, которые взяты в определенных весовых со¬ отношениях, предусмотренных рецептурой. Очень важно, чтобы в процессе смешения все компоненты равномерно распределялись в массе каучука. Особенно важно, чтобы равномерно распреде¬ лились сера и ускорители; неравномерное распределение этих ингредиентов приводит к "неоднородности физико-механических свойств готового изделия. Однородность резиновой смеси зависит от качества предвари¬ тельной обработки каучука (режима разогревания и пластикации), 58
качества смешиваемых материалов и от соблюдения режима сме¬ шения. При нарушении технологического процесса приготовле¬ ния смеси она может оказаться непригодной для дальнейшей об¬ работки. Изготовление резиновых смесей по принятым рецептам и режимам является законом производства. Известно, что к каждому резиновому изделию предъявляются определенные, крайне разнообразные технические требования, что обусловлено различными условиями эксплуатации изделий. Так, при изготовлении сосок детских требуется обеспечить без¬ вредность их применения и высокую эластичность, а для перча¬ ток хирургических—высокую эластичность и стойкость к много¬ кратной стерилизации, т. е. к обработке паром в автоклаве (при определенном давлении) или в кипящей воде. Поэтому для изготов¬ ления различных изделий применяют соответствующие рецеп¬ туры. При разработке рецептур резиновых смесей следует учиты¬ вать не только требуемые технологические свойства смесей (шприцуемость, каландруемость и др.) и эксплуатационные ка¬ чества готовых изделий, но и экономические факторы: дефицит¬ ность и стоимость сырья, сложность его обработки и т. п. Разработка рецептуры резиновых смесей заключается в сле¬ дующем: 1) выбор типа каучука и ингредиентов с учетом указанных выше требований; 2) установление количественного соотношения между каучу¬ ком и другими составными частями резиновой смеси; 3) определение режима смешения: а) приемы пластикации каучука (пропуск, подрезы) и порядок введения ингредиентов; б) длительность обработки каучука с ингредиентами на вальцах; в) длительность всего процесса смешения одной навески смеси; г) объем или вес одной навески смеси; д) температура валков и обрабатываемой резиновой смеси; е) порядок охлаждения срезан¬ ной с вальцев смеси. Ниже в качестве примера приводится режим приготовления смеси, предназначенной для изготовления донышек детских иг¬ рушек. Продолжи¬ тельность сме- шения от на- Операция чала процесса мин. Разогревание HK пластичностью 0,34—0,42 . . 0 Роспуск СКВ с пластичностью 0,30—0,35 и сме¬ шение с HK 4 Введение каптакса, ДФГ, стеарина 8 Введение литопона, актинапа, каолина 10 Введение серы 18 Снятие смеси с вальцев 22 Общая продолжительность смешения (навеска смеси 60 кг) 22 59
Для приготовления смеси по заданному рецепту вальцовщик получает навеску каучука, а также навески входящих в смесь ингредиентов. Обычно смеси приготовляют на вальцах или в ре- зиносмесителях. Поскольку для клеев маканых изделий приме¬ няют малонаполненные смеси, их целесообразнее приготовлять на вальцах. Навеску предварительно пластицированного каучука про¬ пускают через зазор между валками и тщательно перемешивают, подрезая ножом. После разогрева в пластикат вводят предусмот¬ ренные рецептом ингредиенты. Режим смешения, установленный опытным путем, должен строго соблюдаться. Ингредиенты вводят в смесь в определенном порядке, через определенные промежут¬ ки времени. Приготовленную смесь срезают с вальцев в виде листов. После охлаждения смеси отбирают пробу для контроля соответ¬ ствия смеси установленным нормам, затем смесь снабжают эти¬ кеткой и отправляют на промежуточный склад. По истечении вре¬ мени отдыха, установленного технологическим регламентом, смесь поступает на дальнейшую обработку. При приготовлении смесей для клеев маканых изделий необ¬ ходимо учитывать, что эти смеси в дальнейшем подвергаются сравнительно длительной обработке в клеемешалках. Поэтому во избежание подвулканизации смесей ускорители, а иногда и серу, вводят не на вальцах, а непосредственно при приготовлении клея. Дальнейшая обработка смесей в производстве маканых из¬ делий состоит в подготовке их для приготовления клея. Подготовка смеси осуществляется на разогревательных валь¬ цах следующим образом. Смесь разогревают и пропускают на тонкую ленту: первый раз через зазор 2,5—3 мм, второй—через зазор 1,5—2 мм. Пропущенную на тонкую ленту смесь выдержи¬ вают в течение 1,5—2 мин. на заземленном столе для снятия ста¬ тического электричества, после чего она поступает для приго¬ товления клея. Иногда эту смесь перед приготовлением из нее клея подвергают набуханию в бензине в течение 12—24 час. Благодаря предварительному набуханию смеси в бензине клей получается повышенной вязкости (происходит более полное набухание частиц каучука в бензине), кроме того, уменьшается продолжительность его приготовления. Однако предварительное набухание смеси является дополнительной операцией и при вы¬ полнении ее увеличивается огнеопасность производства. Поэто¬ му при осуществлении этой операции каких-либо преимуществ (по сравнению с обычным процессом приготовления клея) не достигается. Приготовление клеев Как уже указывалось, приготовление клея для маканых из¬ делий является важнейшим процессом, так как от постоянства свойств клея зависит их качество. 60
Процесс приготовления клея состоит в интенсивном набуха¬ нии и растворении резиновой смеси в бензине в процессе обработ¬ ки ее в клеемешалке. В зависимости от назначения клей готовят различных концентраций. Концентрацию клея выражают либо в процентах, указывающих количество сухой смеси в растворе, при¬ нятом за 100, либо в виде соотношения весовых частей сухого вещества и растворителя. Например, в клее 10%-ной концентра¬ ции содержится 10 кг сухой смеси и 90 кг бензина; клей концентра¬ ции 1 : 5 означает, что на 1 кг смеси взято 5 кг бензина. В производстве маканых изделий концентрация применяе¬ мых клеев колеблется от 1 : 4 до 1 : 8 и обусловлена специфич¬ ностью технологии различных изделий. Так, для хирургических перчаток применяют клей концентрации 1 : 8, для детских иг-. рушек 1 : 4 и т. д. Наряду с концентрацией главнейшей характеристикой при оценке пригодности клея для маканых изделий является его вяз- i *сость. Под вязкостью клея на производстве понимают его теку¬ честь при определенных условиях опыта. Если клей приготовлять всегда по строго определенному ре¬ жиму из смеси заданной пластичности, то вязкость клея будет постоянной в достаточно узких пределах. В то же время даже при незначительном нарушении режима приготовления клея показа¬ тель вязкости будет изменяться. При одной и той же концентрации и одинаковых температур¬ ных условиях приготовления каучуковые клеи могут иметь раз¬ ную вязкость, которая будет тем больше, чем меньше каучук подвергался при обработке механическим и температурным воз¬ действиям. Так, при приготовлении клея из непластицированного каучука вязкость клея будет значительно больше, чем при при¬ готовлении его из пластицированного каучука. Оборудование, применяемое для приготовления клеев На отечественных резиновых заводах клеи для маканых из¬ делий приготовляют в большинстве случаев в две стадии. На пер¬ вой стадии приготовляют клей, на второй стадии его разбавляют бензином. Первую стадию приготовления клея проводят в двухлопаст¬ ных клеемешалках (рис. 11). Они состоят из корытообразного металлического корпуса 2, снабженного рубашкой для охлажде¬ ния водой, и откидной (на шарнирах) крышки 1. Корпус клееме- щалки установлен на боковых станинах и имеет подъемное уст¬ ройство, приводимое в действие от электродвигателя и служа¬ щее для опрокидывания при выгрузке клея корпуса клеемешалки и подъема его в исходное положение. Внутри клеемешалки имеются две г-образные лопасти 3, вра¬ щающиеся в противоположные стороны с разной скоростью: передняя лопасть со скоростью 24—34 об/мин., задняя—со скоро- 61
лЯВГГ~Л Рис. 11. Горизонтальная лопастная клеемешалка: /—крышка; 2—опрокидывающийся корытообразный корпус клеемешалки; S-Z образные лопасти; 4— привод лопастей (механизм для опрокидывания на рисунке не показан). Рис. 12. Кинематическая схема привода лопастей клеемешалки. 62
стью 12—15 об/мин.; при таком вращении лопастей достигается эффективная обработка клеевой массы. Вращение лопастей осуществляется через редуктор от электро¬ двигателя или от трансмиссии в соответствии с кинематической схемой, приведенной на рис. 12. Бензин поступает в клеемешалку самотеком, через мерник, расположенный выше клеемешалки. В мерник бензин подается из бензохранилища по трубопроводу специальным насосом. Вторая стадия приготовления клея, или разведение клея, по¬ лученного на первой стадии, чаще всего производится в цилиндри¬ ческих клеемешалках горизонтального типа (рис. 13). Корпус клеемешалки 1 укреплен на валу 2, который покоится в подшип¬ никах на боковых станинах 3. На валу внутри корпуса неподвиж¬ но укреплены концентрические лопасти—зубья, вращающиеся вместе с валом от электромотора через трансмиссионную пере¬ дачу. Клей можно приготовлять и в одной клеемешалке, без после¬ дующей его перегрузки и разведения в другой клеемешаке. В этом случае применяют вертикальные клеемешалки (рис. 14), у которых, кроме двух обычных 2-образных лопастей, в верхней части корпуса имеется дополнительная вертикальная /опасть пропеллерного типа. Эта лопасть включается в работу, когда клей уже несколько разведен. При приготовлении клея в одну стадию применяют также клеемешалки типа «Петцхольд» (рис. 15), рабо¬ та которых основана не центробежной циркуляции клея. Цирку¬ ляция клея осуществляется при помощи специального центробеж¬ ного устройства, вмонтированного внутри корпуса клеемешалки. Вес загружаемой в мешалку смеси одного и того же состава зависит от конструкции, емкости клеемешалки, а также от удель¬ ного веса смеси. Режим приготовления клея Для получения клея одинакового качества его приготовляют при определенных условиях. В клеемешалку перед загрузкой сме¬ си заливают 12—15% общего количества бензина, требуемого для приготовления клея. От количества первой порции бензина во многом зависит продолжительность размешивания и однородность клея. Если бензина залить больше, чем предусмотрено технологи¬ ческим регламентом, смесь будет проворачиваться между ло¬ пастями вместе с бензином и продолжительное время оставаться нерастворенной. В результате в клее окажутся неразработанные комочки смеси, наличие которых ухудшает его качество. Размягченную и пропущенную (на вальцах) тонкую ленту смеси следует загружать в клеемешалку небольшими порциями, так как одновременная загрузка всей навески смеси может вызвать перегрузку оборудования, влекущую за собой аварию или вспыш¬ ку бензина.
Рис. 13. Горизонтальная клеемешалка для раз¬ ведения густых клеев: /—корпус клеемешалки; 2—вал; 3—боковые станины. Рис. 14. Вертикальная клеемешалка для приготовления клея без его перегрузки в другую емкость для после¬ дующего разбавления. €4
После введения в клеемешалку первой порции бензина и смеси обработку ее ведут до тех пор, пока не получится однородная масса, т. е. пока не исчезнут неразработанные комочки смеси. Практически это достигается не менее, чем через 80—90 мин. после начала работы клеемешал¬ ки. Затем добавляют вторую пор¬ цию бензина, перемешивают клей также в течение определен¬ ного времени и вводят третью б~ порцию бензина (количество порций бензина зависит от тех¬ нологического режима дан¬ ного клея). Вместе с предпоследней пор¬ цией бензина, добавляемой в мешалку (за 30—40 мин. до кон¬ ца перемешивания), в клей вво¬ дят ускоритель в виде суспен¬ зии в бензине или в виде клея, приготовленного на основе ускорительной матки. Общее количество вводимого бензина зависит от заданной вязкости и концентрации при¬ готовляемого клея, а также от его назначения. Перед введением последней порции бензина прове¬ ряют вязкость клея. Это необходимо для того, чтобы в последней порции было такое количество бензина, которое обеспечило бы необходимую конечную вязкость клея. В качестве примера приводим режим приготовления клея для сосок. Изготовление клея концен- Операции трации 1:3 в лопастной клеемешалке Первая порция бензина, кг 10—15 Загрузка смеси, кг 50 Продолжительность перемешивания до введения второй порции бензина, мин., не менее ... 90 Время между введением порций бензина, мин., не менее 10 Количество бензина в одной порции, кг, не бо¬ лее 10 Загрузка клеевой массы, кг — Введение в клей ускорителя С предпо¬ следней пор¬ цией бензина Общее количество бензина, кг 75—110 Общая продолжительность перемешивания, мнн. 180—240 Температура клея, при его приготовлении, °С, не более 40 Фильтрация клея — Рис. 15. Клеемешалка типа «Петц- хольд»: I—электродвигатель; 2—редуктор; 3—станина; 4—корпус с рубашкой; 5—перемешивающие лопасти; 6—скребок; 7—упорный подшипник; 8—люк для загрузки смеси; люк для выг¬ рузки клея. Разжижение клея в гори¬ зонтальной цилиндрической клеемешалке 120 120—160 225—290 25—40 40 Через сито № 025 5 П. И. Балабкин. 65
Когда клей готов, контролер OTK проверяет его вязкость, после чего клей самотеком по трубопроводу поступает на филь¬ трацию. Фильтрация клея Фильтрацию осуществляют по способу свободного исте¬ чения клея, через медные сита; номер сита выбирают в зависи¬ мости от вязкости фильтруемого клея. Например, клей для сосок фильтруют только один раз через сито № 025*, а клей для хирур¬ гических перчаток последовательно через сита № 018 и 015. Для лучшей фильтрации клея эту операцию осуществляют под давлением инертных газов или с помощью вакуума, пользуясь си¬ тами с более мелкими отверстия¬ ми. Наряду с фильтрацией клея желательно также производить стрейнирование смесей после их приготовления. Вакуумирование клея Профильтрованный клей при помощи насосов или вакуума подается на вакуумирование. Под вакуумированием понимается отстаивание приготовленного клея в вакуум-аппарате. Отстаивание клея в таких условиях способ¬ ствует значительно более быстро¬ му удалению из него пузырьков воздуха (по сравнению с обычным его отстаиванием). Вакуум-аппарат, изображен¬ ный на рис. 16, представляет собой стальной сосуд сварной конструкции; внутри сосуда рас¬ положены горизонтальные плоскости 4, по которым клей слива¬ ется в нижнюю часть сосуда. Необходимое разрежение в вакуум- аппарате достигается при помощи вакуум-насоса. Вакуумиро¬ вание клея происходит при разрежении (давление воздуха в пре¬ делах 400—500 мм. рт. ст) в течение 60—90 мин. Вакуумирован- ный клей самотеком поступает в промежуточную емкость для хранения, откуда его берут по мере надобности в производство. * В настоящее время, согласно ГОСТ 3584—53, номер у сита с квадратны¬ ми ячейками, предназначенного для просева порошкообразных ингредиентов, оз¬ начает номинальный размер стороны ячейки на просвет. Например, размер стороны ячейки сита № 018 составляет 0,180 мм; при переводе на старое обозна¬ чение оно соответствует ситу № 80. Ркс. 16. Вакуум-аппарат: /—труба для впуска клея; 2—воздушный вентиль; 3—крышка; 4—плоскости для рас¬ текания клея; 5 —корпус; 6—труба для слива клея в промежуточную емкость. 66
Качество клея Качество клея зависит от сорта и качества каучука, режима его распаривания, пластикации, режима приготовления смеси и клея, а также от качества растворителя. Клеи, предназначенные для производства маканых изделий, обладающих высокоэластическими свойствами, обычно изготов¬ ляют из лучших сортов каучука (в частности, разрывная прочность каучуков должна быть не ниже 200 кг !см2). При одном и том же режиме распаривания, пластикации кау¬ чука, а также режиме приготовления смеси вязкость клея и его концентрация получается примерно одна и та же. Для приготовления клея не следует применять бензин при температуре ниже 12—15°, так как в холодном бензине смесь растворяется медленнее, продолжительность обработки ее в клеемешалке увеличивается, а вязкость полученного клея по¬ нижается. К клею, приготовленному в соответствии с заданным режимом, предъявляются следующие требования: 1) устойчивость к преждевременной подвулканизации; 2) однородность по цвету, степени обработки, отсутствие посторонних включений; 3) устойчивость к оседанию ингредиентов, особенно серы; при введении серы в смесь на вальцах при температуре выше 50° или увеличении температуры в процессе приготовления клея (по сравнению с температурой, предусмотренной режимом) сера может выкристаллизоваться и выделиться из клея; 4) незначительное изменение (в процессе хранения) вязко¬ сти и концентрации. Если клей не отвечает перечисленным выше требованиям,то применение такого клея может стать причиной брака изделий. Ниже (на стр. 68) указываются виды брака, являющегося резуль-* татом недоброкачественности клея, и меры предупреждения его. Производительность клеемешалок Производительность клеемешалок зависит не только от их конструкции, но и от содержания каучука в смеси и от режима приготовления клея. Для того чтобы увеличить производительность клеемешалки, необходимо строго соблюдать режим приготовления клея (темпе¬ ратурный и по времени), максимально сократить продолжитель¬ ность загрузки и выгрузки клея, а также подготовительных и заключительных операций. Для обеспечения бесперебойной ра¬ боты клеемешалки ее нужно всегда содержать в исправном со¬ стоянии. За счет сокращения продолжительности размешивания клея после введения очередной порции бензина, строгого соблюдения 5* 67
Брак клея, причины его возникновения и меры предупреждения Брак Признаки недоброкачественности клея Причины возникновения брака Меры предупреждения брака Неоднородность клея Наличие комков в неразрабо¬ танной смеси Несоблюдение режима обработки смеси при введении первой порции бензина Строго соблюдать продолжительность обработки смеси после введения пер¬ вой порции бензина Несоответствие вязкости клея принятым нор¬ мам Завышенная или заниженная вязкость клея по сравнению с вязкостью, предусматри¬ ваемой нормой Нарушение режима обработки смеси и введение бензина при приготовлении клея в количествах, несоответству¬ ющих режиму обработки смеси Строго соблюдать режим приготовления клея, добавлять бензин в количест¬ вах, строго соответствующих ре¬ жиму Загрязнение клея Наличие в клее посторонних включений Несоблюдение чистоты на рабочих местах при обработке каучука, при- говления смеси и клея Содержать рабочее место в чистоте на участках обработки каучука, приго¬ товления смесей и клея Явление точеч¬ ной подвулка- низации Наличие «крупки» (подвулка- низированных частиц рези¬ новой смеси) или выпадение серы Несоблюдение температурного режима приготовления клея или попадание завулканизировавшихся частиц при недостаточной очистке клеемешалки после выгрузки клея Строго соблюдать режим приготовле¬ ния клея и тщательно очищать клее¬ мешалки после каждой выгрузки клея Желатинирова¬ ние клея Обрыв клея при падении его с лопатки Несоблюдение температурного режима при приготовлении клея Не допускать нарушения режима при¬ готовления клея.
режима обработки смеси и подбора наиболее эффективного ко¬ личества дозируемого бензина передовики-клеемешалыцики до¬ бились значительного увеличения съема клея по сравнению со съемом, установленным нормами. Производительность клеемешалки за восьмичасовой рабочий день может быть определена по следующей формуле: P(Am-T) И= T1+Tt где P—вес сухой смеси, перерабатываемой клеемешалкой в клей за смену, кг; р—разовая загрузка сухой смеси, кг; T—продолжительность операции очистки клеемешалок и других операций общего характера за смену, мин.; T1—продолжительность загрузки и выгрузки, мин.; T2—продолжительность размешивания клея, мин. В табл. 1 приводится сменная производительность клееме¬ шалок некоторых типов при приготовлении клеев для различных изделий. Таблица 1 Производительность клеемешалок за восьмичасовую смену Приготовление клея концентрации 1:3 Приготовление клея конечной концентрации Виды клея Клеемешалка завода «Крас¬ ный Октябрь» емкостью 500 л Клеемешалка типа Вернер— Пфлейдерер емкостью 300 л Клеемешалка типа «Петц- хольд» емкостью 500 л Клеемешал¬ ки цилиндриче¬ ские горизон¬ тальные емкостью ЗС0 л разовая загруз¬ ка су¬ хой •смеси кг произ- води- тель- ность кг разовая загруз¬ ка су¬ хой смеси произ¬ води¬ тель' ность кг разовая загруз¬ ка клея кон¬ центра¬ ции 1:3 произ¬ води- тель- HOCTb кг разовая загруз¬ ка клея концен¬ трации 1:3 произ¬ води¬ тель - вость кг Клей для хирургиче¬ ских перчаток . . . 100 600 50 300 150 900 150 600 Клей для детских сок CO- 100 600 50 300 150 2300 150 600 Клей для детских рушек иг- 120 600 60 150 — — 150 500 Для повышения производительности клеемешалок требуется проведение следующих основных мероприятий. 1. Механизация операций срезания с разогревательных вальцов смеси в виде отдельных тонких полос и подачи их непосредствен¬ но в клеемешалку. 69
Заводская норм аль расхода основных материалов при приготовлении клея для детских сосок OJ са гы 'aoVoXXo XHHXtfda -еоя вх-эьл е<эр эоэн -tfA июмэзнихмвф Hdu ’хш ООО! BH tfOXDBd ЩИМЭОЬИХМВф % кннвичиэн DiqHdoxBdopeu* вн HiOxdbcJ S о иинвмвм Hdu bdith HHHBaod -ик^Лмвя Hdu Kau1H инн -DiraoxojeH Hdu hddnd НИН -акаохолен HdLi DNH -XBdaeoa hith Dradm iaiTBnd -DXBW DHhOdU еигэ/г 90'I эзэя Ki ndu пниюй ъжэ/г IqHHEad эзя -Vji гз/ эээн KOiiqiratfA иомээьнхмвф Hdu •ХГП QQQJ BH EqxjbcI CD сГ> О О ^ _ СО СО СО СО О ю о о О N (М — О О со о О* CsT ! 2 I о с о Bt (U 0> из иа 2. Прибавление в мешал¬ ку бензина более частыми и мелкими порциями и макси¬ мальное сокращение времени между введением отдельных порций бензина (вплоть до не¬ прерывной подачи бензина). 3. Подогрев бензина до температуры обрабатываемой в клеемешалке смеси для предотвращения температур¬ ного перепада, вызывающего замедление процесса приго¬ товления клея. 4. Приготовление клея за один цикл (без предвари¬ тельного разведения клея в отдельной клеемешалке). Меры борьбы с потерями при приготовлении клеев При приготовлении ре¬ зиновых клеев теряются до¬ вольно значительные коли¬ чества сырья и материалов. В табл. 2 приводится завод¬ ская нормаль расхода основ¬ ных материалов при приго¬ товлении клея для детских сосок. Из таблицы видно, что нормализованные потери сы¬ рья и материалов довольно велики; при небрежном вы¬ полнении производственной операции они будут значи¬ тельно больше. Для того чтобы умень¬ шить количество потерь, предусматриваемых норма¬ лью, необходимо строго со¬ блюдать следующие усло¬ вия. 1. Не допускать наруше¬ ний технологического про¬ цесса, влекущих за собой увеличение брака изделий 70
и, следовательно, вызывающих необходимость дополнительного расхода сырья, материалов, электроэнергии и др. 2. Следить, чтобы при пластикации или смешении не было потерь каучука или смеси в виде крошки, вследствие недоста¬ точной пригонки стрел на валках вальцов или их изношенности, а также небрежности обслуживающих рабочих. 3. Хранить бензин и клей в закрытой таре, а во время при¬ готовления клеев не допускать, чтобы температура клея или бензина были выше температуры, предусмотренной технологи¬ ческим регламентом. При работе на вальцах и клеемешалках расходуется большое количество электроэнергии. При несоблюдении технологических режимов и правил работы расход электроэнергии резко увели¬ чивается. Поэтому вальцовщик и рабочие, обслуживающие клее¬ мешалки, в процессе работы на указанном оборудовании не долж¬ ны допускать: 1) перегрузки оборудования, вызываемого большой навеской обрабатываемого материала; 2) увеличения во времени регламентированных режимов об¬ работки каучука, смесей или клея; 3) загрузки вальцов нераспаренным каучуком, а клеемеша¬ лок—недостаточно разогретыми смесями; 4) работы оборудования на холостом ходу или с неполной загрузкой; 5) применения электродвигателей большей мощности, чем это требуется при фактической загрузке данного оборудования. Неполадки при работе клеемешалок При эксплуатации клеемешалок наиболее часто наблюдаются следующие неполадки. 1. Износ подшипников (для которых опорами служат приливы боковых чугунных станин корпуса) вследствие трения в них трансмиссионного вала. Для предупреждения от частого износа этого узла необходимо запрессовывать в приливы станин брон¬ зовые втулки. 2. Заедание шестеренчатой муфты сцепления при переводе скоростей вследствие несвоевременной смазки валика, по кото¬ рому перемещается муфта; при этом приводные шестерни зацеп¬ ляются неполностью, что приводит к поломке их зубьев. Это явление устраняется при внимательном наблюдении за качеством смазки муфты сцепления. 3. Поломка шеек лопастей при перегрузке клеемешалок, возникающая главным образом вследствие недостаточного коли¬ чества бензина (первой его порции), загружаемого в клеемешалку при обработке смеси. Предотвратить это можно только строго соблюдая режим обработки смеси в клеемешалке. 71
4. Поломка не трансмиссионном валу шпильки, заклиниваю¬ щей шестерню, которая наблюдается при невнимательном обслу¬ живании рабочими оборудования. В некоторых типах клеемешалок, где процесс опрокидывания корпуса механизирован, срезаются болты, которыми подъемное устройство крепится к корпусу; это происходит вследствие накло¬ на корпуса при нагрузке клея под большим углом. Для предупреждения аварии—отрыва корпуса клеемешалки от подъемного устройства—необходима безотказная работа кон¬ цевого переключателя и внимательное обслуживание рабочим клеемешалки. Меры безопасности, необходимые при обслуживании клеемешалок Для безопасной работы на клеемешалках необходимо соблюдать следующие предосторожности. Во время работы на клеемешалке крышка ее должна быть плотно закрыта. Необходимо следить за тем, чтобы в клеемешал¬ ку не попадали посторонние предметы, которые могут испортить клей или вызвать аварию оборудования. Нужно также следить за охлаждением корпуса клеемешалки, не допуская его перегрева. Нельзя в процессе работы, не останавливая клеемешалки, чистить лопасти и другие части машины, вынимать из клеемешалки по¬ павшие в нее посторонние предметы, выгружать из нее клей,- ре¬ монтировать ее. Кроме того, нельзя проливать бензин на пол или на наружные стенки клеемешалки. Контроль пластичности каучука и невулканизованных резиновых смесей Пластичность каучука и невулканизованной смеси, применя¬ емых для приготовления клея, является основным показателем, характеризующим их пригодность для производства. Проверка удельного веса смеси и кольцевого модуля исключается, так как в смесях не содержится ускоритель или сера (они вводятся только перед приготовлением клея). Пластичность характеризует способность тела деформиро¬ ваться под действием внешнего усилия и сохранять приобретен¬ ную деформацию после прекращения действия этого усилия. Как известно, у каучука и невулканизованной резиновой смеси приобретенная деформация после прекращения действия внешнего усилия частично сохраняется. На этом свойстве и основа¬ на методика определения пластичности. Существует несколько приборов для определения пластично¬ сти каучука или невулканизованной резиновой смеси; в отечест¬ венной промышленности наиболее распространен стандартный сжимающий пластометр (рис. 17). Согласно ГОСТ 415—53, для 72
определения показателя пластичности каучука или невулкани- зованных резиновых смесей, на специальной машине из пластины соответствующей толщины заготовляют образец в виде цилиндра высотой 10-10,25мм, диаметром 16+0,5 мм. Вырезанный образец прогревают 3 мин. в термостате при 70° и измеряют его первона¬ чальную высоту, затем вновь помещают в термостат и подвергают действию груза величиной 5 кг в течение 3 мин. По истечении указанного времени у образца измеряют высоту A1; после этого с образ¬ ца снимают груз и по истече¬ нии трехминутного отдыха при комнатной температуре замеря¬ ют высоту A2, которая за счет восстановления эластических свойств каучука будет несколь¬ ко больше высоты A1. Пластичность вычисляют по формуле Каррера h — Л2 Ло + hi где P—пластичность образца; A0—первоначальная высота образца; A1—высота образца под грузом после трехми¬ нутного действия; —высота образца после снятия груза и трех¬ минутного отдыха. По этой формуле пластич¬ ность выражается условным отвлеченным числом, значение которого находится в пределах от 0 до 1, т. е. положительным числом, меньшим единицы, так как знаменатель (A0-I-A1) всегда больше числителя (A1—A2). Ниже указаны показатели пластичности каучука и некоторых смесей, идущих на приготовление клеев для маканых изделий- Рис. 17. Стандартный пластометр с параллельными стальными плитами: 1, 2—плиты; 3— стержень; 4—груз; 5—микро ¬ метр. Пластикат I (1x25)* Для хирургических пер¬ чаток 0,35—0,45 Для сосок 0,35—0,45 Для игрушек 0,35—0,45 Пластикат II (2x25) 0,50- 0,50- 0,50- -0,55 -0,55 -0,55 Пластикат III (3x25) 0,55—0,60 0,56—0,60 Смесь 0,50—0,58 0,50—0,58 0,43—0,54 * Первая цифра в скобках означает ч|:сло пластикаций; вторая—продолжительность каж ¬ дой пластикации в минутах. 73-
Контроль качества готового клея Клей, предназначенный для изготовления маканых изделий, помимо оценки его по некоторым внешним признакам, проверяют на однородность, вязкость и в некоторых случаях на концентра¬ цию. Однородность. Этот показатель резинового клея характери¬ зуется однородностью цвета, отсутствием в приготовленном клее нерастворившихся комочков смеси и посторонних включений. Согласно ТУ МХП № УТ 887—56, однородность клея опреде¬ ляется следующим методом. В отобранную пробу клея опускают на глубину 70—100 мм бесцветную стеклянную пластинку разме¬ ром 150x40 мм, толщиной 1—2 мм', затем ее вынимают и держат над стеклянным стаканом в течение 10—12 сек., чтобы дать стечь избыточному клею. Необходимо, чтобы оставшаяся на стекле пленка при просмотре на свет была однородной, на ней не должно быть посторонних включений и нерастворившихся комочков кле¬ евой смеси. Определение однородности клея проводится дважды. Для каждого определения нужно брать новую пробу. Вязкость. Это свойство характеризует способность жидкого клея оказывать сопротивление перемещению частиц под влия¬ нием действующих сил сцепления. Согласно ТУ МХП № УТ 887—56, относительная вязкость клея определяется на виско¬ зиметре ВЗ-1, но в производстве маканых изделий при экспресс- контроле пользуются следующим методом. Металлическую, никелированную с внутренней стороны воронку обычного типа емкостью 400 см3, имеющую калиброван¬ ное сточное отверстие диаметром 7,5 мм, устанавливают на шта¬ тиве и наполняют ее до метки отобранным для пробы клеем. Затем, открывая сточное отверстие, сливают клей в подставлен¬ ную под воронку колбу до метки 200 мл. При этом отмечают по се¬ кундомеру время истечения 200 мл клея, а также замеряют его температуру, которую нужно знать для внесения поправочного коэффициента при подсчете показателя. Время (в сек.), необходимое для истечения 1 мл клея, харак¬ теризует условную вязкость, которой пользуются на производстве для оценки пригодности клея. Это время вычисляют по фор¬ муле: T B= 200 где T—время истечения (в сек.) 200 мл клея при 20°. При температуре клея выше 20° на каждый градус повышения принимается поправка 4-0,01 сек!мл, а при температуре ниже 20° на каждый градус понижения принимается поправка, равная —0,01 сек !мл. 74
Ниже приводятся примеры вычисления вязкости клеев: 1) 200 мл клея при температуре 13° вытекло из воронки за 2 мин. 30 сек.; вязкость, отнесенная к 20°, будет: (60.2) -!-30 200 — 7-0,01 =0,68 сек!мл 2) 200 мл клея при температуре 27° вытекло из воронки за 1 мин. 28 сек.; вязкость клея, отнесенная к 20°, будет: 60+ 28 —2оо—4-7-0,01=0,51 сек/мл Концентрация. Концентрация клея характеризуется содер¬ жанием в нем сухого остатка. Согласно ТУ МХП № УТ 887—56, концентрацию определяют при помощи следующего метода. В стеклянный бюкс, взвешенный на технических весах с точ¬ ностью до 0,01 г, или в стеклянную баночку с притертой пробкой наливают 1—1,5 г тщательно перемешанного клея и вторично взве¬ шивают, после чего бюкс или баночку открытыми помещают в термостат при 60—70°, где клей просушивают до полного удале¬ ния бензина (до постоянного веса). Отношение веса остатка клея после просушки к первоначаль¬ ному весу клея, умноженное на 100, характеризует процентное содержание сухого остатка в клее. Концентрацию клея вычисляют по формуле: В-100 А= ~с~ где А—концентрация клея, %; В—вес сухого остатка клея, г; С—вес клея до просушки, г. Ниже приводятся значения концентрации клеев некоторых видов, а также вязкости, определенной по методу воронки. Концентрация клея (весовое соотношение смеси и при 20° Клей для хирургических перчаток . . 1 Клей для сосок 1 Клей для напальчников медицинских . 1 Клей для детских игрушек 1 Вязкость при 20е бензина) сек/мл 8—8,5 0,20—0,25 6.5—7,0 0,30—0,45 6.5—8.0 0,20—0,30 3,0—4,0 0,30—0,40
Глава III ФОРМОВОЕ хозяйство В ПРОИЗВОДСТВЕ _ МАКАНЫХ ИЗДЕЛИЙ Назначение форм Качество маканых изделий в большой степени зависит от ка¬ чества форм и от их соответствия требованиям производства. Толщина стенки маканых изделий в отдельных случаях не превышает 0,04—0,05 мм; поэтому очень важно, чтобы изделия получались равномерной толщины, без резких утолщений или утонений и других дефектов. При изготовлении, например, таких изделий, как перчатки хирургические или напальчники медицинские наличие незначи¬ тельных впадин, выступов и других дефектов на форме затрудня¬ ет съем изделий, приводит к повреждениям пленки (в ней появля¬ ются мелкие отверстия) или к другим видам брака. Конструкция форм Для изготовления каждого вида маканого изделия требуется, форма строго определенной конструкции и геометрических раз¬ меров, указанных в ТУ. При выборе конструкции форм нужно учитывать конфигурацию изготовляемого изделия, а также спе¬ цифические условия технологического процесса его изготовления. Однако при всех условиях желательно, чтобы форма имела гладкую поверхность, которая способствует более равномерному растеканию по ней слоя клея. По извилистой и неровной поверх¬ ности клей растекается и распределяется неравномерно (обычно это наблюдается на формах, предназначенных для изготовления детских игрушек); при этом пленка на выпуклых местах формы становится тоньше, а на впадинах утолщается с образованием в этих местах пузырьков воздуха. Для получения пленки одинако¬ вой толщины, без пузырьков воздуха, необходимо, чтобы на фор¬ ме не было резких переходов, т. е. неплавных, ломаных линий, и чтобы она имела хорошую обтекаемость. 76
При проектировании или изготовлении форм для сосок, на¬ пальчников, пипеток и других подобных изделий для лучшей обтекаемости форм и во избежание образования пузырьков воз¬ духа на концах изделий нужно верхнюю их часть выполнять в виде полусферы. При наличии в форме плоских поверхностей (параллельных плоскости клея в макательной ванне), вместо полукруглых или плавных переходов, осложняются условия макания и в пленке не¬ избежно образуются пузырьки воздуха. Наибольшей конструктивной сложностью отличаются формы для изготовления перчаток, пальцев; 2) плавность переходов на Рис- Ф°Рма фарфоровая для хи- участке от основания пальцев рургических перчаток. до запястья и достаточная об¬ текаемость пальцев во избежание образования пузырьков или утонения пленки между пальцами; 3) цилиндричность или незначительная конусность основа¬ ния формы для обеспечения лучшей закатки изделия; 4) соответствие размеров формы техническим требованиям на них и чертежу. На рис. 18. изображена форма для изготовления хирургиче¬ ских перчаток. Формы, применяемые в производстве маканых изделий, из¬ готовляют из стекла, фарфора, силумина (сплав алюминия с кремнием) и из других некорродирующих материалов. Выбор материала для форм зависит от вида изделий и от технологиче¬ ского процесса. Для сосок молочных, напальчников и подобных им изделий применяют главным образом формы из стекла. Формы для сосок пустышек, пипеток, баллончиков для авторучек, имею¬ детских игрушек и детских на¬ дувных шаров. Формы для изготовления перчаток должны быть выпол¬ нены так, чтобы обеспечива¬ лись следующие условия: 1) такое расположение смеж¬ ных и особенно большого и указательного пальцев, при котором достигалась бы доста¬ точная просушка пленки меж¬ ду ними и исключалась или, по крайней мере, снижалась возможность образования пу¬ зырьков на боковых участках Материал для форм и способы их крепления 77
щие малый диаметр основания, лучше изготовлять из металла с последующим его хромированием или из некорродирующего сплава металлов, например силумина, поверхность которого не требуется защищать специальным покрытием. Формы из силумина являются наиболее экономичными, так как они наиболее прочны и обладают коррозионной стойкостью. Изготовлять эти формы из стекла нецелесообразно, так как стеклянные формы часто разбиваются, что приводит к большим потерям на произ¬ водстве, а иногда к случаям травматизма (порезы рук). Формы для игрушек из¬ готовляют из стекла или фарфора, а для хирургиче¬ ских перчаток—из фарфора или силумина. Для увеличения произво¬ дительности макательных ап- Рис. 19. Колодка с формами из стекла паратов формы закрепляют для напальчников медицинских. ПО несколько штук на об¬ щую рейку или колодку (рис. 19), которые также по несколько штук вставляют в рамы или вкладыши, загружаемые в аппарат. Размер колодок и количество макательных форм определяется габаритами форм и размерами макательных рам и вкладышей. В табл. 3 приводится характеристика колодок. Таблица 3 Характеристика колодок, применяемых для крепления форм Размер колодок, мм Количество форм в колодке, шт. Количество колодок, шт. Изделие длина ширина высота для боль¬ ших аппа¬ ратов для малых аппаратов в мака- тельной раме в мака- тельном вклады¬ ше Перчатки хирургиче¬ ские 150 100 12 64 16 Перчатки промышлен¬ ные 150 100 И 52 13 Соски молочные . . . 520 40 16 18 15 42 — Соски пустышки . . . 520 36 16 — 22 43 — Напальчники медицин¬ ские 520 46 18 13 40 Пипетки медицинские 520 36 16 — 22 43 — Игрушки 645 80 20 9 18 — 78
Колодки для крепления форм изготовляют из дерева (из дуба), которое иногда пропитывают растворами специальных лаков и смол (для предохранения от коробления во время вулканизации изделий в среде насыщенного пара), или некорродирующего ме¬ талла (путем штампования или отливки). Плоскости колодки дол¬ жны быть строго параллельными, без острых углов; нижняя пло¬ скость должна быть достаточно устойчивой. Гнезда для крепления форм следует располагать строго вертикально. Размеры гнезд должны соответствовать размерам, указанным на чертеже. На рис. 20 показаны способы крепления форм в колодке. Рис. 20. Виды крепления форм в колодке: а—ввинчивание резьбовой части формы в колодку; б—зажим форм специальными хомути¬ ками, укрепленными на колодке; б—крепление при помо_ци эластичной резиновой втулки с применением столярного клея. Формы, укрепленные в колодке при помощи резиновой втулки, составляют в штабель. В таком виде формы хранят в течение су¬ ток, после чего их просматривают, промывают в горячей воде и передают на производство для комплектования макательных рам. Формы, укрепляемые на колодки другими указанными способа¬ ми, поступают непосредственно на производство. Необходимо следить за тем, чтобы крепление форм в колодке было прочным, высота закрепленных форм одинаковой и положе¬ ние их по отношению к колодке строго вертикальным. Требования к качеству форм Как уже указывалось, к формам для изготовления тонкостен¬ ных маканых изделий предъявляются очень строгие требования, которые приводятся ниже. Формы из стекла. Формы должны иметь гладкую поверх¬ ность. Изготовляют их из светлого стекла, устойчивого к изме¬ нениям температуры в интервале от 20 до 150°. На формах не должно быть: 1) шамотных, шихтных и других включений; 2) грубой свили, т. е. ощущаемых и видимых поро¬ 79
ков стекла в виде нитей, расположенных в хаотическом порядке в массе стекла; 3) открытых и провалавающихся пузырей, 4) ше¬ роховатостей, бугорков и других дефектов. Формы из фарфора. Формы могут быть изготовлены из белого фарфора, устойчивого к температурным воздействиям в пределах от 20 до 150°. Не допускаются следующие дефекты форм: 1) трещины, углубления, острые выступы, точечные углубле¬ ния, накалы любого размера; 2) нарушение поверхности глазури и отеков ее; 3) деформация (поводка) корпуса формы и пальцев для перча¬ ток (относительно вертикальной оси); Формы из металла. Формы следует изготовлять из некорро¬ дирующего и легкого по весу металла. На формах не должно быть пор, раковин, царапин, оставшихся после недостаточно тща¬ тельной обработки и грубой заделки дефектных мест. Перед пуском в производство все формы тщательно просмат¬ риваются работниками отдела технического контроля; формы, не отвечающие требованиям ТУ, бракуются. Уход за формами Качество изделий в значительной степени зависит от ухода за формами. Поэтому производственный персонал должен вести постоянное наблюдение за состоянием форм и колодок и пред¬ охранять их от механических и других повреждений. Необходимо помнить, что при малейших повреждениях поверхности форм, предназначенных для таких изделий, как хирургические перчатки или напальчники, на пленке появляется брак в виде пузырей или отверстий. Для лучшей сохранности форм на всех участках производства (кроме участка макания) колодки с формами следует закреплять в макательных или в других рамах и устанавливать эти рамы на стойки или многоярусные кронштейны. Необходимо также следить за тем, чтобы после съема изделий колодки с формами хранились в макательных рамах или вклады¬ шах, так как при хранении форм в колодках, уложенных в штабе¬ ли на столах или на полу, не только повреждается поверхность форм, но и значительно увеличивается бой стеклянных форм.
Глава IV ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАКАНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КЛЕЕВ Сущность технологического процесса производства маканых изделий состоит в однократном или многократном обмакивании специальных форм, изготовленных из стекла, металла или других материалов, в жидкие каучуковые или резиновые клеи; после высыхания этих клеев на форме остается тонкая пленка изделия, которая имеет такую же конфигурацию, как и форма. После вул¬ канизации пленки получают готовое изделие. Операции, из кото¬ рых состоит технологический процесс, являются общими для боль¬ шинства маканых изделий. Исключение составляют перчатки ме¬ дицинские, напальчники, игрушки и изделия личной про¬ филактики, при обработке которых применяют дополнительные операции: опудривание, раскраску, нейтрализацию и др. Рассмотрим производственные операции, которые являются общими для большинства видов изделий. В соответствии с принятой схемой технологического процесса изготовление маканых изделий из клеев включает следующие опе¬ рации. 1. Подготовительные операции. 2. Макание. 3. Закатка. 4. Вулканизация. 5. Съем. 6. Нейтрализация, промывка и просушка. 7. Браковка, монтировка, маркировка и упаковка. Основные операции процесса изображены на рис. 21. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИИ Подготовительные операции проводят до макания изделий. К ним относятся следующие. Чистка форм. Эту операцию производят в том случае, когда при съеме изделий (перчаток, напальчников и др.) применяют опудривающий материал. 6 П. И. Ралабкин. 81
-H вакуум-насосу fOreii из тавительного цеха Макание Закатка Венчиков Вулканизация Съем _ изделий Вракавка и упаковка Рис. 21. Технологическая схема изготовления маканых изделий. 82
Чистка форм производится вручную, на столах, при помощи струи сжатого воздуха, который подается из резинового шланга, снабженного металлическим наконечником, или на ленточном транспортере, показанном схематично на рис. 22, также при по¬ мощи струи сжатого воздуха, подаваемого из форсунок. Очи¬ щенные от налета опудривающего материала формы протирают на столах платками из отбельного миткаля или на ленточном транспортере щетками 1 из мягкого конского волоса, которые установлены наклонно и вращаются навстречу! ^ движущимся формам. " Протирка форм глицерином. Очищенные формы, а также'фор- мы, не требующие очистки (при съеме изделий без опудривающего Рис. 22. Устройство для чистки и протирки глицерином макательных форм: /—щетки для протирки форм от пудры; 2—щетки для протирки глицерином основания форм; <5—щетки для протирки глицерином всей формы. материала), поступают на протирку глицерином. Формы проти¬ рают платками из отбельного миткаля, пропитанными глицери¬ ном и отжатыми, или щетками 2 и 3. Глицерин, нерастворяющийся в бензине, является хорошим смазывающим материалом для макательных форм; он предохра¬ няет от прилипания пленки изделий к поверхности макательной формы, благодаря чему облегчается съем изделий после вулкани¬ зации. Протирка форм глицерином является ответственной операци¬ ей. При избыточном количестве глицерина на форме клей растекается по ней неравномерно. Кроме того, при вулканизации на изделиях (перчатки, игрушки) могут появиться мелкие взду¬ тия (пузырьки) вследствие конденсации глицерина. При недоста¬ точном количестве на форме глицерина затрудняется закатка вен¬ чика, а также съем изделий с форм и увеличивается количество брака, особенно в тонкостенных изделиях (хирургические перчат¬ ки).Протертые глицерином формы поступают на комплектование. Комплектование макательных рам. Эта операция заключает¬ ся в подборе и установке в макательные рамы колодок с протер¬ тыми формами. При комплектовании рам нельзя в них оставлять колодки с неполным количеством форм, а также колодки с неисправ¬ ными формами так как в этом случае пропускная способность макательных аппаратов понижается. Формы должны быть прочно закреплены в колодках; плохо закрепленные (стеклянные) формы могут выпасть в процессе ма¬ кания и разбиться. Нельзя комплектовать рамы деформированными 6* 83
колодками, так как такие колодки часто являются причиной непо¬ ладок, возникающих на операции закатки и съема изделий, зак. линиваясь при движении их в направляющих ленты транспортера- Укомплектованные в макательные рамы или во вкладыши ко¬ лодки с формами прочно закрепляют упорными болтами (со сто¬ роны их загрузки) для того, чтобы они находились в устойчивом вертикальном положении по отношению к макательной раме, не выпадали во время мака¬ ния, а также, чтобы формы не соприкасались друг с другом, так как в противном случае получается брак изделий. Укомплектованные мака¬ тельные рамы или вкладыши просматривает межоперацион- ный контролер. Затем их от¬ возят на тележках (рис. 23) к макательный аппаратам. Те¬ лежки, имеющие колеса с ре¬ зиновыми шинками, отлича¬ ются большой подвижностью. Для лучшей маневренности одно или два передних коле¬ са у таких тележек могут по¬ ворачиваться вокруг своей оси. В зависимости от габаритов макательных форм на тележке могут помещаться от одной до четырех рам. Устанавливать рамы с формами на тележки нужно очень ос¬ торожно, чтобы не повредить или не разбить формы. Загрузка укомплектованных рам или вкладышей в аппараты. Перед загрузкой в аппарат рамы с формами должны быть просмотрены аппаратчиком, который проверяет исправность колодок и форм, а также качество крепления форм. Загруженные в аппарат макательные рамы должны быть тщательно укреплены в направляющих крестовины для того, чтобы предотвратить воз¬ можность их выпадения и таким образом предупредить появление искр металла. Во время загрузки или выгрузки аппарата рабочее положение крестовины в аппарате фиксируется специальным упором, пре¬ пятствующим произвольному выводу крестовины на вращение. Макательные рамы или вкладыши загружает в аппараты вруч¬ ную загрузчик, доставляющий к аппарату формы, и аппарат¬ чик, обслуживающий макательный аппарат. После загрузки ап¬ парата формами приступают к маканию. Рис. 23. Тележка для транспортирова¬ ния форм. 84
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ МАКАНИЯ Макание изделий производится в аппаратах, называемых ма- кательными. По своим конструктивным особенностям макатель¬ ные аппараты делятся на следующие типы. 1. Макательные аппараты ручного действия. 2. Макательные аппараты с полумеханизированным управ¬ лением периодического действия. 3. Макательные аппараты с механизированным управлением непрерывного действия. Макательные аппараты ручного действия Конструкция этих аппаратов устарела, поэтому в настоящее время в отечественной практике их применяют только на неболь¬ ших по объему производствах системы промкооперации. Аппарат ручного действия (рис. 24) состоит из металлического каркаса 1, внутри которого (в верхней части) имеется продольно расположенный вал 2, несущий раму 3 с направляющими 4 для загрузки в них рам с макательными формами. Под каждой парой направляющих установлены макательные ванны с клеем. Макание изделий осуществляют следующим образом. Раму с макательными формами опускают при помощи ручного привода 5 в ванну с клеем и затем, этим же приводом, выводят из ванны. После сте¬ нания избытка клея с форм макательные рамы выгружают из ап¬ парата и помещают на сушильные стеллажи (рис. 25), а в осво¬ бодившийся аппарат загружают комплект форм, предназначен¬ ный для следующего макания. Число маканий зависит от заданной толщины пленки изделий. На описанных аппаратах изготовляют соски, пипетки, детские надувные шары, игрушки и некоторые другие маканые изделия. Недостаток аппаратов состоит в том, что при вращении ма¬ кательных рам изделия не просушиваются; вследствие этого труд¬ но получить изделия хорошего качества. Однако при наличии соответствующего парка форм и количества стеллажей для про¬ сушки изделий аппараты ручного действия являются достаточно производительными. Макательные аппараты с полумеханизированным управлением Эти аппараты наиболее распространены в отечественной ре¬ зиновой промышленности и за рубежом. К ним Относятся ма¬ кательные аппараты системы «тИирм». Принцип работы аппаратов состоит в механизированном подъеме и опускании ванн с клеем при помощи масляных плунжерных или центробежных насосов с последующим, после каждого макания, механизированным двух¬ сторонним вращением макательных рам с формами для просушки изделий. 85
Рис. 24. Макательный аппарат ручного действия; /—металлический каркас; 2—вал; 3—рама макательного аппарата; 4—направляющие; 5—ручной привод. Рис. 25. Стеллаж для просушки изделий.
Имеются аппараты с двухрамной крестовиной (рис. 26) с габаритными размерами 1400x2000x1800 мм, применяемые при изготовлении хирургических и промышленных перчаток и других подобных им изделий, и с четырехрамной крестови¬ ной (рис. 27) с габарит¬ ными размерами 1200X X2000X 1500 мм, приме¬ няемые при изготовлении сосок, напальчников и других мелких изделий. Аппараты обоих видов сходны по конструкции. Поэтому ниже описывает¬ ся лишь аппарат с четы¬ рехрамной крестовиной. Как видно из рис. 27, аппарат с четырехрамной крестовиной закрыт сна¬ ружи металлическим ко¬ жухом, который в ниж¬ ней части имеет прямоу¬ гольную форму, а в верх¬ ней—цилиндрическую. В верхней части аппа¬ рата (со стороны рабочего места) имеется дверца для загрузки макательных рам с формами в крестовину, а в нижней части—дверца для подачи в аппарат ван¬ ны с клеем (на рисунке дверцы не указаны). Между верхней и нижней дверцами аппа¬ рата расположено смотровое окно для наблюдения за процес¬ сом макания. Внутри аппарата (в центре) установлен гидравлический мас¬ ляный подъемник 1 с поршнем; на площадке подъемника нахо¬ дится заполненная клеем ванна 2 с двухстворчатой крышкой 3, открывающейся автоматически при подъеме ванны с клеем и зак¬ рывающейся под действием собственного веса при опускании ван¬ ны в исходное положение. В верхней части аппарата (по внутренней поверхности боковых стенок) расположены обогревательные элементы 4, по которым циркулирует нагретая до 85—90° вода. На подведенном к аппарату маслопроводе имеется трехходо¬ вой масляный кран 5. служащий для регулирования пидьчи масла из маслопроводной системы в цилиндр подъемника. Для пополнения макательной ванны клеем из промежуточной емкое- Рис. 26. Макательный аппарат с двухрамной крестовиной: /—ванна для клея; 2—поршень подъемника; 3—вал крестовины; 4—масляный трехходовой кран; 5—двух¬ ходовой кран; 6— цилиндр подъемника; 7—двухствор¬ чатая крышка на шарнирах; 8~формы; 9— обогрева¬ тельные элементы; /0—трубопровод с гибким шлан¬ гом для подачи клея в ванну. 87
ти подведен трубопровод 6 с двухходовым краном 7, соединяющий¬ ся с ванной при помощи гибкого резинового шланга. В цилиндрической части аппарата на валу 8 укреплена кресто¬ вина 9 с уголковыми направляющими 10, в которые во время работы аппарата устанавливают макательные рамы 11 & формами. На валу аппарата имеется червячная передача 12 с муфтой сцеп¬ ления 13, размещенная у каждого аппарата со стороны привода. Рис. 27. Макательный аппарат с четырехрамной крестовиной: /—масляный подъемник; 2—ванна для клея; 5—двухстворчатая крышка на шарнирах; 4—обо¬ гревательные элементы; 5—трехходовой масляный кран; 6—трубопровод с гибким шлангом для подачи клея в ванну; 7—двухходовой кран; 8—вал крестовины; 9—крестовина для крепления макательных рам; направляющие; 11—макательные рамы; 12—червячная передача; 13—муф¬ та сцепления; 14—рычаг для включения и выключения муфты сцепления; 15—штуцер для от¬ соса паров бензина; /S--IiiHeep штуцера; 17—рычаг для закрывания и открывания штуцера; 18—козырьки, защищающие обогревательные элементы от попадания на них клея при повороте крестовины после макания. Вал аппарата с крестовиной и макательными рамами вращается от электродвигателя через ременную передачу от общего трансмис¬ сионного вала и червячную передачу, имеющуюся у каждого аппарата. Наличие червячной передачи и муфты сцепления поз¬ воляет при помощи рычага 14 останавливать крестовины с рамами для макания и включать их для вращения после макания. Внутри аппарата, со стороны, противоположной стороне обслуживания аппарата, на высоте 50—60 мм от его основания имеется штуцер 15 диаметром 160—170 мм. К штуцеру присоединен вытяжной воздуховод, через который выделяющиеся при макании пары бен¬ зина подаются на рекуперационную установку или в общую вы¬ тяжную систему. Штуцер снабжен шибером 16, которым, при по¬ мощи рычага 17, регулируют степень удаления паров бензина из аппарата. 88
Каждая группа аппаратов имеет на трансмиссионном валу механизм реверсивного действия, обеспечивающий попеременное вращение крестовины с формами по часовой или против часо¬ вой стрелки, В результате такого вращения крестовины ьл й более равномерно растекается по формам и изделия более интен¬ сивно просушиваются после макания. Крестовина вращается со скоростью 4—5 об/мин; такая скорость вполне обеспечивает растекание клея по форме без образования на изделиях отеков. На одну группу, состоящую из 12—14 аппаратов, устанав¬ ливают один плунжерный или центробежный масляный насос с грузовым аккумулятором (рис. 28), служащий для поддержание в масляной системе давления 5—6 атм, которое необходимо при подъеме и опускании макательной ванны. Для удобства обслуживания, а также для лучшего обеспечения пожарной безопасности аппараты устанавливают группами по 6—7 шт. (рис. 29) в изолированных помещениях. Каждое помещение оборудуют отдельной приточно-вытяжной венти¬ ляцией. Преимуществом макательных аппаратов с полумеханизирован¬ ным управлением, по сравнению с аппаратами ручного действия, является механизация подъема ванн с клеем и вращения кресто¬ вин с формами. При этом облегчается труд аппаратчика и улуч¬ шается качество изделий. Недостатком этих аппаратов является необходимость выполнения всех операций (кроме макания) вне аппарата, в связи с чем общая организация производства ухуд¬ шается . Макательные аппараты непрерывного действия с механизированным управлением Аппараты непрерывного действия с механизированным управ¬ лением являются бо/,ее совершенными по сравнению с аппаратами, описанными выше. Сущность работы их состоит в том, что все опе¬ рации—от подготовки форм к маканию до съема изделий вклю¬ чительно—механизированы и осуществляются при непрерывном поступательном движении конвейерной цепи с укрепленными формами. В отечественной и зарубежной практике наиболее распростра¬ нены аппараты непрерывного действия типа «Киллиан» (амери¬ канская фирма), «Гому» и «Кувада» (японские фирмы). Ниже приводится краткая характеристика аппарата конструк¬ ции «Киллиан»; аппараты двух других указанных типов по кон¬ струкции и принципу работы во многом с ним сходны. Аппарат конструкции «Киллиан» (рис. 30) состоит из метал¬ лического каркаса размером 68x1,6x3 м. На каркасе смонтиро¬ вана беговая дорожка—направляющая, по которой движется бесконечная конвейерная цепь, несущая колодки с формами. 89-
90
Колодки соединены между собой шарнирно в виде непрерывной ленты. В колодки вмонтированы патроны (держатели), свободно вращающиеся на оси. Патрон для форм свободно укреплен в колодке, поэтому при движении цепи, приходя в соприкосновение с фрикционной направляющей, он начинает вращаться (во время просушки изделий после макания, а также при закате венчиков изделий). Кроме того, благодаря этим патронам формы могут наклоняться на 180° и вновь возвращаться в исходное положение. Внизу под беговой дорожкой расположены макательные ван¬ ны, устройства для закатки, опудривания и съема изделий, а также Рис. 30. Аппарат системы «Киллиан» для непрерывного изготов¬ ления тонкостенных маканых изделий. для мойки и чистки форм. Над нижней беговой дорожкой располо¬ жена вулканизационная камера, предназначенная для непрерыв¬ ной вулканизации изделий в среде горячего воздуха без давления. Процесс изготовления изделий на этих аппаратах осуществ¬ ляется следующим образом: колодки с формами, проходя по бегор-ой дорожке, расположенной над макательной ванной, погружаются до определенного уровня в латекс для макания. Затем формы с нанесенным на них латексом выходят из зоны макательной ван¬ ны, несколько раз отклоняются на угол 180° и поступают в су¬ шильную камеру. После просушки формы направляют на пов¬ торное макание или (минуя вторую макательную ванну) на последующие операции. Венчик изделий закатывается двумя установленными наклон¬ но роликами, обтянутыми замшей или каким-либо другим, напо¬ 91
минающим замшу материалом; при этом макательные формы вращаются вокруг своей горизонтальной оси. После закатки вен¬ чика изделия поступают на предварительную просушку, а затем в вулканизационную камеру, куда нагнетается нагретый до заданной температуры воздух. Формы с вулканизованными изделиями проходят по беговой дорожке над резервуаром с нагретой водой (для облегчения съе¬ ма изделий с форм) и затем поступают на опудривание и съем. Съем изделий осуществляется так же, как и закатка, при по¬ мощи вращающихся роликов, обтянутых замшей. Снятые с форм изделия подаются на отборочный транспортер и отделочные опе¬ рации, а освободившиеся от изделий формы направляются по беговой дорожке на промывку, просушку и на дальнейшее из¬ готовление изделий. Производительность такого аппарата, например, для изделий, изготовляемых путем двухразового макания, составляете тыс. шт.; при этом на выпуск 1 тыс. шт. изделий затрачивается 0,15 чел/час. Преимущество аппарата конструкции «Киллиан» перед ап¬ паратами других конструкций заключается в полной механиза¬ ции всех производственных процессов. Недостатком аппарата типа «Киллиан», а также других аппаратов подобной кон¬ струкции является невозможность их использования для изгото¬ вления толстостенных изделий на основе каучуковых или рези¬ новых клеев, так как в аппаратах не имеется устройств для про¬ сушки изделий после каждого макания, а также устройств для других операций. Принципиальная схема аппарата, предназначенного для непрерывного изготовления толстостенных маканых изделий из каучуковых или резиновых клеев, показана на рис. 31. Аппарат состоит из металлического кожуха размером 1x35x5,5 м\ внутри аппарата имеется каркас с укрепленными на нем валами, на которые насажены звездочки. По этим звездочкам движется бесконечная роликовая цепь с макательными формами (для ка¬ кого-либо одного вида изделий). Движение конвейерной цепи, а также необходимое натяжение осуществляется соответственно при помощи приводной и натяжной станции. Макательные формы вмонтированы в специальные патроны, расположенные на цепи и вращающиеся на оси. Благодаря наличию этих патронов формы могут вращаться после макания и при закатке венчиков вокруг своей горизонтальной оси. В результате этого клей равномерно растекается по форме и пленка изделия равномерно просуши¬ вается. Конвейерная цепь, проходя последовательно по звездочкам нижнего и верхнего приводных валов (снизу вверх и обратно), принимает в зоне макания и просушки изделий (после макания) фестонообразное направление; на определенных участках цепи установлены (ниже уровня звездочек) макательные ванны. При прохождении форм над ваннами с клеем производится макание 92
изделии, а по выходе из них—просушка. Ко¬ личество ванн, а также фестонов в аппарате определяется заданным числом маканий и вре¬ менем, необходимым для просушки изделий после каждого макания (в соответствии с при¬ нятым технологическим регламентом). Все операции на описываемом аппарате механизированы и вы¬ полняются во время движения конвейерной цепи. Снятые с форм изде¬ лия обрабатываются вне аппарата-конвейера (так же, как при их изготовлении в мака¬ тельных аппаратах си¬ стемы «Ширм»), Про¬ изводительность такого аппарата составляет 1 тыс. шт. молочных со¬ сок в час; при этом на выработку 1 тыс. шт. за¬ трачивается 0,1 чел/час. Преимущество аппа¬ ратов для непрерыв¬ ного изготовления ма¬ каных изделий, кроме полной механизации всех процессов, состо¬ ит еще в том, что при применении таких ап¬ паратов полностью ис¬ ключается брак, выз¬ ванный механически¬ ми повреждениями изделий, а также невнимательностью ап¬ паратчиков, значитель¬ но уменьшается бой форм, оздоровляют- sS S CJ ct со S X 3 * % & ш Й а « о I УО {°\ KH R со Ss* A CQ X О- Ю 3 [ X I « -lOXj о а « H $ I я 3-1 о Ф о те 4 QJ К 4 8 Я -f ^ 5 SgS 'ей н * с S я!- О H о .. а =T • >>х ^ ю л . о 51« а I § & а те *- CJ сЗ с C- аЗ сС S си X а O О f Я» я S" I Ч> я I S к ч < Si* Л _ а = & та C- сз со гг! hrf U * ; ь s 5 T з о sS & —I м. = со 2 S 2 (У о Cq H и W I -0* с-, !
ся условия труда и повышается общая культура произ¬ водства. Таким образом, применение аппаратов для непрерывного из¬ готовления маканых изделий является более целесообразным, чем применение полумеханизированных аппаратов системы «Ширм», поэтому они должны быть широко внедрены в производство маканых изделий. Из отечественной и зарубежной патентной литературы извест¬ ны и другие типы аппаратов, предназначенных для непрерывного изготовления изделий, однако все они имеют различные конструк¬ тивные и технологические недостатки, препятствующие их при¬ менению в производстве маканых изделий из резиновых клеев. МАКАНИЕ Поскольку на отечественных заводах для изготовления ма¬ каных изделий применяют главным образом полумеханизирован- ные макательные аппараты системы «Ширм», процесс изготовле¬ ния изделий описывается применительно к этим аппаратам. Макание является основной и весьма ответственной операцией при изготовлении изделий. Для ее успешного выполнения и для предотвращения брака изделий необходимо перед каждым новым циклом макания проверять готовность аппарата к этой операции. Перед маканием проверяют: 1) уровень заполнения ванны клеем; уровень клея определя¬ ет длину маканого изделия, поэтому если не пополнить своевре¬ менно ванны клеем, длина может не соответствовать требуемой; 2) степень открытия шибера, предназначенного для удаления из аппарата паров бензина; ускоренное или замедленное испаре¬ ние бензина из пленки изделия после макания может привести к браку изделия; 3) степень чистоты форм, поскольку наличие посторонних вклю¬ чений в пленке изделий может вызвать их брак; 4) прочность крепления макательных рам с формами в направ¬ ляющих крестовины, чтобы рамы не могли выпасть при вращении во время просушки изделий; выпадение рам опасно также в пожар¬ ном отношении, так как при этом появляются искры металла, которые могут вызвать взрыв смеси паров бензина с воздухом, находящейся в аппарате. После проверки аппарата приступают к маканию; при этом необходимые операции производят в следующем порядке. При помощи рычага, расположенного на муфте сцепления вала крестовины с червячной передачей, останавливают вращение крестовины с макательными рамами. Поворотом ручки вала кре¬ стовину с макательными рамами (см. рис. 27) устанавливают в положение I—II, III—IV с таким расчетом, чтобы изделия рам I—II приняли вертикальное положение. Затем поворотом ручки вправо открывают трехходовой кран; при этом масло из маслосистемы поступает в цилиндр подъемника аппарата, бла¬ 94
годаря чему ванна с клеем поднимается вверх. При подъеме ванны автоматически открывается ее крышка и ванна подводится к формам рамы I для макания. Скорость подъема ванны с клеем при макании соответствует технологическому режиму. После погружения форм в клей на требуемую глубину пово¬ ротом влево ручки трехходового крана доступ масла в цилиндр подъ¬ емника прекращается и ванна так же, как и при подъеме во время макания, опускается с определенной скоростью в исходное положение. После этой операции на формах остается некоторое количество клея. По выходе форм из ванны с клеем крестовину с рамами плавно поворачивают вручную на 180°, с таким расчетом, чтобы рама I с формами, покрытыми клеем, оказалась в верхнем положении. Затем эту раму поворачивают еще несколько раз вправо и влево на угол 40—45° для более равномерного распределения клея по формам. После этого формы рамы I оставляют в верхнем положе¬ нии, а к формам рамы II, находящимся в нижнем положении, под¬ водят ванну с клеем для макания. Раму II погружают в ванну и выводят оттуда так же, как раму I; разница заключается лишь в том, что при макании рамы II ванну опускают, как правило, несколько быстрее, чтобы предотвратить образование отеков на изделиях рамы I. После макания рамы II ее также поворачивают вначале на 180°, а затем на 45° вправо и влево, после чего крестовину с рамами приводят во вращательное движение. При этом клей равномерно растекается по формам и начинает просушиваться. После испарения из него бензина на поверхности форм образуется пленка. После просушки изделий, полученных на формах I и II рам, макают формы III и IV рам, повторяя те же приемы, что и при макании форм первой пары рам. После просушки намаканых из¬ делий III и IV рам цикл макания повторяют; при этом повторно макать начинают формы на тех рамах, которые участвовали в процессе макания последними, т. е. формы III и IV рам. Такую очередность нужно соблюдать в одинаковой степени как для каждых двух последовательно макаемых рам одного и того же цикла, так и для каждой рамы в отдельности. При этом толщи¬ на пленки изделий получается равномерной (без боковых отеков). Кроме того, для просушки изделий на формах, которые в предыду¬ щем цикле макали последними, требуется значительно меньше времени, так, как оставаясь в вертикальном положении, они не отекают. Если не соблюдать указанной очередности макания, то изделия на рамах, постоянно макаемых первыми, получались бы утолщенны¬ ми в их верхней части, а изделия на рамах, макаемых в последнюю очередь,—утолщенными у венчика. Количество маканий для каждого вида изделий строго рег¬ ламентировано. 95
Если вязкость клея в ванне относительно постоянна, при боль¬ шей скорости выведения форм из ванн на форме остается больше клея и наоборот. Однако постоянную вязкость клея в макательной ванне под¬ держивать трудно. Кроме того, аппаратчики не могут все оди¬ наково проводить операцию макания, и, следовательно, изделия не могут получиться одинаковой толщины, даже при одном и том же количестве маканий; поэтому перед последним маканием сле¬ дует проверять вес пленки (на аптекарских весах) и ее толщину. Если вес пленки не соответствует требуемому, изменяют ско¬ рость выведения форм из клея. Ниже приводится вес просушенной пленки, толщина стенки изделия и количество маканий в соответствии с технологическим регламентом для основных видов маканых изделий. Вес одного Толщина изделия стенки Ко. IHMlCTbO г MM маканий Перчатки хирургические (средний раз¬ мер) 17,0—22,0 0,15—0,30 4—5 Перчатки промышленные арт. 374 (сред¬ ний размер) 60,0—70,0 0,60—0,80 9—11 Соски молочные 3,5—4,0 0,80—1,00 10-12 Соски пустышки 0,9—1,2 0,80—0,90 8—10 Напальчники медицинские 0,9—1,1 0,25—0,40 3—4 Пипетки медицинские 0,9-1,0 0,60—0,70 9—10 Игрушки (лиса) 27,0—30,0 10—12 Продолжительность макания для различных изделий зависит от конфигурации, длины и других конструктивных особенностей форм. Чем проще формы по конструкции и чем меньше их длина, тем меньше продолжительность макания. Так, для одного макания напальчников медицинских требуется значительно меньше вре¬ мени, чем для одного макания перчаток. Продолжительность одного макания для некоторых изделий приводится в табл. 4. Таблица 4 Продолжительность одного макания для различных изделий Глубина пог¬ ружения форм в клей, чм Продолжительность, сск. Общая продол¬ Изделие подъем ванны спуск ванны жительность одного макания сек. Перчатки хирургические 300—305 40—110 150-180 200-300 Перчатки промышленные арт. 370 300—320 40—110 120-240 170—360 Соски молочные .... 90—100 10—20 40—60 60-90 Согки пустышки .... 60—65 10—20 25-60 45-90 Напальчники медицинские 75—90 15—40 25—60 180—240 Пипетки глазные .... 60—65 10—20 20-35 40—65 ■96
Общее время, требуемое для макания изделия, зависит глав¬ ным образом от количества маканий и продолжительности просуш¬ ки изделий между отдельными маканиями, а также от продол¬ жительности заключительной просушки, осуществляемой после окончания цикла макания. Ниже приводится принятый на производстве режим макания перчаток хирургических и сосок молочных. Перчатки хирургические Вязкость клея при 20° в макательной ванне, сек/мл 0,27—0,40 Температура в макательной аппарате, 0C 24—32 Относительная влажность, % 40—55 Число маканий , 4—5 Просушка после второго макания, мин 15—20 Третье и четвертое макание двух рам последовательно с про¬ сушкой после третьего макания, мин 15—20 Просушка после последнего (четвертого или пятого) макания, мин 25—35 Продолжительность подъема макательной ванны при макании первой рамы, сек 40—80 Продолжительность спуска макательной ванны при макании вто¬ рой рамы, сек 200—300 Общая продолжительность макания при четырехразовом мака¬ нии, мин 100—120 Общая продолжительность макания при пятиразовом макании, мин. 120—130 Соски молочные Вязкость клея при 20° в макательной ванне, сек/мл 0,50—0,70 Температура в макательном аппарате, 0C 28—32 Относительная влажность, % 40—55 Число маканий 10—12 Число одновременно макаемых рам 2 Продолжительность подъема макательной ванны, сек 10—12 Продолжительность спуска макательной ванны, сек 40—60 Продолжительность просушки после каждого макания, мин. . . 25—40 Дополнительная просушка после последнего макания, мин. . . 30—40 Общая продолжительность макания, мин 400—500 Из приведенных данных видно, что по мере увеличения ко¬ личества маканий продолжительность просушки между отдель¬ ными маканиями увеличивается. Это необходимо потому, что при нанесении слоя клея на предыдущий высохший слой пленки бен¬ зин испаряется в окружающую среду не полностью—частично он впитывается сухим слоем. Поэтому для полного испарения бен¬ зина требуется дополнительное время. Указанное время, необходимое для просушки изделий, не всегда будет совпадать с временем, затраченным в действитель¬ ности, так как на степень просушки изделий, помимо приведенных выше факторов, влияют еще и другие, главным образом атмосфер¬ ные условия (особенно в летний период): температура окружаю¬ щего воздуха, величина атмосферного давления, степень насыще¬ ния воздуха парами воды и др. 7 П. И. Балабкин. 97
Как уже указывалось, температура среды при просушке из¬ делий после макания не должна превышать 28—32°. При более высокой температуре бензин испаряется с поверхности клея и на нем образуется пленка, через которую пары бензина про¬ ходят с трудом. Если образование паров растворителя под этой пленкой происходит быстрее, чем испарение его в окружающую сре¬ ду, то в клее появляются пузыри. Следовательно, для получения высококачественных изделий необходимо при просушке строго поддерживать оптимальную температуру. При понижении барометрического давления воздуха бензин испаряется более интенсивно (при этом на поверхности клея в ванне также образуется пленка), в результате чего в клее и на изделиях появляются „ газовые пузыри. На качество маканых изделий большое влияние оказывает относительная влажность воздуха. Известно, что в воздухе всег¬ да содержатся пары воды, попадающие в атмосферу вследствие испарения воды с поверхности океанов, морей и рек и распростра¬ няющиеся благодаря воздушным течениям. Влажность воздуха зависит от температуры и атмосферного давления. Увеличивая влажность воздуха в каком-либо пространстве, можно достигнуть такого предела, при котором в результате испарения в этом про¬ странстве нового количества паров воды сконденсируется такое же количество воды. Температура, при которой пары, находящи¬ еся в воздухе, достигают насыщения и конденсируются, называет¬ ся точкой конденсации влаги или точкой росы. Степень насыщения воздуха водяными парами (в %) определяет относительную влажность воздуха. Практика показала, что в условиях производства маканых изделий при относительной влажности воздуха выше 58—60% возникают неполадки, часто вызывающие необходимость прервать процесс макания. Это объясняется следующим. При просушке изделий после макания испаряются значи¬ тельные количества бензина, поэтому воздух, окружающий плен¬ ку, охлаждается. Если при испарении бензина температура воз¬ духа снижается до точки конденсации находящейся в нем влаги, на поверхности изделия осаждается роса. Количество ее будет тем больше, чем выше относительная влажность и чем ниже температура воздуха. При осаждении росы пленка мутнеет и поверхность изделий становится матовой. Этот дефектмсжет быть частично устранен только путем длительного просушивания пленки после каждого последующего макания. Если в процессе просушки изделий влага не будет удаляться с пленки, то после их вулканизации между слоями отдельных маканий останутся мелкие пузырьки водяных паров, что приводит к браку изделий. Брак образуется также вследствие недовулканизации изделий, наблю¬ даемой в присутствии оставшейся в пленке изделий влаги. В летний период, когда относительная влажность воздуха часто достигает 75—80?о и выше, пропускная способность мака- 98
тельных аппаратов значительно снижается, так как для удаления содержащейся в пленке изделий влаги требуется затрачивать дополнительное время (после последнего макания перед выгрузкой изделий из аппарата). При соответствующем температурном режиме работы аппа¬ ратов и применении для изготовления клея бензина и рекупе- рата в заданном соотношении (60 : 40) создаются более благо¬ приятные условия для просушки изделий, т. е. исключает¬ ся явление выпадения росы на издели¬ ях вследствие повышения температуры окружающей среды. Это позволяет в летние месяцы года под¬ держивать более рациональный технологический процесс и сравнительно удовлетворительный уровень съема изделий с аппарата. Однако даже при соблюдении оптимального режима работы аппарата (без кондиционирования воздуха) изделия не всегда просыхают в достаточной степени. Поэтому для предотвращения недовулканизации или образования мелких пузырьков изделия часто приходится просушивать дополнительно, после закатки венчиков. Для создания условий, гарантирующих в летние месяцы года нормальную работу и хорошее качество изделий, на многих пред? приятиях широко применяют кондиционирующие или климати¬ ческие установки, служащие для получения атмосферного возду¬ ха заданной кондиции (т. е. с определенной температурой и от¬ носительной влажностью). Брак при макании При отсутствии у аппаратчика достаточного производствен¬ ного опыта или при невнимательной его работе количество брака изделий всегда увеличивается. Основными видами брака, наблюдающимися при макании изделий, являются пузыри, отеки, несоответствие высоты или толщины изделия требованиям ГОСТ или ТУ, включения инород¬ ных тел. Пузыри. Этот вид брака является весьма распространенным для маканых изделий; потери от этого брака составляют значи¬ тельную часть общего количества потерь от брака на производ¬ стве. Причины образования пузырей на маканых изделиях раз¬ личны, но в основном они появляются в процессе макания в следующих случаях: 1) при подъеме ванны с клеем с большей по сравнению с до¬ пустимой по режиму скоростью или при неплавном (рывками) подъеме ванны, особенно если вязкость применяемого клея не со¬ ответствует норме; 2) при нарушении режима просушивания изделия между ма¬ каниями, а также при загустевании поверхности клея (появление поверхностной пленки на клее); 99
3) при недостаточном вакуумировании клея или подаче на макание клея с более низкой температурой (в зимних условиях), по сравнению с клеем, находящимся в макательной ванне. Появление пузырей при быстром или неплавном подъеме ванны с клеем объясняется попаданием воздуха между изде¬ лием и поверхностью клея в момент их соприкосновения друг с другом. Известно, что при соприкосновении твердого тела с жидкостью она смачивает поверхность тела (образуя вогнутый мениск), взаи¬ модействуя с ним, или отталкивается от него (образуя выпуклый мениск). При макании форм (с пленкой или без нее) клей отталкивается от поверхности формы и образуется выпуклый мениск. Чем боль¬ ше вязкость клея, тем больше будет выпуклость мениска и тем больше будет вероятность возникновения пузырей, особен¬ но в начальный момент соприкосновения форм с поверхностью клея. Поэтому при применении клея с повышенной вязкостью рабо¬ та на аппарате усложняется и количество брака изделий увели¬ чивается. Следовательно, при повышенной вязкости клея в ма¬ кательной ванне аппаратчик должен осторожно поднимать и опускать ванну. На молочных сосках, медицинских напальчниках и подобных им изделиях пузыри образуются главным образом, на концах изделий, а на перчатках хирургических—на концах пальцев и в углах между пальцами. При макании перчаток хирургических нередко появляется вертикальная цепочка пузырей, которые рас¬ полагаются преимущественно на обращенных друг к другу сто¬ ронах большого и указательного пальцев. Практика показала, что такие цепочки пузырей появляются чаще всего с наступле¬ нием самопроизвольной подвулканизации клея или при приме¬ нении окислившихся в результате длительного хранения каучу¬ ков, а также каучуков, прочность которых по стандартной смеси достигает более 230—240 кг/слt2. При выводе пальцев форм из клея повышенной вязкости в межпальцевых промежутках образуется пленка, которая при растекании клея разрывается. В момент разрыва пленки между большим и указательным пальцем попадает воздух, вызывающий на этой части пленки изделия образование отдельных пузырей, составляющих после каждого следующего макания цепочку мелких пузырей. Разрыв клеевой пленки на участке между большим и указа¬ тельным пальцами приводит чаще к массовому браку изделий (из-за цепочки пузырей), чем разрыв клеевой пленки между промежутками остальных пальцев на форме. Это явление объясняется многими факторами, оказывающими влияние на условия макания, из которых наиболее важным, по-видимому, является поверхностное натяжение клея. 100
Величину поверхностного натяжения клея, как известно, можно регулировать, вводя в клей различные поверхностно-актив¬ ные вещества. Так, работы центральной заводской лаборатории завода «Красный резинщик» показали, что наиболее пригодными поверх¬ ностно-активными веществами для этой цели оказались ок- симетилполисилоксан и другие кремнеорганические соединения, вводимые в незначительных количествах. Если по каким-либо причинам эти вешества нельзя исполь¬ зовать, следует в случае загустевания клея в макательной ванне разбавлять его клеем меньшей вязкости; при незначительном загустевании можно обрызгать поверхность клея в ванне бензи¬ ном при помощи плоской волосяной щетки. При появлении пузырей в условиях нормальной вязкости необходимо понизить темпера¬ туру окружающей среды в аппарате или несколько прикрыть шибер на вытяжке паров бензина из аппарата, чтобы уменьшить скорость движения воздуха внутри аппарата. Если после приме¬ нения этих мер предосторожности пузыри не исчезают, следует проверить условия приготовления клея и его вязкость. Если при проверке клея в макательных ваннах оказывается, что вязкость его значительно увеличена, и обнаруживается явление застуд¬ невания (при подвулканизации клея), то в клей нужно добавить некоторое количество этилового спирта для понижения вязкости (при незначительном увеличении показателя вязкости) или за¬ менить его другим. Пузыри на изделиях появляются в виде горизонтальной цепоч¬ ки, расположенной по периметру изделия. Они возникают в ре¬ зультате неисправности масляного насоса и подъемника мака¬ тельной ванны, вследствие чего ванна поднимается рывками/ а иногда останавливается на короткое время. Подъем ванны рыв¬ ками может происходить также вследствие неисправности трех¬ ходового крана или попадания в масляную систему !воз¬ духа, в связи с чем возникают перебои в поступлении масла в цилиндр подъемника. Чтобы предупредить появление пузырей этого вида, необхо¬ димо регулярно осматривать и ремонтировать клапанную систе¬ му масляного насоса и трехходового крана при аппарате, не при¬ менять для работы аппараты с неисправным уплотнительным ман¬ жетом подъемника ванны, а также наблюдать за бесперебой¬ ным поступлением масла в аккумулятор. Однако главной причиной возникновения пузырей (кроме пу¬ зырей, появляющихся в углах между пальцами) является недо¬ статочное просушивание изделия после каждого макания, в ре¬ зультате чего в пленке остаются пары бензина. Поэтому режим про¬ сушки изделия при макании должен соблюдаться особенно строго. Кроме того, необходимо строго придерживаться режима ваку- умирования, а также подавать клей в макательные аппараты (в 101
зимний период) при температуре, не превышающей температуру клея в макательных ваннах. При недостаточной продолжитель¬ ности вакуумирования клея или при вакуумировании его с не¬ достаточным разрежением в макательные ванны попадает клей, в котором содержатся пузыри воздуха. При использовании для макания вакуумированного клея, температура которого ниже температуры клея в ванне, пары бензина в аппарате могут начать более интенсивно испаряться; при этом на поверхности клея в макательной ванне образуются газовые пузырьки, которые в процессе макания попадают на изделия. Отеки. Отеки при макании образуются главным образом на острие изделия, по периметру и основанию изделия, а также вдоль изделия. Образование отеков вызывает утолщение или уто¬ нение пленки на острие изделия. Утолщение пленки происходит вследствие опускания ванны с клеем (после макания) с боль¬ шей скоростью, чем требуется по режиму, в результате чего избыток клея, задерживающийся на форме, стекает к острию изделия. Утонение пленки происходит вследствие замедленного опуска¬ ния рамы, которая макалась второй по порядку; при этом изде¬ лия на формах рамы, которая макалась в первую очередь, оте¬ кают к основанию и происходит оголение острия изделия (у на¬ пальчников) или утонение в углах между пальцами хирургиче¬ ских перчаток. Предупредить такой вид брака можно только' при соблюдении режима макания. Это зависит главным образом от аппаратчика, который должен следить, чтобы при макании ванны с клеем не опускались слишком быстро или слишком медленно. Отеки в виде местного утолщения основания или в виде коль¬ цевого поперечного наслоения изделия возникают главным об¬ разом при изготовлении хирургических перчаток, когда ванну с клеем опускают с переменной скоростью. В результате этого при быстром макании на образовавшемся в это время участке изделия получается большое наслоение; избыток клея с этого участка стекает на участок изделия, который образовался при замедленном опускании ванны. Отеки у основания сосок происходят также при опускании ванны с клгем с большей скоростью (по сравнению со скоростью, установленной режимом) при макании первой рамы или с замед¬ ленной скоростью при макании второй рамы. Как указывалось выше, переменная скорость опускания ван¬ ны с клеем объясняется главным образом неисправным состоя¬ нием масляной системы аппарата. Образование отеков предупреждается таким же путем, как и образование пузырей в виде «цепочки», располагающейся гори¬ зонтально. 102
Предполагают, что отеки или оголенные места в углах паль¬ цев хирургических перчаток появляются иногда при использова¬ нии клея на основе натурального каучука, хранившегося продол¬ жительное время на складах и, следовательно, частично окислив¬ шегося, в результате чего изменяется поверхностное натяжение клея. Появление отеков вдоль изделия, вследствие чего толщина изделия становится неравномерной («граненость»), объясняется отеканием недостаточно просушенных изделий, находящихся на рамах в положении III—IV. Иногда этот брак появляется вследствие избыточного количества глицерина на поверхности форм. Чтобы предотвратить брак, необходимо прежде всего строго соблюдать режим просушки изделия после каждого макания, осо¬ бенно во второй стадии цикла макания, когда имеется значитель¬ ное наслоение пленки. Несоответствие высоты изделий требованиям ГОСТ или ТУ. Этот вид брака является следствием завышенного или занижен¬ ного уровня макания, в результате чего изделия получаются по высоте короче или длиннее, чем нужно. Основными причи¬ нами этого вида брака являются: непараллельное положение макаемой рамы по отношению к поверхности ванны и неодина¬ ковое по высоте крепление форм в колодках. В результате глубина макания форм на одной и той же раме может быть нео¬ динаковой. Несоответствие толщины стенки изделия требованиям ГОСТ или ТУ. Такое несоответствие наблюдается только при непра¬ вильной работе аппаратчика, когда число маканий не соот¬ ветствует числу, установленному технологическим регламен¬ том, или вследствие применения клея с завышенной или за¬ ниженной вязкостью по сравнению с установленной. Включение инородных тел. Причиной брака этого вида яв¬ ляется загрязнение макательных рам, крестовины и вала, крышек ванны и макательных форм инородными телами. При выпадении из пленки посторонних включений в изделиях образуются дыроч¬ ки; особенно часто это наблюдается в тонкостенных маканых изделиях, таких, как хирургические перчатки, напальчники и др. Для предупреждения брака этого вида необходимо система¬ тически, не реже одного раза в сутки, насколько это возможно производить чистку аппарата; накануне выходного дня аппарат следует очищать самым тщательным образом. В процессе работы особенно внимательно надо следить за чисткой форм. На формах не должно оставаться опудривающего материала, частиц раз¬ рушившейся вулканизованной пленки, а также осевшей из окружающего воздуха пыли. Ниже указываются причины возникновения брака и меры его предупреждения. 103
Виды брака при изготовлении перчаток, их причины и меры предупреждения Брак Характер брака Причины брака Меры предупреждения брака Пузыри Небольшие пузыри на концах изделий и в углах между пальцами Быстрый подъем ванны с клеем; применение клея с повышенной вязкостью; наличие пленки на поверхности клея в ванне (завет- ривание клея) Строго соблюдать режим макания; раз¬ бавлять клей или обрызгивать по¬ верхность клея бензином; регулиро¬ вать степень отсоса паров бензина из аппарата Пузыри, расположенные по пе¬ риметру изделия горизонталь¬ ной цепочкой Неплавный (рывками) подъем ван¬ ны с клеем Поддерживать в исправном состоянии клапанную систему плунжерного мас¬ ляного насоса, трехходовой кран ап¬ парата и подъемник ванны Пузыри мелкие, расположенные по всей поверхности изделия Недостаточная просушка изделий между маканиями, загрузка в аппарат горячих форм, недоста¬ точное вакуумирование клея, по¬ падание воздуха в вакуум-систему Строго соблюдать режим просушки изделий, вакуумирования клея; регу¬ лировать температуру и относитель¬ ную влажность воздуха (в летний период); загружать в аппарат фор¬ мы с температурой не выше темпе¬ ратуры клея в ванне; герметизировать систему; соблюдать режим макания Отеки Отеки в виде утолщения на концах изделий Опускание ванны с клеем после макания второй рамы со скоростью, большей, чем предусмотрено ре¬ жимом Соблюдать режим макания; применять доброкачественный каучук (для изго¬ товления перчаток) Отеки в виде утонения на кон¬ цах изделий Опускание ванны с клеем после макания второй рамы с меньшей скоростью, чем предусмотрено ре¬ жимом То же
Отеки Несоответствие по норме вы¬ соте и толщи¬ не стенки из¬ делия требо¬ ваниям ГОСТ или ТУ Посторонние включения Отеки в виде кольцевого наслоения по периметру или утолщения основания изделия Отеки боковые в виде грани вдоль изделия Удлиненные или укороченные изделия по сравнению с пред¬ усмотренными размерами по ГОСТ или ТУ Утоненные или утолщенные изде¬ лия по сравнению с требова¬ ниями ГОСТ или ТУ Присутствие в изделиях посто¬ ронних включений в виде твер¬ дых частиц или наличие дыро¬ чек, оставшихся после выпа¬ дания посторонних включений Опускание ванны с клеем с перемен¬ ной скоростью (переход от боль¬ шой скорости к малой) или опус¬ кание ванны с большей скоростью, чем предусмотрено режимом Недостаточная просушка изделий между отдельными маканиями, избыточное количество глицерина иа формах, неплавное вращение крестовины с рамами Неисправное состояние аппарата и невнимательность аппаратчика при макании Несоблюдение установленного тех¬ нологическим регламентом числа маканий или применение клея с несоответствующей для заданно¬ го изделия вязкостью Несоблюдение требований чистоты рабочего места, оснастки аппара¬ та и макательных форм Поддерживать в исправном состоянии масляную систему аппарата и соблю¬ дать режим макания Соблюдать режим макания; протирать формы глицерином в умеренных коли¬ чествах; плавно (без толчков) вра¬ щать крестовины с макательными ра¬ мами Постоянно наблюдать за исправностью рам в крестовине и правильностью положения (горизонтального) кресто¬ вины по отношению к уровню клея в ванне, а также наблюдать за уров¬ нем макания Соблюдать при макании требования технологического регламента Соблюдать чистоту на 'всех участках производства; тщательно удалять с поверхности форм и колодок опуд- ривающий материал или осевшую из окружающего воздуха пыль.
Контроль процесса макания Чтобы предотвратить появление массового брака изделий в про¬ цессе макания, необходимо непрерывно контролировать этот процесс. При малейших упущениях на этой стадии производства появляются технологические неполадки, вызывающие массовый брак, а иног¬ да требуется полностью остановить производство. Необходимо контролировать не только собственно процесс макания, но и другие относящиеся к нему стадии производства: приготовление клея и подготовку аппарата к маканию, чистку, протирку форм глицерином, комплектовку форм, взвешивание сырой пленки, а также загрузку и выгрузку аппарата. В летний период, когда условия производства осложняются, наблюдение за ходом процесса макания приобретает особое зна¬ чение. В этот период необходимо периодически контролировать относительную влажность окружающе¬ го воздуха, которая определяется при помощи приборов, называемых пси¬ хрометрами. Наиболее пригоден для этой цели психрометр Августа. Психрометр Августа (рис. 32) со¬ стоит из двух термометров сухого и так называемого мокрого. Шарик мо¬ крого термометра находится в чехле из отбеленного миткаля или какой-либо другой хлопчатобумажной неаппрети- рованной ткани, непрерывно смачива¬ емой водой из небольшого резервуара. При испарении из ткани чехла вла¬ ги вследствие охлаждения шарика температура, показываемая мокрым термометром, будет всегда ниже тем¬ пературы, показываемой сухим термо¬ метром. По разности температур этих термометров, пользуясь табл. 5, мож¬ но подсчитать относительную влаж¬ ность окружающего воздуха. Напри- Рис. 32. Психрометр Ав- мер, если разность в показаниях мо- густа. крого и сухого термометров составля¬ ет 4°, а показание мокрого термо¬ метра 24°, то, находя по указанной выше таблице точку пере¬ сечения этих температур, можно установить, что относительная влажность воздуха равна 70%. Если относительная влажность окажется выше влажности, допускаемой по технологическому режиму, необходимо соответ¬ ственно отрегулировать параметры воздуха, подаваемого из кон¬ диционирующей установки (при наличии ее на производстве), или повысить температуру окружающей среды в аппарате, если 106
аж- Dro рмо- ;тра 3C О 1 2 3 4 5 6 7 8 ’ 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 T и б л и ц а 5 насыщенности воздуха водяными парами (в %) для температур от 0 до +25° по влажному термометру Разность показаний сухого и влажного термометров, 0C 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 73 64 57 50 43 36 31 26 20 74 66 59 52 45 39 33 29 23 75 67 61 54 47 42 35 31 26 76 69 63 56 49 44 39 34 29 77 70 64 57 51 46 41 36 32 78 71 65 59 54 48 43 39 34 78 72 66 61 56 50 45 41 35 79 73 67 62 57 52 47 43 39 80 74 68 63 58 54 49 45 41 81 75 70 65 60 55 51 47 43 82 76 71 66 61 57 53 48 45 82 77 72 66 62 58 55 50 47 82 78 73 68 63' 59 56 52 48 82 78 73 68 63 59 57 53 50 83 79 74 70 66 62 58 54 51 84 80 75 71 67 63 59 55 52 84 80 75 72 67 64 60 57 53 84 81 76 73 68 65 61 58 54 85 81 76 74 69 66 62 59 56 85 82 77 74 70 66 63 60 57 86 82 78 75 71 67 64 61 58 86 83 78 75 71 68 65 62 59 87 83 79 76 72 69 65 63 60 87 83 80 76 72 69 66 63 61 88 84 80 77 73 70 67 64 62 88 84 81 77 74 70 68 65 63 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 16 И 7 3 19 16 11 7 23 18 14 10 26 21 17 13 10 28 24 20 16 14 11 30 27 23 19 17 13 10 33 29 26 22 19 16 13 10 35 31 28 25 22 18 15 12 11 37 33 30 27 25 21 18 15 14 39 35 32 29 27 24 21 18 17 41 38 34 31 28 26 23 21 19 43 40 36 33 30 28 25 23 20 44 42 38 35 32 30 27 25 22 46 43 40 37 34 32 29 27 24 47 45 41 39 36 34 31 29 26 49 46 43 41 37 35 33 31 28 50 48 44 42 39 37 34 32 30 52 49 46 44 40 39 36 34 31 53 50 47 45 42 40 37 35 33 54 51 48 46 43 41 39 37 34 55 53 49 47 44 43 40 38 36 56 54 51 49 46 44 41 39 37 57 55 50 47 45 42 42 40 38 58 56 53 51 48 46 43 41 38 59 56 53 52 49 47 44 42 40 59 58 54 52 50 47 45 44 43
эта температура еще не достигла предельно допустимой нормы. Можно также увеличить продолжительность просушивания из¬ делий после каждого макания, особенно после последнего макания. Таким образом, меры, принимаемые для обеспечения опти¬ мальных условий в процессе макания, зависят от температуры окружающей среды в аппарате, относительной влажности и атмосферного давления воздуха. Обнаруженные отклонения в показателях, определяющих качество клея, необходимо устранять до подачи клея в систему вакуумирования; применение клея плохого качества для мака¬ ния не допускается. В процессе вакуумирования клея надо строго поддерживать требуемую величину разрежения воздуха в вакуум-аппарате (по регистрирующему манометру). Чтобы предотвратить появле¬ ние пузырей воздуха на изделиях, следует точно соблюдать ре¬ жим вакуумирования во времени. Необходимо ежедневно проверять вязкость клея в макатель¬ ных ваннах и, если требуется, корректировать ее (понижать вяз¬ кость или, наоборот, повышать), а также регулярно вести наблю¬ дение за температурой бензо-воздушной среды в аппарате—по угловому термометру; за температурой воды, поступающей в обогревательные элементы аппарата,—по регистрирующему тер¬ мометру; за давлением в масляной системе—по указывающему манометру. Как уже отмечалось, большое значение для правильного про¬ ведения процесса макания имеет исправное состояние масля¬ ного насоса, трехходового крана аппарата, подъемника макатель¬ ной ванны, крестовины для макательных рам и колодок с форма¬ ми. Поэтому за ними также необходим постоянный контроль. Производительность макательных аппаратов На пропускную способность макательных аппаратов системы «Ширм» оказывают влияние следующие факторы: 1) режим макания и просушки изделий; 2) число форм, загружаемых одновременно в аппарат; 3) подготовка рабочего места. Полезное время использования аппарата включает время, затрачиваемое на операции макания и просушки изделий; кроме этого, затрачивается время, требуемое для загрузки и выгрузки макательных рам. В табл. 6 приводим данные о затрате общего времени на один цикл или разовый выпуск изделий с одного аппарата. Из приведенной таблицы видно, что больше всего времени затрачивается на просушку изделий. Уменьшив продолжительность просушки путем каких-либо рационализаторских предложений (не снижая при этом качества изделий), можно было бы значительно повысить производитель¬ ность макательных аппаратов. 108
Таблица 6 Продолжительность операции макания изделия Продолжительность операций, мин. Общая продол¬ Изделия макание просушка загрузка и выгрузка жительность одного цикла мин. Перчатки хирургические . Перчатки промышленные 40 75 3 118 арт. 374 ..... 90 210 7 307 Соски молочные .... 38 430 12 480 Соски пустышки .... 24 209 8 240 Напальчники медицинские 8 98 3 109 Пипетки медицинские . . — — — — Игрушки 80 532 5 617 Число циклов макания в сутки можно подсчитать последую¬ щей формуле: где Ц—число циклов в сутки; Ч—продолжительность работы аппарата в сутки; T—продолжительность одного цикла макания. Число форм, загружаемых одновременно в аппарат, зависит главным образом от габаритов форм; для каждого вида изделий оно должно быть постоянным. Среднечасовая производительность аппарата характеризуется следующими данными: Число Число Среднечасовая производи¬ форм в циклов тельность аппарате в сутки аппарата Перчатки хирургические 108 11,5—14,0 44 Перчатки промышленные арт. 374 84 4,5—6,0 18 Соски молочные 2520 3,0—4,5 316 Соски пустышки 3784 5,7—7,0 873 Напальчники медицинские 1768 12,5—14,0 950 Пипетки медицинские 3696 6,0-8,0 960 Игрушки 504 2,3—3,0 50 Число форм, загружаемых одновременно в макательный ап¬ парат, можно изменять только в том случае, если нужных форм не хватает, например, при поломке форм. При неполной загрузке аппарата формами производительность его снижается и себестоимость выпускаемых изделий возрастает. Для того чтобы обеспечить полную загрузку форм в аппарат и не допустить указанных выше потерь, необходимо исключать из обращения колодки с неполным количеством форм или с поврежденными формами и передавать такие колодки для до- укомплектации или замены новыми. 109
Степень подготовки рабочего места у макательных аппаратов также оказывает влияние на их производительность. Для увеличения производительности аппаратов нужно соблю¬ дать следующие основные условия: 1) содержать аппарат в исправном состоянии и чистоте; 2) проверять качество клея до макания; 3) строго соблюдать технологический режим; 4) не допускать простоев из-за несвоевременной загрузки в аппарат форм. При невыполнении аппаратчиком перечисленных выше усло¬ вий увеличивается количество брака, в результате чего уменьшает¬ ся выпуск Изделий. Всякие неполадки, возникающие в процессе работы, неизбежно отражаются на производительности мака- тельного аппарата и, следовательно, на коэффициенте его ис¬ пользования, т. е. отношении количества аппараточасов факти¬ ческой работы к планируемому количеству аппарато-часов. По практическим данным, средний коэффициент использо¬ вания макательных аппаратов при принятом в настоящее время режиме работы составляет не менее 95—96%. Коэффициент использования аппаратов не является неизменной величиной; он зависит от работы аппарата: чем меньше будет неполадок при работе на аппарате, тем коэффициент использования его будет выше. Суточную производительность макательного аппарата можно подсчитать по следующей формуле: П = ЦФК где П—производительность аппарата; Ц—число циклов макания; Ф—число форм в аппарате; К—коэффициент использования аппарата. Все работающие на производстве и, в первую очередь, ап¬ паратчики должны стремиться максимально увеличивать про¬ пускную способность макательных аппаратов. П^ти повышения производительности макательных аппаратов Для достижения технического прогресса необходима в первую очередь механизация и автоматизация производственных про¬ цессов. Решение вопроса о полной механизации и автоматизации основного процесса в производстве маканых изделий—процесса макания на аппарате системы «Ширм»—представляет большой производственный интерес, так как значительное количество вре¬ мени тратится непроизводительно на подготовку аппаратов к процессу макания (при каждом повторном макании). 110
Чтобы подготовить аппарат к маканию, нужно перед каждым маканием выполнить вручную следующие операции: отключить крестовину с макательными рамами от механизма вращения и перевести ее на положение макания; повернуть на 180° крестовину после макания и одновременно перевести ее в исходное положение для макания второй ма¬ кательной рамы; включить (после макания второй рамы) механизм вращения крестовины для просушки изделий; включить ручку трехходового крана для подъема и опускания ванны с клеем. Использование приборов автоматического управления и контроля позволит сократить время, затрачиваемое на подготовку аппарата к процессу макания, в результате чего производитель¬ ность аппаратов значительно увеличится. На заводе «Красный резинщик» разработана и практически осуществлена впервые в отечественной резиновой промышлен¬ ности схема автоматизации процесса макания, основанная на взаимодействии электро-гидро-пневматических приборов. При по¬ мощи предложенной схемы автоматизированы следующие участки процесса макания: 1) подготовка к процессу макания; 2) ма¬ кание; 3) просушка. Подготовка к процессу макания включает следующие опера¬ ции: установка рам в положение для макания; подготовка ванны для подъема; подготовка аппарата к началу и окончанию работы. Процесс макания состоит из следующих операций: подъем ванны с клеем, собственно макание, опускание ванны с клеем. Процесс просушки состоит из операций, связанных с враще¬ нием крестовины и макательных рам. На рис. 33 показана общая принципиальная схема автомати¬ ческого управления процессом макания на аппаратах системы «Ширм». Управление работой аппарата по автоматической схеме осу¬ ществляется следующим образом. После загрузки аппарата вклю¬ чают рычагом 1 механизм зацепления 2, находящийся на транс¬ миссионном валу 3\ одновременно этот же рычаг действует на пневматический золотник 4, открывающий доступ сжатого воздуха в реле давления 5, включающего источник питания 6, который работает от сети переменного тока и питает все цепи переменного и постоянного тока электрических приборов схемы автоматическо¬ го управления по заданной программе. Постоянный ток, появляясь в цепях электрических приборов схемы, воздействует на соответ¬ ствующие приборы, выполняющие программную работу аппарата. Для выполнения операции макания возбуждается соленоидный электромагнит 7 электропневматического золотника, открываю¬ щего доступ Сжатого воздуха в обратный клапан 8 (нормально закрытый); при срабатывании золотника открывается доступ мас¬ ла в цилиндр масляного подъема ванны. Требуемый уровень макания гарантируется при помощи датчика уровня 9. Датчик Ill
воздействует на контакт соленоидного магнита электропневмати¬ ческого золотника, прекращающего доступ сжатого воздуха в обратный клапан 10 (нормально открытый). При срабатывании электропневматического золотника доступ масла из маслопрово¬ да в цилиндр подъемника ванны прекращается; одновременно открывается выход в емкость для слива масла, вследствие чего ванна опускается в исходное положение. Рис. 33. Cxeaia автоматического управления процесса макания на аппаратах системы «Ширм»: I—рычаг; 2—механизм зацепления; 3—трансмиссионный вал; 4—пневматический золот¬ ник; 5—реле; 5—источник питания; 7—электромагнит электропневматического золотника; 5—обратный клапан (нормально закрытый); 9—датчик уровня; /0—-обратный клапан (нормально открытый); 11—датчик вращения; 12—многооперационный командаппарат; ),?—электропривод вращения трансмиссии; 14—силовой щит автоматического управле¬ ния; 15—электрическая сеть; 16—масляный насос; 17—емкость для слива масла; 18— фильтр в сети сжатого воздуха; 19—редуктор в сети сжатого воздуха; 20—макатель¬ ный аппарат: а—крестовина для макательных рам; б—ванна с клеем; 21—масляный подъемник. Приборы, предназначенные для автоматизации процесса, могут быть расположены в отдельном помещении или установ- лены|у каждого электропривода для трансмиссии, независимо от количества подключенных к ней макательных аппаратов. Уп¬ равление каждой группой аппаратов может осуществляться с общего пульта, также находящегося в помещении, изолирован¬ ном от макательных аппаратов. При автоматизации управле¬ ния процесса макания эффективность работы аппаратов, а так¬ же производительность труда аппаратчиков возрастает. Неполадки при работе на макательных аппаратах Ниже указаны неполадки, встречающиеся при работе на ма¬ кательных аппаратах системы «Ширм», и меры по их устранению. 112
. Балабкин. Неполадки при работе на макательных аппаратах, их причины и меры по устранению Неполадки Признаки неполадок Причины неполадок Меры по устранению и предупреждению неполадок Износ клапанов и гнезд в клапанной коробке плун¬ жерного масляного на¬ соса Износ пробки или гнезда и трехходовом кране аппа¬ рата Износ манжеты плунже¬ ра в подъемнике ванны Срезаются шпильки на чер¬ вячной передаче привода аппарата Износ держателей рам на крестовине или непарал* лельность вала кресто¬ вины по отношению к поверхности клея в ванне Деформация крышек ма¬ кательной ванны Нарушена плавность подъема плунжера, масляного аккумуля¬ тора и подъемников ванны Нарушена плавность подъема ванны Нарушена плавность подъема и опускания ванны; масло выте¬ кает из цилиндра подъ¬ емника ванны Невозможно включить крестовину аппарата на вращение Удлинилось или укоро¬ тилось изделие Неполностью закрыва¬ ются ванны, а иногда невозможен подъем ванны Несвоевременное проведение ремонта, недостаточная филь¬ трация или замена масла в системе Отсутствие своевременного ре¬ монта Отсутствие своевременной за¬ мены манжеты Крестовина во время просуш¬ ки изделий после макания включена (в зацепление с червячной передачей) в про¬ тивоположную сторону вра¬ щения Отсутствует своевременная за¬ мена изношенных держателей оси вала крестовин Ванны подымались рывком; размер крышек не соответ¬ ствует ширине ванны Протереть клапаны и гнезда кла¬ панной коробки или проточить их Прошлифовать пробку или гнез¬ до в корпусе трехходового крана или проточить гнездо корпуса крана с заменой из¬ ношенной пробки Заменить манжеты при первых признаках вытекания масла из цилиндра подъемника ванны Включать крестовину (в зацеп¬ ление с передачей) по ходу ее вращения при просушке изде¬ лий и своевременно заменять шпильки при проведении пла- ново-предупредительного ремон¬ та Своевременно проводить плано¬ во-предупредительный ремонт или замену макательных рам Обеспечивать плановый ход плун¬ жера при подъеме ванны и своевременно производить за¬ мену вышедшей из строя крыш¬ ки запасной
Применение кондиционированного воздуха при макании Как уже указывалось, чтобы создать в производстве маканых изделий оптимальные технологические условия, т. е. предотвра¬ тить появление брака изделий при макании в летний период, когда относительная влажность воздуха повышается, целесооб¬ разно применять кондиционированный воздух. Кондиционирование воздуха заключается в том, что в поме¬ щении поддерживается определенная температура и влажность воздуха независимо от влияния внешних (погода, время года) и внутренних (тепло-газо-влаговыделений в помещениях) фак¬ торов. При этом на производстве создаются определенные кли¬ матические условия. В современной практике для получения кондиционирован¬ ного воздуха применяют центральные и местные системы кон¬ диционирования. В производственных условиях используют главным образом центральные системы кондиционирования воз¬ духа. По принципу действия системы кондиционирования воздуха делятся следующим образом. Замкнутые или рециркуляционные системы. Свежий наруж¬ ный воздух в систему не добавляется. Постоянство заданной температуры и влажности в помещении поддерживается путем об¬ работки воздуха, забираемого из помещения, в кондиционере, после чего его вновь подают в помещение. Такие системы наи¬ более рационально применять для кондиционирования воздуха внутри герметичной аппаратуры, когда для протекания техноло¬ гического процесса требуется постоянный температурно-влажност¬ ный режим и особенно, когда к воздушной среде предъявляются требования высокой стерильности. Открытые, или прямоточные системы. В этих системах ис пользуют наружный воздух. Применение таких систем целесооб¬ разно для кондиционирования воздуха в производственных поме¬ щениях, где он загрязняется токсичными газами или пылью и где рециркуляция воздуха (т. е. его повторный возврат в помеще¬ ние) не допустима. Комбинированные системы. При комбинированных системах заданный температурно-влажностный режим в помещении поддер¬ живается путем смешения в определенных пропорциях наружного и рециркуляционного воздуха, а также путем дополнительной обработки их в кондиционере. Комбинированные системы применяют в производственных помещениях в тех случаях, когда при рециркуляции воздуха обеспечиваются санитарные нормы. В условиях производства маканых изделий для кондициони¬ рования воздуха наиболее пригодна прямоточная кондиционирую¬ щая установка (рис. 34), работающая в летнее и в зимнее время по следующей схеме. 114
Воздух, поступая в кондиционер через обычные жалюзийные решетки 1, проходит фильтры 2 и калориферы первого подогрева 3. Затем воздух попадает в камеру увлажнения 6 для охлаждения и осушения (летний режим) или увлажнения и подогрева (зимний режим). Из камеры увлажнения воздух попадает в калориферы второго подогрева 13, снабженные воздушным регулирующим смесительным шибером и вентилями, регулирующими подачу теплоносителя. Обработанный в кондиционере воздух подается вентилятором 14 по воздуховодам в помещение. Таким образом, в кондиционирующей установке основными стадиями обработки воздуха являются: 1) очистка воздуха; 2) подогрев или охлаждение; 3) осушение или увлажнение; 4) подогрев воздуха, обработанного в камере орошения; 5) подача обработанного в кондиционере воздуха в обслу¬ живаемое помещение. Очистка воздуха. Воздух, подаваемый для кондиционирова¬ ния, очищают для удаления содержащейся в нем пыли и других посторонних примесей. Для очистки воздуха устанавливаются масляные фильтры или фильтры какой-либо другой конст¬ рукции. В описанной выше кондиционирующей установке имеются масляные фильтры (рис. 35). Работа их заключается в следующем. Соприкасаясь с поверхностью фильтра, имеющей неправильную форму и покрытой тонким слоем вязкого масла, пылевые частицы задерживаются на ней и затем увлажняются слоем масла. Вследствие этого после оседания на поверхности фильтра пер¬ вых порций пыли эффективность фильтра не уменьшается. Наилучшим является фильтр, ячейка которого изображена на рис. 36. Фильтр представляет собой плоский ящик разме¬ ром 500x500 X 65 мм. Передняя и задняя стенка ящика вы¬ полнены из стальной проволоки в виде сетки с крупными отверстиями. Пространство между сетками заполнено кольцами из бе¬ лой жести (или из какого-либо другого материала) высотой 10—15 мм и наружным диаметром также 10—15 мм. Каждая ячейка фильтра вставляется в гнездо общей деревянной или ме¬ таллической рамы. Для повышения эффективности работы фильтра его ячейки нужно регулярно промывать от осевшей пыли и после каждой промывки покрывать минеральными маслами. Для этого каждую ячейку фильтра опускают вначале в слабый раствор соды, а затем в масло (обычно машинное). fe Подогрев наружного воздуха.Перед подачей в камеру ороше¬ ния (в зимний период) воздух подогревают при помощи воз¬ духонагревателей или калориферов (первого подогрева) раз¬ личной конструкции. 8* 115
Рис. 34. Схема прямоточной установки для кондиционирования воздуха: /—жалюзийная решетка для поступления наружного воздуха; 2—фильтр; 3—калориферы первого подогрева; 4—сдвоенный многостворчатый клапан калориферов; 5—входной каплеотделитель; б—камера увлажнения; 7—поддон камеры; 5—трубопровод для слива избытка воды из поддона; 9—фор¬ сунки для разбрызгивания воды в камере; /0—сетчатый фильтр для поступающей воды в теплообменник; //—выходной каплеотделитель; 12—сдво¬ енный многостворчатый клапан калориферов; 13—калориферы второго подогрева; 14—центробежный вентилятор; 15—трубопровод для холодной во¬ ды; 16—центробежный насос с электродвигателем для подачи воды на форсунки; 17— теплообменник для охлаждения воды, поступающей с поддо¬ на; 18—трубопровод для подачи воды к форсункам; 19~~трубопровод, подающий теплую воду на холодильную установку; 20—слив воды из теп¬ лообменника в канализацию.
Воздухонагреватели могут быть гладкие, ребристые, пла¬ стинчатые или какой-либо другой конструкции. Пластинчатые воздухонагреватели (рис. 37) имеют такие же габаритные размеры, как и другие воздухонагреватели, но они наибо¬ лее эффективны. В зависимости от требуемой сте¬ пени подогрева воздуха калориферы устанавливают (рис. 38) параллель- Рис. 35. Установка масляного ме- Рис. 36. Ячейка масляного металлического таллического фильтра. фильтра. но или последовательно по направлению движения воздуха. Ес¬ ли требуется больший подогрев воздуха, калориферы устанавли¬ вают последовательно. Рис. 37. Пластинчатый воздухонагреватель: 1—ребра или пластины; 2—пучки труб; г—крышка; 4—фланцевый патрубок. Охлаждение и осушка воздуха. Эти процессы осуществляют в водораспылительном устройстве, называемом камерой ув¬ лажнения воздуха. Под осушкой воздуха понимается обработка 117
его охлажденной водой, в результате чего влагосодержание воздуха уменьшается. При контактировании воздуха с распы¬ ляемой охлажденной водой он вначале насыщается влагой, затем при охлаждении воздуха влага выделяется. Известно, что при охлаждении воздуха до температуры ниже точки росы процесс неизбежно будет сопровождаться влаговыделением, т. е. осуше¬ нием. Рис. 38. Схема установки пластинчатых калориферов: а—параллельная; б—последовательная. Для более эффективного осушения воздуха применяется комбинированная обработка воздуха. Она заключается в перво¬ начальном охлаждении наружного воздуха до заданной темпе¬ ратуры (вместо нагрева); охлаждение происходит при прохож¬ дении воздуха через калориферы первого подогрева, куда по¬ дается вода при температуре, ниже температуры подаваемого в кондиционер наружного воздуха, и в дополнительном охлаж¬ дении этого воздуха в камере увлажнения. Осушенный таким путем воздух нагревается в калорифере второго подо¬ грева. в ■ В камере увлажнения, где охлаждают или осушают воздух, устанавливают форсунки для разбрызгивания воды (рис. 39). Они расположены в несколько рядов таким образом, что разбрыз¬ гиваемая вода поступает навстречу подаваемому воздуху. Кон¬ струкция форсунок может быть различной, но принцип их дей¬ ствия почти всегда основан на том, что вода перед выходом из отверстия форсунки получает вращательное движение. Под дей¬ ствием давления и возникающей при вращательном движении центробежной силы вода распыляется на мелкие капли. Коли¬ чество разбрызгиваемой воды зависит от требуемой степени увлажнения. В среднем расход воды колеблется от 0,4 до 2,5 кг 118
Рис. 39. Установка форсунок для распыления воды. Рис. 40. Каплеотделитель для улавливания во¬ дяной пыли.
на 1 кг увлажненного воздуха. При расчете количества расхо¬ дуемой воды следует иметь в виду, что обрабатываемый воздух должен находиться в контакте с водой не менее 0,3 сек. при скорости его движения в среднем 3,0 м/сек. Для предотвращения попадания капелек воды за пределы камеры, а также для выравнивания потока воздуха, при входе его в камеру установлен каплеотделитель 5 (см. рис. 34), а на выходе воздуха из камеры каплеотделитель И. Каплеотделитель (рис. 40) состоит из набора отдельных зиг¬ загообразных листов кровельной стали, между которыми остав¬ лены узкие вертикальные проходы для воздуха. Действие капле- отделителя основано на том, что механически взвешенные в воз¬ духе капельки воды, перемешиваясь вместе с воздухом и ударяясь при поворотах о стенки плоскостей каплеотделителя,осаждаются на них, стекая затем в поддон 7 (см. рис. 34). Распыляемая фор¬ сунками вода собирается в поддоне 7, расположенном в нижней части камеры увлажнения. Из поддона часть воды возвращается через фильтр 10 в теплообменник 17 (в межтрубное пространство), а избыток воды из поддона отводится через трубопровод 8 в кана¬ лизацию. Для непрерывной подачи воды из поддона в теплообменник и из теплообменника в камеру увлажнения, а также для подачи охлажденной воды (6—8°) из холодильной станции в теплообмен¬ ник (внутритрубное пространство) установлены центробежные насосы. Насос для подачи воды из теплообменника в камеру увлаж¬ нения установлен при кондиционере, а насос для подачи охлажден¬ ной воды—-на холодильной станции. Заданную температуру воды, распыляемую форсунками каме¬ ры увлажнения, получают путем регулирования подачи воды из поддона в теплообменник, а также путем регулирования подачи воды с холодильной станции. Подогрев воздуха осуществляется в калориферах второго подогрева. Подача обработанного воздуха из кондиционера в обслуживаемое помещение, его распределение и удаление осуществляется по принципу приточно-вытяжной венти¬ ляции. В результате обработки воздуха описанным способом при помощи кондиционера можно в летний период обеспечить такие условия, при которых влага не будет осаждаться на пленке из¬ делий. ЗАКАТКА ИЗДЕЛИЙ Назначение закатки—усилить основание изделия, в резуль¬ тате чего увеличивается прочность изделия и становится более удобным его применение. До закатки основание у маканых изделий бывает утоненным, так как уровень отдельных мака¬ ний не всегда совпадает между собой. Для подравнивания края пленки его закатывают в венчик. 120
Закатка сосок, пипеток медицинских и других мелких «зделий с несложной конфигурацией осуществляется на невра- щающихся формах при помощи машины конструкции П. Гулого и А. Гулого. Схема машины для закатки сосок изображена на на рис. 41. Машина состоит в основном из привода /, вертикальных зубчатых реек 2, кинематически связанных с закаточными роли- Рис. 41. Схема машины для закатки сосок конструкции П. Гулого и А. Гу¬ лого: /—привод; 2—зубчатые рейки; 3—ролики фетровые для закатки; 4—прорезиненная лента для подачи колодок. ками 3, сделанными из фетра. Эти ролики имеют полукруглые вырезы; при сближении роликов вырезы образуют окруж¬ ность, диаметр которой равен диаметру основания формы закатываемого изделия. Ролики обхватывают изделие и, переме¬ щаясь кверху от основания формы по рейке, поднимают и зака¬ тывают края изделия в венчик (кольцом). Ниже уровня расположения закаточных роликов движется про¬ резиненная лента 4, которая подает на закатку колодки с изде¬ лиями. Движение ленты рассчитано таким образом, что колодки подаются каждый раз на шаг, равный расстоянию между формами на колодке; при подъеме роликов по рейкам происходит закатка 121
венчика изделия, а при опускании роликов в исходное положение на закатку поступает следующее изделие. Машина такой конструк¬ ции, сочетая подачу на закатку изделий с работой собственно закаточного механизма, обеспечивает вполне удовлетворитель¬ ное качество закатки изделий. Производительность закаточной машины составляет 12 тыс. шт. молочных сосок за восем часов; при ,работе вручную одна работница закатывает 7 тыс. шт. этих сосок Рис. 42. Кинематическая схема машины для закатки перчаток: 1—горизонтальный вал; 2—червячная пара; 3—главный вертикальный вал; 4—цент¬ ральная шестерня с копиром 5; 6—8—копиры: 9,11—столы для закрепления формы; 10—шестерня-формз ; 12—шестерня-муфта; 13—форма с пленкой изделия; 14, 15— прижимы; 16, 17—подпружиненные штоки; 18, 19— фетровые диски; 20—пружина; 21— 24—рычаги; 25, 26—штоки; 27, 28—фиксаторы; 29—пазы; 30, 31—штоки-рейки; 32, 33—шестерни. Закатка напальчников и других подобных им изделий осу¬ ществляется вручную на колодках, предварительно закреплен¬ ных в держателе. При этом края изделий закатывают большим и указательным пальцами обеих рук одновременно. Венчики у перчаток закатывают на закаточной машине кон¬ струкции И. Зюбенко, И. Шамис и В. Марченко, кинематическая схема которой изображена на рис. 42. 122
Закатка изделий на этой машине осуществляется при враще¬ нии формы вокруг своей горизонтальной оси и вращении фетро¬ вого диска по оси, перпендикулярной вращению формы при од¬ новременном и постепенном его подъеме вверх по спирали на требуемую высоту. При соприкосновении такого вращающегося фетрового диска с поверхностью пленки на вращающейся форме края пленки закатываются в венчик. Согласно схеме, последовательность работы отдельных узлов и деталей машины заключается в следующем. От редуктора двигателя через вал 1 и червячную пару 2 полу¬ чает вращение главный вертикальный вал 3, несущий на себе центральную шестерню 4 с копиром (кулачком) 5, и копиры 6, 7 и 8. Шестерня 4 приводит во вращение левый стол 9, через шесте¬ ренную передачу и шестерню-форму 10, и правый стол И через систему шестерен и шестерню-муфту 12. Для обеспечения непрерывной работы машины предусмотре¬ но два стола и две формы. В то время, когда на одном столе производится закатка венчика, на другом столе снимают форму с закатанным изделием и устанавливают другую форму для за¬ катки. Столы 9 и 11 снабжены механизмами для зажима форм; каждый зажим состоит из двух прижимов 14 и 15, которые под действием витой пружины удерживают форму и освобождают ее в конце закатки венчика автоматически под действием копира 8 и штоков 16 и 17, воздействующих на рейки прижимов. Вращающиеся фетровые диски 18 и 19, служашие для закатки венчиков, смонтированы таким образом, что они могут двигаться в трех плоскостях. Под действием пружины 20 и рычагов 21 и 22 диски перемещаются вначале в горизонтальной плоскости, за¬ тем прижимаются к формам и, постепенно поднимаясь, под¬ катывают края пленки. По окончании закатки венчиков диски посредством копира 7 и рычагов 23 и 24 отходят в начальное положение. Поднятие дисков на требуемую высоту достигается при помощи копира 6 и штоков 25 и 26. Опускание дисков в нижнее начальное положе¬ ние после окончания закатки происходит под действием сил тя¬ жести несущей их конструкции. В момент остановки столы удерживаются в требуемом поло¬ жении фиксаторами 27 и 28, заходящими в пазы столов под дей¬ ствием пружин. Освобождение столов от фиксаторов производится копиром 6 через штоки-рейки 30 и 31 и шестерни 32 и 33. Закатка венчика изделий может быть выполнена хорошо только при внимательном отношении к работе закатчиц, протир¬ щиц, глицеринщиц, а также при соблюдении режима мака¬ ния. Особое внимание требуется при закатке венчика на пер¬ чатках вследствие сравнительно большого периметра их основа¬ ния и малой толщины пленки изделия. При неумелой и невни¬ мательной закатке на венчике получаются узелки и местные вздутия, и он отстает от формы. 123
Но иногда эти виды брака появляются и независимо от ин¬ дивидуальных качеств закатчиц или независимо от качества работы закаточной машины. Так, качество закатки ухудшается при недостатке глицерина на формах или в случае пересохшей после макания пленки. В этом случае закатываемую часть пленки нужно увлажнять бензином при помощи матерчатой или волосяной кисти. При этом качество закатки улучшается и гаран¬ тируется достаточно прочное приклеивание венчика к пленке. При избытке глицерина на формах пленка из-за недостаточного сцепления с поверхностью формы скользит по ней и закатка затруд¬ няется. Узелки, кривизна и другие дефекты могут появиться, если пленка недостаточно просохла до закатки изделий, а также если изделия намаканы на загрязненные формы. Особенно часто бывают загрязнены основания форм части¬ цами пленки, оставшимися после снятия сырого изделия, забрако¬ ванного вследствие удлиненного макания или отекания. Для устранения дефектов и неполадок, появляющихся при закатке венчиков, формы необходимо содержать в чистоте; особенно внимательно нужно следить за удалением частей плен¬ ки с основания формы. При неосторожном обращении с изделиями на операции за¬ катки неизбежны их механические повреждения, в результате чего также увеличивается брак. Нередко неполадки при закатке изделия наблюдаются из-за невнимательности аппаратчиков при макании, в результате чего на закатку поступают изделия удлиненные или укороченные. Такие изделия после закатки могут несоответствовать по высоте требованиям ГОСТ или ТУ. Для предотвращения этого на пленке при помощи шаблонов отмечают необходимый уровень закатки или делают постоянные метки на формах, после того как их встав¬ ляют в колодки. При закатке изделий необходимо следить также за тем, чтобы диаметр венчика соответствовал требованиям ГОСТ или ТУ. Размеры изделия после закатки венчиков и нормы выработки на операции закатки указаны в табл. 7. На стр. 125 указываются виды брака при закатке, их приз¬ наки и меры предупреждения. При обработке невулканизованного изделия закатка венчика является последней операцией. Поэтому на операции закатки должен быть осуществлен строгий контроль для того, чтобы де¬ фектные изделия можно было снять с форм до поступления их на вулканизацию. Такие изделия можно использовать повторно, в качестве добавки при приготовлении свежего клея, в то время как после вулканизации дефектные изделия являются окончательным бра¬ ком. Поэтому бракованные невулканизованные изделия нужно тщательно оберегать от загрязнения посторонними включениями, а также от подвулканизации. 124
Виды брака при закатке изделий, их причины и меры предупреждения Брак Характер брака Причины возникновения брака Меры предупреждения брака Неровная закатка вен¬ чика Негоризонтальное рас¬ положение венчика Неисправность закаточной ма¬ шины или невнимательная работа закатчиц; загрязне¬ ние форм, чрезмерное коли¬ чество глицерина на стен¬ ках формы Следить за исправностью закаточ¬ ной машины; не допускать не¬ брежной работы закатчиц; при¬ менять для макания чистые и умеренно промазанные глицери¬ ном формы; тщательно контроли¬ ровать изделия на стадии закат¬ ки. Некруглая форма вен¬ чика Деформированный вен¬ чик Недостаточная продолжитель¬ ность сушки изделия до за¬ катки Строго соблюдать режим заключи¬ тельной просушки изделий после маканий. Несоответствие диамет¬ ра венчика требова¬ ниям ГОСТ или ТУ Утолщенный или уто¬ ненный диаметр вен¬ чика по всему пери¬ метру или в отдель¬ ном его месте Неправильный уровень мака¬ ния; подтеки клея на плен¬ ке Непрерывно наблюдать за уровнем макания и скоростью опускания ванны с клеем при макании вто¬ рой по порядку рамьг, не допус¬ кая отклонений от режима. Несоответствие размера изделия требованиям ГОСТ или ТУ Удлиненное или укоро¬ ченное изделие; уто¬ ненное или утолщен¬ ное изделие Неправильный уровень мака- нения, несоответствие числа маканий числу, предусмат¬ риваемому режимом мака¬ ния; применение клея с не¬ соответствующей вязкостью. Строго соблюдать режим макания; применять клей требуемой вяз¬ кости, следить за уровнем клея в ванне и устанавливать формы по шаблону.
Таблица ^ Размеры изделий после закатки венчиков и нормы выработки на операции закатки Диаметр венчика Длина изделия, мм Норма закатки смену за Изделия ручная MM до закатки MM после закатки MM механизи¬ рованная тыс. шт. пар тыс. шт. Перчатки хирурги¬ ческие .... Перчатки промыш¬ 3,0—4,0 305—310 275-285 1,0 380 — ленные ... 4,0-6,0 300—350 290—300 0,9 350 Соски молочные . 2,5—3,0 95—105 69—70 12,0 7,0 Соски.пустышки . 2,0-2,5 55-60 34—37 — 9,0 Напальчники меди¬ цинские . . . 2,0—2,5 90—100 69—81 — 4,0 Игрушки (олененок) 1,5-3,0 170—175 135—140 — 4,0 Пипетки медицин¬ ские 1,5—2,0 60—65 40—50 10,5 — 8,5 Таким образом, на операции закатки венчиков нужно вы¬ полнять следующие требования. 1. Подавать на закатку умеренно просохшие изделия, у ко¬ торых при макании соблюдался требуемый уровень макания, а также другие условия технологического режима. 2. При механизированной закатке своевременно устранять неполадки в закаточной машине, а при работе вручную—соблю¬ дать осторожность и не допускать плохой закатки венчика. 3. Тщательно протирать формы, а также равномерно покры¬ вать их глицерином. 4. В процессе закатки тщательно просматривать изделия и не допускать дефектные изделия на вулканизацию. Формы с закатанными изделиями (кроме игрушек) помещают в колодки, которые комплектуют в вулканизационные рамы. Для просушки изделий рамы помещают на стеллажи. Просушку осу¬ ществляют при комнатной температуре в течение 4—8 час., после чего изделия поступают на вулканизацию. РАСКРАСКА ИГРУШЕК Игрушки после закатки поступают на раскраску, которая в большинстве случаев производится в две стадии. На первой ста¬ дии игрушку при помощи ручного краскораспылителя покрывают основным тоном, затем раскрашивают отдельные места (рис. 43). Эта операция осуществляется в специальных вытяжных шка¬ фах. На второй стадии отдельные детали игрушки разрисовывают вручную акварельными кистями. ; Для окраски применяют цветные клеи из смесей, изго¬ товленных на основе натурального каучука. Концентрация 126
клея для окраски игрушек в отдельные тона составляет 1 : 18,. 1 : 20; концентрация клея для разрисовки отдельных элементов 1:5; 1:6. Смеси, применяемые при изготовлении клеев для окраски, игрушек, имеют примерно следующий состав (в % вес): Коричневый цвет HK (пластичность 0,50—0,55) 73,69 Сера 0,96 Тиурам 0,74 Стеарат цинка 2,21 Литопон 14,74 Редоксайд 7,37 Сажа газовая 0,29 100,00 Красный цвет HK (пластичность 0,50—0,55) 68,83 Сера 0,89 T иурам 0,69 Стеарат цинка 2,06 Литопон 20,65 Лак красный ЖБ 6,88 100,00 ■ ^Рис. 43. Краскораспылитель. Зеленый цвет HK (пластичность 0,50—0,55) 73,91 Литопон 14,78 Сера 0,96 Пигмент зеленый 7,39 Тиурам 0,74 Стеарат цинка 2,22 100,00 Применяемые в смесях для игрушек красители должны быть, яркими, безвредными для организма ребенка, водонерастворимы¬ ми, стойкими и не изменяющими цвета при вулканизации в среде горячего воздуха или насыщенного пара. После окраски игрушки просушивают при комнатной температуре в течение 8—10 час. Для этого колодки с игрушками комплектуют в вулканиза¬ ционные рамы, которые переносят на специальные стеллажи. Затем изделия поступают на вулканизацию. ВУЛКАНИЗАЦИЯ Для сохранения формы намаканных изделий и придания им упругости, эластичности и других требуемых эксплуатационных свойств изделия нужно подвергать вулканизации. 127
Существуют способы горячей и холодной' вулканизации. При горячей вулканизации изделия нагревают при температуре от 115 до 145°. В процессе нагревания структура молекул каучука изменяется. Это объясняется следующим. Сера, содержащаяся в смеси, переходит при нагревании в активное состояние и всту- цает с каучуком в химическое взаимодействие. При холодной вулканизации (происходящей при комнатной температуре) тонкостенные изделия (преимущественно маканые) обрабатывают парами хлористой серы или ее растворами в бензине или сероуглероде. Эксплуатационные свойства изделий, вулканизуемых холодным способом, хуже, чем из¬ делий, вулканизуемых горячим способом; поэтому гарантий¬ ный срок их хранения не превышает 6—8 мес. Холодная вулка¬ низация маканых изделий в настоящее время не применяется и заменена горячей вулканизацией, так как пары хлористой серы и ее растворы вредны. Горячая вулканизация менее вредна для обслуживающего персонала. Кроме того, при этом не требуется применять легко воспламеняющийся растворитель и можно вулка¬ низовать изделия, изготовленные из наполненных смесей, что при холодном способе вулканизации не представляется воз¬ можным. * Ранее горячая вулканизация маканых изделий заключалась в обработке их расплавленной серой. Однако после вулканизации требовалось очищать приставшую к изделиям серу, кроме того, трудно было регулировать процесс вулканизации. После появления специальных ультраускорителей оказа¬ лось возможным применять горячую вулканизацию в производ¬ стве маканых изделий путем нагрева их паром, горячим воздухом или горячей водой при сравнительно низкой температуре (105—120°); при этом деформации или других дефектов изделия не наблюдается. Лучше всего вулканизацию проводить в горячем воздухе; при вулканизации острым паром или горячей водой изделия получаются с хорошими физико-механическими свойствами, но вследствие воздействия пара или воды они приобретают мато¬ вую поверхность, ухудшающую их товарный вид. Горячую вулканизацию маканых изделий в среде острого (насыщенного) пара или горячего воздуха осуществляют в вулка¬ низационных котлах. Для вулканизации маканых изделий острым паром применяют обычные вулканизационные горизонтальные котлы с паровой рубашкой (рис. 44). Маканые изделия вулканизуют также в среде горячего воз¬ духа в котлах с паровой рубашкой или в котлах (рис. 45) с обогревательными элементами и вмонтированным в днище вентилятором. Вулканизационный котел (см. рис. 45), снаб¬ женный обогревательными элементами, имеет следующие основные части: корпус /, опирающийся на подставку 2, 123
днище 3, крышка 4 и вентилятор 5. Корпус котла изготавлив сварным, из листовой стали соответствующей толщины. Он пред¬ ставляет собой открытый с одной стороны цилиндр со сферическим днищем. Внутри котла между стенкой и кожухом вмонтированы обогревательные элементы 6, сделанные из гладких стальных труб и расположенные по внутренней поверхности стенок котла. В обогревательные элементы пар поступает из общего парорас¬ пределительного коллектора. Из обогревательных элементов пар выходит через патрубок 7, соединенный с конденсационным горш¬ ком 8. Рис. 44. Горизонтальный котел для вулканизации изде¬ лий острым паром: /—корпус котла; 2—паровая рубашка; 3—днище; 4—крышка; 5—-распределяющая тр\ба; труба для ввода пара в рубашку; 7—отверстие для выхода конденсата и пара из котла; 8—отвер¬ стие для выхода конденсата и пара из рубашки; 9—вагонетка для вулканизуемых изделий; 10—рельсовый путь. Кожух 9 в прилегающей к вентилятору части имеет вырез, через который в пространство между кожухом и стенками котла подается вентилятором воздух. Проходя через межтрубное про¬ странство в котел, воздух нагревается. Из котла воздух вновь подается вентилятором в межтрубное пространство. Благодаря такой рециркуляции воздуха изделия нагреваются равномерно по всему объему котла. Только при этом условии может быть достигнута однородность вулканизации и выпуск изделий хоро¬ шего качества. При помощи сжатого воздух;;, поступающего в котел из ком¬ прессорной установки, обеспечивается требуемое для вулкани¬ зации изделий давление. По окончании вулканизации воздух 9 П. И. Галабкин. 129
удаляется из котла через патрубок 10 в атмосферу. Вентилятор» служащий для перемешивания горячего воздуха во время вулка¬ низации, приводится в действие от электродвигателя И через клиновидную передачу. Рис. 45. Горизонтальный вулканизационный котел для вулканизации изде¬ лий в среде горячего воздуха: 1—корпус котла; 2—подставка; 3—днище; 4—крышка; 5—вентилятор; 6—обогреватель¬ ные элементы; 7—патрубки для BBGAw и выхода пара; 8—конденсационный горшок; д—внутренний кожух; 10—патрубок для выхода воздуха из сети; //—электродвига¬ тель; /2—шкив; 13—термограф; 14—манометр; /5—тележка для изделий. Котел открывают и закрывают при помощи байонетного, (штыкового) затвора. Затвор состоит из укрепленного на крышке котла кольца, имеющего на внешней окружности зубья, которые входят в зацепление с такими же зубьями, расположенными на кольце корпуса котла. При повороте крышки по окружности на угол, соответствующий шагу зуба, зубья крышки входят в соот¬ ветствующие впадины кольца корпуса и прочно удерживают крышку в этом положении. Требуемая герметичность котла дости¬ гается при помощи резиновой прокладки. Внутри вулканизацион¬ ного котла и снаружи, по полу цеха, укладывают рельсовый путь, по которому загружают и выгружают тележки с изделиями. Для вулканизации маканых изделий из клеев в среде горя¬ чего воздуха эти котлы являются наиболее пригодными. В зарубежной практике, и в частности в Чехословакии, Гер¬ мании и других странах, вместо вулканизационных котлов приме¬ няют вулканизационные аппараты (рис. 46). По конструкции они представляют собой макательные аппараты системы «Ширм», но только вместо ванн в них устанавливают элементы, обогре¬ ваемые паром. Изделия в этих аппаратах вулканизуют в среде горячего воздуха без давления. 130
Маканые изделия можно вулканизовать в вулканизационных камерах непрерывного действия в среде циркулирующего горя¬ чего воздуха без давления, а также в аппаратах других систем. Режим вулканизации Для каждого вида изделия имеется определенный режим вулканизации (продолжительность, давление, температура). Ско¬ рость повышения температуры в процессе вулканизации опре¬ деляется составом резиновой смеси, из которой приготовля¬ ется клей, толщиной стенки изделия, а также эксплуата¬ ционными требованиями к из¬ делиям. Если пленка изделий дол¬ жна обладать высокой степенью эластичности, производят ком¬ бинированную вулканизацию, которая заключается в следу¬ ющем. Вначале изделие вулка¬ низуют горячим воздухом, а затем острым паром. При та¬ ком способе вулканизации из¬ делия не только приобретают большую эластичность, что облегчает съем их с мака¬ тельных форм, но и сохраняют глянцевую поверхность. В табл. 8 приведены режимы вулканизации маканых изделий горячим способом. Рис. 46. Аппарат для вулканизации изделий в среде горячего воздуха без давления. Таблица 8 Режим вулканизации маканых изделий Темпера- Пуск воздуха Вулканизация Общая про¬ Изделия тура в кот¬ ле до вул¬ канизации продолжи¬ тельность мин. давление ати продолжи¬ тельность мин. темпера - тура, 0C должитель¬ ность вул¬ канизации мин. Перчатки хирурги¬ 100—110 ческие .... 2—5 2—2,5 16-21 125—132 18—26 Перчатки промыш¬ ленные, арт. 374 100-110 2—5 2 41—48 122-128 43—50 Соски молочные . 100—110 2—5 2 15—18 110—115 17—20 Соски пустышки . 100—110 2-5 2 18-20 110—115 20—22 Пипетки медицин¬ ские .... 100—110 2—5 2 41—48 122—128 43—50 Баллончики для авторучек . . . 100—110 2—5 2 41—48 122—128 43—50 Игрушки . . ' . 50-90 5—10 2—2,5 50—60 122—128 55—70 Колпачки «КР» . 110—120 2-5 2 16—21 125—132 18—26 9* 131
Контроль и регулирование процесса вулканизации Для контроля и регулирования процесса вулканизации на котлах установлена специальная автоматическая аппаратура. На рис. 47 приведена схема автоматического контроля и регулирования работы вулканизационного котла для изделий, вулканизуемых в среде горячего воздуха. При вулканизации в котел подают сжатый воздух до достиже¬ ния в котле заданного давления, которое поддерживают в тече¬ ние всего процесса. Затем сжатый воздух нагревают до заданной температуры. Рис. 47. Схема автоматического контроля регулирования вулканизационного кот¬ ла для вулканизации изделий в среде горячего воздуха: /—пусковая электрическая кнопка; 2—командный прибор КЭЛ-З; 3—мембранный клапан Н. О. 4Ь9^электропневматические реле; 5—регулятор давления 04-МГ-4Ю; 6, 8—мембранные клапаны Н. 3; 7—регулятор температуры 04-ТГ-410; /0—магнитныЛ пускатель; //—электродвигатель вен¬ тилятора; 12—звуковое сигнальног устройство; 13—пружинные манометры; 14—предохранитель¬ ны! клшди, 15—ргд/ктор с фильтром; /J-вентилятор. Автоматическое регулирование и контроль процесса вулка¬ низации осуществляется следующим образом. После загрузки изделий крышку котла плотно закрывают и нажимают пусковую электрическую кнопку /; при этом начинает работать командный элгктропневматический прибор 2, управляю¬ щий процессом при помэщи мембранных клапанов, и все операции начинают осуществляться в указанной ниже последовательности. Командный электроприбор воздействует на реле 4, которое подзодит командный воздух к регулятору давления 5. Регулятор, воздействуя на мембранный клапан 6, открывает доступ сжатого воздуха в котел, таким образом, поддерживается требуемое давле¬ ние в котле. Регулятор температуры 7, работая независимо от командного прибора, непрерывно поддерживает в котле необ¬ 132
ходимую температуру, воздействуя на мембранный клапан 8, который установлен на входе пара в сбогреваемые элементы. В начале цикла командный прибор, одновременно с псдгчей импульса на реле 9, включает магнитный пускатель электро¬ двигателя вентилятора. По окончании цикла командный прибор, воздействуя на реле 4 я 9, прекращает поступление воздуха к мембранным клапанам 3 и 6 и к регулятору давления 5; при этсм клапан 6 закрывается, а клапан 3 открывается и давление в котле снижается. Одновременно командный прибор выключает через магнит¬ ный пускатель 10 электродвигатель И вентилятора и включает звуковой сигнал, извещающий сб окончании цикла вулканиза¬ ции. После этого рабочий выключает звуковой сигнал и начинает открывать котел. Производительность вулканизационных котлов Производительность котла зависит от того, насколько полно используется полезный его объем. Наибольшая производительность котла достигается при пол¬ ной укомплектовке вулканизационных рам формами, минималь¬ ной затрате времени на загрузку и выгрузку котлов, при выборе оптимального режима вулканизации и правильном его ведении, исправной работе котла, при наличии приборов, автоматически регистрирующих режим вулканизации, а также при бесперебой¬ ной подаче в котел пара и сжатого воздуха. В табл. 9 приводится производительность вулканизационных котлов. Таблица 9 Производительность вулканизационных котлов Габариты котлов, мм Количество циклов за 8 часов Производитель ность котла за 8 часов Изделия диаметр длина Разовая загрузка Перчатки хирургические, пары 1 476 4 000 140 11 1540 Перчатки промышленные, пары 1 476 4 000 120 8 960 Соски молочные, шт. . . 1 500 4 000 7540 16 120 640 Соски пустышки, шт. . . 1 950 4 135 10440 16 167 040 Напальчники медицин¬ ские, шт 1 950 4 135 4795 9 43 155 Пипетки медицинские, шт. 1 950 4 135 10440 9 93 960 Игрушки, шт 1 500 4 000 900 7 6 300 133
Контроль качества изделий на стадии их вулканизации Качество изделий зависит от того, насколько соблюдается ре¬ жим вулканизации. При нарушении хотя бы одного из его усло¬ вий нарушается общий установленный режим вулканизации, что сказызается при дальнейшей обработке изделий (в частности, при их съеме), а также влияет на качество готовых изделий. При строгом соблюдении режима вулканизации гарантируется высокое качество изделий, и в частности их физико-механические показатели (особенно после старения изделия). Брак изделий в процессе вулканизации появляется не только в результате нарушения режима вулканизации, но и при недоста¬ точной просушке изделий после макания, а также после закатки венчиков. Если изделие просушено недостаточно, бензин, остав¬ шийся в пленке, испаряется в процессе вулканизации, при этом на изделиях появляются газовые пузырьки. Основные виды брака, наблюдающиеся при вулканизации ма¬ каных изделий, и меры его предупреждения указаны ниже (стр. 135). Дпя того чтобы режим вулканизации соответствовал требуемо¬ му, необхэдимэ тщательно следить за показаниями приборов, регистрирующих давление и температуру, а при увеличении или понижении температуры принимать меры к устранению неисправности регулирующих приборов. Правила и меры безопасности при работе на вулканизационном оборудовании Для безопасности работы на вулканизационных котлах необ- хэдчмэ со5л:одать следующие основные правила их эксплуата¬ ции: 1) тележку с изделиями устанавливать в котле так, чтобы не было затруднений при закрывании крышки; 2) закрывать крышку при помощи рычага шестеренчатого устройства таким образом, чтобы ее зубья вошли в полное за¬ цепление с зубьями на кольце котла; при этом нужно проверить, надежно ли закрыт предохранитель; 3) перед началом работы на котле проверять исправность предохранительного клапана и манометра, стрелка которого должна быть на нуле; 4) не оставлять котлы во время работы под давлением без присмотра. 5) не открывать крышку котла до тех пор, пока стрелка ма¬ нометра не будет на нуле и пока не будет проверено рабочее по¬ ложение контрольного клапана; 6) во время работы котла следить за исправностью вентиля¬ тора и приборов, регулирующих давление и температуру; 7) не стоять против крышки котла. 134
Виды брака при вулканизации маканых изделий, их причины й меры устранения Брак Признаки недоброкачествен¬ ности изделия. Причины брака Меры предупреждения брака Сбитые изделия Повреждение поверхнос¬ ти изделия Небрежная загрузка в котел Внимательно и бережно отно¬ ситься к изделиям при за¬ грузке в котел и выгрузке из котла Подтеки Темные места на по¬ верхности изделия Попадание загрязненного конденса¬ та на поверхность изделия Периодически чистить котел от ржавчины и нагара Недовулканизация Деформированная или неправильная форма изделия Нарушен режим вулканизации Строго соблюдать режим вул¬ канизации и поддерживать в исправном состоянии термо¬ регулирующие приборы Перевулканизация Изделия, снятые с форм, растягиваются с боль¬ шим усилием или рвутся Повышена температура вулканиза¬ ции вследствие неисправности ре¬ гулирующей аппаратуры, нарушен режим вулканизации Контролировать терморегули¬ рующие приборы; строго соблюдать режим вулкани¬ зации Пузыри Большое количество мел¬ ких пузырей на изде¬ лиях Подача на вулканизацию иепросу- шенных изделий, внезапное пре¬ кращение подачи воздуха или па¬ дение давления при вулканиза¬ ции, неисправность регулятора давления воздуху Систематически проверять ре¬ гулятор давления воздуха; подавать на вулканизацию только достаточно просу¬ шенные изделия.
СЪЕМ ИЗДЕЛИЙ Вулканизованные изделия снимают с форм после предвари¬ тельного их охлаждения до 30—40°. В зависимости от конфи¬ гурации форм, а также от специфических свойств изделий съем их осуществляют вручную, сжатым воздухом или при помощи гидрав¬ лических и механических устройств. Перчатки, соски пустышки, пипетки медицинские, детские надувные шары и некоторые другие изделия снимают с форм вручную. Перчатки и детские надувные шары опудривают перед съемом тальком или крахмалом (кукурузным, рисовым и др.). В противном случае пленка слипнется и в ней могут появить¬ ся мелкие отверстия. Детские игрушки снимают при помощи сжатого воздуха. Попадая между формой и изделием, сжатый, воздух раздувает пленку, облегчая таким образом съем ее с форм. Съем молочных сосок механизирован, он осуществляется при помощи гидравлического съемника конструкции П. Ми- хайлюка или механического съемника конструкции С. Носова. Гидравлический съемник конструкции П. Михайлюка (рис. 48) состоит из стола 1, на котором смонтирован привод 2 с двумя тяговыми роликами 3, подающими изделие на съем. На столе Имеются направляющие 4, изготовленные из угловой стали, форсунки 5 для подачи к изделиям холодной воды, форсунки 6 для обдувки форм после съема с них изделий сжатым воздухом. Кроме того, имеется вторая пара тяговых роликов 7 для усиления движения колодок по направляющим. Вода, остающаяся на колодках и формах после съема изделий, испаряется в сушиль¬ ной камере 8, обогреваемой циркулирующим горячим воздухом. Подача к форсункам воды под давлением 20—25 атм осущест¬ вляется при помощи насосной установки. Сущность работы гидравлического съемника для сосок заключа¬ ется в следующем. Колодки с изделиями при помощи первой пары тяговых роликов подаются по направляющей в зону поступления воды. Вода, поступающая из форсунок тонкой сильной струей, увле¬ кает за собой пленку изделия и освобождает форму. Снятые с форм изделия подаются в бункер; по мере заполнения бункера изделия периодически выгружаются из него и передаются на последующие операции, выполняемые вне съемника. Формы обдувают сжатым воздухом, после чего они поступают в сушильную камеру, где просушиваются в среде воздуха, нагретого калори¬ фером до 65—70°. Затем формы промазывают глицерином при помощи вращающихся волосяных щеток, описанных выше, и нап¬ равляют на комплектовку в макательные рамы. Производительность гидравлического съемника за восьми¬ часовую рабочую смену составляет 85—90 тыс. шт. сосок. Бесперебойность работы съемника зависит от того, насколько" соблюдается режим вулканизации; при недовулканизапии из- 136
Рис. 48. Съемник гидравлический для сосок молочных конструкции П. Михайлюка: /—стол; 2—привод; 3, 7—тяговые ролики; направляющая для колодок; 5—форсунки для подачи воды; S-форсунки для обдувки форм сжа¬ тым воздухом; S-сущилиая камера; S-лоток для прдачи изделий в контейнер; 10—контейнер для изделий; //—электродвигатель,
делий производительность съемника значительно снижается, так как большое количество изделий не снимается с форм или снимает ся вывернутыми на изнанку и поэтому требуется дополнительная затрата времени на их расправление. Съемник конструкции П. Михайлюка имеет следующие не¬ достатки. Изделия не всегда полностью выворачиваются на ли¬ цевую сторону; кроме того, при съеме изделий деревянные колод¬ ки набухают в воде, вследствие чего в процессе вулканизации Рис. 49. Съемник для сосок молочных конструкции Носова: стол; 2—привод; 3—механизм для закатки изделий; 4—механизм для съема изделий; 5—ме¬ ханизм для раскатки изделий; 6—ленточный транспортер для подачи колодок с изделиями на съем. происходит их сушка и коробление, препятствующие нормаль¬ ному передвижению колодок в направляющих съемника, а также при закатке изделий. Съемник для молочных сосок конструкции Н. Носова (рис. 49) состоит из стола 1, привода 2, механизма для закатки 3, механиз¬ ма для съема 4, механизма для раскатки 5 и ленточного транспор¬ тера 6 для подачи колодок с изделиями на съем. Принцип работы съемника этой конструкции состоит в следую¬ щем. Колодки с изделиями на формах при помощи толкающего механизма получают поступательное движение на шаг, равный расстоянию между формами на колодке. При первом движении колодки изделие закатывается, при втором—снимается, а при третьем—раскатывается и подается в сборник. Все указанные 138
операции выполняются последовательно отдельными механиз¬ мами съемника, в результате чего изделия снимаются почти не¬ прерывно. Преимущество съемника этой конструкции, по сравнению с гидравлическим съемником конструкции П. Михайлюка, заклю¬ чается в следующем. При его использовании не требуется применять воду, а следовательно, не нужно просушивать колодки и формы после съема изделий. Поэтому колодки с макательными формами не деформируются и срок их службы значительно удлиняется. К недостаткам этого съемника надо отнести периодичность подачи изделий на съем, поэтому при переходе на непрерывный способ изготовления сосок применение его исключается. Кроме того, при съеме часто наблюдаются механические повреждения изделий. При работе съемника в потоке с последующей протир¬ кой и промазкой их глицерином требуется дополнительное устрой¬ ство для транспортирования форм. Напальчники (медицинские и технические) снимают с форм на ленточном транспортере, оборудованном щеточным устрой¬ ством (рис. 50). Установка состоит из станины 1 и стола 2, на котором укреплен привод 3, прорезиненной ленты 4 (для подачи форм с изделиями), двух вращающихся навстречу друг другу щеток 5 для съема изделий, снабженных пудр ильным устрой¬ ством 6, двух вращающихся навстречу друг другу щеток 7 для чистки форм от талька, двух таких же щеток 8 для окончательной очистки форм и системы щеток 9 для промазывания форм глицери¬ ном. Щетки изготовляют из мягкого конского волоса. Изделия снимаются (в виде кольца) двумя вращающимися навстречу друг другу волосяными щетками, при этом они одновременно опудриваются. Снятые изделия сбрасываются в сборник, откуда подаются в специальное сито, где они расправляются при по¬ мощи струи сжатого воздуха или вручную. Существуют следующие нормы съема изделий с форм за восемь часов. При механи- I ipil Pjr 1IXJWin ^upvVUllUUj Изделия съеме съеме Перчатки хирургические, пары .... 1150 — Перчатки промышленные, пары . . . 600 — Соски молочные, шт 7000 9334 Соски пустышки, шт 6700 — Напальчники медицинские, шт. . . . 6000 8000 Пипетки медицинские, шт 8500 — Игрушки, шт — 5500 Виды брака изделий при съеме При съеме изделий так же, как и при выполнении описанных выше операций, требуется внимание работающих, главным обра¬ зом съемщиц, так как при неосторожной их работе, особенно во время съема хирургических перчаток, медицинских напальчников 139
Рис. 50. Устройство для съема медицинских и технических напальчников: /—станина; 2—стол; 3—привод; 4—транспортерная лента; 5—щетки для съема изделий; 6—пудрильное устройство; 7—щетки для очистки форм от талька; S-щетки для окончательной очистки форм; 9—щетки для промазывания форм глицерином; 10—бачок с глицерином; //—форсунки для обдувки форм; /$—приводная станция; 13—натяжная станция; 14—лоток для приемки изделий; /5—коатейнер для сня¬ тых изделий; 16—электродвигателе; <
и других подобных им изделий неизбежно появляется брак по нерасправленным складкам и мелким дырочкам на изделиях. Для предупреждения появления брака на операции съема прежде всего надо следить за тем, чтобы съемщицы тщательно опудривали изделия (во избежание их слипания). Особенно важно тщательно протереть формы после съема изделий (для удаления загрязнений и опудривающего материала) и умеренно -смазать их глицерином. Недостаточно хорошая подготовка форм является основной лричинэй, затрудняющей съем и вызывающей повышенный брак «дырочки» на хирургических перчатках и напальчниках, а также <5рак «посторонние включения». нейтрализация, промывка и просушка изделий; Эти операции осуществляют для удаления с изделий случай¬ ных посторонних включений или загрязнений, а также для обес¬ печения максимальной гигиеничности изделий. Сущность опера¬ ций заключается в том, что изделия кипятят в слабом водном растворе кальцинированной соды с последующей промывкой их водой и просушкой. Особенно важное значение имела нейтрализация изделий при применении вулканизации холодным способом. Как известно, при холодной вулканизации, в результате воздействия на хло¬ ристую серу влаги, содержащейся в воздухе, на изделиях обра¬ зуется соляная кислота, в присутствии которой ускоряется ста¬ рение изделий; после непродолжительного времени (6—8 мес.) на наружной поверхности изделий (например, сосок пустышек) появляются трещины, и физико-механические ^показатели из¬ делий ухудшаются.. Для нейтрализации сосок их кипятят в 5%-ном растворе каль¬ цинированной соды в течение 1 часа в ванне из оцинкованного железа. Затем изделия выгружают на лотки с сетчатым днищем для стекания раствора соды, после чего их передают на промывку водой. Изделия промывают проточной водой (при 20—22°) в течение 20—30 мин. в ванне из оцинкованного железа (при постоянном перемешивании) или в барабанах (рис. 51), изготовленных из сетки (сделанной из оцинкованной стальной проволоки) раз¬ мером 0,8x1,25 м; барабаны вращаются со скоростью 30—40 об/мин. в металлической емкости с проточной водой. На 1000 шт. сосок молочных расходуется 15—20 л воды, на 1000 шт. сосок пустышек—8—10 л. Промытые изделия передают на лотки с сетчатым днищем. После того как вода стечет, изделия поступают на просушку. Производительность барабанов при промывке сосок молоч¬ ных составляет 12 тыс. шт/час; при промывке сосок пустышек 25 тыс. шт/час. 141
Просушку изделий, так же как и промывку, осуществляют в сетчатых барабанах (рис. 52), помещенных в кожухи размером 0,8x1,25 м, которые изготовлены из листовой стали. В нижней I Рис. 51. Барабан для промывки сосок.- /—барабан из сетки; 2—кожух; 5—каркас, электродвигатель; 5—ременная передача; 6—чер¬ вячная передача. Рис. 52. Барабан для просушки сосок: /—барабан из сетки; 2—червячная передача; 5—ременная передача; 4—электродвигатель; 5—обо¬ грев; 5— сетка; 7—кожух. части кожуха расположены обогреваемые паром элементы; кроме того, дополнительно в кожух подается вентилятором через кало¬ рифер горячий воздух. Температура сушки 45—60°. 142
Просушка изделий в таких сушильных барабанах осуществ¬ ляется быстрее, чем в барабане без кожуха или в полочных шка¬ фах. Кроме того, при таком способе просушки оздоровляются условия труда работающих. Производительность сушильного барабана за восемь часов составляет: для молочных сосок 50 тыс. шт., для сосок пусты¬ шек—75 тыс. шт. По окончании просушки изделия выгружают из сушильных барабанов и передают на браковку. браковка, маркировка и УПАКОВКА ИЗДЕЛИЙ; Все готовые изделия, в том числе маканые, должны отвечать определенным требованиям. Эти требования регламентируются Государственными общесоюзными стандартами (ГОСТ) или ве¬ домственными техническими -условиями (ТУ). Государственные общесоюзные стандарты утверждаются Ко¬ митетом стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР; эти стандарты являются неукоснитель¬ ным законом, как для поставщиков, так и для потреби¬ телей различной промышленной продукции. Ведомственные технические условия (ТУ) утверждаются сов¬ нархозом по месту нахождения завода-изготовителя и совнархо¬ зом потребителя продукции. ТУ являются также законом для поставщиков и потребителей. Технические условия на готовую продукцию могут быть постоянными, т. е. действовать до тех пор, пока их не отменят; временными—с ограниченным сроком действия, а также состав¬ ленными для выпуска изделий в ограниченном количестве. В ГОСТ и ТУ должны быть изложены основные технические требования, которые выражают необходимые качественные по¬ казатели продукции, определяемые по лабораторным и эксплуа¬ тационным данным, а также условия, предохраняющие продук¬ цию от повреждений во время транспортирования и преждевре¬ менной порчи при хранении и эксплуатации. ГОСТ и ведомственные ТУ имеют следующие разделы: 1. Определение (описание изделия и способ его изготовления) и назначение. 2. Технические требования. 3. Правила приемки. 4. Методы испытаний. 5. Упаковка, маркировка и транспортировка. 6. Условия хранения. 7. Гарантийные сроки хранения и эксплуатации. В приложении приводятся (в качестве примера) ТУ на напальч¬ ники и промышленные перчатки арт. 374. Браковка изделий необходима для того, чтобы предотвратить попадание в полноценную продукцию изделий, не отвечающих 143
требованиям, указанным в ГОСТ или ТУ; такие изделия счита¬ ются окончательным браком. Браковка заключается во внешнем осмотре изделий в обычном их состоянии (соски, игрушки, пипет¬ ки) или при наполнении изделий воздухом до определенного объема (перчатки, детские надувные шары); некоторые изделия, например медицинские на¬ пальчники, для осмотра растягивают на соответству¬ ющих формах на 25—30% по сравнению с их первона¬ чальным размером. Браковка изделий произ¬ водится бракерами ОТК; на каждый вид изделий они должны иметь выписку из технических требований, в соответствии1 с ГОСТ или ТУ. Большое значение имеет систематический инструктаж Рис. 53. Барабан для протирки со- браковщиц, который, по воз- сок глицерином. можности, должен осущест¬ вляться одним и тем же ли¬ цом; только при этом можно обеспечить на практике едино¬ образие браковки и выпуск однородной продукции. Забракованные изделия нужно раскладывать по отдельным, строго определенным видам брака с тем, чтобы затем каждый вид брака можно было учесть в отдельности. При таком порядке учета брака административно-технический персонал может при¬ нимать меры для устранения неполадок или причин, вызывающих брак изделий в процессе их производства. Браковку осущест¬ вляют на столах, покрытых листовым цинком или дюралюмини¬ ем и хорошо освещаемых неярким рассеянным светом. После браковки такие изделия, как соски, протирают глицерином для придания им лучшего внешнего вида, а также для пре¬ дохранения (до некоторой степени) от действия света и кисло¬ рода воздуха, ускоряющего процесс старения изделий и особенно изделий холодной вулканизации. Протирку глицерином осуществляют вручную или в ба¬ рабанах (рис. 53). Соски пустышки (рис. 54) и соски со свистком (рис. 55) снабжают после разбраковки галолитовой или пластмассовой гарнитурой во избежание несчастных случаев, которые могут произойти с детьми при пользовании этими сосками. После браковки некоторые изделия, например, хирургические перчатки, игрушки, колпачки KP и другие аналогичные им по размерам, маркируют. Для этого на всех изделиях штампом про¬ ставляют размер изделия, сортность и метку бракера. 144
Маркированные изделия поступают на упаковку. Одновре¬ менно с упаковкой подсчитывают количество изделий, вкладывае¬ мых в коробку или в упаковку какого-либо другого вида. Ма¬ каные изделия обычно упаковывают в картонные коробки соответ¬ ствующих размеров и видов. В некоторых случаях для более герметичной упаковки коробки прокладывают внутри обер¬ точной бумагой. Изделия могут иметь индивидуальную или общую упаков¬ ку. Количество изделий, помещаемых в одну коробку, ука¬ зывается в ГОСТ или в ТУ. Коробки перевязывают крестообразно цветной упаковочной тесьмой. На соединенные концы тесьмы накладывают этикетку, на которой указывают наименование изделий и количество их в коробке. Кроме того, на коробке сверху, в левом углу, наклеивают ярлык, на котором проставляют наи¬ менование завода-изготовителя, наименование изделия, дату из¬ готовления, номер упаковщика и номер ГОСТ или ТУ. Упакованные в коробку изделия передают на склад для по¬ следующей отправки их потребителю. Для того, чтобы не допустить порчи изделий при их хране¬ нии, нужно соблюдать следующие условия: 1. В складских помещениях поддерживать температуру от О до 20° при относительной влажности воздуха в помещениях, равной 45—65% . 2. Изделия, находящиеся в складских помещениях, защищать от действия прямых солнечных лучей. Для этого стекла окон следует закрашивать в красный, зеленый или желтый цвет. Не допускать хранения изделий вблизи отопительных и других нагревательных устройств. Помещения периодически проветри¬ вать (устраивать сквозняки). 3. Не допускать попадания на изделия масел, жиров, нефте¬ продуктов и других растворителей резин. 4. Гарантийный срок хранения изделия указан в ГОСТ или ТУ; для изделий сангигиены он составляет в среднем 12 мес. Ю П. И. Балаэкин. Рис. 54. Соска пустышка Рис. 55. Соска со свистком. УСЛОВИЯ ХРАНЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ
ЧАСТЬ ВТОРАЯ ИЗГОТОВЛЕНИЕ МАКАНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЛАТЕКСА Глава V ПРИРОДНЫЙ И СИНТЕТИЧЕСКИЙ ЛАТЕКСЫ Природный и синтетический латексы широко применяют в про¬ изводстве маканых изделий, а также во многих других произ¬ водствах связанных с пропиткой корда, картона, волоса или с получением искусственной кожи, пенистой и ячеичной резины и других технических и бытовых изделий. В Европе природный латекс был использован впервые в конце XVIII столетия, когда Самуэль-Пиль получил патент на пропитку латексом хлопчатобумажной ткани и бумаги. В 1824 г. Генкоку был- выдан патент на изготовление из латекса искусственной кожи. До того как вулканизация была открыта Ч. Гудьиром (1839 г.), изделия, изготовляемые из латекса, были весьма не¬ прочными. Однако и после открытия вулканизации в процессе промышленного использования латекса возникало много затруд¬ нений, вызванных нестойкостью латекса при хранении, дорого¬ визной его перевозки и другими причинами. Поэтому отрасли промышленности, потребляющие латекс, могли успешно разви¬ ваться только после появления способов консервирования и концентрирования природного латекса. Наряду с природным латексом в СССР и за рубежом еще за несколько лет до второй мировой войны начали применять син¬ тетические латексы различных видов. Особенно широких масшта¬ бов достигло производство и применение синтетических латексов в послевоенный период, когда появились новые способы полу¬ чения синтетических каучуков путем полимеризации в водных эмульсиях. В настоящее время в промышленных масштабах полу¬ чают синтетические латексы с различными техническими свойст¬ вами. Это позволяет использовать их в различных отраслях народ¬ ного хозяйства. Количество вырабатываемых синтетических ла¬ тексов и их ассортимент из года в год увеличивается. Основными потребителями синтетических латексов являются шинная промышленность, производство резиновых и асбестовых технических изделий, обувная промышленность, производство заменителей кожи и др. 146
Широкое применение латексов вызвано следующими преиму¬ ществами их по сравнению с твердым каучуком или с его раство¬ рами. 1. В производствах, где осуществляется пропитка, промазка, макание, исключается необходимость применения огнеопасных и токсичных растворителей. 2. Нет необходимости в осуществлении энергоемких техноло¬ гических процессов (вальцевание, каландрование). 3. Изделия, изготовленные на основе латексов (перчатки про¬ мышленные, шары метеорологические, нити круглого сечения и др.) обладают лучшими эксплуатационными свойствами па сравнению с изделиями, изготовленными из каучуковых клеев, 4. При применении высокопроизводительных методов обработ¬ ки латекса, таких, как отложение, вызываемое действием ионов некоторых солей металлов (ионное отложение), замедленная коагуляция латекса, вызываемая действием особых загустителей при нагревании (желатинирование), отложение частиц каучука при пропускании постоянного электрического тока (электроотло¬ жение) можно изготовлять изделия разнообразной конструкции и формы (тонкостенные, пористые, фасонные, монолитные и др.). Указанные достоинства природного и синтетического латексов обусловили их использование в различных областях промыш¬ ленности, в частности в производстве маканых изделий. Ниже описываются способы получения и характеристика латексов различных видов. ПРИРОДНЫЙ ЛАТЕКС Как уже указывалось, природным или натуральным латексом называют млечный сок каучуконосных деревьев. Латекс получают путем систематической подсочки каучуко¬ носных деревьев. Подсочка заключается в том, что на поверхности коры деревьев делают надрезы (рис. 56); по этим надрезам из млечных сосудов ствола дерева вытекает латекс, который собира¬ ют в подвешенную на дереве фарфоровую или алюминиевую ча¬ шечку. Большей частью надрезы наносят в виде так называемой елки, в соответствии с расположением млечников в дереве. Длина надреза равна V3 окружности ствола; ширина его—около 1,5 мм. Латекс начинает выделяться сразу же после нанесения надре¬ за; вначале появляются отдельные капли, затем идет непрерывная струя. Истечение латекса продолжается 2—3 часа. Когда давле¬ ние внутри млечников уменьшается, истечение прекращается и надрез закрывается пленкой самопроизвольно скоагулировавшего латекса. Новые надрезы наносят через сутки или на следующий день. Через определенное время дерево оставляют для отдыха, который длится 1—2 мес. Бразильская гевея принадлежит к такому типу растений, которые при рациональной подсочке не уменьшают ежедневного Ю* 147
выхода млечного сока и не погибают от подсочки. В среднем на плантациях из одного дерева получают 2—3 кг каучука в год. Из чашечек латекс переливают в большие сосуды, в которых доставляют его на сборный пункт; там латекс сливают в большие емкости и одновременно фильтруют через сита. Со сборных пунк¬ тов латекс отправляют на фабрику плантации для соответствующей обработки (в зависимости от его назначения). Если латекс легко подвергается самопроиз¬ вольной коагуляции, в ча¬ шечки до сбора латекса добавляют несколько ка¬ пель бисульфита натрия или раствора аммиака. Состав и физико¬ химические свойства Латекс представляет собой жидкость, напоми¬ нающую по внешнему ви¬ ду молоко. Обычно латекс белого цвета, но иногда он бывает с розовым, жел¬ товатым или сероватым от¬ тенком. Состав латекса за висит от возраста дерева, условий его произраста¬ ния, времени подсочки, погоды и т. д. Согласно данным Б. А. Догадкина, состав латекса колеблется в следующих пределах (в %): Смолы 1,65—3,40 Сахара 1,50—4,20 Зола 0,20—0,70 Рис. 56. Подсочка бразильской гевеи. Веда 52,30—62,00 Каучук 33,99—37,30 Белкя 2,03—2,70 Выше указывалось, что латекс представляет собой водную дисперсию, в которой взвешенные частицы каучука, называемые ми¬ целлами, или глобулами, являются твердой фазой, или дисперс¬ ной средой, равномерно распределенной в жидкости или серуме латекса, называемым жидкой фазой или дисперсионной средой. Частицы каучука, содержащиеся в латексе (рис. 57), могут быть разного размера и формы. Частиц, имеющих сферическую форму, мало, большая часть их имеет овальную, яйцевидную форму с более или менее резко выраженным хвостовым отростком. Средний размер частиц колеблется от 0,2 до 3,0 р.. 148
Мнения различных исследователей о строении частиц каучука, содержащихся в латексе, расходятся. Но большинство исследова¬ телей считает, что в глобуле имеется две фазы: внутренняя, напоминающая по консистенции вязкую жидкость, и наружная— эластичная, отличающаяся большей степенью полимеризации каучука. Глобула (рис. 58) латекса снаружи окружена защитной оболоч¬ кой, состоящей из белков, жирных кислот и других поверхностно- Рис. 57. Микрофотография латекса бразильской гевеи. активных веществ, обусловливающих устойчивость латекса как ди¬ сперсной системы и предохраняющих каучук от окисления. Жирные кислоты, входящие в состав смол, особенно те из них, которые относятся к классу поверхностно-активных веществ (стеариновая кислота), адсорбируясь (отла¬ гаясь) на поверхности глобул, обеспечива¬ ют устойчивость латекса. Продукты распада белков, образующиеся в процессе вулканизации каучука, играют роль естественных ускорителей вулканиза¬ ции каучука. Наблюдаемые под микроскопом частицы каучука в латексе находятся в движении, называемом броуновским. Эти частицы име¬ ют отрицательный электрический заряд, что препятствует их соединению 'Друг с другом (тела с одноименными электрическими зарядами отталкиваются друг от друга). Величина и характер электрического заря¬ Рис. 58. Схема строе¬ ния глобулы каучука по Гаузеру: 1—жидкий каучук; 2—элас¬ тичный каучук; 5—элас¬ тичная оболочка. 149
да зависит от реакции среды. Свежий латекс имеет слегка ще¬ лочную реакцию. Но через 6—12 час. он становится кислым (если его не стабилизируют аммиаком). Степень кислотности или щелочности латекса зависит от кон¬ центрации в нем водородных ионов. Концентрацию водородных ионов принято выражать через водородный показатель pH. У све¬ жего латекса pH может быть от 7 до 7,2. При уменьшении этой величины до 6,6—6,9 происходит выделение каучуковых частиц латекса. Удельный вес латекса зависит от содержания в нем каучука. Удельный вес каучука принимается равным 0,914 г/см3\ удель¬ ный вес серума латекса равен 1,020 г/см3. Отсюда следует, что чем выше содержание каучука в латексе, тем меньше его удель¬ ный вес. Согласно данным Б. А. Догадкина, зависимость удельного веса латекса от содержания в нем каучука характеризуется следующими данными: Содержание Удельный Содержание Удельный су хого вес ^сухого вес вещества г/сиЗ вещества г/смЗ % % 10,3 1,0084 37,2 0,9794 17,6 1,003 46,2 0,9678 20,8 0,9968 51,4 0,9620 31,7 0,9852 62,5 0,9504 Вязкость латекса также является величиной непостоянной, так как количество различных веществ, содержащихся в латексе в молекулярном или в коллоидном состоянии, неодинаково. Вяз¬ кость латекса молодых деревьев больше, чем латекса старых, поскольку в нем содержатся более мелкие частицы каучука. Согласно исследованиям Анри, в 4 см3 латекса, содержащего 8,7% каучука, находится более 200 млн. частиц каучука. Однако число частиц каучука в определенном объеме латекса может варьироваться в довольно широких пределах в зависимости от природы латекса. Коагуляция и консервирование Наличие защитной белковой оболочки и одноименного отри¬ цательного электрического заряда на частицах каучука в латексе обусловливает определенную устойчивость последнего. Частицы латекса, лишенные электрического заряда или защитной оболочки, приобретают способность слипаться между собой, образуя агре¬ гаты (хлопья и сгустки). Процесс выделения частиц каучука из дисперсионной среды латекса носит название коагуляции. Таким образом, коагуляция латекса основана на нейтрализа¬ ции отрицательного заряда частиц каучука положительно заряжен¬ ными частицами (ионами) водорода или металла. Растворы, в кото¬ рых содержатся вещества, распадающиеся на ионы, называют 150
электролитами. Электролиты, применяемые для коагуляции ла¬ текса, называются коагулянтами. К ним относятся, например, уксусная и муравьиная кислоты, соли двухвалентных металлов (хлористый цинк, хлористый кальций) и другие соединения, образующие в растворе положительно заряженные ионы, которые нейтрализуют отрицательно заряженные частицы каучука. Таким образом, при добавлении к латексу разбавленной кислоты поло¬ жительные заряды иона водорода кислоты нейтрализуют отри¬ цательные заряды глобул каучука и он «свертывается» так же, как свертывается молоко, образуя творог и сыворотку. В настоящее время на плантациях в качестве коагулянта при¬ меняют главным образом уксусную кислоту (5%-ную) или му¬ равьиную кислоту (10%-ную). Для предохранения латекса от самопроизвольной коагуляции производят его консервирование. В результате жизне¬ деятельности микроорганизмов, содержащихся в латексе, и дей¬ ствия ферментативных процессов, латекс может самопроизвольно коагулировать. Причина самопроизвольной коагуляции еще не установлена. В литературе имеется указание, что, по-видимому, здесь играет роль кислая реакция образующихся продуктов, которая приводит к понижению pH среды и, следовательно, к нейтрализации электрического заряда частиц каучука за счет накапливающихся водородных ионов, заряженных положительно. Для сохранения латекса от самопроизвольной коагуляции в него добавляют на плантациях консервирующие вещества (аммиак, едкий натр и др.); при гидролизе их (разложение молекул растворенного вещества водой) OepasyroTqH отрицательно заряжен¬ ные ионы, повышающие отрицательный заряд частиц каучука и таким образом в некоторой степени способствующие устойчивости латекса к коагуляции. Кроме того, консервирующие вещества препятствуют протеканию бактериальных процессов. Латекс остается стабильным в течение длительного времени только при значении pH, равном около 11—13. Присутствие в латексе консервирующих веществ оказывает положительное влияние и на некоторые другие его свойства. Со¬ гласно данным Кирхгофа и Гаузера, основные изменения латекса, происходящие в результате консервирования, заключаются в значительном снижении вязкости латекса, понижении поверхност¬ ного натяжения и возрастании его смачивающей способности. Однако одно консервирование латекса не могло еще в доста¬ точной степени способствовать применению его в промышлен¬ ности. Вследствие значительного содержания воды в латексе стоимость его перевозки, а следовательно, и стоимость латекса как сырья была чрезвычайно высокой. Для удешевления стои¬ мости транспортирования требовалось снизить содержание в ла¬ тексе воды, т. е. повысить концентрацию в нем каучукового вещества. Оказалось, что этого можно достигнуть центрифуги¬ рованием, выпариванием, фильтрацией или отстаиванием латек¬ 151
са. В промышленности применяют первые два способа концен¬ трирования латекса—центрифугирование и выпаривание. Центрифугирование. !Лентрифугирование латекса весьма сход¬ но с сепарацией молока и отделением от него сливок. У латекса отделяется концентрат, который содержит- 60—65 % каучукового вещества. При центрифугировании используется- различие удельных весов глобул каучука и серума, разделяемых действием центро¬ бежной силы; процесс осуществляется в аппаратах, называемых центрифугами, которые вращаются со скоростью 8000—9000 об/мин. При центрифугировании значительная часть некаучуковых ве¬ ществ, в том числе и веществ, придающих латексу устойчивость (белки, смолы), остается в серуме. Поэтому продукт, получаемый после центрифугирования, обладает меньшей устойчивостью (особенно при температурах ниже 0°), чем исходный латекс. При центрифугировании в качестве консервирующего агента применяют аммиак; в его присутствии вязкость латекса снижается и эффект центрифугирования увеличивается. Полученный кон¬ центрат латекса носит название джатекса. Джатекс быстро сохнет; высушенные пленки поглощают мало влаги, и, кроме того, они получаются более прозрачными, чем пленки из латексов, что очень важно при изготовлении маканых изделий. В последнее время появился новый вид концентрата (получае¬ мого центрифугированием) натурального латекса, называемого к в а- л и т е к с. По своим свойствам квалитекс напоминает джатекс. Выларивание. Этот процесс осуществляют для увеличения содержания сухих веществ в латексе за счет испарения из него воды. Однако при выпаривании латекса обычно образуется пена, в которой содержатся твердые частицы коагулята. Эти твердые частицы, попадая в дальнейшем в изделие, вызывают его брак. Кроме того, при нагревании латекса до температуры выше 70° белковые вещества, содержащиеся в защитной оболочке частицы каучука, начинают разлагаться, в результате чего устойчивость латекса к коагуляции значительно снижается. Поэтому концентра¬ цию латекса при помощи выпаривания начали применять в про¬ мышленности только после того, как был разработан так на¬ зываемый ревертекс-процесс, который заключается в следующем. В предварительно отфильтрованный латекс добавляют перед выпариванием, при тщательном перемешивании, стабилизаторы (вещества, повышающие устойчивость латекса к коагуляции) и в качестве консервирующего вещества—едкий натр. После вве¬ дения этих веществ латекс можно концентрировать до тех пор, пока содержание сухого вещества не достигнет 80%. Образую¬ щийся продукт, представляет собой пастообразную массу. При¬ бавлением воды к пасте может быть достигнута любая концен¬ трация латекса, при этом свойства латекса не изменяются. После введения консервирующего и стабилизирующего веще¬ ства латекс помещают в аппарат для выпаривания (рис. 59). Он 152
представляет собой вращающийся вокруг своей оси двухстенный обогреваемый горячей водой (через рубашку) горизонтальный цилиндр (наружный) 1. Внутри этого цилиндра расположен другой цилиндр 2 меньшего размера, который при вращении первого цилиндра также начинает вращаться. Латекс наливают в нижнюю часть наружного цилиндра таким образом, чтобы внутренний цилиндр несколько выступал над уровнем латекса и чтобы он при вращении распределялся тонким слоем по наружной поверх¬ ности малого цилиндра. Благодаря вращению внутреннего цилинд- Рис. 59. Схема аппарата для получения ревертекса: /—наружный цилиндр; .2—внутренний цилиндр; «?— вентилятор. ра образующаяся в аппарате паста непрерывно перемешивается и растирается и поверхность испарения латекса увеличивается. Кроме того, предотвращается его вспенивание. Для ускорения сушки латекса и удаления образующихся над его поверхностью паров воды в наружный цилиндр подается поток холодного воздуха, который увлекает испаряющуюся влагу. Вследствие охлаждения поверхности латекса образование на ней пленки коагулята исключается. После того как образуется паста, аппарат останавливают и пасту выгружают. Полученный концентрат латекса носит назва¬ ние ревертекс стандартный. В нем содержатся все составные части исходного латекса и частично защитные вещества, вводимые в латекс до выпаривания. Поэтому такой концентрат латекса наиболее устойчив к старению. Ревертекс отличается хорошей стойкостью к коагуляции, особенно при температуре ниже 0°; он хорошо смешивается с ингредиентами резиновых смесей. К недостаткам этого концентрата латекса можно отнести замедленную сушку полученных на его основе пленок, уменьшение прозрачности и увеличение способности пленок поглощать воду, что объясняется высоким содержанием в нем защитных веществ. Поэтому пленки из ревертекса сильно прилипают к стеклу, металлу и другим материалам, в результате чего обработка (закатка венчика и съем) некоторых маканых изделий, изготовлен¬ ных из ревертекса, затруднена. 153
До второй мировой войны фирма «Иеуейех» (Англия) разрабо¬ тала способ концентрирования латекса выпариванием, при котором взамен едкого натра к латексу прибавляется аммиак; защитные вещества при этом не вводятся. Полученный концентрат латекса носит название р е в е р- т е к с Т. Содержание в нем каучукового вещества достигает 61—62%, Концентраты латекса отправляют потребителям в железных бочках. Очень важно, чтобы тара была в исправном состоянии и закрывалась герметически. При улетучивании, например, аммиа¬ ка, понижается стабильность концентрата, а кроме того, могут возникнуть бактериальные процессы, которые вызывают загнива¬ ние и заплесневение концентрата, а затем—его коагуляцию. Наличие процесса гниения обнаруживается по запаху сероводо¬ рода, появляющемуся при разрушении белковых веществ, которые разлагаются в первую очередь. Концентраты латекса рекомендуется хранить в складских помещениях при температуре от +5° до —10°. Из упомянутых выше видов концентратов латекса в производ¬ стве маканых изделий применяют джатекс и ревертекс. Подвулканизованный латекс Кроме указанных выше концентратов на рынок выпускают концентраты латекса под названием вультекса и ревуль- текса. Эти продукты представляют собой подвулканизован- ные концентраты латекса различных видов с заранее прибавлен¬ ными ингредиентами, необходимыми для вулканизации. Согласно данным Шидровица, для вулканизации концентриро¬ ванного латекса добавляют (считая на 100 вес. ч. содержащегося в нем каучука) 5 вес. ч. серы, 1 вес. ч. окиси цинка, 1,8 вес. ч. 10%-ного раствора казеина в разбавленном растворе аммиака и 0,5 вес. ч. ускорителя. Вулканизация такого концентрата ла¬ текса продолжается 40 мин. при нагревании до 70° или 35 мин. пои нагревании до 80°. При изготовлении из вультекса или ре- вультекса изделий способом макания не требуется смешивать его с ингредиентами и вулканизовать полученную пленку—ее лишь просушивают при 70°. Пленка из ревультекса прозрачна и практически не гигроскопична, поэтому ревультекс вполне при¬ годен для производства маканых изделий. Изготовленные из него изделия обладают хорошим сопротивлением старению. Требования, предъявляемые к концентратам латекса Поступающие на производство концентраты латекса должны иметь определенные показатели. Так, ревертекс T должен отвечать следующим требованиям: 1) соответствие удельного вес.а концентрации сухого вещества;
2) концентрация сухого вещества в пределах 60—62%; 3) общая щелочность (в пересчете на аммиак) не более 1,4%; 4) содержание аммиака не более 0,8—1,0%; 5) вязкость по Денлопу 35—60 сек; 6) отсутствие запаха сероводорода при подкислении серной кислотой; 7) устойчивость к нагреванию (при содержании в концентрате 1 % окиси цинка) при 70° в течение 2 час; 8) полное отсутствие сгустков коагулята; 9) устойчивость к коагуляции при температуре не ниже 10°; 10) устойчивость к механическому перемешиванию. Независимо от общей оценки партии, в концентрате латекса, взятом из каждого барабана, нужно определять вязкость, кон¬ центрацию в нем каучука и содержание консервирующего ве¬ щества. Очень важно, например, проверить в ревертексе содержа¬ ние аммиака, так как ревертекс с малым содержанием аммиака может во время приготовления подвулканизованных смесей частично, а иногда и полностью коагулировать. Во избежание этого в концентрат вводят дополнительное количество аммиака и только после этого его используют в производстве. Полная проверка латекса или его концентратов на соответст¬ вие технологическим требованиям достигается технологическим опробованием латекса непосредственно в условиях производства; только после этого определяется пригодность латекса для из¬ готовления изделий. СИНТЕТИЧЕСКИЙ ЛАТЕКС Синтетический латекс представляет собой коллоидную систему, получаемую искусственным путем, в которой, так же как и в натуральном латексе, дисперсной фазой является каучук, а дис¬ персионной средой—вода, содержащая растворенные в ней ве- щества (эмульгаторы, стабилизаторы и др.). По физико-химическим свойствам синтетический латекс напоминает природный. Синтетический латекс представляет собой более или менее вязкую жидкость от белого до желто-красного цвета (в зависи¬ мости от исходного мономера и рецепта получения), способную коагулировать при добавлении к ней электролитов. Синтетический латекс является более высокодисперсной систе¬ мой, чем природный латекс. Средняя величина глобулы, например, бутадиен-стирольного латекса, составляет примерно V4 величины глобулы природного латекса, т. е. она значительно меньше 1—1,5 [J.. Малая величина глобул в синтетических латексах и на¬ личие на их поверхности адсорбционных пленок из эмульгаторов и стабилизаторов системы обеспечивает их большую стойкость по сравнению с природным латексом. В последнее время в СССР и в США выпускается на рынок большое количество разнообразных видов синтетических латексов. 155
Появление их обусловлено, в первую очередь, использованием в производстве синтетического каучука новых мономерных веществ, а также развитием техники полимеризации. Это создает возможность получения различных полимеров, свойства которых должны удовлетворять специфическим требованиям, предъявляе¬ мым к каучукам при применении их в различных областях народ¬ ного хозяйства. Получение синтетических латексов В настоящее время основным способом получения синтети¬ ческих латексов является полимеризация в эмульсиях непосред¬ ственно бутадиена (дивинила) и его производных (изопрена, хлоро- прена) или совместная полимеризация (сополимеризация) бутади¬ ена и его производных со стиролом, нитрилом акриловой кислоты и др. Способ полимеризации в эмульсиях был разработан в СССР Б. А. Догадкиным. Систематические исследования в этом направ¬ лении проводили в течение ряда лет П. А. Долгоплоск и другие ученые. Схематично сущность технологического процесса получения латекса по указанному способу состоит в следующем. Исходный мономер, практически нерастворимый в воде, эмульгируется в водной среде в присутствии эмульгаторов и возбудителей поли¬ меризации. В образовавшейся при этом эмульсии мономера при определенных условиях протекает процесс полимеризации, в результате чего исходная эмульсия мономера превращается в сус¬ пензию полимера или в синтетический латекс. При получении синтетических латексов наиболее сложным процессом (если исключить получение мономера), играющим решающую роль, является полимеризация. При полимеризации одинаковые по строению и равные по молекулярному весу однородные молекулы мономера соединяются между собой и образуют одну молекулу полимера. Чем больше молекул мономера вступит между собой в реакцию полимериза¬ ции, тем больше будет молекулярный вес образующегося полимера, так как он равен произведению молекулярного веса молекул мономера на число мономерных молекул, вступивших в реакцию полимеризации и образовавших одну молекулу полимера. Эмульсия, в которой протекает полимеризация, представляет собой дисперсную систему. В состав эмульсии входят следующие составные части, играющие в процессе полимеризации определен-' ную роль. 1. Дисперсионная среда. В качестве дисперсионной среды обычно применяют умягченную воду. В отдельных случаях используют водные растворы спирта, ацетона и другие вещества. Вода составляет 60—80% вес. всей сясгемь-. 156
2. Основной мономер. Основным мономером является исходное химическое соединение, играющее решающую роль в образовании конечного продукта—(полимера. Мономер (представ¬ ляет собой дисперсную фазу, составляющую обычно 15—20% вес. всей эмульсии. 3. Вспомогательный мономер. Вспомогательный мо¬ номер, применяющийся совместно с основным мономером при сополимеризации, позволяет .получить полимер с какими-либо отличительными свойствами. В качестве таких вспомогательных мономеров применяют, ,например, стирол, нитрил акриловой кислоты и др. Обычно вспомогательный мономер составляет 5—15% вес. эмульсии. 4. Эмульгатор. Для получения стойкой, не расслаиваю¬ щейся эмульсии в систему вводят поверхностно-активные веще¬ ства, называемые эмульгаторами. Эмульгаторами могут служить жирнокислые или канифолевые мыла или мылоподобные веще¬ ства, например олеат натрия (натриевая соль олеиновой кисло¬ ты), некаль (натриевая соль дибутилнафталинмоносульфокисло- ты) и др. Действие эмульгаторов состоит ® том, что они образуют на поверхности капель ,мономера тонкую защитную пленку, пре¬ пятствующую соединению их между собой. От свойств 'эмульга¬ тора зависит размер капель мономера и, следовательно, устой¬ чивость их к расслоению, так как чем меньше размер капель мономера в эмульсии, тем она устойчивее. Кроме того, свойства эмульгатора оказывают влияние на устойчивость получаемых латексов, их вязкость, электрические показатели и «а техноло¬ гические свойства. Эмульгаторы вводят в количестве 0,7—0,8% от веса обра¬ зующегося в латексе полимера. 5. Стабилизатор. Кроме эмульгаторов для обеспечения устойчивости эмульсий и предохранения их от преждевременно¬ го разрушения применяют стабилизаторы. В качестве стабилиза¬ торов используют животный клей, казеин, крахмал, желатин и др. Их вводят в количестве 2—5% от веса полимера, обра¬ зующегося в латексе. 6. Инициатор. Инициатором или возбудителем полиме¬ ризации называется вещество, в присутствии которого процесс полимеризации ускоряется. В качестве инициаторов применяют перекись водорода, !органические перекиси, персульфаты и дру¬ гие, подобные им вещества, которые ©водят в количестве от 0,1 до 1,0% от веса полимера, образующегося в латексе. 7. Регулятор. iB качестве регуляторов применяют дихлор¬ этан, четыреххлористый углерод и др. Их вводят в эмульсию в количестве 2—5% от веса полимера, образующегося в латексе. 8. Буфер. Представляет собой вещество, регулирующее значение pH системы, от которого во многом зависит величина частиц мономера в эмульсии, распределение их в системе и 157
устойчивость образующегося латекса. В качестве буфера при¬ меняют углекислые соли, фосфорнокислые соли и др. Он вводит¬ ся в количестве 2—4% от веса образующего в латексе полимера. Помимо !перечисленных составных частей эмульсии в «ее иногда добавляют и другие 'компоненты, например вещества, останавливающие полимеризацию, противостарители, регуля¬ торы поверхностного натяжения и др. Однако только одно присутствие указанных компонентов в системе еще не обеспечивает в полной мере ,правильного про¬ текания процесса полимеризации и получения полимеров с тре¬ буемыми свойствами. Поэтому важнейшее значение имеет еще концентрация мономеров в системе, т. е. соотношение углево¬ дородной и водной фаз, соотношение мономеров (при совмест¬ ной их полимеризации), температура, продолжительность и глу¬ бина полимеризации. !.Соотношение углеводородной и водной ф а з. Как было указано выше, в ,процессе эмульсионной поли¬ меризации вода применяется в качестве дисперсионной среды. Обычно на 100 вес. ч. мономера вводят от 100 до 200 вес. ч. во¬ ды. Можно добавлять меньше воды, если в процессе ,полимери¬ зации принимать меры для предотвращения преждевременной коагуляции. От концентрации мономеров зависит также ско¬ рость полимеризации: в эмульсиях менее концентрированных процесс полимеризации протекает медленнее. 2. Соотношение мономеров. От соотношения основно¬ го и вспомогательного мономера зависят, в основном, свойства получаемого полимера (!например, теплостойкость, маслоетой- кость и др.). Эти свойства больше зависят от природы ,мономе¬ ров и их соотношения, чем от условий ,полимеризации. 3. Температура полимеризации. Путем подбора и регулирования температуры полимеризации может быть увели¬ чена ее скорость. Однако при большой скорости полимеризации качество полимера снижается, в то время как полимеризация при более низких температурах способствует получению полиме¬ ров с повышенным сопротивлением разрыву, большей эластич¬ ностью и лучшими технологическими свойствами. 4. Продолжительность ,полимеризации в эмуль¬ сии (в зависимости от рецептуры, температуры, при 'которой ве¬ дется процесс, и от чистоты исходных материалов) колеблется от 14 до 30 час. По практическим соображениям полимеризацию стремятся провести как можно быстрее. Однако во многих слу¬ чаях этому препятствует выделение в процессе полимеризации большого количества тепла, которое трудно отводить. 5. Глубина полимеризации (степеныпревращения мо¬ номеров в полимер) оказывает решающее влияние на ,свойства получаемых полимеров. Установлено, что наиболее рационально реакцию полимеризации 'проводить до определенной глубины (не более 60—65%), а остающиеся в латексе непроре.’гировавшие 158
мономеры рекуперировать и возвращать для повторного исполь¬ зования в производство. В промышленности применяются в основном следующие синтетические латексы (названные по мономерным веществам, взятым для их получения): бутадиен-стирольные, бутадиен- нитрильные и хлоропреновые. Ниже приводятся способы полу¬ чения этих латексов и описываются их свойства. Бутадиен-стирольные латексы Синтетические латексы этого вида являются продуктами сов¬ местной полимеризации в водной эмульсии бутадиена со стиролом. В настоящее время в СССР и США выпускают бутадиен-стироль¬ ные латексы разных марок, которые характеризуются различным соотношением бутадиена и стирола, а также содержащимися в них эмульгаторами. К отечественным бутадиен-стирольным латексам (неконцен¬ трированным), получившим промышленное применение, относятся СКС-30, СКС-ЗОЩ, СКС-ЗОШР, СКС-ЗОШХП, СКС-ЗОП и др. Соотношение бутадиена и стирола в этих латексах составляет соответственно 70 : 30. Различаются они по содержанию каучу¬ кового вещества (максимальное содержание каучукового вещества в неконцентрированных бутадиен-стирольных латексах состав¬ ляет 30—35%) и по применяемым при их получении эмульгаторам. Эти латексы используют главным образом для пропитки корда (в шинной промышленности) и для изготовления картонов (в производстве заменителей кожи). Малое содержание каучукового вещества в неконцентрирован¬ ных бутадиен-стирольных латексах ограничивает область их при¬ менения. Поэтому были выпущены более концентрированные латексы, содержащие не менее 45—50% сухого вещества. К таким латексам серийного производства относится латекс СКС-ЗОУ и латексы СКС-ЗОК, получаемые при соотношении мономеров 70 : 30, а также СКС-50 ПГ, получаемый при соотношении мо¬ номеров 50 : 50 и др. Эти латексы являются наиболее распрост¬ раненными в СССР; они применяются в резиновой, кабельной и других отраслях промышленности. Ни один из указанных выше латексов, за исключением ла¬ текса СКС-30 (используемого в небольших масштабах), в произ¬ водстве латексных маканых изделий не применяется, так как получаемые на их основе пленки не обладают прочностью. В Германии латексы этого типа называют буна-латексами или игетексами; в США бутадиен-стирольные латексы называют латексами GR-S. По имеющимся в литературе данным, в США совместная поли¬ меризация бутадиена и стирола проводится в водных эмульсиях, при получении которых в качестве эмульгаторов добавляют мыла жирных кйслот, канифолевые мыла, сульфомыла и др. 159
Общая схема установки по производству бутадиен-стироль- ного латекса GR-S приводится на рис. 60. Стирол поступает в ци¬ стерну 1, а бутадиен (дивинил)—в цистерну 2. Бутадиен прохо¬ дит далее через аппарат для очистки 3 и после этого попадает в полимеризатор 4. Над полимеризатором установлена мешалка 5 для приготовления раствора эмульгатора и мешалка 6 для при¬ готовления раствора возбудителя, модификатора и т. д. Рис. 60. Общая схема установки для эмульсионной полимеризации: /—цистерна для стирола; 2—цистерна для дивинила: 3—аппарат для очистки диви¬ нила; 4—полимеризатор; 5—мешалка для приготовления раствора эмульгатора; 6—мешадка для приготовления раствора возбудителя, модификатора и т. д.; 7—приемник для латекса; 8—дегазатор; 9—отпарная колонна; 10—хранилище для латекса; 11—конденсатор; 12— сепаратор. В полимеризатор при непрерывном перемешивании подают вещества в следующем порядке: бутадиен, стирол, вода, эмульга¬ тор, возбудитель и затем другие компоненты. По окончании процесса полимеризации латекс передается из полимеризатора в приемник 7. Так как в латексе могут содержаться некоторые количества незаполимеризованного бутадиена и стирола, то перед коагуляцией необходимо выделить эти мономеры и возвра¬ тить их на полимеризацию. Для выполнения этой операции латекс яз приемника 7 передают в дегазатор 8, в котором поддерживается вакуум. Выделяющиеся в сосуде пары бутадиена отсасываются вакуум-компрессором, конденсируются, и полученный жидкий бутадиен возвращается в цистерну 2. Латекс, освобожденный от незаполимеризованного бутадиена, передают из дегазатора в отпарную колонну 9. Здесь из нагретого паром латекса удаляется 160
стирол и пары воды и стирола из верхней части колонки попадают в конденсатор 11 и далее в сепаратор 12. Отделяющаяся от стирола вода удаляется из сепаратора, после чего стирол возвращается в цистерну Из нижней части колонны освобожденный от бута¬ диена и стирола латекс попадает в емкость для смешения. В емкости отдельные партии латекса смешивают друг с другом й вводят неозон Д, предохраняющий латекс от окисления под действием воздуха. Затем латекс поступает в емкости для хране¬ ния. Размер частиц бутадиен-стирольного латекса составляет от 0,05 до 0,25 (а. Они, так же как и каучуковые частицы природного латекса, имеют отрицательный заряд и находятся в броуновском движении. Бутадиен-стирольные латексы устойчивы при их хранении и разведении, а также при механических воздействиях. По-види¬ мому, это обусловлено содержанием большого количества эмуль¬ гатора и стабилизатора и малым размером частиц этих латексов. Малым размером частиц, а также большим их количеством объяс¬ няется высокая вязкость этого латекса. Вместе с тем, малый раз¬ мер частиц препятствует получению центрифугированием или отстаиванием концентратов латекса, содержащих более 30% полимера. Бутадиен-стирольный латекс обладает стойкостью в интерва¬ ле температур от точки замерзания (—10 до —12°) до 65—70°. Если латекс быстро заморозить и сейчас же подвергнуть оттаива¬ нию, то коагулята не образуется. Если же латекс выдержать в течение длительного времени при температуре ниже температу¬ ры его замерзания, то он полностью коагулирует. По сравнению с натуральным латексом он более морозостоек благодаря содер¬ жащемуся в нем эмульгирующему мылу. При хранении бутадиен-стирольных латексов в соответствую¬ щих условиях стабильность их очень высока. Согласно литератур¬ ным данным, при хранении латексов более года коагуляции или расслоения не наблюдается. Для коагуляции бутадиен-стирольных латексов применяют те же коагулянты, что и для натурального латекса (кислоты, соли двухвалентных металлов и др.). Пленки из бутадиен-стирольного латекса, как правило, долж¬ ны подвергаться вулканизации. С этой целью к латексу прибав¬ ляют ингредиенты обычной вулканизующей группы: серу, уско¬ рители, окись цинка. Во избежание коагуляции латекса все эти вещества нужно вводить в него в высоко дисперсном состоя¬ нии. Бутадиен-стирольные полимеры вулканизуются медленнее, чем натуральный каучук, поэтому для их вулканизации требу¬ ются повышенные дозировки ускорителей. Для получения про¬ зрачных пленок количество вводимой окиси цинка не должно превышать 0,5 вес. ч. на 100 вес. ч. каучука. Пленки из бутадиен- стирольного латекса без наполнителей обычно растрескиваются. 11 П. И. Еалабкин. 16!
По литературным даннным, для предотвращения растрескивания в латекс нужно добавлять эмульгированные мягчители. Изделия из бутадиен-стирольных латексов стойки к старению, при до¬ бавках мягчителей трещин на них под действием света не обра¬ зуется. Пленки из бутадиен-стирольного латекса высыхают медлен¬ нее, чем пленки из натурального латекса, и они более чувствитель¬ ны к условиям сушки. Установлено, что наибольшая прочность пленок достигается при более низкой температуре сушки. Недостатками бутадиен-стирольных латексов является низкая прочность сырых пленок, вследствие чего при работе с ними нужно соблюдать осторожность, а также пористость, являющаяся результатом малого сцепления частиц между собой. Однако, изменяя при полимеризации бутадиен-стирольных латексов соотношение основного и вспомогательного мономера, подбирая соответствующую концентрацию полимеров, а также эффективные эмульгаторы и другие компоненты полимеризации, свойства латекса можно улучшить. Бутадиен-нитрильные латексы Синтетические латексы этого вида получают совместной поли¬ меризацией бутадиена с нитрилом акриловой кислоты. В настоящее время отечественной промышленностью выпускает¬ ся несколько марок бутадиен-нитрильных латексов, различаю¬ щихся между собой концентрацией каучукового вещества, соот¬ ношением мономеров и т. д. Наибольшее промышленное примене¬ ние получили бутадиен-нитрильные латексы марок СКН-18, СКН-26 и СKH-40. Размер частиц бутадиен-нитрильных латексов составляет 0.07 Jj.. Они, так же как каучукозые частиц л природного латекса, имеют отрицательный заряд и находятся в броуновском движе¬ нии. Благодаря малым размерам частиц и небольшому удельному весу бутадиен-нитрильные латексы отличаются от других видов латексов высокой устойчивостью к расслоению, а также к меха¬ ническим воздействиям. Наиболее пригодным для изготовления маканых изделий яв¬ ляется бутадиен-нитрильный латекс СКН-40. Прочность бутадиен-нитрильных пленок выше, чем прочность бутадиен-стирольных. Кроме того, они отличаются маслостой- костью. Хлоропреновые латексы Хлоропреновые латексы представляют собой дисперсии поли- меризованного хлоропрена в водной эмульсии. Молекула хлоро- прена. являющегося исходным мономером для получения этого 162
I вида латекса, имеет сопряженные двойные связи и отрицательный заряд атома хлора. Хлоропрен подвержен самопроизвольной полимеризации. Однако на практике при получении хлоропрено- вых латексов применяют специальные вещества, инициирующие (вызывающие) реакцию полимеризации: перекиси, соли и т. д. Для ускорения полимеризации хлоропрена в эмульсии наиболее пригоден персульфат калия, но можно применять и другие ини¬ циаторы. При размешивании с водой в присутствии эмульгатора, на¬ пример олеата натрия или олеиновокислого калия, хлоропрен хорошо эмульгируется. Полученная эмульсия легко полимери- зуется. По литературным данным, технологическая схема получения хлоропренового латекса аналогична описанной выше схеме полу¬ чения бутадиен-стирольного латекса; процесс полимеризации и порядок ввода компонентов полимеризации в основном один и тот же. Полимеризацию хлоропрена осуществляют в эмалированном аппарате, снабженном рубашкой (которая необходима для не¬ прерывного отвода тепла, выделяющегося в процессе полиме¬ ризации) и мешалкой. Температура и продолжительность поли¬ меризации оказывают большое влияние на протекание процесса полимеризации, а также на свойства получаемого полимера. При высокой температуре качество продукта хуже и он получается менее однородным. Поэтому при полимеризации нужно строго следить за температурой и доводить процесс до такой стадии, при которой качество полимера не ухудшается. Для предотвращения дальнейшей полимеризации образовав¬ шейся (при получении латекса) эмульсии добавляют, также в виде эмульсии, неозон Д и регулятор. В присутствии регулятора полимеризация прекращается и система стабилизируется. В зависимости от продолжительности полимеризации можно получить латекс, состоящий или из так называемых частиц альфа- полимера (я), характеризующегося растворимостью в ароматических и хлорированных углеводородах, или из частиц заполимеризо- ванного полимера, называемого мю-полимером (у.). ц-Полимер напоминает по свойствам вулканизованный каучук; он не пласти¬ чен и нерастворим в указанных растворителях. Протекание процесса полимеризации контролируют по удель¬ ному весу латекса, который по мере увеличения глубины полиме¬ ризации возрастает. К готовому хлоропреновому латексу добавляют около 1% ам¬ миака, так как следы соляной кислоты, выделяющейся в процессе полимеризации, могут вызвать зачаточную коагуляцию. Выпускаемые в США хлоропреновые латексы, в частности латексы фирмы Дюпон, получили название неопреновых латек¬ сов, они различаются между собой применяемыми эмульгатора¬ ми, условиями, в KQTopbix протекала полимеризация, и свойства¬ и* 163
ми. В промышленности выпускаются десятки наименований этих латексов (под различными номерами). Каучуковые частицы хлоропреновых латексов имеют сфери¬ ческую форму и достаточно однородны по размерам. Размер частиц составляет в среднем 0,10—0,15 ;х; они, так же как и частицы натурального латекса, имеют отрицательный заряд и находятся в интенсивном броуновском движении. Хлоропреновые латексы обладают хорошей устойчивостью к механическим воздействиям; они более щелочны, чем природный и некоторые другие синтетические латексы. Свежеприготовленные латексы характеризуются pH, равным 12—12,5. Но по мере хране¬ ния щелочность латексов уменьшается, так как присутствующая в них в незначительных количествах соляная кислота способствует разрушению защитного слоя частиц каучука в латексе и повы¬ шению концентрации электролита (вследствие образования хло¬ ристого натрия). При комнатной температуре свойства хлоропреновых латексов не изменяются в течение 6—18 мес.; затем может наступить не¬ обратимая коагуляция. При охлаждении до 0° эти латексы застудневают, но после нагревания приобретают прежнюю вяз¬ кость; при этом присущие им технологические свойства не изменяются. В литературе имеются указания, что при хранении в условиях низких температур в латексы целесообразно добавлять антифризы (глицерин и др.) в количестве от 1 до 5% вес. на по¬ лимер. Хлоропреновые латексы могут быть скоагулированы прибав¬ лением электролитов (кислот, солей). Изделия из хлоропренового латекса не требуется вулканизо¬ вать, поскольку основной состав каучуковой части системы пред¬ ставляет собой а-полимер, который при комнатной температуре способен переходить в ^-полимер, обладающий свойствами вулка¬ низованного каучука. Тем не менее в отдельных случаях в хлоро- преновый латекс вводят вулканизующие и другие агенты, так как они могут существенно улучшить свойства вулканизата. Согласно литературным данным, в качестве таких агентов можно применять окись цинка, канифоль и др. Для вулканизации пленок из хлоропренового латекса при¬ бавлять серу не требуется, так как исследования показали, что разрывная прочность пленок, полученных в присутствии серы, и без нее почти одинакова. Высушенные пленки из хлоропренового латекса отличаются высокими физико-химическими показателями и превосходят плен¬ ки из натурального латекса по теплостойкости, стойкости к окисле¬ нию, действию озона, жиров, растительных масел, водостойкости и газонепроницаемости. Прочность вулканизованной пленки из хлоропреновых латек¬ сов при разрыве достигает 170 кг/см2 и выше, относительное удли¬ нение находится в пределах от 1200 до 1300%. 164
Свойства пленок можно значительно улучшить путем введения в латекс некоторых наполнителей. При этом прочность при раз¬ рыве может достигать 300 кг/см2, а относительное удлинение—900®?:. Таким образом, разрывная прочность хлоропреновых пленок значительно выше разрывной прочности пленок из бутадиен-сти¬ рольного латекса (табл. 10). Таблица 10 Физико-химические свойства хлоропренового и бутадиен-стирольного латекса Показатели Хлоропреновый латекс Бутадиен-стирольный латекс по американским данным по английским данным по американ¬ ским данным тип III тип Х-160 Предельная прочность пленок, кг/см2 .... 174,2 245 18,9 39,5 Относительное удлинение пленки, % 744 800 220 455 Содержание сухого остат¬ ка, % 50 50 38—40 55,5 pH латекса 11 11 10,5 10 Пленки хлоропреновых латексов способны кристаллизовать¬ ся, особенно при температурах, близких к нулю, в то время как в натуральном латексе кристаллизация наблюдается при темпе¬ ратурах ниже —20°. Кристаллизацию пленок обнаруживают по повышению их жесткости, которую устраняют путем прогрева пленки на воздухе или в теплой воде. По литературным данным, для предупреждения затвердевания изделий при хранении их на холоде в хлоропреновые смеси вводят пластификаторы эфир¬ ного типа: дибутилсебацинат, дибутилфталат и некоторые другие пластификаторы нефтяного происхождения. Указанные пласти¬ фикаторы рекомендуется вводить в количестве не более 25 вес. ч.; масла—в количестве 15 вес. ч. во избежание последующей мигра¬ ции масел на поверхность пленок. Пластификаторы добавляют в латекс в виде эмульсий. Хлоропреновый латекс является типичным пленочным ла¬ тексом, пригодным для получения тонкостенных изделий методом макания. Исключение составляют лишь хирургические перчатки и другие подобные им изделия; жесткость и недостаточная эластич¬ ность пленок из хлоропренового латекса препятствует его приме¬ нению для этих специальных целей. Из хлоропренового латекса изготовляют промышленные перчатки, стойкие к действию жиров, лаков, растворителей, газов и других агрессивных сред, быстро разрушающих пленку натурального каучука, а также метеороло¬ гические шары, стойкие к действию озона, солнечных лучей, и др. Отечественная промышленность выпускает полихлоропреновые латексы следующих марок: наирит JT-I, наирит Л-2, наиритЛ-3, 165
наирит Л-4, наирит Л-4КС-3 и др. Все эти латексы, кроме наири- та Л-4КС-3, представляют собой водную дисперсию полихлоро- прена. Наирит Л-4КС-3 получают путем совместной полимериза¬ ции хлоропрена и стирола в водной эмульсии. В производстве маканых изделий применяют наирит Л-3, наирит Л-4 и наирит Л-4 КС-3 следующими данными: Содержание сухого вещества, %, не менее Щелочность в пересчете на аммиак, %, не более Вязкость по Денлопу при 20° (отноше¬ ние времени истечения 200 мл наи- рита ко времени истечения такого же количества воды в этом же при- борз) Физико-механические показатели вулка¬ низованных пленок: прочность на разрыв, кг/см2, не менее относительное удлинение при раз¬ рыве, %, не менее Эти латексы характеризуются Л-З л-4 Л-4КС-3 40 40 40 0,3—0,7 0,3—0,7 0,3—0,7 2,0 3,0 0,3 90 100 100 800 800 800 Наирит Л-З, Л-4 и другие наиритовые латексы хранят и транс¬ портируют в эмалированных бидонах емкостью от 50 до 100 л; на бидонах указывается название латекса, номер партии, номер тары, вес нетто-брутто, дата изготовления и номер ТУ. В холодное время года наирит транспортируют в отепленных вагонах, при температуре не ниже +5°. На производстве наирит хранят в гер¬ метически закрытых бидонах, т. е. без допуска воздуха, при тем¬ пературе от 10 до 25°. Во избежание коагуляции наирита не до¬ пускается хранение его под действием солнечных лучей и при температуре ниже 0°. На основе наирита Л-З, Л-4, Л-4КС-3 маканые изделия изго¬ товляют способами макания, ионного отложения и желатиниро¬ вания. Новые типы латексов В литературе имеются указания о применении новых типов латексов, получаемых при совместной полимеризации бутадиена, нитрила акриловой кислоты и мономеров, содержащих карбоксиль¬ ные группы. Маканые изделия, например перчатки, получен¬ ные на основе карбоксилатного бутадиен-стирольного латекса, характеризуются хорошими диэлектрическими свойствами.
Глава VI ЛАТЕКСНЫЕ СМЕСИ СОСТАВ ЛАТЕКСНЫХ СМЕСЕЙ При изготовлении смесей из природного и синтетического латекса применяют ингредиенты, которые можно разделить на две группы: 1. Ингредиенты обычного назначения, которые вводят для при¬ дания готовым изделиям определенных физико-механических свойств. 2. Ингредиенты специального назначения, которые вводят для придания латексным смесям определенных технологических свойств. Ингредиенты обычного назначения К этим ингредиентам относятся вулканизующие вещества, уско¬ рители, активаторы, наполнители, противостарители, красители. Ниже приводится их краткая характеристика. Вулканизующие вещества. Основным вулканизующим веще¬ ством в латексных смесях, так же как и в обычных резиновых сме¬ сях, является сера. К сере предъявляются обычные требования в соответствии с ГОСТ 127—51 на элементарную серу, поскольку при использовании ее в латексных смесях, независимо от сорта, она подвергается обязательному диспергированию в воде в при¬ сутствии эмульгаторов и стабилизаторов. Согласно литературным данным, удовлетворительное диспер¬ гирование серы достигается в присутствии следующего количества компонентов (в вес. ч.): Сера 100,00 Казеин (10%-ный раствор в Аммонийная соль олеиновой аммиаке) 5,00 кислоты 0,50 Вода 94,50 200,00 Количество серы, вводимой в латексную смесь, обычно колеб¬ лется в пределах от 1,0 до 2 вес. ч. на 100 вес. ч. каучука. При большем содержании серы сопротивление старению изделий ухуд¬ шается. 167
Ускорители. Выбор ускорителя зависит от режима вулканиза¬ ции и состава латексной смеси. Для изделий, вулканизуемых сравнительно короткое время, рекомендуется применять актив* ные ультраускорители; для изделий, вулканизуемых в водной среде, следует использовать водорастворимые ультраускорители. В смесях на основе натурального латекса чаще всего приме¬ няют следующие ускорители вулканизации: К-43, К-45, вулка¬ цит П, вулкацит 774, вулкацит П экстра Н, дибутиламин и др. Активаторы вулканизации. В качестве активатора вулканиза¬ ции применяется главным образом окись цинка. Иногда при введении ускорителей К-43 или К-45 в качестве активатора до¬ бавляют триэтаноламин (не более 0,6% вес. ч. на 100 вес. ч. кау¬ чука). В присутствии триэтаноламина количество вводимой в смесь серы можно уменьшить; при этом сопротивление изделий старению увеличивается. К окиси цинка предъявляются такие же требования, как и при применении ее для клеевых изделий, но при работе с латекс¬ ными смесями большое значение имеет размер частиц: диаметр частиц используемой окиси цинка должен быть не более 1,0—2,0 (а. Вводить в смесь окись цинка более 5% вес. ч. на 100 вес. ч. каучука не рекомендуется, так как при этом нарушается устой¬ чивость латексной смеси. По литературным данным, для большей устойчивости к смеси добавляют 0,1—0,25 вес. ч. жидкого стекла. В латексной технологии окись цинка применяют также для получения белых смесей: при этом в качестве противостарителя добавляют эджерайт белый (динафтилпарафенилдиамин), который не вызывает окрашивания изделий при старении. Наполнители. Наполнители для латексных смесей применя¬ ются обычно в виде паст, представляющих собой дисперсию ка¬ кого-либо вещества в воде. Наполнители вводят в латексные смеси для того, чтобы при¬ дать им рабочие свойства (определенную вязкость), а также повы¬ сить физико-механические показатели изделий (эластичность, сопротивление старению и др.). При введении в латекс наполните¬ лей разрывная прочность латексных изделий по сравнению с прочностью изделий, полученных из чистого латекса, понижается. По литературным данным, это объясняется тем, что в латексных смесях наполнители не смачиваются каучуком; они распределяются между глобулами каучука и таким образом препятствуют сцеплению каучуковых частиц между собой. Поэтому при работе с латекс¬ ными смесями нет существенного различия между активными иг инертными наполнителями. При выборе наполнителей для ла¬ тексных смесей следует обращать внимание главным образом на размер частиц ингредиентов и их электрический заряд. Наполнители вводят в латексные смеси при изготовлении из них промышленных перчаток, купальных шапочек, купальных туфель и др. 168
К основным наполнителям, применяемым при изготовлении латексных смесей, по данным Гаузера, относятся: мел, каолин, барит, литопон, белая сажа, неактивная сажа, красители, хо- рошо эмульгирующиеся масла и другие химически инертные ве- щества. Иногда в смесь вводят такие ингредиенты, в присутствии которых изменяется физическое состояние латексной смеси. Так, при введении парафинового масла или актилового спирта изменяется поверхностное натяжение смеси (которое оказывает влияние на процесс макания, и следовательно, на качество изделий), устраняется образование пузырей на изделиях и т. д. Противостарители. Противостарители вводят в латексную смесь для предохранения изделий от преждевременного старения, наблюдающегося в результате окисления каучукового вещества кислородом воздуха, действия тепла и прямого солнечного света. Из этой группы ингредиентов в зарубежной практике применяют главным образом эджрайт белый, который вводят в смесь в коли¬ честве 0,25—1,0% вес. от количества каучука, содержащегося в латексе. Эджрайт белый является хорошим противостарителем и в то же время не окрашивает готовых изделий. Из других проти- востарителей, не окрашивающих изделия, можно назвать уро¬ тропин. Он представляет интерес еще и потому, что одновременно служит и ускорителем. В присутствии уротропина можно снижать температуру вулканизации изделий. Кроме того, при наличии в смеси уротропина и ускорителей К-45 или К-43 плато вулкани¬ зации возрастает. Уротропин вводят в латексную смесь в коли¬ честве 1% вес. от количества каучука, содержащегося в латексе. Реже применяется неозон Д; он предохраняет изделие от обра¬ зования на поверхности трещин, возникающих в результате дей¬ ствия на изделие тепла и кислорода воздуха. Пленки, содержащие неозон Д. изменяют окраску при старении. Красители. Латексные смеси окрашивают почти так же, как обычные резиновые смеси. Разница заключается лишь в том, что красители вводят в смесь в виде водных дисперсий или растворов. В качестве красителей в производстве латексных маканых изделий применяют главным образом литопон и ламповую сажу; приме¬ няются также различные органические красители: родамин-Б экстра, хризоидин, голубой метилен и др. Количество красителя не должно превышать 4% вес. на каучук. К красителям, приме¬ няемым для латексных маканых изделий, предъявляются те же требования, что и для маканых изделий, изготовляемых из клеев. Ингредиенты специального назначения К ним относятся диспергаторы и эмульгаторы, стабилиза¬ торы, смачивающие агенты и загустители. Эти ингредиенты прибавляют в небольших количествах; поэтому присутст¬ вие их почти не оказывает влияния на качество вулканизатов из латекса. 169
Диепергаторы и эмульгаторы. Эти вещества препятствуют агрегации диспергируемых ингредиентов и способствуют образо¬ ванию на поверхности частиц ингредиентов защитной оболоч¬ ки. Тем самым предотвращается коагуляция латекса, а также достигается равномерное распределение (во взвешенном состоя¬ нии) в нем ингредиентов и уменьшается скорость их оседания. При непосредственном введении ингредиентов в латекс они могут осёСть из латекса, а иногда может произойти и его коагуляция. Многие ингредиенты (сажа, каолин, окись цинка и др.) спо¬ собны адсорбировать воду. При введении их в латекс в сухом виде они отняли бы от него большое количество воды; в результа¬ те концентрация каучука в латексе увеличилась бы и произошла бы его коагуляция. Кроме того, некоторые порошкообразные ингредиенты при соприкосновении с водой приобретают электри¬ ческий заряд; если заряд этот будет положительным, то отрица¬ тельно заряженные частицы каучука в латексе нейтрализуются и может также произойти коагуляция. Для предотвращения указанных явлений ингредиенты под¬ вергают диспергированию. При этом получают коллоидные систе¬ мы, которые называют дисперсиями. Сущность диспергирования сводится к раздроблению или расти¬ ранию порошкообразных ингредиентов в присутствии дисперга¬ торов, которые, адсорбируясь на поверхности частиц ингредиен¬ тов, облегчают их размельчение, предотвращая взаимное соеди¬ нение—слипание этих частиц. В качестве диспергаторов и эмуль¬ гаторов применяют натриевые, калиевые и аммонийные соли суль¬ фокислот, соли жирных кислот, например аммонийную соль олеиновой кислоты, которая одновременно служит хорошим смачивающим агентом. При наличии диспергаторов количество воды, добавляемой к ингредиентам, можно значительно сократить, предотвращая тем самым излишнее разбавление латексной смеси. Количество диспергаторов должно составлять не более 5% вес. от количества измельчаемого материала. Стабилизаторы. Стабилизаторы также защищают латексы от коагуляции; поэтому для большей остойчивости в латекс кроме диспергаторов вводят еще и стабилизаторы. Существует две группы стабилизаторов: 1. Стабилизаторы самого латекса, повышающие устойчивость ■его к коагуляции. 2. Стабилизаторы, предохраняющие латекс от коагуляции в процессе приготовления смесей. I. К стабилизаторам самого латекса от¬ носится едкий натр, едкое кали и др.; их необходимо вводить потому, что многие ингредиенты (сера и др.) обладают кислой реакцией и, следовательно, могут вызвать коагуляцию латексной смеси. При приготовлении смесей из хлоропренового латекса находят применение моноэтаноламин, диэтаноламин, аминостиро- лы и др. 170
2. К стабилизаторам, предохраняющим латекс от коагуляции в процессе приготовления смесей, назы¬ ваемых иначе защитными веществами, относятся казеин, желатин, крахмал, декстрин и др. Эти вещества придают латексу и его кон¬ центратам устойчивость к коагуляции при введении в него диспер¬ сий порошкообразных ингредиентов. Как уже указывалось, в натуральном латексе каждая из каучуковых частиц окружена слоем защитного вещества, который способствует устойчивости латекса. Без этого защитного слоя каучуковые частицы быстро слипались бы и происходила бы коагуляция латекса. Однако действие этой естественной защиты каучуковой частицы у нату¬ рального латекса ограничено, поэтому для усиления его вводят защитные вещества; они окружают каучуковую частицу допол¬ нительным защитным слоем и тем самым препятствуют механи¬ ческим и тепловым воздействиям, которым латекс нодвергается при обработке смеси. Увеличивая размер каучуковых частиц латекса, защитные вещества способствуют увеличению вязкости системы. Из защитных веществ второй группы лучшим и наиболее рас¬ пространенным является казеин, представляющий собой продукт обработки молочного творога специальными химическими вещест¬ вами. Обычно казеин применяют в виде 10%-ного раствора в 2%-ном водном растворе аммиака. Перед приготовлением раствора казеин подвергается набуханию в 2%-ном растворе аммиака в течение 6—8 час.; после чего его растворяют при непрерывном перемешивании и нагревании (45—50°). Приготовленный раствор казеина фильтруют. Применяемый в производстве латексных изделий казеин дол¬ жен отвечать следующим требованиям: Содержание влаги, % . . 12 Кислотное число (мл 0,1 н. раство- Содержание золы, % . . 5 ра NaOH на 100 г казеина) . . 16о Жиры, % 1,5 Загустители. При изготовлении маканых изделий из латекс¬ ной смеси иногда требуется увеличить ее вязкость для получения пленки изделия большей толщины, а также для предотвращения выпадения ингредиентов из смеси. По литературным данным, в качестве загустителей применяют крахмал, полисахариды, которые образуют вязкие растворы или гелеобразные студенистые массы, не нарушающие при этом присущих частицам каучука свойств, и др. Ниже приводятся типовые составы смесей на основе природ¬ ного и синтетического латекса (в вес. ч.): Смесь I Концентрат латекса (в пересчете на каучук) . 100,00 Сера 1,30 Каптакс 0,80 171
Цинковая соль ускорителя 0,80 Окись цинка 0,80 Казеин 0,50 Триэтаноламин 0,50 Аммиак 1,90 Сульфат аммония 2,70 109,30 Смесь II Смесь концентратов латекса (ревертекс+ревуль- текс, в пересчете на каучук) 100,00 Сера 0,24 Ускоритель 1,14 Окись цинка 0,08 Окись титана 2,00 Литопон 2,00 Казеин 0,50 Раствор антисептика 2,00 Едкий натр 0,04 108,00 Смесь III Джатекс 60%-ный 170,000 Сера 1,280 Окись цинка 0,270 Цинковая соль ускорителя 0,114 Ускоритель 0,013 Эмульгатор 0,360 172,037 Иногда для повышения устойчивости латексных смесей и улучшения их общих технологических свойств приготовляют не одну, а две смеси, которые затем перед применением смеши¬ вают вместе и подвулканизовывают. Такая латексная смесь имеет примерно следующий состав (в вес. ч.): Смесь IV А Б Ревертекс (в пересчете на сухое вещество) . 100,00 100,00 Сера элементарная 2,00 0,27 Ускоритель 0,50 — Цинковая соль ускорителя — 0,64 Окись цинка 0,55 — Триэтаноламин 0,55 — Олеат калия — 0,05 Раствор 10% казеина в 2%-ном растворе аммиака 1,275 0,14 Вода дистиллированная 1,375 0,34 106,250 101,44 172
Смесь V Хлоропреновый латекс (в жресчете на сухое вещество) 100,00 Окись цинка Неозон «Д» 2,00 2.00 Окись цинка Неозон «Д» Диспергатор 5.00 2.00 3,00 110,00 Вулканизация изделий, изготовленных из смеси V, но с до¬ бавлением ускорителя полиек («-динитробензол), протекает при 120°. В литературе имеются указания, что для улучшения внешнего вида изделий в приготовляемую смесь на основе, например, хлоро¬ пренового латекса добавляют иногда смесь (в равных количест¬ вах) нафтеновой кислоты и минерального масла или соответственно 33%-ный раствор натриевой соли сульфоната метилового эфира молочной кислоты. В некоторых случаях в смесь вводят и другие специальные компоненты; так, для предотвращения образования пузырьков воздуха в углах между пальцами перчаток к смеси добавляют октиловый спирт. В хлоропреновые смеси вводят пластификаторы, предотвра¬ щающие затвердевание пленки изделия. Латексные смеси приготовляют главным образом из концен¬ тратов натурального латекса. Приготовление таких смесей вклю¬ чает следующие операции: подготовка латекса; диспергирование ингредиентов; смешение латекса с ингредиентами; подвулканизация латексных смесей; фильтрование и отстаивание. Требуемая концентрация исходного латекса (соответствую¬ щая рецептуре приготовляемой смеси) достигается разбавлением концентратов латекса дистиллированной водой. Разбавление концентрированного латекса осуществляют в эмалированных емкостях (при перемешивании вручную) или в специальных мешалках. Для удаления посторонних включений и скоагулировавшихся частиц каучука разбавленный и тщательно перемешанный ревертекс фильтруют через двойной слой марли или шелковое сито в бачок для свободного отстаивания или в специальный бачок, находящийся под некоторым вакуумом (рис. 61). ПРИГОТОВЛЕНИЕ ЛАТЕКСНЫХ СМЕСЕЙ Подготовка латекса 173
При фильтрации под вакуумом процесс фильтрации ускоряет¬ ся и потери концентрата на данной операции снижаются (за счет меньшего пленкообразования). Приготовленный для работы ла¬ текс хранят в эмалированных бачках, в нижней части которых имеется штуцер для его слива. Диспергирование ингредиентов Операция диспергирования ингредиентов является решающей в приготовлении латексных смесей; для предотвращения выпаде¬ ния ингредиентов из латексных смесей и коагуляции ла¬ текса она должна выпол¬ няться в строгом соответ¬ ствии с технологическим ре¬ гламентом. Поскольку при введении диспергированных ингреди¬ ентов, адсорбируюших воду латекса или приобретающих определенный заряд, может произойти коагуляция ла¬ текса, ингредиенты подвер¬ гают предварительной обра¬ ботке. Предварительная об¬ работка ингредиентов заклю¬ чается в следующим. Порошкообразные мате¬ риалы (сера, окись цинка, литопон и др.) просевают на сеялках типа «ротекс» через сито № 015 или сита с более мелкими отверстиями. При этом удаляются крупные ча¬ стицы ингредиентов, а также инородные включения, при¬ сутствие которых может ухудшить качество изделий или вызвать порчу оборудо¬ вания, особенно такого, как коллоидные мельницы. Водорастворимые ингредиенты (казеин и др.) растворяют в специальных бачках (при перемешивании вручную) или в мешзлках. Приготовленные растворы фильтруют через шелковое сито, после чего передают на диспергирование. При правильном подборе защитных веществ (диспергаторовти стабилизаторов) и высокой степени дисперсности ингредиентов можно предотвратить их выпадение из латексной смеси. Ингредиенты диспергируют каждый в отдельности или все вместе. Дисперсии, часто называемые в производстве пастами, Рис. 61. Бачок для фильтрации латекса и латексных смесей под вакуумом: /—крышка; 2—воронка; 3—маховик; 4—вакуум¬ метр; 5—сито; ^—корпус. 174
обычно приготовляют из определенного количества (в соответст¬ вии с рецептом) порошкообразных ингредиентов и воды; их пере¬ мешивают и прибавляют к ним заранее приготовленные растворы диспергатора и стабилизатора. Концентрация дисперсий зависит от назначения латексной смеси. Однако лучшими технологическими свойствами обладают дисперсии, в которых количество диспергируемых ингредиентов составляет от 25 до 50% объемн. Защитные вещества обычно добавляют в количестве не более 8—10% от веса сухих диспергируемых ингредиентов. При мень¬ ших количествах защитных веществ ингредиенты могут начать оседать из смеси, в результате чего вязкость сме¬ си понижается и качество изделий ухудшается. При добавлении больших количеств защитных вешеств ухудша¬ ются смачивающие свойства смеси и пленка откладывается неравномерно. Дисперсии приготовляют путем длительной обработки ингредиентов в шаровой или коллоидной мельнице. Шаровые мельницы. Принцип ра¬ боты шаровых мельниц основан на ударно-скользящем движении шаров по внутренним стенкам мельницы, про¬ исходящем вследствие вращения ее во¬ круг горизонтальной оси. При этом на¬ ходящиеся в шаровой мельнице ингре¬ диенты дробятся или измельчаются. Шаровая мельница (рис. 62) представляет собой полый цилиндр с двумя основаниями. Одно из оснований является съемной крыш¬ кой, которая на время работы закрепляется. После загрузки дис¬ пергируемых ингредиентов в шаровую мельницу закладывают кварцевые или фарфоровые шары. Для приготовления дисперсии латексных смесей применяют мельницы емкостью 5—10 л, которые монтируют по несколько штук на общей станине (рис. 63). Вращение мельниц осуществляет¬ ся при помощи роликов с резиновой обкладкой от электропривода через редуктор. Скорость вращения мельниц составляет от 60 до 100 об/мин. Отдельные мельницы можно, по мере необходимости, снимать или переносить; при этом работа всей установки не на¬ рушается. На степень диспергирования ингредиентов в шаровых мель¬ ницах влияют следующие факторы: продолжительность обработки ингредиентов, отношение объема загружаемых шаров к объему мельницы, отношение веса шаров к весу диспергируемых ингре¬ диентов (в пересчете на сухое вещество) и соотношение размеров шаров. Рис. 62. Шаровая мельница: /—фарфоровый корпус; 2—крыш¬ ка корпуса; 3—прокладка; 4—по¬ лукольцо; 5—хомут; 6—} норная планка; 7—винт. 175
Серу и окись цинка обрабатывают в мельнице в течение 24— 48 час. Для диспергирования же тиурама требуется значительно больше времени. Чем дольше обрабатывать в шаровых мельницах ингредиенты, тем больше будет степень их диспергирования. Объем шаров по отношению к общему полезному объему мельницы должен составлять 25—40%. По литературным данным, соот¬ ношение веса загружаемых шаров к весу сухих диспергируе¬ мых ингредиентов составляет: 1,5: 1; 2: 1; 3: 1; 3,5 : 1; 4 : 1. При других соотношениях возникают усилия, величина которых недостаточна для дробления ингредиентов. Для лучшего дис- Рис. 63. Агрегат шаровых мельниц. .пергирования ингредиентов в мельницу нужно загружать шары двух размеров. Наиболее эффективное диспергирование, вследст¬ вие лучшего соприкосновения раздробляемых ингредиентов с поверхностью шаров, обеспечивается при следующем сочетании их размеров V4 и 3/8"; 0,5 и 3J4"; 1 и 1,5"; 2 и 2 ,5". Достоинствами шаровых мельниц являются: достаточно эффек¬ тивное измельчение диспергируемых ингредиентов, простота кон¬ струкции и легкость обслуживания оборудования, почти не тре¬ бующего наблюдения, а также малый расход электроэнергии. Недостатками шаровых мельниц являются сравнительно большая затрата времени на приготовление дисперсии и малая емкость мельниц, вследствие чего необходимо одновременно применять большое их количество. Коллоидные мельницы. Их широко применяют для обработки ингредиентов, предназначенных для латексных смесей. Принцип ра¬ боты коллоидных мельниц (рис. 64) основан на интенсивном сколь¬ зящем трении, возникающем между отдельными частицами обра¬ батываемого вещества при прохождении его через узкий зазор 176
между дисковым ротором и цилиндрическим статором. Измель¬ чение частиц ингредиента происходит в результате их сильных ударов о внутренние стенки статора и действия центробежной силы, возникающей при большой скорости вращения ротора. Статор имеет двойную стенку для охлаждения его во время работы и снабжен передней и задней крышками, прикрепляемы¬ ми к нему болтами. Ротор и статор сделаны из нержавеющей стали для предохранения их от разрушающего действия ще¬ лочей. Рис. 64. Коллоидная мельница. Ротор мельницы вращается со скоростью 5000 об/мин. и более; он приводится в действие от электродвигателя через клиновид¬ ную ременную передачу. Производительность мельницы при непрерывной работе в течение 30 мин. достигает 5 л дисперсии в час. Зазор между измельчающими поверхностями можно изменять в пределах от 0,004 до 0,030 мм. Диспергируемые в ; коллоидной мельнице ингредиенты необ¬ ходимо предварительно просеивать через сито № 015 для отделения наиболее крупных частиц, которые могут вызвать затруднения в работе. Степень диспергирования ингредиентов в коллоидных мельницах зависит от величины зазора между измельчающими поверхностями и продолжительности диспергирования. Чем мень¬ ше зазор и больше продолжительность диспергирования, тем лучше будет качество дисперсии. В коллоидных мельницах можно осуществлять диспергирова¬ ние порошкообразных ингредиентов, а также приготовлять стойкие эмульсии из жидких, несмешивающихся с водой веществ, например масел и подобных им продуктов. Кроме шаровых и коллоидных мельниц для диспергирования ингредиентов применяют краскотерки (рис. 65). П. И. Балабкин. 177
Выбор способа диспергирования зависит от условий производ¬ ства и назначения изделий. Например, для латексной смеси I (стр. 171) каждый ингредиент диспергируется в отдельности, а ингредиенты для латексной смеси IV приготовляют в виде общей дисперсии для каждой из указанных паст (А и Б) в отдельности. Ниже приводятся в качестве примера схемы диспергирования ингредиентов для латексных смесей. Диспергирование ингредиентов для латексной смеси I состоит из следующих отдельных этапов: 1. Приготовление 10%-ного аммиачного раствора казеина. 2. Приготовление 40% -ного раствора сульфата аммония в 10%-ном растворе аммиака. 3. Разбавление дистиллирован¬ ной водой диспергатора «НФ»до 15%-ной концентрации и смеше¬ ние его с 10%-ным аммиачным раствором казеина в соотноше¬ нии 1:1. 4. Приготовление дисперсии каптакса в 10%-ном аммиачном растворе. 5. Приготовление 40% -ной дисперсии серы в 10%-ном амми¬ ачном растворе казеина с дис- пергатором («НФ») в соотноше¬ нии 1 : 1,5 в шаровой мельнице в течение 40 час. 6. Приготовление 40%-ной ди¬ сперсии окиси цинка в 10%-ном аммиачном растворе казеина с ди- Рис. 65. Краскотерка для диспер- спергатором («НФ>Л в соотноше- гирования ингредиентов. нии J . J 5 в шаровой мельнице в течение 48 час. Приготовленные дисперсии вводят в определенной последо¬ вательности в подготовленный концентрат латекса. Диспергирование ингредиентов для латексной смеси IV про‘ изводят следующим образом. Ингредиенты, предназначенные для пасты А, диспергируют все вместе. Точно так же диспергируют вместе все ингредиенты, предназначенные для пасты Б. Ингредиенты для этих паст диспергируют вначале на шаровых мельницах в течение 24 час. при скорости их вращения 65—70 об/мин. При этом соотношение сухих веществ и воды со¬ ставляет 1 : 1, а соотношение веса шаров и сухих веществ 2,5 : 1. После обработки на шаровых мельницах ингредиенты для паст А и Б обрабатывают на коллоидных мельницах. Эта опера¬ ция для ингредиентов пасты А продолжается 25—30 мин, а для ингредиентов пасты Б—10—15 мин. Во время обработки на колло¬ 178
идных мельницах пасты ингредиентов разбавляют дистиллирован¬ ной водой в соответствии с заданной концентрацией паст и вяз¬ костью. Температура дисперсии ингредиентов, находящихся в коллоидной мельнице, поддерживается в пределах 50—60°, что достигается циркуляцией холодной воды в кожухах статора мельницы. Приготовленные на коллоидных мельницах ингредиен¬ ты для паст А и Б смешивают с латексом. Совместное диспергирование только тех ингредиентов, которые предназначены для каждой из указанных паст (А и Б) в от¬ дельности, не является обязательным. Например, ингредиенты для латексной смеси II диспергируются все одновременно. Наиболее рациональным способом приготовления дисперсии надо считать диспергирование каждого ингредиента в отдельно¬ сти с последующим смешением этих дисперсий и дополнитель¬ ной обработкой общей дисперсии. У приготовленных дисперсий или паст проверяют степень диспергирования. Для этого определяют главным образом устой¬ чивость дисперсии к осаждению ингредиентов, которая харак¬ теризуется временем, требуемым для осаждения ингредиентов из приготовленной дисперсии, плотностью осадка и его объе¬ мом, сравниваемыми с этими же показателями контрольных стандартных образцов. Если объем осадка проверяемой диспер¬ сии окажется больше, чем у контрольного образца, это указывает на тяжеловесность частиц и недостаточное их диспергирование. Степень диспергирования ингредиентов можно определять также при помощи микроскопа. При этом размер частиц не должен быть больше размера частиц стандартной смеси. Смешение латекса с ингредиентами Как правило, в латекс вводят ингредиенты, предварительно диспергированные. При введении в латекс недиспергированных ингредиентов порядок введения, согласно литературным данным, должен быть следующим: 1) защитные вещества; 2) ускорители; 3) наполнители; 4) сера; 5) красители; 6) окись цинка. * При работе с диспергированными ингредиентами порядок введения их в латекс не имеет большого значения, однако посколь¬ ку окись цинка обладает способностью сгущать латексные смеси, ее рекомендуется вводить последней. Латекс смешивают с ингредиентами вручную в эмалирован¬ ных или других не окисляющихся и не подвергающихся щелочным воздействиям бачках или в специальных мешалках типа реакторов (рис. 66), которые одновременно являются автоклавами для под- вулканизации латексных смесей. Такая мешалка представляет собой цилиндрическую емкость со сферическим днищем. Сверху она закрывается массивной крышкой 1, особой конструкции. В крышку вмонтирована вер¬ тикальная лопасть 2, которая приводится в движение от электро¬ 12* 179
двигателя через клиновидную ременную передачу. В крышке имеется люк 3 с воронкой 4 для загрузки латекса и диспергиро¬ ванных ингредиентов и люк 5 с патроном 6 для термометра, из¬ меряющего температуру латексной смеси в процессе ее приготов¬ ления. В днище мешалки имеется штуцер 7 для выгрузки при¬ готовленной латексной смеси. Мешалка снабжена рубашкой для нагрева латексной смеси или охлаждения после ее приготовления. Корпус мешалки изготов¬ ляют из чугуна, покрытого с внутренней стороны эмалью, не содержащей соли свинца, а лопасть—из стали, покры¬ той в рабочей части анти¬ коррозионным лаком; иногда всю лопасть изготовляют из нержавеющей стали. Лопа¬ сти мешалки имеют форму лопаток или пропеллера; они не должны соприкасать¬ ся со стенками корпуса ме¬ шалки, так как при этом смесь может частично коа¬ гулировать. Подготовленный для сме¬ шения с ингредиентами и взвешенный латекс заливают в мешалку, приводят ее в действие и при постоянном перемешивании небольшими порциями вводят (в опреде¬ ленной последовательности) дисперсии. В процессе вве¬ дения ингредиентов нужно перемешивать всю массу медленно и равномерно. Ингредиенты можно вво- виде отдельных дисперсий виде некольких дисперсий из нескольких ингредиен- Рис. 66. Мешалка для смешения латекса с ингредиентами: /—крышка; 2—лопасть; 3—люк; 4—воронка; 5—люк для патрона; б—патрон для термомет¬ ра; 7—штуцер для выгрузки смеси. дить в латекс последовательно для каждого ингредиента, в (каждая из которых состоит тов) и в виде одной общей дисперсии. В зависимости от принятого на производстве порядка введения ингредиентов в латекс смеше¬ ние продолжается от 15 до 30 мин. Смешанный с ингредиентами латекс представляет исходный полуфабрикат для изготовления маканых изделий. Практика работы с латексом показала, что в процессе изго¬ товления изделий из обычных (неподвулканизованных) напол- 180
ненных смесей возникают иногда некоторые технологические трудности вследствие недостаточной вязкости или устойчивости смесей. В связи с этим при изготовлении изделий из латекса спо¬ собом макания пленка может отлагаться на форме неравномерно, что приводит к браку изделий. Этот недостаток в значительной степени можно предотвратить, уменьшив дозировку ускорительно-вулканизующей группы, осо¬ бенно серы, которая имеет большую тенденцию к оседанию из смеси. Для того чтобы уменьшение дозировки серы и ускорителя не отразилось на качестве вулканизации изделий, их нужно перед вулканизацией обработать вулканизующим раствором, который имеет следующий примерный состав (в % вес): Бензин .... г , 90,60 Дибутилфталат .... 1,20 Толуол 6,70 Ускоритель 0,90 Сера 0.60 100,00 При уменьшении количества серы и ускорителя и предвари¬ тельной обработке изделий вулканизующими растворами предот¬ вращается возможность подвулканизации смеси при ее обработ¬ ке и хранении. Однако при обработке изделий этими растворами усложняется технологический процесс и появляется опасность возникновения пожара (при неосторожном обращении с указан¬ ными летучими растворителями). В связи с изложенным применение обычных латексных сме¬ сей в производстве маканых изделий не всегда рационально. Лучшими технологическими свойствами (вязкостью, смачивае¬ мостью, устойчивостью к выпадению ингредиентов) для изготов¬ ления маканых изделий, особенно тонкостенных, обладают под- вулканизованные латексные смеси. ПОДВУЛКАНИЗАЦИЯ ЛАТЕКСНЫХ СМЕСЕЙ Подвулканизацию смесей осуществляют путем нагревания их до определенной температуры; приготовляют эти смеси в каж¬ дом конкретном случае по разному. Так, приготовление и под¬ вулканизацию латексной смеси I (стр. 173) осуществляют следую¬ щим образом. В мешалку загружают 45 кг латекса (в пересчете на каучук), затем вводят ингредиенты, предусмотренные рецеп¬ том, в следующем порядке: 1) аммиак и часть дистиллированной вода; 2) раствор казеина; 3) серная паста; 4) 50% цинковой пасты с триэтаноламином; 5) дисперсия каптакса; 6); дисперсия соли ускорителя. Ингредиенты вводят в латекс, при непрерывном его переме¬ шивании, в течение 15—20 мин. Затем смесь дополнительно пере¬ 181
мешивают в течение 10—15 мин., после чего ее подвулканизовы- вают. Для этого в рубашку мешалки подают воду и пар и смесь постепенно нагревают до 72°. Подвулканизацию этой латексной смеси осуществляют в те¬ чение часа при непрерывном перемешивании. По окончании подвулканизации, продолжая непрерывно пе¬ ремешивать, смесь охлаждают до 25—28°, после чего в нее вводят раствор сульфатата аммония и остальные 50% цинковой пасты. Затем смесь перемешивают еще 15 мин., после чего выгружают из мешалки, фильтруют и оставляют для отстаивания. Отстаива¬ ние смеси длится 3—4 суток; при этом она приобретает однород¬ ность свойств и освобождается от воздушных пузырьков. Отстояв¬ шаяся смесь поступает на макание. Технологическая схема приготовления и подвулканизации латексной смеси IV (стр. 172) состоит в следующем. При постоян¬ ном перемешивании загруженного в мешалку латекса к нему добавляют небольшими порциями растворы (заранее смешанные с определенным количеством воды) казеина, триэтаноламина и ускорителя и постепенно добавляют пасту А. По окончании смешения в рубашку мешалки подают пар и воду и в течение 45 мин. нагревают смесь до 68—70°. Эту темпера¬ туру строго выдерживают в течение 60 мин. Затем подачу пара прекращают и смесь охлаждают до 40° (15—20 мин.). После того как смесь охладится, к ней при непрерывном пере¬ мешивании добавляют пасту Б, затем смесь опять охлаждают до 25—28° (в течение 10—15 мин.) Охлажденную латексную смесь выгружают из мешалки в бачки. Разовая производительность мешалки составляет 41—42 кг смеси. Ниже приводится режим вулканизации латексной смеси IV. Продол ж 11- Введение пасты А 15 Нагревание смеси до 68—70° 45 Подвулкаиизация смеси при температуре 68—70= . 60 Охлаждение смеси до 40° 15 Введение пасты Б и охлаждение смеси до 25—28° . 10 Выгрузка подвулканизованной смеси 15 Общая продолжительность цикла 160 Выгруженная из автоклава латексная смесь фильтруется и отстаивается. ФИЛЬТРОВАНИЕ И ОТСТАИВАНИЕ Приготовленную тем или иным способом латексную смесь фильтруют для удаления из нее агрегированных частиц, посто¬ ронних включений и для придания ей большей однородности. Фильтрацию можно производить обычным путем, под вакуумом 182
или под давлением сжатого воздуха. Для фильтрации применяют шелковое и проволочное луженое сито с размером отверстий, соответствующих ситу № 015. После фильтрации латексная смесь подвергается отстаиванию для выделения пузырьков воздуха и оседанию недостаточно диспер¬ гированных частиц ингредиентов, а также для обеспечения более однородных свойств смеси. Обычно смесь отстаивается 20—24 часа, но продолжительность отстаивания может быть и больше, в зависимости от концентрации и вязкости смеси, высоты столба смеси в сосуде, температуры и относительной влажности окружающего воздуха в рабочем помещении, а также от других факторов. Для отстаивания менее концентрированных и менее вязких смесей требуется меньше времени, так как пузырьки воздуха выходят на поверхность смеси значительно быстрее. Чем меньше высота сосуда, в котором находится отстаиваемая смесь, тем легче и быстрее удаляются из смеси пузырьки воздуха. Температура в рабочем помещении, где происходит отстаива¬ ние, должна поддерживаться равной 24—25°, а относительная влажность—в пределах 50—55%. В помещении не должно быть интенсивных воздушных потоков; отстойные бачки нужно плотно закрывать для предотвращения образования на поверхности смеси пленки коагулята. Крышки для бачков рекомендуется изготовлять такой конструкции, ко¬ торая позволяла бы периодически их увлажнять, чтобы в воздухе над поверхностью смеси (под крышкой) можно было создать необ¬ ходимую упругость паров воды. Для свободного отстаивания смеси требуется длительное вре¬ мя, что нерационально для производства. Для ускорения отстаивания рекомендуется применять вакуум-отстой. Сущность этого способа состоит в том, что латексная смесь подвергается действию разрежения, в результате чего находящиеся в ней пу¬ зырьки воздуха быстрее выходят на поверхность. При этом продолжительность отстаивания составляет 1,5—2 часа. Вакуумирование смеси осуществляется при помощи установки, состоящей из вакуум-насоса, емкости разрежения, в ко¬ торую заливают для отстоя латексную смесь, и сборника для улавливания пены. Остаточное разрен^ение в процессе отстоя смеси не должно превышать 350—400 мм рт. ст. При большем разрежении бурно выделяются пузырьки воздуха, которые вместе с собой уносят некоторое количество смеси. Кроме того, при этом происходит сильное пенообразование, наличие которого ухуд¬ шает качество смеси и вызывает брак изделий. Отстаиванием заканчивается последний этап подготовки латексной смеси для макания. На приготовленную латексную смесь составляют паспорт, в котором указывается: дата приготовления партии, вязкость смеси и заключение OTK о пригодности ее для макания. 183
Недостатком изделий, изготовляемых из подвулканизованных латексных смесей, является несколько пониженная (после старе¬ ния) механическая их прочность по сравнению с прочностью изделий из обычных латексных смесей. Преимуществом применения подвулканизованных латексных смесей является сокращение продолжительности процесса вулка¬ низации, а также возможность приготовления смесей меньшей вязкости по сравнению с обычными латексными смесями; часть содержащейся в подвулканизованных смесях серы связана с каучуком, что предотвращает выпадение ее в осадок. Однако при приготовлении из концентратов латекса подвулка¬ низованных смесей требуются дополнительные операции, в ре¬ зультате чего технологический процесс получения маканых из¬ делий усложняется. В настоящее время за рубежом широко при¬ меняют ревультекс, который, как было сказано выше, является готовым концентратом натурального латекса и не требует какой- либо дополнительной обработки для получения изделий способа¬ ми макания, ионного отложения и желатинирования. ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ЛАТЕКСНЫХ СМЕСЕЙ Для обеспечения высокого качества изделий необходимо в процессе приготовления латексной смеси соблюдать определенные (заданные) требования; в противном случае на производстве не¬ избежно возникает брак. Ниже приводятся основные требования, предъявляемые к латексным смесям: 1) отсутствие в подготовленной для макания смеси пузырьков воздуха; 2) соответствие смеси установленным показателям вязкости и концентрации; 3) полная однородность смеси и устойчивость ее к выпадению ингредиентов. При наличии в смеси пузырьков воздуха неизбежен массовый брак изделий из-за попадания во время макания этих пузырьков на пленку изделий. Поэтому латексную смесь, не освободившуюся от пузырьков воздуха, в производство не передают, а подвергают дополнительному отстаиванию. Только при полном отсутствии пузырьков воздуха латексную смесь считают пригодной для производства. Поступающая на макание подвулканизованная латексная смесь при 20° должна иметь вязкость в пределах 2,2—2,6 по Денло- пу. При большей вязкости смесь будет неравномерно растекаться по формам, в результате чего в отдельных местах пленки появятся утолщения и утонения. При недостаточной растекаемости смеси и ее быстрой фиксации в процессе макания на изделиях появля¬ ется массовый брак в виде дырочек. При недостаточной вязкости смеси и малой концентрации в ней сухого вещества не обеспечи¬ вается требуемая толщина пленки вследствие большой подвиж¬ 184
ности смеси, вызывающей появление на пленке отеков. В резуль¬ тате пленка изделия получается неравномерной по толщине и непрочной, что приводит на последующих операциях к повышен¬ ному браку. Для того чтобы не было всех этих неполадок в производстве, латексную смесь с повышенной против установленного показа¬ теля вязкостью разбавляют 0,5%-ной аммиачной водой, а в смесь с недостаточной вязкостью добавляют определенное количество смеси, имеющей большую вязкость. Вязкость смеси можно также повысить добавлением 10%-ного раствора казеина в 2%-ном растворе аммиака. Однако при таком способе корректирования смесь может получиться неоднородной по вязкости. Для получения высококачественных изделий смесь должна быть однородной во всей своей массе и не должна расслаиваться. Расслоение смеси чаще всего наблюдается при недостаточной степени диспергирования ингредиентов-—при их осаждении обра¬ зуется уплотненный и тяжелый нижний слой смеси и менее уплот¬ ненный и более легкий верхний слой. При такой неоднородности смачивающие свойства смеси могут ухудшаться, и она будет неравномерно отлагаться на формах. Чтобы определить пригодность латексной смеси для производ¬ ства, необходимо провести ее технологическое опробование. С этой целью из приготовленной латексной смеси (профильтрованной и отстоявшейся) изготовляют вручную изделия и обрабатывают их в соответствии с технологическим процессом. При достаточной однородности латексной смеси готовые изделия получаются без пузырей, пленка—прозрачной и при растяжении в ней не обнару¬ живаются дырочки. В этом случае смесь считается пригодной для производства. При наличии в пленке дефектов (пузырей, дырочек и др.) смесь для изготовления изделий не принимают. В зависимости от вида брака на полученном изделии смесь подвергают повторному фильтрованию, дополнительному отстаиванию. Если смесь нельзя привести в состояние, пригодное для производства, ее бракуют..
Глава VII СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛАТЕКСНЫХ ИЗДЕЛИЙ Существуют следующие способы изготовления латексных из¬ делий: 1) макание; 2) ионное отложение; 3) желатинирование. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ СПОСОБОМ МАКАНИЯ Этот способ заключается в макании форм в латекс с последу¬ ющей просушкой получаемой при этом пленки для удаления из нее влаги. В зависимости от заданной толщины пленки изделия форму макают один или несколько раз. Указанный способ рационален лишь при изготовлении тонко¬ стенных изделий (с толщиной пленки до 0,1—0,2 мм), получае¬ мых, в основном, при двух- или трехкратном макании. При большем числе маканий указанный способ мало эффективен, так как в этом случае производительность макательных ап¬ паратов значительно снижается. При изготовлении изделий способом макания применяют обычные латексные смеси, подвулканизованные латексные смеси и ревультекс, который, как указывалось выше, не требует перед его использованием дополнительной обработки. Из натурального латекса по способу макания можно изготов¬ лять различные изделия, в частности напальчники медицинские, перчатки хирургические и др. В зависимости от вида изде¬ лия устанавливают количество маканий, выбирают конструк¬ цию макательных аппаратов, а также исходный латекс. Наряду с обычным способом макания применяют еще способ многократного макания с коагуляцией, а также способ получе¬ ния изделий путем макания в термочувствительную латексную смесь. Сущность способа макания с коагуляцией состоит в после¬ довательном макании форм в коагулянт и в латекс. Этим способом можно изготовлять многие маканые изделия. Изделия из термо¬ чувствительной латексной смеси получают путем одноразового 186
макания горячих форм в термочувствительную латексную смесь. Этим способом можно получать за сравнительно короткое время изделия желательной конфигурации и толщины. Латексные изделия, изготовляемые способом макания, обла¬ дают большей прозрачностью по сравнению с изделиями, полу¬ чаемыми другими способами. В настоящее время латексные изделия изготовляют способом макания в аппаратах системы «Ширм», а также других систем. Эти аппараты описаны в разделе «Изготовление маканых изделий из резиновых клеев». При изготовлении маканых изделий из латекса основным процессом, так же как и при изготовлении их из клеев, является макание; последующие процессы производства также почти ничем нэ отличаются от процессов, осуществляемых при изготовлении изделий из резиновых клеев. Однако при изготовлении изделий из латекса в процессе мака¬ ния требуются особые меры предосторожности, что обусловлено свойствами латекса. Так, для более интенсивной просушки из¬ делий, полученных после макания, в зону просушки необходимо подавать нагретый воздух для того, чтобы образующаяся плен¬ ка была без отеков или утоненных мест. В процессе макания форм в обычных аппаратах системы «Ширм» и просушки полу¬ ченных изделий при повышенной температуре на поверхности латекса в макательной ванне образуется пленка, вследствие че¬ го ведение процесса макания затрудняется. В связи с этим при изготовлении изделий из латекса потребовалось изменить конструкцию макательных аппаратов. Прежде всего необходимо было отделить зону просушки из¬ делий от макательной ванны с тем, чтобы исключить влияние по¬ вышенной температуры на состояние латекса. Кроме того, нужно было создать условия, устраняющие возможность пленкообразо- вания латекса. Это может быть достигнуто искусственным охлаж¬ дением латекса в макательной ванне или обдувкой поверхности латекса воздухом (при малых скоростях) соответствующей тем¬ пературы и влажности и одновременным перемешиванием латекса в ванне. Для устранения пленкообразования можно применять такчо какие-либо другие, более радикальные меры. Однако лучше всего использовать для изготовления латексных маканых изделий более совершенные аппараты, в которых процесс макания и после¬ дующие производственные операции осуществляются при непре¬ рывном поступательном движении форм и в которых все операции обработки изделий полностью механизированы. Одним из таких аппаратов является аппарат системы «Гому». Схема непрерывного изготовления маканых изделий из латекса на аппарате системы «Гому» показана на рис. 67. На этих аппаратах выполняются следующие операции: макание, просушка, закатка венчиков, вулканизация, съем изделий и подготовка форм для последующего цикла макания. 187
Подготовка форм к маканию. После съема с форм изделия по¬ ступают на дальнейшую обработ¬ ку, а формы промывают вначале в ванне горячей водой, а затем при помощи форсунок холод¬ ной водой. Промывка холодной водой необходима для охлаж¬ дения форм, так как на нагре¬ той их поверхности происходит при макании коагуляция лате¬ кса, нарушающая формование пленки. После промывки и охлажде¬ ния формы поступают на протир¬ ку, осуществляемую специальны¬ ми бесконечными хлопчатобумаж¬ ными полотенцами, которые дви¬ жутся навстречу формам. Мокрое полотенце просушивается при по¬ мощи электрообогревательных элементов. Промытые и просу¬ шенные формы поступают на ма¬ кание. Макание. Ванна для макания в аппаратах системы «Гому» имеет форму неравносторонней трапе¬ ции. Уровень латекса в ванне регулируют при помощи винтово¬ го подъемного устройства, а также путем подачи латекса, по мере его расхода, из питательного бачка. Параллельно продольным кра¬ ям макательной ванны на рас¬ стоянии 25—30 мм от них рас¬ положены закрытые сверху Г-об- разные перегородки, не дохо¬ дящие до дна ванны. Перего¬ родки отделяют рабочую поверх¬ ность латекса в ванне от зоны энергичного перемешивания ла¬ текса (между наружными стен¬ ками ванны и перегородкой), куда добавляют свежие его пор¬ ции и таким образом предохраня¬ ют рабочую поверхность латекса от попадания в него пузырьков воздуха. 188
Перегородки уменьшают зеркало рабочей поверхности латек¬ са в ванне и тем самым предотвращается образование на поверх¬ ности латекса пленки. Для поддержания требуемой температуры латекса (20—25°) по продольным краям ванны размещены охлаждающие элементы, в которых циркулирует холодная вода. Скорость движения конвейерной цепи в аппарате составляет от 1,4 до 4,5 м/мин. Макание изделий производится в момент прохождения форм над ванной, для этого направляющая цепи имеет на указанном отрезке пути соответствующую кривизну. Радиус кривизны направляющей позволяет вводить и выводить формы из латекса при заданной скорости. После макания избыток латекса стекает с формы обратно в ванну; это происходит до тех пор, пока латекс не застудневает на конце формы. Если при застудневании на форме остается не¬ стекшая капля латекса, то на пленке образуется небольшое, круглой формы утолщение; изделие с таким утолщением счита¬ ется дефектным. Утолщение на конце изделия может быть незна¬ чительным, если уменьшить скорость выхода форм из ванны (регулированием скорости поступательного движения цепи), а также обеспечить вибрацию форм при переходе их из нижнего вертикального положения в верхнее вертикальное (в момент прохождения цепи по поворотной звездочке). Для получения высококачественных изделий необходимо во время макания соблюдать следующие основные требования: 1. Поступающие на макание формы должны быть сухими и чистыми; при наличии на формах капель воды, на пленке полу¬ чаются утоненные места; посторонние включения образуют в готовом изделии отверстия. 2. Движение цепи с формами должно быть плавным, без толч¬ ков; при прерывистом движении в пленке изделия неизбежно образуются воздушные пузырьки. 3. Для получения стандартных по толщине изделий необхо¬ димо применять латекс заданной вязкости и концентрации, не допуская никаких отступлений от норм, установленных техно¬ логическим регламентом. 4. Нельзя допускать появления на рабочей поверхности латек¬ са пленки, которая может смазать слой свежего латекса на форме, вследствие чего на пленке образуются утоненные места. 5. Температура латекса в ванне должна быть всегда одинако¬ вой; резкие колебания ее недопустимы. 6. Необходимо систематически очищать цепи и держатели для вращения форм, а также удалять из ванны осадок выпада¬ ющих из латекса ингредиентов, который может способствовать образованию на конце изделия утоненных мест. Просушивание пленки. Формы с сырой пленкой поступают в сушильную камеру; внутри камеры, по обеим ее сторонам, расположены обогревательные элементы. Для более интенсивной 189
просушки в камеру, навстречу движению изделий, нагнетается вентилятором (через калориферную установку) воздух, нагре¬ тый до 50—60°. Продолжительность просушки изделий в камере определяется температурой нагнетаемого воздуха и скоростью движения кон¬ вейерной цепи (в среднем эта скорость составляет 4,5—5,0 м/мин). Иногда режим просушки, в зависимости от свойств применяемого для макания латекса или поведения изделий во время закатки венчиков, может изменяться. Однако следует помнить, что при недостаточной температуре просушки пленки закатка венчиков затрудняется (венчик будет размазываться и кольцо не образует¬ ся); при повышенной температуре венчик легко раскатывается, так как пленка не обладает липкостью; иногда при интенсивном удалении паров аммиака и воды из пленки на ней образуются пузыри. При изготовлении изделий из смеси на основе хлоропрено¬ вого латекса способом многоразового макания отдельные слои пленки рекомендуется сушить во влажном воздухе, однако вы¬ сушивать их следует не до конца во избежание расслоения, вы¬ зываемого недостаточным сцеплением слоев между собой. Закатка венчиков. После просушки и предварительной рас¬ парки в горячей воде производится закатка венчиков изделий при помощи закаточного устройства. Это устройство состоит из двух валиков: наклонно расположенного—для закатки венчика и горизонтально расположенного—для его подрав¬ нивания. Для лучшей закатки венчиков валики непрерывно смачивают водой, поступающей из находящегося возле закаточного устрой¬ ства сосуда. Валики должны свободно, без усилия прикасаться к форме, иначе закатываемая пленка будет отставать от формы и вслед¬ ствие неровной закатки венчика получится брак. Вулканизация. После закатки венчиков изделия поступают для вулканизации в камеру, расположенную в верхней части аппарата. Внутри камеры по обеим сторонам установлены электри¬ ческие обогревательные элементы; они обеспечивают нагрев воздуха до 110—115°, достаточный для вулканизации изделий. Продолжительность вулканизации зависит от скорости движения конвейерной цепи; в среднем для изделий из вультекса она со¬ ставляет 9—10 мин. Нельзя допускать недовулканизации изделий, так как при этом затрудняется их съем с форм и особенно расправка после снятия с форм. Перевулканизованные изделия часто повреждают¬ ся пои съеме. Соблюдение режима вулканизации проверяют не только по контрольно-регистрирующим приборам, но и по эластичности пленки при наполнении ее сжатым воздухом до определенного объема. При этом на изделиях обнаруживаются пузырьки, отеки, 190
утоненные места, посторонние включения и другие дефекты- Такой контроль позволяет вести непрерывное наблюдение за ходом работы на аппаратах и принимать оперативные меры к устранению наполадок на производстве. Съем изделий. После вулканизации для облегчения съема с форм изделия поступают в ванну с горячей водой (распарка пленки), содержащей аммиак или двууглекислую соду. После распарки изделия снимают при помощи устройства, аналогичного устройству для закатки венчиков, с той лишь раз¬ ницей, что съем изделий производится с форм, находящихся в нижнем вертикальном положении. На этом участке формы вра¬ щаются вокруг своей горизонтальной оси; при помощи щеток изделия закатываются в кольцо, которое затем расправляется вручную. Тонкостенные изделия и детские надувные шары, во избежание слипания пленки и для облегчения их съема предва¬ рительно пропудривают. Ниже приводим порядок работы на аппаратах системы «Гсму» и уход за ними. 1. Перед пуском автомата необходимо проверить соблюдение условий, при которых должно производиться макание. Эти усло¬ вия следующие: а) макательную ванну нужно тщательно очистить и прсмыть дистиллированной водой; б) питательный бачок у макательной ванны должен быть установлен на 5—10 см выше уровня макательной ванны; в) макательную ванну следует заполнить латексом до уровня на 2—3 см ниже верхнего ее борта; г) продолжительность отстаивания латекса должна быть от 8 до 16 час.; д) формы необходимо тщательно очистить; е) закаточные и съемочные валики, электрическую и механи¬ ческую часть аппарата и вспомогательное оборудование нужно держать в исправном состоянии. 2. Перед включением автомата нужно: а) открыть паровые вентили для подогрева распарочной ван¬ ны и вулканизационной камеры; б) продуть конденсационную линию; в) после того как температура воды в распарочной ванне до¬ стигнет 45—50°, а температура в вулканизационной камере 80— 90°, открыть крышку макательной ванны, снять с поверхности латекса скоагулировшуюся пленку, поднять макательную ванну до надлежащего уровня и подготовить к работе ванну с горячей водой, а затем включить конвейерную цепь с формами; г) присоединить через гибкий резиновый шланг питающий бачок к ванне. 3. При работе аппарата надо следить за: а) температурой латекса в макательной ванне (25—40°); б) температурой воды в распарочной ванне (60—80°); 191
в) температурой в вулканизационной камере (100—135°); г) питанием макательной ванны латексом; д) количеством латекса в бачке: уровень латекса в бачке должен быть не менее чем на 4 см выше выводного штуцера; е) уровнем латекса в макательной ванне и высотой макания форм для предотвращения брака по длине изделия; ж) поверхностью латекса в макательной ванне, не допуская образования пленки; з) качеством изделий, изготовляемых на аппарате. 4. При замене латекса в макательной ванне требуется: а) опустить макательную ванну в исходное нижнее положение в тот момент, когда формы (после съема изделий) войдут в нее. Перед опусканием макательной ванны выключают ее охлаждение; б) перевести конвейерную цепь на первую скорость, затем остановить цепь, выключив для этого электродвигатель; в) перекрыть все паровые, конденсационные и водяные венти¬ ли для прекращения подачи в аппарат пара и воды. 5. При передаче смены аппаратчиками требуется: а) оставить питающий бачок с латексом в таком состоянии, чтобы уровень латекса был не менее чем на 4—5 см выше штуце¬ ра бачка; б) сдать в чистоте и исправности вспомогательное оборудо¬ вание (шаровые мельницы, смесительный бачок, противни и др.); в) подсчитать количество изготовленных в смене изделий, а также количество брака; г) записать в производственном и технологическом журнале показания счетчиков по выпуску изделий и по количеству полу¬ ченного брака, номера бачков и количество оставшегося в них латекса для питания ванны; д) сообщить заступающей смене о количестве недостающих макательных форм в конвейерной цепи, а также о наличии и состоянии имеющегося в цехе инвентаря; е) отметить в технологическом журнале наблюдавшиеся в смзне неполадки и отклонения от режима. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ СПОСОБОМ ИОННОГО ОТЛОЖЕНИЯ Способ получения маканых изделий ионным отложением осно¬ ван на способности латекса коагулировать под действием ионов некоторых солей. Этот способ заключается в следующем. Форму макают вначале в коагулянт (фиксатор), а затем погружают ее в латекс. При этом на поверхности формы отлагается слой латекса в виде геля, ко¬ торый после просушивания и образует пленку изделия. В ка¬ честве коагулирующей соли на отечественных резиновых заво¬ дах чаще всего применяют хлористый кальций; он обладает достаточной растворимостью и менее дефицитен чем, например, азотнокислый кальций. Коагулирующая соль применяется в 192
виде спиртового или водного раствора, к которому добавляют в строго определенных количествах так называемые загустители (каолин, глицерин, канифоль и др.). Ниже приводится состав некоторых фиксаторов (в % вес.): Состав I Этиловый спирт 70,00 Ацетон ■ 25,00 Хлористый кальций (в пересчете на сухой) 5,00 100,00 Состав II Метиловый спирт 52,00 Хлористый кальций (в пересчете на сухой) 13,00 Глицерин 5,00 Канифоль 5,00 Каолин парфюмерный 25,00 100,00 Состав III Хлористый кальций (в пересчете на сухой) 10,00 Каолин парфюмерный 28,00 Вода 62,00 100,00 Состав фиксатора зависит от выбора исходного сырья, назна¬ чения изделия и условий производства. Механизм процесса ионного отложения состоит в том, что положительно заряженные ионы коагулирующей соли, соприка¬ саясь с поверхностью отрицательно заряженных глобул каучу¬ ка, содержащихся в латексе, снимают с них заряд, вследствие чего латекс медленно коагулирует. Толщина пленки, отлагающейся при этом на формах, зависит от концентрации раствора хлористого кальция в фиксаторе, от вязкости фиксатора, концентрации латекса и его природы, от продолжительности выдержки форм в латексе и от других факто¬ ров. По литературным данным, решающее влияние на толщину отлагающейся пленки оказывает концентрация хлористого каль¬ ция и вязкость фиксатора. Чем выше концентрация коагулирую¬ щей соли, тем больше толщина отлагающейся пленки. Для равномерного распределения хлористого кальция по фор¬ ме требуется определенная вязкость фиксатора. Практически это достигается добавлением в фиксатор загустителя. Концентрация применяемого латекса (наирита) должна быть в пределах 25—30%. При более высокой концентрации на формах отлагается более плотный слой глобул, через который проникно¬ вение положительно заряженных ионов кальция затруднено. 13 П. И. Балабкин. 193
С уменьшением концентрации латекса на формах отлагается менее плотный слой глобул, через который ионы кальция проникают более свободно; при этом часть их расходуется зря. Способ получения латекса также сказывается на характере пленки и ее структурном состоянии. Так, при одном и том же фиксаторе из ревертекса стандартного получается рыхлая пленка, медленно желатинирующаяся и по существу непригодная для изделий; при применении ревертекса T получаются лучшие ре¬ зультаты, но также образуется довольно рыхлая пленка, так как в толще ее остается незажелатинировавшийся латекс. Таким образом, и этот вид латекса не вполне пригоден для получения изделий ионным отложением. Прочные и однородные пленки при использовании способа ион¬ ного отложения получаются из джатекса. Хорошие результаты получаются при применении наирита. Такое различие в поведении указанных латексов при ионном отложении исследователи объясняют различной стабильностью их и различной природой содержащихся в них защитных веществ. При повышенной стабильности латексов пленка отлагается неравномерно; по-видимому, повышенная стабильность латексов препятствует их коагуляции. По литературным данным, различная структура образовавшейся при ионном отложении пленки объясняется (в общих чертах) следующим образом. В процессе ионного отложения заряды ионов кальция взаимодействуют с зарядами глобул каучука. Одновременно ионы кальция взаимодействуют и с защитными веществами, вводимыми в латекс, образуя при этом кальциевые соли, которые, в зависимости от природы вводимых защитных ве¬ ществ, обладают разными свойствами. Если будет образовывать¬ ся нерастворимая в дисперсионной воде кальциевая соль (соли карбоновых кислот), то эта соль, оставаясь в геле, задержит прохождение ионов кальция через гель, особенно при высоких концентрациях латекса. Если же образуется растворимая каль¬ циевая соль (соли сульфокислот), то ионы кальция будут, беспрепятственно проникать через гель. К этой группе латек¬ сов относится и природный латекс, защитные вещества которо¬ го (белки) не образуют с кальцием нерастворимых соединений. Таким образом, различная структура формующегося т. процессе ионного отложения геля обусловлена не столько природой полимера, сколько природой защитных веществ. Толщина пленки зависит от продолжительности процесса ионного отложения. В течение первых 10 мин. количество отло¬ жившегося геля значительно возрастает, затем скорость процесса замедляется. Однако отложение геля продолжается до тех пор, пока не израсходуется почти весь хлористый кальций, находящий¬ ся в слое фиксатора на форме. Таким образом, изменяя продол¬ жительность отложения, можно регулировать толщину пленки изделия. 194
Способом ионного отложения изготовляют самые разнообраз¬ ные изделия, например перчатки промышленные и анатомические, метеорологические шары, купальные шапочки и др. Ниже в качестве примера изготовления изделий способом ионного отложения описывается технологический процесс произ¬ водства перчаток промышленных и метеорологических шаров из наирита. Промышленные перчатки На отечественных заводах промышленные перчатки (кислото- щелочестойкие) изготовляют из ненаполненного полихлоропрено- вого латекса—наирита Л-З совместно с наиритом Л-4. Перчатки, полученные из этого латекса, обладают вполне достаточной физико-механической прочностью (не ниже 90 кг/см2) и находят широкое применение в промышленности при работах с кислотами, щелочами и другими агрессивными средами. Технологический процесс производства промышленных пер¬ чаток способом ионного отложения (рис. 68) на основе наирита Л-З и Л-4 состоит из следующих основных операций: подготовка форм, приготовление фиксатора и латекса, макание в фиксатор и наирит, закатка венчиков, синерезис, вулканизация и съем изделий. Подготовка форм. При изготовлении промышленных перчаток способом ионного отложения применяют формы из фарфора и из сплавов металлов, на поверхность которых нанесен коррозионно¬ устойчивый лак. Каждый раз после снятия изделий формы промывают горя¬ чей водой для удаления оставшегося высохшего фиксатора, про¬ тирают насухо платками из хлопчатобумажной ткани и после охлаждения комплектуют в макательные рамы для подачи к ап¬ парату. Необходимо следить, чтобы температура форм, подавае¬ мых на макание, и латекса, находящегося в макательной ванне, была одинаковой. Приготовление фиксатора. При изготовлении перчаток в ка¬ честве коагулянта применяют хлористый кальций. Для этого его растворяют в дистиллированной или водопроводной воде в эмали¬ рованных или жестяных сосудах, при перемешивании вручную, или в мешалке, аналогичной мешалке, которая применяется при приготовлении латексных смесей. Раствор хлористого кальция фильтруют через два слоя марли или через луженное сито (не ниже № 028) с одним слоем марли для удаления посторонних включений и остатка нерастворившей- ся соли. Затем при тщательном перемешивании вручную или в специальных мешалках к раствору хлористого кальция добавляют каолин, просеянный через сито № 015. После этого раствор хло¬ ристого кальция с каолином фильтруют через сито № 015 и сли¬ вают в общую емкость для отстаивания. Отстаивание продолжает¬ 13* 195
ся 14—24 час. для удаления пузырьков, а также для получения раствора требуемой вязкости (для данного рецепта фиксатора). Например, вязкость фиксатора, приготовленного по рецепту III, составляет 20—30 сек. (продолжительность истечения 50 см3 через диаметр отверстия воронки, равный 3 мм). Приготовленный фиксатор поступает в производство. Рис. 68. Технологическая схема производства перчаток способом ионного отложения. 196
Приготовление латекса. Латекс, поступающий на производ¬ ство в бидонах, сливают в специальную емкость, продувают сжатым воздухом для удаления избытка аммиака до тех пор, пока концентрация аммиака не станет равной 0,35%, а затем разбавляют дистиллированной или водопроводной водой в соот¬ ветствии с требуемым содержанием сухого остатка. Для отделе¬ ния частиц коагулянта и посторонних включений латекс фильтру¬ ют, после чего он некоторое время отстаивается. В зависимости от вида изделий содержание сухого остатка в исходном наирите колеблется от 25 до 40%. Эта величи- Рис. 69. Аппарат для макания в фиксатор и ла¬ текс: 1—вытяжной зонт; 2—шкатеяьная рама; 3~ванна с фик¬ сатором; 4—ванна с латексом; 5—подъемник; б—трубо¬ провод для подачи масла ст аккумулятора; 7—направ¬ ляющая для макательных рам с формами. на контролируется по удельному весу; при концентрации наицита в пределах 25—30 % он будет равен 1,05—1,06 г!смА. Макание в фиксатор. Для нанесения на форму слоя фиксатора используют макательные аппараты (рис. 69), имеющие подъемное устройство такой же конструкции, как и в макательных аппара¬ тах системы «Ширм». При помощи этого устройства формы для перчаток погружают до установленного уровня в раствор фикса¬ тора, а затем выводят из него. Продолжительность операции макания форм в фиксатор и выведения их для промышленных пер¬ чаток не превышает 50 сек. При макании в фиксатор необходимо следить за тем, чтобы фиксатор распределялся по форме равномерно, а также чтобы 197
на поверхности фиксатора не было пузырьков воздуха. При не¬ равномерном распределении фиксатора по форме (отеки фикса¬ тора), а также наличии пузырьков воздуха качество отлагающейся на форме пленки латекса значительно ухудшается. Для получе¬ ния однородной продукции необходимо, чтобы фиксатор всегда имел одинаковую вязкость и концентрацию. Однородность ра¬ бочих свойств фиксатора достигается при строгом соблюдении дозировок его компонентов и тщательном их перемешивании при приготовлении фиксатора. По мэре расходования фиксатора добавляют новые порции предварительно отстоявшегося фиксатора, затем весь фиксатор в макательной ванне перемешивают и также оставляют для от¬ стаивания. Макание в латекс. Формы с предварительно нанесенным на них слоем фиксатора передают во вторую часть аппарата, уста¬ навливают над макательной ванной и погружают в латекс. Про¬ должительность выдержки форм в латексе зависит от толщины сте¬ нок изготовляемого изделия. При изготовлении промышленных перчаток формы выдерживают в латексе не более 12—15 мин. Производительность макательного аппарата при изготовле¬ нии промышленных перчаток составляет 72 пары в час, а при изготовлении анатомических перчаток—80 пар в час. В табл. 11 приводится режим макания перчаток в фиксатор и в наирит. Т’а блица 11 Режим макания перчаток Изделие Продолжительность макания, сек. Толщина получаемой пленки MM в фиксатор в на ир пт мака¬ ние выдержка в ванне подъем мака¬ ние выдержка в ванне подъем Перчатки промыш¬ ленные 7—20 5—10 10—20 5—10 12—15 2—5 0,7±0,1 Перчатки анатоми¬ ческие 20—35 2-5 18—30 20—35 4-5 10—18 0,4±0,1 Закагка венчиков. Закатка венчиков у изделий, получаемых ионным отложением, производится вскоре после их выгрузки из макательного аппарата; пересыхание пленки не допускается, так как при этом закатка затрудняется. Венчики закатывают вруч¬ ную. При этом необходимо следить за тем, чтобы они закатывались аккуратно и чтобы длина изделия соответствовала установленной. В процессе закатки изделий проверяется качество пленки. Если обнаруживаются утоненные места в углах между пальцами пер¬ чатки, неравномерные отложения, пузыри или другие дефекты, сырая пленка в дальнейшую обработку не передается и снимает¬ 198
ся с формы. На изделиях, годных к дальнейшей обработке, после закатки венчиков проставляют цветной краской метку закатчицы и отправляют, не снимая их с форм, на синерезис. Синерезис. Под синерезисом понимается выделение дисперси¬ онной воды из полученной при ионном отложении пленки. Его осуществляют путем выдерживания изделия на воздухе, в воде или последовательно на воздухе и в воде (при комнатной температуре). При синерезисе из дисперсной системы (наирит) выделяется концентрированный гель (пленка) и более или менее чистая дисперсионная вода. Это происходит в результате сближения частиц каучука в геле; при этом свободное пространство между ними уменьшается и дисперсионная вода выжимается. Таким образом, при синерезисе гель уплотняется и его объем умень¬ шается. Уплотнение структуры геля сопровождается увеличе¬ нием его прочности. Выбор способа синерезиса зависит от принятого технологиче¬ ского процесса. Однако следует учитывать, что при синерезисе в воде изделий, снятых с форм, достигаются большие прочностные показатели, чем при синерезисе на воздухе изделий, не снятых с форм. Это объясняется тем, что при водном синерезисе в резуль¬ тате постепенного вытеснения дисперсионной воды частицы каучука в геле сближаются более плотно. В процессе синерезиса из сырой пленки, как правило, выде¬ ляется большое количество дисперсионной воды. Это особенно ясно видно в начальной стадии синерезиса изделий на воздухе. Однако после синерезиса в сырых изделиях всегда остается до 10—12% воды, которая удаляется только в результате их про¬ сушки. Просушка. После закатки венчиков перчатки поступают на просушку (тепловой синерезис) в среде горячего воздуха. Беспористые и высококачественные вулканизаты можно полу¬ чить только при полном удалении воды из пленки изделия. Это достигается при помощи просушки изделий: 1) в среде горячего воздуха; 2) в высокопеременном электрическом поле; 3) при помощи инфракрасных лучей. Наиболее доступной и распространенной является просушка в соеде горячего воздуха. Просушку перчаток осуществляют в шкафах (рис. 70) с ре¬ циркуляцией воздуха, нагретого до 45—80°. Продолжительность просушки поомышленных перчаток в этих условиях составляет 1,5—2 часа. В начале просушки температура не должна превышать 35—40°. Пои более высокой температуре наружный слой пленки уплотняется быстрее; это препятствует уплотнению внутреннего слоя, в связи с чем на пленке, главным образом в промежутках между пальцами, образуются трещины. По-видимому, они появля¬ ются вследствие сильных внутренних напряжений, возникающих 1ЭД
при уплотнении геля и вызывающих усадку наружного слоя просушиваемой пленки. Наблюдения на производстве показалиг что при использовании латекса, хранившегося в течение длитель¬ ного времени, или некондиционного латекса количество таких трещин увеличивается. После просушки перчатки поступают на вулканизацию. Вулканизация. На отечественных заводах вулканизацию пер¬ чаток, полученных способом ионного отложения, осуществляют в Рис. 70. Шкаф с рециркуляцией нагретого воздуха для просушки: перчаток, полученных из латекса способом ионного отложения: /—калорифер; 2—вентилятор; 5—электродвигатель. вулканизационных котлах с рециркуляцией горячего воздуха (аналогичных котлам, применяемым для вулканизации изделий из каучукового клея). Просушку и вулканизацию перчаток можно производить одно¬ временно. Для этого используют сушильно-вулканизационную камеру периодического действия (рис. 71). При поступлении в камеру (на протяжении V.. длины камеры) изделия просушива¬ ются и освобождаются от дисперсионной воды, а затем вул¬ канизуются. Вагонетки с изделиями подают в камеру при помощи толкаю¬ щего механизма периодического действия 1, установленного в камере вулканизации, а выгружают из нее при помощи такого же механизма 2, установленного в шлюзе 6. Приводы толкающих механизмов За 4, а также приводы подъема и опускания дверц камеры и шлюзов 5 и 6 работают при помо¬ щи автоматического управления. Через каждые 15 мин. одна 200
ш Рис. 71. Сушильно-вулканизационная камера периодического действия для перчаток, полученных из латекса способом ионного отложения: /—толкающий механизм для вагонеток, идущих на вулканизацию; 2—толкающий механизм для вагонеток, поступающих с вулканизации; 3—при вод толкающего механизма для подачи вагонеток на вулканизацию; 4—привод тоякающего механизма для подачи вагонеток после вулканизации; 5—шлюз для вагонетки, расположенный перед вулканизационной камерой; 6—шлюз для вагонетки, расположенный после вулканизационной камеры; 7—дверцы вулканизационной камеры; 5—дверцы щлюзов; 9—обводной канал Для поступления свежего воздуха; 10 — калорифер для подогрева воздуха; 11 -воздуховод для выброса (частичного) рециркулирующего воздуха; 12—вентилятор для рецирку¬ ляции воздуха; 13— воздуховод для входа атмосферного воздуха; 14—воздуховод для выброса выделяющегося от изделий тепла.
вагонетка поступает из шлюза 5 в камеру, а другая—из каме¬ ры в шлюз 6. Одновременно вагонетка с вулканизованными изделиями подается толкающим механизмом 2 к выходу из шлю¬ за 6, а с противоположной стороны другая вагонетка с не- вулканизованными изделиями подается вручную в шлюз 5. Когда вагонетка с невулканизованными изделиями поступает из шлюза 5 в камеру, а вагонетка с вулканизованными изделия¬ ми из камеры в шлюз 6, дверцы 7 вулканизационной камеры открывают (при помощи подъемных механизмов), в то время, как дверцы 8 шлюзов остаются закрытыми. После подачи вагонеток при помощи толкающих механизмов в вулканизационную камеру и в шлюз б (на выход) дверцы камеры опускаются и герметически закрывают зону просушки и вул¬ канизации изделий, а дверцы шлюзов открываются для после¬ дующей загрузки (в шлюз 5) и выгрузки (из шлюза 6) вагонеток. Вулканизация изделий в камере осуществляется благодаря рециркуляции воздуха, нагретого до 125—130°. Общая продол¬ жительность просушки и вулканизации изделий составляет 2 часа. Вулканизация перчаток промышленных в котлах, в среде рециркулирующего воздуха при такой же температуре произ¬ водится в течение 90 мин.; вулканизация перчаток анатомичес¬ ких—в течение 45 мин. При повышении температуры продолжи¬ тельность вулканизации соответственно снижается. Вулканизованные изделия поступают на съем. Съем. Вулканизованные изделия снимают с форм вручную над ванной с проточной теплой водой; при этом их выворачивают наизнанку. Снятые изделия тщательно отмывают от фиксатора и передают на просушку. Просушка промытых изделий. Просушку изделий после про¬ мывки осуществляют во вращающихся барабанах (рис. 72), на¬ греваемых паром через ребристые или гладкие элементы (трубы); одновременно в кожух барабана поступает рециркулирующий воздух, нагретый до 110—150°; продолжительность просушки 30—40 мин. Затем перчатки выгружают из барабана, выворачи¬ вают на лицевую сторону и просушивают в этом же барабане вторично. Производительность сушильных барабанов составляет 160—200 пар перчаток в час. Для просушки перчаток на этой стадии производства можно также успешно применять вертикальные элеваторы типа люлеч- ных с держателями для надевания на них перчаток. После просушки перчатки пропудривают тальком и передают на браковку, которая осуществляется так же, как и при изготовле¬ нии маканых изделий из каучукового клея. В табл. 12 приведены физико-механические показатели пер¬ чаток, получаемых из наирита Л-З и Л-4 способом ионного отло¬ жения. 202
Перчатки, изготовленные из наирита, отличаются повышенной стойкостью к некрепким щелочам и кислотам по сравнению с перчатками из каучуковых клеев. Рис. 72. Сушильный барабан для перчаток, полученных из латекса способом ионного отложения, после промывки: 1, 5—электродвигатели; 2—червячная пара; 3—нагревательный элемент; 4—сетчатый барабан; 6—калорифер; 7—вентилятор; «—воздуховод. Таблица 12 Физико-механические показатели перчаток, получаемых из наирита Л-З и Л-4 способом ионного отложения Перчатки промышленные Перчатки анатомические в нормальных условиях после выдерж¬ ки в аккумуля¬ торной кислоте в течение 24 час. в нормальных условиях после стерили¬ зации Сопротивление разрыву, кг/см2 . . . 90 80 90 80 Относительное удлине- ние, % . . 650 650 750 750 Остаточное удлинение, %, не более . . 30 30 30 30 Недостатком перчаток, получаемых из наирита способом ионного отложения, является неудовлетворительная их прочность на раздир. С целью повышения этого показателя к наириту до¬ бавляют 12—15% предварительно диспергированной газовой сажи. Если при эксплуатации перчатки подвергаются механическим воздействиям, то их изготовляют на трикотажной основе следую¬ 203
щим путем. На трикотажную основу-перчатку, обработанную до макания смесью уксусной кислоты со спиртом наносят (при помощи ионного отложения) пленку из наирита. Отлагающийся на трико¬ тажной перчатке наирит не проникает через трикотаж к форме, а коагулирует на его поверхности, образуя пленку требуемой тол¬ щины. Метеорологические шары Метеорологические шары применяют для определения направ¬ ления и скорости ветра в свободной атмосфере в любых метеороло¬ гических условиях в интервале температур от +40° до —60°. Для наполнения водородом в шаре имеется трубчатый отрезок (аппен¬ дикс). Шары изготовляют неокрашенными или окрашенными в чер¬ ный, красный, желтый и белый цвета. При изготовлении шаров способом ионного отложения применяют наирит Л-З и Л-4 в соотношениях, принятых в соответствии с технологическим регла¬ ментом. Технологическая схема производства метеорологических шаров изображена на рис. 73; операции выполняют в следующем порядке: подготовка форм; приготовление фиксатора; приго¬ товление наирита; макание в фиксатор; макание в наирит; закат¬ ка отростка; макание оболочек в водную суспензию талька и съем оболочек с форм; синерезис оболочек в воде; бинтовка отростка; обработка наружней поверхности оболочек водной суспензией талька; наполнение сжатым воздухом с одновременным пропу- дриванием внутренней поверхности оболочек тальком; просуш¬ ка оболочек; вулканизация оболочек; разбраковка и испытание; маркировка и упаковка оболочек. Подготовка форм. Для изготовления шаров размера № 10 применяют сферические стеклянные формы, а для шаров разме¬ ров AWo 20, 30 и 50—ребристые формы, изготовленные из тонкой белой жести или силумина (литые); все формы закрепляются в колодках. Номер оболочки соответствует диаметру (в см) напол¬ ненной воздухом нерастянутой оболочки. Каждый раз после сня¬ тия изделия формы очищают от остатков фиксатора и наирита и тщательно промывают горячей водой. Чистые формы ставят на стол или стеллаж и просушивают при комнатной температуре. Формы всех размеров комплектуют в макательные рамы и закрепляют прижимными болтами. В одну раму в зависимости от размера форм комплектуют следующее их количество: № № 10 108 30 72 20 108 50 35 Формы, укомплектованные в рамы, передают на макание в фиксатор. 204
Приготовление rh / < Lf ПН 1~т~> /~> п Гг у/ипСи///JfJu 205
Приготовление фиксатора. Применяемый при изготовлении шаров фиксатор имеет следующий примерный состав (в % вес): Хлористый кальций'(в пересчете на сухое ве- Фиксатор приготовляют следующим образом. Через мерник в- лопастную мешалку (аналогичную по конструкции мешалке, применяемой при приготовлении латексных смесей) емкостью 100 л, заливают заданное количество воды, затем при постоянном перемешивании загружают требуемое количество хлористого кальция и фенола. Все содержимое перемешивают в течение 2—3 час. и насосом передают в фильтр. Из фильтра приготовленный раствор хлористо¬ го кальция и фенола поступает во вторую лопастную мешалку, в которую затем загружают загуститель. После прибавления загустителя все содержимое вновь перемешивают в течение 2 час. Затем определяют вязкость фиксатора и концентрацию в нем хлористого кальция. При соответствии фиксатора установлен¬ ным нормам он самотеком поступает в отстойник для удаления из фиксатора пузырьков воздуха. Отстаивание производится в обыч¬ ных условиях (при атмосферном давлении), а также при помощи вакуума. Из отстойника фиксатор самотеком поступает в макатель¬ ную ванну. Приготовление наирита. Предназначенный для изготовления шаров наирит Л-З и Л-4 сливают в отдельные емкости, продувают сжатым воздухом для удаления избытка аммиака и разводят во¬ дой до требуемого удельного веса. После этого определенные количества наирита Л-З или Л-4 подают в мерник, откуда он поступает в лопастную мешалку для перемешивания. Для изготовления цветных шаров к наириту добавляют диспер¬ сию соответствующего красителя. Так, для получения оболочек желтого цвета в наирит вводят дисперсию красителя, состоя¬ щую из 1 вес. ч. красителя и 6 вес. ч. б^^-ного раствора дисперга- тора НФ. Дисперсию красителя приготовляют в шаровой мель¬ нице в течение 30 час. при скорости ее вращения 70 об/мин. По¬ лученную дисперсию добавляют к исходной смеси в количестве 1 вес ч. на 100 вес. ч. сухого вещества наирита. Во избежание коагуляции наирита перед добавлением диспер¬ сии красителя в латексную смесь вводят 30% -ный раствор ОП-Ш или ОП-7 в количестве 2 вес. ч. на 100 вес. ч. сухого вещества. Все содержимое тщательно перемешивают, после чего наирит самотеком поступает в отстойник для удаления пузырьков воздуха. Наирит отстаивается не менее 2 час.; затем ареометром проверяют его удельныей вес. В макательную ванну наирит подается по трубопроводу самотеком. щество) . . . . Фенол Загуститель . . . Вода или конденсат 26,00 1,00 13.00 60.00 100,00 205
Макание в фиксатор. Для макания в фиксатор или наирит оборудовано устройство (рис. 74), служащее для погружения форм в фиксатор или наирит и выведения их. Устройство состоит из двух жестко соединенных между собой (в верхней и нижней части) уголковых конструкций /, ходовой части 2, каретки 3, укрепленной на валу 4, и перемещающейся Рис . 74. Схема устройства для макания и переворачивания форм при изготов¬ лении шаров метеорологических: /—уголковая конструкция; 2—ходовая часть; 3—подвижная каретка; 4—вал каретки; 5—зажи¬ мы клиновидные; 6—макательная рама; 7—У-сбразные зажимы для переворачивания мака¬ тельной рамы; электротельфер; 9—ванна для фиксатора; 10—ограничитель верхнего положе¬ ния; //—монорельс; 12—ванна для наирита. вертикально (вверх и вниз) в уголковых направляющих для погружения или выведения форм из макательных ванн. На валу каретки имеются клиновидные зажимы 5, передвигающиеся (вправо и влево) по нарезной его части для закрепления между ними макательной рамы 6 и У-образные зажимы 7, жестко укрепленные на концах вала и предназначенные для перевора¬ чивания рамы с формами после макания. 207
Макательные ванны представляют собой приямки разме¬ ром 1000x1600x 1150 мм, облицованные внутри метлахскими плитками. Макание осуществляют следующим образом. Подготовленную раму с формами загружают в подвижную каретку; затем каретку с формами закрепляют на валу клиновидными зажимами и опускают по направляющим устройствам в ванну Л9 с фик¬ сатором. 1 После некоторой выдержки в фиксаторе формы поднимают и оставляют на несколько секунд для стекания избытка фиксатора. Затем каретку с закрепленной на ней рамой с формами поднимают до ограничителя 10. Достигнув ограничителя, каретка вмес¬ те с формами У-образным зажимом автоматически поворачи¬ вается на 180°. При этом формы с нанесенным на них фиксатором принимают верхнее вертикальное положение, необходомое для более равномерного растекания по ним фиксатора. В таком поло¬ жении формы выдерживают 10—15 сек., после чего все устрой¬ ство вместе с формами по монорельсу 11 (установленному над макательными ваннами) перемещается к макательной ванне 12 с наиритом. Все перемещения рамы с формами осуществляют при помощи электротельфера 8. Скорость макания форм в фиксатор и выведения их должна строго соответствовать заданной. Опускание форм в фиксатор при изготовлении оболочек №№ 10—50 должно продолжаться 15—20 сек; выведение—40—-60 сек. Макание в наирит. Макательные ванны для наирита оборудо¬ ваны так же, как и ванны для фиксатора, и имеют те же габа¬ риты. Для выполнения процесса макания установленные над мака¬ тельной ванной с наиритом формы с нанесенным на них фик¬ сатором также при помощи У-образных зажимов переводятся в вертикальное положение и тельфером опускаются в ванну с наиритом до ограничителя, указывающего предельный уровень погружения форм. Погружение форм в наирит и выведение их производится с определенной скоростью плавно, без рывков. Ниже приводятся данные о продолжительности макания форм в наирит в зависимости от размеров оболочек. Закатка, макание в водную суспензию талька и снятие с форм. Формы с отложившейся на них пленкой поступают на закатку, выполняемую вручную (подкатывают края отростка). Затем Опускание сек. Выведение Выдержка сек. мин. 15—20 15—20 15—20 15—20 40—60 10—15 40—60 20—25 40-60 25—30 40—60 30—35 208
оболочки макают в водную суспензию талька следующего со¬ става (в % вес.): Компоненты суспензии перемешивают в ванне при помощи сжатого воздуха, поступающего через барботажное устройство (труба а/4—1" с малыми отверстиями). Покрытые тальком оболочки поступают на операцию съема, которая производится вручную над ванной с водой. Синерезис. Снятые с форм оболочки тщательно расправляют для удаления складок и затем подвергают водному синерезису. Синерезис осуществляют в ванне из некорродирующего мате¬ риала при температуре проточной воды 15—20° в течение 2—4 час. (в зависимости от размеров оболочки и толщины пленки). Уста¬ новлено, что синерезис в горячей воде (35—40°) происходит не¬ сколько быстрее, чем в холодной, но практически пользуются только холодной водой. После водного синерезиса оболочки посту¬ пают на бинтовку отростка. Бинтовка отростка оболочек. Эта операция заключается в Сле¬ дующем. На отросток оболочки надевают резино-тканевое или дюр¬ алюминиевое кольцо, затем его закрывают конусной резиновой втулкой, в центре которой имеется сквозное продольное отверстие. Через это отверстие в дальнейшем подается сжатый воздух вместе с тальком для наполнения и пропудривания внутренней поверх¬ ности оболочки. Талькование оболочек после их синерезиса. После того как кольцо надето, отросток закрывают втулкой и наружную поверх¬ ность оболочки опудривают сухим тальком или опускают в таль¬ ковую суспензию, так же как это делают перед съемом; разница заключается лишь в том, что в данном случае содержание талька в суспензии несколько больше. Опудренные оболочки поступают на наполнение их сжатым воздухом. Наполнение сжатым воздухом и талькование внутренней поверхности. Оболочки с проталькованной наружной поверх¬ ностью подают на наполнение сжатым воздухом; он поступает в отросток, проходя через специальный смесительный сосуд (в ко¬ тором тальк смешивается с воздухом) и по выходе из него увле¬ кает вместе с собой тальк в распыленном состоянии для опудри- вания внутренней поверхности оболочек. При наполнении оболоч¬ ки сжатым воздухом она растягивается и увеличивается до опре¬ деленного объема, соответствующего технологическому регла¬ менту. Объем оболочек при наполнении воздухом замеряется шаблоном. Длина окружности оболочек, наполненных сжатым 14 П. И. Валаокпн. 209 Вода водопроводная Мыло хозяйственное Тальк 84.0 1,0 15.0 100,0
воздухом (перед поступлением их на просушку), должна состав¬ лять: № оболочек мм № оболочек мм 10 750—800 30 1300—1500 20 1150—1200 50 2300—2500 После раздувки оболочку снимают с патрубка, подающего воздух, отверстие втулки закрывают пробкой и оболочку в раз¬ дутом состоянии отправляют на просушку. Просушка. Оболочки просушивают в подвешенном состоянии (малые размеры) или на полу в специальных сушильных поме¬ щениях, где имеется эффективный воздухообмен. Просушка осуществляется при температуре не выше 30—35° в течение 8—12 час. до тех пор, пока пленка не становится прозрачной. После просушки оболочек втулку вместе с зажимным кольцом снимают с отростка; одновременно из оболочки удаляют воздух и избыток талька. Вулканизация. Вулканизацию оболочек №№ 10, 20 и 30 осу¬ ществляют во вращающихся барабанах в среде нагретого рецирку¬ лирующего воздуха при 80° в течение 55 мин., а вулканизацию оболочек № 50—в шкафах без рециркуляции воздуха, при 100° в течение 75 мин. При вулканизации в шкафах оболочки уклады¬ вают в противни на слой талька толщиной 1—1,5 см и сверху также засыпают тальком. На стр. 211 приводятся виды брака, их признаки и меры пре¬ дупреждения. Готовые оболочки для метеорологических шаров характери¬ зуются следующими данными: ж оболочки Начальный диаметр, см, не менее Вес г Длина отростков CM Диаметр наполненного шара CM Диаметр шара в момент разрыва, мм, не менее 10 10 10—15 6,0±1,0 450 500 20 20 30—40 8,0+2,0 750 1000 30 30 75-90 8,0+2,0 900 1500 50 50 175—225 8,0+10,0 1100 2200 Толщина оболочек всех размеров составляет 0,015 + 0,005 см. Требования к готовым оболочкам. Готовые оболочки должны отвечать определенным требованиям по внешнему виду, по газопроницаемости и эластичности. Для проверки соответствия этим требованиям оболочки наполняют воздухом до тех пор, пока диаметр их не достигнет величины, предуматриваемой ТУ. 1. Внешний вид. При внешнем осмотре оболочка, на¬ полненная воздухом, должна иметь ровную шарообразную поверх¬ ность, на пленке не должно быть вздутий, свищей и инородных включений. 210
Виды брака при вулканизации оболочек, их причины и меры устранения Виды брака Оголенные места i («лысины») Малый W начальный диаметр Вздутия и утонения пленки Налипы Пузыри Несоответствие по весу Складки Несоответствие пленки по толщи¬ не Короткий отросток Причины брака Меры предупреждения Загрязненные формы; из¬ быточное (более 1 %) или недостаточное (ме¬ нее 0,5%) содержание фенола в фиксаторе Небрежная бинтовка или раздувка оболочек до диаметра, меньше уста¬ новленного Оболочки погружались при синерезисе в воду не полностью; сушка обо¬ лочек при температуре выше 30—35°, вулкани¬ зация оболочек на слое талька менее 1 см, от¬ верстия в формах Не соблюдались установ¬ ленные приемы макания; загрязненный фиксатор Недостаточное количество фенола в фиксаторе. Наличие пены на по¬ верхности фиксатора и латекса Не соблюдался режим ма¬ кания во времени или применялась неодинако¬ вая концентрация ла¬ текса Недостаточное покрытие изделия тальком перед раздувкой оболочек Оболочки раздувались больше или меньше уста¬ новленного шаблона Формы погружались не полностью в фиксатор и латекс Тщательно очищать и сушить формы, поддерживать требуе¬ мую концентрацию фенола в фиксаторе(0,7—0,8%) Раздувать оболочки строго по шаблону; аккуратно бинтовать отросток оболочки Полностью погружать оболочки в воду; сушить изделия при температуре не выше 30—35°, следить за тем, чтобы слой талька при вулканизации был не менее 1—1,5 см: проверять формы на герметичность еже¬ месячно Формы после макания их в фик¬ сатор должны находиться в пе¬ ревернутом состоянии в тече¬ ние 5—10 сек. Фиксатор нуж¬ но фильтровать не реже 1 раза в месяц через сито № 018 (латунное) Поддерживать постоянную кон¬ центрацию фенола (0,7—018%) в фиксаторе и снимать пену перед маканием Периодически контролировать вес сырых оболочек Тщательно осуществлять таль¬ кование Наполнять оболочки воздухом строго по шаблону Следить за уровнем фиксатора и латекса в ванне; аккуратно бинтовать отросток оболочки 14* 211
2. Газопроницаемость. Размеры оболочки, на¬ полненной воздухом, не должны уменьшаться при постоянной температуре в течение двух часов. 3. Эластичность. Диаметр оболочки, наполняемой воздухом, должен в момент ее разрыва соответствовать требо¬ ваниям ТУ. Маркировка и упаковка. На каждой годной оболочке ставят штамп OTK завода-изготовителя и указывают дату выпуска (год и месяц) и номер оболочки. Маркированные оболочки опудривают снаружи и внутри тальком и упаковывают в картонные коробки. В зависимости от размера оболочек в каждую коробку упаковыва¬ ют следующее их количество: № шт. № шт. 10 50 или 100 30 10 или 25 20 25 или 50 50 10 или 15 Кроме того, в каждую коробку укладывают ярлык, в котором указывается наименование изделия, номер партии и фамилия упа¬ ковщика. Каждая партия изделий снабжается паспортом, по которому можно судить о соответствии оболочек техническим условиям. Для транспортирования картонные коробки с оболоч¬ ками упаковывают в деревянную тару. Условия и срок хранения. Оболочки нужно хранить в затем¬ ненном помещении при температуре от 0 до 4- 20° и умеренной влажности воздуха. Они должны быть защищены от воздейст¬ вия прямых солнечных лучей и находиться на расстоянии 1 м от печей и других отопительных приборов. Срок хранения оболочек в нормальных условиях один год. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ СПОСОБОМ ЖЕЛАТИНИРОВАНИЯ Изделия можно получать также способом желатинирования или замедленной коагуляции, добавляя в латекс вещества, уменьшаю¬ щие его устойчивость к коагуляции и способствующие жела¬ тинированию латексной смеси. Процесс осуществляется в метал¬ лических формах (силуминовых) при нагревании. В результате желатинирования латексная смесь застудне¬ вает или превращается в гель; при этом исходная смесь теряет свойство текучести. В отличие от коагулята, полученного из латекса (например, в результате действия кислоты), когда образуется бесформенная сплошная масса слипшихся глобул, зажелатинировавшийся ла¬ текс представляет собой своеобразную каучуковую сетку, состоя¬ щую из отдельных ячеек (напоминающую по внешнему виду пчелиные соты), в которых содержится серум, и лишь тонкие стенки ячеек состоят из слипшихся глобул. 212
Такая структура геля способствует его быстрой сушке, так как серум свободно продвигается на поверхность пленки; при этом усадка его происходит равномерно по всей пленке. С. С. Воюдкий исследовал гели и коагуляты различного строе¬ ния. Он показал, что желатинирование латекса происходит в результате медленного разрушения защитной оболочки каучу¬ ковых глобул, вызываемой нейтрализацией заряда на их поверх¬ ности. Для получения высококачественного монолитного геля приме¬ няют различные электролиты, способствующие замедленной коагу¬ ляции латексной смеси. При применении натурального латекса в качестве такого электролита используют кремнефтористый натрий, аммонийные соли, окись цинка и др.; при применении хлоропренового латекса—окись цинка с формальдегидом, окись цинка с хлористым аммонием или одну окись цинка. При вве¬ дении в латекс указанные электролиты сами по себе не дей¬ ствуют, но с течением времени или при нагревании они спо¬ собны образовывать двухвалентные соли. Характерным примером такого процесса является образование геля из латекса при действии окиси цинка в присутствии аммонийных солей; при этом образуется двухвалентная цинк-аммиачная комплексная соль, которая и вызывает желатинирование латексной смеси. Технологическая схема изготовления изделий из латекса спо¬ собом желатинирования включает следующие операции: подготов¬ ка форм; приготовление латексной смеси; желатинирование. Подготовка форм. Для получения изделий способом желати¬ нирования применяют металлические формы, состоящие из двух половинок, без сердечника или с сердечником. Внутренняя полость форм выгравирована и соответствует внешней конфигурации из¬ делий. Для заполнения форм латексной смесью и выхода ее из¬ бытка в формах (на линии створа половинок) имеется отверстие. Формы, преднйзна^нные для изготовления изделий сложной конфигурации, состоят из нескольких отдельных элементов. При сборке формы отдельные ее элементы крепят с помощью специальных шарниров. Перед подачей форм на желатинирование их тщательно просма¬ тривают для выявления неисправностей (нецентричность, не¬ рельефное изображение рисунка изделия и др.); на желатини¬ рование поступают только годные формы. Приготовление латексной смеси. Для получения изделий способом желатинирования латексную смесь приготовляют обыч¬ ными способами; разница заключается лишь в том, что к ней добавляют указанные выше электролиты, обеспечивающие же¬ латинирование. Электролиты готовят в виде дисперсий. Для этого к электро¬ литу прибавляют определенные количества диспергатора и дистил¬ лированной воды и все содержимое обрабатывают в шаровой мельнице в течение времени, предусмотренного режимом. По¬ 213
лученную дисперсию фильтруют и тщательно перемешивают с латексом. Желатинирование. Металлические формы заполняют латекс¬ ной смесью. Формы можно подогревать предварительно или после заполнения их латексной смесью. Продолжительность желати¬ нирования зависит от температуры: с повышением температуры она уменьшается. После окончания желатинирования образо¬ вавшийся гель вынимают из формы, промывают и сушат. Если форма имеет сердечник, гель промывают и сушат на сердечнике. Температура сушки не должна превышать 40°. В процессе про¬ мывки и сушки геля происходит его усадка и уплотнение, в результате чего и получается изделие. Способом желатинирования в металлических формах изго¬ товляют купальные туфли, купальные шапочки, детские игрушки и другие изделия. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ В ПОРИСТЫХ ФОРМАХ По литературным данным, за рубежом многие изделия изго¬ товляют способом холодного литья в пористых формах. В некоторой степени этот способ напоминает способ желатинирова¬ ния. Его применяют при изготовлении из ревультекса больших детских кукол (рис. 75) и других изделий. Рис. 75. Игрушки, полученные способом желатинирования латекса. Изготовление изделий в пористых формах осуществляют сле¬ дующим образом. Предназначенную для заполнения ревультек- сом гипсовую или изготовленную из какого-либо другого гигро¬ скопического материала форму предварительно обрабатывают спиртовым раствором хлористого кальция. Затем половинки формы накладывают одну на другую (по месту створа), скрепляют и 214
через имеющиеся в форме отверстия заполняют латексом. Запол¬ ненная смесью форма оставляется для коагуляции при комнат¬ ной температуре на 18—24 часа. По истечении указанного вре¬ мени выделившаяся из ревультекса дисперсионная вода удаляет¬ ся через имеющееся в форме отверстие, а оставшийся в форме гель выдерживают дополнительно 4—5 час. для лучшего его уплотнения. Затем форму раскрывают, гель извлекают, про¬ мывают водой и просушивают в сушильном шкафу при 60—70° в течение 2—3 час. Если сырое изделие сушить при более высокой температуре оно может стать пористым и рыхлым, а этого следует избегать. Просушенные детали куклы монтируют и, если необходимо, раскрашивают, после чего изделие считается готовым. Резиновые изделия, получаемые способом холодного литья в формах из пористых материалов, отличаются большей четкостью изображения и имеют более привлекательный вид по сравнению с изделиями, получаемыми из латекса другими способами.
Глава VIII техника безопасности и промышленная САНИТАРИЯ ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ НА СОЦИАЛИСТИЧЕСКОМ ПРОИЗВОДСТВЕ Постоянное улучшение и оздоровление условий труда во всех отраслях народного хозяйства СССР является одним из проявле¬ ний неустанной заботы Коммунистической партии и Советского правительства о благе народа. Охране труда в Советском Союзе уделяется огромное внимание. Только за последние пять лет на усовершенствование техники безопасности и промышленной са¬ нитарии было израсходовано свыше 10 млрд. руб. Меры по оздо¬ ровлению условий труда, улучшению производственных процес¬ сов и выполнению правил техники безопасности способствовали снижению профессиональных заболеваний и травматизма. Защита людей от несчастных случаев на производстве обеспе¬ чивается в Советском Союзе неуклонным проведением мер по технике безопасности и пожарной, профилактике. В тстоящее время надзор за охраной труда и выполнением мероприятий по технике безопасности на советских предприятиях проводят технические инспекторы отделов охраны труда совета профсоюзов. При фабрично-заводских комитетах на предприя¬ тиях и при местных комитетах в учреждениях организуются комиссии по охране труда, выделяются общественные инспекторы по охране труда. Кроме того, надзор за состоянием промышлен¬ ной санитарии на предприятиях осуществляют государственные санитарно-эпидемиологические станции, организованные при Ми¬ нистерствах здравоохранения союзных республик. По советским законам администрация предприятия несет от¬ ветственность за состояние охраны труда и соблюдение всех правил безопасности. Нарушение кодекса законов о труде строго карается. Ответственность за состояние техники безопасности на отдельных участках предприятия возлагается на руководителей этих участков—начальников цехов и смен, мастеров; на предприя¬ тии за состояние техники безопасности отвечает директор завода и главный инженер. 216
УСЛОВИЯ ТРУДА В ПРОИЗВОДСТВЕ МАКАНЫХ ИЗДЕЛИЙ В производстве маканых изделий применяют большие коли¬ чества резинового клея, содержащего бензин; в процессе макания изделий бензин испаряется. Наличие паров бензина на произ¬ водстве (особенно в макательных аппаратах), вредно действующих на здоровье рабочих и создающих большую огнеопасность на участке, где осуществляется макание, ставит производство мака¬ ных изделий в особые условия. Кроме того, в производстве обра¬ щается большое количество 'стеклянных форм. Применение стеклянных форм может вызвать случаи травматизма (порезы рук) рабочих, особенно на участке наставки форм, а также при комплектовании их в макательные рамы. В процессе изготовления маканых изделий рабочие поднимают макательные и вулканизационные рамы с изделиякги и транспор¬ тируют их на тележках по участкам производства. В связи с большим количеством перевозок внутри производства необхо¬ димо создать условия, исключающие возможность появления несчастных случаев. При обработке хирургических перчаток и напальчников в качестве опудривающего материала в больших количествах при¬ меняют тальк. При отсутствии местных вентиляционных устройств и доста¬ точно мощной общеобменной вентиляции на участке съема этих изделий могут быть случаи тяжелого профессионального за¬ болевания рабочих. Во время выгрузки изделий из вулканизационных котлов или из какого-либо другого вулканизационного оборудования при недостаточно эффективной работе вытяжной вентиляции воздух в рабочем помещении загрязняется вредными газами, образую¬ щимися в процессе вулканизации изделий. Кроме того, вулкани¬ зационное оборудование и применяемые в процессе вулканиза¬ ции тележки и рамы выделяют большое количество тепла. От¬ сутствие достаточно мощной приточно-вытяжной системы для удаления этих тепловыделений может явиться причиной простуд¬ ных заболеваний, особенно в зимний период. Для удаления влаги и тепла, выделяющихся при нейтрализа¬ ции изделий, должна быть оборудована эффективная общеоб¬ менная вентиляция. ‘ J Большинство несчастных случаев происходит во время загруз¬ ки, выгрузки или ремонта макательных аппаратов, при работе на конвейерах закатки и съема изделий, при наставке форм в колодки и замене разбитых стеклянных форм целыми, а также при транспортировании изделий и обслуживании вулканиза¬ ционных котлов. Основными причинами несчастных случаев или случаев трав¬ матизма, возникающих на производстве маканых изделий, яв^ ляются следующие: 15“п. И. Балабкин. 217
1) отсутствие достаточно эффективных приточно-вытяжных систем на участках и агрегатах, где в процессе работы выделяют¬ ся пары бензина, тепло, пыль и другие вредные вещества; 2) загромождение рабочих мест и подступов к ним материала¬ ми и инвентарем; 3) выбоины и неровности в полах производственных помеще¬ ний, являющиеся иногда причиной случаев травматизма (ушибы, ранение ног и др.); 4) недостаточная освещенность рабочих мест, плохая изоля¬ ция паропроводов или отсутствие ограждений на отопительных и других нагревательных приборах; 5) отсутствие или неисправность устройств, предохраняющих от самопроизвольного проворачивания на валу крестовин с ма¬ кательными рамами при их выгрузке или загрузке; 6) наставка» в колодки и ремонт стеклянных ферм без средств индивидуальной защиты, а также невнимательность при работе во время закатки и съема изделий или протирки и промазки гли¬ церином форм; 7) несоблюдение инструкций, запрещающих производство каких бы то ни было работ на ходу агрегата или вблизи от движу¬ щихся частей и механизмов (шестерни, шкивы, трансмиссии и т. п.), не защищенных соответствующими ограждениями. Медицинскими учреждениями и специальными организация¬ ми, занимающимися вопросами техники безопасности и охраны труда, разрабатываются мероприятия, необходимые для пре¬ дупреждения случаев травматизма; с этой целью изучаются ус¬ ловия труда и очаги возможного появления случаев травматиз¬ ма. На советских заводах администрация цехов и производствен¬ ных участков в обязательном порядке регистрирует, с составлекием акта, все несчастные случаи на производстве, вызывающие у постра¬ давшего потерю трудоспособности больше, чем на один рабочий день, которые затем анализируются. Несчастные случаи учитывают по тяжести и по частоте; для этого введены специальные показатели—коэффициент частоты и тяжести. За коэффициент частоты принимается число несчаст¬ ных случаев за определенный период времени, например за квар¬ тал или год, приходящееся на каждую тысячу рабочих списоч¬ ного состава. Коэффициент частоты вычисляют по формуле: к = ~~-1000 где k—коэффициент частоты; а—число несчастных случаев за определенный период; т—среднее списочное количество рабочих. Коэффициент тяжести определяется общей продолжительно¬ стью нетрудоспособности (полученной в результате всех не¬ 2IS
счастных случаев), приходящейся на каждый несчастный случай; он вычисляется по формуле: п где к,—коэффициент тяжести; п—число дней нетрудоспособности по всем несчастным слу¬ чаям; O1—число несчастных случаев за данный период. Для предупреждения травматизма необходимо проводить мероприятия воспитательного характера, к которым надо отнес¬ ти следующие. 1. Периодический (повторный) инструктаж. 2. Текущий инструктаж, заключают ийся в том, что руково¬ дители участков и агрегатов должны следить за работой обслужи¬ вающего персонала и не допускать применения неправильных приемов работы. 3. Наглядная агитация (плакаты, призывающие к соблюде¬ нию правил техники безопасности; фото, иллюстрирующее пра¬ вильные и неправильные приемы работы). 4. Ознакомление рабочих с отдельными выписками из ин¬ струкций, фиксируя таким образом внимание работающих на наи¬ более опасных местах работы. 5. Проведение лекций и бесед по вопросам техники безопасно¬ сти и охраны труда, а также разбор конкретных случаев травма¬ тизма. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ Основными условиями безопасной работы на предприятиях резиновой промышленности, в частности в производстве маканых изделий, является соблюдение технологического режима и выпол¬ нение соответствующих инструкиий при эксплуатации оборудо¬ вания, устройств и приспособлений. Рабочий постоянно должен помнить следующие основные пра¬ вила. Работать разрешается только в том случае, если оборудо¬ вание исправно. Поэтому прежде чем приступить к работе, необ¬ ходимо тщательно осмотреть обсрудсвание, убедиться в его ис¬ правности; особое внимание нужно обращать на состояние предо¬ хранительных устройств и ограждений движущихся частей механизмов. Пользуясь существующими правилами и инструкциями по технике безопасности, необходимо обеспечить не только личную безопасность, но и безопасность всего коллектива. К работе на оборудовании должны допускаться только лица, прошедшие специальный инструктаж по технике безопасности; знание правил безопасной работы должно быть проверено соответ¬ ствующей комиссией (цеха или участка). 15* 219
Все рабочие, занятые на производстве маканых изделий, осо¬ бенно аппаратчики, должны пройти курсы производственно-тех¬ нического обучения, где они знакомятся с оборудованием, с пра¬ вилами его эксплуатации, с работой различных устройств и при¬ способлений, а также получают инструктаж о безопасном обслу¬ живании макательных аппаратов. Для обеспечения безопасной работы на макательных аппаратах необходимо строго соблюдать следующие условия. 1. Содержание паров бензина в помещениях, где произ¬ водится макание, не должно превышать предельно-допусти- мую норму 0,3 мг/л. Допускаемая концентрация паров бен¬ зина обеспечивается строгим соблюдением режима макания изделий и эффективным удалением паров бензина из аппарата (без ущерба для качества макаемых изделий), а также наличием эффективно действующей общеобменной вентиляции в макательных помещениях. 2. Поддерживать в исправном состоянии контур заземления макательных аппаратов и искроотводов статического электри¬ чества, обеспечивая при этом минимальное переходное сопротив¬ ление. 3. Использовать для макания только исправные макательные рамы и держатели для того, чтобы крепление колодок с формами было надежным. 4. При выгрузке и загрузке макательных аппаратов применять для закрепления крестовины предохранители во избежание само¬ произвольного ее вращения, что может явиться причиной случаев травматизма. 5. Не допускать в помещениях, где производится макание, повышения температуры и резкого снижения относительной влаж¬ ности, по сравнению с нормами, предусмотренными технологи¬ ческим режимом, во избежание образования взрывной концентра¬ ции смеси паров бензина с воздухом и появления зарядов стати¬ ческого электричества. 6. Содержать в чистоте обогревательные элементы в макатель- ном аппарате, не допускать оседания на них пыли, в результате чего может произойти самовосгорание уплотнившейся пыли. 7. Не открывать дверцы макательного аппарата во время рабо¬ ты, чтобы не вызвать повышения концентрации паров бензина в рабочем помещении. 8. Не допускать проведения ремонтных работ во время работы макательного аппарата; если они все же необходимы, не при¬ менять при этих работах металлический неомедненный инструмент, который при ударах о металл может вызвать образование искр. Более подробно правила по технике безопасности и противо¬ пожарному режиму, применительно к каждому рабочему месту в отдельности, излагаются в соответствующих цеховых инструк¬ циях. Знать и выполнять эти инструкции обязан каждый рабочий, обслуживающий определенное рабочее место. 220
* ВЕНТИЛЯЦИЯ и ПРОМЫШЛЕННАЯ САНИТАРИЯ При выделении в рабочих помещениях паров бензина, при работе с тальком, а также при наличии тепловыделений большое значение имеет эффективность работы вентиляционных установок. По техническому назначению вентиляционные системы делят на вытяжные и приточные. В производстве наиболее распростра¬ нены (если в процессе производства не выделяются вредные ве¬ щества) общеобменные вентиляционные системы, т. е. приточ¬ но-вытяжные. Если имеется вытяжная вентиляция и нет подачи приточного воздуха (через систему приточной вентиляции), наружный воздух поступает в рабочее помещение лишь через неплотности окон, две¬ рей, фонарей световых и т. д. Поэтому такие вытяжные системы допускаются лишь в помещениях, которые не являются мес¬ том постоянного и длительного пребывания людей, или в помеще¬ ниях, откуда требуется удалять лишь незначительный объем воздуха. Для очистки загрязненного воздуха в помещениях при помо¬ щи вентиляции существуют следующие способы: 1) удаление вредных веществ непосредственно в местах их образования (местная вытяжная вентиляция); 2) уменьшение концентрации вредных веществ в воздухе по¬ мещения (до установленных норм загазованности) путем подачи свежего воздуха и удаления загрязненного (приточно-вытяжная или общеобменная вентиляция); 3) подача свежего воздуха к отдельным рабочим местам для местного оздоровления воздушной среды (местная приточная вентиляция). Указанные выше способы вентиляции применяют в самых раз¬ нообразных вариантах. Часто используют все способы вентиляции одновременно. Наиболее эффективен и экономичен первый способ— удаление вредных веществ непосредственно в местах их образо¬ вания. Если не представляется возможным или не является экономи¬ чески целесообразным создавать при помощи вентиляции оди¬ наковую воздушную среду во всем производственном помещении, применяют местную приточную вентиляцию. При больших тепло¬ выделениях пользуются душирующими установками; при этом воздух подается с определенной скоростью непосредственно на рабочего. Разница между температурой подаваемого воздуха и воздуха производственного помещения не должна превышать 7—10°. При выборе наиболее рациональной системы вентиляции необ¬ ходимо учитывать конкретные условия производства. Однако создать нормальные условия труда и предотвратить появление профессиональных заболеваний только при помощи одной, даже эффективно работающей вентиляции, не представ- 221
ляется возможным. Поэтому наряду с вентиляцией в рабочем поме¬ щении необходимо обеспечить требуемую относительную влаж¬ ность воздуха, соответствующее отопление и нормальное освеще¬ ние, объем и площадь рабочего помещения должны быть удобны¬ ми для работы; кроме того, рабочих необходимо обеспечить гардеробной, душевыми и другими помещениями. Все санитарно-гигиенические мероприятия, проводимые на предприятиях, носят название промышленной сани¬ тарии. Задачей промышленной санитарии является разработка и проведение на производстве мероприятий, улучшающих усло¬ вия труда. Сюда относятся мероприятия по устранению резких температурных колебаний, мероприятия, способствующие содер¬ жанию рабочего места в чистоте; содержание вентиляции в исправ¬ ном состоянии; обеспечение рабочих местными вентиляционными укрытиями при наличии оборудования, из которого выделяются вредные вещества; механизация и автоматизация трудоемких и тяжелых процессов и др. МЕРЫ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ Поражение человеческого организма электрическим током происходит при непосредственном прикосновении к неизолирован¬ ным проводам или под воздействием искрового разряда тока. Действие тока может вызвать внешние и внутренние изменения в организме человека. К внешним изменениям относятся: ожоги, ме¬ ханические повреждения ткани и костей, повреждение глаз вплоть до ослепления. К внутренним изменениям относятся нарушения деятельности сердца и нервной системы, сопровождающиеся параличом частей тела, обмороками, а иногда приводящие к смерти. Для предупреждения случаев поражения электрическим то¬ ком необходимо прежде всего содержать электрооборудование и электросеть в полной исправности. Производственным рабочим запрещается включать электроси¬ ловое электрооборудование; разрешается пользоваться только пусковыми кнопками. Электромонтерам запрещается любой ремонт сетей, особенно высоковольтных, без защитных средств: резиновых перчаток, диэлектрической обуви, изолирующих резиновых ковриков, под- кладываемых под ноги и др. Категорически запрещается любой ремонт сетей, электропрово¬ дов, электродвигателей и другого электрооборудования, находя¬ щегося под напряжением. Во избежание появления разрядов статического электричества, а также короткого замыкания все оборудование должно быть заземлено отдельными или групповыми проводниками. Не разрешается подключать электроэнергию ко всякого рода временным электросетям или проводкам; при осмотре и ремонте 222
оборудования не допускается применение переносных электро¬ ламп, напряжением выше 24 в. Во всех опасных местах должны быть вывешены предупреди¬ тельные надписи и плакаты. ПРОТИВОПОЖАРНЫЙ РЕЖИМ РАБОТЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ МАКАНЫХ ИЗДЕЛИЙ Наличие в производстве маканых изделий больших количеств легко воспламеняющихся материалов—клея, бензина и особенно паров бензина, выделяющихся в процессе маканйя изделий, представляет большую пожароопасность. При появлении открытого огня, искры или при повышении температуры смесь паров бензина с воздухом может воспламенить¬ ся или взорваться. Поэтому при работе на макательных аппара¬ тах аппаратчики и другие рабочие, находящиеся в помещениях, где производится макание, должны строго соблюдаться меры по¬ жарной безопасности. Для предупреждения воспламенения или взрыва паров бензи¬ на с воздухом прежде всего необходимо непрерывно удалять из аппарата пары бензина, поддерживая в аппарате такую концен¬ трацию паров бензина в воздухе, которая не может вызвать вос¬ пламенения или взрыва. Это условие обеспечивается постоянной работой вытяжной системы, подающей бензо-воздушную смесь из макательных аппаратов на рекуперацию, а также эффективно работающей общеобменной вентиляцией в помещении макательных аппаратов. Поскольку пары бензина тяжелее воздуха, наибольшая кон¬ центрация их будет в нижней зоне аппарата или помещения. Поэтому для удаления паров бензина из помещения входное от¬ верстие вертикального воздуховода вытяжной вентиляции рекомен¬ дуется устанавливать на высоте 30—40 см от уровня пола или непосредственно около источников выделения паров бензина. Тара с бензином и клеем должна быть всегда закрыта; откры¬ вать ее разрешается только в случае необходимости. Запасы бензина, клея и других легко воспламеняющихся веществ не должны превышать потребности одной смены. Если по условию работы требуется хранить большие количества легко воспламеняющихся веществ, в каждом отдельном случае это необ¬ ходимо согласовывать с местной пожарной охраной и принимать соответствующие меры для безопасного хранения этих ве¬ ществ. Хранить и разливать бензин необходимо в специально оборудо¬ ванных огнестойких помещениях. По окончании работы остатки бензина, клея, а также применяемые кисти убирают в плотно закрывающиеся железные ящики, которые нужно хранить в ука¬ занных выше огнестойких помещениях или в отведенных для этой цели безопасных в пожарном отношении местах. 223
Хранение бензина, клея и других легко воспламеняющихся веществ в лестничных клетках и вблизи от выходов из помещения не допускается. При переливании бензина могут образоваться электрические разряды, вызывающие появление искр, которые могут служить причиной воспламенения бензина. Для предупреждения такой опасности, при переливании бензина из одного сосуда в другой, необходимо к верхнему краю опорожняемого сосуда прикреплять металлическую цепочку и опускать ее на дно наполняемого сосуда так, чтобы струя переливаемого бензина проходила по этой це¬ почке. Помещения, в которых производится макание, нужно строить одноэтажными с легкими перекрытиями; помещения эти должны быть сравнительно небольшими по площади, а количество устанав¬ ливаемого в них оборудования—минимальным. Отдельные поме¬ щения не должны сообщаться между собой: их нужно разделять коридорами (шлюзами). Двери в таких помещениях должны быть огнестойкими и легко закрывающимися. Помещения должны быть изолированы одно от другого капитальными стенами (бранд¬ мауэрами), возвышающимися над уровнем крыши здания не меньше чем на 0,7 л. Вентиляторы приточных и вытяжных систем и их электродви¬ гатели, а также электродвигатели макательных аппаратов должны быть вынесены наружу здания или размещены в помещениях, изоли¬ рованных от макательных аппаратов. В процессе работы производственного и вентиляционного обо¬ рудования, а также при выполнении некоторых производственных операций может образоваться статическое электричество и при этом могут появиться заряды значительного напряжения. Во избежание накопления статического электричества на оборудо¬ вании последнее заземляют; на ременных передачах устанавли¬ вают щетки-разрядники. При пониженной относительной влажности воздуха, которая чаще всего наблюдается в сухое холодное время года, воздух в рабочих помещениях нужно увлажнять до 55—60% при помощи специальной оросительной системы или путем подачи кондициони¬ рованного воздуха. При поддержании в рабочих помещениях необходимой относительной влажности воздуха создаются более благоприятные условия для непосредственного отвода (через пары воды в воздухе) статического электричества от оборудования в землю. Большую опасность в производстве маканых изделий пред¬ ставляет электросеть. Необходимо непрерывно наблюдать за элект¬ ропроводкой; в противном случае может произойти пожар или взрыв от искрения, которое может возникнуть из-за неплотности контактов на подсоединениях к источнику потребления электри¬ чества или в результате короткого замыкания при повреждениях, а также вследствие неисправного состояния заземляющих устройств. 224 г
Чтобы предотвратить возникновение пожаров и взрывов, необ¬ ходимо соблюдать следующие условия: 1. Тщательно вентилировать помещения, чтобы предупредить образование взрывной концентрации смеси паров бензина с воздухом, и поддерживать относительную влажность воз¬ духа, равную 55—60% . 2. Тщательно наблюдать за исправностью электроаппаратуры и электросетей. 3. Применять взрывобезопасную электроосветительную ар¬ матуру, установленную в достаточно безопасном месте; питание ее также должно быть взрывобезопасным. Вместо осветительной арматуры во взрывобезопасном ис¬ полнении можно пользоваться электролампами, встроенными в отражатели, установленные снаружи, перед окнами макательных помещений. 4. Регулярно (ежедневно или при проведении прсфилакти- ческих ремонтов) контролировать состояние вытяжных вентиля¬ торов, электросиловых и осветительных сетей и заземляющих устройств; обнаруженные неполадки регистрировать в специаль¬ ном журнале цеха для контроля за их устранением. 5. Наблюдать за состоянием подшипников на трансмиссион¬ ных валах и макательных аппаратах. 6. Следить, чтобы температура нагрева обогревательных эле¬ ментов в макательных аппаратах не превышала температуры, установленной технологическим регламентом. 7. Категорически запрещаются работы с применением откры¬ того огня, а также работы на ходу аппаратов. 8. Категорически, запрещается применять при ремонтных рабо¬ тах металлический неомедненный инструмент (ключи, молотки), а также электродрели и другие предметы, которые при их исполь¬ зовании могут вызвать искрообразование. 9. Запрещается хранить в макательных помещениях клей и бензин в количествах, превышающих норму, согласованную с пожарной охраной завода. 10. Запрещается входить в макательные помещения лицам, не имеющим прямого отношения к работе на аппаратах. 11. Запрещается производить в макательных помещениях чистку тары из-под клея, не принимая соответствующие меры предосторожности, предусмотренные цеховой инструкцией по технике безопасности. 12. Прежде чем допустить к работе новых рабочих, их должен проинструктировать инженер по технике безопасности и пред¬ ставитель пожарной охраны. Рабочих, приступающих впервые к самостоятельной работе на макательных аппаратах, инструкти¬ рует администрация цеха в присутствии инженера по технике безопасности; такой инструктаж проводят впоследствии перио¬ дически в установленные сроки и регистрируют его в специальном журнале цеха. 225
Цеховая администрация или обслуживающий персонал обя¬ зан систематически проверять состояние оборудования на произ¬ водстве и строжайшим образом соблюдать противопожарные ме¬ ры. 13. При появлении пламени или возникновении пожара очень важно своевременно принять меры по его тушению, не допуская распространения огня на смежные участки производства. В про¬ тивном случае могут быть человеческие жертвы, а также матери¬ альные потери. Чтобы предотвратить распространение огня, необ¬ ходимо первичные средства огнетушения (огнетушители, пожар¬ ные одеяла) содержать всегда в исправном состоянии в определен¬ ных местах цеха; все производственные рабочие должны уметь пользоваться первичными средствами огнетушения при пожаре.
ПРИЛОЖЕНИЕ А. ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА НАПАЛЬЧНИКИ РЕЗИНОВЫЕ ТУ МХП 31—48 I. Определение и назначение 1. Напальчники изготовляют без швов, способом макания; они имеют форму пальца руки. 2. Назначение напальчников—защита пальцев рук от дей¬ ствия слабых кислот и щелочей и при медицинских работах. И. Технические требования 3. Резиновые напальчники должны строго соответствовать форме пальца руки. На конце их должен быть усиливающий вен¬ чик. 4. Размеры напальчников (в мм): Длина 75+6 Толщина 0,25 — 0,4 Ширина 28 + 2 Калибр венчика . . . 1,3 ±0,5 5. К поверхности напальчника предъявляются следующие требования. Допускаются: 1) Miк^лэйтле закрытые пузырьки диаметром не более 1 мм в количестве не более 5 шт., не деформирующиеся при трех¬ кратном растяжении; 2) отеки и утолщения пленки, не превышающие максималь¬ ного калибра пленки, т. е. 0,4 мм; 3) следы, остающиеся после удаления поверхностного посто¬ роннего включения, не деформирующие поверхность пленки при трехкратном растяжении; 4) незначительные узелки и кривизна венчика. Не допускаются: 1) посторонние включения и пузыри, деформирующие пленку при трехкратном растяжении; 2) трещины, проколы, сквозные пузыри. 227
6. Резиновая пленка напальчника должна иметь следующие физико-механические показатели: Сопротивление разрыву, /сг/сл2, не менее Относительное удлинение, %, не менее Остаточное удлинение, %, не более . . 120 600 22 7. После стерилизации в кипящей воде в течение 10 мин. напальчники должны быть эластичными и иметь первоначальные физико-механические показатели. 8. Проверка качества напальчников и соответствие их настоя¬ щим ТУ производится OTK завода-изготовителя. 9. Напальчники сдают партиями в количестве от 5000 до 24000 шт. 10. По п. 4 проверяется 1 % от сдаваемой партии напальчников. 11. Проверке по внешнему виду подвергаются все 100% на¬ пальчников сдаваемой партии. 12. По п. 6 проверяется 10 образцов от каждой партии напаль¬ чников. 13. По п. 7 проверяется (параллельно испытанию по п. 6) также 10 образцов. 14. В случае неудовлетворительных результатов испытаний по какому-либо показателю, испытывается повторно (по этому виду испытания) удвоенное количество образцов. При неудовлетвори¬ тельном повторном испытании вся партия бракуется. 15. Линейные размеры напальчников проверяют при помощи масштабной линейки. 16. Толщину стенок и калибр венчика проверяют микромет¬ ром. 17. Для проверки напальчников по внешнему виду их на¬ девают на деревянную форму и просматривают. 18. Физико-механические показатели напальчников проверя¬ ют в соответствии с ГОСТ 270—53. 19. Для испытания по п. 7 напальчники кипятят в воде в те¬ чение 10 мин. с последующей проверкой их по п. 18. 20. Напальчники, скатанные в кольца, упаковывают в картон¬ ные коробки до 2000 шт. насыпью. 21. В боковых стенках коробок должно быть 2—4 отверстия диаметром 5—6 мм. 22. Коробки перевязывают тесьмой или кордной нитью. III. Правила приемки IV. Методы испытаний V. Упаковка и маркировка 228
23. Внутрь коробки кладут ярлык, на котором указывают номер контролера и упаковщика, и этикетку, где указано: завод-из¬ готовитель, проверено OTK—«годен», год и месяц изготовления. На коробке ставят штамп «напальчники». 24. Коробки в количестве 12 шт. упаковывают в ящик. 25. Напальчники нужно хранить в сухом помещении при тем¬ пературе от О до 20°; относительная влажность воздуха должна быть 50—60 %. 26. Напальчники должны быть защищены от воздействия пря¬ мых лучей солнца, от действия масел, кислот, щелочей, бензина, керосина и других, разрушающих резину веществ. 27. Не допускается хранение напальчников ближе, чем на расстоянии 1 м от печей и других обогревательных приборов. 28. Напальчники должны сохранять свои первоначальные свойства после их полугодового хранения. 1. Перчатки маканые кислото-щелочестойкие, арт. 374, пяти¬ палые; форма их соответствует форме руки. 2. Перчатки предназначаются для защиты рук при работе с аккумуляторными кислотами и щелочами. 3. Перчатки кислото-щелочестойкие изготовляют маканым способом. Край манжет должен быть закатан в усиливающий венчик. 4. Перчатки изготовляют на правую и левую руки и комплек¬ туют их парами. 5. Перчатки можно изготовлять любого цвета. 6. Размеры перчаток должны соответствовать следующим дан¬ ным (в мм). VI. Условия хранения VII. Гарантийные сроки хранения Б. ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА ПЕРЧАТКИ МАКАНЫЕ КИСЛОТО-ЩЕЛОЧЕСТОЙКИЕ, АРТ. 374 ТУ МХП 1618—50 I. Определение и назначение II. Технические требования № 9,5 Толщина стенки перчатки в ладон- Ширина у запястья Ширина у ладони Длина перчатки, не менее , . . ной части 0,7+1 90—105 105—120 260 0,7+0,1 95—110 110-125 260 22Э
7. Перчатки должны иметь следующие физико-механические показатели: После выдерж¬ ки в течение В нормальных 24 час. в акку- условиях муляторьой кислоте или Сопротивление разрыву резиновой пленки пер- в щелочи Iaiwn, /VO/ Wtt , пс IVictitc ......... Относительное удлинение, %, не менее . . Остаточное удлинение, %, не более . . . . чаток, кг/см2, не менее . . 120 600 30 80 450 40 8. Перчатки должны быть стойкими к действию аккумулятор¬ ной кислоты уд. веса 1,32 г!см3 при 45° и щелочи уд. веса 1,19 г/сма при 45°. 9. На поверхности перчаток не допускаются: трещины; про¬ колы; включения, жесткие и мягкие на ощупь, диаметром более 1 мм, способствующие разрыву пленки при трехкратном растя¬ жении; пузыри диаметром более 1 мм, образующие сквозные от¬ верстия при трехкратном растяжении. 10. На поверхности перчаток допускаются: незначительные утолщения на концах пальцев; темные пятна; оттиски от мест повреждения формы; неровно закатанный венчик; мелкие закры¬ тые пузырьки диаметром до 1 мм (в неограниченном количестве) не лопающиеся и не нарушающие герметичности пленки при трехкратном растяжении перчатки. 11. Перчатки должны быть герметичными. 12. Качество изделий в соответствии с настоящими техниче¬ скими условиями проверяет OTK завода-изготовителя. 13. Изделия сдаются партиями от 250 до 1000 пар перчаток. 14. Все 100% перчаток подвергаются наружному осмотру по п. 9 и 10. 15. Размеры перчаток проверяют у 1% изделий от партии. 16. Физико-механические показатели по п. 7 и 8 определяют на четырех образцах от партии. 17. При получении неудовлетворительных результатов испыта¬ ний по какому-либо показателю' испытывается повторно удвоен¬ ное количество образцов. При неудовлетворительных результатах повторных испытаний вся партия возвращается на повторную браковку. 18. Проверка качества пленки по внешнему виду осуществляет¬ ся путем наружного осмотра перчатки, слегка наполненной воздухом. III. Правила приемки IV. Методы испытаний 230
Проверка качества пленки при трехкратном растяжении про¬ изводится следующим образом: перчатку наполняют воздухом (1—1,5 л) и наблюдают за пузырями. 19. Толщину резиновой пленки перчатки проверяют при по¬ мощи микрометра. 20. Линейные размеры перчаток измеряют масштабней ли- нейкей. 21. Физико-механические показатели перчаток проверяют в соответствии с ГОСТ № 270—53. 22. Стойкость к действию аккумуляторной кислоты или щело¬ чи определяют путем выдерживания перчаток в аккумулятор¬ ной кислоте уд. веса 1,32 г/еж3 или в щелочи уд. веса 1,19г/сл3при температуре 45° в течение 24 час.; затем перед раз¬ рывом перчатку выдерживают для отдыха в течение 1 часа. Раз¬ рыв производится по методике, указанной в ГОСТ № 270—53. V. Маркировка и упаковка 23. На каждой перчатке ставится штамп OTK завода-изгото- вителя. 24. Перчатки, подобранные по размерам, упаковывают в картонные коробки по 50 пар. 25. На коребке ставят штамп или наклеивают этикетку, в ко¬ торой указывается: наименование завода-изготовителя, наиме¬ нование изделия, количество пар, нсмер перчаток, дата изготов¬ ления и номер технических условий. 26. Коробки с перчатками дополнительно упаковывают в ящики. VI. Услоеия хранения 27. Перчатки нужно хранить в помещении при температуре воздуха от 0 до 22°. 28. Перчатки должны быть защищены от воздействия прямых солнечных лучей и находиться на расстоянии не менее 1 м от печей и других отопительных приборов. 29. Пэрчатки не должны подвергаться воздействию масел, жяоов, бэнзина, керосина и других веществ, растворяющих ре¬ зину. 30. Перчатки после работы с кислотами и шелечгми нужно про¬ мывать водой и просушивать при температуре не белее 22°. 31. Гарантийный срок хранения перчаток 6 мес. с мемента их изготовления.
ЛИТЕРАТУРА “ф. Ф. Кошелев, Н. С. Климов, Общая технология резины, Госхимиздат, 1958. А. Д. 3 а й о н ч к о в с к и й, Технология заменителей кожи, Гизяегпром, 1954. A. П. Крючков, Общая технология синтетических каучу ков, Госхимиздат, 1954. Ф. Л. Логинов, Курс пожарной профилактики, Издательство министерства коммунального хозяйства РСФСР, 1946. B. Ф. P я б у х и н, Многократное использование летучих растворителей на произ¬ водстве, Госпланиздат, 1946. Л. Пиатти, Рекуперация летучих растворителей, ОНТИ, 1934. Резиновые изделия промтехники и широкого потребления, под общей ре¬ дакцией В. А. Лететова, ОНТИ, 1938, А. И. Орлов, Теплоснабжение и вентиляция. Госстройиздат, 1951. Р. М. Ладыженский, Кондиционирование воздуха, Пищепромиздат, 1952. А. С. Скачков, Контроль и регулирование в шинном производстве, Госхим¬ издат, 1951. X. Э. Малкина, Общая технология резинового производства, Госхимиздат, 1952. А. С. Аронсон, Технология под!отоштельного производства в резиновой промышленности, Госхимиздат, 1955. О. Б. Литвин, Современные методы синтеза каучуков, Госхимиздат, 1954. O- Б. Литвин. Основы технологии синтеза каучуков, Госхимиздат, 1959. C. С. Воюцкий, Коллоидная химия синтетических латексов, Гизлегпром, 1946. Производство и применение синтетических латексов, ВНИТО резинщиков, Госхимиздат, 1953. Н. И. Смирнов, Синтетические каучуки, Госхимиздат, 194э. И. И. Тугов, Технология заменителей кожи и технических тканей, Гизлег¬ пром, 1956. •Н. В. Б о р о д и н а, А. К- Никитин, Технические свойства советских ск тетических каучуков, Госхимиздат, 1952.
ОПЕЧАТКИ Стр. Строка Напечатано , Должно быть 15 19 снизу латексов клеев 52 19 сверху ускорители-активаторы ускорители, активаторы 169 7 сверху актилового октилового 181 12 снизу смеси I (стр. 173) смеси I (стр. 171—172) Зак. 2447. П. И. Балабкин.