Главная  Производство кабелей 

[0] [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] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50]

падает до самого низкого уровня, что соответствует хо нагревания и охлаждения окружающего воздуха. Но ее концентрация озона в воздухе находится в прямой зависимости от температуры окружающей среды, то от влажности воздуха она находится в обратной зависимости: чем выще влажность тем меньще концентрация озона в воздухе.

Озон разрушающе действует на резину в местах деформации растяжения, а в местах деформации сжатия и в ненапряженных местах воздействие может ограничиваться образованием окисленной поверхности пленки. Смонтированные кабели и провода, зксп.{1уатируемые в среде повышенной концентрации озона, будут подвергаться воздействию озона на напряженных участках изгибов трасс проводов и в местах концевых заделок, если они не защищены надежно. Количество, размеры и скорость развития трещин зависят от критической деформации резины, времени воздействия озона, температуры и других условий. Однако главным фактором служит концентрация озона. Разрушение резин происходит в напряженных местах лишь при повышенных концентрациях озона, а при нормальной концентрахщи деструкция ограничивается образованием сетки неглубоких трещин.

Воздействию озона подвержены те резины, основой которых служат неозоностойкие каучуки. К ним относятся НК, бутадиеновые, бутадиен-стирольные, нитрильные каучуки. Наибольшей озоиостойкостью отличаются силоксановые резины, сравнительно озоностойки также полиизобутилен, тиокол, хлоропреновые каучуки, бутилкаучук, этиленпропиленовые каучуки.

Как видно из сказанного выше, атмосферное старение кабельных резин является одним из важных факторов, опре-деляюпщх продолжительность сроков службы кабельных изделий, особенно изделий, работающих в полевых условиях. Чаще всего кабельные изделия испытьшают совместное воздействие света и озона. Поэтому меры предупреждения атмосферного старения приобретают весьма существенное практическое значение. В числе таких мероприятий используется рецептурный путь, т. е. подбор необходимого состава каучуков.

Глава четвертая ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КАБЕЛЬНЫХ РЕЗИНОВЫХ

СМЕСЕЙ

Изготовление кабельных резиновых смесей является одним из основных технологических процессов в производстве проводов и кабелей с резиновыми оболочками. Собственно процесс приготовления резиновой смеси заключается в смешении 20- 98

Щ 60

:лЛ аЛ

qo/o каучука с 17-38% наполнителя и 2-3% других йнгреД"" (порошки,! масла и легкоплавкие смолы) в специальных смесительных агрегатах (резиносмесителях) для равномерного распределения ингредиентов в каучуке. Процесс смешения существенно влияет на качество резин и себестоимость готовых изделий. Установлено, что получение гомогенной смеси в основном зависит от следующих факторов: тщательности подготовки ингредиентов, количества обрабатываемого материала, продолжительности смешения, последовательности введения ингредиентов; температуры смешения, скорости вращения роторов резиносмесителя, давления плунжера на смесь, пластичности смеси [25]. При скоростных режимах смешения цикл приготовления кабельной резиновой смеси составляет примерно 5-11 мин.

В дальнейшем продолжительность цикла может быть сокращена, и за это время необходимо обеспечить подготовку и поступление в резиносмеситель всех ингредиентов в заданных дозах. Решение этих задач возможно только при создании поточно-автоматизированных линий.

В условиях автоматизированного поточного производства, в основе которого лежат процессы приготовления резиновых смесей, под названием резиноделательный цех следует понимать комплекс производственных элементов, связанных с подготовкой, промежуточным хранением, дозировкой и смешением ингредиентов. Такая структура резиноделательного цеха объ-

непрерывных непредельных поточных трудно выделить какой-либо участок

ясняется наличием связей, из которых

Подготовка каучуков

Подготовка сыпучих „ материалов

Дозирование

Подготовка мягчителей исмодообразных материалов

Дозирование

Дозирование


Дополнительная обработка резиновых смесей

Хранение готовых резиновых смесей

Рис. 4.1. Структурная схема резиноделательного

цеха



как самостоятельную единицу и решать вопросы его аь. томатизации вне связи с остальными участками цеха Структурная схема современного резиноделательного цеха кабельного завода представлена на рис. 4.1 [24].

4.1. ПОДГОТОВКА исходных МАТЕРИАЛОВ

Применение качественного сырья является одной из ос-новных предпосылок получения резиновых смесей, полностью отвечающих техническим требованиям. В идеальном случае поступающие ингредиенты не нужно дополнительно обрабаты-вать (сушка, просев, измельчение и др.). Ингредиенты должны удовлетворять также условиям транспортабельности, хранения, дозировки и подачи в резиносмеситель. Этим требованиям больше всего удовлетворяет твердое сырье, получаемое в гранулированном виде. В настоящее время, к сожалению, в гра. нулированном виде поступают некоторые типы технического углерода, ускорителей, светлых ингредиентов. Однако большинство типов сырья поступает в негранулированном виде.

На кабельных заводах, где требования к кондиции матери алов очень высокие и определяются не только условиями транспортабельности (т. е. сохранять свои свойства при транспортировке и хранении), но технологическими соображениями, подготовка ингредиентов носит первостепенный характер и, в основном, сводится к их очистке от посторонних включений, а также в придании им такой формы, которая облегчает их последующее дозирование и смешение.

4.1.1. Подготовка каучуков. Как уже указывалось выше, каучуки являются основньпу! сырьем, применяемым для приготовления резиновых смесей. Общее количество марок различных типов каучуков, используемых в кабельной промышленности, превьпиает 10 наименований. В связи с особыми физико-механическими свойствами большинство каучуков перед употреблением подвергают специальной подготовке для придания качества и формы, удовлетворяющих как технологическим требованиям, так и требованиям механизации и автоматизация производства. До настоящего времени выпускаемые формы всех типов СК, изготовляемых в СССР, не унифицированы (брикеты, гранулы, листы), в связи с чем существуют большие затруднения при их подготовке и развеске. В промышленности СК ведутся работы по стандартизации выпускаемых форм каучука и предполагается, что каучуки будут поступать к потребителю в виД отдельных блоков в форме прямоугольною параллелегшпеда стандартными размерами 660 x330 x 180 мм в полиэтиленовое упаковке массой 32-34 кг. Следует однако заметить, что многй СК обладают большой текучестью, поэтому первоначальна форма их может сохраняться только 10- 15 сут. 100

СК и НК перед подачей в резиносмеситель подвергают предварительной обработке: распарке, резке, разогреву, измельчению и пластикации.

СК, поступающие на кабельные заводы в кипах массой до 30 кг, не требуют обработки, при этом поверхность кип должна быть предварительно очищена от загрязнений. Кипы массой более 30 кг необходимо разрезать на меньшие куски, ряд каучуков (НК, СКИ-ЗД, наирит) в процессе транспортировки и хранения могут кристаллизоваться и стать очень жесткими, что затрудняет их дальнейшую резку и пластикацию. Поэтому эти каучуки подвергают предварительной распарке для их декристаллизации. Декристаллизацию каучуков проводят в стационарной механизированной камере с принудительной циркуляцией горячего воздуха при температуре не выше 80° С в течение 8-36 ч для НК и 6-24 ч для наирита в зависимости от условий хранения.

На крупных (шинных) заводах применяют распарочные камеры туннельного типа. Нарезанный вдоль листов каучук помещают на полки цепного конвейера, проходящего через туннельную печь, обогреваемую горячим воздухом (70-80 °С). Иногда применяют также электронагревательные камеры для распаривания каучука с помощью токов высокой частоты ТВЧ (25-50 МГц). Кипу помещают на металлический пластинчатый транспортер периодического действия. Когда она поров-няется с электродом (металлической пластинкой), транспортер останавливается и кипа начинает нагреваться. Транспортер экранирован металлическими листами и заземлен. При использовании установки мощностью 30 кВт можно в течение 40 мин нагреть до 45 °С четыре кипы каучука массой по 100 кг каждая. Однако этот способ не получил широкого распространения на кабельных заводах, так как большинство кип деформировано, и, следовательно, не обеспечивается их равномерный разогрев.

Этот недостаток устраняется при декристаллизации каучука на специальных установках в поле токов сверхвысокой частоты (900-2450 МГц). Этот способ позволяет упростить камеры (не требуется контакт с электродом) и обеспечивает разогрев неравномерно деформированных кип, которые трудно разогревать на установках ТВЧ.

После декристаллизации кипы каучука режут. Для резки применяют вертикальные и горизонтальные гидравлические ножи с звездообразным расположением лезвий и гидравлические гильотинные ножи с одним лезвием.

В последнее время на ряде предприятий применяют автоматические гильотинные ножи, режутцие кипы каучука на куски определенной толщины. Подача кип под нож и отбор Чарезанных кусков автоматизированы. Такие ножи вместе



с транспортерами и автоматическими весами входят в С9с.аб систем автоматической развески каучуков [26].

Натуральный каучук в необработанном виде обладает весьма низкой пластичностью (0,05-0,08 по Карреру) и не способен быстро смешиваться с остальными ингредиентами. Поэтому перед пуском в производство НК подвергаются пластикации. Пластикация может быть выполнена на вальцах, в червячных пластикаторах и резиносмесителях. Процесс пластикации в резиносмесителях наиболее механизированный, требует минимальных трудовых затрат, и поэтому только этот способ практически используется в отечественной кабель-ной промышленности. Пластикация НК производится при температуре 120-140 °С с каптаксом в дозировке 0,2 части на 100 частей (по массе) каучука. Время пластикации 6-10 мин. Применение каптакса (как, впрочем, и других химических пластификаторов) позволяет снизить затраты на 35% по сравнению с затратами на пластикацию без него. Пластикация каучука СКИ-ЗД производится по аналогичным режимам. После пластикации НК подвергается фильтрации через набор сеток № 2-f 063-f 045-f не более 028 для последующего применения в изоляционных резинах и через набор сеток № 2-f 09-f -f 063-f 045 для последующего применения в защитных резинах.

Если с НК предварительно были сняты упаковочные листы («рубашки»), то его можно не подвергать фильтрации. Пласти-тщрованный НК и каучук СКИ-ЗД хранят в виде рулонов или пластин, опудреннЫХ мелом или покрытых тальковой пастой (98% талька и 2% трансформаторного масла). Время выдержки пластифицированных каучуков составляет не менее 6 ч.

4.1.2. Подготовка сыпучих материалов. Сьшучие материалы, применяемые в кабельных резиновых смесях, должны отвечать требованиям кабельной промышленности, что и отражено в требованиях ГОСТ и ТУ на них. Только такие материалы могут непосредственно идти в производство. Однако на практике большая часть этих материалов (мел, каолин, оксиды цинка и магния, красители, ускорители и др.) нуждается в предварительной подготовке-сушке, просеве или воздушной сепарации. Повышенная влажность минеральных наполнителей (особенно мела) может явиться причиной брака. В частности, она может вызвать запрессовку агломератов различного размера в резиновой смеси, увеличение пористости резиновой оболочки в процессе вулканизации и т. д.

Многолетний опыт показал, что белые наполнители ведут себя удовлетворительно на всех переделах при содержании влаги менее 0,5%. Исключение составляет технический углерод, для которого допускается большая влажность, так как он не склонен к агломерации и не применяется в изоляционн резина».

В качестве оборудования для сушки наполнителей применя-барабанные и шнековые сушилки непрерывного действия электрическим или паровым обогревом. Конструкция таких агрегатов и принцип их действия подробно описаны в [24].

Как уже указывалось, в технической документации на материалы в большинстве случаев оговорено полное прохождение материала через сетку № 014 или 016, однако на практике этого нет, поэтому материалы подвергают просеву па воздушных сепарационных установках или центробежных сеялках через капроновую ткань или латунную сетку.

За рубежом некоторые порошкообразные материалы выпускают в виде текучих дисперсий. Они содержат до 80% порошкообразных ингредиентов и до 20% мягчителей. Объем таких композиций в 2 раза меньше объема исходных компонентов. Текучие дисперсии перекатавают насосами и хранят в бункерах. Для улучшения диспергирования тугоплавких ускорителей в каучуках иногда в резиносмесителях изготовляют маточные смеси, содержащие 50-80% ускорителей. Приготовляют и так называемые ускорительные пасты. Ускорители смешивают с нейтральными пластификаторами или жирной кислотой, оксидом цинка и красителями в специальных клее-приготовительных машинах. Следует отметить, что все эти операции вызваны вынужденной ориентацией на сырье низких кондиций, являются очень энергоемкими, ухудшают санитарно-гигиенические условия, а их автоматизация не всегда приводит к экономическим и рациональным схемам.

4.1.3. Подготовка мягчителей и смол. Парафин и другие воскоподобные материалы расплавляют в камерах для разогрева твердых мягчителей с электрическим, паровым или водяным обогревом и фильтруют через сетку № 016. Жидкие мягчителй, пластификаторы и масла (марки ДБФ и др.) не нуждаются в предварительном подогреве, их только фильтруют. Тугоплавкие мягчителй (канифоль и др.) очищают, снимая (скалывая) наружный слой, и дробят на молотковой дробилке на куски размером 1-5 мм. Дробить эти материалы в шаровых мельницах или дезинтеграторах не рекомендуется, так ак даже при незначительном разогреве смолы размягчаются - слипаются. По этой же причине не следует делать больших пасов дробленого материала, особенно в жаркое время года. Материалы, поступающие на заводы в виде гранул (стеариновая ислота, нефтяные битумы) или чешуек (смола СФ-010А, «афен ФП), в предварительной обработке не нуждаются,

их распаковывают непосредственно перед взвешиванием.

4.1.4. Дозирование ингредиентов. Выше были рассмотрены т** подготовки твердых и жидких компонентов для РИдания им необходимого качества и транспортабельности.

Следующими основными и наиболее ответственными



[0] [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] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50]

0.0008