半鋼子午線輪胎硫化取消內噴涂工序及配套國產隔離劑的開發應用

王風濤，李 楊，宋 浩，趙啟偉，楊 璐

（山東豐源輪胎制造股份有限公司，山東 棗莊 277300）

目前行業內半鋼子午線輪胎硫化均采用內噴涂生產工藝，內噴涂應用于胎坯氣密層，利于胎坯與膠囊間潤滑、定位、排氣及成品輪胎脫模，缺點在于污染環境、占地面積大、成本高、操作不當時會造成批量雜質廢品。綜合考慮利弊，我公司決定取消半鋼子午線輪胎硫化內噴涂工序。為了更進一步保證質量并降低生產成本，我公司聯合青島福諾化工科技有限公司開發了新型隔離劑，以替代進口隔離劑，并且新型隔離劑與水1∶1摻用，以降低運輸成本，真正實現節能降耗、技術創新。

1 取消內噴涂工序

通過采用進口膠囊隔離劑，對生產工藝進行優化，對膠囊隔離劑操作進行標準化規范以及工藝調整，在保證質量穩定的前提下逐步取消內噴涂工序。

取消內噴涂工序前的工藝流程為：胎坯→內噴涂→膠囊涂隔離劑→硫化→后充氣→運輸。

取消內噴涂工序后的生產工藝流程為：胎坯→膠囊涂隔離劑→硫化→后充氣→運輸。

1.1 工藝規范

1.1.1 隔離劑質量要求

取消內噴涂工序后對隔離劑要求較高，需使用隔離效果好、高潤滑的優質隔離劑。隔離劑涂抹至膠囊表面，不僅起到有利于胎坯與膠囊間隔離、排氣、定中和脫模的作用，而且涂抹隔離劑后在膠囊表面形成一層保護膜，使膠囊與輪胎間不易氧化及發生化學反應，減緩膠囊的老化，同時便于膠囊的舒展，保證膠囊的使用壽命。

1.1.2 現場工藝優化

（1）確保涂抹隔離劑均勻無遺漏。

（2）連續生產，每班每3～4 h噴涂隔離劑1次，防止膠囊老化和膠囊打褶。

（3）更換新膠囊后，手動膨脹實施定型（3 min左右），膠囊膨脹大小以胎坯大小的100%～150%實施。

（4）涂抹完隔離劑后須手動膨脹膠囊，待膠囊表面隔離劑完全干時方可生產。

（5）使用噴槍噴涂隔離劑，以確保噴涂效果更佳，噴涂均勻。此外，使用噴槍比使用抹布涂抹每個機臺每次可節省操作時間2 min。

1.2 效果

取消內噴涂工序前，產品月平均合格率約為99.51%，膠囊平均使用次數約為300.8，產品隔離劑雜質平均返修率約為0.88%。取消內噴涂工序后，產品月平均合格率約為99.64%，比取消內噴涂工序前提高了0.13%，且輪胎外觀質量良好，胎里表面無色差、雜物等缺陷；膠囊平均使用次數約為313，比取消內噴涂工序前增加了12.2次，且膠囊使用次數穩定；產品隔離劑雜質平均返修率為0.68%，比取消內噴涂工序前下降了0.2%，噴涂隔離劑雜質得到了很好的控制。

1.3 生產運營成本

取消內噴涂后對企業生產運營、節能降耗有較大改進，雖然進口隔離劑成本有所增加，但總成本下降。以1 000萬套項目生產為例：（1）共可節省6臺噴涂機及設備運行所需的費用；（2）每年可節省12名工人的薪酬；（3）節省空間，解決胎坯存放難題；（4）對周圍環境有較大改善，減少了對胎坯、設備、地面等環境的污染，更綠色環保，有利于企業職業健康管理；（5）提高了生產效率，減少了胎坯的二次流轉，胎坯檢驗合格后可直接拉到硫化機臺使用；（6）產品合格率提高，因噴涂液結塊、噴涂不均造成的廢品和返修品減少；（7）更有利于安全及人員的管理，降低管理成本；（8）精簡流程，有利于工業4.0的推進。

2 國產隔離劑開發應用

為了更好地降低隔離劑成本，我公司聯合青島福諾化工科技有限公司共同開發新型國產隔離劑，用于取消內噴涂工序后的生產工藝，同時解決隔離劑雜質問題，通過調整隔離劑配方實現了隔離劑與水1∶1比例摻用，在生產中對工藝進行規范，保證質量的穩定性，從而大幅降低成本。

2.1 性能指標

經多次進行隔離劑配方調整試驗，確定國產隔離劑主要性能指標為：外觀 乳白色至淡黃色液體，特殊物質添加量 1%，固形物質量分數0.25±0.02，pH值 7～9，穩定性 無沉淀、結塊、分層。

2.2 生產工藝規范

（1）嚴格控制兌水比例，為保證兌水均勻，攪拌時間不短于1 h。

（2）隔離劑使用頻率為：每班噴涂2～3次，新膠囊前50次使用期間每班至少噴涂3次（按班產65條計算）。

（3）隔離劑使用噴槍噴涂。

（4）制作隔離劑墊板（見圖1），并嚴格使用和清洗要求。

圖1 隔離劑墊板

（5）制定相關標準化工藝規范要求。

2.3 效果

（1）使用國產隔離劑后，產品平均合格率達到99.66%?？梢娛褂脟a隔離劑后未出現異常缺陷廢品，平均產品合格率維持在99.60%以上。

（2）使用國產隔離劑后，膠囊月平均使用次數為319，除去模具下機的膠囊平均壽命在360次以上。

（3）使用國產隔離劑后，并對現場工藝進行嚴格管控，產品隔離劑雜質平均返修率為0.28%?？梢?，隔離劑雜質返修率明顯減小。

2.4 生產運營成本

取消內噴涂工序，使用國產隔離劑替代進口隔離劑后，使用效果相同，成本大幅降低，膠囊使用次數穩定，以1 000萬套半鋼子午線輪胎規模取消內噴涂工序并使用國產隔離劑為例，平均每年至少節約成本460萬資金。其中，國產隔離劑比進口隔離劑便宜22元·kg-1，按每條輪胎使用噴涂液7 g計算，則每年節省噴涂液費用約154萬元；取消6臺噴涂設備年可節省設備資金約200萬元；年可節省12名工人費用約57.6萬元；年可節省設備所用的電費約30.89萬元。

3 結語

半鋼子午線輪胎硫化取消內噴涂工序、使用新型國產隔離劑進行生產后，成本節約明顯，產品質量穩定，各項性能指標均滿足要求，經濟效益和社會效益顯著，值得在行業內大規模推廣。