新型乳膠海綿卷材設備與技術

郭茂盛

摘 要：針對傳統(tǒng)乳膠海綿卷材設備的弊端，本文設計了一款新型的乳膠海綿卷材設備，重點分析研究了新型乳膠海綿卷材設備的載體形式、材料及載體的維護方法，探討了柔性載體專用涂料裝置及涂料刀，并通過精準調控涂料刀與載體的間隙，提高制品厚度均勻性。通過實際應用可知，新型乳膠海綿卷材專用設備技術達到了設計要求。

關鍵詞：乳膠海綿卷材;輸送帶;柔性涂刀;發(fā)泡

中圖分類號：TQ337.3文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2018）29-0055-03

Abstract： Aiming at the drawbacks of traditional latex sponge coil equipment， a new type of latex sponge coil equipment was designed in this paper. The carrier form， material and maintenance method of the new type of latex sponge coil equipment were mainly analyzed and studied. The special coating device and coating knife for flexible carrier were discussed， and the coating knife and loading were precisely regulated and controlled. The clearance of the body improved the thickness uniformity of the product. Through practical application， the special equipment technology of new latex sponge coil had met the design requirements.

Keywords： latex sponge coil;conveyor belt;flexible coated knife;foaming

1 研究背景

傳統(tǒng)乳膠海綿生產方法有三種：一種是機械發(fā)泡法或遲緩凝膠法;二是真空發(fā)泡法;三是離型紙載體烘箱發(fā)泡法。目前，乳膠海綿卷材一般采用的是傳統(tǒng)離型紙載體烘箱發(fā)泡法進行生產。

采用離型紙載體烘箱發(fā)泡法生產乳膠海綿存在以下幾個問題：①該生產設備主要用于PU/PVC人造革的生產，用于生產乳膠海綿設備中會存在一些繁冗裝置，如多余的涂布機和烘箱，整個設備長93～110m，會占用大量的生產用地，而且設備成本較高，運行損耗也大;②該設備只能以離型紙作為載體進行生產，離型紙在120～180℃的運行溫度下容易老化、變脆、爆邊或斷裂，一旦出現(xiàn)離型紙斷裂的情況，需要停產，粘接后才能繼續(xù)生產，而這會造成巨大經濟損失;③目前，國內的離型紙絕大部分依靠進口，價格不菲，進口離型紙每噸8萬～10萬元[1]。因此，采用上述設備進行乳膠海綿卷材生產的成本較高。

為了促進乳膠海綿行業(yè)的發(fā)展和進步，降低乳膠海綿卷材的生產成本，需要研制出新型乳膠海綿卷材設備，以滿足市場需求。

2 新型乳膠海綿卷材設備的構成

新型乳膠海綿卷材設備構成如圖1所示。

新型乳膠海綿卷材設備采用環(huán)形寬幅硅膠輸送帶作為載體，主要運用柔性載體專用涂料機及涂覆刀直接涂覆法，無需模具，將按特殊配方配好的原料通過精密涂布機直接涂覆到硅膠網帶上，經高頻遠紅外電加熱促使快速干燥，再經過循環(huán)加熱的烘箱發(fā)泡，達到連續(xù)生產幅寬2 000mm、厚度1～10mm的卷材，而根據(jù)不同的要求可剪裁成任意制品。該設備是用來生產寬幅乳膠海綿卷材的新型專用設備，工藝簡單，操作方便，占地面積小，以硅膠帶代替進口離型紙，節(jié)約能源，產品質量好，生產成本低，是良好的更新?lián)Q代裝備。

3 乳膠海綿卷材設備載體技術

3.1 乳膠海綿卷材設備載體

新型乳膠海綿卷材設備采用環(huán)形寬幅硅膠輸送帶（見圖2）作為載體，代替?zhèn)鹘y(tǒng)生產設備的離型紙。

主傳動輥筒和從動輥筒分別設于輸送帶輸送方向內環(huán)的前后兩端，環(huán)形輸送帶在發(fā)泡箱內穿過，環(huán)內下方設有托輥，在烘箱內的軌跡為弧形，上表面承載乳膠海綿，乳膠海綿剝離后繼續(xù)循環(huán)運轉，從而實現(xiàn)連續(xù)生產。

在玻璃纖維布環(huán)形輸送帶正面涂上一層硅膠層，作為剝離劑，輸送帶在160～190℃下仍能保持良好的柔韌性，不會老化，強度高，表面的硅膠層可以保證所輸送的乳膠海綿順利剝離下來。硅膠層損耗后，利用本設備配備的涂料機重新涂覆硅膠層進行修復，通過發(fā)泡箱干燥，只需幾分鐘即可繼續(xù)生產，保證并延長了輸送帶的使用壽命。

3.2 乳膠海綿卷材設備載體技術

3.2.1 張力控制技術。為保證涂料和發(fā)泡效果，輸送帶必須始終處于張緊狀態(tài)，除了在烘箱內走線軌跡為弧形外，還在輸送帶中間設置了2套托輥組成的張緊機構（如圖3所示），以調整輸送帶的張緊力，確保輸送帶穩(wěn)定運行。

3.2.2 輸送帶對中技術。為保證環(huán)形輸送帶對中正常運行，在輸送帶中間設置了氣動糾偏裝置（如圖4所示）。

此外，所有托輥全部具備水平調整功能，與張緊機構、糾偏機構共同作用，保證了輸送帶始終處于張緊、對中、水平狀態(tài)。

4 柔性載體專用涂料裝置及涂料刀技術

涂料刀是人造（合成）革、乳膠海綿等涂刮工藝的關鍵零件之一，刀具的性能決定了制品厚度是否均勻一致，刀的性能形狀直接影響制品的質量。由于載體形式和制品品種不同，刀刃口形式也不同，基本分為楔形（尖形）刀、圓形（含逗號形）刀和J形刀三大類，如圖5所示。

楔形刀刃口窄，刀刃與載體接觸面積小，涂層劑在刀刃下的時間短，涂布量小，漿料對基布的滲透量也小，所以適應于人造革。圓形刀的弧形刀刃較厚，涂層劑在刀刃下受壓時間較長，會增加涂層劑對基布的滲透量，因此，不宜用于直接涂在基布上，適宜在離型紙或不銹鋼鋼帶上涂料，不會出現(xiàn)滲透問題，且涂層厚薄均勻。逗號刀和J形刀都類似圓形刀，逗號刀是在圓形的對應中心線上開成兩個槽形成刀刃刃口。

由于乳膠海綿的載體是具有一定彈性的硅膠帶，上述刀具受彈性影響，將導致乳膠海綿產生明顯的厚度誤差，因此上述涂布刀形式都不能直接用于硅膠帶載體的生產[2]。

新型乳膠海綿卷材設備選用J形板刀，將其固定在刀體上，并用與刀和刀體幅寬相等的圓環(huán)形硅膠帶包裹起來，使硅膠帶形成柔性刀刃對漿料進行涂覆，不會受彈性影響使乳膠海綿產生厚度誤差。生產過程中，調整硅膠帶形成的刀刃與作為載體的輸送帶的間隙即可決定涂層的厚度，保證了制品厚度的均勻性。涂料刀技術如圖6所示。

當涂覆的漿料中有雜質附著在刀刃時，只需用手輪旋轉一下刀體上的硅膠帶，雜質即可脫離刀刃，操作方便。

擋料板設計在滑動軸上，可以任意自由調整涂覆漿料幅面寬度。

5 乳膠海綿卷材設備發(fā)泡技術

影響制品發(fā)泡的因素除漿料的配方外，烘箱溫度是決定性因素。新型乳膠海綿卷材設備有效寬度2 300mm，制品幅面寬度2 000mm或以上。制品幅面越寬，對烘箱溫度精度控制要求越高。筆者采用熱油加熱熱風循環(huán)對烘箱進行加熱，熱油循環(huán)系統(tǒng)采用高效熱交換器和大風量低風壓多葉片式送熱風機;烘箱由多個烘箱單元組合而成，每個單元均有送熱風機和熱交換器。熱風道有分導流板和“風量調節(jié)裝置”及上千個“熱風嘴”;溫度設定及控制系統(tǒng)采用溫度控制器和數(shù)字顯示儀表，每個烘箱單元的溫度均可任意設定并恒溫。由多個按照工藝要求設定溫度的烘箱單元組成的成套烘箱，實現(xiàn)縱向溫度分區(qū)設定并恒定，橫向溫度均勻一致。每套烘箱有匹配的排風機，使烘箱內形成微負壓以防煙霧外泄，并配置油煙靜電凈化系統(tǒng)，實現(xiàn)對溫度的程序化控制，制品發(fā)泡均勻，消耗少，環(huán)保節(jié)能。

6 結論

新型乳膠海綿卷材專用設備采用上述技術措施，以環(huán)形輸送帶代替進口離型紙，滿足了乳膠海綿卷材生產功能，減少了設備投資，降低了生產成本，提高了經濟效益和社會效益。通過實際應用可知，新型乳膠海綿卷材專用設備技術達到了設計要求。

參考文獻：

[1]中國大百科全書總編輯委員會.中國大百科全書：輕工卷[M].北京：中國大百科全書出版社，1991.

[2]中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.輕工機械通用技術條件：GB/T14253—2008[S].北京：中國標準出版社，2008.