Đồ án Thiết kế dây chuyền sản xuất săm xe đạp

MỤC LỤC NỘI DUNG TRANG Lời nói đầu…………………………………………………..…...5 PHẦN I: LÝ THUYẾT Chương 1: Cao su và công nghệ sản xuất săm xe đạp ………………..…6 1.1. Giới thiệu chung về cao su……………………………………….…..6 1.1.1. Khái niệm……………………………………………………..…..6 1.1.2. Tính chất……………………………………………………….…6 1.2. Các loại cao su……………………………………………….............8 1.2.1. Cao su thiên nhiên.………………………………………………8 1.2.2. Cao su tổng hợp…………………………………………….........11 1.2.3. Cao su tái sinh……………………………………………………12 1.2.4. Các chất phối hợp cho cao su……………………………………14 1.3. Cơ sở lí thuyết về luyện cao su…………………………………....…14 1.3.1. Sơ luyện………………………………………………….............14 1.3.2. Hỗn luyện…………………………………………………..........14 1.4. Các sản phẩm được sản xuất từ cao su…………………...……….…16 1.5. Dây chuyền công nghệ sản xuất săm xe đạp………………………..16 1.5.1. Các chủng loại sản phẩm săm xe đạp…………………………..16 1.5.2. Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất săm xe đạp. ……….. 18 Chương 2: Cơ sở lí thuyết về ép đùn cao su…………………….……...19 2.1. Khái niệm về ép đùn vật liệu……………………………….…….…19 2.1.1. Tách pha lỏng.……………………… ………………….……... 19 2.1.2. Ép định hình………………………………………….….….…...19 2.2. Cơ sở lí thuyết về ép đùn vật liệu…………………………….….…..21 2.2.1. Hệ số lèn chặt.…………………………………………….…….21 2.2.2. Hệ số rỗng.……………………………………….….….….……21 2.2.3. Áp suất ép.……………………………………………..…..……21 2.2.4. Hệ số ma sát………………………………………….….………22 2.2.5. Lực chiều trục.…………………………………………..……....22 2.2.6. Năng suất lí thuyết của máy ép đùn…………………….……....23 2.2.7. Công suất yêu cầu..……………………………………..…..…..24 2.3. Điều chỉnh và kiểm tra quá trình ép đùn…………………..………..24 PHẦN II: THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN..................................................26 Chương 3: Thiết kế máy ép đùn ống săm xe đạp…………………..…..26 3.1. Phân tích và chọn phương án thiết kế………………………...……..26 3.1.1. Phương pháp ép bằng trục vít đùn………………………...........26 3.1.2. Phương pháp ép bằng trục vít xoắn……………………...……..27 3.2. Phân tích chọn phương án…………………………………………...27 3.3. Tính toán động học………………………………………………......28 3.3.1. Giới thiệu chung về động học máy………………………...…...29 3.3.2. Số liệu ban đầu…………………………………………..….......29 3.3.3. Phương trình chuyển động, vận tốc, gia tốc……………….........30 3.4. Tính toán động lực học toàn máy………………………….…..………31 3.4.1. Định các kích thước yêu cầu……………………………..….……31 3.4.2. Xác định các tải trọng tác dụng lên trục vít………….……..……..34 3.4.3. Tính sức bền trục vít đùn…………………………….…….……..39 3.4.4. Tính sức bền vòng xoắn vít ép………………………….….…….42 3.4.5. Tính toán năng lượng tiêu thụ trong quá trình ép………..……….44 3.4.6. Tính toán cân bằng nhiệt cho khoang ép……………….….……..46 3.4.7. Xác định đường kính làm việc của buồng ép…….……..….….....48 3.4.8. Tính toán khuôn ép………………………………………..……...51 3.5. Tính chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền..........................................54 3.5.1. Chọn động cơ..................................................................................54 3.5.2. Phân phối tỉ số truyền……………………………………………54 3.5.3. Xác định số vòng quay và công suất các trục……………………55 3.6. Thiết kế các bộ truyền…………………………………………...……57 3.6.1. Thiết kế bộ truyền đai……………………………………..…......57 3.6.2. Thiết kế bộ truyền bánh răng……………………………..….…...62 3.7. Tính toán thiết kế trục và tính chọn then………………………..……79 3.7.1. Thiết kế trục……………………………………….………..…….79 3.7.2. Tính chọn then…………………………………….…..……….....95 3.8. Chọn ổ lăn……………………………………………….…..………...97 Chương 4: Thiết kế hệ thống phun phấn……………………….….……..101 4.1. Tìm hiểu chung về bột chống dính…………………………….……..101 4.2. Quá trình và nguyên tắc chống dính……………………………………101 4.3. Phân tích và chọn phương án thiết kế…………………………………..101 4.3.1. Phương án thổi trực tiếp…………………………………………....101 4.3.2. Phương án hai bình trích…………………………………………...101 4.3.3. Phương án hỗn hợp………………………………………………...103 4.3.4. Phương án đĩa quay………………………………………………...104 4.4. Đánh giá và chọn phương án thiết kế……………………………………105 4.5. Phân tích và tính toán động lực học máy………………………………..106 4.5.1. Phân tích chung……………………………………………………..106 4.5.2. Tính toán chung……………………………………………………..107 4.5.3. Thiết kế và tính toán bộ truyền trục vít bánh vít……………………108 Chương 5: Thiết kế băng tải làm mát và vận chuyển ống săm xe đạp……113 5.1. Tìm hiểu chung về băng tải……………………………………………..113 5.2. Đặc tính kỹ thuật………………………………………………………..113 5.2.1. Mô hình chung về băng tải hoặc băng chuyền…….……...………..114 5.2.2. Phân loại băng tải…………………………………………………..114 5.3. Thiết kế băng tải………………………………………………..………115 5.3.1. Tính chiều rộng băng tải cao su……………………….…..….…....116 5.3.2. Tính độ bền băng tải………………………………………..……....117 5.3.3. Tính chọn động cơ…………………………………………..…..….118 5.4. Tính chọn tang…………………………………………………..….…...118 5.4.1. Cơ sở lí thuyết…………………………………………………..….118 5.4.2. Chọn và tính toán……………………………………..…….........…119 Chương 6: Thiết kế giàn làm nguội………………………………..…..….....121 6.1. Vị trí của giàn làm nguội trong dây chuyền sản xuất ống săm xe đạp.….121 6.2. Tính chọn động cơ điện………………………………….……………....121 6.3. Thiết kế hộp giảm tốc…………………………………….……….…….121 Chương 7: Thiết kế máy vuốt săm................................................................126 7.1. Tìm hiểu chung về máy vuốt săm…………………….…………….…..126 7.2. Nguyên lí hoạt động…………………………………….………….…..126 7.3. Tính chọn động cơ điện………………………………….……….…….127 7.4. Thiết kế các bộ truyền…………………………………….……………127 7.4.1. Thiết kế bộ truyền đai…………………………………………….128 7.4.2. Thiết kế bộ truyền xích…………………………………………...130 7.5. Các cơ cấu và bộ phận trong máy vuốt săm…………………………..131 7.5.1. Cơ cấu căng xích………………………………………………….131 7.5.2. Miệng vuốt………………………………………………………..133 PHẦN III: HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH VÀ BẢO QUẢN Chương 8: Một số vấn đề về lắp ráp và bảo dưỡng An toàn và vận hành........................................................134 8.1. Lắp ráp………………………………………………………………..134 8.1.1. Lắp ráp hộp tốc độ……………………………………………….134 8.1.2. Lắp ráp hệ thống máy…………………………………………….134 8.2. Bảo dưỡng máy……………………………………………………….135 8.3. Bôi trơn…………………………………………………………….…135 8.3.1. Bôi trơn hộp giảm tốc…………………………………………..135 8.3.2. Bôi trơn bộ phận ổ………………………….……..…….………135 8.4. An toàn và vận hành…………………………………………………..136 8.4.1. An toàn về điện…………………………………………………..136 8.4.2. An toàn phòng cháy chữa cháy………………………………..…136 8.4.3. An toàn vận hành máy…………………………………..….……136 Kết luận chung……………………………………………………….……137 Tài liệu tham khảo…………………………………………………….….138 ( LỜI NÓI ĐẦU ( Hiện nay nước ta đang đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa để đưa đất nước ta sánh vai với các nước trong khu vực và trên thế giới. Muốn vậy thì các ngành công nghiệp phải không ngừng đẩy mạnh sản xuất, mở rộng nhà máy, xí nghiệp, cải tiến trang thiết bị để nâng cao chất lượng sản phẩm, nhờ chính sách đó, đã đưa đất nước ta phát triển nhanh chóng trong đó có một phần đáng kể đến là ngành sản xuất sản phẩm cao su. Ở nước ta cũng như tất cả các nước trên thế giới, nhu cầu vận chuyển, giao thông đường bộ ngày càng phát triển mạnh. Vì vậy sử dụng phương tiện xe đạp, xe máy, ôtô là thực trạng đáng quan tâm. Để đáp ứng nhu cầu thực tế của người tiêu dùng và nền kinh tế, ngành cao su, thiết bị cơ khí cho ra đời sản phẩm cao su không những về số lượng mà còn về chất lượng tốt. Đặt biệt là sản xuất săm xe đạp các loại. Với yêu cầu thực tế hàng năm rất lớn, để tạo được sản phẩm săm xe đạp nhất thiết phải có thiết bị, máy móc chuyên dùng, đảm bảo yêu cầu sản xuất, yêu cầu công nghệ và môi trường, đó chính là nhiệm vụ của ngành cơ khí. Để đóng góp một phần vào nhiệm vụ đó, được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của thầy giáo Nguyễn Thanh Việt và các anh, chị cán bộ kỹ thuật ở công ty cổ phần cao su Đà Nẵng. Em đã nhận nhiệm vụ thiết kế dây chuyền sản xuất săm xe đạp.. Qua thời gian 3 tháng thực hiện nhiệm vụ, nay em đã hoàn thành, nhưng do khả năng và thời gian hạn chế, đồ án của em không tránh khỏi những sai sót, rất mong sự góp ý của thầy cô, bạn bè và các anh chị. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Thế Tranh và các thầy trong khoa đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này. Đà Nẵng, ngày 18 tháng 02 năm 2008 SVTH: Nguyễn Văn Vũ PHẦN I: LÝ THUYẾT CHƯƠNG 1: CAO SU VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SĂM XE ĐẠP 1.1. Giới thiệu chung về cao su: 1.1.1. Khái niệm: Cao su là hợp chất cao phân tử mà mạch đại phân tử của nó có chiều dài lớn hơn rất nhiều lần chiều rộng và được cấu tạo từ một hoặc nhiều loại mắt xích có cấu tạo hóa học giống nhau được lặp đi lặp lại nhiều lần. 1.1.2. Tính chất: Hoạt động hóa học, tính năng kĩ thuật của cao su phụ thuộc vào thành phần hóa học, khối lượng phân tử, sự phân bố khối lượng phân tử và sự sắp xếp tương ứng các mạch đại phân tử trong khối polyme. Độ bền nhiệt của cao su phụ thuộc vào năng lượng liên kết các nguyên tố hình thành mạch chính. Năng lượng liên kết càng cao thì độ bền nhiệt càng lớn, cao su có khả năng làm việc ở nhiệt độ càng cao. Cấu tạo mạch phân tử của cao su phụ thuộc vào bản chất các liên kết tạo nên mạch chính. Các liên kết không phân cực hình thành các mạch phân tử có cấu trúc thẳng. Các liên kết phân cực hình thành các mạch phân tử dạng lò xo. Cao su silicon có mạch đại phân tử cấu tạo từ các nguyên tố Silic (Si), Oxi (O) xen kẽ nhau. Do liên kết Si - O có độ phân cực lớn, góc liên kết hóa trị nguyên tố Oxi lớn nên mạch đại phân tử Silicon có cấu trúc dạng lò xo (quanh nó được che đậy bằng các gốc Ankyl). Lực tác dụng tương hỗ giữa các phân tử, các nhóm thế của mạch đại phân tử mà đại lượng để đánh giá nó là mật độ năng lượng kết dính nội gây ảnh hưởng lớn đến độ tương tác và hòa tan polyme vào các loại dung môi hữu cơ. Mặt khác, phụ thuộc vào lực tác dụng tương hỗ giữa các phân tử đàn tính của vật liệu thay đổi khi thay đổi nhiệt độ. Khối lượng phân tử dài phân bố khối lượng phân tử của cao su cũng có những ảnh hưởng rất lớn đến tính công nghệ, tính chất cơ lí của vật liệu. Đối với mỗi loại cao su, khi tăng khối lượng phân tử đến một giá trị nào đó, các tính chất cơ lí đều tăng, đặc biệt là độ bền mài mòn và đàn tính của vật liệu. Trong khoảng nhiệt độ, cao su ở trạng thái mềm cao và chảy nhớt. Sự phụ thuộc tính chất công nghệ vào khối lượng phân tử có thể đánh giá qua sự phụ thuộc độ nhớt vật liệu vào khối lượng phân tử theo phương trình:

: độ nhớt của vật liệu.
: giá trị trung bình khối lượng phân tử của cao su.
: hằng số, nhập các giá trị α = 3;4. k: hằng số phụ thuộc vào bản chất polyme. Cùng với sự phát triển của các ngành kĩ thuật khác, yêu cầu kĩ thuật đối với cao su, các sản phẩm cao su cũng khác nhau. Nhu cầu sản xuất ra các loại cao su đáp ứng những yêu cầu kĩ thuật đa dạng là cần thiết. Ngày nay trong kĩ thuật chế biến và gia công cao su sử dụng không những cao su từ một loại monome mà các loại cao su cấu tạo từ các loại monome khác nhau. Những polyme nhận được có trong mạch các mắt xích từ những monome khác nhau được gọi là sopolyme. Sự sắp xếp khác nhau các monome trong mạch đại phân tử tạo cho cao su những tính chất cơ học, lý học, hóa học và các tính chất công nghệ khác. Mạch đại phân tử cao su có thể chứa liên kết đôi và cũng có thể không chứa các liên kết đôi…Sự khác nhau về cấu tạo hóa học, cấu trúc mạch phân tử đã tạo cho cao su những tính chất cơ, lý, hóa đa dạng khác nhau. Phương pháp phân loại cao su theo những tính chất đặc trưng khác nhau không đáp ứng được yêu cầu của công nghệ. Ngày nay tất cả các loại cao su được phân loại theo nguồn gốc sản xuất và lĩnh vực sản xuất. Cách phân loại này giúp cho nhà công nghệ dễ dàng lựa chọn cao su, định hướng công nghệ chế biến và gia công ra sản phẩm với những yêu cầu kĩ thuật cần thiết. Tìm hiểu đi sâu về cao su hết sức cần thiết để từ đó người kĩ sư cơ khí có thể có những nhận định tổng quan về máy móc, thiết bị sẽ được chế tạo để đưa vào sản xuất, chế biến và gia công cao su. Phương pháp gia công ra sản phẩm cao su là yếu tố quan trọng có ảnh hưởng đến tính năng kĩ thuật, thời gian sử dụng sản phẩm đó. Thực vậy, trong quá trình sơ hỗn luyện phụ thuộc vào phương pháp hỗn luyện, máy và thiết bị tiến hành hỗn luyện, có thể nhận được hỗn hợp cao su mà mức độ phân tán đồng đều các cấu tử trong nó khác nhau, phụ thuộc vào phương pháp thành hình sản phẩm, định hình sản phẩm (phương pháp lưu hóa) có thể nhận được các sản phẩm cao su có cấu tử ngoại vi phân tử, cấu trúc mạng lưới không gian khác nhau. Để có được sản phẩm cao su với tính năng kỹ thuật cho trước không những lựa chọn các chất phối hợp thích hợp với hàm lượng thích hợp mà còn phải nghiên cứu lựa chọn phương án thiết kế máy móc thiết bị công nghệ tối ưu nhất để chế tạo và từng bước hòan thiện dần công nghệ chế biến và gia công cao su để nâng cao dần chất lượng sản phẩm đáp ứng ngày càng cao nhu cầu thị trường. 1.2. Các loại cao su: 1.2.1. Cao su thiên nhiên: a. Lịch sử phát triển: cao su thiên nhiên được loài người phát hiện và sử dụng vào nửa cuối thế kỷ XVI ở Nam Mỹ. Con người chỉ sử dụng cao su ở mức độ thấp và đến năm 1839 thì loài người phát minh được quá trình lưu hóa chuyển cao su từ trạng thái chảy nhớt sang trạng thái đàn hồi cao bền vững và cao su từ đó được sử dụng để sản xuất ra sản phẩm tăng lên. Năm 1975 sản lượng cao su thiên nhiên thế giới: 3,5 tr tấn. Năm 1980 sản lượng cao su thiên nhiên thế giới: 5 tr tấn. Năm 1990 sản lượng cao su thiên nhiên thế giới: 7,5 tr tấn. Năm 2000: sản lượng ước đạt gần 10 tr tấn. b. Mủ cao su thiên nhiên: mủ cao su thiên nhiên là nhũ tương trong nước của các hạt cao su với hàm lượng phần khô ban đầu từ 28% đến 40%. Các hạt cao su này vô cùng nhỏ bé và có hình dạng của quả trứng gà, Mủ cao su chảy từ cây cao su ra có kiềm tính yếu ( PH = 7,2). Sau vài giờ bảo quản trị số PH của mủ cao su giảm dần xuống từ 6,9 – 6,6 % sau đó latec dần dần bị keo tụ. c. Cao su sống: Cao su thiên nhiên được sản xuất từ latec chủ yếu bằng 2 phương pháp: keo tụ mủ cao su và cho bay hơi nước ra khỏi mủ cao su. Ta giới thiệu sơ đồ dây chuyền sản xuất crepe hong khói từ mủ cao su thiên nhiên: d. Thành phần và cấu tạo của cao su thiên nhiên: Thành phần của cao su thiên nhiên gồm nhiều nhóm các chất hóa học khác nhau: cacbuahydro (phần chủ yếu), độ ẩm, các chất tách ly bằng axeton, các chất chứa Nitơ mà thành phần chủ yếu của nó là protein và các chất khoáng. Hàm lượng các chất này có thể dao động tương đối lớn và phụ thuộc vào nhiều yếu tố: phương pháp sản xuất, tuổi của cây cao su, cấu tạo thổ nhưỡng, khí hậu nơi cây sinh trưởng và mùa khai thác mủ cây cao su. e. Tính chất vật lý của cao su thiên nhiên: Cao su thiên nhiên ở nhiệt độ thấp có cấu trúc tinh thể. Vận tốc kết tinh lớn nhất được xác định ở nhiệt độ - 250 C. Cao su thiên nhiên kết tinh có biểu hiện rõ ràng lên bề mặt: độ cứng tăng bề mặt vật liệu mờ ( không trong suốt). Cao su thiên nhiên tinh thể nóng chảy ở nhiệt độ 400 C. Ở nhiệt độ 200C
300 C cao su sống dạng Crepe kết tinh ở đại lượng biến dạng dãn dài là 200%. Tính cách âm của cao su mềm trên cơ sở cao su thiên nhiên được đánh giá bằng vận tốc truyền âm trong đó. Ở nhiệt độ 250C, vận tốc truyền âm trong cao su thiên nhiên là 37m/s. Vận tốc truyền âm giảm khi nhiệt độ hợp phần cao su. Cao su thiên nhiên tan tốt trong các dung môi hữu cơ mạch thẳng, mạch vòng, tetraclorua cacbon và sunfua cacbon f. Tính công nghệ của cao su thiên nhiên: Trong quá trình bảo quản, cao su thiên nhiên thường chuyển sang trạng thái tinh thể, ở nhiệt độ môi trường từ 250C
300C hàm lượng pha tinh thể trong cao su thiên nhiên là 40%. - Để thuận tiện cho quá trình vận chuyển và sử dụng mủ cao su thường được cô đặc lại. Có nhiều phương pháp cô đặc như: ly tâm hay bay hơi tự nhiên, tách lớp, điện ly…bằng các phương pháp cô đặc khác nhau thì nhận được cao su có tính chất và thành phần khác nhau. - Thông thường cao su thiên nhiên được sản xuất theo sơ đồ công nghệ sau: + Mủ cao su thiên nhiên thường được khuấy trộn với dung dịch axit axetic 1% cho đến khi mủ đông tụ hoàn toàn. Giai đoạn cán rửa với mục đích loại bỏ các chất tan trong nước axit dơ khi đông tụ cao su được cho qua các máy cán 2 trục và phun nước vào khe trục cán nhiều lần cho sạch. Sau đó chuyển sang máy băm tạo hạt khi sản xuất cao su dạng cốm hoặc máy cán có vân hoa trên trục để cán tấm khi sản xuất cao su tờ. Công đoạn sấy cao su có tác dụng ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh tăng thời gian sử dụng cao su, sau đó cao su được đưa vào máy ép thủy lực để đóng kiện thành các bánh cao su. Cao su thiên nhiên có ưu, nhược điểm: + Ưu điểm: là sức dính tốt, đàn hồi tốt, lực kéo đứt và xé rách cao, sinh nhiệt thấp, tốc độ lưu hóa nhanh, giá thành rẻ. + Nhược điểm: của cao su thiên nhiên là tính chất tác dụng của O2, O3, dầu, axit, kiềm yếu, chống lão hóa nhiệt kém. g. Tính chất cơ lý của cao su thiên nhiên: Cao su thiên nhiên có khả năng lưu hóa bằng lưu huỳnh phối hợp với các loại xúc tiến lưu hóa thông dụng. Tính chất cơ lý của cao su thiên nhiên được xác định theo tính chất cơ lý của hợp phần cao su tiêu chuẩn xác định ở bảng sau: Bảng thành phần tiêu chuẩn để xác định các tính chất cơ lý của cao su thiên nhiên: STT  Thành phần  Hàm lượng [ P.K.L]   1.  Cao su thiên nhiên  100,0   2.  Lưu huỳnh  3,0   3.  Mercaptobenzo thiazol  0,7   4.  ZnO  5,0   5.  Axit steoric  0,5   Hỗn hợp cao su lưu hóa ở nhiệt độ 145o trong thời gian lưu hóa: 20
30 phút. Các tính chất cơ lý cần phải đạt là: + Lực kéo đứt
1800 N/cm2. + Dãn dài khi đứt
800%. + Biến hình < 12 %. 1.2.2. Cao su tổng hợp: Là loại cao su không có nguồn gốc tự thiên nhiên mà được tổng hợp từ các hóa chất qua các phản ứng trùng hợp để tạo ra các loại cao su khác nhau tùy theo thành phần chất ban đầu, loại xúc tác, điều kiện phản ứng....Điều này cũng dẫn đến các tính chất khác nhau của cao su tổng hợp được. Một số loại cao su thường gặp: a. Cao su butadien (BR): có khả năng chống mài mòn tốt nên thường dùng trong mặt lốp ôtô, xe máy hoặc các sản phẩm làm việc trong môi trường chịu ma sát lớn như: băng chuyền, băng tải,…tính chống mỏi tốt. Nhược điểm của BR là tính chống cắt xé thấp. b. Cao su butadien styren: ( NBR) là cao su có tính chịu dầu tốt, khi tăng hàm lượng nitryl thì tính năng chịu dầu tăng. NBR còn chịu nhiệt tốt. Nhược điểm là tính đàn hồi kém. c. Cao su Butyl: Là cao su có tính chịu nhiệt tốt, có tính đàn hồi tốt, bền với tác động của môi trường hóa học nên thường dùng trong các loại sản phẩm chịu nhiệt như cốt hơi, màng lưu hóa, hoặc trong các thiết bị chịu nhiệt acid, kiềm. Tính kín khí tốt nên thường dùng trong các sản phẩm như săm.....Butyl còn dùng trong vật liệu bọc lót dây điện hoặc các vật liệu khác do tính bền với khí hậu. Butyl còn có tính chịu va đập tốt nên thường dùng trong các sản phẩm có yêu cầu chống rung cao. Nhược điểm của Butyl là khả năng chịu dầu mỡ kém sức dính kém, không trộn lẫn với các loại cao su khác, tốc độ lưu hóa thấp. * Ngoài ra, còn có nhiều loại cao su tổng hợp khác như: clopren, clobutyl, thiokol, silicon…có nhiều tính năng khác nhưng ít sử dụng hơn. Tất cả các loại cao su tổng hợp đều được kiểm tra tính năng cơ lý theo đơn pha chế chuẩn riêng cho từng loại cao su, qui trình luyện, điều kiện lưu hoá mẫu, các số liệu về tính năng cơ lý cũng khác nhau đối với từng loại cao su. 1.2.3. Cao su tái sinh: a. Khái niệm: Cao su tái sinh là loại cao su thu được bằng phương pháp thoát lưu cao su đã qua lưu hoá, qua đó, có thể sử dụng lại các sản phẩm cao su đã qua sử dụng, sản phẩm cao su cũ (cao su đã lưu hoá), hư hỏng và những phế liệu của các nơi gia công vật liệu cao su với mục đích giảm giá thành sản phẩm. b. Ý nghĩa và tác dụng của cao su tái sinh: + Cao su tái sinh được dùng nhiều trong lĩnh vực sản xuất các sản phẩm cao su. + Dùng cao su tái sinh tiết kiệm được cao su ống và một số hoá chất khác, giảm giá thành sản phẩm. + Làm nhanh một số quá trình gia công và tăng một số tính chất của sản phẩm. + Làm nhanh một quá trình trộn và phân tán đều cao su ống và các hoá chất của sản phẩm. + Giảm lượng sinh nhiệt độ của hỗn hợp cao su khi gia công trên các thiết bị công nghệ. + Giảm độ co của cao su khi cán tráng, ép xuất làm cho công việc cán tráng, ép xuất nhanh và dễ hơn . + Các hỗn hợp có cao su tái sinh dễ tạo hình và làm nhanh quá trình lưu hoá. + Tăng một số tính chất của cao su như tăng độ cứng, bền với nhiệt độ. + Tăng khả năng chống lão hoá thiên nhiên (ánh sáng, oxi,nhiệt độ) + Tăng khả năng chịu nhiệt độ, chịu dầu, và hơi nóng. c. Quy trình chung để sản xuất cao su tái sinh: Có nhiều phương pháp sản xuất cao su tái sinh như thoát lưu bằng hơi nước bão hoà, dùng hoá chất hoặc dùng máy ép đùn. + Đun nóng bột cao su nghiền nhỏ, ủ với các chất làm mềm sẽ làm trương nở cao su, giảm lực liên kết giữa các phần tử trong cao su tạo thuận lợi cho việc tái sinh, lượng dùng từ: 10
30% + Trong quá trình thoát lưu, một số phần cấu trúc mang mạng lưới không gian có thể xảy râ ở các mạch ngang giữa các nguyên tố lưu huỳnh S với nhau, và giữa các nguyên tử C và C trong mạch chính. Vậy cấu trúc không gian giảm xuống làm cho cao su tan một phần trong các dung môi hữu cơ làm cho cao su trở nên mềm dẻo hơn. d. Ưu, nhược điểm của cao su tái sinh: * Ưu điểm: - Cải thiện độ dẻo, giảm thời gian cho chất độn vào mẻ luyện. - Tăng tốc độ ép đùn, giảm độ nở của cao su tại miệng đùn. - Cải thiện ngoại quan của sản phẩm ép đùn, giảm độ co rút. - Giảm tiêu hao năng lượng vì một phần chất đột đã có trong cao su tái sinh. - Tăng tính dính. * Nhược điểm: sự giảm các tính năng cơ lý: làm giảm độ đàn hồi, độ bền, độ xé rách của cao su lưu hóa, giảm khả năng làm việc trong điều kiện biến dạng liên tục nên nó được sử dụng với hàm lượng thấp. Bởi thế, cao su tái sinh chỉ thay thế một phần nhỏ cao su sống, nó được dùng nhiều trong các sản phẩm lưu hóa bằng khuôn nhỏ như: thảm cao su, ống cao su......đặc biệt là các sản phẩm lớn vì chúng có tính lưu động chậm nên dễ điền đầy khuôn, không tạo bọt khí. Các loại cao su thường được tái sinh là: cao su thiên nhiên, SBR, Butyl. Sau khi thoát lưu cao su tái sinh cũng được kiểm tra tính năng cơ lý theo đơn pha chế cho từng loại cao su. 1.2.4. Các chất phối hợp cho cao su: Để tạo cho cao su có những tính chất cần thiết, cao su sống được hỗn luyện với các chất khác. Các hợp chất này có thể ở dạng bột, lỏng, có nguồn gốc hữu cơ hay vô cơ, lượng dùng có thể rất nhỏ (0,01%) đến rất lớn (vài trăm phần khối lượng), phụ thuộc vào tính năng tác dụng của các chất phối hợp được phân loại thành các loại sau: a. Chất lưu hóa: S, Se, Te.. b. Xúc tiến lưu hóa : Sulfenamit, M,DM, Thiuram.. c. Trợ xúc tiến lưu hóa : thường là oxit kim loại như : ZnO.. d. Chất phòng loãng : parafin, Antilut.. e. Chất hóa mềm : parafin, dầu thông.. f. Chất độn : than đen, SiO2.. g. Chất làm dẻo: Aktiplast T, EF 44…. h. Chất màu : TiO2, ZnO… 1.3. Cơ sở lý thuyết về luyện cao su : 1.3.1. Sơ luyện: a. Khái niệm : Sơ luyện là quá trình dưới tác dụng của lực cơ học và sự tác dụng của cao su với không khí làm phá vỡ các phân tử cao su và kết quả là làm tăng độ dẻo, khả năng hấp thụ các phụ gia và tạo điều kiện gia công các công đoạn sau được dễ dàng. Sơ luyện làm giảm tính đàn hồi và tăng độ dẻo của cao su, thuận lợi cho quá trình hỗn luyện, cán tráng, ép xuất và lưu hóa. Đáp ứng yêu cầu khi gia công các bán thành phẩm về cao su đạt chất lượng. b. Lý thuyết về sơ luyện : + Khi sơ luyện đã xảy ra quá trình oxi hóa giữa O2 trong không khí và cao su dẫn đến sự phá vỡ các phân tử cao su làm cho độ dẻo của nó tăng lên. + Khi sơ luyện cao su thiên nhiên bằng máy luyện hở, ta thấy hiệu quả tốt ở nhiệt độ cao thấp hơn.(500 – 600), còn luyện kín thì nhiệt độ cao hơn. (160 – 1800)