Стадии технологии обработки кордного полотна и характеристика кордных линий. Пропитка корда. Схемы заправки, способы отжима излишков состава и сушка. Режимы термообработки кордов.

Обработка текстильных кордов – важный передел шинного производства, включающий приготовление многокомпонентных пропиточных составов, чаще водных латексно-резорцинформальдегидных (табл.2.18), и операции пропитки, сушки, термообработки и обрезинивания кордного полотна. Пропиточный состав готовят на участке в цехе каландров или блоке складов. Латексы, резорцинформальдегидную смолу, целевые добавки и воду, дозировка которой определяется заданной концентрацией пропиточного состава и концентрацией её водных компонентов, загружают в реакторы вместимостью 1000-3000 л с мешалкой. Для повышения устойчивости состава и его рН до уровня 9, 5-10, 5 добавляют аммиачную воду. При необходимости в состав вводят тонкую водную дисперсию техуглерода, предварительно приготовленную в коллоидной мельнице с водным раствором диспергатора. Современные поточно-автоматические кордные линии ведущих зарубежных фирм и отечественных шинных заводов при одинаковой последовательности стадий обработки корда (пропитка-сушка-термообработка-обрезинивание) различаются конструктивным оформлением машин и агрегатов. На зарубежных линиях термообработка анидного и полиэфирного корда осуществляется при 220-235 ^о С, а на отечественных – не выше 210-215 ^о С, при этом только в верхней части камер. На отечественных линиях избыток пропиточного состава удаляют с корда после ванны методом сдува сжатым воздухом, что не позволяет применять пропиточные составы с концентрацией более 15%, а на зарубежных линиях - отжимом с последующим вакуум-отсосом. Увеличение же концентрации составов до 18% и температуры обработки корда приводит к повышению прочности его связи с резиной на 15%. Корд в камерах термообработки обогревают в России горячим воздухом, а за рубежом – смесью продуктов сгорания природного газа и воздуха. Поэтому рекомендован переход на отжим корда вакуум-отсосом и на обогрев его с помощью малоинерционных электрокалориферов, повышающих температуру термообработки до 250 ^о С и уменьшающих разброс её по высоте камер и продолжительность нагревания.

Технологический процесс обработки корда (рис.2.40) включает раскатку рулонов на устройстве 1, стыковку концов полотна на стыковочном прессе 2 или многоигольной швейной машиной, пропитку в ванне 5, сушку и термовытяжку в камерах 7 и нормализацию (полиамидного корда) в камере 10. Важное требование – обеспечить прочность стыка, достаточную для прохождения участка термовытяжки при минимальном времени стыковки, и толщину стыка, позволяющую пропускать его через зазоры каландра без раздвижки валков. На отечественной линии ЛПК-80-1800 с мощностью электрооборудования 2558 кВт кордное полотно шириной 1600 мм обрабатывается со скоростью 12-40 м/мин при температуре воздуха до 170 ^о С в сушилках и до 230 ^о С в термокамерах. Габариты линии - 126, 9х19, 9х14, 5 м, масса – 746, 4 т. Чтобы отдельные участки линии могли работать раздельно, предусмотрена промежуточная раскатка и закатка корда после большой сушильной камеры и камер термообработки. Раскатки имеют надёжные самозапирающиеся при повороте рулона замки для крепления осевых штанг рулонов и регулируемый тормоз. Для уменьшения усадки полотна и получения ровного края рулона устанавливается ширительно-центрирующее устройство, которое повышает коэффициент использования площади корда и устраняет дефекты проводки ткани – образование складок, искривление и разрывы уточных нитей, загиб кромки и увод полотна в сторону. Компенсаторы-накопители петлевого типа с нижней, а иногда и верхней подвижной кареткой выбирают после смены рулона на увеличенной скорости, а натяжение создают с помощью пневмо- или гидроцилиндра или грузовым способом. Закатка обрезиненного корда производится в прокладку. Пропитку корда осуществляют в пропиточных ваннах способом погружения, а расход состава на 1 м ² корда Р (г) определяют взвешиванием до и после пропитки и рассчитывают по формуле: Р=GР_ТК/100, где G -увеличение массы пропитанного корда после высушивания и термообработки, определённое экспериментально, Р_ТК -масса 1 м ² кордной ткани. Привес корда после пропитки должен составлять 4-8%. Увеличение продолжительности контакта корда с пропиточным составом повышает привес и прочность связи с резиной, а при времени контакта менее 3-5 с они заметно уменьшаются. При необходимости увеличения продолжительности контакта изменяют схему заправки кордного полотна в ванне с пропиточным составом.

Способ отжима излишков пропиточного состава (рис.2.42) существенно влияет на качество кордов. Недостаток валковых устройств – быстрое их загрязнение, затрудняющее поддержание заданного привеса корда, а потери состава вызываются его уносом воздухом в систему вакуум-отсоса и уносом пены поверхностью корда. Недостатком являются также антисанитарные условия обслуживания и чистки, образование наростов латекса на самой ванне и прилегающем оборудовании, загрязнение сушилки унесённым избытком состава, что может привести к их воспламенению в воздуховодах. Лучшими являются серийно выпускаемые ванны со сдувом избытка состава.

Концентрация и рецепт пропиточного состава влияют на качество пропитанного корда. До 80-х годов применяли предварительную пропитку корда разбавленным (3-5%) составом, что увеличивало его набухание в воде, затрудняло проникновение латексного состава в его капилляры и уменьшало отложение адгезива на ткани. В современных линиях применяют однократную пропитку составом с рН 9, 5-10, 5 и концентрацией не выше 11-12% во избежание образования налипов. Вискозное волокно более гидрофильно и поэтому лучше смачивается водными пропиточными составами по сравнению с гидрофобным полиамидным волокном, требующим адгезивов с повышенным содержанием функциональных групп. Поэтому с повышением с 12-18% до 20-25% содержания резорцин-формальдегидной смолы в пропиточном составе и с увеличением концентрации пропиточного состава с 11-15% до 15-20% увеличивается прочность связи полиамидного корда с резиной. В конце 90-х годов с расширением потребления анидного и полиэфирного кордов освоили применение бутадиен-нитриламидного (БНА-52) и бутадиен-бутилакрилат-метакриламидного (ДБА-1) латексов и смеси БНА-52 с СКД-1 в соотношении 1: 1 по сухому веществу (латекса БНС-5). По адгезионным свойствам они уступают бутадиен-стирол-2-винилпиридиновому латексу Pliokord VR-107, который вводят в адгезивы для кордов из ароматических полиамидов с резорцинформальдегидной смолой, полученной без щелочного катализатора при более высоком соотношении резорцина с формальдегидом и (до 25%) содержании сухого остатка. Пропитку кевлара ведут модифицированным латексно-смоляным адгезивом с эпоксидной подложкой, а отечественного аналога кевлара – волокна СВМ – латексным адгезивом с новолачной резорцинформальдегидной смолой, которая более активна по отношению к нему по сравнению с резольной смолой.

Сушка пропитанного корда необходима для удаления влаги до нормы не более 2% и для протекания реакций поликонденсации смолы и взаимодействия её с кордом. С повышением температуры сокращается продолжительность сушки для достижения оптимальной прочности связи корда с резиной, и при 125-135 ^о С она составляет 4-5 мин. Оптимальная температура воздуха в сушильной камере - 110-125 ^о С для латекса ДМВП-10х и 135-160 ^о С для СКД-1, а сушку ведут в барабанных или роликовых камерах или (в линиях ЛПК) применяют их комбинацию. Более эффективна сушка на полых ребристых барабанах, хорошо удерживающих ткань и мало загрязняющихся, а недостатком их являются большие габариты. Воздух нагревают в паровых калориферах, подают индивидуально в каждую зону сушилки мощными вентиляторами со скоростью 20-25 м/с и направляют его струи на ткань из щелевых сопел, установленных в 100-150 мм от ткани. Для сохранения длины и свойств корда его пропитывают и сушат под натяжением, которое создаётся прижимными резиновыми роликами или системами многовалковых протягивающих станций. В современных линиях применяют сушильные камеры фестонного вертикального типа, точно поддерживающие заданное натяжение нитей корда.

Термообработка кордов при высоких натяжениях является одним из путей снижения их ползучести и разнашиваемости, поэтому современная технология предусматривает их двухстадийную обработку с зоной горячей вытяжки и нормализации и с зоной охлаждения под натяжением. Основные параметры термообработки кордов - продолжительность, температура и натяжение (табл.2.19). Увеличение температуры термообработки полиэфирного корда со 170 до 230 ^о С повышает прочность его связи с резиной на 15-20% и снижает усадку на 1%. Температура в камерах термообработки кордов на большинстве отечественных линий – 210-215 ^о С, а на зарубежных линиях термообработки полиамидного корда повышена до 220-235 ^о С путём обогрева смесью продуктов сгорания газа с воздухом. Для сохранения эффективности термообработки на последующих стадиях технологического процесса закатывают корд при натяжении 3, 5-4, 0 кН/ткань, а перед обрезиниванием проводят подсушку термообработанного корда в малой сушильной камере при 110 ^о С для исключения усадки и получения дополнительной вытяжки.