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发表于 2009-6-8 17:08:28
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透明橡胶制作
" s8 u" x( L d' u. R8 f4 ~
9 Z5 h: i9 B! o透明橡胶分为2种,一种是半透明橡胶,俗城牛筋底。另一种是纯透明橡胶,俗称玻璃胶。今天我们主要谈半透明橡胶的配方和工艺。 7 _2 F- s( h& V& ~) |+ z) _
- j I# G8 Z, m7 ~全国的工厂都在生产牛筋底,可是能真正严格按照工艺流程来操作,能达到配方设定的理论值的没有几家。原因在于一是为节省成本,二是不懂的正规的工艺流程到底该怎么做。大部分的都在抄别人的,只要颜色能接近,能做到半透明就好了。 : Y3 L A6 J' o0 q1 o
6 b( T/ Q" ^/ o& |1 Z, r
今天我所讲的是一种可以达到理论配方设定的配方和工艺流程,以此为框架基础,可以制作出达到国际上2000年左右先进水平的物性标准。同时也可以达到制作NIKE和ADI等产品的标准。为何说无法达到目前国际最新的水平,是因为受材料和我们的理念的限制。 1 u+ W* E; a% @/ d1 O' l$ m5 f
- y8 f S" D5 a/ h! @
一. 材料。
5 N* u7 T. h2 s$ e- h' v; z: |' q7 I材料对物性的影响是非常重要的。目前我国的橡胶材料方面的发展非常大。基本上通用材料方面可以达到90年代的国际的水平。但不同的厂家的材料质量差别很大。如大家都在用的白碳黑,有的要6000元一吨,有的只有3000。如果想做物性好的产品,请选择正牌生产厂家的产品。给我印象最深的是原先我在外资企业的时候,检测室测试成品鞋水洗实验,都必须使用美国的一个品牌的洗衣粉来测试。并且十年时间都是如此。是中国的洗衣粉质量不好吗?不是的,而是追求的一个稳定性。原材料你可能会多花一点钱,但是在生产中异常减少,次品减少,也是相当于省钱了。一般的工厂往往在解决生产异常的方面花的心思最多,也最烦心的。大家应该都有晚上连夜不睡觉来处理问题的情况。 ' P _4 z* j, J8 o: c
4 H( r/ l* \3 [: G二. 配方 % L. A! F5 u% y( N: n4 f
中国的制鞋橡胶厂最缺什么?技术!大家都应该有同感,为了找一个好的师傅,都要求人,为了一个好的配方,都要花大钱!请不来全职的,就请兼职的。为了原材料商的技术指导,还要花钱买原材料商的材料等等。 ( M; U4 z: P# s( I5 |$ D
优秀的RB配方必须同时符合三个基本要求:物性,成本与加工性这三者最佳平衡.须经多次优选并经量产考验才能最后确定配方的组成.
3 X; p8 }. e3 T( Y% ^6 X配方设计是一个非常复杂的工作,设计配方者需要根据要求的各项物性指标合理的选择主胶和配合剂,同时要求设计者熟悉各种操作机台的特性,来综合考量,同时也需要考虑环保等因素。目前我国的整体配方技术水平要落后国际水平30-40年。因为解放前我们的技术工业是空白,解放后又遭受了文革等事件,等到我们回过头来才发现,已经落后太多了。 # M. y! B8 r4 |9 I
7 o9 A( v" k+ U( l/ ? c) [, _; X+ e2 r
下面我们具体谈一下牛筋橡胶配方组成
* z- r( c5 ?2 B1 L- A1. 主胶 2 |7 o+ g0 s( b5 {& i5 ~ a! J
0 M1 R6 f/ O# W& u g6 K- ?0 y. y) @正常搭配应该为 天然橡胶NR或IR搭配丁苯橡胶和顺丁橡胶的体系,是以顺丁橡胶为主的体系。目前大部分的工厂还在采用以天然和丁苯橡胶为主的体系,原因是顺丁橡胶在60年国际上才投产,中国67年才开始投产,而这个时候正是文革时期,中国的技术遭到了灭顶之灾。根本没有人来研究这些新的材料的使用。在大量的制鞋橡胶厂举办的初期,只有国营厂的老师傅有几个配方传到外面来,大家依照着做。真正的技术发展是外资进入中国后,外资的技术外流造就了中国的制鞋技术。所以中国的制鞋业应该感谢外资。 , |* n2 X6 N" [5 I( `0 N4 y0 a
举个简单的配方主胶搭配的例子
% g4 V8 g8 G- x: Z: ]/ c# k; e$ FNR/IR 20-30 国际都使用马来西亚标准橡胶。国内大部分都使用3L标胶。 0 R2 M* y1 E: ^& U9 p. }
如果制造浅色的制品,可以使用IR胶。 8 g# _' |* T& B& t4 _8 E
4 ?! T2 N9 v: V- ~. p$ L: |SBR/SSBR 10-20 一般使用1502。溶聚丁苯使用1205或1430等。 0 n! F* j4 O. J6 ?8 T' t
BR 60-70 一般使用9000。外资多使用BR0150等。
5 j D; x. k# A b I/ F- l
/ n# }, o! W4 o; z* b8 i, j以这个体系搭配的优点: 1 B+ _# P/ _2 N" ?
( @" w1 J2 ~5 h, o- k% _1. 兼顾到了拉力,撕力,弹性,磨耗。 6 c6 x- O' o9 a- L! L& n9 x
各种胶都有自己的特点,我们将其综合起来,可以取长补短。
3 q) _2 p0 x. _" }# X* ?2. 以BR胶为主体,填充剂和油类的用量可以高很多,可以降低成本而物性降低不明显。 & d% B: X2 a) V: ~* N! L* X
3. BR胶的磨耗非常好,对耐磨性的提升有非常大的帮助。
% y$ G& l0 X" o: e9 U' @3 x4. 以顺丁橡胶为主的配方,促进剂用量要比丁苯橡胶为主的少1/3左右。可以降低成本,也降低了促进剂用量过大会引发的吐霜等异常。
9 r- {# k( K8 p5. 顺丁橡胶的弹性在通用橡胶里最好,做成的鞋底不容易变形。 % c# c5 ] c0 `
顺丁橡胶为主的配方同时牵涉了另外的问题,就是耐磨了就打滑,尤其是BR胶会产生湿滑。这时候就要搭配另一种丁苯,溶聚丁苯橡胶。此橡胶有非常优秀的抗滑性。大家都知道高档的玻璃胶不打滑,就是因为里面并用了溶聚丁苯橡胶。
9 p1 L5 i5 x N* H( v/ ?6 z
) X4 M& @( U- r; X2 _2. 填充剂:制作牛筋半透明的使用白碳黑就可以达到效果。
% V2 `9 G% k$ z! N4 d白碳黑(SiO2*XH2O):为配方中使用最广泛的填充剂,在配方中的用量一般为30-60PHR之间,目的为了降低成本,提高胶料强度,降低胶料流动性.
) e0 V) K+ {4 G" a7 a5 l白碳黑的质量直接关系到橡胶的物性。国际上的普通白碳黑一般标准如下:
; D4 N- k$ M; M表面积: 大于175平方米/克
" ^& |# D) s+ v6 R/ w0 e% @PH值: 6-7.5
) o5 m6 L; l0 d N! ~含水率 5-7% 6 ^4 E2 C! `% n
纯度 大于98%
' O6 J3 U$ k! m% H9 d5 H
9 |# N4 ]5 }5 o+ q! p$ Y. ^白碳黑的表面积越大,说明补强性能越好,对胶料的物性提升越大,反之胶料会变硬,没有韧性,出料片都很困难。 / _, G9 |4 d3 E' A! c
酸碱度也很关键,如果不稳定的话,有时候生产时会发现有的很快就死料,有的还不熟。 6 V3 d: [' B _/ r) w
8 Q p) d; S0 Z9 H5 C l9 i7 Z& X) L3. 活性剂 * y3 O% O/ u6 i. h# n0 k8 A/ V
活性剂(又称促进助剂): 5 s A5 l6 p. y5 i: n, y6 P7 ^
是用来帮助促进剂增强共活性和效能,最常用者为锌氧粉(碳酸锌)/硬脂酸
2 x6 |" T. ^8 P(1).司的令(硬脂酸):与锌氧粉结合溶化后生成硬脂酸锌,因硬脂酸锌有滑润特性可帮助脱模,改善roll太粘的操作性,但使用过多影响后段加工粘着.正常用量为1PHR。
" s* r" a% W. ^5 \+ T4 y(2)锌氧粉(ZnO):在配方中除做为加硫活性剂外,也提供较高的热传导率,对厚制品或厚薄不一的制品影响甚大. 正常用量为4-5PHR。
) b1 h& }7 c9 S硬脂酸和锌氧粉的活化原理: 2 o( q- \% V; g! x @, {
锌氧粉+硬脂酸---->硬脂酸锌
! T* ?" c: B0 T硬脂酸锌+促进剂---->硬脂酸锌/促进剂之错合体 t; R: u9 ?6 p$ K: `3 W
硫磺+熱------->活化硫磺 " N+ |' J3 G7 }& V
) z6 k! h$ \: c8 {* v% W. U硬脂酸锌/促进剂之错合体 ; h+ c! y. F" a, @, @: U/ C
橡胶+s---------------------------->硫化橡胶
5 b; ^9 J, @: N2 x8 `5 g% }, w) N9 {" e" [7 m6 M
在牛筋底料中一般使用透明锌氧粉:颗粒更细,折光率与普通橡胶相近,透明性佳。用量可以比普通氧化锌的用量稍微少一点。
/ ^- ]' d- i9 c* P; E7 F/ m; d(3)醇胺活性剂
5 }8 k s) [5 J7 {增加PH值中和白烟酸性,活化白烟表面,增强白天烟与橡胶分子的结合
3 M1 j5 r! n4 D' SA.DEG活性剂(乙二醇,易吸湿).鞋底配方用量约60-80克/公斤白烟,主要根据白烟的酸碱度决定。白煙正常PH值為 6-7.5范圍內.PH值越小,乙二醇用量越大。 $ g( G% L5 U) H$ _
注意DEG的用量,过多将导致胶料偏碱性,影响硫化时间和促进剂的促进效果。
, Z2 L/ @3 T/ {1 `4 [$ XB. PEG活性剂(聚乙二醇)
# v5 k) l' j5 Q, h; n! s" N先进的配方使用PEG+1987(尿素类,脂肪酸类混合物)来取代以往之DEG促进剂 ) C, W0 ~1 u4 L) Z Z" U
系统,其目的: ' [ d% P& ~1 j) G
• 避免焦烧问题.
. P0 E, q" E" e2 V; L9 \# h8 P• 为固状,避免DEG液状磅秤上之困扰.
( d# O( }' B' m, n• 避免DEG因吸湿而导至分散不良及热压时间不稳定之困扰.
6 c# @. I5 L! p% |6 n• DEG可能导致健康问题. 8 ^9 J) O1 r2 P9 O) U9 x
( |& _) A6 M0 s6 a& a
硅烷类偶联剂如SI-69主要作用于白碳黑与橡胶结合。故也可分为活性剂。
6 E% h/ l! }/ n) c# S4 v" c1 L) j; I _
' }2 U3 s( ]1 n3 p) f `防老剂:也称之为老防剂 ' F* }" l$ L$ Y: I
为避免橡胶在使用过程中受到紫外线及臭氧攻击以及热金属的催化,屈曲运动之影响而发生橡胶表面龟裂,发粘,硬度增加或降低等劣化情形,在橡胶配方中常常合并添加2-3种(少量)老防剂使表面形成保护膜而更增其抗臭氧等侵害,以达到多种不同的保护作用,但量太多会造成吐霜. % O% e& C, t# {0 {3 T
普通的牛筋料可以使用SP防老剂,但SP会影响透明度,那么我们选择透明度好的264就可以了。用量1份。
7 S$ B% P- K0 @同时也要搭配微晶蜡等。我们加蜡的目的是让它吐出来覆盖在橡胶表面形成隔离层。来隔绝臭氧对橡胶的破坏。用量不要多,0.5份就够了。如果太多,对粘着的影响很大。 + v$ {- V3 x0 R) @7 ^2 {' c' A
/ }" U7 s8 b R4 D2 U* ^9 @' r促进剂 / X! s& `/ |2 w
一般工厂的促进剂用量都很大。其实经过合理搭配用量可以减少1/3,而且操作更方便。
( | Y/ h# R: x4 H9 \如:DM 1.2份
# Q0 `- y2 m7 f4 ]0 [M 0.2份 p! [- _' k8 O* _* V: f! \$ i j
TT/TS 0.2-0.3份。 + ?: x6 w f q6 `
我建议促进剂D少加或者不加。因为D具有很大的污染性。加的少可以中和DM和M。提高它们的活性,但如果加超过0.5份,就会抑制DM和M的效果。如果非要加,我建议不超过0.3份。 ' d* a1 y w) m- z4 ?+ i; d1 c' M
或者换一种促进剂体系: 3 K" n5 G" e% I6 Z# W
CZ/NS 0.8-1.0份。 |0 |$ V+ D. q; S4 L" _
TT/TS 0.2-0.3份。 3 j" `- f* _9 F [5 s8 r
/ t! y9 t& X9 z. C. w# ]硫磺的用量固定在1.5-2.0份之间。 : a I0 K5 Z4 k; }% I
* R5 T0 O& |) b- d4 z根据以上的点评,我们可以得出牛筋料的基本配方如下:
5 |2 [) F9 g: L, E! s9 ?' Z& z1 c1 b% L
标准:磨耗阿克隆0.4以下,硬度65度正负3度。拉力 大于100公斤/平方厘米。延伸率大于400%,撕力大于35。300%拉力大于35。室外老化保证2年。 z' @ O3 }% \8 }
9 @- m; a# [0 [' I: x
天然橡胶或IR 25 % c* M o$ ]+ p# g# f
SBR/SSBR 10
& ]5 n" w W, J6 H* }BR 65 0 w/ P: O% }* o+ _5 g
白碳黑 50
! O4 y3 a* y# Y) W; h- {5 o R7 q: UPEG/DEG 4-5
* W* M+ z$ {; |碳酸锌 4.5
- e1 v( C0 G: H硬脂酸 1 * r, Z3 n1 w, c
油 3
# l# s1 M: h; }7 f, m) h9 n4 ] j# cDM 1.3 / e \$ a; e. u8 v4 v
M 0.2 3 w! K0 r2 @. f( Q( X
BHT 1
) q$ M& J4 r$ q F微晶蜡 0.5
" G/ R2 @, {3 Z) ]" @) ITT/TS 0.2-0.3 # u5 E& R- m7 x1 W/ a
S 2 6 T( I. y& Y& w$ ^+ A: N
/ H. f: S% G+ J' C. X+ E请大家记住这个配方。是国际最先进的牛筋料配方体系的骨架。
) V" y; K; g" @
* g7 D7 h! \; G! s& g! B- } H3 ]
/ e6 o4 M) Q2 h: w工艺流程的掌控 1 f; ^$ w( F5 }% G
有了好的原材料,有了好的配方也只是成功了一半,接下来我们谈一下工艺流程的控制。 ( z2 Z$ _3 D9 N6 M1 P
一. 密炼机打料注意事项: " B) s! d9 b4 M2 B8 f/ X8 A
1. 顺序。从理论上考虑,打料应该分为3段。
2 R% e. T4 l3 Y- _: M; _, {% S第一段, 主胶混炼,时间2分钟,温度控制在80度以下。为什么要先混炼橡胶均匀后才可以加粉呢?因为没有混炼均匀就加粉,不同的橡胶混入粉类的比例是不同的。会造成填充剂不均匀。
6 J2 J7 C$ c4 j# G5 K2 ?第二段, 加入2/3的白碳黑和粉类油类。混炼2分钟。温度控制在100度以下。
+ ^8 T* \! A! H0 o, z; `3 k1 {第三段, 加入1/3的白碳黑和促进剂类。混炼2分钟卸料。温度控制在130度以下。
9 {7 N R! e& y+ |0 [# w7 G密炼机最好打到120度以上卸料.因为配合剂大部分要溶解在里面才可以达到最好的效果.如果溶解不好,那么促进剂效果受影响的.那就要多加.加多了你说会怎么样?另外分散不好的话,成团的在橡胶里面也会迁移的呀. * R* ~! I6 a9 O$ ?- P5 R
胶料打好了怎么办?很多厂的做法是冷却后加硫压鞋子。其实,最好是能够让胶料冷却后停放24H后再加硫。因为在高速密炼机的作用下,橡胶的分子被打的很散乱,需要一个时间让橡胶分子来重新聚合,并且配合剂等在胶料中也有一个再均匀迁移的过程。可以明显提高胶料的韧性。
0 S5 `% b( n! S同样,加硫后也稍微停放几个小时再生产比较合理。 1 ]- {) O) i6 Q3 e- H
0 B( S( Z+ Q/ J; c! o$ U& e二. 热压的温度 7 i, s4 G: d! P, @; w
大部分的鞋厂少则155度以上,多的可以达到170度,可以90秒出模.这样也怪不得异常多。 + \ b$ i' C; q4 v4 e# |/ K B( P
正常的高温快速硫化体系是145-155度之间,时间5分.因为我们的原材料和添加剂等都是按照这样的标准来生产的,超过的话对物性摧残很大。高温使材料失去了作用。 7 E( I0 V$ r! c8 a
" d; Q) W A' t- X1 d! L
异常解决之 吐霜。 - i+ L" L/ ]' Z p; u) R% V
吐霜原因非常复杂,总的来说还是配合剂的溶解度的问题。我列举了一些我们常用的配合剂的最高用量,来和大家共同探讨一下
V$ M0 R/ \- v0 k9 z2 b z什么都不加!这不可能。 L) k. w [5 H+ F
2.少加,合理的加.
) H$ t; _, }, d5 g什么叫合理的加? ) k# n9 X6 @) v* ]- q4 j
普通的鞋底的添加剂正常操作安全用量如下
9 A6 o& b# o( @, _) G4 q) `6 ?0 r% ^DM 1.5份以下 多了浪费,会吐出。, # a m8 W+ o/ S a7 ], v2 W
M 0.3份以下 多了很容易死料,尤其是夏天更难操作。
6 V- q. Z4 P4 j( R* k3 U7 a- hD 0.3份以下 少一点可以活化促进剂的效果,多了会抑制促进剂的效果,而 且污染很严重。 0 T2 L9 z# j! Z+ A0 k0 [
CZ/NS等 1份以下
3 ]4 J3 K& | S3 n( f3 hTT/TMTM 0.2份以下 多了撕力差,胶料变脆
% C& C4 H, U Y4 B; m) vS 2份以下
. x7 ? W$ a m! f! S# w/ [油 5份以下 ,最好不加. 如果非要加尽量不超过10份,超过后完全不敢保证。 8 y2 I& R# S0 R
硬脂酸 1份以下 加多会跑出。 . y* E) l! A3 ^- p
氧化锌/碳酸锌 5份以下 # J% g0 n; ^+ A8 E( Q2 R. q0 I7 ?
防老剂 1份以下 1份正常可以保证2年的正常老化. $ M. L: I' W7 P4 ~. d
蜡 0.5份以下 ! F6 @2 F& q$ d9 k
DEG/PEG 60-90克/公斤
& F2 n O& N8 m6 R9 g3 F偶联剂 0.3-1份 1份已经可以做非常好的物性了.多加了改变不大. x$ m6 Q. ^% c* x
DCP 1.5份.
0 v, [! z$ @; e. J& x9 f分散剂 1份 0 m7 r# O$ v6 u8 O5 g& u( v) g4 z
树脂 尽量不加。
& C/ W/ C7 ?. E% x) T9 T# D7 }防吐霜促进剂 没有促进剂能防吐霜的。只有配合的合不合理。
( L# t1 i' u/ ~+ l' x7 C9 o$ L; ~混合促进剂 尽量不要用。有1/3的M在里面,夏天难做呀,不要的好.
2 {- S+ L x- V, K# A0 d$ N3 g碳酸钙 多少都可以,但要注意和白碳黑的酸碱配合了. 2 u5 D+ D9 j1 m( c, u7 _
" {3 [* s& R" p, w- ?8 T' B1 Z一个好的产品,需要优质的原材料,优秀合理的配方,先进的机械设备以及军事化管理下的严谨的操作才可以达成。 / ~( h/ q- s9 u3 N7 C
* i u0 W9 P$ @
目前我国所有的中小型制鞋橡胶厂都存在着技术含量低下,配方不合理,流程不规范而造成品质很差,能耗大,浪费大的现象。停留在60-70年代水平上。归根结底,还是技术开发力量薄弱造成。
7 O. U6 W& O& ]现在我们的制鞋业存在四大弱点。一是人力资源缺乏,一些管理、研发、设计人才引得来,留不住,熟练工人不足。二是企业创新能力低、中小企业大部分仍以仿冒抄袭为主,产品同质化严重,差异性小。三是缺乏自己出口品牌,鞋类出口大多属于未料加工,贴牌加工,定牌生产,真正属于自己的独立品牌出口较少。四是出口市场相对集中,产品定位趋同化、企业间存在无序竞争相互压价。
1 ?* f1 U9 P1 t6 A' O: o/ S5 T; m" `3 k! O# M: I/ b
温州和晋江两地的鞋厂和橡胶厂多达数千家,近年来的趋势是不断的倒闭一些小型的,无竞争力的企业。大家也在感叹生意难做。诚然,国际大环境对制鞋业的转移是一方面,但同时也暴露出我们的中小型制鞋橡胶企业毫无竞争力,无法拿得出好的产品。 9 g" u& `- i9 b: z# B) ]
技术是一种沉淀和积累。我希望我们各橡胶企业能够再重视一点,有了技术才可以健康的发展。 |
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