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发表于 2009-6-8 17:08:28
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透明橡胶制作 1 y! h4 _6 | ~4 Q5 Z4 l' D+ T
5 J! Z% r# L; y2 Y+ [+ [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。 " s% O% F/ V, [* w
x% d. q5 A% x0 O7 P6 R* f
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。
5 K: i1 j0 }# g* e' Q5 H' H
, ?1 j7 v& Z- V. Y3 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。
) k- ?% g/ Y6 J! s8 R* I4 P* }" L+ |& U$ e# ^6 M, }. S
一. 材料。
@3 g2 W1 t% b( y ^8 M6 D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。 ( ~! M4 Q3 B5 L3 n9 ]4 a2 x
* s2 }# I* p3 A
二. 配方 1 _+ ^7 U( l) x0 c3 q3 {
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。 7 e9 h' `. _8 ]4 U2 Y: M
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. ; @; p" ]# p8 j+ W7 x+ A6 L
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。
. U+ l, k8 z/ T: G" g9 r( t5 ~, c+ I0 D" P0 d$ A
" Y7 U/ C' R' N) \0 X: X
下面我们具体谈一下牛筋橡胶配方组成
( K# r9 `% K/ W. }- W# z& [: v1. 主胶
/ _9 b( i9 W1 e/ g4 k0 y0 ]$ j, x; |6 l
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。 8 M$ E) K8 L' K1 n, G! B6 k
举个简单的配方主胶搭配的例子 / ?& u) q8 u/ }! H% ?
NR/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。 % D5 p6 P! M& l! H1 I
如果制造浅色的制品,可以使用IR胶。
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1 q* p. _6 X2 P- v/ m" v, RSBR/SSBR 10-20 一般使用1502。溶聚丁苯使用1205或1430等。 4 v2 }1 ^* ~8 j' O
BR 60-70 一般使用9000。外资多使用BR0150等。
# N+ N' n8 O& a: Z* S) z8 w! d
以这个体系搭配的优点:
5 }/ K2 U3 B' j6 s
; }7 N) r. k4 e; }0 c7 w" p1. 兼顾到了拉力,撕力,弹性,磨耗。 6 F3 W6 @' @, p
各种胶都有自己的特点,我们将其综合起来,可以取长补短。 1 v9 L, [1 y9 L; W* U+ ^8 ?
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 T9 `$ a( @; \* ]6 x. v
3. BR胶的磨耗非常好,对耐磨性的提升有非常大的帮助。
" b7 d O3 B9 C, u" c" ]4. 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。 6 K0 d" q' \) k8 F# ^
5. 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。
5 w; R# x. u& o) M& U3 V1 C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。
1 n) \6 w# @8 J$ G( i- W/ m- ~1 A; h6 X* k" t/ v" u8 u
2. 填充剂:制作牛筋半透明的使用白碳黑就可以达到效果。
& Y2 H [# g0 J) @, ]( v! [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. 9 b" r% d0 C9 t
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:
D. W' O! d8 z- P) G表面积: 大于175平方米/克 1 p$ y P1 F/ O& S6 S, G, P
PH值: 6-7.5
1 g: V( P3 D( |% R9 W, Z含水率 5-7%
* q. V. S; x& `; b纯度 大于98%
7 }& T$ t: x" g0 e- q1 b" |8 R& ^ _$ S$ i
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。 0 q4 U& R7 |' w: L4 X% X
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。
' [3 Q, K6 ^3 p$ P- B' P# ~" l! |) {" J6 U9 k5 I
3. 活性剂
0 E% w, _: V* ~7 s/ y7 k! o活性剂(又称促进助剂): % \' B6 O" |! _
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 7 O7 Q6 U; y; [6 I) t7 p/ ^$ t
(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。 " }! q. H7 J8 Z9 O, G6 W
(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。
8 e( d8 b& a) [: R- N& M硬脂酸和锌氧粉的活化原理:
- Q6 C( m) f6 n( M# E3 J4 t锌氧粉+硬脂酸---->硬脂酸锌 3 R! ~# I% G o0 [/ c
硬脂酸锌+促进剂---->硬脂酸锌/促进剂之错合体 0 u% y% q# @; X7 B& N: ~3 T
硫磺+熱------->活化硫磺
7 Q; `9 J7 C/ {4 c: c% Y, E8 R7 Z& \" r7 W9 L2 h
硬脂酸锌/促进剂之错合体
8 Z' Y4 z6 I) k橡胶+s---------------------------->硫化橡胶 ; W2 T8 q: b; @5 G# O
- @# ?, o$ o6 X- r& z0 u- h& F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。
* C1 r& O) n8 z) h(3)醇胺活性剂
! b9 g( l \& w( i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 - U1 |3 K( L& i9 E* @
A.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。 ' i7 g: i; E* _% @7 s
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。
: U6 m+ \; n1 ~0 a) `. DB. PEG活性剂(聚乙二醇)
0 O [6 d2 M7 ~% d5 M) b+ s P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 - p6 q! p* v* ~' @8 E8 t: E
系统,其目的:
& C" B9 L% \3 E$ N- s• 避免焦烧问题. , Q; s- V' C( O O
• 为固状,避免DEG液状磅秤上之困扰.
$ K) d" y9 P1 s1 A) O/ r1 @( M• 避免DEG因吸湿而导至分散不良及热压时间不稳定之困扰. 5 a4 K* ]2 g! s+ ]4 ~% M
• DEG可能导致健康问题.
/ H/ d3 K; R1 w! e6 H) y4 x7 K6 Z9 m, E# [, m2 s3 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。 - y8 r: m9 {' g$ S ~
: W7 w$ e: \6 ^0 v
3 j3 `; X o9 p! U3 e防老剂:也称之为老防剂
S: m* v0 h1 D9 N, T' a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. 0 k4 `* Q4 H2 a! u0 @
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。
. C2 o4 O) _0 ^3 K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。 , ?) E$ u) ~% V' a3 N! F; L2 S
3 }5 E b/ h4 E/ F) z! K
促进剂
: Y$ [4 O7 I% ?- T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。
6 [% y/ I- ^) X. o如:DM 1.2份 8 c7 N( F4 t. D2 C; \
M 0.2份
0 Q2 v4 _9 J2 _% K' h( V' F: MTT/TS 0.2-0.3份。 * d2 }6 Q$ X, P
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。 7 }8 I7 v" H: F
或者换一种促进剂体系: $ F+ i& w* B2 R
CZ/NS 0.8-1.0份。 & G: A# h8 @0 S4 R4 `; l& r5 Q' O8 T
TT/TS 0.2-0.3份。 ! | O+ k1 M( L& x
) X; H8 G& X+ N! d
硫磺的用量固定在1.5-2.0份之间。 , ~# A! ^9 d& M' h1 a
3 S# x w/ K) j/ ^
根据以上的点评,我们可以得出牛筋料的基本配方如下: + `/ ~! }/ @' x% ~. `
) L* M' R2 s7 M, \" g) Y) x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。 + L4 @2 J3 p# N% }6 V5 X- I
# k1 g4 k: g G4 t: Z
天然橡胶或IR 25
, T3 s4 N7 w9 Z: ISBR/SSBR 10
' y* f9 d# U7 \( L" Y! [5 }$ sBR 65
6 e/ z. E; E! _6 X2 a+ [' E白碳黑 50 1 C5 ^# i( {" i3 L" N' i
PEG/DEG 4-5
4 ]7 c. J- T- U8 K P碳酸锌 4.5 / l/ o' P1 r; [
硬脂酸 1
1 F- _0 `& ]- H* E油 3 * B h7 I5 s; s
DM 1.3 . Z8 q- G) N8 r3 [# c4 T6 w
M 0.2 7 L6 y( p. L D- X3 x: y* I+ C
BHT 1
, j3 {+ B0 A% }3 a0 _微晶蜡 0.5 ' O. U- X7 Z4 w2 c' `3 r
TT/TS 0.2-0.3
5 R2 t$ n% w' N7 U$ uS 2
8 D8 n8 V4 L; a' }1 r
' U' P/ X8 x6 O0 j+ D* w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。
" r" t5 i q9 C1 k4 }8 U# m
* h/ d8 _# n' K5 U/ ~6 W
) Q% B9 b% u! f# ]# \$ Q工艺流程的掌控 , x1 @# Z7 _! K* `; E. W/ F; P
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。 9 _. g# c7 f& }" G# M2 x
一. 密炼机打料注意事项: 8 ?- m2 n! E* r$ @# l% P' Y
1. 顺序。从理论上考虑,打料应该分为3段。 0 m% i, x5 U* C# m. h
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。
& k; M& I3 K) k! ] s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 I3 g: I" g6 @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。
% a$ l! Q# m) p+ H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.
$ j: O9 R8 e' B* x! ]0 n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。 ( b6 l4 W: W6 _* `6 J! R
同样,加硫后也稍微停放几个小时再生产比较合理。 , V* f% n# _% \* T) @; W4 t2 d
! u% W# i, @( ?4 O' b( X9 q- Q- p
二. 热压的温度 , m3 \" L! V: ]
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。 3 h* y0 L. f, w( C
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。 9 w0 R, i- T5 n9 r
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异常解决之 吐霜。
9 R6 K% t* M! r7 J+ r& b, k) z1 b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
+ S8 d n7 ~7 `& |( i' u V1 T什么都不加!这不可能。 1 d/ j! u: r5 n
2.少加,合理的加.
4 Z3 `$ f8 C8 e- {, c什么叫合理的加?
' i' ~2 M4 B, @* Y) }普通的鞋底的添加剂正常操作安全用量如下 0 F$ \: L5 L) E7 [% ~0 s
DM 1.5份以下 多了浪费,会吐出。, . R7 K2 G# u# j7 W- \
M 0.3份以下 多了很容易死料,尤其是夏天更难操作。 T9 I K/ N* Z S
D 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。
" \$ d7 j* L& m8 s' y3 cCZ/NS等 1份以下
$ K/ p) [, o# ] t5 y3 A& {TT/TMTM 0.2份以下 多了撕力差,胶料变脆
- Q$ p7 D' {% K Y J% l2 [5 y( QS 2份以下
8 N ~. V8 y7 r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。
6 S& u/ r7 \- G& Z# ?# Z硬脂酸 1份以下 加多会跑出。
. i9 y6 U; i4 j1 C+ h氧化锌/碳酸锌 5份以下 : C2 a( y1 N- U! u3 I
防老剂 1份以下 1份正常可以保证2年的正常老化.
) i( E: q* T6 N9 U4 d0 X5 B蜡 0.5份以下
9 c: G. S5 M# p, q" w5 RDEG/PEG 60-90克/公斤
7 \* J, P4 X6 M! L: Z$ Y' w4 E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. 0 c9 z7 Q8 k6 ^% X5 K
DCP 1.5份. , n2 W, J/ P7 q& _9 T% I8 [
分散剂 1份 5 ~+ k" L4 U6 s0 X5 h6 \
树脂 尽量不加。
: Q3 j, r, y% ]# }" \) N4 T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。 # A, T: H4 h, q" u7 v. |. d6 `. B- T
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.
; q* M5 p# }1 H+ I8 y5 Y碳酸钙 多少都可以,但要注意和白碳黑的酸碱配合了.
7 Q" N# N+ e7 q5 p
( T; ?8 R' G! |1 J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。 ) Y5 c3 {/ q4 v& X7 y
) T2 O/ _* A- J3 c
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。
+ p1 O3 [' @. V, T p' I5 |0 \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。
$ h- u" d2 X) z% e |% }* |& X! R- j/ d. K3 n0 f% ~( x
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 z. [$ f% [. }- u6 d" r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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