提高胶管挤出质量措施的研究

蓝莓

　　1、我国胶管挤出生产的现状胶管是中空可挠性管状橡胶制品，它是橡胶制品中至关重要的一类配套性产品。胶管的用途极为广泛，通常用于输送或抽吸各种气体、液体、粘流体和粉粒状固体等物体。它与国民经济的各个领域有着非常密切的联系，特别在促进工业、农业、采矿、交通运输和国防科研等方面的发展中，起着非常重要的作用。

: t- B2 F% Y7 P# l8 m　　目前，我国胶管行业水平总体上还比较低。随着胶管性能逐步提高，用途广泛扩展，新产品不断出现，胶管行业水平也在不断地提高。为了适应胶管市场的发展，胶管的生产制造工艺和生产设备需要进一步的改进，努力向连续化、自动化的方向发展。
) T6 t9 c. A% j$ \. G; y
8 A( c9 B2 e, J' A6 `! H* `　　挤出是胶管生产中一道很重要的工序，胶料加入橡胶挤出机的喂料口中，经过挤出机螺杆的塑化和混合，通过挤出机的相应口型挤出，便可以获得相应规格的胚管，其产品质量及生产效率均优于胶片包贴工艺。
+ p( |7 K" y; _8 \( W
' }2 `( a$ l* ^. b2 S　　目前，国内大部分胶管生产厂家使用不同规格的热喂料挤出机挤出管胚，只有少数厂家使用冷喂料挤出机挤出管胚。使用热喂料挤出机挤出胶管管胚，必须配备炼胶机对胶料进行热炼，并且胶料热炼必须均匀。采用冷喂料挤出机挤出胶管，挤出前的胶料不需要经过热炼工序，而直接将冷胶条喂入挤出机喂料口中，从而可避免胶料在挤出前预热时因受热不均而带来的质量波动，同时更具有简化生产工艺、减少设备投资、提高生产效率、节省能源等优点，应该大力推广使用。
9 F8 B& A. Y, K7 s
　　比较先进的胶管挤出生产线，应该包括挤出机和机头、测径仪、冷却水槽、隔离剂喷涂装置、牵引装置和卷取装置等。目前，大部分厂家胶管挤出生产线结构比较简易，没有配备专用的牵引装置，仅依靠操作者人工牵引胶管管胚。
* x0 A- L, U# \6 d* A
　　有些厂家配备的牵引装置结构不合理，控制精度太低，实现不了对牵引速度和挤出速度的精密控制。较先进的胶管挤出生产线上已配备了测径仪对挤出的管胚尺寸进行检测，再经过控制系统来保证管胚精度，这种先进的控制方式在国内使用得很少。
. {& {) \1 k$ i+ {; D& F' I
　　2、胶管挤出工艺和设备配置介绍胶管挤出从工艺上分无芯法、有芯法两种。

　　无芯法挤出的主要优点是制造工序简单、劳动强度低、生产效率高，并可节省管芯等辅助材料，而且胶管表面光滑平整。其缺点也十分明显，产品质量波动大，产品圆度及规格精度不易控制，胶管的整体结合不如有芯法的好。有芯法挤出的主要优点是胶管的质量比较稳定，管体密实性较好，产品规格尺寸比较精确。但是，这种生产方法工序比无芯法的多，劳动强度高，辅助材料消耗较多。

　　有芯法挤出包括硬芯法和软芯法两种，大多数胶管生产厂家习惯采用硬芯法挤出胶管。采用硬芯只能手工操作，劳动强度大，生产效率低，而且产品外径均匀性也难以保证。产品长度短，一般只有几m,最长也不超过20m.胶管多为定长使用，需要对产品进行切割，硬芯法生产的胶管切割损耗很大，一般利用率仅为70%,浪费十分惊人。软芯法挤出胶管，管胚可盘卷弯曲，生产占地少，劳动强度低，产品的生产长度由软芯线决定，几乎没有限制，能够实现连续化生产，大大提高了生产效率和生产的自动化程度，值得推广使用。

　　根据挤出胶管的不同工艺，采用不同形式的挤出机和机头，较为常用的有直头型、横头型（T型）和斜头型（Y型）三种。在一般情况下，对不带管芯的内管胚，大多采用直头型挤出机进行挤出。而对大部分胶管的外层胶或中层胶，以及带有管芯的内管胚，通常都采用横头型或斜头型挤出机挤出。不论采用横头型或斜头型挤出机，其挤出胶料的阻力都比直头型挤出机的大，而斜头型挤出机的机头压力比横头型挤出机机头压力低3~5MPa左右。

7 p( n5 f7 u' ^* ~6 u1 G6 ~　　采用冷喂料挤出机挤出和抽真空挤出，对改进胶管的生产工艺和提高产品质量，起着积极的作用。

4 S0 A0 R2 |. E2 V　　冷喂料挤出机的主要结构特点是工作螺杆的长径比要比普通挤出机螺杆的大得多，可达12~17,而普通挤出机螺杆长径比一般为4~6.冷喂料挤出机工作螺杆根据螺纹结构可分为三段，第一段为喂料段，由双螺纹向单螺纹过渡，中间段为塑化段，由主副螺纹组成，第三段为压缩挤出段，由单螺纹或双螺纹组成。冷喂料挤出机的这种工作螺杆结构，有利于胶料均匀地混合塑化，并使胶料的生温过程变得缓和，建立起胶料均匀挤出所需的挤出压力。

　　采用抽真空挤出机挤出胶管，能使管胚在挤出或包胶过程中，排除胶料中的空气和水分，提高管体的密实性。尤其在采用连续化生产时，可避免或减少产品在硫化过程中产生气泡、脱层等质量问题。抽真空挤出机的结构特点是排气孔设在螺杆上，利用真空泵的抽吸和减压的方法，使胶料达到脱气密实的效果。用普通挤出机也能够实现抽真空挤出，在机头上配备抽真空装置，当送入管胚挤出外胶时，可抽出管胚与胶层之间的空气及少量挥发物，以提高挤出胶层与管胚之间的密实性，可获得较好的效果。

& B3 Z" {* ~* F$ }6 \8 \6 R; Z　　使用T型和Y型机头挤出管胚，机头芯型内孔直径的选配，必须与挤出管胚的规格相适应。如果所配的芯型内孔直径太大，会造成包覆的胶层鼓起或皱折，不能紧贴在管胚或芯线表面，甚至产生脱层、鼓泡等质量问题，若芯型内孔直径配得太小，管胚或芯线难以通过，从而引起胶料堵塞，甚至产生管胚局部严重堆胶，或使管胚强行拉伸，造成质量事故。一般情况下，选配的芯型内孔直径，应比未包外胶时的管胚外径大0.5~1.0mm.

9 F& ^0 r+ Y7 N　　挤出机机头口型的选配，主要是控制挤出胶层的厚度。如果选配不当，除了造成胶层厚度超差之外，还会使胶层对管胚或芯线的包覆性能受到影响。对机头口型选择的一般要求是：以未包胶时的管胚外径再加上胶层单面厚度为基础，然后根据情况适当调节，使管胚包覆的胶层厚度达到产品标准或设计要求。
. s9 @4 I* ~/ S: j# Q9 }3 J8 K
# Y8 L5 |9 v% s5 S　　3、胶管挤出过程中常见的质量问题及原因分析胶管管胚挤出过程中，比较常见的质量问题有：管胚尺寸不合要求，管壁厚薄不均，粗细不匀，胶层破裂，胶层起泡或出现海绵现象，管胚粘着等。产生这些质量问题的原因比较多，影响的因素也比较多，现逐项分析如下：

/ k/ ~; A$ ~- t1 h3 l1 o' W　　1、管胚尺寸不符合标准要求，管壁厚薄不均：芯型和口型选配不当，胶料混炼和塑炼不好，造成胶料的可塑度不一致；芯型和口型偏心或选配不当，胶料热炼温度不均匀，挤出机工作螺杆塑化性能差，都容易造成这类问题。
& _6 P+ Q- G) ~: z
　　2、管胚粗细不均匀：胶料的可塑度不一致，热炼温度不均匀，喂料速度忽快忽慢，挤出速度和牵引速度不匹配，都能造成管胚挤出后外径粗细不均匀的现象。

6 z( R" U. y, a　　3、胶层破裂：胶料内混有胶团、硬粒等杂质，或者胶料产生局部自硫，都可能造成胶层破裂。

, K7 s% F2 k4 S  v8 |　　4、胶层起泡或出现海绵现象：胶料中水分或低分子挥发物太多，胶料热炼或喂料中混入空气，挤出机温度太高，挤出机螺杆磨损严重造成推力不足，挤出机机头压力不足等，都能造成胶层起泡或海绵现象。

　　5、管胚粘着：管胚冷却不够，隔离剂效果差，挤出后管胚挤压太紧，停放时间太长，都能造成管胚粘着现象发生。
2 {8 i2 ?) N" v# Y& Z
　　4、胶管挤出质量的保障措施针对胶管挤出中出现的上述问题，需要采取合理的措施，确保胶管的挤出质量。

' g7 i# W+ ?7 F$ i　　1.在塑炼和混炼中必须保证胶管挤出所使用的胶料的均匀性、致密性和纯洁性。胶料在压片之前，需要使用滤胶机进行过滤，保证胶料中没有胶团、硬粒等杂质。使用热喂料挤出机，胶料热炼必须均匀，热炼后的胶料应及时挤出，并保持一定的胶温。
- D6 G4 {4 f8 _. X
　　2.有条件的胶管生产厂家应推广使用冷喂料挤出机或抽真空挤出，逐步淘汰热喂料挤出机。根据胶料特性、设备和工艺条件等具体情况，选配合适的挤出机机头芯型和口型，并准确校正芯型和口型位置。

　　3.对于胶管挤出来说，挤出机出胶量的稳定非常重要。挤出机出胶量的稳定通常体现在机头压力的稳定上，影响它的主要因素为螺杆转速、喂料速度、挤出机各部位的温度。根据不同胶种的胶料及其含胶率、可塑度等因素，用温控装置对挤出机机身、机头口型、机头体、螺杆等部位的温度进行精确检测和控制。供挤出用的胶片厚度、宽度应一致，喂料速度应均匀。在机头上设置一个高温熔体压力变送器，对机头压力进行检测，检测数值经控制系统处理后，反馈给挤出机电机调速控制器，精确控制螺杆转速，保证机头压力的稳定，这样也就控制了挤出机出胶量的稳定。
& D- v) S, b  o( A$ b% ^. F- L
9 X; e' v2 K) q& Q　　4.牵引装置的牵引速度对管胚的尺寸和均匀性非常关键，牵引速度V的确定应根据挤出机的挤出能力Q、管胚包胶截面积S、胶料密度ρ来确定。牵引速度的计算公式如下：
  Z) S1 S/ k6 f8 r% z
　　5.在挤出机机头处配置激光测径仪，对管胚尺寸进行检测，检测结果经控制系统处理后，反馈给牵引装置的电机调速系统，对牵引速度进行精确调整，能够保证管胚尺寸的准确性。
; l4 D8 u+ J: a  Y3 A8 ~' }
& }# B! o& M7 ~* F3 P$ A$ n　　6.挤出后的管胚需要充分冷却，并喷涂适量的隔离剂，挤出后的管胚不能挤压太紧，停放时间不能太长，防止管胚粘着。

　　5、结束语随着国民经济的迅速发展，胶管市场在不断扩大，胶管生产厂家应该加快技改步伐，采用先进的挤出工艺和生产设备，向着连续化、自动化的方向发展，最终提高我国胶管行业的水平。

平常心

楼主你好，什么时候也来做胶管啊。？

hlx5536

草莓楼主橡胶知识很全面那

weijiayin

胶管，还是比密封件简单多了啊，一个厂固定的配方，固定的硫化，冷却收缩率搞明白就差不多了啊，呵呵，但要做细还是挺难的

halley88

楼主见多识广。。。

zheng213

胶管，说容易也容易，说难也难。。

rubbers

胶管难度大啊。做好不容易。这篇文章很有用！

hourq

胶网上有胶大，胶小，胶泰（太）
2 V; @  T, t7 b胶盲，胶硫 （盲流？）
还有胶泵，胶豆，胶峰，胶鞋，胶梦，
缺个胶管（管理）啊。

wxg1982

其实什么东西都是一个道理，做出来简单，想要做精，做细，做第一总是难度很高的。

平常心

楼主的观点应该有8-10年了吧，现在很多大中的胶管企业基本都是这样做的了，也不是这两年的新技术了， ，楼主所说的设备，工艺我们都有了。。。