5.5. Інші застосування латексів

5.5.1. Просочення шинного корду

Значне місце у виробництві гумових виробів займають багатошарові гумові конструкції (шини, приводні ремені, рукави й ін.), причому найбільший обсяг виробництва становлять шини.

Для підвищення міцності зв'язку між гумою й кордом, від якого суттєво залежать строк експлуатації шин й інших гумокордних конструкцій, кордну нитку просочують спеціальними адгезивами. Плівки адгезиву є проміжним, перехідним шаром між високомодульним кордом і низкомодульною гумою. Основою адгезиву для віскозних і поліамідних кордів є латекси.

Технологія обробки корду з хімічних волокон у гумовій промисловості, процеси, що протікають на границях розділів корд-адгезив й адгезив-гума, вплив природи полімеру латексу і його коллоїдно-хімічних властивостей, а також вплив компонентів, що входять до складу адгезиву й гум, на міцність зв'язку між кордом і гумою докладно описано в літературі [38...41].

Тому в даному розділі приведено лише короткі відомості про технології просочення корду, латекси, які застосовують для просочення корду, рецептуру просочувальних основ.

Універсальним латексом, що забезпечує високу міцність зв'язку корду з натуральних і синтетичних волокон до гум з натурального й синтетичних каучуків, є латекс сополімеру бутадієну, стиролу й 2-вінілпіридину, узятих у співвідношенні 70:15:15. У закордонній практиці латекс сополімеру бутадієну, стиролу й 2-вінілпіридину, практично, повністю витиснув інші латекси, які застосовують для просочення шинного корду. Хоча в окремих випадках цей латекс застосовується в комбінації з бутадієн-стирольним латексом. Незважаючи на позитивні результати випробування аналогічного латексу, синтезованого в Росії (латекс ДСВП-15), промислове виробництво цього латексу не організовано через відсутність у Росії виробництва 2-вінілпіридину.

У Росії для адгезивів, застосовуваних для просочення шинного корду, випускають два види латексів: бутадієновий карбоксил утримуючий (СКД-1) і латекс сополімеру бутадієну й 2-метил-5-вінілпіридину (ДМВП-10х).

Латекс СКД-1 замінив у свій час бутадієн-стирольні латекси СКС-30 Ш і СКС-30 ШХП, що дозволило збільшити міцність зв'язку корду з гумою [38, с. 268]. Надалі при організації виробництва латексу ДМВП-10х почали широко застосовувати просочувальні сполуки на основі комбінації латексів ДМВП-10х і СКД-1. У просочувальних сполуках для віскозного корду співвідношення латексів ДМВП-10х і СКД-1 звичайно становить 30:70, а при застосуванні поліамідного корду 20:80 [38, с. 269].

Застосування латексу ДМВП-10х дозволило істотно збільшити міцність зв'язку корду з гумою в умовах динамічних навантажень [38, с. 269].

Другим компонентом просочувальних сполук є водорозчинна резорцин-формальдегідна смола. Роль цієї смоли особливо зросла при застосуванні корду із синтетичних волокон і збільшенні вмісту синтетичних каучуків в обкладних гумах. Найбільше застосування одержала смола, що є продуктом конденсації резорцину, формальдегіду й етиленгліколю в присутності гідроксиду натрію й спирту. Мольне співвідношення резорцин - формальдегід у смолі становить 1:0,5 [39, с. 111].

При надходженні цієї смоли на шинні заводи у вигляді концентрованого водяного розчину (65. ..67%), розчин розбавляється до концентрації 30% і смола піддається додаткової конденсації при додаванні формальдегіду, концентрацію розчину знижують додаванням води до 5%. У просочувальному складі дозування резорцин-формальдегідної смоли становить 12... I8 масових часток сухої речовини на 100 масових часток полімеру латексу (для скроневого корду) і 18. ..25 масових часток для поліамідного корду.

Другим компонентом, який застосовують у просочувальних сумішах, є дисперсія технічного вуглецю К-354

У табл. 5.25 наведені приклади рецептур просочувальних сумішей на основі різних латексів.

Таблиця 5.25 Приклади рецептур просочувальних сполук для просочення шинного корду

Найменування інгридієнтів	Дозування, мас. ч. сухої речовини на 100 мас. ч. сухої речовини латексу
	I	II		III		IV		V
Карбоксилвмісний бутадієновий латекс СКД-1	100	70		80		—		—
Латекс сополімеру бутадієну , 2-метил-5-вінілпіридину	—	30		20		—		5
Латекс сополімеру бутадієну, стиролу, 2-вінілпіридину в співвідношенні 70:15:15	—	—		—		100		67
Латекс сополімеру бутадієну і стиролу 70:30	—	—		—		—		33
Розчин резорцин-формальдегідної смоли (5%)	12...18			18...25		—		—
(7%)	—		—	—			~19		~19
Дисперсія технічного вуглецю (25%)	7,5...10						—		—
Вміст сухої речовини в просочувальній суміші, %	10...15				15...20		~20		~20
Тип волокна корду	віскоза				поліамід

Технологічний процес обробки шинного корду складається з наступних основних технологічних операцій: просочення корду адгезивом, віджимання, сушіння, термічна витяжка, загумлювання.

На сучасних підприємствах процес здійснюється на потокових лініях, що поєднують устаткування, необхідне для виконання перерахованих вище технологічних операцій.

Обробку корду на таких лініях здійснюють зі швидкістю до 100 м/хв. Просочення кордного полотна проводять у ванні із просочувальною сумішшю.

Приріст ваги корду при просоченні звичайно становить 4...8%, що досягається регулюванням часу контакту корду із просочувальною сумішшю. Звичайно, цей час становить 3...5 с.

Рис. 5.17. Схеми занурення кордного полотна в ванну з просочувальною сумішшю

Тривалість перебування корду у ванні із просочувальною сумішшю може бути змінена, застосовуючи різну схему занурення кордного полотна у ванні (рис. 5.17).

Надлишок просочувальної суміші видаляється в більшості випадків на валкових віджимних пристроях, хоча відомі способи видалення надлишку просочувальної суміші вакуумною відкачкою або здуванням струменем повітря під тиском. Ці операції забезпечують заданий приріст ваги адгезиву, впливають на глибину його затікання п нитки корду й, тим самим, впливають на властивості просоченого корду й стабільність показників міцності зв'язку корду з гумою.

Рис. 5.18. Схеми руху кордного полотна в сушильних камерах різного типу: а – барабанна; б – роликова; в – комбінована

Після віджимання просочений корд піддається сушінню. Сушіння застосовується не тільки для видалення вологи, але й для забезпечення протікання реакції конденсації резорцин-формальдегідної смоли в плівці, що утворилася на поверхні корду, адгезиву.

Для сушіння просоченого корду застосовують барабанні, роликові, комбіновані сушарки (рис. 5.18).

Найбільше застосування одержали комбіновані сушарки. Температура сушіння корду, просоченого сумішшю на основі латексу СКД-1 , складає 135...160ºС.

При застосуванні вінілпіридинових латексів температура сушіння може бути знижена до 125...135°С.

При даних температурах тривалість сушіння становить 4...6 хвилин. Вологість просоченого корду після сушіння не повинна перевищувати 2%. Для збереження первісної довжини віскозного корду його просочують і сушать під натягом. Величину натягу ниток корду по ходу процесу просочення й сушіння змінюють. Величина натягу залежить від структури застосовуваного корду. Так для корду 184 текс 1X2 навантаження на нитку в зоні просочення становить 200...400 г/нитку, у зоні сушіння 100...200 г/нитку, а для корду 244 текс 1*2 – 600...600 г/нитку в зоні просочення й 300...600 г/нитку в зоні сушіння [39, с. 150]. При застосуванні поліамідного корду через його повзучість, розношуємість й підвищену усадку при високих температурах сучасна технологія містить у собі процес термічної витяжки. Одна з можливих схем агрегату для термічної витяжки корду представлена на рис. 5,19.

У зоні термічної витяжки й нормалізації температуру підтримують в межах 180...235ºС, при цьому навантаження па нитку становить від 2 до 5 кгс/нитку [39, с. 151].

Термічна обробка поліамідного корду дає можливість підвищити його модуль, знизити залишкове подовження при багаторазовому динамічному навантаженні, знизити подовження корду без істотної зміни міцності.

Наступна технологічна операція після сушіння віскозного корду й термічної витяжки поліамідного корду складається у двосторонньому вкритті гумою корду на Z- або Г-подібних каландрах. Цей процес досить докладно описаний у роботах [15, 39, 40] й у даному розділі не розглядається.

Технологічний процес обробки кордів-шнурів і тканин, застосовуваних у виробництві гумовотехнічних виробів, у принципі не відрізняється від технологічного процесу обробки шинного корду.

Рис. 5.19. Схема aгрегата для термічної

Розходження обумовлені більше широким асортиментом тканин і каучуків, які застосовують для покриття гумою.

Це призводить до необхідності використовувати більш широкий асортимент просочувальних сумішей.

Поряд з латексно-резорцин-формальдегідними сумішами на основі латексів СКД-1 і ДМВП-10х у виробництві гумовотехнічних виробів застосовують хлоропренові й полівінілхлоридні латекси [38, с. 289..,292; 39, с. 105]. Застосовується також просочення в дві стадії корду-шнура з поліефірного волокна й тканин спочатку дисперсією блокованого ізоціанату, а потім латексним резорцин-формальдегідним адгезивом [38, с. 286...289].