下载文档原格式
轮胎的氮气硫化工艺Mathur A N著 涂学忠摘译 为了在竞争激烈的轮胎市场上获得成功,世界各地的轮胎厂都在努力尽可能建立最大的技术和经济优势,同时保持最低的生产成本。
许多轮胎公司十分关注的一个领域是将轮胎的蒸汽和过热水硫化改为以氮气为介质的硫化。
随着轮胎厂对这项技术的许多优点越来越熟悉,他们开始评价能否在其轮胎硫化中使用氮气。
目前,已有70多家轮胎厂使用氮气硫化,而且越来越多的工厂正在试验或评价氮气的应用。
已不再限于几家大公司掌握氮气硫化技术诀窍,世界各地已有越来越多的中、小型企业开始应用这一技术。
几乎所有新建厂和新建流水线都采用氮气作为硫化介质。
采用氮气硫化工艺最主要的优点是可降低生产成本。
过热水硫化需要大量高压热水不断地在厂内循环,与之相比,氮气硫化仅需要少量密闭的气体向胶囊提供高压。
另外,使用氮气清洁、安全和简便。
1 背景传统上使用高压蒸汽有效地硫化轮胎。
但是,优质子午线轮胎具有使用高强力带束层的更为复杂的叠层结构,随着这种轮胎的出现,越来越需要在更高的压力下进行硫化,而这种压力是单用蒸汽硫化无法达到的。
这导致了许多轮胎转而采用过热水硫化。
高压水使轮胎可以在所需高压下硫化,无需相应提高温度。
但是,由于需要较多能量和添置经常要维修的泵、加热器等设备,采用过热水会显著提高生产成本。
轮胎工业后来进行的研究开发导致了将放热气体应用于轮胎硫化工艺。
这一工艺使用蒸汽和放热气体或惰性气体。
这种混合体系在经济上是合理的,但有以下缺点:机械设备易出故障、维修费用高、使用条件有局限性、可能污染环境和设备及管道易被腐蚀。
后来对这种用气体硫化的工艺进行了改进,使用氮气替代放热气体获得了富有成效的结果。
采用在高压下储存的氮气,取消了若干机械设备,提供了一种无氧、无毒、无腐蚀和无反应活性的硫化介质。
它操作成本低,而且使用安全。
2 氮气硫化体系由于氮气具有前面所述的种种优点,世界各地的轮胎公司正在转向或考虑采用这种使用蒸汽和高压氮气的体系。
等效硫化在轮胎蒸汽／氮气硫化中的应用张春丰１，汪传生１，何树植２，钟宜虎３（１． 青岛科技大学机电工程学院，山东 青岛 ２６６０４２；２． 北京合众创业技术有限责任公司，北京 １０００１１；３． 无锡远东轮胎有限公司，江苏 无锡 ２１４０２３）摘要：采用ＷＬ－ＩＶ型硫化测温仪，对轮胎硫化过程中的各部位的硫化温度进行测定。
对轮胎蒸汽／氮气硫化过程的等效硫化问题进行了分析研究，提出了相应的硫化条件。
关键词：蒸汽／氮气硫化；等效硫化；测温中图分类号：TQ330.67 文献标识码：B 文章编号：1009-797X(2004)08-0036-04作者简介：张春丰，青岛科技大学２００１级在读硕士研究生。
收稿日期：２００４－０５－１４为了在竞争激烈的轮胎市场上获得成功，世界各地的轮胎厂都在努力保持最大的技术和经济优势同时，尽可能保持最低的生产成本。
许多轮胎公司十分关注的一个领域就是将轮胎蒸汽和过热水硫化改为蒸汽／氮气为介质的硫化。
蒸汽／氮气硫化与蒸汽和过热水硫化相比有许多优点［１］，但新介质的采用需要制定新的硫化工艺。
硫化工艺条件的制定，除应考虑硫化的三要素即压力、温度、时间外，还要保证轮胎在硫化结束时各部位胶料均能获得最佳的硫化程度。
要满足各部位胶料均能获得最佳硫化程度，一般是先对轮胎各部位在蒸汽／氮气硫化过程中的实际硫化温度进行测定，再将各部位胶料经受的热传导过程转换为半成品等温硫化下的等效硫化时间［２］，以便求得各部位的实际硫化程度，再分别与其用胶的半成品正硫化状态进行比较，根据轮胎硫化的整体匹配状态，最后确定其硫化工艺条件。
本文主要通过实验测定轮胎在蒸汽／氮气硫化过程中温度－时间的关系并与过热水硫化进行比较，从而探讨轮胎蒸汽／氮气硫化的优、缺点，并确定蒸汽／氮气硫化的工艺条件。
１ 实验１．１ 被测轮胎北京轮胎厂生产的６．５０Ｒ１６Ｃ子午线轮胎（蒸汽／氮气硫化用轮胎）和６．５０Ｒ１６Ｃｚ子午线轮胎（过热水硫化用轮胎）。
轮胎氮气硫化工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!轮胎氮气硫化工艺流程主要包括以下步骤：1. 轮胎准备：将成型好的轮胎放置在硫化机上。
全钢工程机械子午线轮胎氮气硫化工艺的探讨引言：工程机械子午线轮胎是工程机械重要的部件之一，其性能的优劣直接影响到工程机械的使用效果和安全保障。
而轮胎的硫化工艺则是制造高品质轮胎的核心环节之一、然而，传统的硫化工艺使用空气作为气体源进行硫化过程，可能会造成轮胎内部高温、氧气和湿气的存在，从而降低轮胎的使用寿命。
针对这个问题，一些工程机械轮胎生产商开始尝试使用氮气作为硫化过程中的气体源，以期提高轮胎的性能。
本文将对全钢工程机械子午线轮胎的氮气硫化工艺进行详细探讨。
一、传统空气硫化工艺存在的问题：1.高温：传统空气硫化工艺中的氧气会造成硫化过程中的高温，这会导致轮胎内部胶料和帘线的老化，降低轮胎的使用寿命。
2.湿气：硫化过程中空气中也会含有湿气，湿气会使轮胎胶料中的硫化剂受潮，降低硫化效果，影响轮胎的品质。
3.氧气：空气中的氧气会导致胶料和帘线的氧化，使得轮胎失去弹性，容易开裂。
二、氮气硫化工艺的优势：1.降低温度：氮气硫化工艺中使用的氮气可以有效降低硫化过程中轮胎内部的温度，减少胶料和帘线的老化程度，延长轮胎的使用寿命。
2.去除湿气：氮气的干燥特性可以有效去除硫化过程中轮胎内部的湿气，保证硫化剂的效果，提高轮胎的品质。
3.去除氧气：氮气中不含氧气，可以防止轮胎胶料和帘线的氧化，保持轮胎的弹性，减少开裂的风险。
三、氮气硫化工艺的应用：在实际生产中，氮气硫化工艺已经被一些工程机械轮胎生产商广泛应用。
1.硬件设备投入：需要向生产线中引入氮气供给系统，以及相应的氮气储存设备。
2.工艺优化：针对硫化工艺的各个环节进行优化，确保氮气的纯度和稳定供给，使得硫化过程更加稳定可靠。
3.测试验证：在实际生产中，需要对使用氮气硫化工艺的轮胎进行性能测试和使用寿命验证，确保工艺的有效性和稳定性。
结论：氮气硫化工艺对于全钢工程机械子午线轮胎的制造具有重要意义，通过降低硫化过程中的温度、去除湿气和氧气，可以提高轮胎的使用寿命和品质。
轮胎硫化胶囊（后面简称胶囊）主要是轮胎硫化的一个工具。
材质为丁基橡胶。
相当于轮胎模具的内模。
胶囊根据硫化机、夹具不同，分为不同型号：斜交A 型、斜交B 型、斜交AB 型、子午A型（成为RA ）、子午B型（RB）和子午AB型（RAB ）。
其作用主要在轮胎硫化过程中内部充压缩气、充氮气或充过热水等。
使其伸张，撑起轮胎胶胚形成内压硫化轮胎。
其优点为导热快，效率高，劳动强度低，操作简便。
胶囊在硫化轮胎时有一定的伸张比，一般径向伸张R=外胎胎里直径（DK）/胶囊原始状态直径（DB ）。
斜交胎B型胶囊径向伸张取值为1.6-1.85，斜交胎A型与B型伸张比相似。
子午胎取值为1.10-1.15，允许值为1.05-1.20。
在胶囊和轮胎的选型时除了胶囊直径外还有一个重要条件需要注意就是胶囊断面周长。
胶囊断面周长伸张L=外胎断面内轮廓周长/胶囊断面周长。
胶囊的断面周长伸张应尽可能小，与轮胎内轮廓的伸张不应超过20%，一般轻型载重轮胎B 型胶囊的断面周长为1.08-1.15%。
重型轮胎断面周长伸张值为 1.02-1.04，A 型胶囊断面周长伸张值较大，斜交、子午胎均为1.1-1.15左右。
胶囊是反复伸张的工作条件。
所以使用寿命除了高伸张也受到高温和耐氧化情况，即轮胎公司过热水的除氧情况。
这个是有具体指标规定的。
一般为过热水氧指数含量不超过0.05PPm （氮气硫化除外）。
轮胎硫化胶囊配方思路胶囊使用温度一般为180-200度。
接触的介质主要是过热水，过热蒸汽，压缩空气或者氮气。
胶囊伸张比很大尤其是斜交类型的胶囊。
所说义针对以上我们胶囊配方设计思路为耐高温，高伸张，耐氧化，高伸张后的还原性即扯断永久变形。
思路分析为：高温达不到就是直接导致硫化胶囊的使用寿命折损。
伸张和扯断永久变形是想关联考虑的，伸张太低有损使用寿命。
伸张太高由于应力松弛回原性下降，所以在保证扯断伸长率的前提下也要保证含胶率，交联密度和胶料的强度。
如果胶囊伸张以后不能很快的恢复可能造成胶囊打折现象。
目前，采用如图1所示的带胶囊的硫化设备，用气体作为加热和加压介质硫化汽车轮胎等橡胶制品的方法得到了应用。
将生胎(图中所示制品为汽车轮胎b)放到模具a中，胶囊c采用充气定型，轮胎b的形状同模具a内部形状一致后，关闭模具a。
接着，蒸气作为加热介质从供汽口e吹入，从蒸汽室中心较低位置水平方向进入f，轮胎被加热、加压。
供汽口e 位于硫化设备中心，与供汽通道d互通。
当轮胎b温度达到预定温度时或经过预定时间后，停止供应蒸汽，通入氮气或类似惰性气体作为加压媒介，直到加热工序结束，气体压力不得低于所供蒸汽压力。
可从同一个供汽口e水平方向供气，也可从另一个供气口水平方向供气，后者专门用于加压媒介，与供蒸汽口e在同一高度，与通道d互通，或与另一供应通道互通，使气体进入胶囊内腔f，因而轮胎b的温度可以保持在预定温度。
在上面的工艺设备中，蒸气从蒸汽室中心下部位置沿水平方向吹入，蒸汽冷凝水积聚在轮胎b底部表面较低段排不出去，阻碍了底部胎侧加热。
内部压力增高减少了蒸汽流入量，因而削弱了内部蒸汽流。
内部蒸汽流速降到几乎为零时，湿蒸汽形成水滴向下滴，同时保持过热状态的其他蒸汽由于相对较小的比重向上升高，在轮胎b的垂直方向就形成了温差。
此外，由于温度比蒸汽低一些的加压气体(惰性气体)，同蒸汽一样，从位于轮胎内下部的喷嘴水平吹向轮胎较低区段，气体对着吹的部位(如下部胎圈部分等)被冷却到较低温度。
在停止通入加压气体而造成内部压力升高的情况下，由于加压气体比蒸汽比重大，容易沉积于轮胎内部空间f底部，而象底部胎侧和胎圈部位与低温加压气体相接触的底部区段，其温度必然会降低。
另一方面，剩余蒸汽积聚在内部空间f上部，并经绝热压缩，虽然只是很短的时间，但因加压气体是在高压下通入的，因此尽管加压气体温度较低，蒸汽温度仍然升高，上部胎侧被加热到很高温度。
因此，在轮胎内部空间f形成了主要由蒸汽组成的上层g，主要由加压气体组成的中层h，以及由蒸汽冷凝水组成的最底层i。
轮胎硫化方式及步骤工艺技市上Z杖JIL1硫化方式1.1过热水硫化过热水硫化是比较传统的硫化方式,内温由过热水提供,外温由热板式或蒸鼓式设备提供.采用蒸鼓式供热,能耗较高,升温也较慢,但受热相对较均匀.采用热板式供热,外温较稳定且波动小,但热板不同部位可能受热不同,故热板中的蒸汽走向设计要科学合理,以使整个热板不同点的温差尽量小,同时模具和热板的接触面不能有杂质,模具背面的排气槽要尽量窄,以增大热板和模具的接触面积,即增大传热面积.此硫化工艺一般用于载重斜交轮胎和全钢载重子午线轮胎.1.2高温蒸汽和过热水硫化高温蒸汽和过热水硫化是目前较多采用的硫化方式,大部分轿车子午线轮胎采用此硫化工艺.胶囊在通过热水之前内部温度相对较低,为使胶囊快速升温,需先在胶囊中充入高温饱和蒸汽(压力一般为1.5MPa),一定时问后再充入压力较高的过热水.此工艺相对较简单,技术也易于得到保障.1.3全蒸汽硫化全蒸汽硫化是目前国际上一些大公司普遍采用的方法,主要用于硫化乘用子午线轮胎和轻载子午线轮胎.全蒸汽硫化可节省能源且生产效率高,但技术要求相对较高,须保证高温饱和蒸汽压力稳定,同时还须解决胶囊上下部分的温差硫化机动力水泄漏,内压偏低造成的轮胎外观瑕疵增多及胶料和部分骨架材料的耐高温性能等问题.1.4充氮气硫化充氮气硫化内压可控且稳定,因此可节省能源和提高轮胎质量,并能延长胶囊的使用寿命.充氮气硫化对设备的要求较高:(1)需购置制氮设备且设备维护成本高;(2)需使用氮气回收装置以降低成本;(3)为防止氮气泄漏,需采用专用阀门和氮气输送管路;(4)硫化机管路需重新设计和改造,特别是各阀门的泄漏问题必须解决,以免造成氮气的大量泄漏而对硫化内温造成影响.2硫化步骤的设定各轮胎公司采用的硫化步骤不尽相同,但主要由以下步骤组成:(1)通高温饱和蒸汽;(2)充填水(视情况而定);(3)通过热水;(4)热水回收;200%年第11期第1]页MoDERNRUBBER&PLASTICS(5)通冷却水(视情况而定);(6)主排;(7)抽真空;(8)开模.其中,第3步可采用3种方式:循环,半循环或不循环,需根据实际情况进行选取.第4步可采用两种方式:用高压蒸汽把胶囊中的过热水赶回除氧器或设置一热水回收罐.第6和7步可采用单路或双路.第8步的开模压力一般设置为O.03MPa.全蒸汽硫化一般有两种方式:高温蒸汽进加热排或高温蒸汽进,然后主排,再抽真空;高温蒸汽进加热排,然后低压蒸汽进,再主排,抽真空.其中热排是为了把胶囊中的冷凝水排出.充氮气硫化还需要增加两个步骤,即放气(排出胶囊下部的低温氮气)和查漏(关闭所有阀门,看内压有无下降,以观察有无阀门泄漏).由于主排时间的长短直接影响到硫化效率,因此主排管径的设定和走向以及辅助措施(如安装排空管)对主排的效果至关重要.抽真空可采用蒸汽或动力水,只需将胶囊从胎里脱出并适当收缩,以便轮胎能轻松取出即可.若抽真空过度,胶囊会紧贴中心机构,上环下降时容易夹破胶囊(B型硫化机).3匹配硫化机管路及选取测温点(1)选取高温蒸汽主管及支管管径主管管径选取要考虑硫化机台数及进蒸汽时对蒸汽压力波动的影响.若管径偏小,易导致饱和蒸汽压力偏低,从而使硫化温度波动较大.在设计i●,,tttI,,tt,●I,-市场信息主排管径时,要特别考虑热水主排时蒸发而引起的背压.(2)选取测温点内外温度,时间和内压是硫化三要素,为便于控制,各硫化机都要对三要素进行测定并记录.一般测温点选在回管上靠近胶囊的出口处较好,当然最好是将测温点选在胶囊内部,但难度较大.采用蒸汽硫化时还须在相应位置安装疏水阀,以免冷凝水积存过多影响测温结果.同时要定期校正热电阻及温度变送器,发现异常时应及时校正.4利用测温数据进行硫化速度匹配调节由于各配方胶料硫化速度不相同,各部件在硫化过程中的温升也不相同,只有当各部件在一定的硫化条件下基本同时达到正硫化点,轮胎的性能和硫化效率才是最佳的.因此,必须对每个配方的胶料进行测温,每个部件均须埋热电偶,对较厚的部件要在中间埋一些点.根据测得的温度,采用RPA2000硫化仪对不同部件的变温进行测定,通过对变温硫化仪曲线和恒温硫化仪曲线分析及各半成品制造的特点(挤出或压延等),对整个配方体系进行硫化速度匹配调整,以求各部件胶料基本同时达到正硫化.5选取合模力合模力太小,易造成轮胎合模处出边,引起带束层弯曲,影响轮胎质量;合模力太大,则会引起模具变形和硫化机损坏.因此要根据不同的轮胎规格选取相应的合模力,才能生产出高质量的轮胎.我国聚丙烯薄膜市场分析美国一家信息机构最近发布了其关于中国市场份额系列报告中的首份报告——"中国挤出塑料薄膜市场".该报告对成长中的中国塑料薄膜市场进行了深入分析,并提供了按供应商,地区和终端应用市场分类的详尽信息.该报告称,中国今年将要加工118.4万t聚丙烯薄膜,其中56%的原料由国内树脂生产商提供.中国两大聚丙烯薄膜生产中心是苏沪浙地区和广东省,分别占全国总生产能力的33%和32%.食品包装是聚丙烯薄膜最大的终端应用市场,约占42%.其中,包装袋,塑料编织袋和干货食品包装材料占食品包装的60%以上.非食品包装中,香烟包装,编织袋和防护膜是最大的细分市场,合计占55%.RP010-5第14页总第己口]期。
专利名称：轮胎保压变温氮气硫化方法
专利类型：发明专利
发明人：黄蕊芬,李海鹏,李华美,王宝江,常跃峰,丁超申请号：CN201410678344.8
申请日：20141124
公开号：CN104385506A
公开日：
20150304
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种轮胎保压变温氮气硫化方法，属于轮胎生产领域。
工艺步骤为轮胎胶囊通入高温蒸汽介质，胶囊内快速升温约8～10分钟，随后改通入高压氮气介质,待胶囊内压力升至标准值范围后进行保压，保压结束后进行排压、吸真空、启模。
本发明公开了在轮胎硫化过程中当高温蒸汽介质不足时，通过可编程控制器（PLC）程序，自动计算累计欠温时间，自动在指定时间段延时硫化，自动控制延时时间。
本发明在轮胎硫化过程中，当高温蒸汽介质不足时，自动计算累计欠温时间，自动在指定时间段延时硫化，自动控制延时时间，提高轮胎的合格率。
申请人：三角轮胎股份有限公司
地址：264200 山东省威海市青岛中路56号
国籍：CN
代理机构：威海科星专利事务所
代理人：鲍光明
更多信息请下载全文后查看。
轮胎的氮气硫化工艺
MathruAN;涂学忠
【期刊名称】《轮胎工业》
【年(卷),期】1999(019)001
【摘要】为了在竞争激烈的轮胎市场上获得成功，世界各地的轮胎厂都在努力尽可能建立最大的技术和经济优势，同时保持最低的生产成本。
许多轮胎公司十分关注的一个领域是将轮胎的蒸汽和过热水硫化改为以氮气为介质的硫化。
随着轮胎厂对这项技术的许多优点越来越熟悉，他们开始评价...
【总页数】5页(P32-36)
【作者】MathruAN;涂学忠
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TQ330.67
【相关文献】
1.全钢工程机械子午线轮胎氮气硫化工艺的探讨 [J], 孙延震;毛建清;曹京欧
2.乘用车/轻型载重车子午线轮胎氮气硫化工艺 [J], 白雅
3.工程机械斜交轮胎蒸汽/氮气硫化工艺探讨 [J], 刘敏
4.斜交轮胎氮气硫化工艺的研究 [J], 承友昕; 章华军; 华斌; 蒋海伦
5.半钢子午线轮胎氮气硫化工艺的改进 [J], 唐信军;余雷;赵强;朱建阳;高忠吉
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
