Tehnologii generale pentru prelucrarea amestecurilor de cauciuc și mase plastice destinate tălpilor de încălțăminte

A. Clasificare tehnologii de prelucrare a amestecurilor de cauciuc şi mase plastice pentru fabricare tălpi de încălţăminte

Ritmul impetuos de dezvoltare din ultimii ani a industriei de prelucrare a cauciucului a de lucru. Deoarece tehnica proceselor de fabricare a amestecurilor de cauciuc şi implicit de prelucrare a tălpilor pentru încălţăminte constituie prima etapă, rămâne coloana vertebrală a industriei de prelucrare a cauciucului, fapt pentru care perfecţionarea continuă a cunoaşterii acestor procese fiind o cerinţă imperioasă. Prin fabricarea în ţară a mai multor sorturi de cauciuc sintetic mase plastice şi prin înfiinţarea unor întreprinderi înzestrate cu utilajele cele mai moderne, au fost puse bazele unei puternice industrii de confecţie tălpi pentru încălţăminte bazate pe tehnologii moderne.

Cele mai utilizate tehnologii de prelucrare a amestecurilor de cauciuc şi mase plastice pentru fabricare tălpi de încălţăminte sunt următoarele:

A. Tehnologie de fabricare a amestecurilor de cauciuc pe valţ;

B. Tehnologia fabricarii amestecurilor de cauciuc pe malaxor;

C. Tehnologie de compoundare pe extruder - granulator.

B. Tehnologia fabricarii amestecurilor de cauciuc pe valt

Amestecarea pe valţ a fost prima operaţie de amestecare folosită la începuturile industralizării cauciucului, amestecarea pe valţ este un procedeu clasic care se aplică şi astăzi pe scară mai restrânsă, mai ales acolo unde sunt prelucrate cantităţi mai mici şi diferite de cauciuc.

B.1 Destinaţia şi principiul de funcţionare a valţurilor

Valţurile sunt maşini formate din doi cilindri laminori, tubulari care se rotesc in sensuri opuse. Aceste maşini se folosesc in special pentru, prepararea şi prelucrarea amestecurilor de cauciuc. Aceste operaţii constau în trecerea materialului de prelucrat de mai multe ori prin intervalul dintre cei doi cilindri in rotaţie. Materialul încărcat pe valţ este prins în acest interval datorită forţelor de frecare care iau naştere prin rotarea cilindrilor.

Prinderea bucăţii de material este determinată de unghiul de apucare (fig. 1).

Unghiul de apucare α reprezinta unghiul format de tangentele la punctele de contact a cilindrilor cu materialul de pe valţ. Arcul de contact cu materialul, ab şi cd, se numeşte, arc de apucare. Mărimea unghiului de apucare depinde de diametrul cilindrilor, distanţa dintre cilindri şi mărimea rezervei de material (zapaz).

Unghiul α este egal cu suma unghiurilor de apucare α1 si α2 pe care îl face linia centrelor cilindrilor cu normalele la punctele de contact cu materialul, α= α1+ α2.

Fig. 1 Reprezentarea forţelor care acţionează asupra unei particule de material pe valţ.

In figura 1 sunt reprezentate forţele ce acţionează asupra materialului în momentul apucării. Aceste forţe sunt următoarele:

- R1 şi R2, forţele de presiune a cilindrilor asupra materialului; rezultanta lor U, orientata în afara maşinii, este egala cu suma :

U = R1 sin α1+ R2 sin α2 (1)

Unde α1 si α2 sunt unghiurile de apucare corespunzatoare celor doi cilindri.

- T1 si T2 sunt forţele de frecare tangenţială a materialului cu cilindrii; rezultanta lor F este dirijată vertical in jos.

F = T1 cos α1 + T2 cos α2 (2)

- G este greutatea propie a materialului. Dacă se neglijează influenţa greutăţii proprii a materialului, atunci condiţia necesară pentru ca materialul să fie apucat intre cilindri este dată de relatia:

F ≥ U (3)

adică:

T1 cos α1 + T2 cos α2 ≥ R1 sin α1+ R2 sin α2 (4)

Se stie că forţa tangenţială de frecare este egală cu produsul dintre coeficientul de frecare f (sau tangenta unghiului de frecare, ρ) şi forţa de presiune R a cilindrilor, adică:

T = f R = tg ρ R (5)

unde : f – este coeficientul de frecare metal cauciuc;

ρ – unghiul de frecare intre aceleasi materiale.