專利名稱：微波鹽浴橡膠硫化裝置及橡膠硫化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及橡膠硫化方法及其裝置。
背景技術(shù)：
橡膠硫化是指在加熱、輻照等條件下，膠料中的生膠與硫化劑發(fā)生化學(xué)接枝反應(yīng)， 從而由線形結(jié)構(gòu)的大分子交聯(lián)成為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的大分子的過程。橡膠硫化有多種方法， 一般按使用設(shè)備的類型、加熱介質(zhì)和硫化工藝方法來分類。大致分三類，其一為硫化罐蒸汽硫化，又分為直接蒸汽硫化和間接蒸汽硫化。其二為模型硫化，是比較常見的硫化方式， 又分為模壓硫化和注壓(注射)硫化。其三為連續(xù)硫化，是比較先進(jìn)的硫化工藝，自上世紀(jì)60年代起，陸續(xù)出現(xiàn)了鹽浴硫化(LCV)、沸騰床硫化、熱空氣硫化(HA)、剪切機(jī)頭硫化、紅外線硫化，70年代后發(fā)展出了微波硫化(UHF)。目前連續(xù)硫化仍是發(fā)展較快、新技術(shù)應(yīng)用較多的硫化工藝。橡膠連續(xù)硫化技術(shù)是目前最先進(jìn)的硫化技術(shù)之一，主要有生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品均一性好、單位能耗低等優(yōu)勢。市場上主要有微波連續(xù)硫化、熱風(fēng)連續(xù)硫化和鹽浴連續(xù)硫化三種方式，其優(yōu)缺點(diǎn)分述如下I、微波連續(xù)硫化優(yōu)點(diǎn)
①適用于壁厚較大的帶狀制品；
②加熱迅速且均勻；
③反應(yīng)快捷、生產(chǎn)高效；
④設(shè)備占用空間較小。
微波連續(xù)硫化缺點(diǎn)
①待加熱材料必須絕緣；
②對膠料的極性有要求；
③不能用于過氧化物硫化的膠料；
④可能產(chǎn)生“熱點(diǎn)”，引起冒煙甚至燃燒，對炭黑的分散程度要求高
⑤發(fā)泡劑對微波敏感，配方調(diào)整困難；
⑥硫化時(shí)有大量刺激性煙霧產(chǎn)生。
2、熱風(fēng)連續(xù)硫化優(yōu)點(diǎn)
①設(shè)備簡單，投資?。?br> ②加工窗口可以做得較為寬大，無需考慮微波泄露；
③無需考慮配方的絕緣和極性問題；
④亦可生產(chǎn)淺色制品；
⑤產(chǎn)品外觀較好。
熱風(fēng)連續(xù)硫化缺點(diǎn)
①傳熱效率低；
②只適用于壁厚較薄的密封條硫化；
③不適用過氧化物硫化的膠料；④設(shè)備相對于微波硫化線長度增加很多，占用空間較大；⑤硫化時(shí)有大量刺激性煙霧產(chǎn)生；⑥密封條的薄壁部分易發(fā)生過硫；⑦空氣流速過高會吹跑膠條或?qū)е伦冃巍?、鹽浴連續(xù)硫化優(yōu)點(diǎn)①熱傳遞性能優(yōu)異，加熱效率高于微波熱空氣硫化，無需極熱定型；②急性和非極性膠料均可使用；③硫磺硫化、過氧化物硫化和樹脂硫化均可使用，幾乎適用于所有膠料；④密封條外觀美觀；⑤由于與空氣隔絕，適用于易發(fā)生氧化老化的橡膠；⑥適用于彩色黑色等各種密封條；⑦可以使用多種熱源。鹽浴連續(xù)硫化缺點(diǎn)①密封條的壁厚不能過大；②對復(fù)雜斷面的密封條要仔細(xì)調(diào)整鹽浴噴淋和流速；③密封條表面需要清洗；④對膠料中的水汽等易揮發(fā)份要求較高，控制不好會在斷面產(chǎn)生氣孔；⑤生產(chǎn)線啟動耗時(shí)較長。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種硫化均勻高效，能夠適應(yīng)多種橡膠硫化體系，尤其是對易發(fā)生變形，形狀復(fù)雜，較厚的橡膠能完成硫化的橡膠硫化方法。本發(fā)明的橡膠硫化方法，是橡膠在鹽浴槽中進(jìn)行鹽浴硫化的同時(shí)，使用微波對較厚橡膠深處進(jìn)行加熱硫化。本發(fā)明的有益效果橡膠在鹽浴槽中進(jìn)行加熱時(shí)，同時(shí)通過微波對橡膠內(nèi)部進(jìn)行加熱，使得橡膠尤其是較厚橡膠的外表和內(nèi)部深處溫度基本一致，保證了硫化質(zhì)量，產(chǎn)品不易變形，特別適用于形狀復(fù)雜的橡膠的硫化。本發(fā)明同時(shí)提供了一種硫化均勻高效，能夠適應(yīng)多種橡膠硫化體系，尤其是對易發(fā)生變形，形狀復(fù)雜，較厚的橡膠能完成硫化的微波鹽浴橡膠硫化裝置。本發(fā)明的微波鹽浴橡膠硫化裝置，包括設(shè)置在密封的殼體內(nèi)的鹽浴槽，物料傳輸裝置，物料傳輸裝置包括沿著鹽浴槽的長度方向排列在鹽浴槽上方的多個(gè)輪轂、帶動輪轂轉(zhuǎn)動的傳動機(jī)構(gòu)，它還包括位于鹽浴槽上方的微波饋能裝置，微波饋能裝置位于相鄰兩個(gè)輪轂之間。上述的微波鹽浴橡膠硫化裝置，微波饋能裝置包括依次相連的磁控管、激勵腔、饋能波導(dǎo)、矩形喇叭輻射器，矩形喇叭輻射器的大端朝下與鹽浴槽的上部相對；饋能波導(dǎo)上設(shè)置有伸入饋能波導(dǎo)內(nèi)的調(diào)配螺釘。調(diào)配螺釘主要用于調(diào)小微波傳輸系統(tǒng)駐波，便于膠條很好的吸收微波。上述的微波鹽浴橡膠硫化裝置，所述微波饋能裝置為兩個(gè)以上，各微波饋能裝置均設(shè)置在微波饋能裝置架上，微波饋能裝置架與帶動其上下升降的微波饋能裝置架驅(qū)動機(jī)構(gòu)相連。優(yōu)選，微波饋能裝置架上固定與絲杠配合的微波饋能裝置架升降螺母，絲杠轉(zhuǎn)動設(shè)置在殼體上，殼體上設(shè)置帶動絲杠轉(zhuǎn)動的絲杠驅(qū)動裝置。相鄰兩個(gè)輪轂之間的微波饋能裝置有兩個(gè)，這兩個(gè)微波饋能裝置沿著鹽浴槽的寬度方向排列。上述的微波鹽浴橡膠硫化裝置，各輪轂軸轉(zhuǎn)動設(shè)置在輪轂架上，輪轂架上設(shè)置輪轂驅(qū)動電機(jī)，輪轂驅(qū)動電機(jī)通過鏈傳動帶動各輪轂軸轉(zhuǎn)動。優(yōu)選，輪轂架上固定與絲杠配合的輪轂架升降螺母，絲杠轉(zhuǎn)動設(shè)置在殼體上，殼體上設(shè)置帶動絲杠轉(zhuǎn)動的絲杠驅(qū)動裝置。上述的微波鹽浴橡膠硫化裝置，所述殼體上具有一個(gè)可開合的門，門的一邊與殼體相鉸接，在門與殼體之間設(shè)置有帶動所述門繞鉸接軸轉(zhuǎn)動的氣缸或油缸。上述的微波鹽浴橡膠硫化裝置，鹽浴槽包括內(nèi)膽、外殼、位于內(nèi)膽與外殼之間的保溫層。本發(fā)明針對各種連續(xù)硫化的特點(diǎn)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際提出了一種新的連續(xù)硫化方案， 即在保留鹽浴硫化的優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)上引入微波硫化的優(yōu)勢，開發(fā)出鹽浴微波硫化方法，在用鹽浴給橡膠加熱的同時(shí)用微波對橡膠進(jìn)行均勻加熱。本發(fā)明的有益效果如下I、由于熔融鹽具有較大的比熱容及極好的傳熱性能，能使硫化在極短的時(shí)間內(nèi)完成，對于形狀復(fù)雜的橡膠(如密封條)意味著在極短的時(shí)間內(nèi)橡膠(如密封條)的外形已定型，橡膠表面微孔少而光滑，產(chǎn)品外形美觀。2、鹽浴硫化時(shí)，浸入高密度鹽浴中的橡膠承受均勻的壓力，硫化變形小。3、由于橡膠條懸浮在熔融鹽中，微波硫化時(shí)橡膠條與物料傳輸裝置之間的低溫硫化區(qū)在鹽浴硫化中得到避免，硫化更加均勻。4、通過靈活地調(diào)整饋入的微波功率使得較厚橡膠制品內(nèi)部溫度得以在很短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到外部溫度水平，硫化均勻高效，克服了單純使用鹽浴硫化時(shí)的溫度不均衡問題。5、具有適應(yīng)多種橡膠硫化體系的特點(diǎn)，同時(shí)對易發(fā)生氧化老化的高不飽和橡膠也能完成硫化。6、與微波硫化相比可采用更高的生產(chǎn)速度或更短的硫化線長度。7、由于橡膠完全浸入鹽浴中，幾乎不產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體。8、高度自動化的控制系統(tǒng)使得維護(hù)使用更加方便，對不同形狀尺寸的工藝控制參數(shù)的自動記憶功能使開機(jī)后能迅速進(jìn)入正常工作狀態(tài)，大大減少不合格品的產(chǎn)生。9、鹽浴加熱可以采用電加熱、燃?xì)饧訜帷?dǎo)熱油加熱等多種加熱方式，用戶根據(jù)自己的條件靈活選擇，有效地控制成本。10、硫化后附著在橡膠表面熔融鹽的回收和循環(huán)使用，做到了廢水零排放，保護(hù)環(huán)境。


圖I是微波鹽浴橡膠硫化裝置的主視圖。圖2是微波鹽浴橡膠硫化裝置的側(cè)視圖(圖I的右視圖)。圖3是物料傳輸裝置等的示意圖。圖4是物料傳輸裝置等的側(cè)視圖(圖3的右視圖)。
圖5是物料傳輸裝置等的俯視圖(圖4的俯視圖)圖6是微波饋能及升降機(jī)構(gòu)等的示意圖。圖7是直波導(dǎo)、矩形喇叭輻射器等的示意圖。圖8是鹽浴槽的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例結(jié)合附圖對本技術(shù)作進(jìn)一步的描述。參見圖I所示的微波鹽浴橡膠硫化裝置，由機(jī)架I、物料傳輸裝置3、微波饋能及升降機(jī)構(gòu)、鹽浴槽5、開門關(guān)門機(jī)構(gòu)6等組成。具有開門關(guān)門機(jī)構(gòu)6的密封的殼體12設(shè)置在機(jī)架I上，殼體內(nèi)有鹽浴槽5。物料傳輸裝置3包括輪轂31、輪轂架32、鏈輪33、輪轂驅(qū)動電機(jī)34。多個(gè)輪轂31 沿著鹽浴槽的長度方向排列在鹽浴槽上方，各輪轂軸轉(zhuǎn)動設(shè)置在輪轂架32上，各輪轂軸上設(shè)置鏈輪33，輪轂架上設(shè)置輪轂驅(qū)動電機(jī)34，輪轂驅(qū)動電機(jī)通過鏈傳動帶動各輪轂軸轉(zhuǎn)動，從而使得固定在輪轂軸上的輪轂轉(zhuǎn)動。物料傳輸裝置的升降機(jī)構(gòu)包括輪轂架升降螺母36、絲杠35、絲杠驅(qū)動電機(jī)37等。 輪轂架上固定與絲杠35配合的輪轂架升降螺母36，絲杠35轉(zhuǎn)動設(shè)置在殼體上，殼體上設(shè)置帶動絲杠35轉(zhuǎn)動的絲杠驅(qū)動電機(jī)37。絲杠驅(qū)動電機(jī)37轉(zhuǎn)動，帶動絲杠35轉(zhuǎn)動，輪轂架升降螺母36隨即和輪轂架沿絲杠上下移動。微波饋能及升降機(jī)構(gòu)包括微波饋能裝置4和微波饋能升降裝置2。微波饋能裝置4包括依次相連的磁控管41、激勵腔42、直波導(dǎo)(饋能波導(dǎo))43、矩形喇叭輻射器44、調(diào)配螺釘45。矩形喇叭輻射器的橫截面是矩形。各輪轂的兩側(cè)各有兩個(gè)微波饋能裝置4。相鄰兩個(gè)輪轂之間的兩個(gè)微波饋能裝置沿著鹽浴槽的寬度方向排列。矩形喇叭輻射器的大端朝下與鹽浴槽5的上部相對。直波導(dǎo)上設(shè)置有伸入直波導(dǎo)內(nèi)的調(diào)配螺釘45。微波饋能裝置4通過法蘭固定在微波饋能升降裝置2中的微波饋能裝置架21上。微波饋能升降裝置2包括微波饋能裝置架21、絲杠22、微波饋能裝置架升降螺母、 絲杠驅(qū)動電機(jī)24等。微波饋能裝置架上固定與絲杠22配合的微波饋能裝置架升降螺母， 絲杠22轉(zhuǎn)動設(shè)置在殼體上，殼體上設(shè)置帶動絲杠22轉(zhuǎn)動的絲杠驅(qū)動電機(jī)24。絲杠驅(qū)動電機(jī)24轉(zhuǎn)動，帶動絲杠22轉(zhuǎn)動，微波饋能裝置架升降螺母隨即和微波饋能裝置架沿絲杠22 上下移動。開門關(guān)門機(jī)構(gòu)6包括與殼體密封連接的門61、氣缸62等。門61的一邊與殼體相鉸接，在門與殼體之間設(shè)置有氣缸62，氣缸62動作，帶動所述門繞鉸接軸轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)門的開關(guān)。鹽浴槽5包括內(nèi)膽51、外殼53、位于內(nèi)膽與外殼之間的保溫層52。
權(quán)利要求
1.微波鹽浴橡膠硫化裝置，包括設(shè)置在密封的殼體內(nèi)的鹽浴槽，物料傳輸裝置，物料傳輸裝置包括沿著鹽浴槽的長度方向排列在鹽浴槽上方的多個(gè)輪轂、帶動輪轂轉(zhuǎn)動的傳動機(jī)構(gòu)，其特征是它還包括位于鹽浴槽上方的微波饋能裝置，微波饋能裝置位于相鄰兩個(gè)輪轂之間。
2.如權(quán)利要求I所述的微波鹽浴橡膠硫化裝置，其特征是微波饋能裝置包括依次相連的磁控管、激勵腔、饋能波導(dǎo)、矩形喇叭輻射器，矩形喇叭輻射器的大端朝下與鹽浴槽的上部相對；饋能波導(dǎo)上設(shè)置有伸入饋能波導(dǎo)內(nèi)的調(diào)配螺釘。
3.如權(quán)利要求I所述微波鹽浴橡膠硫化裝置，其特征是所述微波饋能裝置為兩個(gè)以上，各微波饋能裝置均設(shè)置在微波饋能裝置架上，微波饋能裝置架與帶動其上下升降的微波饋能裝置架驅(qū)動機(jī)構(gòu)相連。
4.如權(quán)利要求3所述微波鹽浴橡膠硫化裝置，其特征是微波饋能裝置架上固定與絲杠配合的微波饋能裝置架升降螺母，絲杠轉(zhuǎn)動設(shè)置在殼體上，殼體上設(shè)置帶動絲杠轉(zhuǎn)動的絲杠驅(qū)動裝置。
5.如權(quán)利要求3所述微波鹽浴橡膠硫化裝置，其特征是相鄰兩個(gè)輪轂之間的微波饋能裝置有兩個(gè)，這兩個(gè)微波饋能裝置沿著鹽浴槽的寬度方向排列。
6.如權(quán)利要求I所述微波鹽浴橡膠硫化裝置，其特征是各輪轂軸轉(zhuǎn)動設(shè)置在輪轂架上，輪轂架上設(shè)置輪轂驅(qū)動電機(jī)，輪轂驅(qū)動電機(jī)通過鏈傳動帶動各輪轂軸轉(zhuǎn)動。
7.如權(quán)利要求6所述微波鹽浴橡膠硫化裝置，其特征是輪轂架上固定與絲杠配合的輪轂架升降螺母，絲杠轉(zhuǎn)動設(shè)置在殼體上，殼體上設(shè)置帶動絲杠轉(zhuǎn)動的絲杠驅(qū)動裝置。
8.如權(quán)利要求I所述微波鹽浴橡膠硫化裝置，其特征是所述殼體上具有一個(gè)可開合的門；門的一邊與殼體相鉸接，在門與殼體之間設(shè)置有帶動所述門繞鉸接軸轉(zhuǎn)動的氣缸或油缸。
9.如權(quán)利要求I所述微波鹽浴橡膠硫化裝置，其特征是鹽浴槽包括內(nèi)膽、外殼、位于內(nèi)膽與外殼之間的保溫層。
10.橡膠硫化方法，其特征是橡膠在鹽浴槽中進(jìn)行鹽浴硫化的同時(shí)，使用微波對橡膠進(jìn)行加熱硫化。
全文摘要
微波鹽浴橡膠硫化裝置及橡膠硫化方法。本發(fā)明提供一種硫化均勻高效，能夠適應(yīng)多種橡膠硫化體系，尤其是對易發(fā)生氧化老化的高不飽和橡膠也能完成硫化的橡膠硫化方法。該方法，是橡膠在鹽浴槽中進(jìn)行鹽浴硫化的同時(shí)，使用微波對橡膠進(jìn)行加熱硫化。本發(fā)明還提供了一種硫化均勻高效，能夠適應(yīng)多種橡膠硫化體系，尤其是對易發(fā)生氧化老化的高不飽和橡膠也能完成硫化的微波鹽浴橡膠硫化裝置。該硫化裝置包括設(shè)置在密封的殼體內(nèi)的鹽浴槽，物料傳輸裝置，物料傳輸裝置包括沿著鹽浴槽的長度方向排列在鹽浴槽上方的多個(gè)輪轂、帶動輪轂轉(zhuǎn)動的傳動機(jī)構(gòu)，它還包括位于鹽浴槽上方的微波饋能裝置，微波饋能裝置位于相鄰兩個(gè)輪轂之間。
文檔編號B29C35/08GK102601901SQ20111045317
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者劉超, 姚騰, 鄭玉虎 申請人:劉超, 姚騰, 鄭玉虎