2. Литье пластиката под давлением

Применение в обувной промышленности синтетических материалов, в частности термопластичных, значительно расширяет возможность дальнейшего совершенствования технологии обуви.

Характеристика процесса литья пластиката под давлением

Схема процесса литья пластиката под давлением на агрегате фирмы БУСМК приведена на рис. 182.

Рис. 182. Схема процесса литья пластиката под давлением в агрегате фирмы БУСМК

Гранулы термопласта, загруженные в бункер литьевой машины через вибрирующий лоток, пневматически подаются в воронку 1 горизонтального цилиндра 2 литьевой машины, имеющего четыре нагревателя, создающие температуру до 200° С.

Внутри цилиндра смонтирован шнек 3, вращением которого обеспечивается одновременно перемещение и нагрев поступающих в головную часть машины гранул, переходящих затем в расплавленную массу, которая через сопло цилиндра 4 впрыскивается в камеру пресс-формы 5.

После каждого впрыскивания расплава в пресс-форму в горизонтальный цилиндр литьевой машины поступает новая порция гранул. Количество расплава и гранул автоматически контролируется и дозируется.

В литьевой машине фирмы Десма перемещение гранул внутри цилиндра осуществляется шнеком, а впрыскивание расплава в камеру пресс-формы - поршнем.

Особенности процесса литья пластиката под давлением заключаются в следующем:

• загрузочные камеры вынесены из пресс-формы в виде цилиндра;
• пресс-форма замыкается до начала формования пластиката, который из цилиндра машины поступает под давлением и при нагреве в пресс-форму через сопло;
• в начале литья давление в цилиндре передается только на термопласт, а на пресс-форму после ее заполнения;
• температура пресс-формы всегда ниже температуры расплавленного пластиката.

Основное преимущество метода литья пластиката под давлением заключается в высокой производительности оборудования, которая обусловлена исключением процесса вулканизации в пресс-форме, протекающего во времени, хотя необходимость охлаждать поступивший в пресс-форму расплав несколько снижает производительность оборудования. Кроме того, преимущество метода литья пластикатов под давлением заключается в возможности применять для обуви нетермостойкие материалы.

Литьевые композиции пластиката

При разработке литьевых композиций пластиката, проведенных на фабрике "Скороход", исследовали различные марки ПВХ пластикатов и стабилизаторов ПВХ. Для литьевых композиций рекомендуется литьевой ПВХ, отличающийся от нелитьевого при одинаковом молекулярном весе повышенным содержанием пластифицирующихся низкомолекулярных фракций. Морфологическая структура литьевого ПВХ характеризуется наличием частиц с открытыми порами, обеспечивающими хорошую поглощаемость пластификатора, что приводит к образованию более сухих смесей, облегчающих процесс гранулирования.

Примененный суспензионный ПВХ, в отличие от эмульсионного, характеризуется большей степенью чистоты, так как в процессе производства тщательно отмывается от эмульгатора и инициатора, благодаря чему хорошо стабилизируется, и изделия из него обладают незначительной водонамокаемостью.

ПВХ различных марок отличаются вязкостью, которую определяет условная величина K - константа Фикентшера, предназначенная для характеристики молекулярного веса ПВХ.

С повышением вязкости ПВХ значительно возрастают предел прочности пластиката при растяжении, относительное удлинение, сопротивление истиранию и твердость. Для изготовления низа кожаной обуви с высокими физико-механическими показателями рекомендовано применение в литьевом пластикате ПВХ при K в пределах 65-70, для изготовления низа домашней обуви с текстильным верхом с величиной K, равной 60-65.

Пластификаторы. Введением пластификатора в ПВХ достигают улучшения эластических свойств как полимера, так и готового изделия. Для пластификаторов характерна совместимость с ПВХ, летучесть и миграционная способность.

Все испытанные пластификаторы, входящие в состав композиций, мигрируют во времени и переходят в слой клея, вследствие чего понижается прочность крепления низа к верху кожаной обуви.

Стабилизаторы. Процессы разложения и структурирования ПВХ при переработке, а также при хранении и эксплуатации изделий из него замедляются и ослабляются в результате введения стабилизаторов. Разложение недостаточно стабилизированного пластиката при его термической переработке сопровождается выделением хлористого водорода и потемнением массы пластиката. При этом изменяются и свойства материала.

Количество пластификатора, вес, ч. на 100 вес. ч. ПВХ

Один из основных показателей термической стабильности композиций ПВХ - продолжительность периода нагрева при определенной температуре до начала выделения хлористого водорода в свободном состоянии.

Физико-математические свойства пластика в зависимости от количества пластификатора

Примечание. Образцы пластика, полученные по композициям 14-22, изготовлены из ПВХ при K, равном 65; при композиции 23-27 из ПВХ с величиной K, равной 72; по композиции 28 из ПВХ Р-70 при K, равном 70.

Установлено, что для нормального ведения технологического процесса литья пластиката под давлением термостабильность композиций должна быть не ниже 130 мин при 185° С.

Количество стадилизаторов, вес. ч. 100 вес, ч. ПВХ

Термостабильность пластиката при разных композициях стабилизаторов

Технологические параметры переработки и литья пластиката

Температурный режим переработки. Экспериментальным путем выявлена закономерность между температурными режимами вальцевания и литья пластиката на агрегате Десма-701 (температура цилиндра III и IV зон литьевой машины на 20-25° С должна быть выше температуры поверхности валков).

Технологические параметры процесса литья пластиката под давлением (давление на шнек, температура цилиндра и температура колодки) оказывают существенное влияние на протекание процесса и качество изделия.

Температурный режим цилиндра литьевого агрегата Десма-701

Давление на шнек. Установлено, что с повышением в гидросистеме давления на шнек с 20 до 30 am продолжительность впрыскивания пластиката сокращается с 6 до 3,5 сек и наблюдается увеличение прочности крепления низа с верхом обуви. В производственных условиях давление в сети на шнек рекомендуется 20-30 am.