新型乳胶海绵卷材设备与技术

郭茂盛

摘 要：针对传统乳胶海绵卷材设备的弊端，本文设计了一款新型的乳胶海绵卷材设备，重点分析研究了新型乳胶海绵卷材设备的载体形式、材料及载体的维护方法，探讨了柔性载体专用涂料装置及涂料刀，并通过精准调控涂料刀与载体的间隙，提高制品厚度均匀性。通过实际应用可知，新型乳胶海绵卷材专用设备技术达到了设计要求。

关键词：乳胶海绵卷材;输送带;柔性涂刀;发泡

中图分类号：TQ337.3文献标识码：A文章编号：1003-5168（2018）29-0055-03

Abstract： Aiming at the drawbacks of traditional latex sponge coil equipment， a new type of latex sponge coil equipment was designed in this paper. The carrier form， material and maintenance method of the new type of latex sponge coil equipment were mainly analyzed and studied. The special coating device and coating knife for flexible carrier were discussed， and the coating knife and loading were precisely regulated and controlled. The clearance of the body improved the thickness uniformity of the product. Through practical application， the special equipment technology of new latex sponge coil had met the design requirements.

Keywords： latex sponge coil;conveyor belt;flexible coated knife;foaming

1 研究背景

傳统乳胶海绵生产方法有三种：一种是机械发泡法或迟缓凝胶法;二是真空发泡法;三是离型纸载体烘箱发泡法。目前，乳胶海绵卷材一般采用的是传统离型纸载体烘箱发泡法进行生产。

采用离型纸载体烘箱发泡法生产乳胶海绵存在以下几个问题：①该生产设备主要用于PU/PVC人造革的生产，用于生产乳胶海绵设备中会存在一些繁冗装置，如多余的涂布机和烘箱，整个设备长93～110m，会占用大量的生产用地，而且设备成本较高，运行损耗也大;②该设备只能以离型纸作为载体进行生产，离型纸在120～180℃的运行温度下容易老化、变脆、爆边或断裂，一旦出现离型纸断裂的情况，需要停产，粘接后才能继续生产，而这会造成巨大经济损失;③目前，国内的离型纸绝大部分依靠进口，价格不菲，进口离型纸每吨8万～10万元[1]。因此，采用上述设备进行乳胶海绵卷材生产的成本较高。

为了促进乳胶海绵行业的发展和进步，降低乳胶海绵卷材的生产成本，需要研制出新型乳胶海绵卷材设备，以满足市场需求。

2 新型乳胶海绵卷材设备的构成

新型乳胶海绵卷材设备构成如图1所示。

新型乳胶海绵卷材设备采用环形宽幅硅胶输送带作为载体，主要运用柔性载体专用涂料机及涂覆刀直接涂覆法，无需模具，将按特殊配方配好的原料通过精密涂布机直接涂覆到硅胶网带上，经高频远红外电加热促使快速干燥，再经过循环加热的烘箱发泡，达到连续生产幅宽2 000mm、厚度1～10mm的卷材，而根据不同的要求可剪裁成任意制品。该设备是用来生产宽幅乳胶海绵卷材的新型专用设备，工艺简单，操作方便，占地面积小，以硅胶带代替进口离型纸，节约能源，产品质量好，生产成本低，是良好的更新换代装备。

3 乳胶海绵卷材设备载体技术

3.1 乳胶海绵卷材设备载体

新型乳胶海绵卷材设备采用环形宽幅硅胶输送带（见图2）作为载体，代替传统生产设备的离型纸。

主传动辊筒和从动辊筒分别设于输送带输送方向内环的前后两端，环形输送带在发泡箱内穿过，环内下方设有托辊，在烘箱内的轨迹为弧形，上表面承载乳胶海绵，乳胶海绵剥离后继续循环运转，从而实现连续生产。

在玻璃纤维布环形输送带正面涂上一层硅胶层，作为剥离剂，输送带在160～190℃下仍能保持良好的柔韧性，不会老化，强度高，表面的硅胶层可以保证所输送的乳胶海绵顺利剥离下来。硅胶层损耗后，利用本设备配备的涂料机重新涂覆硅胶层进行修复，通过发泡箱干燥，只需几分钟即可继续生产，保证并延长了输送带的使用寿命。

3.2 乳胶海绵卷材设备载体技术

3.2.1 张力控制技术。为保证涂料和发泡效果，输送带必须始终处于张紧状态，除了在烘箱内走线轨迹为弧形外，还在输送带中间设置了2套托辊组成的张紧机构（如图3所示），以调整输送带的张紧力，确保输送带稳定运行。

3.2.2 输送带对中技术。为保证环形输送带对中正常运行，在输送带中间设置了气动纠偏装置（如图4所示）。

此外，所有托辊全部具备水平调整功能，与张紧机构、纠偏机构共同作用，保证了输送带始终处于张紧、对中、水平状态。

4 柔性载体专用涂料装置及涂料刀技术

涂料刀是人造（合成）革、乳胶海绵等涂刮工艺的关键零件之一，刀具的性能决定了制品厚度是否均匀一致，刀的性能形状直接影响制品的质量。由于载体形式和制品品种不同，刀刃口形式也不同，基本分为楔形（尖形）刀、圆形（含逗号形）刀和J形刀三大类，如图5所示。

楔形刀刃口窄，刀刃与载体接触面积小，涂层剂在刀刃下的时间短，涂布量小，浆料对基布的渗透量也小，所以适应于人造革。圆形刀的弧形刀刃较厚，涂层剂在刀刃下受压时间较长，会增加涂层剂对基布的渗透量，因此，不宜用于直接涂在基布上，适宜在离型纸或不锈钢钢带上涂料，不会出现渗透问题，且涂层厚薄均匀。逗号刀和J形刀都类似圆形刀，逗号刀是在圆形的对应中心线上开成两个槽形成刀刃刃口。

由于乳胶海绵的载体是具有一定弹性的硅胶带，上述刀具受彈性影响，将导致乳胶海绵产生明显的厚度误差，因此上述涂布刀形式都不能直接用于硅胶带载体的生产[2]。

新型乳胶海绵卷材设备选用J形板刀，将其固定在刀体上，并用与刀和刀体幅宽相等的圆环形硅胶带包裹起来，使硅胶带形成柔性刀刃对浆料进行涂覆，不会受弹性影响使乳胶海绵产生厚度误差。生产过程中，调整硅胶带形成的刀刃与作为载体的输送带的间隙即可决定涂层的厚度，保证了制品厚度的均匀性。涂料刀技术如图6所示。

当涂覆的浆料中有杂质附着在刀刃时，只需用手轮旋转一下刀体上的硅胶带，杂质即可脱离刀刃，操作方便。

挡料板设计在滑动轴上，可以任意自由调整涂覆浆料幅面宽度。

5 乳胶海绵卷材设备发泡技术

影响制品发泡的因素除浆料的配方外，烘箱温度是决定性因素。新型乳胶海绵卷材设备有效宽度2 300mm，制品幅面宽度2 000mm或以上。制品幅面越宽，对烘箱温度精度控制要求越高。笔者采用热油加热热风循环对烘箱进行加热，热油循环系统采用高效热交换器和大风量低风压多叶片式送热风机;烘箱由多个烘箱单元组合而成，每个单元均有送热风机和热交换器。热风道有分导流板和“风量调节装置”及上千个“热风嘴”;温度设定及控制系统采用温度控制器和数字显示仪表，每个烘箱单元的温度均可任意设定并恒温。由多个按照工艺要求设定温度的烘箱单元组成的成套烘箱，实现纵向温度分区设定并恒定，横向温度均匀一致。每套烘箱有匹配的排风机，使烘箱内形成微负压以防烟雾外泄，并配置油烟静电净化系统，实现对温度的程序化控制，制品发泡均匀，消耗少，环保节能。

6 结论

新型乳胶海绵卷材专用设备采用上述技术措施，以环形输送带代替进口离型纸，满足了乳胶海绵卷材生产功能，减少了设备投资，降低了生产成本，提高了经济效益和社会效益。通过实际应用可知，新型乳胶海绵卷材专用设备技术达到了设计要求。

参考文献：

[1]中国大百科全书总编辑委员会.中国大百科全书：轻工卷[M].北京：中国大百科全书出版社，1991.

[2]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.轻工机械通用技术条件：GB/T14253—2008[S].北京：中国标准出版社，2008.