Получение тонкостенных изделий

Общим для всех процессов получения тонкостенных изделий является формование слоя геля определенной толщины на форме, имеющей конфигурацию готового изделия, при ее погружении (макании) в ванну с латексной смесью (поэтому такие изделия часто называют макаными). Формы могут быть фарфоровыми (глазурованными или нет), стеклянными, металлическими, рези­новыми и др. Основное условие — достаточно быстрое отложение геля на форме и легкое снятие с нее готового изделия или заго­товки.

Простейший способ отложения полимерной пленки основан на испарении воды из тонкого слоя латекса на форме при извле­чении ее из ванны. За одно макание получается очень тонкая пленка с многочисленными точечными дефектами, поэтому опе­рацию проводят несколько раз (многократное макание). При этом погружают форму в ванну быстро (5—10 с), а извлекают — медленно (1—5 мин), что необходимо для образования однород­ных по толщине стенок изделий. Каждое последующее погруже­ние осуществляют на несколько меньшую глубину, поэтому тол­щина пленки к краю изделия уменьшается и облегчается закатка венчика. Методом многократного макания получают изделия с толщиной стенок не более 0,2 мм.

Образование слоя геля на форме может быть вызвано деста­билизацией латекса при нагревании, облегчаемой введением в латексную смесь термо сенсибилизирующих агентов. Формы, нагретые до 60—100 °С, погружают в такую латексную смесь, и толщина полученного слоя зависит от температуры фор­мы, теплоемкости ее материала, степени термо сенсибилизации латекса, времени выдержки. Процесс характеризуется высокой скоростью отложения геля и используется главным образом для изготовления изделий медицинского назначения.

Методы ионного отложения и коагулянтного макания осно­ваны на взаимодействии латекса с электролитом,наносимым на форму.. В первом случае водный раствор электролита загущают введением каолина или белой сажи, и после макания формы в раствор на ней удерживается достаточное количество электролита. Этот способ — один из самых распростра­ненных, он позволяет получать изделия с толщиной стенок до 2 мм (радиозондовые оболочки и метеорологические шары, ди­электрические, хозяйственные перчатки и т.п.). Разновидностью ионного отложения является электроионное, когда смоченная раствором электролита форма подключается к аноду источника постоянного тока. За счет движения отрицательно заряженных частиц латексной смеси к положительно заряженной форме про­цесс отложения заметно ускоряется, и гель получа­ется более плотным. При покрытии отдельных участков формы диэлектриком отложение на них идет медленнее, что позволяет получать разнотолщинные изделия.

При коагулянтном макании электролит растворяют в летучем растворителе (ацетон, этанол), и после макания формы в раствор происходит испарение растворителя. Электролит остается на фор- ме, и при погружении ее в латексную смесь вызывает отложение геля с довольно высокой скоростью. Это позволяет получать не только тонкостенные изделия (хирургические и ана­томические перчатки, детские соски и т. п.), но и изделия слож­ной конфигурации со значительной толщиной стенок (в основном, медицинского назначения).

Важной технологической операцией является уплотнение геля (синерезис), в результате которого содержание каучука в геле возрастает до 50—60 %, и прочность геля увеличивается. При синерезисе на воздухе водорастворимые компоненты остаются в составе геля, что приводит к заметному набуханию изделий в воде (и уменьшению их прочностных характеристик). При вод­ном синерезисе эти компоненты удаляются, и набухание суще­ственно снижается, поэтому для изделий, длительное время контактирующих с водными средами при эксплуатации, синерезис на воздухе должен быть как можно более кратковре­менным, а в воде — достаточно длительным.

Сушка гелей — самая длительная операция в производстве маканых изделий. Обычные воздушные сушильные камеры с позонным повышением температуры от 70—80 до 100—110°С до­статочно эффективны только для довольно тонких пленок. На начальных стадиях сушки на поверхности образуется плотная резиновая пленка, сильно затрудняющая удаление влаги из внут­ренних слоев. Поэтому с увеличением толщины пленок время сушки существенно возрастает, и при толщине изделий свыше 3 мм становится настолько большим, что процесс оказывается экономически невыгодным. Процесс сушки ускоряется в 1,5— 2 раза при использовании предварительно ионизированного воз­духа. Для предотвращения образования резиновой пленки жела­тельно разогревать гель не с поверхности, а по всему объему, что возможно при обогреве СВЧ-энергией (при этом местных перегревов нет даже при сушке разнотолщинных изделий).

Вулканизация изделий обычно осуществляется на формах в среде воздуха при температурах порядка 120—140 °С.

Вопросы для закрепления

1.Способы производства полых изделий?

2.Сущность работы ротационной машины?

3.Сущность получения губчатых изделий?

4.Стадии получения латексных изделий?

5.Сущность получения тонкостенных изделий?