Анализ развития технологии производства резиновой обуви

1. от миткалевых деталей, трикотажа без начеса;
2. трикотажного полотна с начесом;
3. саржевых и бумазейнокордовых полуфабрикатов;
4. резинотекстильных материалов, покрытых светлыми резинами;
5. от деталей сырой ленты.

Отходы первой группы поступают в виде шлейки после вырубки из обрезиненного полотна деталей (стельки, задники, граники и т.д.). Шлейку пропускают через рифленые вальцы с зазором не более 5 мм, а затем через рафинировочные с зазором 0, 15 мм. На рафинировочных вальцах происходит очистка смесей. Материал снимают с валков с помощью скребкового ножа.

К отходам 2-5 групп на рифленых вальцах добавляют резиновую смесь. После двух-, трехкратного пропуска через рифленые вальцы получается «складка», которую пропускают через рафинировочные вальцы. Полученную смесь условно называют «запасом»

1.2.4  Лаки для резиновой обуви

Для придания резиновой обуви красивого внешнего вида и создания на поверхности резины блестящей, прочной и эластичной пленки резиновую обувь лакируют. В основном лакированию подвергают невулканизованную обувь: для этого используют масляные и каучуковые лаки.

Масляные лаки представляют  собой растворы оксидированных и фактизированных масел и жиров и глицеринового эфира канифоли в уайт-спирите. Каучуковые лаки—раствор деструктурированного (окисленного) натрий-бутадиенового каучука в  уайт-спирите с некоторыми добавками. Концентрация лаков (по сухому остатку) составляет 11¸30 %.

Масляные лаки. Чаще всего для приготовления лаков используют льняное масло и тюлений жир. Чтобы придать маслам и жирам способность быстрее высыхать с образованием блестящей эластичной пленки, их окисляют кислородом воздуха. С этой целью через подогретые в котлах масла и жиры при температуре 140¸1700С пропускают сжатый воздух в течение 8¸25 часов. Для повышения твердости лаковой пленки добавляют глицериновый эфир канифоли, а для увеличения прочности связи лаковой пленки с резиной—серу и при черной окраске—индулин.

Масляный бесцветный лак применяют для лакирования только красной и коричневой обуви, так как лаковая пленка при носке и даже в период вулканизации дает неравномерное пожелтение.

В процессе приготовления масляного лака сначала приготавливают сплав глицеринового эфира канифоли с индулином. Затем варят и растворяют лаковую основу. Заключительной операцией является отстаивание и  созревание лака.

Каучуковый лак используют для лакирования цветной резиновой обуви. Процесс состоит из двух стадий:

• приготовление бесцветного каучукового лака,
• приготовление цветных пигментированных лаков.

Состав: каучук СКБ, уайт-спирит, канифоль, глицерин, индулин, оксидированный тюлений жир, цинковые белила, скипидар, для бежевого цвета—титановые белила,  голубого—пигмент голубой, зеленого—пигмент зеленый, красного— лак красный ЖБ и лак рубин СК.

 

1.2.5  Вспомогательные материалы

Резиновые клеи.  В технологии резины клеем называется раствор каучука или резиновой смеси в каком-либо органическом растворителе. В производстве резиновой обуви клеи применяют для промазки тканей (кирза, байка) на клеенамазочных машинах, для склеивания деталей обуви, для освежения деталей перед сборкой клееной обуви. В основном используют вулканизующиеся клеи. Эти клеи содержат вулканизующие вещества, ускорители и другие ингредиенты и после вулканизации создают достаточно прочную связь между склеиваемыми материалами.

В зависимости от концентрации различают клеи:

• жидкие  (соотношение основа: растворитель—1:10¸1:20),
• средней концентрации (1:5¸1:7),
• густые или мази (1:1¸1:3).

В производстве резиновой обуви применяют клеи с растворителями бензин «Галоша» и уайт-спирит. Жидкие клеи получают разбавлением густых. Густой клей предназначен для склеивания деталей резиновой обуви, а жидкий—для освежения деталей перед сборкой. Основа клеев— НК, СКС—ЗОАРКПН (НК— смокед-шитс).

Нитки. Для сшивания деталей обуви и отделочных строчек используют хлопчатобумажные нитки в 6 сложений №30 и капроновые нитки № 60.

Фурнитура. В производстве цельноформованной обуви используют блочки, крючки, кнопки, пуговицы, застежки «молния», а также тесьму хлопчатобумажную или капроновую.

 

 

Основными видами вторичного резинового сырья являются: 1) изношенные шины и камеры (автомобильные, тракторные, мотоциклетные, велосипедные и др.); 2) использованные резинотехнические изделия (приводные ремни, транспортерные ленты, рукава, шланги, трубки и т. д.); 3) изношенная резиновая обувь; 4) резинотехнические бытовые изделия, вышедшие из употребления (перчатки, фартуки, губки, грелки и т. п.). Выбывшие из эксплуатации изделия используются для получения: а) регенерата — восстановленного резинового сырья для шинной промышленности, производства резинотехнических изделий и резиновой обуви. Использование 1 т регенерата в промышленности резинотехнических изделий позволяет сэкономить до 500 кг каучука.

 

1.3 Характеристика технологии производства  продукции

 

Для получения резиновой (полимерной) обуви применяются клеевой метод, штампование, формование, литье под давлением, жидкое формование и формование из пластизоля (термоформование).

Производство обуви методом литья под давлением

  Сущность его заключается в  том, что в закрытую полость  пресс-формы впрыскивают дозу разогретого и пластифицированного полимерного материала. Если материал является эластомером (резиновая смесь), в пресс-форме происходит вулканизация изделия, если же материал термопластичен (ПВХ, ТЭП), то пресс-форма интенсивно охлаждается для устранения излишней пластичности термопласта.

Существует много конструкций литьевых машин, но все они имеют следующие узлы и механизмы: литьевую головку, устройство для дозирования, пресс-форму, системы обогрева и охлаждения, привод литьевой машины и пульт автоматической системы управления.

Литьевые машины выпускает ряд зарубежных фирм: «Штюббе» и «Десма» (Германия), «Сефом» (Франция), «Энгель» (Австрия), «Оттогалли» (Италия) и др.

Производство обуви методом литья под давлением имеет важные преимущества перед другими существующими методами: повышается производительность за счет сокращения времени вулканизации; улучшается качество резиновой обуви; ликвидируются операции изготовления заготовок; уменьшаются отходы материалов; появляется возможность полной механизации и автоматизации процессов.

Применение термопластичных материалов исключает необходимость подготовительного процесса. Изготовление обуви из них начинается на литьевом автомате и на нем заканчивается. Метод литья обуви из термопластичных материалов дает значительную экономию энергетических затрат, так как исключается процесс вулканизации. Производительность труда на одного работающего при этом методе в 2 раза выше, чем при методе формования, и в 9 раз выше, чем при методе клейки.

 

Производство обуви из резиновых смесей методом литья

При реализации процесса литья под давлением отпадает необходимость в изготовлении и сборке резиновых деталей, так как резиновая смесь в виде заготовки простой конфигурации (ленточка, жгут, гранулы) автоматически подается в литьевой узел.

В цилиндре литьевой машины резиновая смесь пластицируется, разогревается и после перехода в вязкотекучее состояние под давлением впрыскивается в закрытую нагретую пресс-форму, которая движется по кругу и автоматически размыкается после окончания цикла вулканизации.

Сложность проблемы литья высокой резиновой обуви состоит в том, что в отличие от термопластов, которые при переработке методом литья под давлением вследствие разогрева переходят в истинно вязкое состояние (расплав), каучук и резиновые смеси характеризуются высокой вязкостью вследствие большой молекулярной массы эластомеров, и при их переработке развиваются большие высокоэластические деформации релаксационного характера.

В связи с этим для переработки резиновых смесей применяется литьевое оборудование, обеспечивающее более высокие давления литья при заполнении пресс-формы, а запирающее формы устройство обеспечивает при этом повышенные усилия смыкания в момент литья и вулканизации. Вулканизация требует выдержки изделия в течение определенного времени при высоких температурах нагрева формы.

Наличие текстильной подкладки  с высокоразвитой поверхностью, а также сложная форма высокой резиновой обуви оказывает существенное влияние на реологическое поведение резиновых смесей и параметры процесса переработки, что в свою очередь требует как создания специального литьевого оборудования, так и синтеза резиновых смесей со сложным –комплексом свойств.

Эти трудности являются основными причинами отсутствия в мировой практике опыта изготовления эластичной резиновой обуви на текстильной подкладке методом литья под давлением.

Производство обуви из термопластичных материалов

Процесс переработки термопластичных материалов при литье обуви под давлением состоит в пластикации и плавлении гранулированного полимера в инжекторе литьевой машины, впрыске расплава в форму при высоком давлении и окончательном формировании изделия при охлаждении расплава в форме.

Применение высокого давления при литье необходимо не только для осуществления впрыска материала в форму, но и в основном для компенсации усадки при охлаждении. Чем выше давление литья, тем в меньшей степени происходят усадочные явления, так как за счет сжимаемости полимерного расплава при высоком давлении частично или полностью компенсируется уменьшение объема при резком охлаждении. Если эта компенсация происходит лишь частично, то применяют дополнительное нагнетание в пресс-форму расплава полимера давлением на начальной стадии охлаждения (дополнительную подпитку).

Наряду с давлением расплава полимера важнейшим технологическим параметром работы литьевых установок является температура материала, которая существенно меняется на разных стадиях процесса переработки, начиная с предварительного подогрева холодных гранул материала в специальном устройстве. 

Еще одним важнейшим параметром процесса является продолжительность цикла литья—основной фактор, определяющий не только технологический режим литья, но и производительность установки.  Резервы времени для увеличения производительности заключены в технологической части цикла, которая в основном определяется временем литья и охлаждения.

В качестве материала для литья обуви в отечественной и зарубежной практике в основном используются пластифицированные композиции поливинилхлорида.

При литье обуви используются две основные схемы литья: простое однослойное литье и многослойное, так называемое сэндвич-литье. Однослойное литье может применяться при изготовлении относительно простой по конструкции обуви, например полусапожек, невысоких туфель, сандалий, детской обуви. При этом в составе агрегата находится одна литьевая машина, а материал заполняет пресс-форму через один литьевой канал (литник). Примером такого оборудования являются агрегаты типа ТПН-10 и Н-6.

Для изготовления сапог методом литья из ПВХ применяют литьевые автоматы «Десма 609/10». После запуска автомата в работу технологический процесс протекает автоматически в определенном рабочем цикле. Длительность рабочего цикла определяется временем, затрачиваемым на перемещение формоносителя из одного положения в другое. В зависимости от типа выпускаемой обуви время такта составляет 17¸23 с. Рабочий цикл включает в себя:

надевание подкладки-чулка на сердечник пресс-формы,

• подтяжку подкладки на штыри,
• смыкание полуформ,
• впрыск композиции ПВХ для верха обуви,
• перемещение пуансонного щита в положение впрыска подошвы,
• впрыск композиции ПВХ для подошвы,
• открытие пресс-формы, снятие сапога с сердечника и навешивание его на штырь тележки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1—участок сборки подкладки-чулка  на швейных машинах ф. «Алимат»,

2—склад композиций ПВХ,

3—бункер для загрузки ПВХ,

4—литьевой агрегат,

5—карусельный стол,

6—машины для обрезки излишков  подкладки и ПВХ по верху  голенища,

7—ленточный конвейер,

Ι—контроль качества,

ΙΙ—вкладывание стелек,

ΙΙΙ—подбор в пары,

ΙV—упаковка в короба,

V—упаковка в ящики, маркировка, отправка на склад.

 

Рисунок 1.1—Схема технологического процесса литья сапог из ПВХ

 

 

 

2 ДИНАМИКА ТРУДОЗАТРАТ ПРИ РАЗВИТИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

 

Определение варианта развития

Для этого необходимо построить график соотношения трудозатрат  живого и прошлого труда

Тж(t)=500/(9t2 + 450)  Тп(t)= 0,006t2 + 0,3

Таблица 2.1.

t	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Тж	1,089	1,029	0,942	0,842	0,741	0,646	0,561	0,487	0,424	0,370
Тп	0,306	0,324	0,354	0,396	0,45	0,516	0,594	0,684	0,786	0,9
Тс	1,395	1,353	1,296	1,238	1,191	1,162	1,155	1,171	1,210	1,270