微波在橡膠硫化中的應(yīng)用

微波作為一種新的能源，目前已在橡膠硫化預(yù)熱領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。上世紀(jì)70年代以來，微波能應(yīng)用技術(shù)在國外不僅廣泛用于各種擠壓膠條、膠管的硫化預(yù)熱，而且已用于各類輪胎的硫化預(yù)熱。

橡膠的硫化過程是指在一定條件下，膠料中的生膠與硫化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使其由線型結(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，從而獲得橡膠優(yōu)良性能。為實(shí)現(xiàn)這一反應(yīng)，必須外加能量使之達(dá)到一定的硫化溫度。

由于橡膠導(dǎo)熱性能差，傳統(tǒng)方法是將膠料采用蒸汽或遠(yuǎn)紅外加熱等硫化工藝。但由于加熱溫度是由介質(zhì)外部向內(nèi)部慢慢地?zé)醾鲗?dǎo)，所以加熱時間長、效率低、硫化均勻性不好。而微波加熱與傳統(tǒng)加熱方式完全不同，是將微波能量穿透到被加熱介質(zhì)內(nèi)部直接進(jìn)行整體加熱，因此加熱迅速，高效節(jié)能，大大縮短了橡膠硫化時間，使其加熱均勻性更好，硫化質(zhì)量較高，并可采用自動化控制，大大改善工人勞動條件。

目前我國也已采用微波硫化新技術(shù)和新工藝，并從德國、日本、西班牙、英國等國家引進(jìn)了幾十條微波密封條連續(xù)硫化生產(chǎn)線，大部分已正常投入使用。隨著微波能應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，有些引進(jìn)設(shè)備的廠家與微波能應(yīng)用廠家合作，開始著手對進(jìn)口橡膠硫化設(shè)備所存在的問題進(jìn)行改造，使其產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量有了較大提高。同時微波能應(yīng)用廠家也先后研制了一些相關(guān)橡膠微波硫化設(shè)備。

近年來，橡膠微波硫化已日益走向成熟。2000年以后，橡膠微波硫化設(shè)備得到了非常廣泛的應(yīng)用。目前國內(nèi)市場使用的國產(chǎn)橡膠微波硫化設(shè)備保守估計應(yīng)在150臺（套）以上。在湖北、浙江、河北等地使用的廠家尤其多。

微波橡膠硫化生產(chǎn)線包括擠出機(jī)（配套）、高溫定型設(shè)備、微波硫化設(shè)備、熱風(fēng)硫化設(shè)備、冷卻段、牽引機(jī)、裁斷機(jī)、打孔機(jī)等。擠出機(jī)用來把橡膠原料擠壓成需要的形狀和結(jié)構(gòu)，擠壓成型的橡膠分為單層橡膠（海綿或?qū)嵭灸z）、二層復(fù)合橡膠（海綿和實(shí)芯膠）、三層復(fù)合橡膠（鋼芯、海綿和實(shí)芯膠）、四層復(fù)合橡膠等，對應(yīng)不同的橡膠種類和規(guī)格所使用擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)和性能也有所不同。高溫定型設(shè)備主要用來把剛擠壓成型的橡膠采用高溫迅速將其表面硫化定型，防止其變形或與輸送帶粘連而破壞其表面。

微波硫化設(shè)備利用微波加熱速度整體加熱到硫化所需要的溫度，這一過程只需要幾十秒到一兩分鐘的時間。熱風(fēng)硫化設(shè)備使橡膠條保持在硫化所需要的溫度范圍內(nèi)繼續(xù)硫化。冷卻段用來把橡膠條冷卻到可進(jìn)行裁斷收集等操作的溫度。牽引機(jī)提供橡膠條前進(jìn)的動力。

以上只是硫化一般橡膠條的基本配置。當(dāng)硫化帶骨架的橡膠條時，在擠出機(jī)的前段還配有鋼芯供給設(shè)備，在后段根據(jù)需要有時還配有打孔機(jī)、鋼芯成型機(jī)等設(shè)備;當(dāng)硫化非條狀連續(xù)式產(chǎn)品時不需要裁斷機(jī)。

目前橡膠的微波硫化已走向工業(yè)化生產(chǎn)階段，有著巨大潛力和廣闊的市場。