微波在橡膠硫化中的應用

微波在橡膠硫化中的應用

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

橡膠的硫化過(guò)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，使其由線(xiàn)型結構的大分子交聯(lián)成為立體網(wǎng)狀結構的大分子，從而獲得橡膠優(yōu)良性能。為實(shí)現這一反應，必須外加能量使之達到一定的硫化溫度。

由于橡膠導熱性能差，傳統方法是將膠料采用蒸汽或遠紅外加熱等硫化工藝。但由于加熱溫度是由介質(zhì)外部向內部慢慢地熱傳導，所以加熱時(shí)間長(cháng)、效率低、硫化均勻性不好。而微波加熱與傳統加熱方式完全不同，是將微波能量穿透到被加熱介質(zhì)內部直接進(jìn)行整體加熱，因此加熱迅速，高效節能，大大縮短了橡膠硫化時(shí)間，使其加熱均勻性更好，硫化質(zhì)量較高，并可采用自動(dòng)化控制，大大改善工人勞動(dòng)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硫化生產(chǎn)線(xiàn)，大部分已正常投入使用。隨著(zhù)微波能應用技術(shù)的發(fā)展，有些引進(jìn)設備的廠(chǎng)家與微波能應用廠(chǎng)家合作，開(kāi)始著(zhù)手對進(jìn)口橡膠硫化設備所存在的問(wèn)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(shí)微波能應用廠(chǎng)家也先后研制了一些相關(guān)橡膠微波硫化設備。

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

微波橡膠硫化生產(chǎn)線(xiàn)包括擠出機（配套）、高溫定型設備、微波硫化設備、熱風(fēng)硫化設備、冷卻段、牽引機、裁斷機、打孔機等。擠出機用來(lái)把橡膠原料擠壓成需要的形狀和結構，擠壓成型的橡膠分為單層橡膠（海綿或實(shí)芯膠）、二層復合橡膠（海綿和實(shí)芯膠）、三層復合橡膠（鋼芯、海綿和實(shí)芯膠）、四層復合橡膠等，對應不同的橡膠種類(lèi)和規格所使用擠出機的結構和性能也有所不同。高溫定型設備主要用來(lái)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(guò)程只需要幾十秒到一兩分鐘的時(shí)間。熱風(fēng)硫化設備使橡膠條保持在硫化所需要的溫度范圍內繼續硫化。冷卻段用來(lái)把橡膠條冷卻到可進(jìn)行裁斷收集等操作的溫度。牽引機提供橡膠條前進(jìn)的動(dòng)力。

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

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