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聚氨酯鞋底
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4 Q0 N/ X1 |4 u4 }一、什么是聚氨酯?# o/ K4 p) C8 b% u( E& [/ w
" i- |- C' l% ]( [0 i& C是聚氨基甲酸酯的简称,是在高分子主链上含有许多重复的氨基团的高分子化合物,由异氰, @4 [6 k: i8 t$ [# p
% G, p. L% G) k9 y2 }' D0 W酸酯与多元醇化合物通过化学反应而成。
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" I' G7 a0 m8 A二、什么是鞋底用聚氨酯?1 ~- w0 r+ g8 E5 @ E* ~( e
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鞋底用聚氨酯是介于橡胶与塑料之间的微孔弹性体,是含开孔的微孔弹性结构,泡孔直径0.01~0.1mm,自由发泡密度0.25~0.35,(成型密度0.3~1),通常有1~2mm自结皮,具有优越的回弹性和很大的能量吸收能力。
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三、为什么说聚氨酯是制造鞋底的理想材料?
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. x) O) w; V ~+ {7 G2 { {! i1、聚氨酯鞋底具有轻柔、保暖、耐油、耐曲挠、耐磨等特点,比橡胶耐磨6倍以上,可按使用要求在很宽范围调节它的密度与硬度,可制成双色(双密度)的双层鞋底,下底为微发泡的高耐磨工作表面,内底为穿着舒适的弹性泡沫。* v7 }- P1 [! I* X K
! U- P$ b- z* I$ l a2、极轻,比重仅0.3~0.8,比常用的鞋底材料轻很多,对要求耐冲击、防穿孔的厚底鞋更合适,
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& u4 Y5 t6 Q5 C! b! p" x全世界安全防护鞋(劳保鞋)中15%采用聚氨酯(PU)鞋底。+ Z( Y$ D0 m, S/ B
8 \! U+ M# C* m# Z! _4 N4 \3、模具要求较低,制作方便投资节省(发泡时对模具压力较小,仅0.14~0.2Mpa)。" o2 Q( O% Q! K- Q* c' o
. f/ W1 K2 l3 }7 |* M. T- `4、成型方法简单可靠,既可生产鞋底亦可生产连帮鞋,(PU底和各种面料的粘接力特强)品种及产量变化灵活,适合于现代工业生产。- M3 E; }( Q+ r9 f
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四、生产工艺流程怎样?
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. C! M- T* n8 D Q: CA、B组份原料在原料预热烘箱中完全熔化,按要求在A料中加入C料(催化剂)及色浆,分别加入鞋底成型机的原液罐中,按配方要求及浇注量分别调节好两个组份(A1与A2及B)的计量泵转速,两组原液在混合装置中经高速搅拌混合均匀而发生化学反应,将混合料浇注在鞋模中(由鞋模型腔大小来调节电脑程控器所设定的浇注时间),加盖后鞋模送到环形生产线烘道使之加热熟化(生产双色鞋底须固化后再浇第二次),固化后的PU鞋底经脱模、修边、整理和检验即为成品,鞋模喷脱模剂后再送去浇注,整个生产周期可按原液的熟化要求来调节生产线的速度。
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9 Z5 e8 ~6 e/ f; J' }1 L4 A* j7 I5 G五、生产PU鞋底(连帮鞋)要准备什么条件?
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$ B; Z* q8 v" } [1、 生产场地:宽8m,长20m,约160m2,相应的原料、半成品及成品仓库,由于设备较轻,
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: m( S) {& D$ V占地面积较大,故可安放在楼上(为了安装及移动方便,设备无地脚螺钉)。若生产PU鞋底应有喷漆场所;若生产连帮鞋,则应增加缝制鞋帮及定型的设备与场所。
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9 i1 h9 T. K8 Q1 x5 P6 w/ ?$ H0 Q9 N: F/ ~2、 材料:原料应常备0.5~1吨左右,A料每桶18kg,B料每桶20kg,C料虽用量很少,因不易变质,可准备10kg左右。另需准备脱模剂50kg,清洗剂(二氯甲烷)一大桶及色浆若干。
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3 c. y: z. k8 S( R: }3、 电量约50kw左右,若生产线烘箱不用电加热,则需电量约20kw左右。
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$ U' p' Z! S# f, z* P! H x Y7 w0 e; i4、 空气压缩机壹套(输气量0.6m3/min,气压0.6~0.8MPa,功率5.5kw)作主机气源及喷脱模剂之用。" c" Z3 S; W& a `$ P# b
) b. s' B% `# X% m六、成套的生产PU鞋底(连帮鞋)设备(飞龙20型)包括哪些部份?' J3 E! |- E. x0 i- n
( ~& z" P, v; _1、原液预热烘箱(F36型)
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9 D+ s) k v1 X3 i+ ~( r3 o可预热36小桶(18~20kg)原料,前后开门以便于按时配料,加热温度恒温自控,设有热风循环装置(外形尺寸:1250×1300×1800)。
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" f: V" X! o w2、矩形生产线(HT60型)
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2 ?: H2 F& y* l设有60个台车,烘道长10m,(加热温度自动控制)模具运行线速度无级可调。$ y& S8 ]% O3 v
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(外形尺寸:16200×1860×1300)。
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3、双色精密鞋底成型机(PU30F-X)! l- S% P! t+ ~; X3 d7 V
! }1 y, m7 g" ?1 {7 F可生产双色(双密度)鞋底(连帮鞋),是保证制品的高正品率和设备低故障率的关键。$ q3 G4 p- m( Z, S: L! B3 w$ l
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a、料罐:两组三罐(A1、A2和B),慢速搅拌与加热夹套的不锈钢料罐(加外保温层)使A、7 J5 n* e. k2 {6 ~/ R+ Q; t2 C; T
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B原液保持恒温稳压。
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b、计量装置:是决定次品或废品的关键:混合比超过原料的配方要求可能产生废品;总浇注量5 {( W# }4 M, t0 X0 U- ^0 B8 c
. \; {/ v/ E8 W2 q; v误差过大可能造成次品。A、B两组分别由过滤器、低速高精度计量泵、调速电机、系统压力测定(压力表)、流量测定与调节(转速表)等组成。% [) ~# X: X' L% Q1 {, v
: g6 ~- Q/ v6 A4 }c、混合装置:是低压发泡机的关键部件,其要求是:使A、B原液在极短时间内混合均匀;保
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- m; Z7 q" Q8 ]) ^证在混合过程中混合比始终不变,不产生初喷差与终喷差;系统不漏气、不漏料;搅拌轴端密封可靠、不倒料;清洗可靠、稳定方便。“回流”←→“浇注”采用转轴式变换,清洗液从出料孔中同步进行,永不堵塞,因转轴与伐体采用高精度无密封件配合,既转动自如,又不漏料,故使用寿命特长,维修简单。由三位气缸控制A1、A2和B料的回流或浇注及清洗。因浇注或回流时,清洗处在关闭状态,可保证不漏液、不倒料。) W) e/ C2 ]' ?: u
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d、控制及电器:温度、压力、流量(计量泵转速)均选用高精度数字仪表,电器元件采用出口
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/ X( W" i( R; s! i# b; ?型西门子系列,精确可靠、性能稳定。新型的电脑程控器控制浇注量:可设定99种不同模具的浇注量,自动控制液洗和气冲,可大大节省清洗剂用量。
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2 w' u+ t& d* a4 z$ ?七、为什么聚氨酯鞋底(连帮鞋)近几年国内才能大力发展?
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5 b% r- o# k% m1、认识问题:聚氨酯是新颖材料,近年国外进口的中、高档鞋都用聚氨酯材料,生活实践中亦证明了它的卓越性能,才使大家认识到生产中、高档鞋应采用聚氨酯(PU)材料。7 X7 ?4 k6 c7 r8 _+ o" z& c
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2、原料问题:以前国内仅烟台可供应聚氨酯鞋底原液,价贵且供不应求,现因开放改革及市场
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5 C- t0 O+ H3 I/ H3 f; B经济的促进,国内已有很多家供PU鞋底原液,质量完全过关,售价比以前大为下降,温州华丰公司日产量即超过二百吨。* c' B) F" a0 J: j( O
, Y+ Y0 G5 N4 w J% n3、设备问题:进口设备价格昂贵,结构复杂,操作及维修要求较高。国产设备经过近十年的不断创新与改进,已达到了生产结构先进,投资很少;可保证长期稳定生产。
; a% b) Y$ V+ m5 D: F u* d. N2 d, e* D; u+ b7 H1 v' M
八、保证聚氨酯鞋底正品率有哪些因素:+ o3 P: H/ X5 S/ x3 v. Z8 `; a
0 Q2 X8 r% j5 q" V1、合格的原料;
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2、合适的设备;
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4 f- S/ l; i3 @; y* r3 y- d( D2 a* L3、合理的模具;
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2 k! } z2 N3 N; P4、正确的操作。( c" g3 e' K5 D6 a6 K
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九、什么是合格的聚氨酯鞋底原料?6 h S w8 _; @9 o6 \* J! m' h" w* n
# c5 k0 G) Z) ^" U% O: G# E) l为了保证制品的正品率,得到圆满的化学反应,要求两个组份粘度要相近(亦可由料温来调节)混合比接近1∶1。这样容易达到精确计量及混合均匀。为了达到以上要求,目前国内外PU鞋底原液都采用半预聚体工艺:A组份为聚酯多元醇、发泡剂、扩链剂、匀泡剂及催化剂(作为C组,在使用时加入A组份)等的混合物;B组份由部份聚酯多元醇和异氰酸酯先反应(预聚),控制异氰酸根,以求在反应发泡时速度较易控制。
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高质量的PU鞋底的主要性能指标: 9 u9 G' d* M( A
: D' X9 f5 e" Y0 q: W撕裂强度≥3.5Mpa 磨耗≤300毫克5 o( H/ M4 l4 k) S( r i: e
; Z* Q# }( Y/ u$ m' V6 _屈挠疲劳:30万次裂痕 脆化温度:-25℃+ E$ k! a5 L" @- i: P+ T" l
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十、什么是合适的设备?
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结构先进、性能稳定,计量精确、混合均匀;控制灵敏、清洗可靠;操作简单、维修方便;品种变化灵活、产量可大可小。+ e+ l! Z8 G2 c6 L; W& E. _2 \
. [% M4 {: `3 g o/ c5 ?十一、什么是合理的模具?
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1、尺寸:鞋底成型后基本上无收缩,加工模具时可不放余量。- Y- Z7 |* k2 B
' [( u5 u% l: S2、强度:发泡压力不大,模具强度可按0.4Mpa计算。+ C! b+ w$ U) w
0 l% T1 v3 |! ^& \5 |3、花纹:不能太深,要求圆角过渡不能有锐角,不得与鞋底折弯方向一致,要求便于排气。
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+ G: I! j* E$ n, D1 \* G4、结构:一般应采用开模浇注,合模面或几层模板的组合面要考虑排气顺畅而基本不漏料,锁模迅速。( o+ J+ h) b+ M* X
_2 {4 I o; x, C十二、什么是正确的操作?
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9 C, e! O7 q0 Y+ f根据原料及模具,在深入了解设备性能和结构的基础上,参照操作说明书要求,制订出相应的工艺条件和操作规程。当原料、模具、原液压力、料温及混合比变化时能熟练调整,出现不正常现象能正确分析与及时处理。+ C- H* q! w$ q( R
9 J6 U1 u* A% q$ t8 M* l9 P( H十三、鞋底成型主机为什么有二罐机?三罐机和四罐机?
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因为聚氨酯鞋底是两组原液通过化学反应而成的,为了生产两种颜色(或密度)的鞋底(连帮鞋)就要求有两种不同颜色(不同成份)的A料(A1或A2)与B料反应而成,就需要A1与A2等两套料罐、计量泵和能变换双色的混合装置,这就是三罐机。同理生产三种颜色(或密度)的鞋底(连帮鞋)就需三套A组份,就称为四罐机。目前以三罐机最实用,因A组份增多而混合装置仅只一个,每增加一个A组份即要增加两条料管(进料管与回流管),则使机构复杂、操作不便、维修困难,故目前只能生产出三个A组份的四罐,再增加组份就不实用了。
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十四、为什么要求较高的聚氨酯设备都采用“回流――浇注”流程,而不采用“直通”流程?1 H2 @. t( |5 f3 [6 ?/ G" i
, u1 W6 \: @& j/ _) f+ q“直通”流程:由料罐经过过滤后的A、B原液分别由计量泵按配方要求输入混合装置,混合均匀即可浇注。其优点是流程简单、不需要回流管,常用于要求不高的场合,如聚氨酯硬泡喷涂。: A# ]! g0 Q8 d0 ~
/ S4 k3 a% m1 P$ ]- u4 h“全回流――浇注”流程:由A、B计量泵输至混合装置中,由同步切换开关控制,浇注时使A、B料全量进入混合腔,在高速搅拌的混合头作用下混合均匀后即可浇注;若停止浇注则切断A、B料进入混合腔,而全部回流到原来料罐。通过调节进料压力与回流电压力,可使浇注时保持恒定的混合比,不会造成刚开始混合或混合结束时混合比(瞬间配比)变化,而产生次、废品,可大大提高制品的正品率。
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