กระบวนการกลั่นยางของเครื่องผสมยางแบบเปิด

เหตุใดจึงต้องทำการวัลคาไนซ์ยาง? การวัลคาไนซ์ยางมีประโยชน์อย่างไร?

แม้ว่ายางดิบจะมีคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ในการใช้งานอยู่บ้าง แต่ก็มีข้อเสียหลายประการ เช่น ความแข็งแรงและความยืดหยุ่นต่ำ เย็นแล้วแข็ง ร้อนแล้วเหนียว และเสื่อมสภาพง่าย เป็นต้น ย้อนกลับไปในช่วงทศวรรษ 1840 มีการค้นพบว่ายางสามารถเกิดการเชื่อมโยงโมเลกุลได้โดยการให้ความร้อนร่วมกับกำมะถัน ดังนั้นจนถึงปัจจุบัน แม้ว่ายางจะสามารถเชื่อมโยงโมเลกุลได้ไม่เพียงแต่ด้วยกำมะถันเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสารเชื่อมโยงโมเลกุลทางเคมีอื่นๆ และวิธีการทางกายภาพและเคมีอีกมากมาย ในอุตสาหกรรมยางก็ยังคงนิยมเรียกกระบวนการเชื่อมโยงโมเลกุลของยางว่า "การวัลคาไนซ์" ในขณะที่อุตสาหกรรมแปรรูปพลาสติกบางครั้งเรียกปฏิกิริยาการเชื่อมโยงโมเลกุลว่า "การบ่ม" การวัลคาไนซ์ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของยางดิบ ขยายขอบเขตการใช้งานของยาง และวางรากฐานสำหรับการผลิตและการใช้งานยางในระดับอุตสาหกรรมขนาดใหญ่

การวัลคาไนเซชันของยางเป็นหนึ่งในกระบวนการหลักในการแปรรูปผลิตภัณฑ์ยาง และยังเป็นขั้นตอนสุดท้ายในการผลิตผลิตภัณฑ์ยางอีกด้วย ในกระบวนการนี้ ยางจะผ่านการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่ซับซ้อนหลายขั้นตอน จากส่วนผสมที่เป็นพลาสติกไปเป็นยางที่มีความยืดหยุ่นสูงหรือแข็งและมีการเชื่อมโยงกัน เพื่อให้ได้คุณสมบัติทางกายภาพ ทางกล และทางเคมีที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น และเพื่อปรับปรุงและขยายคุณค่าการใช้งานและขอบเขตการใช้งานของวัสดุยาง ดังนั้น การวัลคาไนเซชันจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการผลิตและการใช้งานของยางและผลิตภัณฑ์ยาง

แนวคิดของการวัลคาไนเซชัน

การวัลคาไนเซชัน หมายถึง กระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปจากวัสดุยางที่มีความยืดหยุ่นและความหนืดระดับหนึ่ง (ยางดิบ สารประกอบพลาสติก ยางผสม) โดยผ่านกระบวนการที่เหมาะสม (เช่น การรีด การอัดรีด การขึ้นรูป ฯลฯ) ภายใต้สภาวะภายนอกที่กำหนด ผ่านปัจจัยทางเคมี (เช่น ระบบวัลคาไนเซชัน) หรือปัจจัยทางกายภาพ (เช่น รังสีแกมมา) เพื่อเปลี่ยนกลับไปเป็นผลิตภัณฑ์ยางยืดหยุ่นอ่อนหรือผลิตภัณฑ์ยางแข็งเพื่อให้ได้คุณสมบัติในการใช้งาน ในระหว่างกระบวนการวัลคาไนเซชัน สภาวะภายนอก (เช่น ความร้อนหรือรังสี) จะทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมีระหว่างยางดิบในส่วนประกอบของวัสดุยางกับสารวัลคาไนเซชัน หรือระหว่างยางดิบกับยางดิบ ส่งผลให้โมเลกุลยางเชิงเส้นเกิดการเชื่อมโยงกันเป็นโมเลกุลที่มีโครงสร้างเครือข่ายสามมิติ

ปฏิกิริยานี้ช่วยปรับปรุงคุณสมบัติต่างๆ ของยางได้อย่างมาก ทำให้ผลิตภัณฑ์ยางมีคุณสมบัติทางกายภาพ เชิงกล และคุณสมบัติอื่นๆ ที่สามารถตอบสนองความต้องการใช้งานได้ สาระสำคัญของการวัลคาไนเซชันคือการเชื่อมโยงข้าม ซึ่งเป็นกระบวนการเปลี่ยนโครงสร้างโมเลกุลเชิงเส้นของยางให้กลายเป็นโครงสร้างเครือข่ายเชิงพื้นที่

กระบวนการกำจัดซัลเฟอร์

หลังจากชั่งน้ำหนักส่วนผสมยางและสารวัลคาไนซ์แล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการเติมสารวัลคาไนซ์ แนะนำให้ทำตามขั้นตอนต่อไปนี้เพื่อให้เสร็จสมบูรณ์

1. ขั้นแรก ทำความสะอาดปากกระบอกปืนให้สะอาด ป้องกันการปนเปื้อนของสิ่งเจือปนอื่นๆ จากนั้นปรับระยะห่างของลูกกลิ้งในปากกระบอกปืนให้น้อยที่สุด แล้วเทยางผสมลงในปากกระบอกปืนเพื่อทำการรีดบางๆ หลังจากรีดบางเสร็จแล้ว ควรขยายระยะห่างของลูกกลิ้งในเครื่องผสมให้เหมาะสม เพื่อให้แน่ใจว่ายางผสมถูกห่อหุ้มบนลูกกลิ้งอย่างสม่ำเสมอ อุณหภูมิพื้นผิวของยางผสมควรอยู่ที่ประมาณ 80 องศาเซลเซียส

2. โดยการปรับระยะห่างของลูกกลิ้งและปริมาณน้ำหล่อเย็นที่เหมาะสม อุณหภูมิของยางผสมจะถูกควบคุมให้อยู่ที่ประมาณ 60-80 องศาเซลเซียส ในขั้นตอนนี้ จึงเริ่มเติมสารวัลคาไนซ์ลงในยางผสม