PU安全鞋技術

      東方朔安全鞋采用PU連幫注塑一體成型工藝,并特別添加耐磨劑、耐寒劑、抗靜電劑等,確保每一雙東方朔安全鞋均具有超強耐磨、防寒、耐伸縮、耐曲繞等特性!

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       一、什么是聚氨酯?

      是聚氨基甲酸酯的簡稱,是在高分子主鏈上含有許多重復的氨基團的高分子化合物,由異氰酸酯與多元醇化合物通過化學反應而成。

      二、什么是鞋底用聚氨酯?

      鞋底用聚氨酯是介于橡膠與塑料之間的微孔彈性體,是含開孔的微孔彈性結構,泡孔直徑0.01~0.1mm,自由發(fā)泡密度0.25~0.35,(成型密度0.3~1),通常有1~2mm自結皮,具有優(yōu)越的回彈性和很大的能量吸收能力。東方朔安全鞋采用熱塑性發(fā)泡聚氨酯材料(簡稱PU),具有輕便、高耐磨、高彈性、加上進口添加劑/高端技術的運用,同時具有耐水解、耐中低濃度酸、堿、有機溶劑、抗老化等優(yōu)良特性!

       三、為什么說聚氨酯是制造鞋底的理想材料?

       1、聚氨酯鞋底具有輕柔、保暖、耐油、耐曲撓、耐磨等特點,比橡膠耐磨6倍以上,可按使用要求在很寬范圍調節(jié)它的密度與硬度,可制成雙色(雙密度)的雙層鞋底,下底為微發(fā)泡的高耐磨工作表面,內底為穿著舒適的彈性泡沫。

      2、極輕,比重僅0.3~0.8,比常用的鞋底材料輕很多,對要求耐沖擊、防穿孔的厚底鞋更合適,全世界安全防護鞋(勞保鞋)中15%采用聚氨酯(PU)鞋底。

      3、模具要求較低,制作方便投資節(jié)?。òl(fā)泡時對模具壓力較小,僅0.14~0.2Mpa)。

      4、成型方法簡單可,既可生產鞋底亦可生產連幫鞋,(PU底和各種面料的粘接力特強)品種及產量變化靈活,適合于現(xiàn)代工業(yè)生產。

      四、生產工藝流程怎樣?

      A、B組份原料在原料預熱烘箱中完全熔化,按要求在A料中加入C料(催化劑)及色漿,分別加入鞋底成型機的原液罐中,按配方要求及澆注量分別調節(jié)好兩個組份(A1與A2及B)的計量泵轉速,兩組原液在混合裝置中經高速攪拌混合均勻而發(fā)生化學反應,將混合料澆注在鞋模中(由鞋模型腔大小來調節(jié)電腦程控器所設定的澆注時間),加蓋后鞋模送到環(huán)形生產線烘道使之加熱熟化(生產雙色鞋底須固化后再澆第二次),固化后的PU鞋底經脫模、修邊、整理和檢驗即為成品,鞋模噴脫模劑后再送去澆注,整個生產周期可按原液的熟化要求來調節(jié)生產線的速度。

      五、生產PU鞋底(連幫鞋)要準備什么條件?

      1、 生產場地:寬8m,長20m,約160m2,相應的原料、半成品及成品倉庫,由于設備較輕,占地面積較大,故可安放在樓上(為了安裝及移動方便,設備無地腳螺釘)。若生產PU鞋底應有噴漆場所;若生產連幫鞋,則應增加縫制鞋幫及定型的設備與場所。

      2、 材料:原料應常備0.5~1噸左右,A料每桶18kg,B料每桶20kg,C料雖用量很少,因不易變質,可準備10kg左右。另需準備脫模劑50kg,清洗劑(二氯甲烷)一大桶及色漿若干。

      3、 電量約50kw左右,若生產線烘箱不用電加熱,則需電量約20kw左右。

      4、 空氣壓縮機壹套(輸氣量0.6m3min,氣壓0.6~0.8MPa,功率5.5kw)作主機氣源及噴脫模劑之用。

      六、成套的生產PU鞋底(連幫鞋)設備(飛龍20型)包括哪些部份?

      1、原液預熱烘箱(F36型)

      可預熱36小桶(18~20kg)原料,前后開門以便于按時配料,加熱溫度恒溫自控,設有熱風循環(huán)裝置(外形尺寸:1250×1300×1800)。

      2、矩形生產線(HT60型)

      設有60個臺車,烘道長10m,(加熱溫度自動控制)模具運行線速度無級可調。(外形尺寸:16200×1860×1300)。

      3、雙色精密鞋底成型機(PU30F-X)

      可生產雙色(雙密度)鞋底(連幫鞋),是保證制品的高正品率和設備低故障率的關鍵。

      a、料罐:兩組三罐(A1、A2和B),慢速攪拌與加熱夾套的不銹鋼料罐(加外保溫層)使A、B原液保持恒溫穩(wěn)壓。

      b、計量裝置:是決定次品或廢品的關鍵:混合比超過原料的配方要求可能產生廢品;總澆注量誤差過大可能造成次品。A、B兩組分別由過濾器、低速高精度計量泵、調速電機、系統(tǒng)壓力測定(壓力表)、流量測定與調節(jié)(轉速表)等組成。

      c、混合裝置:是低壓發(fā)泡機的關鍵部件,其要求是:使A、B原液在極短時間內混合均勻;保證在混合過程中混合比始終不變,不產生初噴差與終噴差;系統(tǒng)不漏氣、不漏料;攪拌軸端密封可、不倒料;清洗可、穩(wěn)定方便?!盎亓鳌薄皾沧ⅰ辈捎棉D軸式變換,清洗液從出料孔中同步進行,永不堵塞,因轉軸與伐體采用高精度無密封件配合,既轉動自如,又不漏料,故使用壽命特長,維修簡單。由三位氣缸控制A1、A2和B料的回流或澆注及清洗。因澆注或回流時,清洗處在關閉狀態(tài),可保證不漏液、不倒料。

      d、控制及電器:溫度、壓力、流量(計量泵轉速)均選用高精度數(shù)字儀表,電器元件采用出口型西門子系列,精確可、性能穩(wěn)定。新型的電腦程控器控制澆注量:可設定99種不同模具的澆注量,自動控制液洗和氣沖,可大大節(jié)省清洗劑用量。

      七、為什么聚氨酯鞋底(連幫鞋)近幾年國內才能大力發(fā)展?

      1、認識問題:聚氨酯是新穎材料,近年國外進口的中、高檔鞋都用聚氨酯材料,生活實踐中亦證明了它的卓越性能,才使大家認識到生產中、高檔鞋應采用聚氨酯(PU)材料。

      2、原料問題:以前國內僅煙臺可供應聚氨酯鞋底原液,價貴且供不應求,現(xiàn)因開放改革及市場經濟的促進,國內已有很多家供PU鞋底原液,質量完全過關,售價比以前大為下降,溫州華豐公司日產量即超過二百噸。

     3、設備問題:進口設備價格昂貴,結構復雜,操作及維修要求較高。國產設備經過近十年的不斷創(chuàng)新與改進,已達到了生產結構先進,投資很少;可保證長期穩(wěn)定生產。

      八、保證聚氨酯鞋底正品率有哪些因素:

      1、合格的原料;

      2、合適的設備;

      3、合理的模具;

      4、正確的操作。

      九、什么是合格的聚氨酯鞋底原料?

      為了保證制品的正品率,得到圓滿的化學反應,要求兩個組份粘度要相近(亦可由料溫來調節(jié))混合比接近1∶1。這樣容易達到精確計量及混合均勻。為了達到以上要求,目前國內外PU鞋底原液都采用半預聚體工藝:A組份為聚酯多元醇、發(fā)泡劑、擴鏈劑、勻泡劑及催化劑(作為C組,在使用時加入A組份)等的混合物;B組份由部份聚酯多元醇和異氰酸酯先反應(預聚),控制異氰酸根,以求在反應發(fā)泡時速度較易控制。

      高質量的PU鞋底的主要性能指標:

      撕裂強度≥3.5Mpa 磨耗≤300毫克 屈撓疲勞30萬次裂痕 脆化溫度-25℃

      十、什么是合適的設備

      結構先進、性能穩(wěn)定,計量精確、混合均勻;控制靈敏、清洗可;操作簡單、維修方便;品種變化靈活、產量可大可小。

      十一、什么是合理的模具?

      1、尺寸:鞋底成型后基本上無收縮,加工模具時可不放余量。

      2、強度:發(fā)泡壓力不大,模具強度可按0.4Mpa計算。

      3、花紋:不能太深,要求圓角過渡不能有銳角,不得與鞋底折彎方向一致,要求便于排氣。

      4、結構:一般應采用開模澆注,合模面或幾層模板的組合面要考慮排氣順暢而基本不漏料,鎖模迅速。

      十二、什么是正確的操作?

      根據(jù)原料及模具,在深入了解設備性能和結構的基礎上,參照操作說明書要求,制訂出相應的工藝條件和操作規(guī)程。當原料、模具、原液壓力、料溫及混合比變化時能熟練調整,出現(xiàn)不正?,F(xiàn)象能正確分析與及時處理。

      十三、鞋底成型主機為什么有二罐機?三罐機和四罐機?

      因為聚氨酯鞋底是兩組原液通過化學反應而成的,為了生產兩種顏色(或密度)的鞋底(連幫鞋)就要求有兩種不同顏色(不同成份)的A料(A1或A2)與B料反應而成,就需要A1與A2等兩套料罐、計量泵和能變換雙色的混合裝置,這就是三罐機。同理生產三種顏色(或密度)的鞋底(連幫鞋)就需三套A組份,就稱為四罐機。目前以三罐機最實用,因A組份增多而混合裝置僅只一個,每增加一個A組份即要增加兩條料管(進料管與回流管),則使機構復雜、操作不便、維修困難,故目前只能生產出三個A組份的四罐,再增加組份就不實用了。

      十四、為什么要求較高的聚氨酯設備都采用“回流——澆注”流程,而不采用“直通”流程?

      “直通”流程:由料罐經過過濾后的A、B原液分別由計量泵按配方要求輸入混合裝置,混合均勻即可澆注。其優(yōu)點是流程簡單、不需要回流管,常用于要求不高的場合,如聚氨酯硬泡噴涂?!叭亓鳌獫沧ⅰ绷鞒蹋河葾、B計量泵輸至混合裝置中,由同步切換開關控制,澆注時使A、B料全量進入混合腔,在高速攪拌的混合頭作用

下混合均勻后即可澆注;若停止?jié)沧t切斷A、B料進入混合腔,而全部回流到原來料罐。通過調節(jié)進料壓力與回流電壓力,可使?jié)沧r保持恒定的混合比,不會造成剛開始混合或混合結束時混合比(瞬間配比)變化,而產生次、廢品,可大大提高制品的正品率。

      十五、飛龍機:雙色精密鞋底成型機(PU30F-X)有何特點?

      1、料罐結構先進:目前都使用聚酯型聚氨酯鞋底原料,常溫下為半固體,必須要加熱熔化后才能正常使用,故原液在料罐中應保持在40~50℃,大大高于室內溫度,在不銹鋼內膽與加熱夾套外面增加了保溫絕熱層,起恒溫節(jié)能作用。罐蓋經機床加工,提高了攪拌裝置的同心度,改短了攪拌軸,保證了攪拌平穩(wěn)與軸封密封可,以防停機時水氣侵入使原液變質。

      2、提高了計量泵的精度:選用低速超精密計量泵,(轉速30~130轉分、耐壓10Mpa、耐溫300 ℃),由于泵的轉速愈低,其內泄漏就愈大,要達到要求的計量精度(誤差 <±0.5%=就要求泵的加工精度很高,超精密計量泵由高級合金鋼在恒溫條件下精密加工而成,所以當原液的壓力、溫度或粘度波動時,兩組份的計量及混合比極小變動,就可使制品正品率大為提高,且因轉速較慢,可延長泵的使用壽命,改善泵的密封及潤滑條件。

       3、混合裝置結構緊湊、功能完善、簡單實用、維護簡便,由三位氣缸及轉軸式開關來切換“澆注”、回流與清洗及瞬間切換不同顏色,性能可、工作穩(wěn)定,采用特殊的密封元件可防止攪拌軸端倒料。采用經過不斷改進又長期實踐的新型混合頭高速攪拌,達到混合均勻,費料最省。

      4、控制靈敏、使用方便:料溫數(shù)顯自控,原液壓力及計量泵轉速數(shù)字顯示,采用新型的進口原件電腦程控器,可控制99種澆注量及自動清洗。

       十六、各種聚氨酯鞋底主機情況如何?

       1、進口機與國產機比較:

        進口機性能較佳,結構復雜、售價較高、對操作人員的要求亦較高。國產機經過近十年的改進基本上達到了經濟實用的要求。

      2、幾種溫產機的比較:

       幾年來溫州生產的PU鞋底機產量占全國90%以上,性能基本相似,主要都由料罐、計量混合及控制等四部份組成,以仿制者居多,創(chuàng)新者較少。

       現(xiàn)比較如下:

     (1)料罐:

       a、 外保溫層:大部分廠家為制造方便,省工省料在料罐的加熱夾套外面不加保溫層,造成能源浪費,迫用戶自己要加上保溫層。

        b、液面及罐內觀察:大部分廠家在料罐側面設有視鏡或玻璃板液面計,以了解液面及罐內情況,但聚氨酯原液會粘接和結皮,生產一段時間后玻璃不透明了就造成使用不便,較理想的辦法是蓋上設燈鏡與視鏡,使罐內情況及液面看清楚。

        c、罐蓋采用凸蓋或平蓋;聚氨酯生產的早期,因原料的粘度較高,必須要往罐內加氮氣才能保證計量泵的正常供料,當時的料罐為受壓容器,故必須設計成凸蓋?,F(xiàn)在因原料粘度降低及生產工藝的改進(可由升高料溫來降低粘度),故目前生產時料罐可與大氣相通,僅要求停車時密封性能較佳,不使大氣中水分進入罐內使原液變質,現(xiàn)用的料罐為常壓容器,可采用平蓋(目前國內外較先進設備亦采用平蓋),其優(yōu)點是可將攪拌的軸封裝置,焊后整體上機床加工,提高了同心度、保證了密封性,且攪拌軸改短后其運轉更平穩(wěn)。

         d、料罐加熱夾套內導熱油循環(huán):采用油泵強制循環(huán)或采用自然循環(huán),其目的都是使料溫誤差較小,加熱平穩(wěn)。早期的進口或國產設備都曾采用加熱油循環(huán)系統(tǒng),設了油箱、油泵、熱交換器及制冷機。而生產實踐中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)復雜后以致故障大大提高,且對調溫精度提高并不顯著,因生產工藝及原料的改進,對料±1℃即能滿足要求,故應采用簡單實用的方法,以保證正常生產。

      (2) 計量部份:各廠流程大同小異,計量泵選用各不相同。

       ①、計量泵:

       a、 高速計量泵,常用BB-B型擺線齒輪油泵,轉速為200~1000轉分或130~660 轉分,這種泵精度較低,價格便宜,提高轉速來減少泵內泄漏,只能達到較低的計量精度,當原液的溫度、壓力或粘度波動時,對計量影響較大,可能影響混合比而造成次品或廢品。

      b、中速計量泵:比高速泵精度大為提高,轉速為60~300轉分,計量精度亦有所提高。

      c、 低速計量泵:轉速為30~130轉分或40~200轉分,由于轉速較低,為減少泵的內泄漏量,必須要提高材質及加工精度(用高級合金鋼在恒溫車間加工而成),實踐證明對提高制品的正品率有利。可延長使用壽命,改善軸密封。

       ②、傳動裝置:都選用MB系列行星摩擦式機械無級變速機,對低速泵需再加一級齒輪傳動,由于計量泵不需經常調速,一般都采用手動調速,如為用戶需要亦可配置閉環(huán)控制的電動調速。

       ③、轉速表(數(shù)碼顯示測速儀)各廠基本相同。

      (3) 混合裝置:型式:目前國內外主要有三種型式:

       a、 高壓沖撞式:利用高壓高速液流沖撞混合,由推桿刮凈混合腔,不需清洗劑,只能用于澆注量較大的聚氨酯設備,尚不能在鞋機上應用。

      b、高速螺桿式:由高速(15000轉分)鋸齒形螺栓使A、B原液混合,推動高速錐形螺桿刮凈混合腔,不需清洗劑,目前進口連幫機普遍采用,對材料、熱處理及加工精度要求極高。國內雖已仿制,但性能無法達到,尚不能長期穩(wěn)定生產。

       c、低壓攪拌型:來自計量泵的A、B兩組原液經過切換伐及節(jié)流片進入混合腔,在混合頭的高速攪拌下,使其混合均勻后在出料口排出。主要有

      下列部分組成:

       ⅰ、切換伐:變換澆注、回流或清洗狀態(tài)。

      (a)、轉軸式:目前溫州各廠較多采用,結構簡單、性能可、要求制造精度較高、清洗劑由出料孔同步清洗、不易堵塞、由三位氣缸控制它的不同狀態(tài)。
      (b)、針伐式:仿制德國連幫鞋機,結構稍復雜,對操作要求稍高。

      ⅱ、節(jié)流片或節(jié)流螺釘:以其鉆孔大小來調節(jié)澆注壓力與回流壓力平衡,以消除初噴差與終噴差,使A、B原液均以高速射入混合腔,為均勻混合創(chuàng)造條件。各廠大同小異。

      ⅲ、混合頭:各廠均采用低炭鋼制葉片式,只是長短各不相同。

      (4) 控制及電器部分,各廠均大同小異,各有其優(yōu)。

        總之:以結構簡單、方便實用之宜。

      十七、對清洗劑有那些要求?

      1、能溶解聚氨酯。

      2、能揮發(fā)(清洗后表面不殘留)。

      3、對人體無毒,對環(huán)境不污染。

      4、不易燃,以前曾以丙酮作清洗劑,因易燃而發(fā)生多次火災。

      5、對氟橡膠不太腐蝕,(以防破壞密封件)。

      十八、如何防止斷底?

       1、 原料方面原因:國內或國外都因聚氨酯原料不佳,大批量的斷底造成退貨。不但賠底還要賠 鞋,而造成幾百萬元的損失,八十年代上海曾因斷底而禁止采用聚氨酯鞋底。經過這些年的不斷改進與實踐,目前國產原料技術已完全過關,因原料而產生的斷底事件已很少發(fā)生。如原料選用不對,硬度過硬,使用氣溫過低等。若原液的可調范圍太寬或太窄,不易找到中心配方(最佳配方)亦易斷底。

       2、 模具方面原因:如銳角或沿折彎方向花紋過深等。

       3、 設備或操作方面原因:

      (1) 模溫:預熱和熟化時模溫以35~40℃為宜,過高則反應過快,易溢出,底面易產生裂紋,成型時會產生“窩”;模溫過低,則反應不良,不能充分發(fā)泡,表皮變厚。

      (2) 總澆注量不合適,一般原料乳白期約8~10秒,澆注時間以不超過5秒,否則影響混合料在模腔內的充滿和反應。

      (3) 供料不足而影響混合比的變化:供料充份是計量準確的前提。造成供料不足的原因:原液粘度過高,影響計量泵吸入,可由提高料溫來降低粘度或料罐內加干燥的壓縮空氣(0.5kgcm2)以便于計量泵吸入;計量泵的進口管路不通暢,由于進口管中原液流速較慢v=0.5~1ms,故較易結壁,應適時清理;過濾器堵塞,使過濾面積減少,應經常清洗(要求每天或每班一次)。

       (4) 混合比誤差:未調到中心配方的最佳位置,當計量泵輸送或混合裝置變換等造成計量誤差,就可能超出了中心配方的允許范圍。

       (5) 料溫變化過大:尤其當二組份不同時加料,新加原液溫度較高,因料溫相差過大,造成配比誤差。

      (6) 脫模時間過早或C料(催化劑)不足:混合料在模具中尚未完全反應和初步固化,此時脫模就可能產生裂紋或斷底。

       (7) 瞬間配比與要求的配比不符:由于A、B兩組原液的粘度和流量各不相同,當由回流轉為澆注(或由澆注轉為回流)兩組壓力不同造成流速不同,使其配比變化,常用調換注入孔大小不同的節(jié)流片,使得瞬間配比與要求的配比基本相同。

       (8) 為杜絕斷底,操作時因注意:記錄并觀察各儀表上參數(shù)(如壓力、溫度及轉速等)的變化;分析其變化的原因及可能產生的后果;經常檢查鞋底飛邊的強度,如變酥則可能配比有誤,應即停機檢查原因;定期澆注試杯,“長杯”澆3秒,(看總量的配比與混合情況),“短杯”澆0.3秒(看瞬間配比與混合)。 更多信息歡迎訪問yourultimateself.com 或者致電:0532-85995333

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