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            首頁>常見問答>來源:福騰輻照>關鍵詞:輻照、輻照滅菌、輻照加工、材料改性>瀏覽量:

            輻射加工在輪胎工業中的應用

            電子輻照加速器輻射加工廣泛應用于制造業,尤其是汽車工業,采用輻射加工制品大幅度地改善了汽車安全性和燃油效率。輻射加工涉及到的制品包括輻射交聯電線電纜、熱縮材料、發泡材料、電子元器件和子午線輪胎等。本文重點介紹電子輻照加速器在子午線輪胎生產中的應用情況。
            一、電子輻照加速器在輪胎生產中的應用
            子午線輪胎由于燃油效率高,從石油危機以來已得到更加廣泛的應用。子午線輪胎由許多部件組成,包括胎面、胎體、帶束層、內襯層、胎圈和胎側。在輪胎成型和最后硫化過程中保持每一個部件的精度是非常重要的。但是胎體在成型和硫化時由于受到很大的作用力,往往會產生變形和流動,使胎體膠料厚度減小和分布不均勻。由于有時織物簾線會透入內襯層,普通輪胎工藝采用厚膠層克服這一問題。新工藝應用電子輻照加速器對胎體進行輻射加工,使之在輪胎成型和硫化過程中保持穩定的形狀和尺寸。輻射使橡膠分子交聯,而電子輻照加速器可以精確控制交聯度。由于發生了交聯,胎體在硫化前的強度提高了。因此當需要較大的力使已膨脹變形的部件進一步擴張時,膠料的膨脹是均勻的。目前,子午線輪胎輻射加工生產技術在日本應用已相當普遍,但在國內才剛剛起步。
            二、電子輻照加速器和輻射反應
            用電子輻照加速器輻射加工胎體是一種簡單方法,生產時胎體在電子輻照加速器的電子束窗口下通過即可。
            目前已有幾種型號的電子輻照加速器商品化,并被用作工業加工的輻射源。電視機射線管是一種低能電子加速器,它具有電子加速器的所有部件,如電子槍和掃描磁鐵。電子槍的超熱鎢絲表面上產生電子云。用電子槍(陰極)與電視屏和電子加速器窗口(陽極)之間的強電場將電子加速到極高速。電視機上應用的電場強度為25kV,它足以在熒光屏上產生圖像。而工業電子加速器電場的強度在0.1~10MeV的范圍內,以便能更強烈地加速電子,使之通過電子束窗口的金屬箔輻射材料。
            電子束有足夠的能量來激勵材料分子并從材料中發射出電子。離子化和勵磁反復進行,直至輻射能降至低于分子的離子化能。離子、電子和激勵的分子經歷進一步反應并產生聚合物自由基和其它反應產物。聚合物自由基經過重組形成三維網絡(交聯)。
            三、輻射加工對胎體的作用
            用電子輻照加速器輻射加工后,膠料發生了交聯,門尼粘度和拉伸強度均隨輻射劑量加大而提高。通常,輻射加工使膠料表面粘性降低。
            將輻射加工后的胎體與其它未經輻射加工的部件通過成型工藝制成胎坯,在高溫和高壓下硫化。由于胎體未硫化時的強度從1MPa提高到5MPa,胎坯成型時的加工性能獲得改善。
            由于硫磺硫化膠的性能主要取決于多硫鍵的結構,因此輻射交聯對于硫化膠的拉伸強度和拉斷伸長率沒有多大影響。但是,胎體硫化前強度提高改善了輪胎的質量,減少了輪胎殘次品。此外,采用輻射工藝還減少了胎體厚度和NR/SR并用比,縮短了輪胎硫化時間。
            四、新工藝的成本優勢分析
            輪胎廠采用電子輻照加速器可使每條輪胎的成本降低。轎車輪胎胎體簾布層附膠厚度從1.2mm降至1.0mm,一般電子輻照加速器輻射加工轎車輪胎胎體的線速度為26m2/min。一套電子加速器輻照裝置(0.5~0.7MeV,50kW),以設備利用率75%、年開工5760h(16h•d-1×360d•a-1)、輻射劑量40kGy計算,每年可輻射加工19440T橡膠,相當于每年可生產1000萬條胎體。每條輪胎節省的成本取決于輪胎產量、胎體厚度、NR/SR并用比和硫化時間的減幅。如果輪胎年產量為500萬條,每條輪胎節省成本0.5美元,6個月內就可收回初始投資。
            五、結論
            輪胎胎體輻射加工的優點可以歸納如下:
            1、改善子午線輪胎質量:厚度均勻,平衡性更好。
            2、節省材料:胎體減??;減小NR用量,增大SR用量。
            3、節省能源:縮短硫化時間。
            本工藝方法也適用于子午線輪胎的其它部件。
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