半鋼子午線輪胎硫化取消內(nèi)噴涂工序及配套國(guó)產(chǎn)隔離劑的開(kāi)發(fā)應(yīng)用

王風(fēng)濤，李 楊，宋 浩，趙啟偉，楊 璐

（山東豐源輪胎制造股份有限公司，山東 棗莊 277300）

目前行業(yè)內(nèi)半鋼子午線輪胎硫化均采用內(nèi)噴涂生產(chǎn)工藝，內(nèi)噴涂應(yīng)用于胎坯氣密層，利于胎坯與膠囊間潤(rùn)滑、定位、排氣及成品輪胎脫模，缺點(diǎn)在于污染環(huán)境、占地面積大、成本高、操作不當(dāng)時(shí)會(huì)造成批量雜質(zhì)廢品。綜合考慮利弊，我公司決定取消半鋼子午線輪胎硫化內(nèi)噴涂工序。為了更進(jìn)一步保證質(zhì)量并降低生產(chǎn)成本，我公司聯(lián)合青島福諾化工科技有限公司開(kāi)發(fā)了新型隔離劑，以替代進(jìn)口隔離劑，并且新型隔離劑與水1∶1摻用，以降低運(yùn)輸成本，真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、技術(shù)創(chuàng)新。

1 取消內(nèi)噴涂工序

通過(guò)采用進(jìn)口膠囊隔離劑，對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)膠囊隔離劑操作進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范以及工藝調(diào)整，在保證質(zhì)量穩(wěn)定的前提下逐步取消內(nèi)噴涂工序。

取消內(nèi)噴涂工序前的工藝流程為：胎坯→內(nèi)噴涂→膠囊涂隔離劑→硫化→后充氣→運(yùn)輸。

取消內(nèi)噴涂工序后的生產(chǎn)工藝流程為：胎坯→膠囊涂隔離劑→硫化→后充氣→運(yùn)輸。

1.1 工藝規(guī)范

1.1.1 隔離劑質(zhì)量要求

取消內(nèi)噴涂工序后對(duì)隔離劑要求較高，需使用隔離效果好、高潤(rùn)滑的優(yōu)質(zhì)隔離劑。隔離劑涂抹至膠囊表面，不僅起到有利于胎坯與膠囊間隔離、排氣、定中和脫模的作用，而且涂抹隔離劑后在膠囊表面形成一層保護(hù)膜，使膠囊與輪胎間不易氧化及發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，減緩膠囊的老化，同時(shí)便于膠囊的舒展，保證膠囊的使用壽命。

1.1.2 現(xiàn)場(chǎng)工藝優(yōu)化

（1）確保涂抹隔離劑均勻無(wú)遺漏。

（2）連續(xù)生產(chǎn)，每班每3～4 h噴涂隔離劑1次，防止膠囊老化和膠囊打褶。

（3）更換新膠囊后，手動(dòng)膨脹實(shí)施定型（3 min左右），膠囊膨脹大小以胎坯大小的100%～150%實(shí)施。

（4）涂抹完隔離劑后須手動(dòng)膨脹膠囊，待膠囊表面隔離劑完全干時(shí)方可生產(chǎn)。

（5）使用噴槍噴涂隔離劑，以確保噴涂效果更佳，噴涂均勻。此外，使用噴槍比使用抹布涂抹每個(gè)機(jī)臺(tái)每次可節(jié)省操作時(shí)間2 min。

1.2 效果

取消內(nèi)噴涂工序前，產(chǎn)品月平均合格率約為99.51%，膠囊平均使用次數(shù)約為300.8，產(chǎn)品隔離劑雜質(zhì)平均返修率約為0.88%。取消內(nèi)噴涂工序后，產(chǎn)品月平均合格率約為99.64%，比取消內(nèi)噴涂工序前提高了0.13%，且輪胎外觀質(zhì)量良好，胎里表面無(wú)色差、雜物等缺陷；膠囊平均使用次數(shù)約為313，比取消內(nèi)噴涂工序前增加了12.2次，且膠囊使用次數(shù)穩(wěn)定；產(chǎn)品隔離劑雜質(zhì)平均返修率為0.68%，比取消內(nèi)噴涂工序前下降了0.2%，噴涂隔離劑雜質(zhì)得到了很好的控制。

1.3 生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本

取消內(nèi)噴涂后對(duì)企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)、節(jié)能降耗有較大改進(jìn)，雖然進(jìn)口隔離劑成本有所增加，但總成本下降。以1 000萬(wàn)套項(xiàng)目生產(chǎn)為例：（1）共可節(jié)省6臺(tái)噴涂機(jī)及設(shè)備運(yùn)行所需的費(fèi)用；（2）每年可節(jié)省12名工人的薪酬；（3）節(jié)省空間，解決胎坯存放難題；（4）對(duì)周圍環(huán)境有較大改善，減少了對(duì)胎坯、設(shè)備、地面等環(huán)境的污染，更綠色環(huán)保，有利于企業(yè)職業(yè)健康管理；（5）提高了生產(chǎn)效率，減少了胎坯的二次流轉(zhuǎn)，胎坯檢驗(yàn)合格后可直接拉到硫化機(jī)臺(tái)使用；（6）產(chǎn)品合格率提高，因噴涂液結(jié)塊、噴涂不均造成的廢品和返修品減少；（7）更有利于安全及人員的管理，降低管理成本；（8）精簡(jiǎn)流程，有利于工業(yè)4.0的推進(jìn)。

2 國(guó)產(chǎn)隔離劑開(kāi)發(fā)應(yīng)用

為了更好地降低隔離劑成本，我公司聯(lián)合青島福諾化工科技有限公司共同開(kāi)發(fā)新型國(guó)產(chǎn)隔離劑，用于取消內(nèi)噴涂工序后的生產(chǎn)工藝，同時(shí)解決隔離劑雜質(zhì)問(wèn)題，通過(guò)調(diào)整隔離劑配方實(shí)現(xiàn)了隔離劑與水1∶1比例摻用，在生產(chǎn)中對(duì)工藝進(jìn)行規(guī)范，保證質(zhì)量的穩(wěn)定性，從而大幅降低成本。

2.1 性能指標(biāo)

經(jīng)多次進(jìn)行隔離劑配方調(diào)整試驗(yàn)，確定國(guó)產(chǎn)隔離劑主要性能指標(biāo)為：外觀 乳白色至淡黃色液體，特殊物質(zhì)添加量 1%，固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.25±0.02，pH值 7～9，穩(wěn)定性 無(wú)沉淀、結(jié)塊、分層。

2.2 生產(chǎn)工藝規(guī)范

（1）嚴(yán)格控制兌水比例，為保證兌水均勻，攪拌時(shí)間不短于1 h。

（2）隔離劑使用頻率為：每班噴涂2～3次，新膠囊前50次使用期間每班至少噴涂3次（按班產(chǎn)65條計(jì)算）。

（3）隔離劑使用噴槍噴涂。

（4）制作隔離劑墊板（見(jiàn)圖1），并嚴(yán)格使用和清洗要求。

圖1 隔離劑墊板

（5）制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化工藝規(guī)范要求。

2.3 效果

（1）使用國(guó)產(chǎn)隔離劑后，產(chǎn)品平均合格率達(dá)到99.66%?？梢?jiàn)使用國(guó)產(chǎn)隔離劑后未出現(xiàn)異常缺陷廢品，平均產(chǎn)品合格率維持在99.60%以上。

（2）使用國(guó)產(chǎn)隔離劑后，膠囊月平均使用次數(shù)為319，除去模具下機(jī)的膠囊平均壽命在360次以上。

（3）使用國(guó)產(chǎn)隔離劑后，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工藝進(jìn)行嚴(yán)格管控，產(chǎn)品隔離劑雜質(zhì)平均返修率為0.28%?？梢?jiàn)，隔離劑雜質(zhì)返修率明顯減小。

2.4 生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本

取消內(nèi)噴涂工序，使用國(guó)產(chǎn)隔離劑替代進(jìn)口隔離劑后，使用效果相同，成本大幅降低，膠囊使用次數(shù)穩(wěn)定，以1 000萬(wàn)套半鋼子午線輪胎規(guī)模取消內(nèi)噴涂工序并使用國(guó)產(chǎn)隔離劑為例，平均每年至少節(jié)約成本460萬(wàn)資金。其中，國(guó)產(chǎn)隔離劑比進(jìn)口隔離劑便宜22元·kg-1，按每條輪胎使用噴涂液7 g計(jì)算，則每年節(jié)省噴涂液費(fèi)用約154萬(wàn)元；取消6臺(tái)噴涂設(shè)備年可節(jié)省設(shè)備資金約200萬(wàn)元；年可節(jié)省12名工人費(fèi)用約57.6萬(wàn)元；年可節(jié)省設(shè)備所用的電費(fèi)約30.89萬(wàn)元。

3 結(jié)語(yǔ)

半鋼子午線輪胎硫化取消內(nèi)噴涂工序、使用新型國(guó)產(chǎn)隔離劑進(jìn)行生產(chǎn)后，成本節(jié)約明顯，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，各項(xiàng)性能指標(biāo)均滿足要求，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著，值得在行業(yè)內(nèi)大規(guī)模推廣。