专利名称：一种基于硫化罐排除空气提高蒸汽饱和度的橡胶硫化方法
技术领域：
本发明属于橡胶硫化技术领域，更具体地说，涉及一种基于硫化罐排除空气提高蒸汽饱和度的橡胶硫化方法。
背景技术：
硫化罐是橡胶制品硫化的重要设备之一，多年来尽管其他硫化设备有很大发展，但直到今天某些橡胶制品的硫化还离不开它，硫化罐主要用于硫化非模型橡胶制品，如胶鞋、胶管、电缆、胶辊和胶布等，有时也用于硫化模型橡胶制品。硫化温度是使橡胶硫化定型的主要因素之一，在采用蒸汽直接加热硫化罐的使用过程中发现当硫化罐的蒸汽压力表达到设定的压力时，硫化罐内部温度不能达到与之对应的饱和蒸汽压力下的温度，在温度较低时更加明显。经申请人研究得知，这是由于硫化罐内有空气存在，降低了蒸汽的饱和度，使蒸汽不能达到饱和状态，所以较饱和状态下的蒸汽温度要低。因此为了达到设定的温度需要提高蒸汽压力，但是硫化罐属于压力容器，为保证生产安全，在使用蒸汽硫化产品时，不能够超出硫化罐的额定压力，如果通过提高蒸汽压力来提高硫化温度，势必会对硫化罐的安全性能要求更高，设备的使用条件更苛刻。现有技术中为了提闻硫化温度，有相关技术对硫化te进行改造，比如增加电加热相关设备等，但需要对硫化罐进行改造，所需成本很高，并不适用于所有的设备。关于排除硫化罐内的空气这一相关技术手段，已有专利公开，如中国专利申请号200710020407. O,申请日为2007年2月14日，发明创造名称为EPDM胶管过氧化物蒸汽硫化工艺，该申请案将胶管置入硫化罐内后，先向硫化罐中充入水蒸汽，使罐内的空气排出，然后再进行正常硫化。该申请案要解决的是采用过氧化物硫化体系的胶料在硫化过程容易与氧气发生反应，导致胶管表面发粘的问题，使用该申请案的技术方案，使得硫化出的EPDM胶管表面不发粘，且胶管硫化充分，符合高性能EPDM胶管标准要求。该申请预先排出空气是为了在硫化过程中防止氧气与胶料反应，对于在硫化罐承受相同压力情况下，如何提高硫化罐内部温度,并没有给出技术启示。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明针对硫化罐内有空气存在，当硫化罐的蒸汽压力表达到设定的压力时，硫化罐内部温度不能达到与之对应的饱和蒸汽压力下的温度的问题，提供了一种基于硫化罐排除空气提高蒸汽饱和度的橡胶硫化方法，本发明在使用过程中排出硫化罐内部空气，使内部蒸汽达到饱和，提高了硫化温度，解决了通入蒸汽后显示的蒸汽压力和相应饱和蒸汽压力下对应的温度不符的问题，即在硫化罐承受相同压力情况下，提高了硫化罐内部温度，扩大了硫化罐的使用范围。2.技术方案
为达到排除硫化罐内空气，提高相同压力下硫化罐温度或在相同温度下降低硫化罐压力的目的，本发明提供的技术方案为
本发明的一种基于硫化罐排除空气提高蒸汽饱和度的橡胶硫化方法，其步骤为
(1)放入待硫化半成品将待硫化处理的半成品放入硫化te，关闭硫化tete门和放气
阀；
(2)通入蒸汽将硫化罐密闭后，打开进气阀，通入蒸汽，待硫化罐压力表显示为O.1MPa O. 3MPa时，停止通入蒸汽；
(3 )排出空气停止通入蒸汽后，打开硫化罐的放气阀，排出硫化罐内部气体,待硫化罐压力表显示为OMPa时，关闭硫化罐的放气阀；
(4)通入蒸汽硫化再次打开进气阀，当达到硫化所需的蒸汽压力后保持当前压力，直至硫化结束，打开放气阀，取出产品。优选地，步骤(2)中通入蒸汽，待硫化罐压力表显示为O. 2MPa时，停止通入蒸汽。本发明的原理说明如下
当使用硫化罐进行硫化时，硫化罐内压力(即绝对压力)等于硫化罐的表压与大气压力的加和，即绝对压力=表压+大气压。一般在使用过程中通过调整硫化罐内的压力来调整硫化罐内的温度,但在硫化罐内有空气时,硫化罐内的压力由两部份组成，即绝对压力=饱和蒸汽压力+热空气压力，所以表压=饱和蒸汽压力+热空气压力一大气压。根据理想气体状态方程
R= (P1XV1)+ Cn1XT1) = (P2XV2)+ (n2XT2)=…=(PnXVn)+ CnnXTn)
其中R为常数，P1^ P2> Pn为气体压力，V1' V2, Vn为气体体积，H1, n2、nn为气体分子数，T^TyTn为气体绝对温度。先计算在不同温度下硫化罐内空气的压力大小设定环境温度为27°C，则绝对温度为300K，大气压力为O.1MPa0当饱和蒸汽压力为O. 120MPa时，硫化罐内温度为104. 2°C，则此时空气压力为
(P0XV0) + Cn0XT0)= (P1XV1)+ Cn1XT1),
即(O.1MPaXV0) + Cn0X300K) = (P1XV1)+ (ηιΧ377. 2),
由于空气受热，体积、分子数都没有变化，故V。= V1,n0 = Ii1，所以P1 = O. 126MPa。即表压=O. 120 + O. 126 - O. 100 = O. 146MPa。同理可计算其它压力下表压和温度的关系，硫化罐内有空气时表压与温度的关系如表I所示，其中表压=饱和蒸汽压力+热空气压力一大气压力。表I硫化罐内有空气时表压与温度的关系(设定环境温度27°C )
权利要求
1.一种基于硫化iil排除空气提闻蒸汽饱和度的橡I父硫化方法，其步骤为 (1)放入待硫化半成品将待硫化处理的半成品放入硫化te，关闭硫化tete门和放气阀； (2)通入蒸汽将硫化罐密闭后，打开进气阀，通入蒸汽，待硫化罐压力表显示为O.1MPa O. 3MPa时，停止通入蒸汽； (3 )排出空气停止通入蒸汽后，打开硫化罐的放气阀，排出硫化罐内部气体,待硫化罐压力表显示为OMPa时，关闭硫化罐的放气阀； (4)通入蒸汽硫化再次打开进气阀，当达到硫化所需的蒸汽压力后保持当前压力，直至硫化结束，打开放气阀，取出产品。
2.根据权利要求1所述的一种基于硫化罐排除空气提高蒸汽饱和度的橡胶硫化方法，其特征在于步骤(2)中通入蒸汽，待硫化罐压力表显示为O. 2MPa时，停止通入蒸汽。
全文摘要
本发明公开了一种基于硫化罐排除空气提高蒸汽饱和度的橡胶硫化方法，属于橡胶硫化技术领域。其步骤为(1)将待硫化处理的半成品放入硫化罐，关闭硫化罐罐门和放气阀；(2)打开进气阀，通入蒸汽，待硫化罐压力表显示为0.1MPa～0.3MPa时，停止通入蒸汽；(3)打开硫化罐的放气阀，排出硫化罐内部气体，待硫化罐压力表显示为0MPa时，关闭硫化罐的放气阀；(4)再次打开进气阀，当达到硫化所需的蒸汽压力后保持当前压力，直至硫化结束。本发明解决了硫化罐使用过程中内部压力与相应压力下的饱和蒸汽温度不符的问题，在不改变原硫化罐内压力的情况下提高硫化温度5～16℃，或在达到相同温度下硫化罐内压力降低了0.1～0.14MPa。
文档编号B29C35/04GK103009525SQ20121058895
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者徐海潮, 杨勇顺, 朱向来 申请人:南京金三力橡塑有限公司