Lorsqu'il s'agit de produits de trempage en émulsion de caoutchouc liquide, une série d'étapes de processus doivent être complétées pour garantir un moulage, une vulcanisation et un traitement de surface appropriés afin de répondre aux besoins des clients dans l'application finale.
Le moulage par immersion peut fabriquer des pièces d'équipement médical durables de différentes formes, tailles et épaisseurs de paroi, notamment des protège-sondes, des soufflets, des joints de cou, des gants de chirurgien, des ballons cardiaques et d'autres pièces uniques.
Le caoutchouc naturel a une excellente résilience et une haute résistance à la traction, mais il contient également une protéine qui peut provoquer des réactions allergiques dans le corps humain. En revanche, le néoprène synthétique et le polyisoprène synthétique ne provoquent pas d'allergies. Le néoprène peut résister à l’épreuve de nombreux facteurs ; il est résistant au feu, à l'huile (moyen), aux intempéries, à la fissuration par l'ozone, à l'abrasion et à la fissuration par flexion, aux alcalis et aux acides. En termes de toucher et de flexibilité, le polyisoprène est un proche substitut au caoutchouc naturel et présente une meilleure résistance aux intempéries que le latex de caoutchouc naturel. Cependant, le polyisoprène sacrifie une certaine résistance à la traction, à la déchirure et à la compression.
Le terme « imprégnation » concerne l'opération sous forme d'imprégnation. En effet, au fur et à mesure de l’exécution de la séquence, la table sera immergée dans la matière. Il est très important de s’assurer que la formulation du caoutchouc est conforme aux directives et exigences de la FDA en matière de dispositifs médicaux.
Le processus d'imprégnation peut être caractérisé comme une séquence de conversion : le caoutchouc est converti d'un liquide à un solide, puis chimiquement transformé en un réseau moléculaire vulcanisé. Plus important encore, le processus chimique transforme le caoutchouc d'un film très fragile en un réseau de molécules qui peuvent être étirées et déformées, tout en reprenant sa forme originale.
Le processus de solidification n'est pas toujours nécessaire pour tous les processus de « trempage », mais il est essentiel à notre séquence de traitement. Le caoutchouc peut passer de l'état liquide à l'état solide par séchage à l'air, mais cela prend beaucoup de temps. Certaines pièces à parois minces sont ainsi réalisées. Le processus de solidification utilise des produits chimiques pour forcer cet état physique à changer.
Le coagulant est un mélange ou une solution de sel, de tensioactif, d'épaississant et d'agent de démoulage dans un solvant (généralement de l'eau). Dans certains procédés, l’alcool peut également être utilisé comme solvant. L'alcool s'évapore rapidement et il reste peu de résidus. Certains coagulants à base d'eau nécessitent l'aide d'un four ou d'autres méthodes pour sécher le coagulant.
Le composant principal du coagulant est le sel (nitrate de calcium), qui est un matériau peu coûteux qui offre la meilleure uniformité de coagulation sous forme imprégnée.
Le tensioactif est utilisé pour mouiller la forme imprégnée et garantir la formation d'une couche lisse et uniforme de coagulant sur la forme.
Un agent de démoulage, tel que le carbonate de calcium, est utilisé dans la formulation coagulante pour aider à retirer la pièce en caoutchouc durcie de la forme trempée.
La clé de la performance du coagulant comprend un revêtement uniforme, une évaporation rapide, la température du matériau, la vitesse d'entrée et de récupération, ainsi qu'une modification ou un maintien facile de la concentration en calcium.
C’est l’étape où le caoutchouc passe de liquide à solide. L'agent chimique favorisant la coagulation, le coagulant, est maintenant appliqué sur la forme imprégnée et est sèche.
La forme est « placée », ou immergée dans un réservoir en caoutchouc liquide. Lorsque le caoutchouc entre en contact physique avec le coagulant, le calcium contenu dans le coagulant rendra le caoutchouc instable et passera de liquide à solide. Plus le modèle est immergé longtemps, plus le mur est épais. Cette réaction chimique se poursuivra jusqu'à ce que tout le calcium du coagulant soit consommé.
La clé du trempage au latex comprend la vitesse d’entrée et de sortie, la température du latex, l’uniformité du revêtement coagulant et le contrôle du pH, de la viscosité et de la teneur totale en solides du caoutchouc.
Le processus de lixiviation est l’étape la plus efficace pour éliminer les produits chimiques indésirables à base d’eau du produit final. Le meilleur moment pour éliminer les matières indésirables du film imprégné est la lixiviation avant le durcissement.
Les principaux composants du matériau comprennent le coagulant (nitrate de calcium) et le caoutchouc (naturel (NR) ; néoprène (CR) ; polyisoprène (IR) ; nitrile (NBR)). Une lixiviation insuffisante peut entraîner la formation de « sueur », des films collants sur le produit fini et un risque accru de défaut d'adhésion et de réactions allergiques.
La clé de la performance de lixiviation comprend la qualité de l’eau, la température de l’eau, le temps de séjour et le débit de l’eau.
Cette étape est une activité en deux étapes. L'eau contenue dans le film de caoutchouc est éliminée et, au fil du temps, la température du four activera l'accélérateur et commencera le processus de durcissement ou de vulcanisation. Lors de l’optimisation des meilleures propriétés physiques de différents types de caoutchouc, le temps et la température de durcissement sont la clé.
Il existe de nombreuses options pour traiter la surface des pièces trempées afin que les pièces ne collent pas. Les options incluent des pièces en poudre, un revêtement en polyuréthane, un lavage au silicone, une chloration et un lavage au savon. Il s'agit de ce que les clients veulent ou ont besoin pour que leurs produits réussissent.
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Heure de publication : 16 août 2021
