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开炼机炼胶工艺参数对混炼胶质量的影响

发布时间:2018-08-07 19:51:00 点击:    关键词:密炼机,捏炼机,开炼机,橡胶机械

开炼机,开放式炼胶机,橡胶机械

开炼机炼胶过程是靠两个以不同的表面速度相对回转的辊筒将高弹态的生胶转变为具有可塑性的塑炼胶以及将塑炼胶与各种配合剂混合均匀的。炼胶过程中为使配合剂混入胶料,需要在辊筒上留有一定量的堆积胶,胶料在被辊筒挤压的同时,在摩擦力和粘附力的作用下被拉入辊隙中,形成楔形断面的胶条。在辊隙中由于机械力的作用,致使胶料受到强烈的碾压,剪切和撕裂,同时伴随着橡胶分子链的氧化断裂。从辊隙中排出的胶片,由于两个辊筒表面速度和温度的差异而包裹在一个辊筒上,重新返回两辊隙间,这样多次往复,在塑炼时可以促使橡胶的分子链由长变短,弹性由大变小,在混炼时可以促使胶料各部分表面不断更新,均匀混合,完成炼胶作用。

开炼机炼胶工艺参数对炼胶过程影响很大,不同的参数有不同的效果,因此,需要分析开炼机炼胶过程与辊距、辊速和速比、辊筒温度、混炼时间等参数的关系,为开炼机的工艺参数的优化设计作指导。


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辊距对开炼机炼胶过程的影响

根据传统开炼机炼胶机理的分析,在塑炼过程中,当其他参数一定时,辊距越小,开炼机的机械力越大,能够提供更强的剪切撕裂作用。在混炼过程中辊距减小,同样可以使胶料通过辊距时的剪切作用增大,混合分散速度加快;在开炼机混炼中还可以针对不同的包辊状态,通过及时的调整辊距来改善胶料包辊性;辊距的调节也可以改变开炼机炼胶的接触角,改变胶料进入辊筒调节、改善开炼机混炼吃粉。但辊距减小时同时也存在增加生热量和升温速度,并使堆积胶量增多,引起散热困难,又不利于剪切分散效果,所以又存在随着混炼过程配合剂的不断加入,胶料的容积增大,辊距也应逐步调大,以保持辊距上方的堆积胶适当的问题。

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辊速和速比对开炼机炼胶过程的影响

根据开炼机炼胶机理,开炼机的辊速和速比的变化对开炼机的塑炼和混炼过程都有关键影响。如在塑炼过程中,当其他条件一定时,提高辊筒速比,可以增大开炼机的机械力,提供更强的剪切撕裂作用,改善塑炼效果。跟塑炼过程调整辊距提高效率的原理相同,在混炼过程中也存在改变辊速和速比提高混炼效率的作用。同时开炼机混炼中还可以通过辊速和速比的调整,改善因胶料粘度降低引起的剪切效率低的问题。在开炼机机械力相关的过程参数中,辊筒间距的调整是有效地途径,但是根据开炼机炼胶原理,辊筒间距过小,将影响接触角和胶料厚度,从而会影响开炼机的装胶容量,而通过辊速和速比的改变来改善机械力大小却不存在这一问题,所以,通过调节辊速和速比来调节机械力是炼胶过程的首选。

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 辊温对开炼机炼胶过程的影响

开炼机炼胶过程多为包辊操作,辊筒的温度即能体现胶料温度,而不管是辊筒温度还是胶料温度与开炼机炼胶过程的关系都是复杂的。在塑炼阶段,因为开炼机属于低温炼胶,在低温条件下,提高温度会降低大分子链的降解反应速度,所以对开炼机应保证辊筒较低的温度。在混炼过程中,温度则直接影响胶料的粘度和流动性,从而影响胶料的包辊性。

开炼机混炼中,不同的胶料配方对炼胶的温度要求也是不同的,即辊筒温度还影响开炼机的使用范围,因此传统开炼机有些是根据能够加工的胶料类型分类的。故实现开炼机根据生胶种类和配方特点,调节不同的辊筒温度,使同一台开炼机实现不同胶料的混炼,将大大提高开炼机应用的灵活性。另外,为了便于操作,开炼机混炼时前后辊温度应保持5~10℃温差。比如,由于天然橡胶容易包热辊,因而前辊温度应高于后辊;多数合成胶容易包冷辊,故前辊温度应低于后辊。

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 混炼时间对开炼机炼胶过程的影响

混炼时间也是开炼机炼胶过程的主要参数,关系到开炼机的炼胶效率和质量。炼胶时间短,塑炼及混炼效果差,配合剂分散不均匀,胶料质量和性能差;炼胶时间过长容易发生焦烧和过烧现象,也会降低胶料质量和性能,并且会造成生产效率降低。开炼机混炼时间受开炼机转速和速比,容量和加配合剂顺序,混炼的操作方法及混炼温度、胶种和配方的影响,所以混炼时间的控制没有一致的公式或理论,对于传统的炼胶工艺,炼胶时间由试验和经验确定,通常造成混炼效果不稳定,产品质量不均匀的缺点。


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