混煉工藝3
混煉工藝3
2008年03月28日 星期五 下午 06:19
(二)開煉機(jī)混煉的影響因素
開煉機(jī)混煉的影響因素有容量、輥距、輥速和速比、輥溫、加料順序、混煉時(shí)間及藥品的一次添加量，必須根據(jù)膠料配方特性及配合劑的性質(zhì)合理確定和調(diào)節(jié)。
1．容量每次混煉的膠料容積大小必須依煉膠機(jī)的規(guī)格及膠料配方特性合理確定。容量過大會(huì)使輥距上方的堆積膠量過多而難以進(jìn)入輥距，使混煉分散效果降低，而且因散熱不良會(huì)使混煉溫度升高，容易產(chǎn)生焦燒現(xiàn)象而影響膠料質(zhì)量。容量過大還會(huì)導(dǎo)致設(shè)備超負(fù)荷和勞動(dòng)強(qiáng)度加大等一系列其他問題。容量過小會(huì)降低生產(chǎn)效率。所以容量過大過小都不利。合理的混煉容量應(yīng)按經(jīng)驗(yàn)公式
Q=K·D·L
式中Q—塑煉容量，L；
K—經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般取值范圍為0.0065～0.0085，L／cm2；
D——前輥簡直徑，cm；
L——輥筒工作部分長度，cm。
實(shí)際的混煉裝膠容量還必須參考膠料配方和性質(zhì)對計(jì)算結(jié)果加以適當(dāng)修正。例如合成膠混煉時(shí)的生熱量較多，配方含膠率低填充量大，密度大的膠料，其混煉容量都應(yīng)適當(dāng)減小。天然膠混煉生熱量少，以及采用母煉膠混煉的膠料，其混煉容量可適當(dāng)增加。
2．輥距煉膠機(jī)的輥距一般為4一8mm。輥距減小，膠料通過輥距時(shí)的剪切效果增大，會(huì)加快混合分散速度；但同時(shí)也增加生熱量和升溫速度，并使堆積膠量增多，散熱困難，又不利于剪切分散效果。所以，隨著混煉過程的配合劑不斷加入，膠料的容積增大，輥距也應(yīng)逐步調(diào)厚，以保持輥距上方的堆積膠量適當(dāng)。
3．輥速與速比提高輥筒的轉(zhuǎn)速和速比會(huì)加大混煉時(shí)對膠料的剪切作用與混合分散效果，但也會(huì)提高膠料混煉時(shí)的生熱升溫速度，又不利于提高剪切效果。輥速過快操作危險(xiǎn)性也大，輥速和速比過小又會(huì)降低機(jī)械剪切分散效果和生產(chǎn)效率。所以開煉機(jī)混煉的輥筒轉(zhuǎn)速一般控制在16—18r／min。速比范圍一般在1/1.1～1.2。
4．輥溫開煉機(jī)混煉溫度就是輥筒表面的溫度，輥溫低，膠料的流動(dòng)性差，生膠對配合劑粒子表面的濕潤作用下降，不利于混合吃粉過程，還會(huì)使設(shè)備負(fù)荷增加；但有利于提高機(jī)械剪切和混合分散效果。若輥溫過低，膠料硬度太大，容易損壞設(shè)備。輥溫提高有利于降低膠料的粘度，提高流動(dòng)性和對配合劑粒子表面的濕潤性，加快混煉的吃粉速度。但若溫度過高容易產(chǎn)生膠料脫輥現(xiàn)象和焦燒現(xiàn)象，難以操作，也會(huì)降低對膠料的剪切分散效果和混煉質(zhì)量。故應(yīng)根據(jù)生膠種類和配方特點(diǎn)合理確定混煉溫度，并使輥溫控制在包輥性最好的溫度范圍以內(nèi)進(jìn)行混煉。由于膠料在混煉過程中不斷生熱，應(yīng)及時(shí)加強(qiáng)冷卻調(diào)節(jié)輥溫，使之始終保持在適宜溫度范圍內(nèi)。
另外，為了便于操作，開煉機(jī)混煉時(shí)前后輥溫度應(yīng)保持5～l0℃溫差。由于天然橡膠容易包熱輥，因而前輥溫度應(yīng)高于后輥。多數(shù)合成膠容易包冷輥，故前輥溫度應(yīng)低于后輥。同時(shí)，因合成橡膠混煉時(shí)生熱量比天然橡膠多，故混煉時(shí)的兩輥溫度均應(yīng)比天然橡膠低5～l0℃。
5．混煉時(shí)間開煉機(jī)混煉時(shí)間受開煉機(jī)轉(zhuǎn)速和速比，容量和加藥順序，混煉的操作方法及混煉溫度、膠種和配方的影響，混煉時(shí)間短，配合劑分散不良，膠料質(zhì)量和性能差；混煉時(shí)間過長容易發(fā)生焦燒和過燒現(xiàn)象，也降低膠料質(zhì)量和性能，生產(chǎn)效率也低。適宜的混煉時(shí)間由試驗(yàn)確定，并應(yīng)在保證混煉質(zhì)量的前提下盡可能縮短混煉時(shí)間，以提高生產(chǎn)效率和節(jié)約能耗。
6．加藥順序配合劑的添加次序是影響開煉機(jī)混煉的最重要的因素之一。加料順序不當(dāng)有可能造成配合劑分散不良，使混煉速度減慢，并有可能導(dǎo)致膠料出現(xiàn)焦燒和過燒現(xiàn)象，使混煉膠質(zhì)量降低，甚至還會(huì)引起膠料發(fā)生脫輥現(xiàn)象而難以進(jìn)行混煉操作。所以加藥順序應(yīng)根據(jù)混煉方法和工藝條件以及膠料配方特性合理確定。加藥順序確定的一般原則是：①用量少而在膠料中所起的作用又很大的配合劑如促進(jìn)劑、活性劑、防老劑和防焦劑等應(yīng)盡可能早加或先加。生產(chǎn)實(shí)際中都是將這一類小藥加在填料和液體軟化劑的前面。就是因?yàn)樗鼈兊挠昧侩m少，但起的作用卻很大，對其分散的均勻度要求高，故應(yīng)先加，有些促進(jìn)劑如胍類和噻唑類促進(jìn)劑對生膠有增塑作用，先加有利于混煉；防老劑先加有利于防止膠料高溫下混煉時(shí)的老化現(xiàn)象。②在膠料中難以混合分散的配合劑，如氧化鋅和固體軟化劑，亦應(yīng)適當(dāng)早加，只是因軟化劑容易使膠料產(chǎn)生脫輥，最好將其與粉料預(yù)混后再加入。③臨界溫度低，化學(xué)活性大，對溫度比較敏感的配合劑，如硫黃和超速促進(jìn)劑應(yīng)當(dāng)在混煉后期降溫后加入。④硫黃與促進(jìn)劑應(yīng)當(dāng)分開加入。若混煉先加促進(jìn)劑，則硫黃應(yīng)在混煉過程最后加入；或者相反。
加藥順序是長期實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累和總結(jié)。天然膠膠料開煉機(jī)混煉的一般加藥順序?yàn)椋孩偕z、塑煉膠、母煉膠、再生膠；②固體軟化劑如右馬隆、松香、石蠟等；③促進(jìn)劑活性劑、防焦劑和防老劑；④補(bǔ)強(qiáng)填充劑如炭黑、陶土和碳酸鈣等；⑤液體軟化劑如松焦油，酯類等；⑥硫黃。
當(dāng)天然膠配方中的液體軟化劑用量較少時(shí)，習(xí)慣上都是將液體軟化劑加在填料之前。
合成膠因配方中的填料和液體軟化劑用量比例較大，故液體軟化劑一定要加在補(bǔ)強(qiáng)填充劑之后，或與液體軟化劑交替分批加入。其他基本相同。對于某些特殊情況則必須對上述加藥順序作適當(dāng)調(diào)整。如硬質(zhì)膠膠料混煉時(shí)硫黃必須先加才能保證其混合均勻，海綿膠混煉時(shí)則必須將液體軟化劑放在最后加入，否則其他配合劑難以混合分散均勻。丁腈橡膠混煉時(shí)亦應(yīng)先加硫黃。
7．藥品添加量粉狀配合劑主要靠堆積膠的作用而被混入橡膠內(nèi)部的。當(dāng)混煉初期堆積膠表面被粉劑完全覆蓋時(shí)，混煉的吃粉速度是恒定不變的，隨著堆積膠表面配合劑的不斷混入，其數(shù)量逐漸減少，到不能完全覆蓋推積膠表面時(shí)，配合劑的吃粉速度便開始減慢。所以，為了加快混煉的吃粉過程，應(yīng)盡可能把每次加藥的數(shù)量添足一些，這樣可以縮短混煉時(shí)間