自1916年出现真正意义上的Banbury(本伯里)型密炼机后,密炼机的威力逐渐被人们所认识,它在橡胶混炼过程中显示出来比开炼机优异的一系列特征,如:混炼容量大、时间短、生产效率高;较好的克服粉尘飞扬,减少配合剂的损失,改善产品质量与工作环境;操作安全便利,减轻劳动强度;有益于实现机械与自动化操作等。因此,密炼机的出现是橡胶机械的一项重要成果,至今仍然是塑炼和混炼中的典型的重要设备,仍在不断的发展和完善。
密炼机基本知识 基本结构
密炼机一般由密炼室、两个相对回转的转子、上顶栓、下顶栓、测温系统、加热和冷却系统、排气系统、安全装置、排料装置和记录装置组成。转子的表面有螺旋状突棱,突棱的数目有二棱、四棱、六棱等,转子的断面几何形状有三角形、圆筒形或椭圆形三种,有切向式和啮合式两类。测温系统是由热电偶组成,主要用来测定混炼过程中密炼室内温度的变化;加热和冷却系统主要是为了控制转子和混炼室内腔壁表面的温度。
密炼机工作时,两转子相对回转,将来自加料口的物料夹住带入辊缝受到转子的挤压和剪切,穿过辊缝后碰到下顶拴尖棱被分成两部分,分别沿前后室壁与转子之间缝隙再回到辊隙上方。在绕转子流动的一周中,物料处处受到剪切和摩擦作用,使胶料的温度急剧上升,粘度降低,增加了橡胶在配合剂表面的湿润性,使橡胶与配合剂表面充分接触。配合剂团块随胶料一起通过转子与转子间隙、转子与上、下顶拴、密炼室内壁的间隙,受到剪切而破碎,被拉伸变形的橡胶包围,稳定在破碎状态。同时,转子上的凸棱使胶料沿转子的轴向运动,起到搅拌混合作用,使配合剂在胶料中混合均匀。配合剂如此反复剪切破碎,胶料反复产生变形和恢复变形,转子凸棱的不断搅拌,使配合剂在胶料中分散均匀,并达到一定的分散度。由于密炼机混炼时胶料受到的剪切作用比开炼机大得多,炼胶温度高,使得密炼机炼胶的效率大大高于开炼机。
转子的转速与速比;转子棱比与密炼室内壁缝隙;生产能力与填充系数;上顶栓对胶料的单位压力;功率。
1、按照密炼机密炼室的容量和合适的填充系数(0.6~0.7),计算一次炼胶量和实际配方;
2、根据实际配方,准确称量配方中各种原材料的用量,将生胶、小料(ZnO、SA、促进剂、防老剂、固体软化剂等)、补强剂或填充剂、液体软化剂、硫黄分别放置,在置物架上按顺序排好;
3、打开密炼机电源开关及加热开关,给密炼机预热,同时检查风压、水压、电压是否符合工艺要求,检查测温系统、计时装置、功率系统指示和记录是否正常;
4、密炼机预热好后,稳定一段时间,准备炼胶;
5、提起上顶栓,将已切成小块的生胶从加料口投入密炼机,落下上顶栓,炼胶1min;
6、提起上顶栓,加入小料,落下上顶栓混炼1.5min;
7、提起上顶栓,加入炭黑或填料,落下上顶栓混炼3min;
8、提起上顶栓,加入液体软化剂,落下上顶栓混炼1.5min;
9、排胶,用热电偶温度计测胶料的温度,记录密炼室初始温度、混炼结束时密炼室温度及排胶温度,最大功率、转子的转速;
10、将开炼机的辊距调到3.8mm,打开电源开关,使开炼机运转,打开循环水阀门,再将从密炼机排出的胶料投到开炼机上包辊,待胶料温度降到110℃以下,加入硫黄,左右割刀各二次,待硫黄全被吃进去,胶料表面比较光滑,割下胶料。
11、将开炼机辊距调到0.5mm,投入胶料薄通,打三角包,薄通5遍,将辊距调到2.4mm左右,投入胶料包辊,待表面光滑无气泡,下片,称量胶料的总质量,放在平整、洁净金属表面上冷却至室温,贴上标签注明胶料配方编号和混炼日期,停放待用。
密炼机每批混炼工艺试验报表,应记录:开始混炼时温度、混炼时间、转子转速、上顶栓压力、排胶温度、功率消耗、混炼胶质量与原材料总质量的差值及密炼机类型。
注意:开始混炼实验时,可先混炼一个与试验胶料配方相同的胶料调整密炼机的工作状态,再正式混炼;对同一批混炼胶料,密炼机的控制条件和混炼时间应保持相同。