开炼机工艺条件及其对混炼效果的影响

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开炼机工艺条件及其对混炼效果的影响
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7 M$ L# t7 {5 k9 [& @8 E开炼机混炼依胶料种类、用途和性能要求不同，工艺条件也各有差别。影响混炼效果的因素有容量、辊距、辊速和速比、辊温、加料顺序、混炼时间及药品的一次添加量。
（1）容量  每次混炼的胶料容积大小必须依炼胶机的规格及胶料配方特性合理确定。容量过大会使辊距上方的堆积胶量过多而难以进辊距，使混炼分散效果降低，而且因散热不良会使混炼温度升高，容易产生焦烧现象而影响胶料质量。容量过大还会导致设备超负荷和劳动强度加大等一系列其他问题。容量过小会降低生产效率。
( Y) e) M4 ^& ~, g（2）辊距  在合理的装胶容量下辊距以4～8mm为宜。辊距过大，不利于配合剂的分散。辊距减小，胶料通过辊距时的剪切效果增大会加快混合分散速度；但同时也增加生热量，使堆积胶量增多，散热困难，又不利于剪切分散效果。所以，随着配合剂不断加入，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量适当。
- n: @5 \% `- V9 h; y! Q3 |（3）辊速与速比  提高辊筒的转速和速比会加大混炼时对胶料的剪切作用与混合分散效果，但也会提高胶料混炼时的生热升温速度，易于焦烧，又不利于提高剪切效果。辊速过快操作危险性也大，辊速和速比过小又会降低机械剪切分散效果和生产效率。所以开炼机混炼的辊筒转速一般控制在16～18r/min。速比应比塑炼时小，一般在1：（1.1～1.2）。合成橡胶混炼时的速比应比天然橡胶上。
（4）辊温  开炼机混炼温度就是辊筒表面的温度，辊温低，胶料的流动性差，生胶对配合剂粒子表面的湿润作用下降，不利于混合吃粉，还会使设备负荷增加，若辊温过低，胶料硬度太大，容易损坏设备；但有利于提高机械剪切和混合分散效果。辊温提高有利于降低胶料的黏度，提高流动性和对配合剂粒子表面的湿润性，加快混炼的吃粉速度。但若温度过高容易产生胶料脱辊现象和焦烧现象，难以操作，也会降低对胶料的剪切分散效果和混炼质量。故应根据生胶种类和配方特点合理确定混炼温度，并使辊温控制在包辊性最好的温度范围以内进行混炼。由于胶料在混炼过程中不断生热，应及时加强冷却调节辊温，使之始终保持在适宜温度范围内。
  A  T7 {$ ?4 ~4 Z) ^6 G0 R另外，为了便于操作，开炼机混炼时前后辊温度保持5～10℃温差。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。同时，因合成橡胶混炼时生量比天然橡胶多，故混炼时的两辊温度均应比天然橡胶低5～10℃。
（5）混炼时间  开炼机混炼时间受开炼机转速和速比、容量和加药顺序、混炼的操作方法及混炼温度、胶种和配方的影响，混炼时间短，配合剂分散不良，胶料质量和性能差；混炼时间过长容易发生焦烧和过炼现象，也降低胶料质量和性能，生产效率也低。适宜的混炼时间由试验确定，并应在保证混炼质量的前提下尽可能缩短混炼时间，以提高生产效率和节约能耗。混炼时间一般为20～30min，特殊胶料可在40min以上，合成橡胶混炼时间约比天然橡胶长1/3左右。
（6）加药顺序  配合剂的添加顺序是影响开炼机混炼的最重要的因素之一。加料顺序不当有可能造成配合剂分散，使混炼减慢，并有可能导致胶料出现焦烧和过炼现象，使混炼胶质量降低，甚至还会引起胶料发生脱辊现象而难以进行混炼操作。所以加药顺序应根据混
; E) {! S" a/ s& S炼方法和工艺条件以及胶料配方特性合理确定。加药顺序确定的一般原则是：①用量少而在胶料中所起的作用又很大的配合剂如促进剂、活性剂、防老剂和防焦剂等应先加或尽可能早加。生产实际中都是将这一类小药加在填充剂和液体软化剂的前面。有些促进剂如胍类和噻唑类促进剂对生胶有增塑作用，先加有得于混炼；防老剂先加有利于防止胶料高温下混炼时的老化现象。②在胶料中难以混合分散的配合剂，如氧化锌和固体软化剂，亦应适当早加，只是软化剂容易使胶料产生脱辊，最好将其与粉料预混后再加入。③临界温度低，化学活性大，对温度比较敏感的配合剂，如硫黄和超速促进剂应当在混炼后期降温后加入。④硫黄与促进剂应分开加入。若先加促进剂，则硫黄应在混炼过程最后加入；或者相反。
加药顺序是长期实践经验的积累和总结。天然橡胶胶料开炼机混炼的一般加药顺序为：①生胶、塑炼胶、母炼胶、再生胶；②固体软化剂如古马隆、松香、石蜡等；③促进剂、活性剂、防焦剂和防老剂；④补强填充剂如炭黑、陶土和碳酸钙等；⑤液体软化剂如松焦油，酯类等；⑥硫黄。
$ w( F' T" K% m# S  O6 X% Q当天然橡胶配方中的液体软化剂用量较少时，习惯上将液体软化剂加在填充剂之前。
; }: m/ t( i) U$ q6 ~9 a合成橡胶因配方中的填充剂和液体软化剂用量较大，故液体软化剂一定要加在补强填充剂之后，或与填充剂交替分批加入。对于某些特殊情况则必须对上述加药顺序作适当调整。如硬质胶胶料由于硫黄用量高，混炼时硫黄必须先加才能保证其混合均匀；海绵胶混炼时则必须将液体软化剂放在最后加入，否则其配合剂难以混合分散均匀；
丁腈橡胶混炼时亦应先加硫黄。内胎胶料和胶布胶料应在滤胶后、压出或压延前在热炼机上加硫黄和超速促进剂，以防滤胶时发生焦烧。
8 z( [$ v6 t$ J0 c4 I（7）药品添加量  粉状配合剂主要靠堆积胶的作用而被混入橡胶内部的。当混炼初期堆积胶表面被粉剂完全覆盖时，混炼的吃粉速度是恒定不变的，随着堆积胶表面配合剂的不断混入，其数量逐渐减少，到不能完全覆盖堆积胶表面时，配合剂的吃粉速度便开始减慢。所以，为了加快混炼的吃粉过程，应尽可能把每次加药的数量添中一些，这样可以缩短混炼时间。

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