孙工连载二：《鞋底制造降低成本的方法》之前段操作

tomsund · 发表于 2011-2-11 15:14:01

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密炼机和开炼机操作工艺：
一般密炼机的操作，是按照3段的加料法，此方法科学合理，适用性强。对于分散性操作性及时效性都比较均衡，是目前比较流行的打料方法，也是综合性能最佳的操作方法。
高速密炼机（万马力机）：

第一段：主胶混炼==》第二段：2/3填充剂加油==》第二段：1/3填充剂加促进剂==》以上称为三段操作。==》卸料（温度130度以下）==》开炼机薄通==》出片冷却停放24H以上加硫==》停放8H冷却干燥==》裁制模压使用==》边料回收按照比例添加。

普通密炼机（捏合机）：主胶混炼==》2/3填充剂和油==》1/3填充剂加促进剂==》卸料（温度100-120度以下）==》开炼机薄通==》出片冷却停放24H以上加硫==》停放8H冷却干燥==》裁制模压使用==》边料回收按照比例添加。

工艺说明：
1.第一段操作：主胶混炼
一般我们制做鞋底或者通用橡胶制品，主胶是2-3种。几种主胶的先混炼均匀后吃粉与不混炼均匀后直接吃粉，分散性相差非常大。
举例说明：主胶比例为50%的天然胶和50%的顺丁胶配方。先将天然胶和顺丁胶混合均匀后再添加炭黑或者白炭黑，那么有55-60%的炭黑或者白炭黑是混入了顺丁橡胶，40-45%的炭黑或者白炭黑混入了天然橡胶中，比例尚可。如果是将这两种胶不经混合均匀就直接吃粉，那么会有70-80%的炭黑填料被顺丁胶混入，而只有20-30%的炭黑填料被天然胶混入。造成两种胶的填充比例严重失衡。导致物性的下降!
且混合主胶的过程中，也存在主胶升温现象，有利于填料的分散。
2. 第二段操作：加入2/3填充剂和油
密炼机混炼仓体积，是有限度的。我们一般是按照体积比80%-85%左右来设定配方重量，因为此比例分散效果最好。请注意是体积比而非重量比。如果非要按照重量比来计算，含胶率高的配方比如60%左右，重量：体积为1.1:1；含胶率50%左右的重量体积比为1.2:1；轻钙陶土用量大的含胶率低的配方，体积重量比为1.3-1.4:1来计算。
在有主胶存在的情况下，因炭黑或白炭黑等材料都具有假比重的特点，所以如果填料一次性加入到密炼机里，体积太大，是无法加入的。即使强行加入，也会被压锤挤压出密炼机仓。造成更大的困扰。且混炼效果也不好。所以我们设定了2/3这样的比例来第二段添加。这样对于吃粉的速度，是很有帮助的。
因为密炼机的功率大转速高，另压锤的压力也大，所以油可以在第二段加入，来增加胶料湿润性加强分散效果，且可以使密炼机升温比较慢。当然，一些小功率的密炼机，油也可以分批加入。另如果油的用量很大，胶料混合油的速度比较慢，也需要分批加入，否则会造成转子打滑而分散困难。
3. 第三段操作：1/3填充剂加促进剂
第二段吃粉过程结束后，就可以把剩余的填充剂及促进剂类加入密炼机。如果粉料还是很多，可以再多一段加入粉料。如果第二段油没有加完，可以在第三段加入。
促进剂是要后加的。因为促进剂如果温度过高的情况下长时间混炼，会导致促进剂的活性丧失。
举例说明：笔者曾经处理过一次异常，就是因为密炼机的通水堵塞且温度计损坏，而导致促进剂活性丧失。当时密炼机温度显示是110度，而实际温度达到了145度。导致大批的胶料需要另外补充促进剂，增加了促进剂过饱和的风险。
提醒一下：硫磺和TT,TS是不加入密炼机的。这个大家都知道的啦。
对于卸料温度，高速密炼机和普通的捏合机是不同的。因为高速密炼机转速高压力大升温快，所以要达到正常的混炼程度的温度是要高点的。一般控制在130度以下。时间大约为7-8分钟。
而普通的捏合机，转速慢，压力小，所以升温速度不如高速密炼机高。密炼时间要稍长。达到相同的密炼效果下温度要比高速密炼机低些。温度一般是控制在100-120度。请注意，不能温度过高，否则对于普通的密炼机而言，胶料就打的时间过长了，过炼了。转速越慢的密炼机，卸料温度要越低。

冷机器打的第一手料，温度要控制好。可以低于标准10-20度卸料。不可温度过高，形成过炼。

过炼：为凝胶。就是过度混炼造成胶料分子链聚合抱团形成假死的一种现象。表面发皱，无塑性，类似于焦烧死胶。其实并没有加硫磺呢。
原因：混炼温度过高，时间过长。
解决办法：胶料完全冷却后，小辊距冷辊薄通。可以加入适量的硬脂酸来协助。稍微缓解后，分批加入新料中使用。基本上不可以单独使用。

4卸料后开炼机薄通
一般人认为密炼机打料是又快又好，其实不是的。
密炼机打料优点是速度快，比开炼机要快2-4倍，效率高。但是均匀性比开炼机要差很多的。
所以，密炼机卸料后，是需要再分散的。就是利用开炼机再薄通2-3次。可以让胶料的分散性更好。这里还有个重点是：降温！可以让胶料马上把温度降低下来！降低到70度以下。来保证助剂类促进剂类的活性保持。否则120-130度的高温，一直捂住的话。。。。。。都可以烤肉了。
5. 出片，冷却，停放！！！
这里要特别强调一点，就是停放（熟成）！！！
停放原理（熟成）：橡胶分子链的重新整理和分子链应力均匀释放及助剂类促进剂类再分散。
密炼机打料，是不均匀的，造成胶料内助剂和促进剂等局部浓度过高，需要一个时间过程让溶解的助剂促进剂类有个再均匀分散的过程。
另橡胶的分子链会被密炼机的转子打断打乱。造成胶料内部分子链的不均匀性。也需要有时间让分子链释放压力，重新连接。来增加胶料的内部应力均匀性和分子链的柔顺性。

类似举例：我们在生活中，会吃面条包饺子等等。需要和面。当面刚刚和好的时候，是不能马上用的。需要醒一下。结果半个小时到一个小时的醒面，面会变得非常柔软韧性好。这个过程，就类似于胶料的熟成再整理的过程。

重要性：经过停放后再加硫使用的胶料，耐磨性可以增加20-30%。拉力撕裂会增大20%以上。
这个。。。。。。就是成本！也是我们前段工艺流程中比较关键的一点！
此点可以做到，才好利用配方的调整来降低成本。
举例：原工艺没有结果停放熟成，原配方需要50%的含胶率才能达到的拉力和耐磨。而新工艺采取停放后使用，那么在配方中我们可以用40%的含胶率，就可以达到50%含胶率才能达到的拉力和耐磨！成本，就这样降低下来了。

开炼机操作工艺：
开炼机的操作，其实非常有讲究的。
也是要分为主胶混炼，吃粉，薄通，停放等过程才可以达到标准的物性。
第一阶段：主胶混炼
天然胶经过塑炼停放后，称重和并用橡胶共同混炼，必须混炼到均匀后才可以吃粉。另有不同操作是混炼的同时先加入促进剂小料等，混合均匀后再次停放一天后再吃粉吃油。
我们的目的是让胶料和填充剂小料等分散均匀。对于不同的操作方法，只要目的是为了分散更均匀都可以认为是正确的。
第二阶段；吃粉吃油。
一般是交替加入。
对于二甘醇类的加法，目前并不统一。有的是加入在白炭黑里，有的是加在油里。效果从理论上讲是加入白炭黑里效果最好。但是生产证明加入油中也影响不大。
有一点是可以确定的，二甘醇要么是先和白炭黑接触，要么是和油一起共同和白炭黑接触，如果是漏加了二甘醇，重新补入二甘醇后效果是不好的。对硫速有影响。
第三阶段：加促进剂小料。薄通打三角包，停放。
开炼机，仍然需要停放熟成来保障物性的提升。且笔者认为开炼机停放的时间应该比密炼机的要长效果才更好。

加硫
一般是指加入硫磺和TT&TS；当然有些配方比如耐黄配方等会在后段加入耐黄变促进剂及NS等。
操作重点：胶料升温包辊后，均匀的把硫磺促进剂等缓慢加入胶料中，不可一次性倒入。待完全混入胶料后，薄通，打三角包。出片。冷却。
这里要说明个很重要的注意点：温度！！！
我们的很多的工厂，开炼机是老旧的。那么在开炼机的辊轮内部，因为长时间加热冷却，里面的水垢很厚，严重影响了冷却效果。且我们使用的冷却水本身温度就很高。。。。。。。
那就会造成一个后果：硫磺大量溶解在橡胶中了。高温溶解过多，低温的时候就会喷出！这就是吐硫的主要原因！
建议辊轮温度低于70度。

arron_mao · 发表于 2011-2-11 16:07:57

获益良多，谢谢孙工。

仗剑入红尘 · 发表于 2011-2-11 16:42:46

当顾问发财了还来指导新人啊！好啊！

chengjiewen · 发表于 2011-2-11 17:05:24

学习了，真是好

chenhl · 发表于 2011-2-11 17:59:34

学习了，谢谢提供。

姜平辉 · 发表于 2011-2-11 18:25:19

很好的实践经验,谢孙工

伟业 · 发表于 2011-2-11 18:42:42

好经验，值得我们学习，谢谢楼主。

hippo229 · 发表于 2011-2-11 18:51:47

楼主文章总结的很好~感谢分享

zh820825 · 发表于 2011-2-11 20:48:26

内容很实用，文采也很好。

tiany · 发表于 2011-2-12 09:59:02

同感，孙工的总结很好

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