橡胶密炼机与混炼工艺.
「密炼机混炼的影响因素」

「密炼机混炼的影响因素」密炼机混炼是一种常见的橡胶加工工艺,用于将橡胶和其他添加剂混合均匀,以便制备出具有所需性能的橡胶制品。
影响密炼机混炼效果的因素有很多,下面将对其中一些重要因素进行分析。
首先,橡胶种类是影响密炼机混炼效果的重要因素之一、不同种类的橡胶具有不同的性质和硫化特性,因此对于不同种类的橡胶,需要采用不同的混炼工艺参数和配方。
例如,对于天然橡胶而言,由于其高粘度和高黏度,混炼时间和温度需要相对较长。
而对于丁苯橡胶等合成橡胶,其混炼时间和温度需要相对较短。
其次,混炼温度是影响密炼机混炼效果的另一个重要因素。
混炼温度能够影响橡胶的流动性和软化程度,从而影响混炼后橡胶的性能。
一般来说,较高的混炼温度可以促进添加剂的分散,提高混炼效果,但过高的温度会导致橡胶的老化和热分解,降低产品性能。
因此,选择适宜的混炼温度非常重要。
此外,混炼时间也是影响密炼机混炼效果的关键因素之一、混炼时间的长短直接影响到橡胶和添加剂的充分混合程度。
一般来说,混炼时间越长,混炼效果越好。
但过长的混炼时间可能会导致橡胶的老化和降解,对产品性能产生负面影响。
因此,需要根据具体情况选择适宜的混炼时间。
此外,适当的添加剂种类和用量也对混炼效果起着重要的影响。
添加剂可以改善橡胶的加工性能和产品性能,但过多或过少的添加剂会导致混炼效果不佳。
因此,需要根据产品要求和混炼机的混炼能力选择合适的添加剂种类和用量。
此外,密炼机的结构和工艺参数也对混炼效果有一定的影响。
密炼机的速度、摩擦系数、切割效果等都会直接影响橡胶的混合均匀程度。
因此,需要根据具体情况选择合适的设备结构和工艺参数。
总之,密炼机混炼的影响因素较多,其中包括橡胶种类、混炼温度、混炼时间、添加剂种类和用量以及密炼机的结构和工艺参数等。
对于每种不同的混炼要求,都需要根据具体情况,合理选择相关参数,以获得良好的混炼效果和最终产品的性能。
密炼机混炼工艺及其影响因素
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密炼机混炼工艺及其影响因素密炼机混炼工艺及其影响因素密炼机是橡胶炼料行业中的一种重要设备,它是利用高速旋转的螺杆将橡胶原料与填充料等混合在一起,形成所需的橡胶炼料。
密炼机混炼工艺是一项复杂而又熟练操作的工艺,通常需要经过不断的试验和改进才能得到最佳的工艺参数。
本文将从密炼机混炼工艺的基本流程、影响因素以及优化方案等方面进行详细论述。
一、密炼机混炼工艺基本流程密炼机混炼工艺的基本流程包括配料、混炼、卸料等三个步骤。
(1)配料:根据所需的橡胶炼料配合比例,在罐子里放入相应的橡胶原料、填充料和助剂等,按照一定的标准进行称量,并将它们倒入密炼机的炼胶室内。
(2)混炼:在设定好的温度、转速及时间等条件下,启动密炼机开始混炼。
在混炼过程中,橡胶原料与填充料等在螺杆的挤压和摩擦下,加热变软并相互混合。
同时,密炼机内的冷却水也在管路中循环,冷却混炼后的橡胶炼料。
(3)卸料:在混炼完毕后,打开密炼机的出料门,将混炼好的橡胶炼料卸出,完成整个工艺流程。
二、影响密炼机混炼工艺的主要因素密炼机混炼工艺的好坏直接影响着橡胶制品的质量和生产效率。
以下是影响密炼机混炼工艺的主要因素:(1)炼料配合比例密炼机混炼工艺的第一步是精确的配料。
橡胶炼料的配合比例不仅决定了橡胶制品的质量,还影响到整个混炼过程的温度、转速等参数的设定。
过高或过低的填充料含量都会影响到橡胶炼料的流动性和混合效果,从而影响到产品的物理性能和硬度等指标。
(2)温度控制密炼机混炼工艺需要在一定的温度范围内进行,一般来讲,橡胶炼料的炼制温度在120℃~180℃之间。
在炼制过程中,温度的控制对于混炼的成功与否至关重要。
过高或过低的温度都会影响到橡胶炼料的炼制时间和流动性,导致混炼效果差或反应速率过快,甚至炼制不成功。
(3)转速控制密炼机混炼工艺需要在一定的转速范围内进行。
转速对于炼制时间的长短、炼料的温度均匀性以及混炼效果等都有影响。
过高或过低的转速都会影响到混合效果,导致炼料的温度不均、混合不均等问题,影响到产品的外观和物理性能指标。
橡胶厂家是如何控制混炼的?
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橡胶厂家是如何控制混炼的?一.概念1.混炼:指在炼胶机上将各种配合剂均匀地加入具有一定塑性的生胶中的这一工艺过程。
(混炼的目的:将各种配合剂混入生胶中,并通过捣炼制造出质量均匀一致的混炼胶。
)2.焦烧:是一种胶料早期硫化的现象。
即胶料在硫化前的操作中或停放中发生的不应有的提前硫化现象。
(出现焦烧时,胶料表面不光滑,出现麻面、有胶疙瘩,可塑度降低。
)3.喷霜:这是一种由配合剂喷出胶料表面形成一层类似于“白霜”的现象。
二.常见的混炼方法1.开炼机混炼:指在开炼机上将各种配合剂加入生胶中,然后捣炼成质量均匀的混炼胶。
开炼机混炼包括包辊、吃粉、捣炼三个阶段。
特点:需要的设备简单,灵活性大,适用于小规模、小批量的生产;缺点:是生产效率低,劳动强度大,环境卫生差,操作不安全,胶料质量不高,因此已经逐渐被淘汰掉了。
工艺条件:辊温:50~60℃;容量:50~65kg;辊距:4~8mm;加料顺序:塑炼胶、再生胶、母炼胶固体软化剂促进剂、活性剂、防老剂补强填充剂液体软化剂硫磺、超促进剂;混炼时间:一般为20~30min。
2.密炼机混炼:指在密炼机内将生胶和各种配合剂按一定的顺序加入到密炼室中,在压铊的压力下,通过密炼机转子的捏炼,制造出质量均匀一致的混炼胶。
特点:装胶容量大,混炼时间短,生产效率高,易于机械化、自动化,劳动强度低,环境卫生好,操作安全,胶料质量好;缺点:设备投资较高需配备压片机或挤出机。
3.分段混炼:为提高混炼胶质量,将生胶、小料、补强填充剂和软化剂投入密炼机中,混炼一定的时间后排胶,下片冷却,停放至少四小时以后,再投入密炼机中混炼,然后加入后效性促进剂、超促进剂、防焦剂和硫磺等,捣炼均匀后再下片冷却。
特点:胶料性能好,缺点是浪费人力、物力,设备利用率低。
三.开炼机捣炼方法:1.三角包法:此法是将辊筒上的胶片横向割断,然后将胶片左右交替向中央折叠起来,在前辊上打成三角形的胶包,再将胶包推入辊距中,如此反复几次进行混炼。
混炼胶工艺流程 四步
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混炼胶是制造橡胶制品的重要中间材料,它是将橡胶、炭黑、硫化剂、促进剂等原材料按照一定的比例和工艺进行混合和加工的产物。
硅橡胶混炼工艺

硅橡胶混炼工艺硅橡胶混炼工艺:1.开炼机混炼双辊开炼机辊筒速比为1.2~1.4:为宜,快辊在后,较高的速比导致较快的混炼,低速比则可使胶片光滑。
辊筒必须通有冷却水,混炼温度宜在40℃以下,以防止焦烧或硫化剂的挥发损失。
混炼时开始辊距较小(1~5mm),然后逐步放大。
加料和操作顺序:生胶(包辊)—→补强填充剂—→结构控制剂—→耐热助剂—→着色剂等—→薄通5次—→下料,烘箱热处理—→返炼—→硫化剂—→薄通—→停放过夜—→返炼—→出片。
胶料也可不经烘箱热处理,在加入耐热助剂后,加入硫化剂再薄通,停放过夜返炼,然后再停放数天返炼出片使用。
混炼时间为20~40分钟(开炼机规格为φ250mm×620mm)。
如单用沉淀白炭黑或弱补强性填充剂(二氧化钛、氧化锌等)时,胶料中可不必加入结构控制剂。
应缓慢加入填料,以防止填料和生胶所形成的球状体浮在堆积胶的顶上导致分散不均。
如果要加入大量的填料,最好是分两次或三次加入,并在其间划刀,保证良好的分散。
发现橡胶有颗粒化的趋势,可收紧辊距以改进混炼。
落到接料盘上的胶粒应当用刷子清扫并收集起来,立即返回炼胶机的辊筒上,否则所炼胶料中含有胶疙瘩而导致产品外观不良。
增量性填料应当在补强性填料加完之后加入,可采用较宽的辊距。
装胶容量(混炼胶):φ160mm×320mm 炼胶机为1~2 kg;φ250mm×620mm炼胶机为3~5kg。
硅橡胶在加入炼胶机时包慢辊(前辊),混炼时则很快包快辊(后辊),炼胶时必须能两面操作。
由于硅橡胶胶料比较软,混炼时可用普通赋子刀操作,薄通时不能象普通橡胶那样拉下薄片,而采用钢、尼龙或耐磨塑料刮刀刮下。
为便于清理和防止润滑油漏入胶内,应采用活动挡板。
气相白炭黑易飞扬,对人体有害,应采取相应的劳动保护措施。
如在混炼时直接使用粉状过氧化物,必须采取防爆措施,最好使用膏状过氧化物。
如在胶料中混有杂质、硬块等,可将混炼胶再通过滤胶机过滤,过滤时,一般采用80~140目筛网采用开炼机混炼,它包括:1)包辊:生胶包于前辊;2)吃粉过程:把需要加入的助剂按照一定的顺序加入,加入时要注意堆积胶的体积,少了难于混合,多了会打滚不容易混炼。
密炼机三段混炼工艺第一段的优化

对密炼机混炼工艺进行优化 ,是为了优 化后的质量比原来更好 ,混炼时间缩短 ,消耗 的能量减少 ;或者质量与优化前相同 ,但混炼 时间缩短了 ;或者时间和能量与优化前差不 多或更多一些 ,但质量有所提高 。现将我们 进行的 BB370 型密炼机三段混炼工艺优化 试验做一简单介绍 ,供大家参考 。
但这未必就是最佳工艺 ,如从投入炭黑
方案 Ⅲ与方案 Ⅰ和 Ⅱ比较 ,应数方案 Ⅲ分散 到压砣下压用的 50 s 左右时间中 ,空翻由 2
度较好 。方案 Ⅲ在工艺上只空翻了 1 次 ,在 次改为 1 次后 ,这一次放在什么时间最有利
减少 (与方案 Ⅰ和 Ⅱ相比) 1 次的空翻位置 于分散还有待进一步研究 。这次试验的整个
第 11 期 朱孔阳等 1 密炼机三段混炼工艺第一段的优化 6 75
密炼机三段混炼工艺第一段的优化
朱孔阳 魏向阳 方之峻
[ 上海轮胎橡胶 (集团) 股份有限公司载重轮胎厂 200245 ]
摘要 对 BB370 型密炼机胎面胶三段混炼工艺第一段进行了优化试验 。缩短塑炼时间 ,可提高混 炼效率 ;减少一次空翻 (压砣提起再压下) ,可使混炼较长时间保持在高剪切作用状态 ,对炭黑分散十分 有利 。采用这些优化措施后 ,既保证了混炼胶粘度 ,又提高了分散度 ,而且能量消耗并没有增大 。
方案 Ⅲ 段 数 门尼粘度 分散度
方案 Ⅲ缩短 15 s 门尼粘度 分散度
一
8916
510
9117
410
二
10112
511
10113
510
三
7510
614
8112
518
从表 4 看出试验重现性还是比较好的 。
密炼机混炼效果以及安全操作办法

密炼机混炼效果以及安全操作办法集团公司文件内部编码:(TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-密炼机混炼效果以及安全操作办法密炼机混炼的胶料质量好坏,除了加料顺序外,主要取决于混炼温度、装料容量、转子转速、混炼时间、上顶拴压力和转子的类型等。
1、装料容量即混炼容量,容量不足会降低对胶料的剪切作用和捏炼作用,甚至出现胶料打滑和转子空转现象,导致混炼效果不良。
反之,容量过大,胶料翻转困难,使上顶拴位置不当,使一部分胶料在加料口颈处发生滞留,从而使胶料混合不均匀,混炼时间长,并容易导致设备超负荷,能耗大。
因此,混炼容量应适当,通常取密闭室总有效容积的60%~70%为宜。
密炼机混炼时装料容量可用下列经验公式计算:Q--装料容量,Kg;K--填充稀疏,通常取0.6~07;V--密闭室的总有效容积,L;ρ--胶料的密度,g/cm3。
填充系数K的选取与确定应根据生胶种类和配方特点,设备特征与磨损程度、上顶拴压力来确定。
NR及含胶率高的配方,K应适当加大;合成胶及含胶率低的配方,K应适当减小;磨损程度大的旧设备,K应加大;新设备要小些;啮合型转子密炼机的K应小于剪切型转子密炼机;上顶拴压力增大,K也应相应增大。
另外逆混法的K必须尽可能大。
2、加料顺序密炼机混炼中,生胶、炭黑和液体软化剂的投加顺序与混炼时间特别重要,一般都是生胶先加,再加炭黑,混炼至炭黑在胶料中基本分散后再加入液体软化剂,这样有利于混炼,提高混炼效果,缩短混炼时间。
液体软化剂过早加入或过晚加入,均对混炼不利,易造成分散不均匀,混炼时间延长,能耗增加。
液体软化剂的加入时间可由分配系数K 确定。
硫黄和超速促进剂通常在混炼的后期加入,或排料到压片机上加,减少焦烧危险。
小药(固体软化剂、活化剂、促进剂、防老剂、防焦剂等)通常在生胶后,炭黑前加入。
3、上顶拴压力密炼机混炼时,胶料都必须受到上顶栓的一定压力作用。
一般认为上顶栓压力在0.3~0.6MPa为宜。
常用典型橡胶的混炼工艺特点
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常用典型橡胶的混炼工艺特点橡胶的混炼就是将各种配合剂借助炼胶机机械力的作用,将各种配合剂均匀地分散在橡胶中,以形成一个以橡胶为介质或者以橡胶与某些能和它相容的配合组分(配合剂、其它聚合物)的混合物为介质,以与橡胶不相容的配合剂(如粉体填料、氧化锌、颜料等)为分散相的多相胶体分散体系的过程。
对混炼工艺的具体技术要求是:配合剂分散均匀,使配合剂特别是炭黑等补强性配合剂达到最好的分散度,以保证胶料性能一致。
混炼后得到的胶料称为“混炼胶”,其质量对进一步加工和制品质量有重要影响。
1·天然橡胶的混炼天然橡胶是生胶塑炼的主要胶种,用开炼机和密炼机进行塑炼均能获得良好效果。
用开炼机塑炼时,通常采用低温(40~50℃)薄通(辊距0.5~1mm)塑炼法和分段塑炼法效果最好。
用密炼机塑炼时,温度宜在155℃以下,时间约在13min 左右。
塑炼时间增加,塑炼胶的可塑性随之增大。
但不要过炼,否则可塑性变得过高而使物理机械性能下降。
天然橡胶塑炼时常加入促进剂M作塑解剂,来提高塑炼效果。
促进剂M对开炼机塑炼和密炼机塑炼都适用。
天然橡胶塑炼后,为使橡胶分子链得到松弛(俗称恢复疲劳)和可塑性均匀,需停放一定时间(4~8h),才能供下道工序使用。
目前国内使用的天然橡胶主要品种有:国产烟片胶和标准胶,进口烟片胶和马来西亚标准胶等。
由于上述胶种的初始门尼粘度不同,欲获得相同的可塑性,所需的塑炼时间当然不同。
其塑炼时间按长短排列的顺序为:进口烟片胶>国产烟片胶>国产标准胶>马来西亚标准胶。
恒粘和低粘标准马来西亚橡胶、充油天然橡胶、轮胎橡胶、易操作橡胶的初始门尼粘度较低(一般小于65),可不经塑炼直接混炼。
天然混炼胶(NR)具有综合性好的物理机械性能,在常温下具有很高的弹性,弹回率可达50%~85%以上。
天然胶还具有较高的机械强度,很好的耐屈挠疲劳性能,滞后损失小,多次变形下生热量低,撕裂强度高,耐磨性和耐寒性良好,以及良好的气密性、防水性、电绝缘性和绝热性。
0.3L密炼机混炼工艺的实验研究

作者简介:刘艮春(1972-),男,技术总监,硕士,主要从事工业车辆实心轮胎的研发工作。
收稿日期:2020-10-12密炼机(密闭式炼胶机)是橡胶混炼行业最常用的设备之一[1~3],现今多数橡胶制品的加工都是在密炼机中进行的。
密炼机的密闭性是其最大的一个优点,它可以使橡胶混炼过程中的漏料情况减少,也因此使得橡胶和配合剂的损失降到最小,实验误差减小,橡胶制品的性能达到最好。
同时,密炼机的密闭性[4]使橡胶和配合剂的分散与分布都在密炼室内进行,粉尘不会逸散到环境中,极大的保护了炼胶环境的清洁健康。
由于转子构型的不同、橡胶配方的不同,橡胶制品最佳性能的混炼工艺参数也是不同的。
为探究0.3 L 密炼机的最优混炼工艺参数,本文选用半钢子午线轮胎配方,通过改变密炼机转子相位关系[5]、不同转子转速、不同填充系数、不同混炼时间对混炼胶的物理性能进行对比,确定的最优的混炼工艺参数。
1 实验1.1 实验仪器及设备实验所用仪器及设备见表1。
表1 设备规格型号设备名称生产厂家GT -7016-AR切片机高铁科技股份有限公司SK -160开炼机上海双翼橡胶机械厂X (S )M -0.3L密炼机青岛科技大学XLD -400X400X2平板硫化机青岛艺朗橡胶公司AL -7000-MGD橡胶门尼黏度计高铁科技股份有限公司MM4130C无转子流变仪高铁科技股份有限公司Disper GRADER炭黑分散度仪美国阿尔法公司PRA2000橡胶动态加工分析仪美国阿尔法公司VMA -1000胶料流动性分析仪特拓轮胎有限公司AI -7000-MGD拉力试验机高铁科技公司1.2 实验配方实验配方见表2。
0.3L 密炼机混炼工艺的实验研究刘艮春*,王恒宜,陈荣华(江苏托普轮胎股份有限公司,江苏 盐城 224400)摘要:为了研究0.3L 密炼机的混炼工艺参数对混炼胶性能的影响,本文采用半钢子午胎配方0°转子相位和90°转子相位下分别设置不同的工艺参数进行混炼。
橡胶的密炼及开炼.

4. 吃粉过程中每加人一种配合剂后都要捣胶两次。在加入填充剂和补强剂时要让粉料自然地进入胶料中,使之与橡胶均约接触混合,而不必急于捣胶;同时还需逐步调宽辊距,使堆积胶保持在适当则范围内。待粉料全部吃进后,从中央处割刀分往两端,进行捣胶操作促使混炼均匀。
电控系统由电控箱、操作台和各种电器仪表组成,是整个机台的操作中心。
(2)台秤、游标卡尺,炼胶刀
图27-3
实验原料
天然橡胶
四.实验步骤:(图27-4)
图27-4
1. 开车前必须检查混炼室转子间有无杂物,上、下顶栓,仪表、信号装置等的完好,方可准备开车。
2. 开启主机、减速器和主电机等冷却系统的进水阀和排水阀。
本实验选用密炼机对天然橡胶进行机械法塑炼。生胶置于密炼机中,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。在常温(小于50℃)下反复受到机械力的作用,使分子链断裂,与此同时断裂后的大分子自由基在空气中氧化作用下,发生了一系列力学与化学反应,最终达到降解,生胶从原先高韧高弹性变为柔软可塑性,满足混炼的要求。此外,塑炼的时间、塑炼工艺操作方法及是否加入塑解剂也影响塑炼的效果。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。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。
压料装置部分由上顶栓及气缸等组成。安装在混炼室上面。
卸料装置部分由安装在混炼室下面的下顶栓和下顶栓锁紧机构组成。
传动装置部分由电机、弹性联轴节、减速器和齿形联轴节等组成。
密炼机-工作原理

2、转子速比
密炼机转子的速比通常为1:1.15~1:1.18。 近年来,新开发研制的同步转子密炼机,其转 子速比为 1:1。
二、转子棱顶与密炼室内壁间隙 在流变学分析中已讲到,对胶料起分散作用的主 要因素是,在转子棱顶与密炼室内壁间隙h形成的 高剪切区内,间隙大小,直接影响胶料的及剪切 应力和剪切速率。 生产实践证明:密炼机在使用若干年后,同等条 件下,混炼胶的质量下降。 原因是:密炼机使用时间长了,转子棱与密炼室 内壁会产生磨损,使转子棱顶与密炼室内壁间隙 h增大,致使剪切应力和剪切速率减小,降低了 炼胶效果,使混炼胶的质量下降。 应对措施是: ①补焊;②增加容量。
在混入阶段,虽然填充剂混入橡胶中,并形成 了一个整体,但填充剂的粒子仍为较大的团聚 集体(二次聚集体)。要使这些由范德华力(附 聚集力)而结合的二次聚集体破坏,则需施加 一定外力。由于混炼胶的粘度和转子转速的影 响,在填充剂粒子中产生了牵引力(即剪切力), 一旦这个力超过了填充剂二次聚集体的聚集力 后,填充剂就逐渐分散开来,生成的各个粒子 (炭黑一次聚集体)就沿着橡胶滚动的方向而移 动。
因为胶料与转子表面的摩擦力T阻止胶 料轴向移动,故要使胶料产生轴向移动 条件是: Px>Tx P • sinα >P • tanφ • cosα P •tanα >P • tanφ tanα >tanφ α >φ Φ -为胶料与转子金属表面的摩擦角,
随胶料温度变化而变。
胶料流动示意图
胶料的轴向移动情况示意图
GK四棱转子
GK四棱转子展开图
胶料的轴向移动情况示意图
§2-2 主要参数
一、转子的转速与速比 1、转速 转子的转速是密炼机主要性能指标之一。
橡胶密炼机混炼工艺瞬时功率控制法

橡胶密炼机混炼工艺瞬时功率控制法摘要:随着社会的快速发展,橡胶行业特别是橡胶轮胎行业也紧跟发展潮流,其中初始原配料工序中关键设备——密炼机需求大量增加,而密炼和上辅机中高分子聚合物的碳黑、胶片、胶块、各种药品以及油料的需求生产量所占比例越来越大,仅仅靠人工去搬送上述各种物料会大大的影响炼胶的效率。
此外,密炼机需要的物料有很多,如果光靠人工搬运、称量、投料,工人的劳动强度会非常大,而且碳黑粉尘及其他有毒有害原料会对环境造成严重的影响。
关键词:橡胶密炼机;混炼工艺;瞬时功率控制法引言密闭式炼胶机(简称密炼机)又称捏炼机,主要用于橡胶或塑料的塑炼和混炼。
密炼机是在开放式炼胶机(简称开炼机)基础上发展起来的一种高强度、间隙性混炼设备。
开炼机发明于1820年,由于劳动强度大、效率低、粉尘大等缺点,严重影响操作人员健康,因此将其罩起来,这种设计逐步发展出密炼机。
自1916年出现真正意义上的本伯里(Banbury)密炼机后,密炼机的优势逐渐被人们所认识。
在橡胶混炼过程中,密炼机比开炼机具有更多优点:混炼容量大、时间短、效率高、粉尘飞扬少、配合剂损失小,同时工作环境好、操作安全、劳动强度低、机械化与自动化程度高、胶料质量好等。
1密炼机转子的模态分析1.1定义材料属性与网格划分1.1.1橡胶密炼机转子材料采用45号钢;分析时将其定性为线弹性材料,然后在AnsysWorkbench平台中设置其工程数据,其杨氏模量为210GPa,泊松比为0.31,密度为7.85g/cm3。
在对转子进行有限元分析时,对模型进行网格划分是极其重要的一步,网格划分的好坏直接影响到解算的精度和速度。
为了优化网格,在AnsysWorkbench平台中首先对模型的转子轴以及棱体进行分割,并使用fromnewpart命令将其合并为一个多体,使其节点共享。
网格划分方法选择Tetrahedrons(四面体网格),其中转子棱体部分网格平均单元边长设为5mm,转子轴部分网格平均单元边长设为10mm。
橡胶产品生产工艺规程

橡胶产品生产工艺规程JW---- 橡胶产品生产工艺规程制订:审核:批准:批准日期:目录一、生胶的塑炼程序 (1)1、生胶塑炼前的准备工作 (1)2、开炼机的塑炼 (1)3、密炼机的塑炼 (1)4、塑炼胶的检验、冷却、停放 (1)二、混炼工序 (2)1、配合剂的加工 (2)2、配合剂的称量 (3)3、密炼机的混炼、开炼机的混炼 (4)4、无硫及和制备 (5)5、无硫胶的冷却、停放 (5)三、压片工序 (5)1、混炼胶的热炼和无硫胶的加硫 (4)2、压延机的压片、冷却 (4)3、胶片的裁断、质检 (5)4、半成品支座的冷压成型 (1)5、半成品胶片的验收、贮存………………………………….四、挤出工序 (7)1、混炼胶的热炼、下片 (7)2、挤出机工艺条件 (7)3、挤出操作 (8)4、挤出半成品的冷却、质检、包装…………………………….五、硫化工序 (9)1、止水带的硫化……………………………………………..2、支座的硫化………………………………………………..六、产品的质检、包装、储存……………………………………. 附录:橡胶止水带和板式橡胶支座的生产工艺流程图…………..一、生胶塑炼工序1、生胶塑炼前的准备工作(1)烘胶天然橡胶和氯丁橡胶在冬季温度低时变硬,为利于加工必须进行烘胶。
a、设备:半环形烘胶房b、烘胶条件:相对湿度:60~70%温度:天然胶50~60℃氯丁胶30~40℃时间:天然胶24~36小时氯丁胶4~6小时c、操作要点:把合格的生胶送入烘胶房摆放整齐,胶间适当留有距离30~40cm,这样有利于烘热,按先入先出的原则到规定时间必须取出。
(2)切胶将胶块清理干净,去掉包装物和杂质,在切胶机上切成6±2kg的三角块,进行塑炼。
2、开炼机塑炼为提高生胶可塑度,利于加工,对可塑性低的胶种进行塑炼,辊筒温度应控制在55℃以下。
调节冷却水,进行塑炼。
开炼机塑炼操作方法(XK-400、450开炼机);a、天然橡胶装胶量控制在40±5kg。
橡胶混炼工艺介绍
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塑炼的目的:
生胶塑炼的目的主要是使胶料的 工艺性能得以改善。塑炼后的生胶弹 性减小,可塑性增大;混炼时配合剂 容易在胶料中混合分散均匀,压延挤 出速度快,收缩率小,并改善胶料对 骨架材料的渗透与结合作用;硫化时 容易流动充满模型。随着塑炼程度的 增加,其硫化胶的力学强度、耐磨耗 和耐老化性能降低,永久变形增加, 使硫化胶物理机械性能受到损害。塑 炼程度越大,损害程度也越大。故生 胶的塑炼 程度必须根据胶料的加工 性能要求和硫化胶性能要求综合确定。
二、机械塑炼工艺
2、 开炼机塑炼工艺
(1).包辊塑炼法 胶料通过辊距后包于前辊表面,随辊筒转动重新回到辊筒
上方并再次进入辊距,这样反复通过辊距,受到捏炼,直至 达到可塑度要求为止。
二、机械塑炼工艺
2、 开炼机塑炼工艺
(2).薄通塑炼法 薄通塑炼法的辊距在1mm以下,胶料通过辊距后不包辊,
而直接落盘,等胶料全部通过辊距后,将其扭转90°角推到 辊筒上方再次通过辊距,这样反复捏炼,直至达到要求的可 塑度为止。
一、生胶的增塑方法和机理
(二)、生胶塑炼的增塑机理
4.化学塑解剂 的作用 在生胶机械塑炼过程中,加入某些低分子化学物
质可通过化学作用增加机械塑炼效果,这些物质称为 化学塑解剂。
一、生胶的增塑方法和机理
(二)、生胶塑炼的增塑机理
5.电与臭氧的作用 用开炼机塑炼时因辊筒表面与胶料之间的剧烈摩
擦会产生静电,并在胶料表面积累,到一定程度便产 生静放电,生成臭氧和原子氧,对橡胶的氧化裂解作 用更大。
d.在保证胶料质量的前提下,尽可 能缩短混炼时间,以提高生产效率, 减少能量消耗.
内容简介:
混炼工艺是橡胶制品生产过程的第一步,它 的任务就是将配方中的生胶与各种原材料混合 均匀,制成符合性能要求的混炼胶胶料,包括生胶 的塑炼加工和胶料的混炼加工两个主要过程.塑 炼加工是为混炼加工做准备的.故塑炼和混炼通 称为炼胶工艺.
《橡胶制品快速入门基础知识之混炼工艺》
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《橡胶制品快速入门基础知识之混炼工艺》1、什么叫混炼?其目的意义如何?在炼胶上将各种配合剂加入到橡胶中制成混炼胶的工艺过程叫做混炼。
混炼的目的就是使配合剂均匀地分散于生胶中制得先是均匀一致的混合胶,同时使胶料具有适当的可塑性以确保加工顺利进行。
混炼工艺对胶料的性能有很重要的影响。
混炼不好,胶料就会出现配合剂分散不匀,胶料的可塑性过高或过低,焦烧、喷霜等现象,这不仅会使压延,压出,成型和硫化等工艺不能正常进行,而且还会导致成品的性能下降,甚至会造成产品的早期报废。
因此,混炼是橡胶加工过程中的重要工序之一。
2、混炼操作有哪几方法,各有何特点?混炼操作是指生胶经塑炼后,按顺序加入各种配合剂,经过塑炼达到均匀分散,然后再出片冷却以至停放为止的全过程。
也就是由各种原材料制备胶料的过程。
根据所用设备不同,混炼操作可分开炼机混炼和密炼机混炼。
开炼机混炼是橡胶工业最老的方法,与密炼机相比,缺点是混炼生产效率低,劳动强度大,不安全和环境污染,并且胶料质量不高,优点是开炼机灵活性较大,适合工厂规模小、胶料批量少、品种多的生产加工。
特别适用于海绵胶,硬质胶和生热量较大的合成胶(如丁晴胶)的混炼。
密炼机混炼特点是在密闭室中的高温加压条件下进行的。
与开炼比较,密炼机容量大,混炼时间大短,效率高,混炼、排料和投料易于机械化,自动化,劳动强度低,操作安全,药品飞扬损失小,胶料质量和环境卫生条件较好。
但密炼室温度很高,使对温度敏感的胶料混炼受到限制,不适合浅色制品和品种变换频繁的胶料混炼,另外,炼得的胶料形状不规则,需经压片机补充加工。
3、开炼机得混炼过程可分为哪几个级段?试简述混炼过程。
开炼机混炼过程分为包辊,吃粉和翻炼三个阶段。
操作过程好下述:将生胶或塑炼胶,母胶等沿大牙轮一侧投入开炼机两辊缝中,辊距控制在3—4毫米,滚压3—4分钟,使之包于前辊,形成光滑无隙的包辊胶,此时将胶全部取下,将辊距调到10—11毫米,再把胶投入扎炼1分钟左右。
塑炼与混炼工艺
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塑炼与混炼工艺橡胶受外力作用产生变形,当外力消除后橡胶仍能保持其形变的能力叫做可塑性。
增加橡胶可塑性工艺过程称为塑炼。
橡胶有可塑性才能在混炼时与各种配合剂均匀混合;在压延加工时易于渗入纺织物中;在压出、注压时具有较好的流动性。
此外,塑炼还能使橡胶的性质均匀,便于控制生产过程。
但是,过渡塑炼会降低硫化胶的强度、弹性、耐磨等性能,因此塑炼操作需严加控制。
橡胶可塑度通常以威廉氏可塑度、门尼粘度和德弗硬度等表示。
1、塑炼机理橡胶经塑炼以增加其可塑性,其实质乃是使橡胶分子链断裂,降低大分子长度。
断裂作用既可发生于大分子主链,又可发生于侧链。
由于橡胶在塑炼时,遭受到氧、电、热、机械力和增塑剂等因素的作用,所以塑炼机理与这些因素密切相关,其中起重要作用的则是氧和机械力,而且两者相辅相成。
通常可将塑炼区分为低温塑炼和高温塑炼,前者以机械降解作用为主,氧起到稳定游离基的作用;后者以自动氧化降解作用为主,机械作用可强化橡胶与氧的接触。
生在大分子的中间部分。
塑炼时,分子链愈长愈容易切断。
顺丁胶等之所以难以机械断链,重要原因之一就是因为生胶中缺乏较高的分子量级分。
当加入高分子量级分后,低温塑炼时就能获得显著的效果。
氧是塑炼中不可缺少的因素,缺氧时,就无法获得预期的效果。
生胶塑炼过塑炼时,设备与橡胶之间的摩擦显然使得胶温升高。
热对塑炼效果极为重要,而且在不同温度范围内的影响也不同。
由于低温塑炼时,主要依靠机械力使分子链断裂,所以在像章区域内(天然胶低于110℃)随温度升高,生胶粘度下降,塑炼时受到的作用力较小,以致塑炼效果反而下降。
相反,高温塑炼时,主要是氧化裂解反应起主导作用,因而塑炼效果在高温区(天然胶高于110℃)将随温度的升高而增大,所以温度对塑炼起着促进作用。
各种橡胶由于特性不同,对应于最低塑炼效果的温度范围也不一样,但温度对塑炼效果影响的曲线形状是相似的。
由前已知,不论低温塑炼还是高温塑炼,使用化学增塑剂皆能提高塑炼效果。
橡胶的塑炼和混炼
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橡胶的塑炼和混炼塑炼塑炼是橡胶加工的一个工序,指采用机械或化学的方法,降低生胶分子量和粘度以提高其可塑性,并获适当的流动性,以满足混炼和成型进一步加工的需要。
塑炼过程是使橡胶大分子链断裂,分子链由长变短而使分子量分布均匀化的过程。
在塑炼过程中导致大分子链断裂的因素主要有两个:一是机械破坏作用;二是热氧化降解作用。
低温塑炼时,主要是由于机械破坏作用,大分子在强烈的机械力作用下发生断链;高温塑炼时,热氧化降解作用占主导地位。
塑炼可分为机械塑炼法和化学塑炼法。
机械塑炼法主要是通过开放式炼胶机、密闭式炼胶机和螺杆塑炼机等的机械破坏作用。
化学塑炼法是借助化学增塑剂的作用,引发并促进大分子链断裂。
这两种方法在生产实践中往往结合在一起使用。
开放式炼胶机是一种传统的塑炼设备。
生胶在炼胶机两个旋转辊筒间,凭借前后辊相对速度不同(常用速度比为1:1.25~1.27)所产生的剪切力使橡胶大分子断裂,从而达到增塑的目的。
此法效率低、劳动强度大,仅小型企业中仍有使用。
目前,多数工厂采用密闭式炼胶机(即密炼机)进行塑炼(见图)。
密炼机的主要工作部分为密炼室,内装两个带突棱的旋转转子。
橡胶在密炼室中受到转子之间及转子与室壁之间的剧烈机械作用而降解,从而达到提高塑性的目的。
通常在密炼机塑炼时还加入增塑剂(如五氯硫酚等)以缩短塑炼时间,提高塑炼效zx0塑炼胶的可塑性直接影响橡胶制品的性能,它主要根据混炼胶工艺性能和制品性能要求来确定。
一般来说,涂胶、浸胶、刮胶、擦胶用的胶料可塑性宜高些;模压用的胶料可塑性宜低些;供压出用的胶料,则介于两者之间。
生胶和塑炼胶的可塑性测试方法很多,中国最常用的方法为威氏塑性计和门尼粘度计。
威氏塑性计是将试样置入两块平行的板中,在一定负荷作用下,测定其压缩形变的大小,以及除去负荷后保持形变的能力。
所得的可塑度值在0~1之间;数值越大,表明可塑性也越大。
门尼粘度计是测定胶料在模腔内对粘度计转子转动所产生的剪切阻力,通常用ML来表示(1为胶料预热时间1min,4为转子转动时间4min,100为测试温度100℃),门尼粘度值一般为0~100,其数值越大,表明可塑性越小。
混炼工艺
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一.混炼胶的结构 混炼胶是由粒状配合剂(如炭黑、促进剂、 混炼胶是由粒状配合剂(如炭黑、促进剂、 填充剂等)分散于生胶中组成的分散体系。 填充剂等)分散于生胶中组成的分散体系。 在分散体系中,生胶的分散呈连续状态,称 在分散体系中,生胶的分散呈连续状态, 为分散质,粒状配合剂为分散相。 为分散质,粒状配合剂为分散相。 混炼胶不同于一般的胶体分散体系: 混炼胶不同于一般的胶体分散体系: 橡胶的粘度很高, (1)橡胶的粘度很高,胶料的热力学不稳定 性在一般情况下不太显著; 性在一般情况下不太显著;
3.炭黑结合橡胶 炭黑结合橡胶对胶料的性能影响很大,可提 高硫化胶的模量、耐磨性以及减少滞后生 热等。 4.可溶胶 结合橡胶在混炼胶中只占一小部分。而大部 分橡胶未与炭黑结合,称为可溶胶。这两 部分橡胶对混炼胶的物理性能都有贡献。
二.开炼机的混炼工艺
(一)开炼机混炼原理 开炼机混炼过程一般包括包辊、吃粉和翻炼三个阶段。 1.包辊
(4)混炼时间 应适当掌握配合剂的混入和分散时间,避免混炼时间过长, 应适当掌握配合剂的混入和分散时间,避免混炼时间过长,否则容 易产生过炼现象。 易产生过炼现象。 (5)辊速和速比 辊速控制在16~18r/min内 辊速快,操作不安全且温度控制困难; 辊速控制在16~18r/min内。辊速快,操作不安全且温度控制困难; 辊速慢,混炼效率低。 辊速慢,混炼效率低。 速比一般为1 1.1~1:1.2。生热高的胶料应选择速比在1 1.15以 速比一般为1:1.1~1:1.2。生热高的胶料应选择速比在1:1.15以 下的开炼机。 下的开炼机。 (6)加料顺序 一般的加料原则是:用量少、难分散的配合剂先加;用量大、 一般的加料原则是:用量少、难分散的配合剂先加;用量大、易分 散的后加;为了防止焦烧,硫黄和超速促进剂一般最后加入。 散的后加;为了防止焦烧,硫黄和超速促进剂一般最后加入。通常 采用的加料顺序如下: 采用的加料顺序如下: 塑炼胶、再生胶、 促进剂、活性剂、 补强、 塑炼胶、再生胶、母炼胶 → 促进剂、活性剂、防老剂 →补强、填 充剂→ 硫黄、 充剂→液体软化剂 → 硫黄、超速促进剂
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橡胶密炼机与混炼工艺
1.密炼机
密闭式炼胶机简称密炼机,主要用于橡胶的塑炼和混炼。
密炼机是一种设有一对特定形状并相对回转的转子、在可调温度和压力的密闭状态下间隙性地对聚合物材料进行塑炼和混炼的机械,主要由密炼室、转子、转子密封装置、加料压料装置、卸料装置、传动装置及机座等部分组成。
密炼机是在开炼机的基础上发展起来的一种高强度间隙性的混炼设备。
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。
工作原理
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。
主要参数
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。
2.密炼机混炼工艺
混炼
混炼是用炼胶机将生胶或塑炼生胶与配合剂炼成混炼胶的工艺,是橡胶加工最重要的生产工艺。
本质来说是配合剂在生胶中均匀分散的过程,粒状配合剂呈分散相,生胶呈连续相。
混炼可采用开炼机、密炼机和螺杆连续混炼机。
橡胶混炼过程就其本质来说是配合剂在生胶中均匀分散的过程,粒状配合剂呈分散相,生胶呈连续相。
在混炼过程中,橡胶分子结构、分子量大小及其分布、配合剂聚集状态均发生变化。
通过混炼,橡胶与配合剂起了物理及化学作用,形成了新的结构。
混炼胶是一种具有复杂结构特性的分散体系。
由于生胶的粘度很高,为使配合剂渗入生胶中并在其中均匀混合和分散,必须借助于炼胶机的强烈机械剪切作用。
用密炼机混炼操作安全,劳动强度小,是目前应用最普遍的。
混炼要求配合剂均匀分散于生胶中,形成胶态分散体,以使硫化胶具有最佳性能。
同时对混炼胶料的可塑度也有一定要求,使之能符合后工序的要求。
有一段和二段混炼法。
前者是在橡胶中逐步添加配合剂。
后者是先加入软化剂和粉末状填充剂进行第一阶段的粗混炼,胶料经冷却和放置一定时间后,再加硫黄和促进剂进行第二段混炼。
将橡胶(生胶与各种配合剂(见橡胶配合在炼胶机内混合均匀的橡胶加工工艺。
为了能够将粉状配合剂加入橡胶中,生胶须先经塑炼,提高其塑性及流动性。
混炼过程是橡胶加工最基本的过程,加入配合剂后的混炼胶料的质量,对半成品的工艺性能和成品质量均具有决定性影响。
密炼机空运转试验前的准备工作
1:密炼机空运转试验必须在基础完全干固后方可进行。
2:检查密炼机各部位有无异物,各联接件和紧固件有无松懈。
3:检查密炼机各润滑管路,液压管路连接是否正确,所用润滑和液压用油量是否合适,油位是否恰当,润滑部位润滑是否到位。
4:密炼机附属设备在空运转前需进行单独的检查试验,以验证其性能是否达到规定要求。
5:检查密炼机各电气设备与液压系统和气控系统等的配合是否准确无误。
6:在密炼机连接联轴器之前,先将主电机空转20min,无异常后,再将联轴器装好,并安装防护罩。
7:在密炼机主减速器高速轴端或在联轴器处,用人工盘动传动系统,使转子转动两周,确认无异常现象。
密炼机操作方法
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。
密炼机日常操作注意事项
1.在投产的第一个星期内,需随时拧紧密炼机各部位的紧固螺栓,以后则每月要拧紧一次。
2.在低温情况下,为防止管路冻坏,需将冷却水从机器各冷却管路内排除,并用压缩空气将冷却水管路喷吹干净。
3.按负载试运转时炼最后一车料时的要求停机。
主电机停机后,关闭润滑电机和液压电机,切断电源,再关闭气源和冷却水源。
4.当机器的压砣处在上部位置,卸料门处在关闭位置和转子在转动情况下,方可打开加料门向密炼室投料。
5.当密炼机在混炼过程中因故临时停车时,在故障排除后,必须将密炼室内胶料排出后方可启动主电机。
6.密炼室的加料量不得超过设计能力,满负荷运转的电流一般不超过额定电流,瞬间过载电流一般为额定电流的1.2~1.5倍,过载时间不大于lOs。
7.大型密炼机,加料时投放胶块质量不得超过20kg,塑炼时生胶块的温度需在30℃以上。