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開煉機(jī)的工作原理以及如何強(qiáng)化煉膠效果？

閱讀：692        發(fā)布時(shí)間：2024-8-17

一.開煉機(jī)為什么能夠把高彈性的生膠轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂锌伤苄誀顟B(tài)的塑煉膠呢？

 用開煉機(jī)進(jìn)行塑煉，主要就是通過兩個(gè)相對回轉(zhuǎn)的輥筒對膠料產(chǎn)生的剪切、擠壓作用，使膠料原有的大分子鏈被打斷，從而使得膠料原有的彈性降低，可塑性提高，有利于下面加工工序的進(jìn)行。

 目前使用的塑煉方法主要是包輥塑煉法和薄通塑煉法。

二．如何把膠料與各種配合劑均勻混合在一起？

 開煉機(jī)在煉膠過程中主要是依靠兩個(gè)相對回轉(zhuǎn)的輥筒對膠料產(chǎn)生擠壓、剪切作用，經(jīng)過多次捏煉，以及捏煉過程中伴隨的化學(xué)作用，將橡膠內(nèi)部的大分子鏈打斷，使配方中的各種成分摻和均勻，而最后達(dá)到煉膠的目的。從輥筒間隙中排出的膠片，由于兩個(gè)輥筒表面速度和溫度的差異而包覆在一個(gè)輥筒上，重新返回兩輥間，這樣多次往復(fù)，完成煉膠作用。在塑煉時(shí)促使橡膠的分子鏈由長變短，彈性由大變??；在混煉時(shí)促使膠料各組分表面不斷更新，均勻混合。在間歇操作的開煉機(jī)上，加料后膠料反復(fù)通過輥距數(shù)次，最后切割下片。

在用作連續(xù)操作的開煉機(jī)上，膠料從輥筒的一端連續(xù)的加入，按煉膠工藝規(guī)定的時(shí)間反復(fù)通過輥筒數(shù)次，從輥筒的另一端連續(xù)切割所要求的膠條。

三．膠料在開煉機(jī)上加工時(shí)，應(yīng)具備哪些條件才能得到良好的煉膠效果呢？

我們將從兩個(gè)方面進(jìn)行討論，即分別從力學(xué)角度和交流角度加以討論。

1.從力學(xué)角度來研究膠料進(jìn)入輥筒劇的條件

 在煉膠操作時(shí)我們可以看到，當(dāng)膠料包覆一個(gè)輥筒后兩輥筒間還有一定數(shù)量的堆積膠，這些堆積膠不斷被轉(zhuǎn)動(dòng)的輥筒帶入輥隙中去，而新的堆積膠又不斷形成。這些堆積膠對煉膠效果的影響是很大的。

  若堆積過多，過多的堆積膠便不能及時(shí)進(jìn)入輥隙，只能原地輕輕抖動(dòng)，此時(shí)煉膠有明顯的下降趨勢。

  若堆積膠過少，則不能形成穩(wěn)定連續(xù)的操作。

  可見，確定適量的堆積膠是必要的。

  2.從流動(dòng)角度上主要研究：

膠料的擠壓作用是如何產(chǎn)生的？以及與橫壓力的關(guān)系？膠料在輥隙中得到強(qiáng)烈的擠壓和剪切，如圖所示。擠壓作用是由于膠料通過逐漸縮小點(diǎn)輥筒間距而產(chǎn)生，隨著橫壓力的增大而擠壓增大。

輥距大小對膠料的剪切作用是怎樣產(chǎn)生的？以及剪切力的大小與誰有關(guān)系？

剪切作用是由于前、后輥筒有速比而產(chǎn)生，速比越大剪切力越大。

輥距大小對加料的剪切作用以及對煉膠效果有無影響？

對同一機(jī)臺來說，速比和輥筒線速度是一定的，可用減少輥距的方法來增加速度梯度，從而達(dá)到增加對膠料的剪切作用。如生膠帶薄通塑煉，就是這個(gè)道理。速度梯度值大，煉膠的效果就好，特別對破膠及塑煉效果好。但對膠料剪切變形所需的能量增加時(shí)，膠料溫度上升的塊，所以要加強(qiáng)冷卻。

煉膠過程中為什么要進(jìn)行割膠、翻膠？

在煉膠過程中，將膠料進(jìn)行切割對煉膠過程是十分重要的。根據(jù)流體力學(xué)的分析，煉膠過程膠料的流線分布如圖所示。

開煉機(jī)的工作原理以及如何強(qiáng)化煉膠效果？

從圖中可見靠近輥筒處膠料的流線與輥筒轉(zhuǎn)動(dòng)面平行。而在楔形斷面開始處，有一個(gè)回流區(qū)域，形成兩個(gè)封閉的回流線（即ψ-0線）。當(dāng)v1=v2時(shí)，這兩個(gè)封閉回流線對稱分布，當(dāng)v1<v2<>時(shí)，兩個(gè)封閉回流線的中線面移向慢速輥筒一側(cè)?？梢姰?dāng)v1=v2時(shí)，封閉回流所受到的剪切作用較v1<v2<>時(shí)要小，影響了煉膠的效果所以，大部分煉膠機(jī)都設(shè)計(jì)成兩輥筒速度不同（v1≠v2）。

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但僅速度不同也不能得到最佳的煉膠效果，這是由于v1≠v2時(shí)。楔形膠條仍然存在封閉回流。只有采用切割膠條的辦法，促使膠料沿輥筒軸線移動(dòng)，才能不斷破壞回流，加速煉膠作用，取得良好的效果。

膠料在輥隙中受到強(qiáng)烈的擠壓和剪切。擠壓作用是由于膠料通過逐漸縮小的輥筒間距而產(chǎn)生，隨著橫壓力的增大而擠壓力增大；剪切作用是由于前、后輥筒有速比而產(chǎn)生，速比越大剪切力越大。

對同一機(jī)臺來說，速比和輥筒線速度是一定的，可用減少輥距的方法來增加速度梯度，從而達(dá)到增加對膠料的剪切作用。如生膠的薄通塑煉，就是這個(gè)道理。速度梯度值大，煉膠的效果就好，特別對破膠及塑煉效果好。但對膠料剪切變形所需的能量增加時(shí)，膠料溫度上升的快，所以要加強(qiáng)冷卻。

四．強(qiáng)化煉膠效果，必須具備四個(gè)條件

經(jīng)過上面分析討論可知，要想完成煉膠操作及得到較好的煉膠效果，應(yīng)實(shí)現(xiàn)下面四點(diǎn)：

1.使膠料摩擦角大于接觸角（φ>α）以便把膠料帶入輥距；

2.使前后輥速（線速度）不想等，以便對輥隙中的膠料進(jìn)行強(qiáng)烈的擠壓和剪切；

3.煉膠時(shí)，需要切割翻膠，以破壞膠料的封閉回流線，加強(qiáng)物料的分散效果；

4.煉膠過程中不斷調(diào)整輥距，以改變速度梯度，提高煉膠效果。



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