密閉式煉膠機(jī)簡稱密煉機(jī),又稱捏煉機(jī),主要用于橡膠的塑煉和混煉。密煉機(jī)是一種設(shè)有一對特定形狀并相對回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子、在可調(diào)溫度和壓力的密閉狀態(tài)下間隙性地對聚合物材料進(jìn)行塑煉和混煉的機(jī)械,主要由密煉室、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子密封裝置、加料壓料裝置、卸料裝置、傳動裝置及機(jī)座等部分組成。密煉機(jī)一般由密煉室、兩個相對回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子、上頂栓、下頂栓、測溫系統(tǒng)、加熱和冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、安全裝置、排料裝置和記錄裝置組成。
配合劑如此反復(fù)剪切破碎,膠料反復(fù)產(chǎn)生變形和恢復(fù)變形,轉(zhuǎn)子凸棱的不斷攪拌,使配合劑在膠料中分散均勻,并達(dá)到一定的分散度。由于密煉機(jī)混煉時膠料受到的剪切作用比開煉機(jī)大得多,煉膠溫度高,使得密煉機(jī)煉膠的效率大大開煉機(jī)。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與速比;轉(zhuǎn)子棱比與密煉室內(nèi)壁縫隙;生產(chǎn)能力與填充系數(shù);上頂栓對膠料的單位壓力;功率。按照密煉機(jī)密煉室的容量和合適的填充系數(shù)(0.6~0.7),計算一次煉膠量和實際配方。
將開煉機(jī)輥距調(diào)到0.5mm,投入膠料薄通,打三角包,薄通5遍,將輥距調(diào)到2.4mm左右,投入膠料包輥,待表面光滑無氣泡,下片,稱量膠料的總質(zhì)量,放在平整、潔凈金屬表面上冷卻至室溫,貼上標(biāo)簽注明膠料配方編號和混煉日期,停放待用。密煉機(jī)每批混煉工藝試驗報表,應(yīng)記錄:開始混煉時溫度、混煉時間、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、上頂栓壓力、排膠溫度、功率消耗、混煉膠質(zhì)量與原材料總質(zhì)量的差值及密煉機(jī)類型。
裝料容量即混煉容量,容量不足會降低對膠料的剪切作用和捏煉作用,甚至出現(xiàn)膠料打滑和轉(zhuǎn)子空轉(zhuǎn)現(xiàn)象,導(dǎo)致混煉效果不良。反之,容量過大,膠料翻轉(zhuǎn)困難,使上頂拴位置不當(dāng),使一部分膠料在加料口頸處發(fā)生滯留,從而使膠料混合不均勻,混煉時間長,并容易導(dǎo)致設(shè)備超負(fù)荷,能耗大。因此,混煉容量應(yīng)適當(dāng),通常取密閉室總有效容積的60%~70%為宜。填充系數(shù)K的選取與確定應(yīng)根據(jù)生膠種類和配方特點,設(shè)備特征與磨損程度、上頂拴壓力來確定。
NR及含膠率高的配方,K應(yīng)適當(dāng)加大;合成膠及含膠率低的配方,K應(yīng)適當(dāng)減??;磨損程度大的舊設(shè)備,K應(yīng)加大;新設(shè)備要小些;嚙合型轉(zhuǎn)子密煉機(jī)的K應(yīng)小于剪切型轉(zhuǎn)子密煉機(jī);上頂拴壓力增大,K也應(yīng)相應(yīng)增大。另外逆混法的K盡可能大。密煉機(jī)混煉中,生膠、炭黑和液體軟化劑的投加順序與混煉時間特別重要,一般都是生膠先加,再加炭黑,混煉至炭黑在膠料中基本分散后再加入液體軟化劑,這樣有利于混煉,提高混煉效果,縮短混煉時間。液體軟化劑過早加入或過晚加入,均對混煉不利,易造成分散不均勻,混煉時間延長,能耗增加。液體軟化劑的加入時間可由分配系數(shù)K確定。
硫黃和超速促進(jìn)劑通常在混煉的后期加入,或排料到壓片機(jī)上加,減少焦燒危險。小藥(固體軟化劑、活化劑、促進(jìn)劑、防老劑、防焦劑等)通常在生膠后,炭黑前加入。密煉機(jī)混煉時,膠料都受到上頂栓的一定壓力作用。一般認(rèn)為上頂栓壓力在0.6-0.8MPa為宜。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速恒定時,進(jìn)一步提高壓力效果也不大。當(dāng)混煉容量不足時,上頂栓壓力也不能充分發(fā)揮作用。提高上頂栓壓力可以減少密閉室內(nèi)的非填充空間,使其填充程度提高約10%。隨著容量和轉(zhuǎn)速的提高,上頂栓的壓力使用增大。
轉(zhuǎn)速增加一倍,混煉周期大約縮短30%~50%。提高轉(zhuǎn)速會加速生熱,導(dǎo)致膠料粘度降低,機(jī)械剪切效果降低,不利于分散?;鞜挏囟雀哂欣谏z和膠料的塑性流動和變形,有利于橡膠對固體配合劑粒子表面的濕潤和混合吃粉,但又使膠料的粘度下降,不利于配合劑粒子的破碎與分散混合?;鞜挏囟冗^高還會加速橡膠的熱氧老化,使硫化膠的物理機(jī)械性能下降,即出現(xiàn)過煉現(xiàn)象;還會使膠料發(fā)生焦燒現(xiàn)象,所以密煉機(jī)混煉過程中采取有效的冷卻措施;但溫度不能太低,否則會出現(xiàn)膠料壓散現(xiàn)象。在同樣條件下采用密煉機(jī)混煉膠料所需的混煉時間比開煉機(jī)短得多?;鞜捹|(zhì)量要求一定時,所需混煉時間隨密煉機(jī)轉(zhuǎn)速和上頂栓壓力提高而縮短。加料順序不當(dāng),混煉操作不合理都會延長混煉時間。
捏合機(jī)是由一對互相配合和旋轉(zhuǎn)的葉片(通常呈Z形)所產(chǎn)生強(qiáng)烈剪切作用而使半干狀態(tài)的或橡膠狀粘稠塑料材料能使物料迅速反應(yīng)從而獲得均勻混合攪拌的設(shè)備。是各種高粘度的彈塑性物料的混煉、捏合、破碎、分散、重新聚合各種化工產(chǎn)品的理想設(shè)備,具有攪拌均勻、無死角、捏合的優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于高粘度密封膠、硅橡膠、中性酸性玻璃膠、口香糖、泡泡糖、紙漿、纖維素、亦用于電池、油墨、顏料、染料、醫(yī)藥、樹脂、塑料、橡膠、化妝品等行業(yè)。