密閉式煉膠機(jī)簡(jiǎn)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(duì)特定形狀并相對(duì)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(duì)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(dòng)裝置及機(jī)座等部分組成。密煉機(jī)一般由密煉室、兩個(gè)相對(duì)回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子、上頂栓、下頂栓、測(cè)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。
轉(zhuǎn)子的表面有螺旋狀突棱,突棱的數(shù)目有二棱、四棱、六棱等,轉(zhuǎn)子的斷面幾何形狀有三角形、圓筒形或橢圓形三種,有切向式和嚙合式兩類。測(cè)溫系統(tǒng)是由熱電偶組成,主要用來(lái)測(cè)定混煉過(guò)程中密煉室內(nèi)溫度的變化;加熱和冷卻系統(tǒng)主要是為了控制轉(zhuǎn)子和混煉室內(nèi)腔壁表面的溫度。密煉機(jī)工作時(shí),兩轉(zhuǎn)子相對(duì)回轉(zhuǎn),將來(lái)自加料口的物料夾住帶入輥縫受到轉(zhuǎn)子的擠壓和剪切,穿過(guò)輥縫后碰到下頂拴尖棱被分成兩部分,分別沿前后室壁與轉(zhuǎn)子之間縫隙再回到輥隙上方。
在繞轉(zhuǎn)子流動(dòng)的一周中,物料處處受到剪切和摩擦作用,使膠料的溫度急劇上升,粘度降低,增加了橡膠在配合劑表面的濕潤(rùn)性,使橡膠與配合劑表面充分接觸。配合劑團(tuán)塊隨膠料一起通過(guò)轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子間隙、轉(zhuǎn)子與上、下頂拴、密煉室內(nèi)壁的間隙,受到剪切而破碎,被拉伸變形的橡膠包圍,穩(wěn)定在破碎狀態(tài)。同時(shí),轉(zhuǎn)子上的凸棱使膠料沿轉(zhuǎn)子的軸向運(yùn)動(dòng),起到攪拌混合作用,使配合劑在膠料中混合均勻。
將開(kāi)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(wú)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(hào)和混煉日期,停放待用。密煉機(jī)每批混煉工藝試驗(yàn)報(bào)表,應(yīng)記錄:開(kāi)始混煉時(shí)溫度、混煉時(shí)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。
注意:開(kāi)始混煉實(shí)驗(yàn)時(shí),可先混煉一個(gè)與試驗(yàn)?zāi)z料配方相同的膠料調(diào)整密煉機(jī)的工作狀態(tài),再正式混煉;對(duì)同一批混煉膠料,密煉機(jī)的控制條件和混煉時(shí)間應(yīng)保持相同。密煉機(jī)混煉的膠料質(zhì)量好壞,除了加料順序外,主要取決于混煉溫度、裝料容量、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、混煉時(shí)間、上頂拴壓力和轉(zhuǎn)子的類型等。
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(xiǎn)。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(shí),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(shí),進(jìn)一步提高壓力效果也不大。當(dāng)混煉容量不足時(shí),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(huì)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(dòng)和變形,有利于橡膠對(duì)固體配合劑粒子表面的濕潤(rùn)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^(guò)高還會(huì)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(guò)煉現(xiàn)象;還會(huì)使膠料發(fā)生焦燒現(xiàn)象,所以密煉機(jī)混煉過(guò)程中采取有效的冷卻措施;但溫度不能太低,否則會(huì)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(shí)間比開(kāi)煉機(jī)短得多?;鞜捹|(zhì)量要求一定時(shí),所需混煉時(shí)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(huì)延長(zhǎng)混煉時(shí)間。
捏合機(jī)是由一對(duì)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(wú)死角、捏合的優(yōu)點(diǎn),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(shù)脂、塑料、橡膠、化妝品等行業(yè)。