密閉式煉膠機簡稱密煉機,又稱捏煉機,主要用于橡膠的塑煉和混煉。密煉機是一種設(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行塑煉和混煉的機械,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、傳動裝置及機座等部分組成。密煉機一般由密煉室、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。
提起上頂栓,將已切成小塊的生膠從加料口投入密煉機,落下上頂栓,煉膠1min;提起上頂栓,加入小料,落下上頂栓混煉1.5min;提起上頂栓,加入炭黑或填料,落下上頂栓混煉3min;提起上頂栓,加入液體軟化劑,落下上頂栓混煉1.5min;排膠,用熱電偶溫度計測膠料的溫度,記錄密煉室初始溫度、混煉結(jié)束時密煉室溫度及排膠溫度,大功率、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速;將開煉機的輥距調(diào)到3.8mm,打開電源開關(guān),使開煉機運轉(zhuǎn),打開循環(huán)水閥門,再將從密煉機排出的膠料投到開煉機上包輥,待膠料溫度降到110℃以下,加入硫黃,左右割刀各二次,待硫黃全被吃進去,膠料表面比較光滑,割下膠料。
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,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,并容易導致設(shè)備超負荷,能耗大。因此,混煉容量應適當,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應適當加大;合成膠及含膠率低的配方,K應適當減??;磨損程度大的舊設(shè)備,K應加大;新設(shè)備要小些;嚙合型轉(zhuǎn)子密煉機的K應小于剪切型轉(zhuǎn)子密煉機;上頂拴壓力增大,K也應相應增大。另外逆混法的K盡可能大。密煉機混煉中,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。
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,導致膠料粘度降低,機械剪切效果降低,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混煉膠料所需的混煉時間比開煉機短得多?;鞜捹|(zhì)量要求一定時,所需混煉時間隨密煉機轉(zhuǎn)速和上頂栓壓力提高而縮短。加料順序不當,混煉操作不合理都會延長混煉時間。
密煉機冷卻器的管板受介質(zhì)及焊接應力影響,易出現(xiàn)滲漏串液及腐蝕現(xiàn)象,密煉機簡稱"混煉機",全稱叫做“密閉式煉膠機”,是在開煉機的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。1820年發(fā)明開煉機以后,使橡膠工業(yè)發(fā)生了根本的轉(zhuǎn)變,但由于開煉機存在許多缺點,比如勞動強度大,效率低,粉塵大等,嚴重影響人的身體健康,于是人們開始考慮能否把這一加工設(shè)備用一個罩子把它罩起來,就逐步發(fā)展成密煉機。因為它在密煉室里面工作,所以稱作密閉式。由于開煉機工作是敞開的,故叫做開放式煉膠機。一般介紹均認為密煉機是Banbury在1916年發(fā)明的,實際早是由西德的一名商業(yè)工程師(英國人)根據(jù)該公司的原型機臺設(shè)計的,由于其發(fā)展較快,產(chǎn)量也大應用較廣,故人們一直認為Banbury密煉機是早問世的。
現(xiàn)代密煉機發(fā)展的標志之一是高速、高壓和能機臺。通常將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為20rpm的稱為低速密煉機,30~40rpm的稱為中速密煉機,60rpm以上的稱為高速密煉機。出現(xiàn)了轉(zhuǎn)速達80rpm甚至更高的密煉機,亦有對工藝和效能有廣泛適應性和處理手段的雙速、三速、變速密煉機,也有轉(zhuǎn)子速比可調(diào)節(jié)的密煉機。其操作時間大大縮短,從過去慢速機臺的8~15min縮短至1.5~3.5min,甚至有的達1~1.5min(包括采用密煉法與補充混煉法配合的工藝過程等)。密煉機的結(jié)構(gòu)也在不斷發(fā)展。密煉機工作過程及整個機組的機械化、自動化水平也在不斷提高,采用了程序控制,現(xiàn)-在大型引進機臺均采用計算機控制。
捏合機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)。