【正文】 煉。 開煉機混煉特點 ?開煉機混煉，其生產(chǎn)效率較低、勞動強度大、安全性較差，而且環(huán)境污染嚴重。 ?但是，使用開煉機進行加工的靈活性大，適宜于橡膠品種變換頻繁而生產(chǎn)用量又不是很大的制品企業(yè)，特別是對于海綿橡膠、硬質(zhì)橡膠、硅橡膠等特種橡膠的混煉以及部分生熱較大的合成橡膠（例如高丙烯腈含量的硬丁腈橡膠）與彩色橡膠的混煉更為適宜。因此，通常放在后邊加入； ? 臨界溫度低、化學活性大、對溫度敏感的配合劑，如硫磺和超速促進劑，應放在混煉的后期溫度降低之后加入； ? 對于硬質(zhì)橡膠這樣的膠料，硫磺含量較多（可以高達 30～ 50 份），如果在混煉的量后階段加入，則難以在較短的時間內(nèi)混煉均勻，如果要延長混煉時間．又會導致膠料焦燒。 開煉機混煉階段 ?開煉機的混煉可分為三個階段，即包輥、吃粉和翻煉。 ?若塑煉膠含量較高時，配合劑可在輥筒中間加入并采用抽膠加料法； ?如果塑煉膠含量較低時，配合劑可在輥筒的一端加入，并采用換膠加料法； ?用量較少的配合劑以及易于飛揚的炭黑，一般都是以母膠的形式加入。由于混煉工藝條件的不同以及各種生膠的粘彈性不同，在混煉時，生膠在開煉機輥筒上的狀態(tài)有四種情況，如圖所示。這是因為此種狀態(tài)下溫度適宜，此時的橡膠既有塑性流動，又有較高的彈性變形。 ?在混煉中，應當避免第一種和第三種情況。 ?第三種狀態(tài)發(fā)生在輥溫過高、膠料流動性增加、分子間力減小、彈性和強度降低的條件下。 上述四種狀態(tài)的影響因素 ?上述四種狀態(tài)與輥溫、切變速率、生橡膠的特性（如粘彈性、強度等）有關(guān)。 ?橡膠的粘彈性不僅受溫度的影響，同時也受外力作用速率的影響。 脫輥現(xiàn)象的處理方法 ?在實際操作時，當出現(xiàn)脫輥現(xiàn)象，除了降低輥溫之外，還可以通過減小輥距，加快轉(zhuǎn)速或提高速比的方法予以解決，使膠料重新包輥，進行混煉。 混煉的第二個階段：吃粉 ?膠料在混煉時包輥之后，為了使配合劑能夠盡快混入膠料之中，在輥隙上端應當保留一定體積的堆積膠。膠料的溝槽將配合劑帶入膠料的內(nèi)部，這種現(xiàn)象就稱為吃粉。如果沒有堆積膠或堆積膠過少的話，有兩種情況： ? 第一，配合劑僅依靠后輥筒與橡膠間的剪切力擦入膠料之中，則不能深入到膠料的內(nèi)部而影響分散效果； ? 第二，未被擦入橡膠中的粉狀配合劑會被后輥筒擠壓成片狀而掉落到接料盤中，假如配合劑是液體，則會粘附在后輥上或滴落到接料盤中，給混煉帶來困難。 ? 堆積膠量的多少常用“接觸角”（或叫做“咬膠角”）來評定，一般，“接觸角”的取值范圍為 32～ 45176。 ?因此，大約在膠片厚度 1/3處的吸貼在前輥簡表面上的膠層不能產(chǎn)生流動而成為“死層”或“呆滯層” 。 ?因此，必須對膠料進行多次翻煉。的斜角，借助輥筒的旋轉(zhuǎn)使膠料進行左右交叉打卷。 ?這樣從左到右，再從右到左反復進行操作。 三角包法 ?橫向割斷輥筒上的膠片后，將膠片從左右兩邊交替向中央折疊起來，形成膠料三角包。 ?視頻請點擊 打扭法 ?橫向割斷輥筒上的膠片后，附放在輥筒上，隨輥筒的旋轉(zhuǎn)而形成扇形。 搗膠法 ?該方法是使用割刀從左向右至右邊一段距離，將刀刃轉(zhuǎn)動 90176。 ?落膠隨著輥筒上的余膠被帶入輥隙中繼續(xù)翻煉。 薄通法 ?該方法比較簡單，當膠料混煉到某種程度時，將輥距調(diào)整到 1mm左右，對所煉膠料進行薄通，對薄通后的膠片進行疊合，然后再薄通。 ?視頻請點擊 翻煉的其他方法 ?除了上述各種方法之外，還有打卷法 （分斜卷法和橫卷法）、割倒法以及操作者自己摸索的其他各種方法等。 開煉機混煉膠的質(zhì)量影響因素 ? 配合劑的分散程度對膠料的質(zhì)量影響 ? 加料的順序 ? 裝膠容量與輥距 ? 輥溫 ? 混煉的時間 ? 輥筒的轉(zhuǎn)速和速比 配合劑的分散程度對膠料的質(zhì)量影響 ?以炭黑為例，它在膠料中的分散程度對膠料性能的影響見下表。 ?表中數(shù)據(jù)說明，隨著炭黑分散率的提高，膠料的定伸應力、門尼粘度下降，而拉伸強度和扯斷伸長率增加，裂口增長減慢。 炭黑分散程度對膠料性能的影響 配合劑的表面性質(zhì) ?分散程度的提高與配合劑的表面性質(zhì)有著重要的關(guān)系。 ?一類是親水性配合劑，如碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鋇、氧化鋅、氧化鎂、立德粉、陶土以及其他堿性無機化合物等。 ?另一類是疏水性（即親膠性）配合劑，如各種炭黑等。 加料的順序 ?合理的加料順序有利于提高混煉膠的質(zhì)量和混煉效率。 ?關(guān)于加料的順序，已經(jīng)在前面講過。 ? 裝膠容量過大，則會使堆積膠過多，易于產(chǎn)生混煉不均的現(xiàn)象，而且生產(chǎn)效率下降；裝膠容量過小，不僅設(shè)備利用率低，而且還容易造成過煉。 ? 例如，對于填料含量較多、密度較大的膠料以及合成橡膠膠料，其裝膠容量可以小一些；使用母煉膠的膠料，其裝膠容量可以大一些。 ? 視頻請點擊。 ?而且，輥距過小，還會使堆積膠增加，使膠料不能及時進入輥隙，反而降低了效率。 ?在混煉過程中，為了使堆積膠的能夠保持在較為合適的狀態(tài)，一般，在配合劑不斷混入、膠料總量不斷增加的情況下，輥距應當隨之逐漸增加，以便得到相適應的狀態(tài)。輥溫過高，則會導致膠料軟化而降低混煉效果，甚至會引起膠料的焦燒以及低熔點配合劑熔化結(jié)團而無法分散。 ?如果混煉含有高熔點配合劑（如高熔點古馬隆樹脂）的膠料時，輥溫應當適當提高。 ?天然橡膠包熱輥，此時前輥溫度應稍高于后輥溫度；大多數(shù)合成橡膠是包冷輥，這樣就應使前輥溫度稍低于后輥。 常用橡膠開煉機混煉的適用輥溫 混煉的時間 ?混煉的時間長短，是根據(jù)膠料配方、裝膠容量以及操作的熟煉程度，并通過試驗而確定的。 ?膠料如果過煉，天然橡膠的可塑性會增大，而大多數(shù)合成橡膠的可塑性會降低。 ?通常，混煉的時間一般為 20～ 30min ,特殊膠料則可在 40min以上。 輥筒的轉(zhuǎn)速和速比 ?使用開煉機在混煉時，輥筒的轉(zhuǎn)速一般控制在 1618r/min , 速比通常為 1:～ l:，增加轉(zhuǎn)速，可以縮短混煉的時間，提高生產(chǎn)效率，但操作的安全性較差。這樣，雖然可以提高混合速度，但是摩擦生熱也越多，膠料溫度上升也越快，易于引起膠料的焦燒。 5. 密煉機混煉 ? . 密煉機的混煉特征 ? . 密煉機混煉階段 ? . 密煉機混煉的工藝方法 ? . 密煉機混煉的影響因素 密煉機的混煉特征 ?將塑煉膠與各種配合劑投入高溫、高壓的密煉機機室內(nèi)，經(jīng)過短時間的捏煉、分散與混合就能獲得質(zhì)量較好的混煉膠。 密煉機混煉的工藝過程 ?上頂栓提起， ?加料 上頂栓落下， ?加壓混煉 混煉結(jié)束， ?下頂栓拉開或翻轉(zhuǎn)下落， ?出膠料 下頂栓關(guān)閉。 密煉機混煉的缺點 ?但是，密煉機散熱慢，混煉溫度不易準確控制，對溫度敏感的膠料在密煉時易于出現(xiàn)焦燒現(xiàn)象，冷卻水耗量較大； ?排膠形狀不規(guī)則，必須進行壓片工序的補充加工。 密煉機混煉階段 ?密煉機混煉階段分為濕潤、分散和捏煉三個階段。 圖解 ?由圖中可知，在密煉機混煉的過程中，隨著捏煉時間的增加，電動機的輸出功率出現(xiàn)了兩次峰值（ b點和 d點）； ?膠料的溫度不斷上升；膠料與配合劑的總?cè)莘e在 a點之后一直不斷地減少，并逐漸趨于穩(wěn)定。 濕潤階段（一） ?以上圖為例來分析，當在密煉機中加入膠料和全部的配合劑開始混煉時，功率曲線隨即上升，然后又突然下降。和濕潤階段所對應的時間，稱之為濕潤時間。在開始混煉時（ a 點），由于所加入的炭黑中存在著大量空隙，并吸附有大量的空氣，所以總?cè)莘e很大，超過了裝料容積的 30％左右。上頂栓落在量低位置時，功率曲線出現(xiàn)第一個高峰（ b）點。 ?當功率曲線下降到量低點（ c點）時，表明橡膠已充分濕潤了炭黑顆粒的表面，與炭黑混合成為一個整體，變成了包容橡膠，濕潤階段隨即結(jié)束。 分散階段（一） ?膠料的混煉繼續(xù)進行，見圖。 ?在分散階段，混煉的作用主要是通過密煉機轉(zhuǎn)子的突棱和煉室壁之間所產(chǎn)生的剪切作用，使炭黑凝聚體進一步搓碎變細，并分散到生膠中去，進一步與生膠結(jié)合成為結(jié)合橡膠。 分散階段（一） ?從另一方面分析，在炭黑凝聚體被搓開、分散之前，對膠料的流動性來說，包容橡膠分子也起著和炭黑相同的作用。 ?隨著炭黑凝聚體被逐漸分開，炭黑的有效體積份數(shù)在逐漸地減少。 ?當膠料的粘度下降至使剪切應力與炭黑順粒內(nèi)聚力相平衡時，即功率曲線表現(xiàn)出量大值時，可以認為是分散過程的結(jié)束，即功率曲線的 cd段。 ? 在混煉過程中的捏煉階段，配合劑的分散已基本完成，繼續(xù)進行混煉可以進一步提高膠料的均勻化程度。因此，功率曲線呈緩慢下降狀態(tài)。 ? 只是在功率量低值（ c點）前后，膠料溫度的上升暫時有所緩慢，在超過功率的第二個峰值后，溫度的上升才逐漸地趨于平穩(wěn)。采用此法進行混煉，很煉膠的制備時間短，可以省去二段混煉法中的膠片的中途停放和冷卻，占地面積小。 一段混煉法的適用性和混煉膠 ?一段混煉法通常只適用于性能要求一般的制品（如工業(yè)膠板、普通膠管及架件）膠料的制備。 一段混煉法混煉的程序 ?生橡膠 硬脂酸 小料 大料（或 1/2 炭黑～ 1/2 炭黑） 油類軟化劑 排料 壓片機薄通散熱加硫成超速促進劑（ 100℃ 以下，以防止硫磺液化結(jié)團而影響分散） 下片 冷卻 停放。 一段混煉法混煉技巧（一） ?如果膠料需要炭黑多，一次加入炭黑會使密煉機負荷過重，影響混煉時間和質(zhì)量，那么，炭黑可以分為兩次加入。 一段混煉法混煉技巧（二） ?投料時，先要提起上頂栓，加完料后放下加壓。 ?如果是加生膠，為了使膠料溫度上升并加強摩擦，則應施加較大的壓力； ?如果是加入配合劑，則應減少加壓的強度，加入炭黑時，甚至可以不加壓，以避免粉劑受壓過大而結(jié)團或膠料升溫過高面導致焦燒。 ?排膠溫度應控制在 120～ 140℃ 之間。 ?所謂二段混煉法，就是將膠料的混煉過程分為兩個階段來進行。 ?第二段是補充混煉以及加入硫磺和促進劑，均勻分散后再經(jīng)壓片機混煉加工，下片后再次進行冷卻。 ?而且膠料的工藝性能良好。 ?二段混煉膠料的斷面光亮、細膩、均勻。 ?膠料停放的溫度和時間對二段混煉的質(zhì)量有著十分重要的意義。 ?因此，二段混煉膠料的斷面光亮、細膩、均勻，且可塑性增加。 二段混煉時間控制 ?通常，第一段排膠溫度不高于 140℃ ，第二段排膠溫度不高于 120℃ 。 ?在生產(chǎn)中，常常將第一段混煉與生膠的塑煉合并在一個工序中進行，且采用較高的溫度（ 160℃ 左右）。 引料法 ?引料法也稱作種子膠法。 ?這種方法作業(yè)特點是，先在密煉機中加入預混好的膠料（不加入硫磺） ～ 2kg，然后再投料進行混煉。 ?引料法常用于丁基橡膠的混煉。 ?逆混法的作業(yè)順序為：補強填充劑 橡膠膠料 小料、軟化劑 加壓混煉 排料。 ?例如，輪胎簾布膠采用逆混法進行混煉，其混煉速度比一般混煉法快。 逆混法時間控制 密煉機混煉的影響因素 ?. 混煉溫度： ?. 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與混煉時間的關(guān)系 ?. 裝膠容量 ?. 上頂栓的壓力 混煉溫度 ?采用密煉機混煉，其混煉溫度對膠料的性能有著很大的影響。 混煉溫度對工藝的影響 ?如果混煉溫度過低，常常會造成膠料被壓散，不能捏