开炼机的工作原理

思考几个问题

1.开炼机为什么能够把高弹性的生胶转变为具有可塑性状态的塑炼胶呢?

用开炼机进行塑炼,主要就是通过两个相对回转的辊筒对胶料产生的剪切、挤压作用,使胶料原有的大分子链被打断,从而使得胶料原有的弹性降低,可塑度提高,有利于下面加工工序地进行。

目前使用的塑炼方法主要是包辊塑炼法和薄通塑炼法。

2.如何把胶料与各种配合剂均匀混合在一起?

开炼机在炼胶过程中主要是依靠两个相对回转的辊筒对胶料产生挤压、剪切作用,经过多次捏炼,以及捏炼过程中伴随的化学作用,将橡胶内部的大分子链打断,使配方中的各种成分掺和均匀,而最后达到炼胶的目的。从辊筒间隙中排出的胶片,由于两个辊筒表面速度和温度的差异而包覆在一个辊筒上,重新返回两辊间,这样多次往复,完成炼胶作用。在塑炼时促使橡胶的分子链由长变短,弹性由大变小;在混炼时促使胶料各组分表面不断更新,均匀混合。在间歇操作的开炼机上,加料后胶料反复通过辊距数次,最后切割下片。

间歇炼胶过程图

1-加料 2-捏炼 3-切割胶料

在用作连续操作的开炼机上,胶料从辊筒的一端连续的加入,按炼胶工艺规定的时间反复通过辊筒数次,从辊筒的另一端连续切割所要求的胶条。如图所示。

连续炼胶过程图

1-切胶刀 2-带状胶条

3:胶料在开炼机上加工时,应具备哪些条件才能得到良好的炼胶效果呢?

我们将从两个方面进行讨论,即分别从力学角度和流变学角度加以讨论 。

A、从力学角度来研究胶料进入辊距的条件

在炼胶操作时我们可以看到,当胶料包覆一个辊筒后两辊筒间还有一定数量的堆积胶,这些堆积胶不断被转动的辊筒带入辊隙中去,而新的堆积胶又不断形成。这些堆积胶对炼胶效果的影响是很大的。

若堆积过多,过多的堆积胶便不能及时进入辊隙,只能原地轻轻抖动,此时炼胶效果显著下降。

若堆积胶过少,则不能形成稳定连续的操作。

可见,确定适量的堆积胶是必要的,为此就需要引入一个称之为接触角的概念。

所谓接触角,即胶料在辊筒上接触点a与辊筒断面圆心连线和辊筒断面中心线的水平线的角,以α表示。如图所示。