一.開(kāi)煉機(jī)為什么能夠把高彈性的生膠轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂锌伤苄誀顟B(tài)的塑煉膠呢?
用開(kāi)煉機(jī)進(jìn)行塑煉,主要就是通過(guò)兩個(gè)相對(duì)回轉(zhuǎn)的輥筒對(duì)膠料產(chǎn)生的剪切、擠壓作用,使膠料原有的大分子鏈被打斷,從而使得膠料原有的彈性降低,可塑性提高,有利于下面加工工序的進(jìn)行。
目前使用的塑煉方法主要是包輥塑煉法和薄通塑煉法。
二.如何把膠料與各種配合劑均勻混合在一起?
開(kāi)煉機(jī)在煉膠過(guò)程中主要是依靠?jī)蓚€(gè)相對(duì)回轉(zhuǎn)的輥筒對(duì)膠料產(chǎn)生擠壓、剪切作用,經(jīng)過(guò)多次捏煉,以及捏煉過(guò)程中伴隨的化學(xué)作用,將橡膠內(nèi)部的大分子鏈打斷,使配方中的各種成分摻和均勻,而最后達(dá)到煉膠的目的。從輥筒間隙中排出的膠片,由于兩個(gè)輥筒表面速度和溫度的差異而包覆在一個(gè)輥筒上,重新返回兩輥間,這樣多次往復(fù),完成煉膠作用。在塑煉時(shí)促使橡膠的分子鏈由長(zhǎng)變短,彈性由大變??;在混煉時(shí)促使膠料各組分表面不斷更新,均勻混合。在間歇操作的開(kāi)煉機(jī)上,加料后膠料反復(fù)通過(guò)輥距數(shù)次,最后切割下片。
在用作連續(xù)操作的開(kāi)煉機(jī)上,膠料從輥筒的一端連續(xù)的加入,按煉膠工藝規(guī)定的時(shí)間反復(fù)通過(guò)輥筒數(shù)次,從輥筒的另一端連續(xù)切割所要求的膠條。
三.膠料在開(kāi)煉機(jī)上加工時(shí),應(yīng)具備哪些條件才能得到良好的煉膠效果呢?
我們將從兩個(gè)方面進(jìn)行討論,即分別從力學(xué)角度和交流角度加以討論。
1.從力學(xué)角度來(lái)研究膠料進(jìn)入輥筒劇的條件
在煉膠操作時(shí)我們可以看到,當(dāng)膠料包覆一個(gè)輥筒后兩輥筒間還有一定數(shù)量的堆積膠,這些堆積膠不斷被轉(zhuǎn)動(dòng)的輥筒帶入輥隙中去,而新的堆積膠又不斷形成。這些堆積膠對(duì)煉膠效果的影響是很大的。
若堆積過(guò)多,過(guò)多的堆積膠便不能及時(shí)進(jìn)入輥隙,只能原地輕輕抖動(dòng),此時(shí)煉膠有明顯的下降趨勢(shì)。
若堆積膠過(guò)少,則不能形成穩(wěn)定連續(xù)的操作。
可見(jiàn),確定適量的堆積膠是必要的。
2.從流動(dòng)角度上主要研究:
膠料的擠壓作用是如何產(chǎn)生的?以及與橫壓力的關(guān)系?膠料在輥隙中得到強(qiáng)烈的擠壓和剪切,如圖所示。擠壓作用是由于膠料通過(guò)逐漸縮小點(diǎn)輥筒間距而產(chǎn)生,隨著橫壓力的增大而擠壓增大。
輥距大小對(duì)膠料的剪切作用是怎樣產(chǎn)生的?以及剪切力的大小與誰(shuí)有關(guān)系?
剪切作用是由于前、后輥筒有速比而產(chǎn)生,速比越大剪切力越大。
輥距大小對(duì)加料的剪切作用以及對(duì)煉膠效果有無(wú)影響?
對(duì)同一機(jī)臺(tái)來(lái)說(shuō),速比和輥筒線速度是一定的,可用減少輥距的方法來(lái)增加速度梯度,從而達(dá)到增加對(duì)膠料的剪切作用。如生膠帶薄通塑煉,就是這個(gè)道理。速度梯度值大,煉膠的效果就好,特別對(duì)破膠及塑煉效果好。但對(duì)膠料剪切變形所需的能量增加時(shí),膠料溫度上升的塊,所以要加強(qiáng)冷卻。
煉膠過(guò)程中為什么要進(jìn)行割膠、翻膠?
在煉膠過(guò)程中,將膠料進(jìn)行切割對(duì)煉膠過(guò)程是十分重要的。根據(jù)流體力學(xué)的分析,煉膠過(guò)程膠料的流線分布如圖所示。
從圖中可見(jiàn)靠近輥筒處膠料的流線與輥筒轉(zhuǎn)動(dòng)面平行。而在楔形斷面開(kāi)始處,有一個(gè)回流區(qū)域,形成兩個(gè)封閉的回流線(即ψ-0線)。當(dāng)v1=v2時(shí),這兩個(gè)封閉回流線對(duì)稱(chēng)分布,當(dāng)v1<v2<>時(shí),兩個(gè)封閉回流線的中線面移向慢速輥筒一側(cè)??梢?jiàn)當(dāng)v1=v2時(shí),封閉回流所受到的剪切作用較v1<v2<>時(shí)要小,影響了煉膠的效果所以,大部分煉膠機(jī)都設(shè)計(jì)成兩輥筒速度不同(v1≠v2)。
</v2<></v2<>
<v2<><v2<>
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但僅速度不同也不能得到最佳的煉膠效果,這是由于v1≠v2時(shí)。楔形膠條仍然存在封閉回流。只有采用切割膠條的辦法,促使膠料沿輥筒軸線移動(dòng),才能不斷破壞回流,加速煉膠作用,取得良好的效果。
膠料在輥隙中受到強(qiáng)烈的擠壓和剪切。擠壓作用是由于膠料通過(guò)逐漸縮小的輥筒間距而產(chǎn)生,隨著橫壓力的增大而擠壓力增大;剪切作用是由于前、后輥筒有速比而產(chǎn)生,速比越大剪切力越大。
對(duì)同一機(jī)臺(tái)來(lái)說(shuō),速比和輥筒線速度是一定的,可用減少輥距的方法來(lái)增加速度梯度,從而達(dá)到增加對(duì)膠料的剪切作用。如生膠的薄通塑煉,就是這個(gè)道理。速度梯度值大,煉膠的效果就好,特別對(duì)破膠及塑煉效果好。但對(duì)膠料剪切變形所需的能量增加時(shí),膠料溫度上升的快,所以要加強(qiáng)冷卻。
四.強(qiáng)化煉膠效果,必須具備四個(gè)條件
經(jīng)過(guò)上面分析討論可知,要想完成煉膠操作及得到較好的煉膠效果,應(yīng)實(shí)現(xiàn)下面四點(diǎn):
1.使膠料摩擦角大于接觸角(φ>α)以便把膠料帶入輥距;
2.使前后輥速(線速度)不想等,以便對(duì)輥隙中的膠料進(jìn)行強(qiáng)烈的擠壓和剪切;
3.煉膠時(shí),需要切割翻膠,以破壞膠料的封閉回流線,加強(qiáng)物料的分散效果;
4.煉膠過(guò)程中不斷調(diào)整輥距,以改變速度梯度,提高煉膠效果。