開錬機の混練効果に影響する要素
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公開日時:
2022-04-27
開錬機の混練効果に影響する要素は主に糊材の包ロール性、糊入れ容量、ロール温度、ロール距離、ローラーの速さ、供給順序、供給方式、混練時間などである。
1、ゴムのローラー性
糊材の包ロール性の良し悪しは混練時に粉を食べる速度や配合剤の分散に影響し、包ロール性が悪いと混練できない。ゴム材の包帯ロール性は生糊の性質 (例えばグリーン強度、断裂引張比、最大弛緩時間など) 、ロール温和剪断速度と関係があり、グリーン強度が高く、断裂引張比が大きい、最大弛緩時間の長い生ゴム包ロール性が良い、例えばNR; グリーン強度が低く、破壊引張比が小さく、最大弛緩時間が短い生ゴム包ロール性が悪い、例えばBR。生糊という性質に影響する要素は生糊の包ロール性に影響し、補強剤を加えると、糊材のグリーン強度を高め、弛緩時間を大きくすると、BRの包ロール性が明らかに改善されるゴムに液体軟化剤を入れすぎて、グリーンの強度を下げて、たるみの時間を短縮して、ローラー性が悪くなります。ロール温度はゴムガラス転移温度(Tg)以下で、ロールを包むことができず、粘流温度(Tf)以上で、ゴム粘ロールも混練することができず、Tg ~ Tf間のある温度範囲で、糊材は良好な包ロール性があり、混練に適している。ロール距離を小さくしたり、変速比を大きくしたり、ローラの回転数を上げたりするなどの方法でせん断速度を大きくすると、ゴム材の断裂引張比を高め、最大弛緩時間を長くすることができるので、ゴム材の包ロール性も改善できる。
2.糊入れ容量
糊を入れる容量が大きすぎて、糊を積む量が増えて、糊をローラーのすきまの上で回転させて、折り目をつけて粉を挟む作用を失って、配合剤の食入と分散効果に影響した混練時間を延長すると、ゴムの性質が低下すると同時に、エネルギー消費量が増大し、ゴム製造機の負荷が増加し、設備が破損しやすい。糊を入れる量が少なすぎると、糊がないか少ないか、粉を食べるのが難しく、生産効率が悪い。そのため、練り機の混練時のゴム量は適切でなければならない。
3.ロール距離
ゴム材料がロール距離を通過したときに受けるせん断変形速度と、ロール距離、ローラ回転速度と速比との関係は次の通りである
ガンマ ― 機械的な剪断速度、s-1;
f——滚筒的速比，f=V1/V2；
V2——前辊筒表面旋转线速度，m/min；
V1——后辊筒表面旋转线速度，m/min；
e——辊距，mm；
ロール距離を小さくし、せん断変形速度を大きくし、ゴム分子鎖と配合剤団塊が受けるせん断作用を大きくし、配合剤団塊が割れやすいため、配合剤の分散に有利であるしかし、ゴム分子鎖が剪断破壊を受ける機会も増大し、分子鎖が過度に破壊されやすく、精錬されすぎ、ゴム分子量が低すぎるため、ゴム材料の物理的機械的性能が低下する。ロール距離が大きすぎて、剪断作用が小さすぎて、配合剤が分散しにくく、混練操作に困難をもたらします。そのため、練り機で混練する場合、ロール距離は適切である。適切なロール距離の大きさは、表1に示すように、接着剤の量と関係がある。天然ゴムと合成ゴムを併用する場合、併用比率は同じで、総ゴム量は天然ゴムでロール距離を決めることができる合成ゴムが天然ゴムの比率より大きい場合、総ゴム量は合成ゴムでロール距離を決めることができる。
4.速比とローラー速
速比とロール速が増大し、混練効果への影響はロール距離を小さくする規則と一致し、配合剤の分散を速めるが、ゴム分子鎖の剪断も激しく、精錬しやすい糊材の物理性を低下させ、糊材の昇温を速め、エネルギー消費量を増加させる。速比が小さすぎて、配合剤が分散しにくく、生産効率が低い。練り機で混練されたローラーの速度比は一般的に15 ~ の範囲内です。
5、ロール温度
ロールの温度が高くなるにつれて、糊材の粘度が低下し、糊材の固体配合剤表面での湿潤に有利で、粉を食べるのが速くなるしかし、配合剤団塊は柔らかい糊材の中で剪断作用が弱くなる割れにくく、配合剤の分散に不利で、結合ゴムの生成量も減少します。そのため、練り機の混練時のローラの温度は適切である。温度が異なるゴム包ロール性に与える影響が異なるため、ゴム混練時のロール温度も異なる。NRヒートローラーは、前ローラーの温度が後ローラーより高いです。ほとんどの合成ゴムの冷ローラーは、前ローラーの温度が後ローラーより低いです。
6、供給順序
混練時の投入順序が不適切で、軽いと配合剤の分散が不均一になり、重いと焦げ、脱ロールや過精錬を招き、投入順序は混練ゴムの品質に関係する重要な要素の一つであるそのため、供給には合理的な順序が必要です。投入順序の確定は一般的に使用量が小さく、作用が大きく、分散しにくい配合剤に従う。使用量が多く、分散しやすい配合剤に加える。温度に敏感な配合剤に加える。加硫剤と促進剤の分離などの原則。そのため、練り機で混練する場合、最初に生糊、再生糊、母練糊などの包ロールを加え、処方中にパラフィンなどの固体軟化剤があれば、糊材包ロールの後に加えることができる活性化剤 (酸化亜鉛、ステアリン酸)、促進剤、老化防止剤、コークス防止剤などの小さな材料を加え、再びカーボンブラック、充填剤を加え、カーボンブラックと充填剤を加えた後、液体軟化剤を加えるカーボンブラックと液体軟化剤の使用量が多い場合は、両者を交互に加え、最後に加硫剤を加えることができる。処方にスピード超過促進剤がある場合は、後期に加硫剤と一緒に加える。処方中にホワイトカーボンがある場合、ホワイトカーボンの表面吸着性が強いため、粒子間に水素結合が形成されやすく、分散しにくいので、小さな材料の前に加え、分割して加えなければならない。NBRについては、硫黄とその相容性が劣り、分散しにくいため、小材の前に加え、小材中の促進剤を最後に加える。
7.供給方式
供給方式によって粉を食べる速度や分散効果にも影響する。配合剤がある一定の位置に連続して加わると、他の部位の糊料は粉を食べないことになり、粉を食べる面積を減らし、粉を食べる時間が長くなり、粉を食べる時間が遅くなります配合剤は食べた場所から別の場所に分散するのに必要な時間が長くなるため、配合剤の分散にも不利である。投入時に配合剤をローラーの軸線方向に均一に堆積糊に散布し、堆積糊に配合剤をかぶせると、粉を食べる時間が短縮されます配合剤の糊材への分散にも有利で、混練時間を短縮し、ゴム分子鎖の剪断破壊を小さくする。
そのため、開錬機の主な要因は、ゴム材の包ロール性、糊入れ容量、ロール温度、ロール距離、ローラーの速さ、供給順序、供給方式や混練時間などは実際の生産過程で調整する。
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