密炼机混炼与开炼机混炼相比,具有混炼时间短、效率高、机械化自动化程度高、胶料质量好、劳动强度低、操作安全、药品飞扬损失小、环境卫生条件好等优点,但密炼机混炼室散热困难,混炼温度高且难以控制,使对温度敏感的胶料受到限制,不适于浅色胶料和品种变换频繁的胶料混炼。另外密炼机混炼还需配备相应的下片装置。
(1)装胶量
合理的装胶量应能保证胶料在密炼室中受到最大的摩擦和剪切作用,使配合剂分散均匀。装胶量大小依设备特征和胶料特性而定。一般根据密炼室总容积和填充系数进行计算, 填充系数取0. 55~0. 75 。如设备使用年久,由于密炼室内磨损,填充系数可取大值,装胶量可增加。如上顶栓压力较大,或胶料可塑性较大,也可相应增加装胶量。
(2) 上顶栓压力
提高上顶栓压力,不仅可以增大装胶容量,而且可以使胶料与设备之间及胶料内部各部分之间更快更有效地互相接触和挤压,加速配合剂混入橡胶过程,从而缩短混炼时间,提高生产效率,同时还可减少物料在设备接触面上的滑动,增加胶料所受剪切应力,改善配合剂分散程度,提高胶料质量。因此,目前多采取加大上顶栓风筒直径或增大风压的措施,以提高密炼机混炼效率和混炼胶质量。
(3)转子转速和转子结构形状
混炼过程中,胶料所受剪切速度与转子转速成正比。提高胶料的切变速度,可缩短混炼时间,是提高密炼机效率的主要措施。目前,密炼机的转速已由原20 r /min 提高到40 r /min、60r/min ,最高达80 r /min ,使晦炼周期由12~ 15 min 缩到最短为l~l. 5 min 。近年为适应混炼工艺要求,已采用多速或变速密炼机混炼,可根据胶料特性和工艺要求,随时变换速度,以取得最好的混炼效果。密炼机转子的结构形状对混炼过程有重大影响。密炼机椭圆形转子的突棱由原来两个增加到四个,能起到更有效的剪切搅拌作用.可提高生产效率25~30 % ,并降低能耗。近年,除椭圆形外,还有三角形、圆筒形等转子形状的密炼机在生产中得到应用。
(4) 混炼温度
密炼机混炼过程中,生热量大,散热困难,所以,胶料升温快、温度高。一般由炼温度在100~130 'C 沼围,也有采用170~ 1 90 'C 高温i昆炼,这种工艺在合成橡胶混炼时曾有使用, 慢速密炼时的排胶温度一般控制在125~135 'C ,快速密炼时排胶温度达160 .C 以上。I昆炼、温度过高会降低对胶料的机械剪切作作用,使混炼不均,并会加剧橡胶分子的热氧化裂解, 使胶料物理机械性能降低,同时,还会促使橡胶和炭黑之间产生过多的化学结合作用而生成过多的凝胶,使胶料可塑度下降,胶料表面粗糙,造成压延、压出加工困难。
(5) 加药腾序
塑炼胶、母炼胶应最先加入,使其形成-整体后,再依次加入其它配合剂。固体软化剂和小药在加入炭黑等填料前加入,以保证其有足够的混合时间。液体软化剂必须在加入炭黑后再加,以免使炭黑产生结团造成分散困难;超促进剂和硫黄在下片机降温后加入,或二段混炼时在密炼机中加入,但其排胶温度要控制在100 'C 以下。
(6) 混炼时间
混炼时间取决于密炼机的性能特征、装胶量及胶料配方等诸因素。混:岗、时间增长, 能改善配合剂的分散,但时间过长容易造成过炼,也会影响胶料的硫化特性。目前XM-2 5 0 / 20 型密炼机的混炼时间为10~12min。