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1、密炼工艺基础知识生产技术2009-04-02,主 要 内 容,概述密炼机工作原理密炼设备密炼作业流程密炼的工艺因素子午胎胶料的混炼特点胶料的质量检测密炼对轮胎生产的影响密炼技术发展,概述,目的 为什么要对胶料进行密炼？-轮胎各部件的性能要求；-生胶强度；-各部件胶料的加工性能要求；-成本定义 通过密炼机转子在密炼室旋转时的剪切混合作用，对配方中的生胶分子链进行破碎，并与加入的补强剂、硫化剂、防老剂等加工助剂进行混合，形成材料分布均匀、流变性能适宜的混炼胶。,概述,混炼方式-密炼 使用密闭式密炼机 直接法 一次完成；两段法 母炼+终炼；多段法 碳黑母炼，母炼（一次或多次），再炼，终炼。-开炼 使
2、用开炼机 使用开炼机，物料依次加入。,密炼机的工作原理,密炼机的基本构造 工作系统-密炼室-上顶栓-转子-卸料门-加热冷却系统 辅助系统-润滑系统-密封系统-电机传动装置,密炼机的工作原理,混炼实际上是一种力化学过程。机械力 胶料从加料口进入被带入两转子间受到机械剪切力的作用，并随转子回转。如此反复循环和受力，使胶料得到混合。由于转子端面构造的不同，因此转子之间的速比变化较大，范围在之间。转子表面的突棱使胶料绕转子运动的同时，还发生轴向移动，进一步增加胶料之间的混合和摩擦作用。化学反应 由于摩擦会产生静电，使氧气活化，在高温作用下，这些活化氧使橡胶大分子发生氧化断裂。,密炼设备,核心设备-密炼
3、机（internal mixer）1）GK型密炼机 德国WP公司开发制造 湖南益阳橡胶机械厂80年代引进其技术 应用最广：切线型转子 N系列；啮合型转子 E系列 GK系列主要有：GK270，GK370，GK650，SEYEN410,密炼设备,2）BANBURY型密炼机 美国FARREL公司开发制造，故又称为F系列。大连橡胶机械厂加以消化吸收，逐步开发出中国 的F系列密炼机。F系列目前主要有F270，F370，F620等。3）英国FRANCIS.SHOW公司开始生产啮合型密炼机，称为K型密炼机。目前我国轮胎行业主要使用的是GK系列。,密炼设备,辅助装备 1）碳黑输送、喂料系统：功能：输送、储存、
4、称量、加料等。主要装备：压送罐、日储斗、碳黑称、检量称等。2）油料输送、喂料系统：功能：油料的输送、储存、称量、加料等。主要装备：脱水罐、保温罐、电子称、注油泵等。,密炼设备,3）上辅机系统（PC机）：功能：信息的采集、输入、处理、显示等。4）细料称量系统：功能：细料的称量、配合等。有自动方式，也有手动方式。主要装备：全自动细料称量系统、电子台 称、磅秤等。,密炼设备,5）切胶机：功能：生胶的分割等。主要装备：单刀切胶机、多刀切胶机。6）出片装置：功能：将主机排出的物料压成连续的薄片。主要装备：挤出机或开炼机。7）胶片冷却系统：功能：胶片悬挂、冷却、收取。主要装备：胶片冷却系统。,密炼作业流程
5、,检测,密炼作业流程,密炼作业流程,烘胶、切胶-RSS块头太大（600*600*600mm），无法加料；-冬季NR胶温低，手感很硬。细料称量-自动称量：防老剂、活性剂、粘合剂等；-手动称量：促进剂、硫化剂、填充剂等。碳黑输送与称量-集中输送，螺旋加料，电子称自动称量,密炼作业流程,油料输送与称量-高温脱水，高温输送，电子称自动称量配方输入与选择-新配方、修改配方 上位机输入；-老配方 下位机选择、确认混炼 母炼、再炼、终炼,密炼作业流程,出片 挤出机出片：单螺杆/双螺杆 开炼机出片：单台/双台胶片冷却 胶片冷却联动线，收胶与标识 检验与放行 母炼：门尼；终炼：硬度、比重、门尼、硫变仪等。,密炼
6、的工艺因素,转子转速 母炼：4070rpm;终炼：1540rpm；再炼：3050rpm转子形状 剪切型：4WH，4WS，6WI，ZZ2；啮合型：E，SN4：,密炼的工艺因素,加料顺序和时间 影响分散效果、生产效率。-油料的加入时间；-碳黑的加入时间 常规顺序：生胶；活性剂、防老剂、其他助剂；碳 黑；软化剂（油）；硫化促进剂。逆式：碳黑先加，可以大幅度提高生产效率。但对密炼机的功率要求较高，此外，上顶栓压力也必须可以随机进行调整。,密炼的工艺因素,冷却水温度与压力 冷却水转子或密炼室温度混炼过程升温速度混炼时间胶料混炼质量。但冷却水温度太低，容易导致密炼室内壁和转子表面结露，造成胶料打滑，降低炼
7、胶效率。通常，冷却水要求：压力 0.2Mpa；温度 3010,密炼的工艺因素,过程控制方式-时间控制；-温度控制；-能量控制；-温度时间控制；-时间能量控制；-时间温度能量控制；-瞬时功率控制,密炼的工艺因素,上顶栓压力 动力形式：风压式 压力受气源压力变化容易发生波动，能耗大，使用成本教高，噪音也大。但上顶栓可以随密炼室内部压力变化而上下浮动；液压式 压力稳定，但上顶栓浮动困难，影响设备寿命。胶料表面压力：无论哪种动力形式，上顶栓对胶料表面的压力都基本保持一致。通常：母炼；终炼；,密炼的工艺因素,填充系数 一般取0.75左右 填充系数大，生热大，散热困难，升温快；填充系数小，生热慢，单车产量
8、低，影响生 产效率。门尼高、硬度高的胶料应适当降低填充系数。有SILICA的胶料通常填充系数也取得小一点。,子午胎胶料的混炼特点,胶料性能要求高 胎侧很薄，承担的屈挠变形比斜交胎大；PCR胎面，要求低滚动阻力，符合绿色环保要求。配方品种多 轮胎部件多，产品市场细分要求高 PCR胎面：PCR、LT、雪地、UHP等,子午胎胶料的混炼特点,胶料硬度高 碳黑结构高，填充量大；软化油用量少或不用。TBR胎面、带束层等基本不用软化剂。胶料生产分段多，生产效率低 平均三段，少数五段、六段。白碳黑和不溶性硫磺广泛使用 胶料的加工性能要求严格,胶料的质量检测,一个配方胶料混炼完成后，必须对其进行检查，确认其物料
9、混炼是否均匀，性能是否符合预定要求。检测主要分为两大部分：1）快速测定 均匀性：密度、硬度、可塑度；流变性能：门尼、硫变仪等。,密炼胶料的质量检测,2）配方研究 通过一系列物理性能、硫化性能测试比较，对胶料的配方性能极其生产工艺进行研究分析。项目主要有：-强伸性能-碳黑分散-焦烧性能-动态分析-磨耗性能等。,密炼对轮胎生产的影响,密炼生产的胶料，是后道工序轮胎各部件制造的基本材料。因此，胶料性能的好坏，对后续生产及轮胎产品性能，有着至关重要的作用。对部件加工的影响 压出：尺寸稳定性，生热，内部气孔；压延：帘布经密，贴胶效果；成型：喷霜，胶料不粘；硫化：缺胶。,密炼对轮胎生产的影响,对轮胎产品的影响-轮胎均匀性 RFV，RRO，LRO，BPS；-耐久性能 胎侧龟裂，胎面崩花，异物，生热异常，部件脱层等等；-外观缺陷 打磨，缺胶补疤。,密炼技术发展,双转子连续混炼 FCM（Farrel Continuous Mixer）转子很长，类似螺杆。现在基本不用。传递式连续混炼机 用于对混炼后胶料的补充加工。螺杆式连续混炼机 CCM（Continuous Compound Mixer）Pireli公司研制，已经投入实际生产过程。一般两台连用，单产250kg/hr。新型转子、大容量机型、UPS混炼（逆炼）,谢 谢！,Thanks！,
