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密煉機(jī)，又稱捏煉機(jī)，主要用于橡膠的塑煉和混煉。密煉機(jī)是一種設(shè)有一對(duì)特定形狀并相對(duì)回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子、在可調(diào)溫度和壓力的密閉狀態(tài)下間隙性地對(duì)聚合物材料進(jìn)行塑煉和混煉的機(jī)械，主要由密煉室、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子密封裝置、加料壓料裝置、卸料裝置、傳動(dòng)裝置及機(jī)座等部分組成。

簡(jiǎn)介編輯
說(shuō)明
自1916年出現(xiàn)真正意義上的Banbury（本伯里）型密煉機(jī)后，密煉機(jī)的威力逐漸被人們所認(rèn)識(shí)，它在橡膠混煉過(guò)程中顯示出來(lái)比開煉機(jī)優(yōu)異的一系列特征，如：混煉容量大、時(shí)間短、生產(chǎn)效率高；較好的克服粉塵飛揚(yáng)，減少配合劑的損失，改善產(chǎn)品質(zhì)量與工作環(huán)境；操作安全便利，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；有益于實(shí)現(xiàn)機(jī)械與自動(dòng)化操作等。因此，密煉機(jī)的出現(xiàn)是橡膠機(jī)械的一項(xiàng)重要成果，至今仍然是塑煉和混煉中的典型的重要設(shè)備，仍在不斷的發(fā)展和完善。密煉機(jī)基本知識(shí)　基本結(jié)構(gòu)
密煉機(jī)一般由密煉室、兩個(gè)相對(duì)回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子、上頂栓、下頂栓、測(cè)溫系統(tǒng)、加熱和冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、安全裝置、排料裝置和記錄裝置組成。轉(zhuǎn)子的表面有螺旋狀突棱，突棱的數(shù)目有二棱、四棱、六棱等，轉(zhuǎn)子的斷面幾何形狀有三角形、圓筒形或橢圓形三種，有切向式和嚙合式兩類。測(cè)溫系統(tǒng)是由熱電偶組成，主要用來(lái)測(cè)定混煉過(guò)程中密煉室內(nèi)溫度的變化；加熱和冷卻系統(tǒng)主要是為了控制轉(zhuǎn)子和混煉室內(nèi)腔壁表面的溫度。
工作原理
密煉機(jī)工作時(shí)，兩轉(zhuǎn)子相對(duì)回轉(zhuǎn)，將來(lái)自加料口的物料夾住帶入輥縫受到轉(zhuǎn)子的擠壓和剪切，穿過(guò)輥縫后碰到下頂拴尖棱被分成兩部分，分別沿前后室壁與轉(zhuǎn)子之間縫隙再回到輥隙上方。在繞轉(zhuǎn)子流動(dòng)的一周中，物料處處受到剪切和摩擦作用，使膠料的溫度急劇上升，粘度降低，增加了橡膠在配合劑表面的濕潤(rùn)性，使橡膠與配合劑表面充分接觸。配合劑團(tuán)塊隨膠料一起通過(guò)轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子間隙、轉(zhuǎn)子與上、下頂拴、密煉室內(nèi)壁的間隙，受到剪切而破碎，被拉伸變形的橡膠包圍，穩(wěn)定在破碎狀態(tài)。同時(shí)，轉(zhuǎn)子上的凸棱使膠料沿轉(zhuǎn)子的軸向運(yùn)動(dòng)，起到攪拌混合作用，使配合劑在膠料中混合均勻。配合劑如此反復(fù)剪切破碎，膠料反復(fù)產(chǎn)生變形和恢復(fù)變形，轉(zhuǎn)子凸棱的不斷攪拌，使配合劑在膠料中分散均勻，并達(dá)到一定的分散度。由于密煉機(jī)混煉時(shí)膠料受到的剪切作用比開煉機(jī)大得多，煉膠溫度高，使得密煉機(jī)煉膠的效率大大高于開煉機(jī)。
主要參數(shù)
轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與速比；轉(zhuǎn)子棱比與密煉室內(nèi)壁縫隙；生產(chǎn)能力與填充系數(shù)；上頂栓對(duì)膠料的單位壓力；功率。
操作方法
1、按照密煉機(jī)密煉室的容量和合適的填充系數(shù)（0.6～0.7），計(jì)算一次煉膠量和實(shí)際配方；
2、根據(jù)實(shí)際配方，準(zhǔn)確稱量配方中各種原材料的用量，將生膠、小料（ZnO、SA、促進(jìn)劑、防老劑、固體軟化劑等）、補(bǔ)強(qiáng)劑或填充劑、液體軟化劑、硫黃分別放置，在置物架上按順序排好；
3、打開密煉機(jī)電源開關(guān)及加熱開關(guān)，給密煉機(jī)預(yù)熱，同時(shí)檢查風(fēng)壓、水壓、電壓符合工藝要求，檢查測(cè)溫系統(tǒng)、計(jì)時(shí)裝置、功率系統(tǒng)指示和記錄正常；
4、密煉機(jī)預(yù)熱好后，穩(wěn)定一段時(shí)間，準(zhǔn)備煉膠；
5、提起上頂栓，將已切成小塊的生膠從加料口投入密煉機(jī)，落下上頂栓，煉膠1min；
6、提起上頂栓，加入小料，落下上頂栓混煉1.5min；
7、提起上頂栓，加入炭黑或填料，落下上頂栓混煉3min；
8、提起上頂栓，加入液體軟化劑，落下上頂栓混煉1.5min；
9、排膠，用熱電偶溫度計(jì)測(cè)膠料的溫度，記錄密煉室初始溫度、混煉結(jié)束時(shí)密煉室溫度及排膠溫度，較大功率、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速；
10、將開煉機(jī)的輥距調(diào)到3.8mm，打開電源開關(guān)，使開煉機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，打開循環(huán)水閥門，再將從密煉機(jī)排出的膠料投到開煉機(jī)上包輥，待膠料溫度降到110℃以下，加入硫黃，左右割刀各二次，待硫黃全被吃進(jìn)去，膠料表面比較光滑，割下膠料。
11、將開煉機(jī)輥距調(diào)到0.5mm，投入膠料薄通，打三角包，薄通5遍，將輥距調(diào)到2.4mm左右，投入膠料包輥，待表面光滑無(wú)氣泡，下片，稱量膠料的總質(zhì)量，放在平整、潔凈金屬表面上冷卻至室溫，貼上標(biāo)簽注明膠料配方編號(hào)和混煉日期，停放待用。
密煉機(jī)每批混煉工藝試驗(yàn)報(bào)表，應(yīng)記錄：開始混煉時(shí)溫度、混煉時(shí)間、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、上頂栓壓力、排膠溫度、功率消耗、混煉膠質(zhì)量與原材料總質(zhì)量的差值及密煉機(jī)類型。
注意：開始混煉實(shí)驗(yàn)時(shí)，可先混煉一個(gè)與試驗(yàn)?zāi)z料配方相同的膠料調(diào)整密煉機(jī)的工作狀態(tài)，再正式混煉；對(duì)同一批混煉膠料，密煉機(jī)的控制條件和混煉時(shí)間應(yīng)保持相同。
影響因素編輯
簡(jiǎn)介
密煉機(jī)混煉的膠料質(zhì)量好壞，除了加料順序外，主要取決于混煉溫度、裝料容量、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、混煉時(shí)間、上頂拴壓力和轉(zhuǎn)子的類型等。
裝料容量
即混煉容量，容量不足會(huì)降低對(duì)膠料的剪切作用和捏煉作用，甚至出現(xiàn)膠料打滑和轉(zhuǎn)子空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，導(dǎo)致混煉效果不良。反之，容量過(guò)大，膠料翻轉(zhuǎn)困難，使上頂拴位置不當(dāng)，使一部分膠料在加料口頸處發(fā)生滯留，從而使膠料混合不均勻，混煉時(shí)間長(zhǎng)，并容易導(dǎo)致設(shè)備超負(fù)荷，能耗大。因此，混煉容量應(yīng)適當(dāng)，通常取密閉室總有效容積的60%～70%為宜。密煉機(jī)混煉時(shí)裝料容量可用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：
Q——裝料容量，Kg；
K——填充系數(shù)，通常取0.6～07；
V——密閉室的總有效容積，L；
ρ——膠料的密度，g/cm3。
填充系數(shù)K的選取與確定應(yīng)根據(jù)生膠種類和配方特點(diǎn)，設(shè)備特征與磨損程度、上頂拴壓力來(lái)確定。NR及含膠率高的配方，K應(yīng)適當(dāng)加大；合成膠及含膠率低的配方，K應(yīng)適當(dāng)減??；磨損程度大的舊設(shè)備，K應(yīng)加大；新設(shè)備要小些；嚙合型轉(zhuǎn)子密煉機(jī)的K應(yīng)小于剪切型轉(zhuǎn)子密煉機(jī)；上頂拴壓力增大，K也應(yīng)相應(yīng)增大。另外逆混法的K必須盡可能大。
加料順序
密煉機(jī)混煉中，生膠、炭黑和液體軟化劑的投加順序與混煉時(shí)間特別重要，一般都是生膠先加，再加炭黑，混煉至炭黑在膠料中基本分散后再加入液體軟化劑，這樣有利于混煉，提高混煉效果，縮短混煉時(shí)間。液體軟化劑過(guò)早加入或過(guò)晚加入，均對(duì)混煉不利，易造成分散不均勻，混煉時(shí)間延長(zhǎng)，能耗增加。液體軟化劑的加入時(shí)間可由分配系數(shù)K確定。硫黃和超速促進(jìn)劑通常在混煉的后期加入，或排料到壓片機(jī)上加，減少焦燒危險(xiǎn)。小藥（固體軟化劑、活化劑、促進(jìn)劑、防老劑、防焦劑等）通常在生膠后，炭黑前加入。
上頂拴壓力
密煉機(jī)混煉時(shí)，膠料都必須受到上頂栓的一定壓力作用。一般認(rèn)為上頂栓壓力在0.6-0.8MPa為宜。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速恒定時(shí)，進(jìn)一步提高壓力效果也不大。當(dāng)混煉容量不足時(shí)，上頂栓壓力也不能充分發(fā)揮作用。提高上頂栓壓力可以減少密閉室內(nèi)的非填充空間，使其填充程度提高約10%。隨著容量和轉(zhuǎn)速的提高，上頂栓的壓力必須使用增大。
上頂栓壓力提高會(huì)加速混煉過(guò)程膠料生熱，并增加混煉時(shí)的功率消耗。
轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和類型
轉(zhuǎn)子工作表面的幾何形狀和尺寸在很大程度上決定了密煉機(jī)的生產(chǎn)能力和混煉質(zhì)量。密煉機(jī)轉(zhuǎn)子的基本構(gòu)型有兩種：剪切型轉(zhuǎn)子和嚙合型轉(zhuǎn)子。一般說(shuō)來(lái)，剪切型轉(zhuǎn)子密煉機(jī)的生產(chǎn)效率較高，可以快速加料、快速混合與快速排膠。嚙合型轉(zhuǎn)子密煉機(jī)具有分散效率高、生熱率低等特性，適用于制造硬膠料和一段混煉。嚙合型轉(zhuǎn)子密煉機(jī)的分散和均化效果比剪切型轉(zhuǎn)子密煉機(jī)要好，混煉時(shí)間可縮短30~50%。
轉(zhuǎn)速
提高密煉機(jī)轉(zhuǎn)子的速度是強(qiáng)化混煉過(guò)程的有效的措施之一。轉(zhuǎn)速增加一倍，混煉周期大約縮短30%~50%。提高轉(zhuǎn)速會(huì)加速生熱，導(dǎo)致膠料粘度降低，機(jī)械剪切效果降低，不利于分散。
混煉溫度
混煉溫度高有利于生膠和膠料的塑性流動(dòng)和變形，有利于橡膠對(duì)固體配合劑粒子表面的濕潤(rùn)和混合吃粉，但又使膠料的粘度下降，不利于配合劑粒子的破碎與分散混合?；鞜挏囟冗^(guò)高還會(huì)加速橡膠的熱氧老化，使硫化膠的物理機(jī)械性能下降，即出現(xiàn)過(guò)煉現(xiàn)象；還會(huì)使膠料發(fā)生焦燒現(xiàn)象，所以密煉機(jī)混煉過(guò)程中必須采取有效的冷卻措施；但溫度不能太低，否則會(huì)出現(xiàn)膠料壓散現(xiàn)象。
混煉時(shí)間
在同樣條件下采用密煉機(jī)混煉膠料所需的混煉時(shí)間比開煉機(jī)短得多?；鞜捹|(zhì)量要求一定時(shí)，所需混煉時(shí)間隨密煉機(jī)轉(zhuǎn)速和上頂栓壓力提高而縮短。加料順序不當(dāng)，混煉操作不合理都會(huì)延長(zhǎng)混煉時(shí)間。
延長(zhǎng)混煉時(shí)間能提高配合劑在膠料中的分散度，但也會(huì)降低生產(chǎn)效率。混煉時(shí)間過(guò)長(zhǎng)又容易造成膠料過(guò)煉而使硫化膠的物理機(jī)械性能受到損害，還會(huì)造成膠料的“熱歷史”增長(zhǎng)而容易出現(xiàn)焦燒現(xiàn)象，因此應(yīng)盡可能縮短膠料的混煉時(shí)間。