密煉工藝基礎知識生產技術2009 04 02 主要內容 概述密煉機工作原理密煉設備密煉作業流程密煉的工藝因素子午胎膠料的混煉特點膠料的質量檢測密煉對輪胎生產的影響密煉技術發展 概述 目的為什么要對膠料進行密煉 輪胎各部件的性能要求 生膠強度 各部件膠料的加工性能要求 成本定義通過密煉機轉子在密煉室旋轉時的剪切混合作用 對配方中的生膠分子鏈進行破碎 并與加入的補強劑 硫化劑 防老劑等加工助劑進行混合 形成材料分布均勻 流變性能適宜的混煉膠 概述 混煉方式 密煉使用密閉式密煉機直接法一次完成 兩段法母煉 終煉 多段法碳黑母煉 母煉 一次或多次 再煉 終煉 開煉使用開煉機使用開煉機 物料依次加入 密煉機的工作原理 密煉機的基本構造工作系統 密煉室 上頂栓 轉子 卸料門 加熱冷卻系統輔助系統 潤滑系統 密封系統 電機傳動裝置 密煉機的工作原理 混煉實際上是一種力化學過程 機械力膠料從加料口進入被帶入兩轉子間受到機械剪切力的作用 并隨轉子回轉 如此反復循環和受力 使膠料得到混合 由于轉子端面構造的不同 因此轉子之間的速比變化較大 范圍在0 91 1 41之間 轉子表面的突棱使膠料繞轉子運動的同時 還發生軸向移動 進一步增加膠料之間的混合和摩擦作用 化學反應由于摩擦會產生靜電 使氧氣活化 在高溫作用下 這些活化氧使橡膠大分子發生氧化斷裂 密煉設備 核心設備 密煉機 internalmixer 1 gk型密煉機德國wp公司開發制造湖南益陽橡膠機械廠80年代引進其技術應用最廣 切線型轉子n系列 嚙合型轉子e系列gk系列主要有 gk270 gk370 gk650 seyen410 密煉設備 2 banbury型密煉機美國farrel公司開發制造 故又稱為f系列 大連橡膠機械廠加以消化吸收 逐步開發出中國的f系列密煉機 f系列目前主要有f270 f370 f620等 3 英國francis show公司開始生產嚙合型密煉機 稱為k型密煉機 目前我國輪胎行業主要使用的是gk系列 密煉設備 輔助裝備1 碳黑輸送 喂料系統 功能 輸送 儲存 稱量 加料等 主要裝備 壓送罐 日儲斗 碳黑稱 檢量稱等 2 油料輸送 喂料系統 功能 油料的輸送 儲存 稱量 加料等 主要裝備 脫水罐 保溫罐 電子稱 注油泵等 密煉設備 3 上輔機系統 pc機 功能 信息的采集 輸入 處理 顯示等 4 細料稱量系統 功能 細料的稱量 配合等 有自動方式 也有手動方式 主要裝備 全自動細料稱量系統 電子臺稱 磅秤等 密煉設備 5 切膠機 功能 生膠的分割等 主要裝備 單刀切膠機 多刀切膠機 6 出片裝置 功能 將主機排出的物料壓成連續的薄片 主要裝備 擠出機或開煉機 7 膠片冷卻系統 功能 膠片懸掛 冷卻 收取 主要裝備 膠片冷卻系統 密煉作業流程 檢測 密煉作業流程 密煉作業流程 烘膠 切膠 rss塊頭太大 600 600 600mm 無法加料 冬季nr膠溫低 手感很硬 細料稱量 自動稱量 防老劑 活性劑 粘合劑等 手動稱量 促進劑 硫化劑 填充劑等 碳黑輸送與稱量 集中輸送 螺旋加料 電子稱自動稱量 密煉作業流程 油料輸送與稱量 高溫脫水 高溫輸送 電子稱自動稱量配方輸入與選擇 新配方 修改配方上位機輸入 老配方下位機選擇 確認混煉母煉 再煉 終煉 密煉作業流程 出片擠出機出片 單螺桿 雙螺桿開煉機出片 單臺 雙臺膠片冷卻膠片冷卻聯動線 收膠與標識檢驗與放行母煉 門尼 終煉 硬度 比重 門尼 硫變儀等 密煉的工藝因素 轉子轉速母煉 40 70rpm 終煉 15 40rpm 再煉 30 50rpm轉子形狀剪切型 4wh 4ws 6wi zz2 嚙合型 e sn4 密煉的工藝因素 加料順序和時間影響分散效果 生產效率 油料的加入時間 碳黑的加入時間常規順序 生膠 活性劑 防老劑 其他助劑 碳黑 軟化劑 油 硫化促進劑 逆式 碳黑先加 可以大幅度提高生產效率 但對密煉機的功率要求較高 此外 上頂栓壓力也必須可以隨機進行調整 密煉的工藝因素 冷卻水溫度與壓力冷卻水 轉子或密煉室溫度 混煉過程升溫速度 混煉時間 膠料混煉質量 但冷卻水溫度太低 容易導致密煉室內壁和轉子表面結露 造成膠料打滑 降低煉膠效率 通常 冷卻水要求 壓力 0 2mpa 溫度30 10 密煉的工藝因素 過程控制方式 時間控制 溫度控制 能量控制 溫度 時間控制 時間 能量控制 時間 溫度 能量控制 瞬時功率控制 密煉的工藝因素 上頂栓壓力動力形式 風壓式壓力受氣源壓力變化容易發生波動 能耗大 使用成本教高 噪音也大 但上頂栓可以隨密煉室內部壓力變化而上下浮動 液壓式壓力穩定 但上頂栓浮動困難 影響設備壽命 膠料表面壓力 無論哪種動力形式 上頂栓對膠料表面的壓力都基本保持一致 通常 母煉0 5 0 6mpa 終煉0 3 0 5mpa 密煉的工藝因素 填充系數一般取0 75左右填充系數大 生熱大 散熱困難 升溫快 填充系數小 生熱慢 單車產量低 影響生產效率 門尼高 硬度高的膠料應適當降低填充系數 有silica的膠料通常填充系數也取得小一點 子午胎膠料的混煉特點 膠料性能要求高胎側很薄 承擔的屈撓變形比斜交胎大 pcr胎面 要求低滾動阻力 符合綠色環保要求 配方品種多輪胎部件多 產品市場細分要求高pcr胎面 pcr lt 雪地 uhp等 子午胎膠料的混煉特點 膠料硬度高碳黑結構高 填充量大 軟化油用量少或不用 tbr胎面 帶束層等基本不用軟化劑 膠料生產分段多 生產效率低平均三段 少數五段 六段 白碳黑和不溶性硫磺廣泛使用膠料的加工性能要求嚴格 膠料的質量檢測 一個配方膠料混煉完成后 必須對其進行檢查 確認其物料混煉是否均勻 性能是否符合預定要求 檢測主要分為兩大部分 1 快速測定均勻性 密度 硬度 可塑度 流變性能 門尼 硫變儀等 密煉膠料的質量檢測 2 配方研究通過一系列物理性能 硫化性能測試比較 對膠料的配方性能極其生產工藝進行研究分析 項目主要有 強伸性能 碳黑分散 焦燒性能 動態分析 磨耗性能等 密煉對輪胎生產的影響 密煉生產的膠料 是后道工序輪胎各部件制造的基本材料 因此 膠料性能的好壞 對后續生產及輪胎產品性能 有著至關重要的作用 對部件加工的影響壓出 尺寸穩定性 生熱 內部氣孔 壓延 簾布經密 貼膠效果 成型 噴霜 膠料不粘 硫化 缺膠 密煉對輪胎生產的影響 對輪胎產品的影響 輪胎均勻性rfv rro lro bps 耐久性能胎側龜裂 胎面崩花 異物 生熱異常 部件脫層等等 外觀缺陷打磨 缺膠補疤 密煉技術發展 雙轉子連續混煉fcm farrelcontinuousmixer