[发明专利]一种强化密炼机下辅机的混炼方法

说明书

技术领域

本发明涉及密炼机下辅机的混炼技术，具体是指能使胶料混炼过程在密炼机生产线上一次完成的一种强化密炼机下辅机的混炼方法。

技术背景

自从F.H Banbury发明了本伯里密炼机至今，密炼机混炼已逐步成为现代混炼工艺中的最主要而普通的方式。最初的密炼机生产线，一般是由一台慢速密炼机配一台开炼机组成，密炼机混炼完成后将胶料排到开炼机上进行冷却、加硫和补充混炼，这种混炼方法称为一段混炼法，整个混炼过程在密炼机生产线上一次完成，中间没有胶料的压片冷却和停放过程，这种方法一般只适用于胶料粘度较低、配方填充量较少的胶料混炼。目前的密炼机生产线，一般是由一台高速密炼机配一台挤出压片机或者两台两辊压片机组成，密炼机的转速一般为20/40r/min、30/45r/min或者更高转速，容量为270立升、370立升或者更大的容量。随着密炼机的转速、压力和容量的提高，剪切作用增大，胶料温度上升得更快，通常胶料分散质量还未达到要求，温度已升至极限，达到160～170℃，所以只能结束混炼，将胶料排到下辅机上进行冷却压片。为此，要获得质量要求好的混炼胶，胶料混炼过程就要分多次来完成。首先进行的是粗混炼，通常是用高速密炼机(40r/min以上)高压混炼，制得的胶料含有除硫磺和促进剂以外的配合剂，即所谓炭黑母炼胶，当胶料门尼粘度较大或填充补强剂用量较多时，胶料经压片冷却和停放后，还必须第二、第三次甚至第四次投入密炼机进行二段、三段甚至四段混炼，才能获得所需的门尼粘度和分散度，这个阶段称为母胶混炼阶段。炭黑母炼胶获得了所需的门尼粘度和分散度，经压片冷却和停放以后，再投入慢速密炼机(20r/min或30r/min)进行混炼，加入硫磺和促进剂，最后将混炼胶排到压片机上压片冷却，最终完成胶料的全部混合作业，这个阶段称为终炼阶段。这种混炼方法一般称为两段混炼法，也就是目前密炼机生产线最主要的混炼技术方法。对于轮胎工业来说，目前大多数的胶料配方都是采用这种混炼技术方法。

对于一段混炼法，其优点就是胶料管理比较方便，节省胶料停放面积，而其缺点就是混炼周期较长，胶料分散不均匀，排胶温度难控制，不适合混炼配方填充量大，胶料粘度较高的胶料。相对于一段混炼法来说，两段混炼法的优点就是生产效率得到较大的提高，能适合混炼各种粘度配方的胶料，并且通过采用自动称量，作业环境卫生条件也得到了很大的改善。但与此同时，由于胶料升温快，散热慢，在高温条件下填料分散困难，胶料分散质量也受到了影响，另外胶料混炼需要分成二段或多段混炼进行，中间需要停放时间，所以使到车间胶料停放面积和人工均需要增加，胶料管理也相对困难，生产效率也因此受到了一定的局限，而且能耗也比较大。

综述现有的密炼机混炼技术，随着密炼机混炼速度的提高，与之配套的下辅机也要相应提高效率，这样就使得下辅机的主要作用只剩下冷却压片的作用，而剪切分散和补充混炼的作用就很小了，简要的说就是密炼机剪切分散，下辅机冷却压片。如果在现有密炼机混炼速度的条件下，通过强化密炼机下辅机的混炼效果，按只需一段混炼来完成胶料混炼，那么下辅机需要满足以下的要求：

1、要将160～170℃的胶料温度降低到100～110℃温度，以便加硫磺或加促进剂；

2、要对胶料有较大的补充混炼作用，以获得胶料所需的门尼粘度和分散质量；

3、加硫磺后要完成对硫磺的分散；

4、硫磺分散好后胶料送螺杆压片机前，胶料的分散度要达到质量要求。

因此，强化下辅机剪切分散、补充混炼的作用是提高密炼机生产线胶料质量，节省能耗，降低加工成本的重要途径。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的密炼机混炼方法的不足之处，提供一种加强密炼机下辅机的剪切分散和混炼作用的，使胶料混炼在密炼机生产线上一次性完成的一种强化密炼机下辅机的混炼方法。

本发明的目的通过采取下述措施实现：

一种强化密炼机下辅机的混炼方法，其特征在于：选择一台高速密炼机和与其相配的1～3台密炼机下辅机构成一次性完成混炼的密炼机生产线，为强化下辅机剪切分散、补充混炼的作用，采取下述措施：

(1)采用过辊冷却、喷雾冷却和输送带冷却协同胶料冷却法

所述过辊冷却是指将完成密炼机混炼后的胶料排到开炼机进行三遍过辊，其开炼机的前辊线速度范围为25～30m/min，辊筒冷却水温控制范围为18～28℃，开炼机辊距调节范围为：第一遍过辊5～8mm，第二遍过辊3～6mm，第三遍过辊2～4mm；