[发明专利]用于生产橡胶混合物的方法

说明书

一种用于生产橡胶混合物的方法，提供一种工厂控制系统，通过其对工艺参数进行开环控制和闭环控制的控制，在添加至少一种偶联剂的情况下，将至少一种橡胶与至少一种填充剂在混合腔室中混合，混合腔室中和上方存在的气体混合物借助于抽吸装置吸出，连续地检测所吸入的气体混合物中存在的挥发性有机化合物，在超过限定为控制极限的有机化合物的浓度的情况下，测量的浓度被用作工厂控制系统中的控制变量，用于对至少一个工艺参数进行闭环控制，在超过限定为安全极限的有机化合物的浓度的情况下，混合设备借助于工厂控制系统进行安全停工。

技术领域

本发明涉及一种用于在具有其中布置有转子的至少一个混合腔室的混合设备中生产橡胶混合物的方法，其中，提供一种工厂控制系统，通过该工厂控制系统，对工艺参数，尤其是包括转子的速度、抽吸装置的抽吸输出、以及混合时间进行开环控制或闭环控制的控制，其中，优选地在添加至少一种偶联剂、尤其是硅烷的情况下，将至少一种橡胶与至少一种填充剂、尤其是二氧化硅在该混合腔室中进行混合，并且其中，该混合腔室中和上方存在的气体混合物借助于该抽吸装置被吸出。

背景技术

已知的是，二氧化硅可以用作橡胶混合物中的填充剂。在轮胎行业中，含二氧化硅的橡胶混合物由于其在现代机动车辆轮胎中的用途而非常重要。在这种类型的橡胶混合物的生产过程中，为了改进橡胶混合物的可加工性并且为了将极性二氧化硅附接到非极性的橡胶上，也惯用的是使用与二氧化硅的极性基团发生反应并且使得能够结合到橡胶上的所谓的偶联剂。此类偶联剂尤其是双官能的有机硅烷，这些有机硅烷具有至少一个烷氧基、环烷氧基或苯氧基作为硅原子上的离去基团并且具有作为另一官能团的基团，该基团可以任选地在解离后进入与橡胶的双键的化学反应。在这些偶联反应中，由于在从120°至170°的范围内的高混合温度，醇类(尤其是例如乙醇)在混合操作期间以气态形式从混合物中以相当大的量消除和从混合物中逸出。这些气态醇类可以容易地在空气下点燃、闪光或爆炸，并且因此有必要监测所释放的醇类气体的量并且如果必要的话干预该混合操作。迄今为止惯用的是通过随机采样来检查所释放的气态醇类的量。这种随机采样主要在预期橡胶混合物释放较大量的醇类气体的情况下进行。借助于抽吸装置，所释放的醇类气体被吸出混合设备。

因为二氧化硅赋予由橡胶混合物制成的橡胶材料(例如充气车辆轮胎的胎面)的有利特性，尤其就避免滚动阻力与湿抓地力之间的权衡以及由于在胎面的情况下可实现较高耐磨性而论，倾向于以更大比例的二氧化硅来填充橡胶混合物。即使是现在，硅烷化释放的醇类气体的量也相当可观，并且因此出于安全相关的原因，以高性能的抽吸来操作抽吸装置。因此对抽吸的能量需求是巨大的。

在橡胶混合物的混合、尤其是在橡胶混合物与加强填充剂和偶联剂或与树脂混合经常释放的另外的挥发性有机化合物例如是酯类、醚类以及易燃的烃类。

发明内容

本发明的目的是以比之前更安全且更节能的方式进行在开篇所指明类型的方法。

所阐明的目的根据本发明通过以下方法来实现，在该方法中，连续地检测抽吸装置中所吸入的气体混合物中存在的挥发性有机化合物、尤其是醇类气体，其中在超过在吸入的气体混合物中已经限定为控制极限的有机化合物的浓度的情况下，该经测量的浓度被用作该工厂控制系统中的控制变量，以用于对这些工艺参数中的至少一个工艺参数进行闭环控制，其中，在超过在吸入的气体混合物中已经限定为安全极限的有机化合物的浓度的情况下，该混合设备借助于该工厂控制系统进行安全停工。

因此，根据本发明，不断地测量且可靠地监测吸入的气体混合物中挥发性有机化合物的浓度。如果经测量的浓度超过控制极限，则所确定的浓度用作至少一个工艺参数的控制变量。控制干预也可以在批次混合期间进行。这些控制干预自动干预该方法或该方法的进程，使得能够实时控制该方法。如果测量的浓度超过安全极限，则安全停工混合设备，使得避免潜在危险的、尤其是易燃的气体混合物富集。