橡胶塑炼与混炼.doc

第1章 炼 胶 设 备1.1 开放式炼胶机1.1.1 概述1 用途与分类 开炼机主要用于橡胶的塑炼、混炼、热炼、压片和烘胶，也可用于再生胶生产中的粉碎、捏炼和精炼。还广泛用于塑料加工和油漆颜料工业生产中。 开炼机按其结构形式和传动形式分类，可分为标准型、整体型、双电机转动型。 开炼机按橡胶加工工艺用途分类，大致可分为十种。 开炼机的类型 类 型 辊筒表面情况 主 要 用 途塑（混）炼机压片机热炼机破胶机洗胶机精炼机再生胶混炼机精细破胶机生胶压片机试验用炼胶光滑面光滑面光滑面或前辊光滑面后辊沟纹面光滑面或前辊光滑面后辊沟纹面沟纹面腰鼓形光滑面沟纹面沟纹面或光滑面光滑面生胶塑炼、胶料混炼压片、供胶胶料预热破碎天然胶、废胶除去生胶、废胶或胶布中的杂质清除再生胶中硬杂物质再生胶的捏炼破碎废胶、制造再生胶天然橡胶的烟片和绉片的制作小量胶料实验 规格表示和主要技术特征开炼机的规格用“辊筒工作部分直径辊筒工作部分长度”来表示，单位为。目前国产的开炼机前后辊筒直径相同，并规定了直径和长度的比例关系（长径比），故只用辊筒直径表示规格，在直径的数字前面冠以汉语拼音符号，以表示机台的型号和用途。国产开炼机的规格系列是：6502100；5501500；550800；4501200；4001000；350mm900mm; 160mm320mm; 60mm200mm.开炼机规格和主要技术特征型 号辊筒规格/滚筒速度/(m/min)最大辊距/mm速比电动机功率/kW炼胶容量/(kg/次)辊筒表面情况外形尺寸/mm前辊后辊工作部分长度前辊后辊前辊后辊XK-650XK-550XKP-560XK-450XK-400X(S)K-400XK-360XK-160XK-606505505604504004003601606065055051045040040036016060210015008001200100010009003202003227.525.630.419.2418.6516.2519.642962.682.4234.63333.2437.123.623.6920.3243.621515121510101061:1:1.081:1.21:1.431:1.2271:1.2271:1.271:1.251:1.221:1.221:1.351:1.51109575754040304.21.013516550603050502025183520250.5光滑面光滑面光滑面光滑面光滑面光滑面光滑面光滑面光滑面 光滑面光滑面沟纹面光滑面光滑面光滑面光滑面光滑面光滑面626025802300516023201700525322821808583022001930466024001680423518501800392017801740105092012806154009201.1.2 基本结构1 整体结构与传动系统（1）整体结构 主要是由辊筒、辊筒轴承、机架和横梁、机座、调距与安全装置、调温装置、润滑装置、传动装置、紧急刹车装置及制动器等组成。目前我国制造的开炼机按结构分为以下三种类型：标准型开炼机；整体式开炼机；双电机传动开炼机。（2）传动系统 主要包括电动机、减速器、大小驱动齿轮和速比齿轮。传动系统选择的好与坏将直接影响开炼机的整体布置、占地面积大小和机器的适用于维护。开炼机的传动型式按以下方法分类：按一台电动机驱动开炼机的台数可分为单台传动和多台传动（联合传动）。按电动机与开炼机的相对位置可分为左传动和右传动。主要零部件（1）辊筒 开炼机的辊筒要求具有足够的机械强度和刚度，以保证在正常使用时不损坏；辊筒的工作表面应具有较高的硬度、耐磨性、耐化学腐蚀性和抗剥落性；具有合理的几何形状；具有良好的导热性能。辊筒的材料一般采用冷硬铸铁。它的特点是表面层坚硬，内部韧性好，强度大，耐磨耐腐蚀，导热性能好，制造容易，造价低。 由于开炼机的用途不同，辊筒的工作表面形状也不一样。用于塑炼、混炼、热炼、压片的辊筒均为光滑的；用于破胶、洗胶、粉碎的辊筒多为待沟纹的特殊构形，用于精炼的辊筒为光滑待腰鼓形的。开炼机的用途不同，辊筒的工作表面形状也不一样。辊筒结构有两种：中空结构和圆周钻孔结构。 辊筒轴承 开炼机辊筒轴承所承担的负荷很大，且滑动速度低，温度较高，要求轴承耐磨、承载能力强、使用寿命长、制造及安装方便。辊筒轴承主要采用滑动轴承和滚动轴承两种结构形式。 滑动轴承 这是目前开炼机辊筒轴承广泛采用的一种类型。其特点是结构简单、制造方便、成本低。 滚动轴承 今年来，在大型开炼机上采用了双列滚子轴承。其特点是使用寿命长，摩擦损失小，节能（可减少摩擦耗电量4050），安装方便，维护容易，润滑油消耗量与一般轴承相比可减少75.但造价高，配套困难，使用较少。 调距装置 根据不同炼胶工艺的要求，开炼机在工作时，应经常改变其辊距。因此，在前辊两边的机架上需装有一对调距装置，调距范围一般在0.115之间。辊距不能过大，以免速比齿轮因啮合不良而损坏。常用的调距装置按动力来源不同，可以分为手动式、电动式、液压传动式。手动式调距装置的特点是结构简单，工作可靠，但劳动强度大，适用于中、小型规格开炼机；电动式调距装置的特点是操作简便，工作可靠。缺点是结构复杂，一般为大规格开炼机所普遍采用；液压式调距装置的特点是较电动式调距装置简单，操作方便，外形美观。缺点是不易维护，密封要求高，不能自动退回。 安全装置 开炼机在使用过程中，由于手工操作多、工作负荷大，一旦操作不当很容易发生人身和设备故障，需要设立安全自动装置。开炼机安全自动装置包括安全装置和自动装置两个部分。 安全装置 开炼机在操作过程中 ，由于炼胶的胶料过多，过硬或其他金属杂物而发生超负荷时，为了保护开炼机主要零部件不致损坏，因此，在辊筒轴承前端应装有安全装置。常见的安全装置油两类，即安全垫片也液压安全装置。 自动装置 为了保障开炼机在工作时人身和设备的安全，就必须在开炼机上装有自动装置（即紧急刹车装置）。对自动装置的要求是：控制位置要适合操作人员的使用方便，要保证经常处于正常状态；空运自动后，前辊筒继续回转不得超过辊筒圆周的1/4.目前，应用较多的自动装置是由安全拉杆和自动器两部分组成。安全拉杆应安装高度要方便操作，一般约为1850（以地面算起），有的机台下部再装上脚踏行程开关，目前个橡胶厂开炼机还加装按钮刹车，以确保安全。自动器一般装在电动机和减速器的联轴节上，自动方法常采用电磁自动控制法。近年来，在小型开炼机上也有采用电机能耗自动法。 辊温调节装置 由于炼胶时胶料反复通过辊距进行机械捏炼，这就使橡胶分子相互摩擦，而引起胶料温度升高。为了保证在工艺要求的温度条件下炼胶，就必须对开炼机的滚筒进行冷却，通过滚筒来降低胶料的温度。由于对某些特种合成橡胶或开车前对滚筒的预热，需要用蒸汽对滚筒进行加热，以保证炼胶所需要的温度。因此，从炼胶工艺角度上要求开炼机需安装辊温调节装置。常用的辊温调节装置有两种：开式辊温调节装置和闭式辊温调节装置。1.1.3 工作原理与参数工作原理 当胶料加到辊筒上时，由于两个辊筒以不同线速度相对回转，胶料在被辊筒挤压的同时，在摩擦力和黏附力的作用下，被拉入辊隙中。形成楔形断面的胶条。在辊隙中由于速度梯度和辊筒温度的作用致使胶料受到强烈的碾压、撕裂，同时伴随着橡胶分子链的氧化断裂作用。从辊隙中排出的胶片，由于两个辊筒表面速度和温度的差异而包覆在一个辊筒上，又重新返回两辊筒间，这样多次反复，完成炼胶作业。 主要参数 （1）辊速、速比与速度梯度 辊速 辊筒工作的线速度，以v表示。 速比 两辊筒线速度之比，以f表示。 f=V1V2 v1后辊筒线速度，m/min； v2前辊筒线速度，m/min 开炼机速比范围用 途速 比用 途速 比塑炼混炼压片热炼1.15.31.081.21.071.081.201.50破胶再生胶粉碎再生胶捏炼精炼1.301.501.302.541.301.42.802.54（2）容量与生产能力容量 炼胶容量是指开炼机一次炼胶的数量。开炼机的容量是否合理不仅影响生产能力，同时影响炼胶质量。容量过低，不仅生产能力降低，而且在开炼机辊筒上会形成不稳定的操作；若容量过高，胶料只能在两滚筒上原地抖动，而不能进入辊隙中。合理的容量，可根据胶料全部包覆前辊上，并在两辊间积存一定数量的胶料来确定。 q = KDL q 一次炼胶容量，dm3； D 辊筒直径，； L 辊筒工作部分长度，； K 经验系数，一般取K=0.00650.0085生产能力 单位时间内开炼机的产量，以Q表示。 Q = 60 q p/ t a Q 生产能力，kg/h；q一次容胶量，；p胶料的密度，p=0.9103t一次炼胶时间，；a设备利用系数，通常取。电机 基本要求 由于开炼机工作时负荷变动较大，又经常需要负载启动，且混炼与压片时粉料配合剂飞扬易引起电机短路，故对开炼机上用的电机应做如下要求：启动转矩要大，具有超负荷特性，要求最大的转矩Mmax与额定转矩M额定之比为2.0.5；能够正反转动；转速要恒定；制动性能要好；混炼、压片机上的电动机应选用封闭式。 电机类型 常用电机为三相异步交流电动机。异步选用鼠笼式转子封闭自扇冷式异步电机，也有选用绕线式异步电机的。近年来，国外也有采用低速同步电动机直接驱动的，其优点是功率引述高，不需配置减速器。缺点是电机成本高、体积大，操作与维护不方便。1.1.4 安全操作与维护保养 安全操作注意事项 开车前必须穿戴好劳动保护用品。 检查各机台紧固件有无松动、损坏。 检查刹车装置是否完好、有效、灵敏；正常停车严禁使用刹车装置。 检查发现的问题消除后，方能开车。 辊筒的加热和冷却必须在辊筒转动条件下缓慢进行，以防止因局部温度突变使辊筒产生温度应力而产生裂纹甚至断裂。 调节辊距左右要一致，以免损伤辊筒和轴承。减小辊距时应注意防止两辊筒因相碰而擦伤辊面。 炼胶过程中，炼胶工具、杂物不准乱放在机器上，以避免工具掉入机器中损坏机器。机器运行时，如发现积胶在辊缝处停滞不下时，不得用手按塞，用手推胶时，只能用拳头推，以防手扎入辊筒。 刹车或突然停电后，必须将辊缝中的胶料取出后方能开车，严禁带负荷启动。 严禁机器长时间超载或安全保护装置失灵情况下使用。 检查导胶装置是否良好，电气开关是否灵敏可靠。维护保养 操作时应保持周围环境清洁，以免将硬的杂物掺入胶料中，损坏辊筒和机器。 各润滑部位必须按规定给足润滑油，应经常检查减速机、注油器的油位是否正常。仪表、联系信号、电器开关等是否灵敏可靠，不符要求的要立即更换。 设备运行中出现异常震动和声音，应立即停车。但若轴瓦发生故障，不准关车，应立即排料，空车加油降温，并联系有关人员进行检查处理。 经常检查各部位温度，滚筒轴瓦温度不超过40。C(尼龙轴瓦不超过60。C)，减速机轴承温升不超过35。，电动机轴承温升不超过。 工作完后，应关闭好水、风、气阀门，切断电源，清理机台卫生。开炼机基本操作过程 根据生产计划，准备胶料。 检查核实胶料代号和胶料合格卡片。 检查两辊筒间无杂物后，启动开炼机。 紧油杯加润滑油，打开冷却水，根据工艺要求调整辊温和辊距。 靠大齿轮一端投入引胶并包辊、加胶，有标识的胶片最后加入。 加完一车后左右各划刀两次，操作时要先划刀，后上手拿胶，胶片未划下，不准硬拉硬扯。 送胶或下片。 生产结束空转10min后停机，关冷却水，打扫接胶盘和周围卫生。 换胶种时，余胶应清干净。 剩余胶料应拖放至指定位置，作好标识。 密闭式炼胶机1.2.1 概述用途与分类 用途密闭式炼胶机（简称密炼机）主要用于橡胶的塑炼和混炼，也用于塑料、沥青料、油毡料、搪瓷料及各种合成树脂的混炼。 分类 常用的密闭式炼胶机有转子相切型和转子啮合型两种类型。国内普遍采用的是转子相切型密炼机，国产的型号主要有XM型和GK-N型。 按密炼机转子转数不同，可分为慢速密炼机（转子转数在20r/min以下）、中速密炼机（转子转数在30r/min左右），快速密炼机（转子转数在40r/min以上）； 按密炼机转折断面形状不同，可分为椭圆形转子密炼机、圆筒形转子密炼机、三棱形转子密炼机三种。 按密炼机转子转数可变与否，可分为单速密炼机、双速密炼机、四速密炼机、变速密炼机等。 使用性能特点 减轻操作工人的劳动强度，改善劳动条件，缩短炼胶周期，提高生产效率。规格与技术特征 密炼机的规格一般以混炼室总容积和长转子（主动转子）的转数来表示。同时在总容积前面冠以符号，以表示何种机台。2基本结构2整体结构传动系统整体结构密炼机一般是由密炼室转子部分、加料及压料装置部分、卸料装置部分、传动装置部分、加热冷却及气压、液压、电控系统部分组成。 混炼室转子部分 主要由上机体、下机体，上混炼室、下混炼室，转子等组成。上、下混炼室带有夹套，可通入冷却水或蒸汽进行冷却或加热。转子两端用双列圆锥滚子轴承安装在、下机体中，两转子通过安装在其颈部的速比齿轮的带动，在环形的密炼室内做不同转速的相对回转。为了防止炼胶时粉料及胶料向外溢出，转子两端设有反螺纹与自压式端面接触密封装置。密封装置的摩擦面由润滑系统强制供油润滑。 加料及压料装置部分 有加料斗、上顶栓及汽缸等组成。安装在混炼室的上机体上面。加料斗主要由斗形加料口和翻板门所组成，翻板门的开关由风缸推动。 卸料装置部分 主要由安装在混炼室下面的下顶栓和下顶栓锁紧机构组成。 传动装置部分 主要由电机、弹性联轴节、减速机和齿形联轴节等组成。 加热冷却系统 主要由管道和分配器等组成，以便将冷却水或蒸汽通入混炼室、转子和上、下顶栓等口腔内循环流动，以控制胶料的温度。 气压系统 主要由气缸、活塞、气阀，管道和压缩空气控制站等组成。用于控制上顶栓的升降，加压及翻板门的开闭。 液压系统 主要由一个双联叶片泵、旋转油缸、往复式油缸、管道和油箱等组成。用于控制下顶栓就下顶栓锁紧机构的开闭。 电控系统 主要由电控箱、操作台和各种电器仪表组成，是整个机台的操作中心。 此外，为了使各传动部分减少摩擦，延长使用寿命而设有由油泵、分油器和管道等组成的润滑系统。 传动系统 传动系统是密炼机的主要组成部分之一，它是用来传递动力，使转子克服工作阻力而转动，从而完成炼胶作业。密炼机的传动方式一般有单独传动和两台联动两种。单独传动方式中，按采用不同的减速机构形式可分为带大驱动齿轮的传动、不带大驱动齿轮的传动及采用双出轴减速机的传动三种形式；两台联动的传动方式，按电动机和密炼机的相对位置可分为左传动、右传动和中间传动三种。主要零件 转子 转子是密炼机的主要工作零件，转子的构造形式及强度对密炼机的工作性能、生产效率、使用寿命和炼胶质量都影响极大。 转子的性能及材料选择 转子多采用45号钢铸造，并在突棱处堆焊一层58mm厚的耐磨硬质合金，高速密炼机的其余工作表面应当堆焊或喷涂23厚的耐磨硬质合金。 结构形式与特点椭圆形转子按螺旋突棱的数目不同，可分为双棱转子和四棱转子。转子的冷却方式有喷淋式和螺旋夹套式。 混炼室 混炼室是密炼机的主要工作部件，承受着胶料的强烈摩擦、挤压和化学腐蚀等作用。为增密炼室内壁的耐磨性，在高速密炼机的混炼室内壁需堆焊一层24厚度的耐磨硬质合金。 混炼室的结构型式按其结构不同可分为对开组合式，前、后组合式，开闭式和倾斜式几种。 冷却方式 混炼室的冷却方式有五种，喷淋式、水浸式、夹套式、钻孔式和槽道式。 密封装置 密闭装置的结构型式有外压式端面接触密封；内压式端面自动接触密封；反螺纹与自压式端面接触密封；反螺纹迷宫式复合密封；双重反螺纹填料式复合密封几种。 加料及压料装置加料装置 密炼机的加料及压料装置，主要是向混炼室中加料，并在炼胶过程中给胶料以一定的压力。压料装置作用、类型及特点 压料装置作用是使上顶栓升降及对胶料加压。上顶栓的材料一般为铸铁，并铸成中空形式，以便通冷却水或蒸汽进行冷却或加热。高压快速密炼机的上顶栓多采用焊接结构，与胶料接触的工作表面堆焊一层耐磨硬质合金。气压上顶栓 上顶栓气缸使用的压缩空气的压力一般为0.71MPa。液压上顶栓与气动上顶栓相比具有较大的优势。提高了上顶栓对胶料的压力和稳定性可改善炼胶质量；运行速度加快，炼胶时间短可提高生产效率；不需要压缩空气，可节约能源。卸料装置卸料装置的结构有两类：滑动式和摆动式。滑动式卸料装置又分为气缸移动式和活塞移动式两种。转子轴向调整装置在混炼过程中，转子所受到的轴向力会使转子顺轴线方向发生移动，若转子的轴承是滑动轴承时，其轴向载荷能由轴承承受。为了承受轴向载荷，以防止转子发生轴向移动或发生移动后能逆行调整，以保证转子肩部与混炼室两侧面的间隙符合原规定的要求，故采用专门的调整装置。 工作原理与参数工作原理混炼过程胶料在密炼室内不仅在两个相对回转的转子间隙中，而且在转子与混炼室内之间的间隙中，以及转子与上下顶栓的间隙中受到不断变化的剪切挤压作用，促使胶料产生剪切变形而进行捏炼。胶料在捏炼过程中，其经受的流动和变形的捏炼作用是很复杂的，大致可分为四种作用： 转子突棱顶与密炼室内壁间隙的捏炼作用； 转子间的搅拌作用； 转子间的折卷作用； 转子间的轴向往返切割搅拌作用。 机械作于机产生的原因 密炼机转子的形状不同，其作用情况不同。1.2.3.2 转子转速与速比 转子转速 是指密炼机长转子每分钟转动的转数。 速比 密炼机两转子转速之比称为速比。1.2.3.3 上顶栓压力 上顶栓对胶料的压力范围，一般在1 5MPa之间。1.2.3.4 容量与生产能力 容量 密炼机的一次炼胶量称工作容量。 V = V0B V - 密炼机的工作容量，L； V0 - 混炼室总容积，L； B - 填充系数（B = 0.550.75）。 生产能力 G =60VYat G - 密炼机的生产能力/kg/h; V - 一次炼胶容量/h； Y - 胶料密度，kg/L; t - 一次炼胶时间/min; a - 设备利用系数（a = 0.80.9）。1.2.4 设备使用与维护保养1.2.4.1 安全操作要求 密炼机安全操作 开车前必须检查混炼室转子间有无杂物，上、下顶栓，翻板门，仪表，信号装置等的完好，方可准备开车。 开车前必须发出信号，听到呼应确认无任何危险时，方可开车。 投料前要先关闭好下顶栓，胶卷逐个放入，严禁一次投料，粉料要轻轻放入，炭黑袋要口朝下逐只向风管投送。 设备运转中严禁往混炼室里探头观看，必须观看时，要用钩子将加料口翻板门钩住，将上顶栓提起并插上安全销，方可探头观看。 操作时发现杂物掉入混炼室或遇故障时，必须停机处理。 如遇突然停车，应先将上顶栓提起插好安全销，将下顶栓打开，切断电源，关闭水、汽阀门。用人工转动联轴器排料，注意相互配合，严禁带料开车。 上顶栓被胶料挤（卡）住时，必须停车处理；下顶栓漏出的胶料，不准用手拉，要用铁钩取出。 操作时要站在加料口翻版活动区域之外，排料口下部，不准站人。 排料、换品种、停车等应与下道工序用信号联系。 停车后插入安全销，关闭翻板门，落下上顶栓，打开下顶栓，关闭风、水、汽阀门，切断电源。1.2.4.2 维护保养 润滑规则 各润滑点润滑油要保证到位，保证油量、油压和润滑油牌号，油路不得渗漏。1.2.4.3 密炼机的操作过程及要求 停车较长时间后第一次启动，应按空运转实验和负载试运转的要求进行。 日常启动 开启主机、加速器和主电机等冷却系统的进水和排水阀门；按电气控制系统使用说明要求启动设备；运行时注意检查润滑箱的油量、减速器和液压站邮箱的油位确保润滑点润滑和液压工作正常；注意机器运行情况，工作是否正常，有无异常响声，连接紧固件有无松动。 日常操作注意事项 按负载试运转时炼最后一车料时的要求停机；在投产的第一个星期内，需随时拧紧密炼机各部位的紧固螺栓，以后每月拧紧一次；当机器的压砣处在上部位置，卸料门处于关闭位置和转子在转动的情况下，方可打开加料门向密炼室投料；当密炼机在混炼过程中因故临时停车时，在故障排除后，必须将密炼室内胶料排出后方可启动主电机；密炼室的加料量不得超过设计能力，满负荷运转的电流一般不超过额定电流，瞬间过载电流一般为额定电流的1.21.5倍，过载时间不大于10S；大型密炼机，加料时投放胶块质量不得超过20kg，塑炼时生胶块的温度需在30以上。 生产结束后的维护保养工作 生产结束后，密炼机需经1520min空运转后才能停机，空运转时仍需向转子端面密封装置注油润滑；停机时，卸料门处于打开位置，打开加料门插入安全销，将压砣提到上位插入压砣安全销，开机时按相反程序进行工作；清除加料口、压砣和卸料门上的黏附物，清扫工作场地，除去转子端面密封装置油粉料糊状混合物。1.2.5 其他类型密炼机 圆筒形转子密炼机、三菱形转子密炼机 圆筒形转子密炼机的主要结构情况，与椭圆形转子密炼机相仿，只是转子形式不同而已。转子的本体是圆筒形，每个转子有一个大的螺旋突棱和两个小的突棱。两个转子的转速相同，一转子的凸出面啮入另一转子的凹陷面中，由于凸面和凹面上各点线速度不同而产生速比，产生摩擦捏炼作用。它的捏炼作用主要是在两个转子之间，混炼效果好，混炼室壁不易磨损，转子无左右窜到现象，机器维护费用低、寿命长。三菱形转子密炼机的转子工作部分横截面为三角形，每个转子的三个凸棱沿工作部分的圆周前进，相遇与转子中部形成为约120的折角，凸棱与轴线的夹角为30.这种形式的钻子由于凸棱的排列及构造左右对称，不能使胶料产生轴向移动，仅靠转子及密炼室间对胶料的剪切挤压作用，故炼胶效率低，目前应用较少。因其炼胶生热较少，主要用于对高温敏感的胶料。1.3 螺杆挤出机 世界通用的挤出机规格为：用于实验室挤出机规格为30、40、45，用于工业生产挤出机规格为60、90、120、150、200、250、300.国产挤出机的规格有30、65、85、115、150、200、250、300. 滤胶挤出机 简称滤胶机，主要用于清除胶料或再生胶内的机械杂质和粒度较大的胶块。滤胶机与压型挤出机的主要区别在于机头的构造和螺杆的螺纹。滤胶机的螺杆一般多为双头等距、等深的螺纹（也有单头螺纹的），其长径比较热喂料机稍大（L/D=5），以提高胶料塑性，便于滤除。滤胶机的机头带有过滤网和切断机构，以清除杂质和切断胶条。其它类型挤出机还包括排料挤出机和混炼挤出机。螺杆挤出机的主要工艺用途种类主要工艺用途种类主要工艺用途压型挤出机滤胶挤出机塑炼挤出机混炼挤出机造粒挤出机脱硫挤出机压干挤出机压片挤出机各种断面形状的半制品压型挤出用于除去胶料中的杂质生胶的连续塑炼胶料的连续混炼生胶及胶料的造粒再生胶的脱硫除去再生胶的水分胶料的压片电缆挤出机钢丝挤出机排料挤出机供胶挤出机复合胎面挤出机复合围条挤出机排气挤出机电线电缆表面包覆橡胶轮胎胎圈钢丝表面包覆橡胶供密炼机配套用为高速压延机供胶复合胎面的压出胶鞋三色围条的压出排混入胶料中的空气、水分和低分子挥发物热喂料挤出机技术特征规格/mmL/D螺杆转数/(r/min)生产能力/(kg/h)电机功率/KW规格/mmL/D螺杆转数/(r/min)生产能力/(r/min)电机功率/KW3065851153.544.84.81110020、2735、4728、45、56、8020、33、46、60212508062270100420137101422150200250354.5257520.6621545900最大2200最大320018.355257595冷喂料挤出机技术特征规格/mmL/D螺杆转数/(r/min)生产能力/(kg/h)电机功率/KW规格/mmL/D螺杆转数/(r/min)生产能力/(kg/h)电机功率/KW60901201112132255164014354011010025020050018.537551502001415123010153007505001200110200 国产相切型转子密炼机的主要性能参数机 器 型 号80/40XM-80/40A110/40XM-110(660)110/30AXM-160/(440)270/2040BXM-270/2040C370/40XM-370/(660)密炼室总容积/L密炼室工作容积/L转子转速/(r/min)转子速比压砣对物料单位压力/MPa压缩空气压力/MPa空气消耗量/（m3/h）冷却水压力/MPa冷却水消耗量(m3/h)转子轴承卸料装置形式主电机型号功率/Kw电压/V转速/(r/min)外形尺寸/m总质量（电气除外）/t8060401:1.150.30.40.60.8300.30.425滚动轴承摆动式JRO-TH2103807436.972.764.52111082.540、6601:1.150.350.460.60.8600.30.42740滚动轴承摆动式JRC-TH、Z450-1A240、450DC380、440985、100072.644.4AC6.82.644.4DC2416012030、4401:1.160.360.490.60.8700.30.445滚动轴承摆动式JRO355、500DC6000、440740、100083.255.18AC83.15.18DC292棱270,4棱2402棱200,4棱18020/401:1.160.40.530.60.81602000.30.4主机80、主电机30滚动轴承摆动式JRO500/10006000497/9919.924.325.6845.539529640、6601:1.150.30.420.60.83500.250.4110（不含电机）滚动轴承摆动式Z710-3201500、21100DC6000、660590、7509.434.467.4DC75国产相切形密炼机的主要性能参数机 器 型 号7540B（或E）XM-7535/70B(或E)XHM-14025020GXM-25020GF270GK-270NGK-400N密炼室总容积/L密炼室工作容积/L转子转速/(r/min)转子速比压砣对物料单位压力/MPa压缩空气压力MPa空气消耗量/(m3/h)冷却水压力MPa冷却水消耗量/(m3/h)转子轴承卸料装置形式主电机型号功率/Kw电压/V755040、35/701:1.150.30.40.60.8250.20.41030滚动轴承滑动式JRO155、110/220380、380253140201:1.150.350.460.60.8300.20.4约23滚动轴承滑动式JRO240380253140201：1.150.360.490.60.8400.20.4主机46滚动轴承滑动式JRO240380240255（4棱）18020/40、30/601:1.170.40.530.60.83000.20.3主机40、减速器6、电机13滚动轴承摆动式500/1000、750/15006000、6000250（4棱）187.520/40、30/6010401:1.170.30.420.60.83000.20.3110（不含电机）滚动轴承止推轴承摆动式1000、1600、1100DC6000、6000、6604100.60.8摆动式国产啮合型转子密炼机的主要性能参数性能参数型号GK-90EGK-190EXMY-90密炼室总容积/L密炼室工作容积/L一次投胶量/kg(填充系数0.65，密度1.2kg/L)转子转速/(r/min)压砣对物料的单位压力/MPa压缩空气压力/MPa压缩空气消耗量/(m3/h)压料气缸直径/mm冷却水压力/MPa冷却水消耗量/（m3/h）功率Kw转速(r/min)外形尺寸/m质量/t87576810600.50.8714200.35104.62.3241119512715210600.540.82036000.39057.50470.10.60.81604500.320315015006.52.15.220 第2章 塑 炼 2.1 生胶塑炼的意义和可塑度测试方法 2.1.1 生胶塑炼的意义将生胶经过机械加工、热处理或加入某些化学助剂，使其由强韧的弹性状态转变为柔软而便于加工的塑性状态，这种借助机械功或热能使橡胶软化为据有一定可塑性的均匀物的工艺过程称之为塑炼。经塑炼而得到的据有一定可塑性的生胶称为塑炼胶。塑炼的目的：生胶的可塑性增大，以利混炼时配合剂的混入和均匀分散；改善胶料的流动性，便于压延、压出操作，使胶坯形状和尺寸稳定；增大胶料黏着性，方便成型操作；提高胶料在熔剂中的溶解性，便于制造胶浆，并降低胶浆黏度，使之易于渗入纤维孔眼，增加附着力；改善胶料的冲模型，是模型制品的花纹饱满清晰。2.1.2 可塑度测试方法可塑性是鉴定塑炼胶质量的主要指标。橡胶可塑性大小可通过专门的仪器加以测定。常用的测试方法有三种：压缩法、旋转扭力法及压出法。2.1.2.1 压缩法 压缩法因操作简单、测试准确而成为我国橡胶生产中可塑性测试的主要方法。这种方法常用的有威廉姆斯法和华莱士法。压缩法最大的缺点是测试时试样所受切变速率比较低。 威廉姆斯法 本法的测试原理是在定温、顶负荷下，用试样经过一定时间的高度变化来可塑性。测定时是将直径为16，高10的圆柱形试样在（701）温度下，先预热3min，然后在此温度下，于两平行板间加5kg负荷，压缩3 min后除去负荷，取出试片置于室温下恢复3min，再根据试样高度的压缩变形量机除掉负荷后的变形恢复量，来计算试样的可塑度。用下面的公式计算的可塑度应在01之间，数值越大表示可塑性越大。 P =h0h2h0h1P 试样的可塑度；h0 试样原高，；h1 试样压缩3min后的高度，；h2 -去掉负荷恢复3min后的试样的高度，。 华莱士快速可塑性测定法 本法基本原理与威廉氏法相同，以定温、定负荷、定时间下塑炼胶试样厚度的变化来表示可塑性测定时将厚约3的胶片，冲裁出直径约13、，体积恒定为（0.40.04）3 的试样后，放至快速测定仪内，试验温度为(1001)。然后迅速闭合压盘，将试样预压至1，进行预热15s后，施加10负荷，至第二个15s，测厚计指示的读数即为塑炼胶的可塑度。华莱士数值越大，则表示可塑性越小。2.1.2.2 门尼黏度法 本法是用门尼黏度计来测量橡胶的可塑性。测试原理是根据试样在一定温度、时间和压力下，在活动面（转子）和固定面（上下模腔）之间变形时所受到的扭力来确定橡胶的可塑性的，测试结果以门尼黏度来表示。2.1.2.3 压出法 本法的测试原理是在一定温度、压力和一定规格形状的口型下，于一定时间内测定塑炼胶的压出速度，以每1min压出的体积量（ml）或质量值（g）表示可塑性。数值越大，表示压出速度越快，胶料的可塑性越大。由于压出法试样消耗量多，测试时间长，故工业生产上应用较少，一般用于科研。2.2 塑炼机理生胶塑炼是使生胶由弹性状态转变为可塑性状态的工艺过程，而生胶可塑性提高的实质就是橡胶的长链分子断裂，变成分子量较小的、链长较短的分子结构。2.2.1 影响橡胶分子链断裂的因素2.2.1.1 机械力的作用 橡胶置于炼胶机中塑炼时，会受到炼胶机辊筒间剪切力作用，分子链会被拉直，并使分子链在中间部位发生断裂。2.2.1.2 氧的作用 没有氧的作用，塑炼是不能得到预期效果的。2.2.1.3 温度的作用 温度对橡胶的塑炼效果有着重要的影响，不同温度范围对塑炼的作用是不同的。2.2.1.4 化学塑解剂的作用 化学塑解剂在塑炼过程中的增塑作用一是增塑剂本身受热、氧的作用分解生成自由基，而导致橡胶分子发生氧化降解；另一个作用是封闭塑炼时橡胶分子连断裂的端基，使其失去活性，阻止其重新结聚。因此，化学塑解剂实在上可看作是一种氧化催化剂，其生成自由基能力越大，塑解能力也越大。化学增塑剂的增塑作用随温度增高而增大。2.2.1.5 静电的作用 塑炼时，生胶受到炼胶机的剧烈摩擦而产生静电。这种放电作用促使生胶表面的氧激发活化，生成原子态氧和臭氧，从而提高氧对橡胶分子链的断链作用。2.2.2 塑炼中的凝胶化反应和塑炼胶的黏着性问题2.2.2.1 塑炼中的凝胶化反应 在塑炼过程中，机械作用使橡胶大分子链断裂，生成游离基团，于氧或其他低分子物质相互结合后生胶黏度下降产生塑炼效果。但是机械作用使橡胶大分子断链产生的游离基团未转移到低分子物上，而相互之间再结合产生类似交联的反应，那么生胶的黏度反而会更明显上升。这种现象即称为凝胶化反应。2.2.2.2 塑炼胶的黏着性问题 塑炼对加工性能的贡献不仅表现在能降低橡胶的黏度，而且表现在能增加橡胶黏着性。2.3 塑炼准备工艺2.3.1 烘胶生胶在常温下黏度很高，难于切割和进一步加工；在冬季，生胶特别是天然橡胶和氯丁胶会硬化和结晶。所以，在切胶和塑炼之前，往往都要在专门的烘胶设备中预先对胶包进行加温，这就是烘胶。烘胶不仅可使生胶软化，便于切割，还能解除结晶。否则会增加塑炼时间，消耗大量电能，甚至会导致机器设备损坏。大规模的工业生产烘胶一般是在专门的烘胶房中进行。烘胶房的下面和侧面安装有蒸汽加热器。生胶在烘胶房中按一定顺序堆放，为避免过热变质，不应与加热器接触。天然橡胶的烘胶温度为5060，加热时间在春、夏、秋季一般为2448h,冬季一般为4872h；氯丁橡胶的烘胶温度为5060，时间为150180min,或烘胶温度为2440，时间为46h。烘胶温度不宜过高，否则会降低橡胶的物理机械性能。烘胶时还要注意以下事项：生胶进入烘房之前要按实验法规定取样化验；合格后清洗生胶块表面杂质，才能送人烘房；进入烘房后生胶要分清标号，以防用错；进入烘胶房的生胶应按不同胶号分别进烘房，按日期、时间分别堆放，并且做到按顺序先烘先用。2.3.2 切胶生胶加温以后从烘胶房取出用切胶机切成小块。切胶机是完成这一工序的主要设备。切胶机有单刀、多刀、立式和卧式之分。天然橡胶切胶胶块一般为1020，氯丁橡胶一般每块不超过10，其他合成橡胶一般每块1015.开炼机塑炼时切胶胶块最好呈三角棱形，以便破胶时顺利进入辊缝。切胶以前应先清除表面杂质。如果胶包内部有发霉现象，切胶时应加以挑选，并按质量等级、胶号分别存放，挂牌表明。各种切好的生胶，在使用前要求表面无杂物，并且要堆放整齐，不得落地。拉、运胶要分清胶号，必须保持表面清洁。2.3.3 破胶天然橡胶和氯丁橡胶的切胶胶块，在塑炼前需用破胶机进行破胶，以提高塑炼效率。合成橡胶切胶胶块，一般无需破胶而直接进行塑炼（或混炼）。2.4 塑炼工艺 塑炼主要是通过开放式炼胶机、密闭式炼胶机和螺杆塑炼机的机械破坏作用，降低生胶的弹性，获得一定的可塑性；化学塑炼法是借助某些化学药品的化学作用，使生胶达到塑化的目的。2.4.1 开炼机塑炼工艺 开炼机塑炼方法 开炼机塑炼通常有薄通塑炼、一次塑炼、分段塑炼及添加化学塑解剂塑炼等方法。 薄通塑炼法是将生胶在辊距0.51下通过辊缝，不包辊薄通落盘，重复薄通至规定次数或时间，直至获得所需要的可塑性为止。 一次塑炼法也称包辊塑炼法，是将生胶在较大辊距（510）下包辊后连续过辊进行塑炼，直至所规定的时间为止。在塑炼过程中不经过停放，且多次割刀以利于散热及获得均匀的可塑性。适用于并用胶的掺和及易包辊的合成橡胶。这种塑炼方法塑炼时间短、操作方便、劳动强度低，但但塑炼效果不够理想，表现在可塑性增加幅度小，塑料胶可塑性不够均匀等。 分段塑炼法是当塑炼胶可塑性要求较高，用一次塑炼或薄通塑炼达不到目的时而采用的一种有效方法。先将生胶塑炼一定时间（约15min），然后下片冷却并停放48h，在进行第二次塑炼，这样反复塑炼数次，直到达到可塑度要求为止。根据不同的可塑性要求，一般可分为两段塑炼或三段塑炼。这种塑炼方法的生产效率高，塑料胶可塑性高且均匀，在生产中应用较为广泛。但生产管理较麻烦，占地面积大，不适合连续化生产。 化学塑解剂塑炼法是在薄通塑炼法和一次塑炼法的基础上，添加化学塑解剂进行塑炼的方法。这种塑炼方法能够提高塑炼效率，缩短塑炼时间,降低塑炼胶弹性复原和收缩。一般塑解剂的用量为生胶量的0.51.0，苏联温度为7075. 影响开炼机塑炼的工艺条件 开炼机塑炼就是要在低温下利用机械力将橡胶分子链扯断以获得可塑性，降低炼胶温度和增加机械作用力是提高开炼机塑炼效果的关键。 辊温和塑炼时间 开炼机属于低温机械塑炼，塑炼温度一般在55以下。温度愈低，塑炼效果愈大。在塑炼过程中必须尽可能加强对辊筒的冷却，使辊筒温度控制在天然橡胶4555以下，合成橡胶3045以下。 辊距和速比 当辊筒的速比一定时，辊距愈小，胶料在辊筒之间受到的摩擦剪切作用愈大，同时由于胶片较薄易于冷却，又进一步加强了机械塑炼作用，因而塑炼效果也越大。 装胶容量 开炼机装胶容量大小依机台大小及胶种而定，一般凭经验公式来确定。为提高产量，可适当增加装胶量。 化学塑解剂 使用化学塑解剂塑炼能提高塑炼效果，缩短塑炼时间，减少