密闭式炼胶机简称密炼机,又称捏炼机,主要用于橡胶的塑炼和混炼。密炼机是一种设有一对特定形状并相对回转的转子、在可调温度和压力的密闭状态下间隙性地对聚合物材料进行塑炼和混炼的机械,主要由密炼室、转子、转子密封装置、加料压料装置、卸料装置、传动装置及机座等部分组成。密炼机一般由密炼室、两个相对回转的转子、上顶栓、下顶栓、测温系统、加热和冷却系统、排气系统、安全装置、排料装置和记录装置组成。
提起上顶栓,将已切成小块的生胶从加料口投入密炼机,落下上顶栓,炼胶1min;提起上顶栓,加入小料,落下上顶栓混炼1.5min;提起上顶栓,加入炭黑或填料,落下上顶栓混炼3min;提起上顶栓,加入液体软化剂,落下上顶栓混炼1.5min;排胶,用热电偶温度计测胶料的温度,记录密炼室初始温度、混炼结束时密炼室温度及排胶温度,大功率、转子的转速;将开炼机的辊距调到3.8mm,打开电源开关,使开炼机运转,打开循环水阀门,再将从密炼机排出的胶料投到开炼机上包辊,待胶料温度降到110℃以下,加入硫黄,左右割刀各二次,待硫黄全被吃进去,胶料表面比较光滑,割下胶料。
装料容量即混炼容量,容量不足会降低对胶料的剪切作用和捏炼作用,甚至出现胶料打滑和转子空转现象,导致混炼效果不良。反之,容量过大,胶料翻转困难,使上顶拴位置不当,使一部分胶料在加料口颈处发生滞留,从而使胶料混合不均匀,混炼时间长,并容易导致设备超负荷,能耗大。因此,混炼容量应适当,通常取密闭室总有效容积的60%~70%为宜。填充系数K的选取与确定应根据生胶种类和配方特点,设备特征与磨损程度、上顶拴压力来确定。
NR及含胶率高的配方,K应适当加大;合成胶及含胶率低的配方,K应适当减小;磨损程度大的旧设备,K应加大;新设备要小些;啮合型转子密炼机的K应小于剪切型转子密炼机;上顶拴压力增大,K也应相应增大。另外逆混法的K尽可能大。密炼机混炼中,生胶、炭黑和液体软化剂的投加顺序与混炼时间特别重要,一般都是生胶先加,再加炭黑,混炼至炭黑在胶料中基本分散后再加入液体软化剂,这样有利于混炼,提高混炼效果,缩短混炼时间。液体软化剂过早加入或过晚加入,均对混炼不利,易造成分散不均匀,混炼时间延长,能耗增加。液体软化剂的加入时间可由分配系数K确定。
转速增加一倍,混炼周期大约缩短30%~50%。提高转速会加速生热,导致胶料粘度降低,机械剪切效果降低,不利于分散。混炼温度高有利于生胶和胶料的塑性流动和变形,有利于橡胶对固体配合剂粒子表面的湿润和混合吃粉,但又使胶料的粘度下降,不利于配合剂粒子的破碎与分散混合。混炼温度过高还会加速橡胶的热氧老化,使硫化胶的物理机械性能下降,即出现过炼现象;还会使胶料发生焦烧现象,所以密炼机混炼过程中采取有效的冷却措施;但温度不能太低,否则会出现胶料压散现象。在同样条件下采用密炼机混炼胶料所需的混炼时间比开炼机短得多。混炼质量要求一定时,所需混炼时间随密炼机转速和上顶栓压力提高而缩短。加料顺序不当,混炼操作不合理都会延长混炼时间。
密炼机冷却器的管板受介质及焊接应力影响,易出现渗漏串液及腐蚀现象,密炼机简称"混炼机",全称叫做“密闭式炼胶机”,是在开炼机的基础上发展起来的。1820年发明开炼机以后,使橡胶工业发生了根本的转变,但由于开炼机存在许多缺点,比如劳动强度大,效率低,粉尘大等,严重影响人的身体健康,于是人们开始考虑能否把这一加工设备用一个罩子把它罩起来,就逐步发展成密炼机。因为它在密炼室里面工作,所以称作密闭式。由于开炼机工作是敞开的,故叫做开放式炼胶机。一般介绍均认为密炼机是Banbury在1916年发明的,实际早是由西德的一名商业工程师(英国人)根据该公司的原型机台设计的,由于其发展较快,产量也大应用较广,故人们一直认为Banbury密炼机是早问世的。
现代密炼机发展的标志之一是高速、高压和能机台。通常将转子转速为20rpm的称为低速密炼机,30~40rpm的称为中速密炼机,60rpm以上的称为高速密炼机。出现了转速达80rpm甚至更高的密炼机,亦有对工艺和效能有广泛适应性和处理手段的双速、三速、变速密炼机,也有转子速比可调节的密炼机。其操作时间大大缩短,从过去慢速机台的8~15min缩短至1.5~3.5min,甚至有的达1~1.5min(包括采用密炼法与补充混炼法配合的工艺过程等)。密炼机的结构也在不断发展。密炼机工作过程及整个机组的机械化、自动化水平也在不断提高,采用了程序控制,现-在大型引进机台均采用计算机控制。
捏合机是由一对互相配合和旋转的叶片(通常呈Z形)所产生强烈剪切作用而使半干状态的或橡胶状粘稠塑料材料能使物料迅速反应从而获得均匀混合搅拌的设备。是各种高粘度的弹塑性物料的混炼、捏合、破碎、分散、重新聚合各种化工产品的理想设备,具有搅拌均匀、无死角、捏合效率高的优点,广泛应用于高粘度密封胶、硅橡胶、中性酸性玻璃胶、口香糖、泡泡糖、纸浆、纤维素、亦用于电池、油墨、颜料、染料、医药、树脂、塑料、橡胶、化妆品等行业。