裝膠量沒(méi)調(diào)對(duì)，堆疊式煉膠機(jī)剪切力再大也浪費(fèi)

輪胎混煉這塊，大家可能都有體會(huì)，剪切力小了的話(huà)，炭黑打不散，膠料就會(huì)出白點(diǎn)、硬度也容易不均勻；剪切力要是大了呢，門(mén)尼黏度上來(lái)很快，稍不注意就可能焦燒。其實(shí)很多時(shí)候，問(wèn)題就出在堆疊式煉膠機(jī)里裝了多少料、轉(zhuǎn)子速度設(shè)沒(méi)設(shè)對(duì)、溫度壓沒(méi)壓住這三件事上。我就從這幾個(gè)工藝參數(shù)切入，跟大家說(shuō)說(shuō)怎么把剪切力真正用到實(shí)處。

堆疊式結(jié)構(gòu)下剪切力的實(shí)際表現(xiàn)

堆疊式煉膠機(jī)的核心，說(shuō)白了就是縮短膠料在混煉室里面的行程，靠多段轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)讓膠料反復(fù)又剪又拉伸。不過(guò)，真正決定分散效果的，不是機(jī)臺(tái)有沒(méi)有“堆疊”，而是堆積在轉(zhuǎn)子棱頂跟混煉室壁之間的膠料受到的實(shí)時(shí)剪切應(yīng)力，這個(gè)才是關(guān)鍵。

那么這條應(yīng)力的大小呢，一看填充系數(shù)，二看轉(zhuǎn)子構(gòu)型和轉(zhuǎn)速，三看混煉溫度。很多操作人員習(xí)慣“裝到安全線(xiàn)就完事兒”，結(jié)果要么裝多了，溫差一大就剪切打滑；要么裝少了，壓力不夠，膠料在轉(zhuǎn)子上空轉(zhuǎn)，根本沒(méi)什么作用。

裝膠容量與填充系數(shù)對(duì)剪切力的制衡

每一臺(tái)堆疊式煉膠機(jī)其實(shí)都有自己最佳的一個(gè)填充系數(shù)范圍。通常情況下，小容量機(jī)型可以偏高一些，比如75%到85%的樣子；大規(guī)格的設(shè)備呢，就要適當(dāng)?shù)鸵稽c(diǎn)，65%到75%左右比較合適。填充系數(shù)太高的時(shí)候，膠料把混煉室塞滿(mǎn)了，但根本就推不動(dòng)，轉(zhuǎn)子吃力的倒是大，可產(chǎn)出的剪切力不升反降；填充系數(shù)太低了呢，膠料接觸面積小，剪切應(yīng)力傳遞不到材料內(nèi)部去。

調(diào)整的方向其實(shí)也挺直接的：每次混煉的時(shí)候，記一下電流表峰值和膠料升溫速率。如果發(fā)現(xiàn)電流振蕩比較大，或者排膠溫度比設(shè)定值高了10℃以上，那就優(yōu)先考慮把填充系數(shù)降下來(lái)，或者改用分批投料的方案。

冷卻與溫控對(duì)剪切力穩(wěn)定性的影響

剪切力做功肯定會(huì)帶來(lái)溫度上升，這個(gè)道理大家都懂。要是堆疊式煉膠機(jī)的冷卻水路走得太慢，或者轉(zhuǎn)子內(nèi)部冷卻通道里有積垢了，溫度上去以后膠料黏度就驟降，剪切力就看著“虛高”——表面上看轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)得挺快，實(shí)際上膠料內(nèi)部基本沒(méi)怎么受到剪切。

所以說(shuō)，穩(wěn)定剪切力的前提就是溫控精度。新投用的混煉室，要確認(rèn)一下上下頂栓、轉(zhuǎn)子端面和機(jī)筒的冷卻水流量是不是平衡的；老舊設(shè)備呢，可以檢查檢查端面密封處有沒(méi)有水垢堆積。生產(chǎn)當(dāng)中保持排膠溫度波動(dòng)在±3℃以?xún)?nèi)，這樣剪切力才能有工藝重復(fù)性可言。

如何針對(duì)輪胎膠料適配剪切力

不同的輪胎部件，對(duì)剪切力的要求當(dāng)然也是不一樣的。比如胎面膠就需要強(qiáng)剪切來(lái)打散高結(jié)構(gòu)炭黑，而氣密層膠主要是鹵化丁基膠，剪切力太大了反而會(huì)破壞分子鏈。想用一套設(shè)備通吃所有配方，這個(gè)想法不太現(xiàn)實(shí)，也不太好實(shí)現(xiàn)。

比較好的做法是，在確認(rèn)基礎(chǔ)配方以后，跟設(shè)備方溝通一下轉(zhuǎn)子構(gòu)型——比如適不適合高填充或者高黏度膠種，再看看驅(qū)動(dòng)功率和冷卻表面積比這些參數(shù)。利拿實(shí)業(yè)這邊可以根據(jù)您的實(shí)際需求，提供全流程非標(biāo)定制化的橡塑混煉成型解決方案。把這些參數(shù)都配合好了，堆疊式煉膠機(jī)的剪切力才能轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的產(chǎn)能和良率。

如果需要結(jié)合您的具體膠種配方、產(chǎn)能要求以及生產(chǎn)工況來(lái)做個(gè)評(píng)估方案，可以跟利拿實(shí)業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)再進(jìn)一步溝通溝通。