輪胎制造工藝—密煉.ppt

密煉工藝基礎(chǔ)知識(shí)生產(chǎn)技術(shù)2009 04 02 主要內(nèi)容 概述密煉機(jī)工作原理密煉設(shè)備密煉作業(yè)流程密煉的工藝因素子午胎膠料的混煉特點(diǎn)膠料的質(zhì)量檢測(cè)密煉對(duì)輪胎生產(chǎn)的影響密煉技術(shù)發(fā)展 概述 目的為什么要對(duì)膠料進(jìn)行密煉 輪胎各部件的性能要求 生膠強(qiáng)度 各部件膠料的加工性能要求 成本定義通過密煉機(jī)轉(zhuǎn)子在密煉室旋轉(zhuǎn)時(shí)的剪切混合作用 對(duì)配方中的生膠分子鏈進(jìn)行破碎 并與加入的補(bǔ)強(qiáng)劑 硫化劑 防老劑等加工助劑進(jìn)行混合 形成材料分布均勻 流變性能適宜的混煉膠 概述 混煉方式 密煉使用密閉式密煉機(jī)直接法一次完成 兩段法母煉 終煉 多段法碳黑母煉 母煉 一次或多次 再煉 終煉 開煉使用開煉機(jī)使用開煉機(jī) 物料依次加入 密煉機(jī)的工作原理 密煉機(jī)的基本構(gòu)造工作系統(tǒng) 密煉室 上頂栓 轉(zhuǎn)子 卸料門 加熱冷卻系統(tǒng)輔助系統(tǒng) 潤(rùn)滑系統(tǒng) 密封系統(tǒng) 電機(jī)傳動(dòng)裝置 密煉機(jī)的工作原理 混煉實(shí)際上是一種力化學(xué)過程 機(jī)械力膠料從加料口進(jìn)入被帶入兩轉(zhuǎn)子間受到機(jī)械剪切力的作用 并隨轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn) 如此反復(fù)循環(huán)和受力 使膠料得到混合 由于轉(zhuǎn)子端面構(gòu)造的不同 因此轉(zhuǎn)子之間的速比變化較大 范圍在0 91 1 41之間 轉(zhuǎn)子表面的突棱使膠料繞轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)的同時(shí) 還發(fā)生軸向移動(dòng) 進(jìn)一步增加膠料之間的混合和摩擦作用 化學(xué)反應(yīng)由于摩擦?xí)a(chǎn)生靜電 使氧氣活化 在高溫作用下 這些活化氧使橡膠大分子發(fā)生氧化斷裂 密煉設(shè)備 核心設(shè)備 密煉機(jī) internalmixer 1 gk型密煉機(jī)德國(guó)wp公司開發(fā)制造湖南益陽橡膠機(jī)械廠80年代引進(jìn)其技術(shù)應(yīng)用最廣 切線型轉(zhuǎn)子n系列 嚙合型轉(zhuǎn)子e系列g(shù)k系列主要有 gk270 gk370 gk650 seyen410 密煉設(shè)備 2 banbury型密煉機(jī)美國(guó)farrel公司開發(fā)制造 故又稱為f系列 大連橡膠機(jī)械廠加以消化吸收 逐步開發(fā)出中國(guó)的f系列密煉機(jī) f系列目前主要有f270 f370 f620等 3 英國(guó)francis show公司開始生產(chǎn)嚙合型密煉機(jī) 稱為k型密煉機(jī) 目前我國(guó)輪胎行業(yè)主要使用的是gk系列 密煉設(shè)備 輔助裝備1 碳黑輸送 喂料系統(tǒng) 功能 輸送 儲(chǔ)存 稱量 加料等 主要裝備 壓送罐 日儲(chǔ)斗 碳黑稱 檢量稱等 2 油料輸送 喂料系統(tǒng) 功能 油料的輸送 儲(chǔ)存 稱量 加料等 主要裝備 脫水罐 保溫罐 電子稱 注油泵等 密煉設(shè)備 3 上輔機(jī)系統(tǒng) pc機(jī) 功能 信息的采集 輸入 處理 顯示等 4 細(xì)料稱量系統(tǒng) 功能 細(xì)料的稱量 配合等 有自動(dòng)方式 也有手動(dòng)方式 主要裝備 全自動(dòng)細(xì)料稱量系統(tǒng) 電子臺(tái)稱 磅秤等 密煉設(shè)備 5 切膠機(jī) 功能 生膠的分割等 主要裝備 單刀切膠機(jī) 多刀切膠機(jī) 6 出片裝置 功能 將主機(jī)排出的物料壓成連續(xù)的薄片 主要裝備 擠出機(jī)或開煉機(jī) 7 膠片冷卻系統(tǒng) 功能 膠片懸掛 冷卻 收取 主要裝備 膠片冷卻系統(tǒng) 密煉作業(yè)流程 檢測(cè) 密煉作業(yè)流程 密煉作業(yè)流程 烘膠 切膠 rss塊頭太大 600 600 600mm 無法加料 冬季nr膠溫低 手感很硬 細(xì)料稱量 自動(dòng)稱量 防老劑 活性劑 粘合劑等 手動(dòng)稱量 促進(jìn)劑 硫化劑 填充劑等 碳黑輸送與稱量 集中輸送 螺旋加料 電子稱自動(dòng)稱量 密煉作業(yè)流程 油料輸送與稱量 高溫脫水 高溫輸送 電子稱自動(dòng)稱量配方輸入與選擇 新配方 修改配方上位機(jī)輸入 老配方下位機(jī)選擇 確認(rèn)混煉母煉 再煉 終煉 密煉作業(yè)流程 出片擠出機(jī)出片 單螺桿 雙螺桿開煉機(jī)出片 單臺(tái) 雙臺(tái)膠片冷卻膠片冷卻聯(lián)動(dòng)線 收膠與標(biāo)識(shí)檢驗(yàn)與放行母煉 門尼 終煉 硬度 比重 門尼 硫變儀等 密煉的工藝因素 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速母煉 40 70rpm 終煉 15 40rpm 再煉 30 50rpm轉(zhuǎn)子形狀剪切型 4wh 4ws 6wi zz2 嚙合型 e sn4 密煉的工藝因素 加料順序和時(shí)間影響分散效果 生產(chǎn)效率 油料的加入時(shí)間 碳黑的加入時(shí)間常規(guī)順序 生膠 活性劑 防老劑 其他助劑 碳黑 軟化劑 油 硫化促進(jìn)劑 逆式 碳黑先加 可以大幅度提高生產(chǎn)效率 但對(duì)密煉機(jī)的功率要求較高 此外 上頂栓壓力也必須可以隨機(jī)進(jìn)行調(diào)整 密煉的工藝因素 冷卻水溫度與壓力冷卻水 轉(zhuǎn)子或密煉室溫度 混煉過程升溫速度 混煉時(shí)間 膠料混煉質(zhì)量 但冷卻水溫度太低 容易導(dǎo)致密煉室內(nèi)壁和轉(zhuǎn)子表面結(jié)露 造成膠料打滑 降低煉膠效率 通常 冷卻水要求 壓力 0 2mpa 溫度30 10 密煉的工藝因素 過程控制方式 時(shí)間控制 溫度控制 能量控制 溫度 時(shí)間控制 時(shí)間 能量控制 時(shí)間 溫度 能量控制 瞬時(shí)功率控制 密煉的工藝因素 上頂栓壓力動(dòng)力形式 風(fēng)壓式壓力受氣源壓力變化容易發(fā)生波動(dòng) 能耗大 使用成本教高 噪音也大 但上頂栓可以隨密煉室內(nèi)部壓力變化而上下浮動(dòng) 液壓式壓力穩(wěn)定 但上頂栓浮動(dòng)困難 影響設(shè)備壽命 膠料表面壓力 無論哪種動(dòng)力形式 上頂栓對(duì)膠料表面的壓力都基本保持一致 通常 母煉0 5 0 6mpa 終煉0 3 0 5mpa 密煉的工藝因素 填充系數(shù)一般取0 75左右填充系數(shù)大 生熱大 散熱困難 升溫快 填充系數(shù)小 生熱慢 單車產(chǎn)量低 影響生產(chǎn)效率 門尼高 硬度高的膠料應(yīng)適當(dāng)降低填充系數(shù) 有silica的膠料通常填充系數(shù)也取得小一點(diǎn) 子午胎膠料的混煉特點(diǎn) 膠料性能要求高胎側(cè)很薄 承擔(dān)的屈撓變形比斜交胎大 pcr胎面 要求低滾動(dòng)阻力 符合綠色環(huán)保要求 配方品種多輪胎部件多 產(chǎn)品市場(chǎng)細(xì)分要求高pcr胎面 pcr lt 雪地 uhp等 子午胎膠料的混煉特點(diǎn) 膠料硬度高碳黑結(jié)構(gòu)高 填充量大 軟化油用量少或不用 tbr胎面 帶束層等基本不用軟化劑 膠料生產(chǎn)分段多 生產(chǎn)效率低平均三段 少數(shù)五段 六段 白碳黑和不溶性硫磺廣泛使用膠料的加工性能要求嚴(yán)格 膠料的質(zhì)量檢測(cè) 一個(gè)配方膠料混煉完成后 必須對(duì)其進(jìn)行檢查 確認(rèn)其物料混煉是否均勻 性能是否符合預(yù)定要求 檢測(cè)主要分為兩大部分 1 快速測(cè)定均勻性 密度 硬度 可塑度 流變性能 門尼 硫變儀等 密煉膠料的質(zhì)量檢測(cè) 2 配方研究通過一系列物理性能 硫化性能測(cè)試比較 對(duì)膠料的配方性能極其生產(chǎn)工藝進(jìn)行研究分析 項(xiàng)目主要有 強(qiáng)伸性能 碳黑分散 焦燒性能 動(dòng)態(tài)分析 磨耗性能等 密煉對(duì)輪胎生產(chǎn)的影響 密煉生產(chǎn)的膠料 是后道工序輪胎各部件制造的基本材料 因此 膠料性能的好壞 對(duì)后續(xù)生產(chǎn)及輪胎產(chǎn)品性能 有著至關(guān)重要的作用 對(duì)部件加工的影響壓出 尺寸穩(wěn)定性 生熱 內(nèi)部氣孔 壓延 簾布經(jīng)密 貼膠效果 成型 噴霜 膠料不粘 硫化 缺膠 密煉對(duì)輪胎生產(chǎn)的影響 對(duì)輪胎產(chǎn)品的影響 輪胎均勻性rfv rro lro bps 耐久性能胎側(cè)龜裂 胎面崩花 異物 生熱異常 部件脫層等等 外觀缺陷打磨 缺膠補(bǔ)疤 密煉技術(shù)發(fā)展 雙轉(zhuǎn)子連續(xù)混煉fcm farrelcontinuousmixer