轮胎制造工艺—密炼.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,密炼工艺基础知识,生产技术,2009-04-02,主 要 内 容,概述,密炼机工作原理,密炼设备,密炼作业流程,密炼的工艺因素,子午胎胶料的混炼特点,胶料的质量检测,密炼对轮胎生产的影响,密炼技术发展,概述,目的,为什么要对胶料进行密炼？,-轮胎各部件的性能要求；,-生胶强度；,-各部件胶料的加工性能要求；,-成本,定义,通过密炼机转子在密炼室旋转时的剪切混合作用，对配方中的生胶分子链进行破碎，并与加入的补强剂、硫化剂、防老剂等加工助剂进行混合，形成材料分布均匀、流变性能适宜的混炼胶。,概述,混炼方式,-密炼 使用密闭式密炼机,直接法,一次完成；,两段法 母炼+终炼；,多段法 碳黑母炼，母炼（一次或多次），再炼，终炼。,-开炼 使用开炼机,使用开炼机，物料依次加入。,密炼机的工作原理,密炼机的基本构造,工作系统,-密炼室,-上顶栓,-转子,-卸料门,-加热冷却系统,辅助系统,-润滑系统,-密封系统,-电机传动装置,密炼机的工作原理,混炼实际上是一种,力化学过程,。,机械力,胶料从加料口进入被带入两转子间受到机械剪切力的作用，并随转子回转。如此反复循环和受力，使胶料得到混合。,由于转子端面构造的不同，因此转子之间的速比变化较大，范围在0.91-1.41之间。,转子表面的突棱使胶料绕转子运动的同时，还发生轴向移动，进一步增加胶料之间的混合和摩擦作用。,化学反应,由于摩擦会产生静电，使氧气活化，在高温作用下，这些活化氧使橡胶大分子发生氧化断裂。,密炼设备,辅助装备,1）碳黑输送、喂料系统：,功能：输送、储存、称量、加料等。,主要装备：压送罐、日储斗、碳黑称、检量称等。,2）油料输送、喂料系统：,功能：油料的输送、储存、称量、加料等。,主要装备：脱水罐、保温罐、电子称、注油泵等。,密炼设备,3）上辅机系统（PC机）：,功能：信息的采集、输入、处理、显示等。,4）细料称量系统：,功能：细料的称量、配合等。,有自动方式，也有手动方式。,主要装备：全自动细料称量系统、电子台,称、磅秤等。,密炼设备,5）切胶机：,功能：生胶的分割等。,主要装备：单刀切胶机、多刀切胶机。,6）出片装置：,功能：将主机排出的物料压成连续的薄片。,主要装备：挤出机或开炼机。,7）胶片冷却系统：,功能：胶片悬挂、冷却、收取。,主要装备：胶片冷却系统。,密炼作业流程,检测,终炼胶,配方调用,炭黑与油料的称量,混炼与排胶,出片至收胶,配制隔离剂,小粉料品种及总重,烘切胶,送炭黑油料,生胶,胶料快检,原材料仓库,发 料,停放至发胶,细料,检测,密炼作业流程,密炼作业流程,烘胶、切胶,-RSS块头太大（600*600*600mm），无法加料；,-冬季NR胶温低，手感很硬。,细料称量,-自动称量：防老剂、活性剂、粘合剂等；,-手动称量：促进剂、硫化剂、填充剂等。,碳黑输送与称量,-集中输送，螺旋加料，电子称自动称量,密炼作业流程,油料输送与称量,-高温脱水，高温输送，电子称自动称量,配方输入与选择,-新配方、修改配方 上位机输入；,-老配方 下位机选择、确认,混炼,母炼、再炼、终炼,密炼作业流程,出片,挤出机出片：单螺杆/双螺杆,开炼机出片：单台/双台,胶片冷却,胶片冷却联动线，,收胶与标识,检验与放行,母炼：门尼；,终炼：硬度、比重、门尼、硫变仪等。,密炼的工艺因素,转子转速,母炼：4070rpm;,终炼：1540rpm；,再炼：3050rpm,转子形状,剪切型：4WH，4WS，6WI，ZZ2；,啮合型：E，SN4：,密炼的工艺因素,加料顺序和时间,影响分散效果、生产效率。,-油料的加入时间；,-碳黑的加入时间,常规顺序,：生胶；活性剂、防老剂、其他助剂；碳,黑；软化剂（油）；硫化促进剂。,逆式,：碳黑先加，可以大幅度提高生产效率。但对密炼机的功率要求较高，此外，上顶栓压力也必须可以随机进行调整。,密炼的工艺因素,冷却水温度与压力,冷却水转子或密炼室温度混炼过程升温速度混炼时间胶料混炼质量。但冷却水温度太低，容易导致密炼室内壁和转子表面结露，造成胶料打滑，降低炼胶效率。,通常，冷却水要求：压力 0.2Mpa；,温度 3010,密炼的工艺因素,过程控制方式,-时间控制；,-温度控制；,-能量控制；,-,温度时间控制,；,-时间能量控制；,-时间温度能量控制；,-瞬时功率控制,密炼的工艺因素,上顶栓压力,动力形式：,风压式,压力受气源压力变化容易发生波动，能耗大，使用成本教高，噪音也大。但上顶栓可以随密炼室内部压力变化而上下浮动；,液压式,压力稳定，但上顶栓浮动困难，影响设备寿命。,胶料表面压力：无论哪种动力形式，上顶栓对胶料表面的压力都基本保持一致。通常：,母炼 0.5-0.6MPa；,终炼,0.3-0.5MPa,；,密炼的工艺因素,填充系数,一般取0.75左右,填充系数大，生热大，散热困难，升温快；,填充系数小，生热慢，单车产量低，影响生,产效率。,门尼高、硬度高的胶料应适当降低填充系数。有SILICA的胶料通常填充系数也取得小一点。,子午胎胶料的混炼特点,胶料性能要求高,胎侧很薄，承担的屈挠变形比斜交胎大；,PCR胎面，要求低滚动阻力，符合绿色环保要求。,配方品种多,轮胎部件多，产品市场细分要求高,PCR胎面：PCR、LT、雪地、UHP等,子午胎胶料的混炼特点,胶料硬度高,碳黑结构高，填充量大；软化油用量少或不用。,TBR胎面、带束层等基本不用软化剂。,胶料生产分段多，生产效率低,平均三段，少数五段、六段。,白碳黑和不溶性硫磺广泛使用,胶料的加工性能要求严格,胶料的质量检测,一个配方胶料混炼完成后，必须对其进行检查，确认其物料混炼是否均匀，性能是否符合预定要求。,检测主要分为两大部分：,1）快速测定,均匀性：密度、硬度、可塑度；,流变性能：门尼、硫变仪等。,密炼胶料的质量检测,2）配方研究 通过一系列物理性能、硫化性能测试比较，对胶料的配方性能极其生产工艺进行研究分析。项目主要有：,-强伸性能,-碳黑分散,-焦烧性能,-动态分析,-磨耗性能等。,密炼对轮胎生产的影响,密炼生产的胶料，是后道工序轮胎各部件制造的基本材料。因此，胶料性能的好坏，对后续生产及轮胎产品性能，有着至关重要的作用。,对部件加工的影响,压出：尺寸稳定性，生热，内部气孔；,压延：帘布经密，贴胶效果；,成型：喷霜，胶料不粘；,硫化：缺胶。,密炼对轮胎生产的影响,对轮胎产品的影响,-轮胎均匀性,RFV，RRO，LRO，BPS；,-耐久性能,胎侧龟裂，胎面崩花，异物，生热异常，,部件脱层等等；,-外观缺陷,打磨，缺胶补疤。,密炼技术发展,双转子连续混炼,FCM（Farrel Continuous Mixer）,转子很长，类似螺杆。现在基本不用。,传递式连续混炼机,用于对混炼后胶料的补充加工。,螺杆式连续混炼机,CCM（Continuous Compound Mixer）,Pireli公司研制，已经投入实际生产过程。一般两台连用，单产250kg/hr。,新型转子、大容量机型、UPS混炼（逆炼）,谢 谢！,Thanks！,