Page 114 - 《橡塑技术与装备》2017年21期（11月上半月）橡胶版

橡塑技术与装备（橡胶） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (Rubber)

而切向型密炼机的混炼室由相对独立的两个芯腔 的小直径之间的小间隙内进行的（图 6）。在随后的混
构成，两个转子各占一侧芯腔，两个转子中心轴之间的 炼阶段，在转子顶部（凸棱）与混炼室侧壁之间形成
区域是连通的。此区域被称为 “ 互动窗口 ”，连通区域 物料流。
大小与转子大直径相关。混炼时，当一个转子的凸棱顶
端和另一个转子的凸棱顶端同时到达 “ 互动窗口 ” 时，
每个转子芯腔内的物料会向对面的芯腔流动，发生物料
交换，使物料混炼更加均匀。在 “ 互动窗口 ” 处，两个
转子的棱顶都旋转到此区域时，它们之间通过物料产生
相互作用，使两个棱顶之间的物料受到挤压，这种作用
在混炼室内也形成一个剪切面，增加了橡胶胶料与金属
表面的接触几率，从而加强了传热效果。
对 于切 向 型 密炼 机 来说， 转 子 间的 交 互 作用 对
混炼能力的影响很大。起初切向型密炼机的转子在混
图 6 啮合型密炼机的工作原理示意
炼室内以不同的速度旋转，模拟两辊开炼机，转子转
由凸棱结构及转子转动时胶料在转子 - 转子之间
速存在一定的速比。密炼机以这种方式操作，在混炼
的交换而在混炼室中使胶料形成轴向和径向运动，进
过程中转子间的相互作用形式不断变化，而这种变化
行分布混炼（图 6）。
完全取决于带动转子转动的接触式齿轮设计方式。现
两类密炼机都配有探测胶料温度的装置。在两类
在的新型密炼机大多采用等速的接触式齿轮设计，使
密炼机中，混炼室内伸出的热电偶位于端架或卸料门
转子呈等速转动，从而提高密炼机的混炼效率和产品
顶端。啮合型和切向型密炼机侧壁上沿混炼室设有开
质量的均匀性。有大量专业研究和文献报道，切向型
口，可直接在混炼室内加入液体（油或增塑剂）。
密炼机转子间的相对位置改变，对混炼特性有一定影 根据市场需求，设计制造了较小规格的切向型和
。 。 。
响。从图 5 可以看出，转子间的相对位置从 0 ~0 ，0 啮合型密炼机，可满足工业生产之要求。很明显，结
。 。 。
~180 直至 0 ~90 ，显然转子间的相互作用会发生 构尺寸和形状的差别取决于技术。而相应的批次质量
变化。 必须根据胶料调节。最佳填充因子随机器类型、转子

设计、材料类型和黏度，以及所选择的工作温度而变。
图 7 表示出填充因子与黏度之间的关系，这是按照实
验室得出的经验数据绘制的。一般来说，与净混炼室
体积相同的啮合型密炼机相比，切向型密炼机单位体
图 5 转子间的相对位置 积混炼室可混炼较大的批次体积或质量的胶料，啮合
而转子取向可以改善胶料的吃入特性，改善助剂 型密炼机 PES6 转子的推出后提高了填充系数，但目
的分布和分散，具体情况视混炼胶料而定。采用独立 前尚没有达到切向型密炼机的填充比。
驱动器独立驱动每个转子，从而在混炼过程中改变转
子的相对速度或取向。
2.2 啮合型密炼机
啮合型密炼机的转子须由匀速连接齿轮进行驱
动，一个转子的大直径与相对转子的小直径相互作用，
决定了转子必须匀速运动。而啮合型密炼机转子上有
凸棱，它与切向型密炼机转子上的凸棱主要区别是断
面结构不同。这种凸棱也沿转子呈螺旋形，使胶料在
混炼室腔内作轴向运动。凸棱的尺寸、位置及形状对
于高效混炼十分重要。
分散混炼主要是在一个转子的大直径与相对转子 图 7 填充因子与黏度的关系

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