密炼机RUBBERINTERNALMIXER第二节工作原理和主要参数§2－1工作原理密炼机的炼胶过程是比较复杂的，我们可以从下面的图简单地表示炼胶过程。就是使配合剂分散在橡胶中一、混炼过程1、细分（break）:将较大的配合剂团块或聚集体再进一步粉碎、分细2、混入(捏炼)A、在低速下拉伸橡胶时,它可像液体一样的流动。被充分拉伸后，填充剂就会粘着在新生的界面上。然后，橡胶收缩将粘着的填充剂包围起来，并形成一个整体，就像把橡胶的棱边拉伸、包卷，再拉伸等，最后在挤压下形成一个整体。B、在高速下使橡胶变形时,它呈现固体性质，即发生脆性破坏而成粒状。这些新生成的胶粒表面上就布满了填充剂接着就在压力下，结合成一整体，成为块胶料。由于天然胶强度大，尤其在采用老式慢速密炼机时，其混入方式显然属于A型；而丁苯胶,顺丁胶,乙丙胶等所谓干酪状橡胶(与天然胶相比)，在密炼机转子转速达到某种程度以上时，即不能发挥其弹性，就可能出现B的形式。(有人做过实验：充油丁苯与顺丁胶并用进行混炼，化1.3kg胶，在混炼初期竟被分割成1800块，表面布满碳黑的颗粒，但再进一步混连结合为30块胶料，再进一步混炼，则成为一个整体了。由此可见，B的方式简单又有效。故近代的高速密炼机是较理想的混入设备。3、分散(微观分散，分散混炼)DispersiveMixing因此在分散阶段,需要一定的剪应力,以便破坏聚集体,若剪应力小于附聚力,则分散难于进行。对于非牛顿流体最大剪切应力:最大剪切速率:η1－胶料粘度m－流变常数－转子棱处剪切速率D－转子棱回转直径n－转速h－间隙则τmax=η1(πDn/h)m4、简单结合(单纯混合,宏观分散，分布混炼)总剪切变形5、塑化阶段生胶和配合剂由加料斗加入，首先落入两个相对回转的转子口部，在上顶栓的压力及摩擦力的作用下，被带入两转子之间的间隙处，受到一定的捏炼作用，然后由下顶栓的尖棱将胶料分开，进入转子与混炼室壁的间隙中，在此处经受强烈的剪切捏炼作用后，被破碎的两股胶料又相会于两个转子口部，然后再进入两转子间隙处，如此循环往复。胶料在混炼室中的混炼过程如下：二、胶料在混炼室中所受的机械作用转子表面与混炼室内壁间形成了一个环形间隙，当胶料通过此环形间隙时，则受到捏炼作用。由于转子表面制有螺旋尖棱，它与混炼室形成的间隙是变化的（如XM-50密炼机间隙为4-80mm,XM-250密炼机间隙为2.5-120mm），最小间隙在转子棱锋与混炼室内壁之间。当胶料通过此最小间隙时，受到强烈的挤压、剪切、拉伸作用，这种作用与开炼机两辊距的作用相似，但比开炼机的效果要大的多。这是由于转动的转子与固定不动的室壁之间胶料的速度梯度比开炼机大的多，而且，转子尖棱与混炼室壁所形成的透射角尖锐。胶料在转子尖棱尖端与混炼室内壁之间边捏炼，边通过，同时，还受到转子其余表面的类似滚压作用。2、两转子之间的混合搅拌、挤压作用（啮合型密炼机尤为明显）3、上下顶栓分流、剪切和交换作用4、转子的轴向往复切割捏炼作用每个转子都有二个方向不同、长短不一的螺旋棱，当转子旋转时，转子螺旋棱表面对胶料产生一个垂直作用力P，这个力可分解为轴向力Px和圆周力Pa。圆周力Pa使胶料绕转子轴线转动Pa＝Pcosα轴向力Px使胶料沿转子轴线移动Px＝Psinα因为胶料与转子表面的摩擦力T阻止胶料轴向移动，故要使胶料产生轴向移动条件是：Px>TxP•sinα>P•tanφ•cosαP•tanα>P•tanφtanα>tanφα>φΦ－为胶料与转子金属表面的摩擦角，随胶料温度变化而变。从试验得知，胶料与金属表面的摩擦角φ=37°-38°。这样即可得出胶料在转子上的运动情况为：在转子长螺旋段。∵α=30°,∴α＜φ，即Px＜Tx。因此对胶料不会产生轴向移动，仅产生圆周运动。起着送料作用及滚压揉搓作用。在转子短螺旋段。∵α=45°，∴α＞φ即Px＞Tx。因此胶料使产生轴向移动，对胶料往复切割。由于一对转子的螺旋长段和短段是相对安装的，从而促使胶料从转子一端移动另一端；而另一端转子又使胶料作相反方向移动。因此，使胶料来回混杂，进行强烈的混炼此外，在转子外形的设计上有将突棱的工作面的圆弧曲率半径选的小些，这样就会使棱的圆弧面与密炼室内壁形成的工作区的容积由大逐渐变小，胶料通过时，挤压力增加；棱的另一面设计成凹形的，工作区的容积由小变大，更易流动，增加了紊流态。即“S”转子。两棱转子展开图GK四棱转子展开图§2－2主要参数（1）转子转速对生产能力的影响提高（2）转子转速对电机功率的影响从公式和图4-14看，功率与转子转速近似成正比N=4•η•u2B/h（3）转子转速对排胶温度的影响混炼时，必须保持胶温在一定限度内，转子