Princíp činnosti mlyna na miešanie gumy je nasledujúci:
Gumový miešací mlyn je kľúčovým zariadením používaným na žuvanie a miešanie kaučuku pri spracovaní gumy. Jeho hlavnou funkciou je strihanie, vytláčanie a miešanie gumy pomocou mechanickej sily, takže guma môže dosiahnuť požadovanú plasticitu alebo rovnomerný stav miešania. Nasleduje podrobné vysvetlenie z hľadiska základnej štruktúry a princípu fungovania:
I. Základná štruktúra
Gumový miešací mlyn (ako príklad otvorený gumový miešací mlyn, ktorý je v princípe najbežnejší a najtypickejší) sa skladá hlavne z nasledujúcich základných komponentov:
- Valce: Dvojica rovnobežných valcových kovových valčekov (zvyčajne vyrobených z ocele, s hladkým povrchom alebo špeciálnymi vzormi), ktoré sú hlavnými pracovnými časťami miešania gumy. Tieto dva valčeky sa môžu otáčať v rovnakom smere (zriedka vidieť) alebo opačným smerom (bežný dizajn) a ich rýchlosti otáčania sú rôzne (existuje pomer rýchlostí, zvyčajne 1:1,2 ~ 1:1,5).
- Rám: Rám, ktorý podopiera valčeky, prevodové zariadenie a ďalšie komponenty na zabezpečenie stability zariadenia.
- Prevodový systém: Skladá sa z motora, reduktora, prevodu atď., Poskytuje rotačnú silu pre valce a riadi rýchlosť otáčania a pomer rýchlosti.
- Nastavovacie zariadenie: Používa sa na nastavenie vzdialenosti medzi dvoma valcami (rozstup medzi valcami) na ovládanie tlaku a šmykovej sily na gumu.
- Systém ohrevu/chladenia: Vnútro valcov niektorých mlynov na miešanie kaučuku je vybavené kanálmi, cez ktoré sa môže privádzať para, horúca voda alebo studená voda na nastavenie teploty valcov (napríklad je potrebné zahrievanie na zmäkčenie gumy počas žuvania a počas miešania môže byť potrebné chladenie, aby sa zabránilo prehriatiu).
II. Pracovný princíp
Jadrom mlyna na miešanie gumy je využívať relatívny pohyb valcov na generovanie mechanickej sily na gumu. Konkrétny proces je nasledovný:
- Podávanie a upínanie
Medzi dva valce vložte gumené suroviny (ako sú bloky z prírodného kaučuku, častice syntetického kaučuku). V dôsledku opačného otáčania valcov a existencie rozdielu otáčok sa guma dostane do medzery medzi valcami trením (t.j. "zahryznutím"). Čím menší je rozstup kotúčov, tým väčšia je upínacia sila na gumu. - Strihanie a naťahovanie
Pretože rýchlosti otáčania dvoch valcov sú rôzne (napríklad predný valec je rýchly a zadný je pomalý), keď guma prechádza cez medzeru medzi valcami, časť, ktorá je v kontakte s rýchlym valcom, sa poháňa, aby zrýchlila, zatiaľ čo časť, ktorá je v kontakte s pomalým valcom, sa pohybuje pomaly, čo vedie k silnej šmykovej deformácii vo vnútri gumy; súčasne je guma stláčaná a napínaná valčekmi, čo vedie k deformácii v ťahu.
Tento strihový a naťahovací efekt preruší spletenie medzi molekulovými reťazcami gumy, čo spôsobí pretrhnutie alebo rozptýlenie molekulových reťazcov, čím sa zníži elasticita gumy (zlepšenie plasticity, t. j. účel "žuvania"), alebo sa zmiešavacie činidlá (ako sú sadze, síra, urýchľovače atď.) rovnomerne rozptýlia do gumy (t.j. "zmiešanie"). - Rafinovanie a miešanie
V skutočnej prevádzke guma vytvorí na valci "gumený balík" (gumená vrstva okolo povrchu valca). Obsluha musí ručne alebo mechanickými zariadeniami odtrhnúť gumový obal z valca, zložiť ho, prevrátiť a potom znova vložiť do medzery valca (t. j. „zjemniť“).
Tento proces umožňuje rôznym častiam kaučuku opakovane prechádzať cez medzeru medzi valcami, čím sa zaisťuje, že všetky oblasti sú vystavené rovnomernému strihu a vytláčaniu a nakoniec je celkový výkon kaučuku konzistentný (rovnomerná plasticita počas žuvania, rovnomerná disperzia kompaundačných činidiel počas miešania). - Pomocná úloha regulácie teploty
Mechanická sila spôsobí trecie teplo vo vnútri gumy a zvýšenie teploty môže viesť k starnutiu gumy (napríklad prírodný kaučuk sa pri prehriatí ľahko degraduje). Preto je teplota riadená systémom ohrevu/chladenia valcov:- Počas žuvania môže správne zahrievanie zmäkčiť gumu, znížiť silu medzi molekulárnymi reťazcami a podporiť strihový efekt;
- Počas miešania môže ochladzovanie vopred zabrániť vulkanizácii kaučuku v dôsledku prehriatia (napríklad chladenie je potrebné po pridaní síry) a súčasne zabrániť rozkladu zmesových činidiel v dôsledku vysokej teploty.
III. Doplnkové poznámky
Okrem otvoreného mlyna na miešanie gumy existuje aj uzavretý mlyn na miešanie gumy (ako je vnútorný mixér), ktorého princíp je podobný, ale štruktúra je zložitejšia: guma je vytláčaná a strihaná rotorom (rotujúca časť podobná valcu) a stenou komory v uzavretej miešacej komore, ktorá má vyššiu účinnosť a menšie znečistenie prachom, ale jadro sa stále spolieha na strihový a miešací účinok mechanickej sily.
Stručne povedané, mlyn na miešanie gumy vytvára šmykové, extrúzne a naťahovacie sily prostredníctvom relatívneho pohybu valcov (alebo rotorov), v kombinácii s reguláciou teploty a prevádzkovou technológiou, aby sa realizovalo žuvanie alebo miešanie gumy, čím sa položil základ pre tvarovanie následných produktov z gumy (ako sú pneumatiky, tesniace krúžky).
Previous