开炼机相关知识_行业知识_苏州亚诺天下仪器有限公司-官网

    开炼机又称双辊炼塑机，是一种通过两根转动的辊筒将物料混合或使物料达到规定的状态的一种间歇式混合设备。经过配料、捏合的物料，再经过开炼机的混合与塑化，可以制成半制成品。开炼机是一种ZUI早出现的混炼设备。开炼机的优点如下：一是开炼机工作时，经取样可以直接观察到物料在混合过程中的变化，从而能及时调整操作工艺及配方，达到预定的混合目的，特别是对那些其物性尚不完全清楚的物料，用开炼机比用其它混炼方法更有利于探索ZUI适宜的工艺操作条件。二是在开炼机上可随时观察到热固性材料的固化程度。三是开炼机结构简单、混炼强度高、价格低廉。开炼机的缺点如下：工人的劳动强度大，劳动条件差；能量利用不够合理，物料易发生氧化。
    开炼机工作时，两个辊筒相向回转，且速度不等。堆放在辊筒上的物料由于与辊筒表面的摩擦和黏附作用以及物料之间的粘接力而被拉入辊隙之内，在辊隙内物料受到强烈的挤压与剪切，这种剪切使物料产生大的形变，从而增加了各组分之间的界面，产生了分布混合。该剪切也使物料受到大的应力，当应力大于物料（固相）的结合应力时，物料就会分散开。通过辊隙时，料层变薄且包在温度较高的辊筒上，加上承受剪切时产生的热量，物料即渐趋熔融或软化。此过程反复进行，直至达到预期的熔融塑化和混合状态，塑炼即告完成，随即可出片造粒或为其它设备供料。影响开炼机熔融塑化和混合质量的因素有辊筒温度、辊距大小、辊筒速度、物料在辊隙上方的堆放量以及使物料沿滚筒轴线方向的分布和换位等。
    ①   辊筒温度辊筒温度是一个重要操作变量。它的设定与被混合物料的性质（如软化温度或熔点、流变特性、临界剪切速率、各种组分的性质和比例）和混合的目的、混合物的性能要求有关。一般加工热塑性塑料时，辊筒温度常在130〜180℃之间，而加工热固性塑料，辊筒温度一般在70〜130℃之间。对于分布混合，辊筒温度可稍高；对于分散混合，辊筒温度可稍低。此外，为了方便操作，总是希望物料包在前辊筒上（操作者一侧），所以前辊温度应稍高。但前后辊筒温度的大小也因物料种类及堆料的多少而异。对于热塑性塑料，前后辊筒温差在3〜5℃；对热固性塑料，前后辊筒温度可达20〜30℃。未加填料的物料易于包辊，两辊温度差可小些；添加填料的物料较难包辊，温度差应稍大些。当然包辊与否不仅仅由温度决定，它与辊筒速度、同一辊筒表面的温度分布、滚筒表面是否有污物、辊隙大小等诸多因素有关。
    ②   辊隙（两辊筒间的间隙）小的辊隙将产生大的剪切力和挤压力。辊隙的大小应根据物料的形状、特性、ZUI终目的和操作过程通过调距装置来调定。一般在开始工作时辊隙应稍大，以便使物料迅速进入辊隙，当物料包覆在一个辊筒上且软化后再调小辊隙。加入的若为块状料（如橡胶或回收塑料），初始辊隙应大些；若为粉料或粒料，初始辊隙应小些。由于辊隙对剪切应力影响很大，故调整应十分慎重。小型开炼机的辊隙可用手调，大型开炼机则采用电动调节，自动化程度高的开炼机采用液压调节。由于开炼机是间歇工作的，物料在一个辊筒上包辊之后，在两辊隙上方仍有一定数量的堆积物料。随着辊筒的旋转，这些堆积的物料不断进入辊隙，如不改变辊隙的大小，必定出现新的堆积物料，堆积的物料太多时，一部分物料便不能进入辊隙，而只能在两辊上部转动，这一现象不仅使混合周期加长，而且使同一批物料不能经受相同的混炼历程而影响混合物的均匀性。如果堆积料太少，又会引起操作过程的不稳定所以确定恰当的物料堆积量是很重要的。只有当摩擦角大于或等于接触角时，物料才能被拉入辊隙。
    ③   辊筒速度辊筒速度是开炼机的又一个重要操作变量。为了增大混合效果，两辊筒的速度一般是不同的，即两者具有一定的速比。辊筒速比的大小影响剪切速率的大小。当速比>1时，增大辊筒线速度才可能有效地提高剪切速率。速比一般为1. 2 ： 1， 1. 3 ： 1，ZUI大可至2:1。为了便于操作，一般后辊为快速辊，前辊为慢速辊。较大的辊筒速度可以增大剪切速率，但加快辊速会导致驱动功率增加，物料温度上升，且影响物料有效地进入辊隙，故辊筒速度的增加也有一定的范围。
    ④   提高混合的措施由于在沿辊筒轴线方向相邻物料之间很少发生混合，也就是主要在越过辊隙方向有剪切作用，而在辊筒轴线方向无剪切，也无物料运动，这是单向剪切，很少有对流。这对物料在大范围内的混合是不利的。为了克服这一缺点，增加混合效果，可用  交叉切割法，定时地改变物料的运动方向。如可在塑炼中对包辊物料实行切割和翻滚，使物料经受交叉叠合辊压，重新分布，改变受剪切的方向，实现界面的无规分布，从而使沿每条流线上各组分的平均浓度与整个系统的平均浓度相一致。纵横切割或交叉切割（俗称打三角包）是开炼机不可缺少的一步，尤其是将固体填料混到热塑性塑料中时，更是一概必要的。

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