捏炼机速比与再生胶品质的关系

李长禄

焦作市弘瑞橡胶有限责任公司，河南 焦作 454000

当今世界，发展低碳经济已经成为一个重要趋势，是引起人们普遍关注的焦点。目前，人们普遍认识到，发展低碳经济、绿色经济、循环经济是经济与环境和谐发展的一种经济形式，将引导新的消费需求，引发新的技术革命和管理创新，开辟世界经济新的增长点。随着经济的飞速发展，橡胶工业日新月异。废旧橡胶、废旧轮胎资源综合利用，生产再生橡胶是解决可持续发展中合理利用资源和防治污染这两个核心问题的根本途径，在我国经济社会发展中同样具有十分重要的战略地位。

1 再生胶的生产

利用废橡胶生产再生橡胶是成熟的技术，再生橡胶制造发展经历近90年历史，生产方法很多。但各种方法只是脱硫工艺过程不同。其过程是：废旧橡胶经过分拣、切割、清洗、清除金属和杂质变为净胶。在常温下通过粉碎机对净胶进行研磨粉碎，制成26目橡胶粉。然后在增塑剂（软化剂和活化剂）、氧、热和机械剪切的综合作用下使废旧橡胶的部分分子链和交联点断裂，塑化。最后经过捏炼机、精炼机多次压炼、成片，制成再生胶，还原其橡胶性能。

2 捏炼机、精炼机的速比

捏炼机、精炼机又称开放式炼胶机，它是通过两个水平设置并以不同的线速度相对回转的辊筒，它的作用是将塑化好的胶粉经过剪切、挤压的作用而使其二次塑化、混合制成符合国家标准的再生胶。捏炼是将塑化后已膨润的橡胶颗粒进行匀化，并完成颗粒由1mm蜕变为0.3mm过程的加工过程，它的原理是工作时，两个辊筒以不同的线速度相向回转。投放于辊筒上方的塑化胶粉由于辊筒表面的摩擦和黏附作用被带入两辊筒之间的间隙之内，逐渐形成楔形断面的料条，在两辊筒之间的间隙之内胶粉受到强烈的挤压、剪切。因极大的机械撕裂作用，同时伴随着高分子材料分子链的氧化裂解，胶粉得以塑化。剪切使胶粉颗粒产生变形，增加了各组分之间的界面，从而使其分布混合。足够大的剪切应力也使胶粉颗粒分散开来。经过两辊筒之间的间隙而后排出的胶料，由于两个辊筒的线速度和表面温度的差异而包覆于后辊筒上，采用刮刀的方式将胶料刮下并重新返回两辊筒间隙之中，周而复始，一定的遍数以后，经数遍的机械作用并因巨大的剪切形变所释放出的热量，胶料便逐渐趋于塑化，最终达到预期的捏炼效果，成片入库。

捏炼机生产再生胶传统的组合是，三机一线；既两台XK-450开炼机、一台XKJ-480精炼机，其前辊线速度、后辊线速度和速比为：表1。我厂现在使用的新型捏炼机生产再生胶的组合是，三机一线；既两台XKN-510开放式捏炼机、一台XKJ-480B精炼机，其前辊线速度、后辊线速度和速比为：表1。辊筒实测温度为：

表1 捏炼机的前辊线速度、后辊线速度和速比

从表1中可以看出，新型的捏炼机、精炼机与传统的捏炼机、精炼机的线速度和速比都有提高，使用性能如何，作以下试验。

3 实际应用

通过几年的多次试验，最终采用了表1的技术数据作为捏炼机的基础数据，在生产再生胶时，再生胶的主要性能指标作以下对比。采集每一捏炼机捏炼后的半成品和精炼机精炼成品后的再生胶，按国家标准GB/T13460--2008《再生橡胶》的各项规定，对主要指标拉伸强度和扯断伸长率进行测试，如表2、表3

表2 传统捏炼机生产再生胶成品半成品实测数据

表3 新型捏炼机生产再生胶成品半成品实测数据

通过测试数据可以看出有以下相同和不相同的变化：

1）通过捏炼机和精炼机的捏炼，再生胶的主要性能指标拉伸强度和扯断伸长率都有所提高，达到再生胶国家标准的要求；

2）新型捏炼机和传统捏炼机的辊筒温度都保持在60℃，使生产出的再生胶温度不超过100℃；

3）从第一台捏炼机到第三台精炼机的捏炼，再生胶的主要性能指标拉伸强度和扯断伸长率都不同程度的有所提高；

4）新型捏炼机捏炼后的再生胶主要性能指标拉伸强度和扯断伸长率，比传统的捏炼机捏炼后的再生胶主要性能指标拉伸强度和扯断伸长率要好；

5）由于新型捏炼机的后辊线速度比传统的捏炼机快，因此新型捏炼机生产再生胶的效率高。生产同类再生胶产量提高45%；

6）通过捏炼机和精炼机的捏炼，再生胶的其他性能指标都能达到国家标准GB/T13460-2008《再生橡胶》的各项规定。

4 结论和探讨

生产再生胶，通过对捏炼工序的设备捏炼机速比和辊筒线速度的改造，再生胶的品质：物理、化学性能指标不变，在其他条件相同的情况下，提高再生胶产量，使其达到最高效率，是各个再生胶生产厂家追求的目标。经过多年的试验和实践经验得出以下结论，并作以下探讨：

1）生产再生胶捏炼工序，捏炼机、精炼机适当提高速比和线速度，从而提高生产再生胶的效率，是可行的；

2）提高捏炼机的线速度是有限度的，第一台捏炼机速比不能超过1∶1.16，后辊线速度不能超过50m/min，因为，塑化胶粉比较硬，速比和线速度高，捏炼机负荷大，容易烧坏电动机。线速度适中可以使再生胶成片快，效率高；

3）第三台精炼机的速比不能超过1∶1.2，后辊线速度不能超过63m/min。首先，速比大、线速度高，辊筒生热，使生产出的再生胶温度过高，超过100℃影响再生胶的质量；

4）捏炼机速比大、线速度高，生产再生胶温度高，应当采取措施降低捏炼机辊筒的温度，生产出的再生胶产品温度控制在100℃以下，保证再生胶的品质。

总之，在再生胶生产行业，有些人认为捏炼机的速度越快再生胶产量越大，其实不然，捏炼机的技术参数与生产厂家和使用厂家有着密切的关联，只有将捏炼机技术参数达到生产产品需要的最佳数值，才有最佳的经济效益。

[1]李柏林，蔡洪光，张新惠.活化胶粉在橡胶中的应用[J].特种橡胶制品，1998(1).

[2]阳千平.我国应开发多种专用再生胶品种[J].中国橡胶，1997(7).