Изпратете ни съобщение
Как да предотвратите неравномерното диспергиране на каучука в отворен смесителен валяк
Неравномерното разпределение на каучука на отворена смесителна валцова машина рядко се причинява само от една настройка. В повечето случаи то е резултат от нестабилна комбинация от температурата на сместа, междината между валците, коефициента на триене, практиката на подаване и състоянието на валците. Видимият резултат може да бъде точки, ивици, невключен прах, неравномерен цвят или смес, която се държи различно в различните части на листа. По-сериозните последици често се проявяват по-късно — при екструдиране, каландриране, вулканизация или крайна проверка на продукта.
Практическата цел не е просто валцовата машина да работи. Необходимо е да се създаде достатъчно контролирано срязване, за да се раздробят и разпределят съставките, без каучукът да прегрее, без да се загуби натрупването пред валците или да се задържа материал в краищата на валците. Стабилната процедура за смесване е по-надеждна от многократното коригиране на дефекти след появата им.
Започнете с установяване на мястото, където възниква проблемът с дисперсията
Преди да променяте настройките на машината, разгледайте формата на дефекта. Това помага да се разграничи проблем при смесването от проблем при подготовката на материала.
Честа грешка е при всеки дефект незабавно да се намалява междината между валците. По-тясната междина може да увеличи срязването, но също така повишава температурата и може да направи сместа по-трудна за контролиране. Ако съставката е добавена твърде бързо или каучукът не е бил правилно обвит около валца предварително, по-голямото налягане може само да създаде по-гореща и по-нееднородна партида.
Създайте стабилна лента преди добавянето на чувствителни съставки
Каучукът трябва да образува непрекъсната, равномерна лента върху работния валец, преди да бъдат въведени повечето пълнители, пигменти, вулканизиращи агенти или други фини съставки. Тънката, прекъсната или нестабилна лента не осигурява постоянна повърхност за включване на съставките. Материалът може да пада на буци в междината, да заобикаля работната зона или да остава задържан в натрупването, без да получи достатъчно срязване.
При нова партида започнете със загряване и пластифициране на основния каучук, докато реагира последователно на рязане и прегъване. Целта не е определено изминало време; различните полимери и рецептури се държат различно. Полезният работен признак е гладка лента, която може да бъде срязана, повдигната и върната, без прекомерно разкъсване или непредвидимо приплъзване.
Поддържайте материала центриран по цялата работна ширина на валците. Когато лентата остава само в средата, сместа получава по-малко движение напречно на валците и крайните зони може да не бъдат обработени достатъчно. Необходимо е периодично рязане от краищата към центъра, тъй като дисперсията е триизмерна: съставките трябва да бъдат разпределени по дебелина и по ширина, а не просто разтеглени в една посока.
Контролирайте температурата, преди тя да контролира партидата
Температурата на каучука влияе върху вискозитета, а вискозитетът определя колко ефективно срязването раздробява агломератите на съставките. Ако сместа е твърде студена, тя може да се съпротивлява на включването и да оставя видими частици. Ако стане твърде гореща, каучукът може прекомерно да омекне, да се плъзга по валца, да загуби стабилно натрупване или да започне преждевременна реакция при наличие на термочувствителни материали.
Наблюдавайте както температурата на валците, така и поведението на сместа. Циркулацията на вода или масло поддържа повърхността на валците в работния ѝ диапазон, но не гарантира, че самата смес е с подходяща температура. Триенето, многократното преминаване през тясна междина и продължителното смесване могат бързо да повишат температурата на сместа, дори когато валците изглеждат достатъчно охладени.
Когато дисперсията се влоши по време на продължителна работа, не приемайте, че повече преминавания ще решат проблема. Първо проверете дали партидата не е станала прекалено мека. Лекото отваряне на междината, намаляването на натрупването, възстановяването на охлаждащия поток или съкращаването на цикъла на смесване могат да бъдат по-ефективни от продължаване на агресивната обработка.
Използвайте междината и коефициента на триене като съгласувана двойка
Настройката на междината определя колко деформация получава сместа при преминаването си между валците. Коефициентът на триене, създаван от различните повърхностни скорости на валците, добавя срязващо действие. Нито един от тях не бива да се регулира изолирано.
Широка междина с ниско триене може да придвижва материала ефективно, но да осигурява ограничено дисперсионно смесване. Много тясна междина с високо триене може да генерира силно срязване, но може да причини прегряване, прекомерно свиване или труден за обработка лист. Подходящият баланс зависи от вида полимер, съдържанието на пълнител, размера на партидата и етапа на рецептурата.
Използвайте поетапен подход. В ранния етап на смесване може да е необходима настройка, която подпомага образуването на лента и безопасното включване на съставките. След като пълнителят е навлязъл в каучука, контролираното стесняване и многократното рязане могат да подобрят разпределението. Термочувствителните вулканизиращи агенти обикновено трябва да се добавят едва след като предходните съставки са достатъчно диспергирани и температурата на сместа е поставена отново под контрол. Твърде ранното им добавяне създава изкушение да продължи смесването на състав, който вместо това трябва да бъде охладен и завършен своевременно.
Подавайте праховете на порции, а не като едно голямо количество
Фините прахове често са източник на видими дефекти на дисперсията, защото навлизат във валцовата машина по различен начин от каучука. Изсипването на голямо количество в междината може да претовари натрупването. Част от материала се увлича навътре, докато останалата част пада, образува сухи участъци или се пренася наоколо, без да бъде правилно омокрена от полимера.
Добавяйте пълнители и пигменти на управляеми порции, като оставяте всяка порция да се абсорбира, преди да въведете следващата. Поддържайте работно натрупване, което е достатъчно голямо, за да захранва междината непрекъснато, но не толкова голямо, че материалът да стои пред валците с малко движение. Натрупването трябва активно да се преобръща, а не просто да се натрупва.
Състоянието на съставките е толкова важно, колкото и методът на добавяне. Влагата, уплътнените торби, остарелите пигменти и недостатъчно раздробените бучки пълнител могат да останат като видими дефекти след нормален цикъл на валцуване. Пресяването или раздробяването на агломератите преди зареждане често е по-бързо от опитите те да бъдат разрушени чрез срязване, след като вече са попаднали в каучука.
Подобрете рутината на оператора, а не само настройката на машината
При отворена смесителна валцова машина последователността на рязане и прегъване е част от процеса на смесване. Партида, която само многократно преминава през междината, може да придобие гладък вид, но въпреки това да съдържа неравномерно разпределени съставки. Напречното рязане, отделянето, прегъването и преместването на сместа от краищата на валците към центъра принуждават материала от различните зони да разменя позициите си.
Използвайте повтаряема процедура за всяка рецептура. Записвайте приблизителната маса на партидата, реда на добавяне, промяната на междината, състоянието на температурата на валците и броя на основните напречни разрези. Това не е излишна документация; така става възможно сравняването на дефектна партида със стабилна. Когато всеки оператор използва различна последователност, валцовата машина може да бъде обвинена за вариации, които всъщност произтичат от непоследователност на процеса.
Безопасността трябва да остане част от тази процедура. Никога не посягайте в междината и не използвайте импровизирани инструменти за коригиране на натрупването. Подходящите ръчни инструменти, работещите аварийни стопове и ясната работна практика са от съществено значение при чести рязания и прегъвания.
Механични условия, които незабележимо влошават дисперсията
Ако едната страна на листа постоянно се смесва различно от другата, проверете валцовата машина, преди да променяте рецептурата. Неравномерната междина между валците, износените лагери, огъването на валците, повредените повърхности на валците или неравномерните охлаждащи канали могат да създадат локални разлики в срязването и температурата. Тези проблеми са особено лесни за пропускане, когато сместа изглежда приемлива в центъра на листа.
Проверете дали междината е успоредна по цялата използваема ширина на валците и дали валците са чисти. Натрупванията по повърхността на валците променят локалното сцепление и могат да създадат ивици. Потвърдете, че охлаждащият поток достига равномерно до двата валца, особено след поддръжка или когато машината е била в престой. Стабилният коефициент на триене също зависи от това задвижващата система да поддържа постоянни скорости на валците при натоварване.
При производство, свързано с гуми, качеството на смесването трябва да се оценява и преди последващото формоване на листове. Каландърът не може да коригира лошата дисперсия; той може да направи ивиците, частиците и вариациите в дебелината по-видими в готовия лист. Следователно при оценка на оборудване за съществуваща линия за гуми, каландър втора употреба трябва да се оценява заедно с постоянството на сместа преди него, състоянието на валците и производствените изисквания на линията.
Практически действия, когато партидата изглежда неравномерна
- Спрете добавянето на нови съставки и проверете лентата, натрупването и повърхността на листа.
- Проверете дали сместа е твърде студена и твърда, или твърде гореща и мека.
- Уверете се, че междината е равномерна и че сместа не се събира в единия край на валците.
- Използвайте целенасочено напречно рязане и прегъване, за да премествате материала по работната ширина на валците.
- Ако видимите бучки останат, преценете дали причината не е агломерирана суровина, а не недостатъчно време за смесване.
- Прегледайте последователността на добавяне, преди да увеличите срязването или да удължите цикъла.
Най-надеждният начин за предотвратяване на неравномерната дисперсия на каучука е процесът да бъде повтаряем: стабилни условия на валците, правилно оформена лента, постепенно добавяне на съставките, контролирано срязване и достатъчно напречна обработка на валците за премахване на зоните с по-слабо смесване. След като тези основни условия са контролирани, дефектите се проследяват и коригират по-лесно, преди да повлияят на следващия етап от производството.