Il principio di funzionamento di un mulino per la miscelazione della gomma è il seguente:
Il mulino di miscelazione della gomma è un'attrezzatura chiave utilizzata per la masticazione e la miscelazione della gomma nella lavorazione della gomma. La sua funzione principale è quella di tranciare, estrudere e miscelare la gomma attraverso la forza meccanica, in modo che la gomma possa raggiungere la plasticità richiesta o lo stato di miscelazione uniforme. Quella che segue è una spiegazione dettagliata degli aspetti della struttura di base e del principio di funzionamento:
I. Struttura di base
Il mulino di miscelazione della gomma (prendendo come esempio il mulino di miscelazione della gomma aperto, che è il più comune e tipico in linea di principio) è composto principalmente dai seguenti componenti principali:
- Rulli: una coppia di rulli metallici cilindrici paralleli (solitamente in acciaio, con superficie liscia o motivi speciali), che sono le parti principali di lavoro della miscelazione della gomma. I due rulli possono ruotare nella stessa direzione (raramente vista) o in direzioni opposte (design tradizionale) e le loro velocità di rotazione sono diverse (esiste un rapporto di velocità, solitamente 1:1,2 ~ 1:1,5).
- Telaio: telaio che supporta i rulli, il dispositivo di trasmissione e altri componenti per garantire la stabilità dell'attrezzatura.
- Sistema di trasmissione: composto da motore, riduttore, ingranaggio, ecc., fornisce potenza di rotazione ai rulli e controlla la velocità di rotazione e il rapporto di velocità.
- Dispositivo di regolazione: utilizzato per regolare la distanza tra i due rulli (spaziatura dei rulli) per controllare la pressione e la forza di taglio sulla gomma.
- Sistema di riscaldamento/raffreddamento: l'interno dei rulli di alcuni mulini per la miscelazione della gomma è dotato di canali attraverso i quali è possibile introdurre vapore, acqua calda o acqua fredda per regolare la temperatura dei rulli (ad esempio, è necessario il riscaldamento per ammorbidire la gomma durante la masticazione, e può essere necessario il raffreddamento durante la miscelazione per evitare il surriscaldamento).
II. Principio di funzionamento
L'obiettivo principale del mulino per la miscelazione della gomma è utilizzare il movimento relativo dei rulli per generare forza meccanica sulla gomma. Il processo specifico è il seguente:
- Alimentazione e bloccaggio
Mettere le materie prime in gomma (come blocchi di gomma naturale, particelle di gomma sintetica) tra i due rulli. A causa della rotazione opposta dei rulli e della differenza di velocità, la gomma verrà portata nello spazio tra i rulli per attrito (cioè "mordente"). Minore è la distanza tra i rulli, maggiore è la forza di serraggio sulla gomma. - Taglio e allungamento
Poiché le velocità di rotazione dei due rulli sono diverse (ad esempio, il rullo anteriore è veloce e quello posteriore è lento), quando la gomma passa attraverso lo spazio tra i rulli, la parte a contatto con il rullo veloce viene spinta ad accelerare, mentre la parte a contatto con il rullo lento si muove lentamente, provocando una forte deformazione di taglio all'interno della gomma; allo stesso tempo, la gomma viene schiacciata e allungata dai rulli, provocandone la deformazione a trazione.
Questo effetto di taglio e allungamento romperà l'intreccio tra le catene molecolari della gomma, provocando la rottura o la dispersione delle catene molecolari, riducendo così l'elasticità della gomma (migliorando la plasticità, ovvero lo scopo della "masticazione") o rendendo gli agenti compositi (come nerofumo, zolfo, acceleranti, ecc.) uniformemente dispersi nella gomma (ovvero lo scopo della "miscelazione"). - Raffinazione e miscelazione
Nel funzionamento effettivo, la gomma formerà un "pacchetto di gomma" (uno strato di gomma attorno alla superficie del rullo) sul rullo. L'operatore deve strappare manualmente o mediante dispositivi meccanici il pacco di gomma dal rullo, piegarlo, capovolgerlo e quindi inserirlo nuovamente nell'intercapedine del rullo (cioè "raffinazione").
Questo processo consente a diverse parti della gomma di passare ripetutamente attraverso l'interstizio tra i rulli, garantendo che tutte le aree siano soggette a taglio ed estrusione uniformi e, infine, rendendo costanti le prestazioni complessive della gomma (plasticità uniforme durante la masticazione, dispersione uniforme degli agenti compositi durante la miscelazione). - Ruolo ausiliario del controllo della temperatura
La forza meccanica causerà calore da attrito all'interno della gomma e l'aumento della temperatura potrebbe portare all'invecchiamento della gomma (come la gomma naturale è facile da degradare se surriscaldata). Pertanto la temperatura è controllata dal sistema di riscaldamento/raffreddamento dei rulli:- Durante la masticazione, un riscaldamento adeguato può ammorbidire la gomma, ridurre la forza tra le catene molecolari e favorire l'effetto di taglio;
- Durante la miscelazione, il raffreddamento può impedire la vulcanizzazione anticipata della gomma a causa del surriscaldamento (come ad esempio il raffreddamento è necessario dopo l'aggiunta di zolfo) e allo stesso tempo impedire la decomposizione degli agenti di composizione a causa dell'alta temperatura.
III. Note supplementari
Oltre al mulino di miscelazione della gomma aperto, esiste anche un mulino di miscelazione della gomma chiuso (come il miscelatore interno), il cui principio è simile ma la struttura è più complessa: la gomma viene estrusa e tagliata dal rotore (una parte rotante simile a un rullo) e dalla parete della camera nella camera di miscelazione chiusa, che ha maggiore efficienza e minore inquinamento da polvere, ma il nucleo fa ancora affidamento sull'effetto di taglio e miscelazione della forza meccanica.
In breve, il mulino di miscelazione della gomma genera forze di taglio, estrusione e stiramento attraverso il movimento relativo dei rulli (o rotori), combinato con il controllo della temperatura e la tecnologia operativa, per realizzare la masticazione o miscelazione della gomma, ponendo le basi per la formatura dei successivi prodotti in gomma (come pneumatici, anelli di tenuta).
Previous