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密煉機操作條件對混合質量的影響
密煉機工作時,上頂栓一直壓在物料上。足夠的上頂栓壓力可使混煉室內部的物料密實,減少物料在轉子表面和混煉室壁上的滑移,使物料有效地經受剪切與擠壓作用。所以上頂栓壓力不能太小,一般為0.1~0.6MPa,高的可達1.0MPa。
2、填充率:密煉機操作時的填充率是指投料時物料體積與混煉室有效容積的比值。如果一次投料量太小,即填充率太小時,一方面使生產能力降低,另一方面由于混煉室內物料松散,形不成足夠的物料流動阻力,因而減弱了轉子對物料的剪切和擠壓作用,不利于分散與塑化。當填充率太高時,物料塞滿混煉室,而無流動的余地,同樣不利于混合,甚至使機械系統發生故障。填充率一般取0.5~0.8。如欲增大填充率,可在操作或轉子結構上進行相應調整。如采用新型轉子,增大上頂栓壓力或轉子速度,在工藝上可采用兩段混合法。*段為母料制備階段(此時填充率可小一些),第二段用母料與原料混合。兩段混合可使總填充量提高25%,而不會影響zui終混合質量。
3、轉子速度與速比:轉速高時,有利于剪切分散,并可縮短混煉時間,因而目前轉速有提髙的趨勢。但過高的轉速又會導致物料迅速升溫,黏度降低,使剪切力下降,同時也給設備帶來了強度、密封、冷卻等問題。不適當的高轉速可能使物料燒焦而降解。對于小型密煉機,轉子速度為50-150r/min,對于中型和大型密煉機,轉子速度多為20-60r/min。為了適應不同物料和不同混煉順序的需要,轉子速度應為可調的,如采用雙速、多速或無級調速。兩個轉子之間的速比可增進轉子的卷折、推擠效果。轉子的速比分為名義速比和實際速比。名義速比是指由速比齒輪決定的速比,實際速比是指由兩轉子工作表面上各點因回轉半徑不同而形成的不斷變化的速比。
4、溫度控制:溫度控制方法主要是在混煉室壁(夾套)及轉子內配置加熱冷卻系統。傳統的方法有通冷水冷卻,或采用溫水循環冷卻。采用溫水冷卻的好處在于:在混煉開始時,可有效地增加具有一定溫度的混煉室壁和轉子表面與物料表面的摩擦力,防止物料在表面打滑,促進剪切分散。在混合過程中,當物料溫度升高時,如采用冷水急冷,可能使物料黏度很快增高,導致剪應力增大,溫度升高。溫水冷卻則可以避免使物料黏度快速增高,同時又可帶走部分熱量。
5、加料次序:多組分物料混合時,不同組分的加入次序對zui終混合質量有一定影響,這是因為組分間的相互作用與組分的性質和狀態有關。在混合時將各組分同時加入,稱為一次加料;在混合時各組分依一定次序加入,稱為分段加料。
2、填充率:密煉機操作時的填充率是指投料時物料體積與混煉室有效容積的比值。如果一次投料量太小,即填充率太小時,一方面使生產能力降低,另一方面由于混煉室內物料松散,形不成足夠的物料流動阻力,因而減弱了轉子對物料的剪切和擠壓作用,不利于分散與塑化。當填充率太高時,物料塞滿混煉室,而無流動的余地,同樣不利于混合,甚至使機械系統發生故障。填充率一般取0.5~0.8。如欲增大填充率,可在操作或轉子結構上進行相應調整。如采用新型轉子,增大上頂栓壓力或轉子速度,在工藝上可采用兩段混合法。*段為母料制備階段(此時填充率可小一些),第二段用母料與原料混合。兩段混合可使總填充量提高25%,而不會影響zui終混合質量。
3、轉子速度與速比:轉速高時,有利于剪切分散,并可縮短混煉時間,因而目前轉速有提髙的趨勢。但過高的轉速又會導致物料迅速升溫,黏度降低,使剪切力下降,同時也給設備帶來了強度、密封、冷卻等問題。不適當的高轉速可能使物料燒焦而降解。對于小型密煉機,轉子速度為50-150r/min,對于中型和大型密煉機,轉子速度多為20-60r/min。為了適應不同物料和不同混煉順序的需要,轉子速度應為可調的,如采用雙速、多速或無級調速。兩個轉子之間的速比可增進轉子的卷折、推擠效果。轉子的速比分為名義速比和實際速比。名義速比是指由速比齒輪決定的速比,實際速比是指由兩轉子工作表面上各點因回轉半徑不同而形成的不斷變化的速比。
4、溫度控制:溫度控制方法主要是在混煉室壁(夾套)及轉子內配置加熱冷卻系統。傳統的方法有通冷水冷卻,或采用溫水循環冷卻。采用溫水冷卻的好處在于:在混煉開始時,可有效地增加具有一定溫度的混煉室壁和轉子表面與物料表面的摩擦力,防止物料在表面打滑,促進剪切分散。在混合過程中,當物料溫度升高時,如采用冷水急冷,可能使物料黏度很快增高,導致剪應力增大,溫度升高。溫水冷卻則可以避免使物料黏度快速增高,同時又可帶走部分熱量。
5、加料次序:多組分物料混合時,不同組分的加入次序對zui終混合質量有一定影響,這是因為組分間的相互作用與組分的性質和狀態有關。在混合時將各組分同時加入,稱為一次加料;在混合時各組分依一定次序加入,稱為分段加料。
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