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1、第一章 混合与混炼,第三节 混合与混炼设备 (Equipment of Mixing and Blending),第一章 混合与混炼,一、初混合设备 初混合:指物料在非熔融状态下(粉料、粒料、液体添加剂)的混合,1 鼓式混合机粉料共混或粒料共混,(1)结构:转鼓式混合机主要是由混合室与驱动装置构成,1 鼓式混合机,(2)工作原理混合作用靠混合室的转动完成 摩擦力、离心力作用:混合室转动时物料紧贴壁面上升 重力作用:物料上升到一定高度,在重力作用下落到混合室底部 循环往复达到混合目的,1 鼓式混合机,2螺带混合机,种类: (1)卧式双螺带混合机 (2)立式螺带混合机,(1)卧式双螺带混合机,(1
2、)结构:螺带混合机由螺带、混合室、驱动装置和机架组成,(1)卧式双螺带混合机,(2)工作原理 两根螺带的螺旋方向是相反的,螺带转轴旋转时,两根螺带同时搅动物料上、下翻转 两根螺带外缘周转半径不同(对物料搅动速度便不相同),有利于径向分布混合。 外螺带将物料从右端推向左端 ,内螺带将物料从左端推向右端 ,对物料实现混合室轴向方向的混合作用 对物料的搅动作用较为强烈,故除具有分布作用外,还有部分分散作用,例如可使部分物料结块破碎。,(2)立式双螺带混合机,(1)结构:混合室由两个有锥度的圆筒相交组成,螺带在混合室内竖直安放,(2)立式双螺带混合机,(2)工作原理 螺带旋转,物料沿壁面向上提起,当物
3、料到达中心位置时,一部分物料落回底部 一部分物料在混合锥筒相交处进入另一个混合锥筒,在两个锥筒内交错混合,2螺带混合机,特点 填充率=0.40.7 混合强度低 应用 粉料干混、塑料着色、PVC配料、填充混合物的初混合等 适用于密度相近的物料的初混合,3 Z型捏合机,(1)结构:Z型捏合机主要由转子、混合室及驱动装置组成。转子形状如“Z”形,故称为Z型捏合机,3 Z型捏合机,4 高速混合机,4 高速混合机,特点 混合效率高 应用 主要适用于配制粉料,如高分子材料的混色、配料、填料表面处理及共混材料的预混等,第一章 混合与混炼,二、混炼设备 混炼:将各种配合剂混入并均匀分散在橡胶中的过程,其产物称
4、为混炼胶。 塑炼:为增加橡胶的塑性的加工过程,其产物称为塑炼胶。 塑化:将各种配合剂混入并均匀分散在塑料熔体中的过程,其产物常称塑化料。,1 开炼机,1 开炼机,(1)结构:两个相对旋转的辊筒(加热或冷却) 橡胶混炼:一般是常温开炼(需冷却,低于70) 塑料塑化:一般是高温塑化(需加热,高于100)热炼机,1 开炼机,(2)工作原理 两个辊筒以不同的表面速度相对回转 堆放在辊筒上的物料,由于与辊筒表面的摩擦和粘附作用,以及物料之间的粘接作用,被拉入两辊筒之间的间隙内 在辊隙内的物料受到强烈的挤压与剪切 物料受到剪切,产生热量或受到加热辊筒的作用渐渐趋于熔融或软化,(2)开炼机工作原理,物料在径
5、向有一定的混合作用 轴向混合作用很差,(2)工作原理,堆积料 堆积料过多:堆积的物料不能进入辊隙,只在原地抖动影响混炼的均匀性 堆积料过少:会引起操作过程的不稳定性,1 开炼机,2 密炼机,结构 五个部分:密炼室、转子及密封装置;加料及压料机构;卸料机构;传动装置; 机座。 五个系统:加热冷却系统;气动控制系统;液压传动系统;润滑系统; 电控系统。,2 密炼机,特点 混炼是密闭的,因而工作密封性好,混合过程中物料不会外泄,可减少混合物中添加剂的氧化或挥发。 混炼室的密闭有效地改善了工作环境,降低了劳动强度,缩短了生产周期,2 密炼机,2 密炼机,(2)工作原理 密炼机工作过程中,物料所受到的机
6、械 捏炼作用十分复杂 剪切作用 突棱间距=24mm;突棱与室壁间距2mm 转子表面有螺旋状突棱,表面各点到转子轴心距离不同线速度不同速度梯度(剪切速率) 物料受到剪切、挤压作用,最强烈在棱与室壁间隙处(间距最小)。,2 密炼机,搅拌作用 两转子转速不同 两转子突棱 的相对位置不断变化 两转子相 对距离e和容积不断变化 物料的 相对位置和容积变化 搅拌混合作用。,2 密炼机,轴向折卷和捏炼作用 转子的突棱是螺旋型的,转子螺棱对物料产生轴向推移作用,3连续混炼设备螺杆挤出机,(1)双阶挤出机 (2)行星螺杆挤出机 (3)传递式混炼挤出机 (4)FCM混炼机 (5)FMVX混炼机组,(1) 双阶挤出机,特点:(1)排气效果好;(2)一次生产出最终产品;(3)两阶挤出机的转数要向匹配,(2)行星螺杆挤出机,特点:(1)流道无死点,自洁作用强;(2)塑化效率高;(3)物料停留时间短;(4)产量高,(3) 传递式混炼挤出机,特点: (1)交织、收敛、发散的快速强迫质量传递; (2)良好的排气;(3)万能挤出机,(4) FCM混炼机,特点: (1)可控变量多,万能性好; (2)不能自洁,(5) FMVX混炼机组,特点: 密炼机与挤出机串联,作业题,如何改善不相容体系共混物的性能? 要求:1、查阅文献;2、1000字左右论述,