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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）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=0.4～0.7 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，物料所受到的机械 捏炼作用十分复杂 剪切作用 突棱间距=2～4mm；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