混炼胶的快速检验体系探讨.doc

1. 混炼胶快检项目的确定 传统的斜交胎制造中，混炼胶快检只检测邵尔硬度、比重和可塑度三项，有些大企业辅以物理性能抽检（扯断强度和扯断伸长率）。随着对混炼胶质量要求的提高和快检设备的发展进步，在全钢载重子午线轮胎生产中，检测项目大都采取对母炼胶检测门尼粘度、比重；对终炼胶检测门尼粘度、硬度、门尼焦烧、比重、流变仪，辅以钢丝抽出、炭黑分散等项目。其具体检测的目的及优缺点可见表1描述1。 表1：各检测项目的意义及特点 项目 目的 优点 缺点 母炼胶 密度 确认配方组分是否按要求重量加入。 快速；对重大投料差错较为敏感。 敏感性小，重量变化不严重时测试不出。 门尼 粘度 为保证终练胶门尼粘度稳定，提供预防性调整依据。 易于使用；数据可靠性高，对实际生产过程的指导性强。 设备投资大。测试时间相对较长。 终炼胶 密度 确认配方组分是否按要求重量加入。 快速；对重大投料差错较为敏感。 敏感性小，重量变化不严重时测试不出。 硬度 确认配方组分是否按要求材料和重量加入。 测试速度快，仪器投入小，易于使用。 人为因素导致误差较大，敏感性小，只能用于粗误差检测。 门尼 粘度 保证混炼胶稳定的加工性能。 易于使用；数据可靠性高，对实际生产过程的指导性强。 设备投资大。测试时间相对较长。 焦烧 确认混炼过程是否出现高温混炼、促进剂和防焦剂种类和重量是否有误等情况，预防后工序出现自硫现象。 易于使用；数据可靠性高，对实际生产过程的指导性强。 设备投资大，测试周期较长，数据可靠性虽高但检测值代表性不强。 流变 仪 确认混炼过程、配方组成及各组分重量是否有误。 可快速测量一批产品的硫化状况。数据可靠性高。能对混炼过程及组分加入的各阶段各环节是否异常进行检验。测试快捷、周期短。 设备的维护成本较高。 钢丝 抽出 对钢丝粘合胶检测，确认混炼胶质量是否达到配方设计要求。 数据可靠性高。 设备投资大，测试速度慢。 炭黑 分散 确认混炼工艺和混炼胶质量是否达到配方设计要求。 数据可靠性高，测试速度快。 对实际生产过程的指导性不强，可以在混炼工艺研究阶段使用。 常规 物理 性能 确认混炼胶质量是否达到配方设计要求。 对分散不足和投错料的情况较为敏感。 设备投资大。数据可靠性高，测试速度慢。重复性一般。 备注 常规物理性能主要指混炼胶的定伸强度、扯断强度和扯断伸长率。 上表列述的都是设备仪器检测项目，样本的代表性受到混炼胶均匀性的制约，同时受到检测仪器的测试精度和稳定性的影响。实际生产过程中，操作人员的目视检查也非常关键，比如异常情况下混炼胶中出现的炭黑凝胶、杂质、自硫胶颗粒等缺陷不能在上表各检测项目中体现，只能通过目视观察发现。 根据各项目的测试目的、数据有效性、数据表征范围的交叉覆盖及对实际生产的指导意义，消除重复性测试，笔者认为，在全钢载重子午线轮胎生产过程中，正常合理的快速检测项目是：对母炼胶采取密度和门尼粘度测试控制，对终炼胶有两种方案，一是采取硬度、密度、门尼粘度控制，二是采取门尼粘度、流变仪控制。钢丝抽出、焦烧、炭黑分散、物性检测等项目可以作为某一周期内的例行检查，同时作为现场出现异常时进行即时鉴定、研究分析的工具。目视检查作为基础的、必要的的项目，应在相关作业指导书中予以强化，必要时辅以限度样本、图片等措施。 2. 混炼胶快检频次的确定 合理的检测频次能使检测资源的利用率最大化。母炼胶的比重、终炼胶的比重和硬度项目因为单项投资小，测试速度快，可以进行逐车次检测。 门尼粘度仪设备投资大，检测作业时间长。为确定合理的检测频次，进行了如下试验：在主要原材料（生胶、炭黑、白炭黑）保持批次不变的情况下，按照每车次都检测的频次，测得一批某种胎面胶二段母炼胶和终炼胶的门尼粘度分别如表2和表3。可知，母炼胶门尼粘度的极差为6.1，终炼胶的极差为6.8。可以得出结论，同一生产批次的混炼胶因材料和工艺都相对稳定的，所以该批混炼胶的门尼粘度测试值处于一个稳定水平。按照3δ公差控制，母炼胶的门尼粘度公差可以达到±5.1，终炼胶门尼粘度公差可以达到±5.7，这个公差对工厂下工序的使用方来说是非常满意并可接受的。基于测试门尼粘度的意义在于指导后续生产，在出现原材料换批等情况下给技术人员以警示并提供技术调整依据，所以每个生产批次只要测试出5-7个值就可以表征出该批胶料的质量水平。检测母炼胶的门尼粘度，其指导意义和作用要大于对终炼胶门尼粘度的检测，因为在多段混炼的情况下，在母炼阶段发现问题时可以通过调整下一段的混炼工艺，或是采取掺用、回车等技术措施，可以在生产至终炼胶时将门尼粘度调整至期望的程度。所以，建议门尼粘度测试频次设置为母炼胶20%（即每10车抽检2车）、终炼胶10%即可以满足控制要求。 表2. 同一生产批次的母炼胶的门尼粘度值 （MS