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微波固化烘干机在湿法炼胶中的应用

作者:烟台微波设备来源:烟台浩铭 浏览次数: 日期:2017年10月14日 16:12
微波湿法混炼橡胶新材料新技术的优势主要有:橡胶工业绿色制造、节能减排的重要措施;满足绿色轮胎大量添加白炭黑的需求;提高白炭黑在橡胶中的分散度,改善胶料的物理机械性能。 
湿法混炼概述 
    目前,在我国的橡胶业加工混炼过程中,大多采用密炼机干法混炼方式,在橡胶胶料加工过程中,混炼是最关键的工序,通过混炼将天然橡胶、合成橡胶、补强材料、硫化材料、防老化材料等十数种配合剂均匀混合,制成混炼胶料,成为生产各类橡胶产品的原料,因此,混炼胶性能和混炼工艺直接影响橡胶产品的加工性能和产品的各项使用性能。混炼工艺也是橡胶加工中能耗最高的工序,占轮胎生产过程全部能耗的40%。但目前我国橡胶工业仍沿用能耗高、产业链长、环保差的机械干炼法,在密炼机中对橡胶/填料/配合剂进行多段混炼,制造每吨混炼胶耗电约400 kW·H,年耗电平均达50亿kW·H,约合人民币近40亿元。因此,混炼工艺的创新改造、节能混炼工艺的开发成为橡胶行业中节能措施的重中之重。混炼工艺的创新主要是将目前的间歇法混炼向连续法混炼工艺发展,其中低温一次法混炼和湿法混炼技术是发展前景最好、节能效果最显著的工艺技术。其他还有串联式密炼机、螺杆挤出等混炼技术,这里重点讨论白炭黑湿法混炼技术; 
    简单的说,湿法混炼技术是指将经过预先加工的炭黑、白炭黑等填料制成水分散体,在液态下与橡胶胶乳充分混合,再经微波凝聚、微波脱水、干燥等过程生产橡胶混炼胶的方法。与传统的将干胶与炭黑、白炭黑等配合剂在密炼机中进行多段干法混炼完全不同。天然胶乳是橡胶胶束粒子在水中的悬浮体,橡胶胶束粒子的最外部是一层由蛋白质和类脂化合物组成的保护层。保护层中的物质都具有表面活性剂的功能。而白炭黑、炭黑等活性补强剂在液态中吸附了这类表面活性剂会失活,妨碍其与橡胶之间的补强机构的形成,补强剂由于其极性、比重不同,往往与胶乳的沉降速度不能匹配,导至补强剂在胶乳体系中的分散不易均匀,往往对橡胶的性能有所损害,利用微波胶乳烘干固化设备可完全解决这个问题。 
    白炭黑分散体的制备是将白炭黑与水及处理剂(包括分散剂、清润剂、防沉降剂等)均匀稳定地分散,制得悬浮液要使湿法混炼达到较好的分散和补强效果必须满足以下基本条件: 
    1.白炭黑经处理应具有一定的亲水和亲橡胶烃的双亲性能,同时白炭黑的沉降要小,使白炭黑粒子能够与胶乳粒子共沉,在微波加热的作用下在橡胶胶料中均匀分布。 
    2.通过生物酶制剂和微波作用将胶乳中的蛋白质尽可能分解为溶于水的小分子物,保证白炭黑补强剂能在不失去活性的情况下与橡胶烃相互作用,而且作用的面积愈大愈好。 
    3.在白炭黑分散体加入到胶乳中时,整个体系应具备一定的机械和化学稳定性。即胶乳体系不能立刻产生絮凝,而必须留够充足的搅拌混合时间,使白炭黑粒子与胶乳粒子能在机械搅拌的作用下充分混合、分散均匀。  
  4.共沉过程应能保证准确的填充比例,防止因所加入的白炭黑流失造成共沉胶产品填充量的波动。 
    所以,白炭黑湿法混炼共沉胶制备的关键技术包括:天然胶乳的微波固化烘干预处理;白炭黑的表面处理及水分散体的制备、白炭黑填充量的控制;天然胶乳与白炭黑水分散体的液态混合、分散、微波絮凝和干燥等工艺过程的全自动化贯通。
利用胶乳微波固化烘干线,可实现凝胶、烘干流水化生产。胶乳微波固化烘干机的应用极大提高了橡胶的湿法混炼的效率,大幅度提高了橡胶的品质。

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该资讯的关键词为:湿法混炼橡胶新工艺  胶乳微波固化烘干工艺  胶乳微波固化烘干机 

于浩铭

 

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