【炭黑產(chǎn)業(yè)網(wǎng)】8 月 1 日消息,在橡膠加工的生產(chǎn)流程里,粘輥是一個(gè)頻繁出現(xiàn)的問題,它不僅會(huì)讓生產(chǎn)效率大打折扣,還會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成不良影響,同時(shí)干擾設(shè)備的正常運(yùn)行。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生,通常與混煉膠的格林強(qiáng)度、門尼黏度過低有關(guān),而且橡膠混煉膠中的樹脂、填料表面羥基等活躍成分與金屬表面之間形成較多弱鍵,也會(huì)導(dǎo)致粘輥情況發(fā)生。下面將從原因剖析和解決辦法兩個(gè)角度進(jìn)行詳細(xì)闡述。
橡膠粘輥的主要原因可從多個(gè)方面來看。在材料配方上,增塑劑或軟化劑如鄰苯二甲酸酯類含量過多,會(huì)使橡膠硬度下降、粘性增加,進(jìn)而容易粘附在輥筒上;酚醛樹脂、萜烯樹脂等增粘劑比例不合適,過量添加會(huì)顯著提高膠料粘性;碳酸鈣、炭黑等填料分散不均勻,會(huì)造成膠料局部粘性異常升高。加工工藝參數(shù)不合理也是重要原因,輥溫過高時(shí),像天然橡膠加工溫度超過 120℃,橡膠分子鏈運(yùn)動(dòng)加劇,膠料軟化后粘性增強(qiáng);輥溫過低,如丁腈橡膠在低溫下彈性降低,膠料流動(dòng)性差,易在輥面形成局部應(yīng)力集中點(diǎn)導(dǎo)致粘附;此外,輥筒轉(zhuǎn)速過快或輥間壓力過大,會(huì)使膠料在輥隙間停留時(shí)間過短,剪切生熱難以散發(fā),膠料升溫引發(fā)粘輥。
據(jù)炭黑產(chǎn)業(yè)網(wǎng)了解,設(shè)備與表面狀態(tài)問題也會(huì)引發(fā)粘輥。輥筒表面存在劃痕、銹跡或磨損,會(huì)形成微觀縫隙,為橡膠粘附提供 “錨點(diǎn)”;輥筒未鍍鉻、硬鉻鍍層磨損或未使用聚四氟乙烯等防粘涂層,會(huì)導(dǎo)致表面能過高;輥筒內(nèi)部冷卻水循環(huán)不暢,如流量不足、溫度過高或堵塞,無法及時(shí)帶走加工熱量,會(huì)使輥溫及膠料溫度持續(xù)上升而引發(fā)粘輥。輔助材料與操作方面,潤(rùn)滑劑使用不當(dāng),如未使用、選型錯(cuò)誤(油性潤(rùn)滑劑不適用于極性橡膠)或涂抹不及時(shí)、不均勻;輥面殘留膠料、助劑析出物或雜質(zhì)堆積形成 “粘層”;膠料停放時(shí)間過長(zhǎng),在停放過程中發(fā)生氧化或增塑劑等助劑向表面遷移析出,導(dǎo)致表面粘性增加,這些都會(huì)造成橡膠粘輥。
針對(duì)橡膠粘輥問題,可采取以下解決方法。在優(yōu)化橡膠配方上,調(diào)整助劑用量,減少增塑劑用量,如將鄰苯二甲酸二辛酯用量降低 10%-20phr,或換成低遷移性、低揮發(fā)性的增塑劑;添加適量防粘劑,如 0.5-2phr 的硬脂酸、硅油、二甲基硅氧烷等,改善膠料表面爽滑性。調(diào)整填料體系,增加白炭黑等極性填料以改善分散性,或添加 1-3phr 的聚乙烯蠟等蠟類物質(zhì),降低膠料表面粘性。
精準(zhǔn)控制加工工藝也很關(guān)鍵,在溫度管理上,要根據(jù)橡膠類型設(shè)定合適的輥溫,天然橡膠控制在 60-80℃,丁苯橡膠控制在 50-70℃,氯丁橡膠控制在 40-60℃;采用分段控溫策略,前輥溫度可略高于后輥,溫差控制在 5-10℃,有助于減少膠料包覆前輥時(shí)的粘輥傾向。優(yōu)化輥筒參數(shù),適當(dāng)降低輥筒轉(zhuǎn)速,如從 20rpm 降至 15rpm,或調(diào)整輥距以減少剪切速率和生熱量。
改善設(shè)備與表面性能同樣重要,對(duì)輥筒進(jìn)行重新鍍鉻,厚度達(dá)到 50-80μm,或噴涂陶瓷、聚四氟乙烯涂層,能有效降低表面能;定期研磨輥筒,確保表面光潔度,粗糙度 Ra≤0.2μm。強(qiáng)化冷卻系統(tǒng),定期檢查并保證冷卻水流量充足,建議≥5L/min,溫度適宜,控制在 20-25℃,及時(shí)清理管道水垢。
此外,還要優(yōu)化操作與輔助措施。合理選用與使用潤(rùn)滑劑,非極性橡膠如天然橡膠選用礦物油或硅油類潤(rùn)滑劑,極性橡膠如丁腈橡膠選用硬脂酸鋅等脂肪酸鹽類潤(rùn)滑劑;采用自動(dòng)噴霧裝置,定期如間隔 10-15 分鐘均勻噴涂適量潤(rùn)滑劑。加強(qiáng)設(shè)備清潔管理,生產(chǎn)前用酒精、丙酮或?qū)S们鍧崉氐撞潦幂佂玻宄臀酆碗s質(zhì);停機(jī)時(shí)用廢膠料 “洗輥”,有效清除輥面殘留膠層。控制膠料停放條件,停放環(huán)境溫度應(yīng)≤25℃,相對(duì)濕度≤60%,停放時(shí)間不超過 24 小時(shí),防止膠料表面氧化或助劑析出。