[发明专利]混练装置及利用该装置的橡胶系组成物的混练方法

说明书

技术领域

本发明涉及混练装置，特别是涉及混练橡胶的素练以及将橡胶与各种配合剂等混合的橡胶系组成物用的混练装置及混练方法。

背景技术

在制造由橡胶及各种配合剂构成的橡胶系混合物的混练物时，大多采用将规定量的原料每份进行间歇式混练处理的间歇式方式。但是，从提高生产效率的观点出发，也提出了连续混练处理橡胶系组成物的混练方法(特开平11-262945号公报)。作为具有代表性的橡胶系组成物的混练机，采用双轴挤压机，在该双轴挤压机上设置橡胶投入口，在其上进一步连接橡胶供应用挤压机，一面连续地供应橡胶系组成物一面用该双轴挤压机进行连续混练。

但是，特开平11-262945号公报所描述的连续式混练方法不能以高粘度的橡胶系组成物作为对象，如该公报中实施例1所描述的那样，其目的是对穆尼(Mooney)粘度值(100℃)为47左右的低粘度的橡胶系组成物进行连续混合。

在制造穆尼粘度值(100℃)超过100的高粘度橡胶系组成物(例如以天然橡胶为主成分，添加30份以上的碳等)的混练物时，为了提高各种配合剂的分散度，为了把该橡胶系组成物的粘度降低到适合于在挤压成形等后工序中合适的加工粘度，进行混练。这需要通过利用机械剪切把橡胶分子链切断以便降低其粘度，但粘度越高对橡胶施加的机械剪切力产生的热量越多，变到相当高的温度时，橡胶的物理性质发生变化，使橡胶的性能恶化。一般地，当超过160℃时，会导致对橡胶的性能方面的妨碍。此外，越是在低温进行混练，由于橡胶的粘度高，所以越容易发挥机械剪切分子链的切断效果，从混练效率的角度出发比较理想。实际上，在进行高粘性的橡胶系组成物的混练时，为了不超出确保橡胶的物理性质所要求的温度范围，将混练对象维持在低温状态下，很难达到规定的粘度降低及配合剂的分散度。因此，用间歇式混练机进行混练，当在混练过程中达到160℃左右时，一度将混练对象从混练机中取出，在成形为片状之后冷却至常温，为了降低粘度再次进行混练。这种再混练称之为レミル工序。

发明内容

但是，利用上述方法，在制造高粘性的橡胶系组成物的混练物时，为了降低到所需粘度，通常需要反复进行几次上述レミル工序，有时需要进行五次レミル工序。因此，很难避免伴随着反复用间歇式混练机进行混练与冷却造成的生产效率的降低同时还存在着随着热滞的产生容易使橡胶变质的问题。

本发明鉴于上述情况，其目的是提供一种橡胶系组成物的混练装置及混练方法，对于高粘性的橡胶系组成物，不必反复进行レミル，可进行连续混练处理，并极大地提高生产效率。

解决上述课题的本发明是一种混练装置，包括以下部分：

具有作为筒状空腔部的腔体的缸筒；通过在前述腔体内旋转、并借助旋转将混练对象物沿轴向挤压的螺旋组，前述螺旋组具有在使混练对象物在螺旋翼的螺旋部及前述腔体的内壁的间隙内流动的同时，对混练对象物施加剪切力的混练翼部；从设于前述缸筒上的混练对象物投入口向前述腔体内以大致一定的体积速度或大致一定的重量速度投入混练对象物的定量供料机；设在前述缸筒上、向前述腔体内注入散热媒体的散热媒体注入机构；以及把在前述腔体内从前述除热媒体注入机构注入的一度与混练对象物混合的除热媒体从该混练对象物上分离开、并排出到腔体外的除热媒体排出机构。

根据上述结构，可以一面把混练对象物定量地供应给混练挤压机，一面进行连续地混练，同时，一面连续地进行向腔体内注入除热媒体以及将除热媒体排出到腔体之外。即，注入到腔体内的除热媒体与因混练而发热的混练对象物一度混合使它们充分接触进行除热，进而，由于该除热媒体被排出到腔体之外，所以，可以高效率地进行正在混练过程中的混练对象物的除热处理。

从而，通过利用上述结构的装置，即使在混练对象物是橡胶系组成物、除热媒体是水的情况下，也可以不造成高温状态地降低到所需的粘度值的混练处理。就是说，对于高粘性的橡胶组成物，不必反复进行レミル即可进行连续混练处理，极大地提高生产效率。此外，利用这种结构，由于可以自由地任意选择注水机构(除热媒体注入机构)和脱水机构(除热媒体排出机构)的位置和数目、注水量，从而可以根据橡胶系组成物与挤压机的特征适当地调整冷却能力。

这样，例如在高温下供应橡胶系组成物的情况下，或者由于通过橡胶定量供料机橡胶系组成物的温度上升、混练效果降低时，在混练挤压机中使之与从外部供应的水接触、主要用水的显热冷却橡胶系组成物，从设在缸筒上的狭缝等脱水机构将用于冷却使用过的水排出到外部，从而促进橡胶系组成物的冷却，进而送往后阶段的混练工序。