[发明专利]一种节能化混炼橡胶的方法及其组合设备

说明书

技术领域

本发明属于橡胶干法混炼加工的技术领域，涉及一种节能化混炼橡胶的方法及其组合设备。

背景技术

在现有最推崇的对橡胶干法混炼加工技术中，就是使用密闭、防尘的自动化配料机械将粉末辅料、软化剂物料分别计量后，与计量的橡胶胶团被一起投入高扭矩的密炼机械中实施混合捏炼；这种方法虽然在清洁化和节能、省工上较传统的开放式开炼机混炼已有了很大的进步，但这种混炼方式仍存在着简单却不太省能的瑕疵，此瑕疵具体是：将占被处理物料总重量27～80％的仅需用低扭矩的粉体混合机械就能实施低耗能混合的粉末辅料、软化剂物料，也被投进高扭矩的高耗能密炼机械中，即将各具有不同最佳省能混合方式的两类物料简单地参合在一起，都使用高扭矩的高耗能机械实施混合。

在公知的橡胶用粉末辅料生产技术领域，虽然已经知道对如炭黑、白炭黑等粉体预先拌合某些亲油性物料(此类亲油性物料都可被并入广义的橡胶软化剂的范畴)，如炭黑与其重量0.5～5％的糖蜜或妥尔油相混，白炭黑与其重量0.5～1％的硅油相混等，都能使粉体在与橡胶混炼时加快粉体入胶团的速度，即具有混炼节能的效果，但在现时对橡胶干法混炼加工技术领域中，并没有设置将所有粉体与尽可能多的软化剂物料都实施统一预先拌合的处理过程，也未见有这方面的文献报道。

从对现有技术的分析看，在防尘、省工的前提下，在橡胶干法混炼加工过程中，仍有进一步实施节能的创新要求和实现可能。

发明内容

针对现有技术存在的能耗尚显偏高的瑕疵，本发明的目的是提供一种节能化混炼橡胶的方法。

本发明的另一个目的是提供一种上述节能化混炼橡胶所用到的组合设备。

本发明的构思在于：将占被处理物料总重量27～80％的粉末辅料和软化剂物料，先用具有低扭矩特征的粉体混合机械，用较少的电能实施粉末辅料与其相比呈尽可能多量的软化剂物料，在密闭防尘的装备条件下预先混合，如将配方中的所有粉体与所有软化剂物料预先混合，挤出混炼橡胶配方中的大量粉体中所携带的大量空气，使粉末辅料表面尽可能多地覆盖上具有亲胶团的油性橡胶软化剂类物料；然后再将已混匀的粉末辅料和软化剂混合物料定量输入具有高扭矩特征的橡胶捏合混炼机械中，与计量投入的橡胶胶团一起被实施混合捏炼；本发明构思是通过用较少的电能先实现粉末辅料和软化剂物料相混合的方式，挤出粉末辅料所携的大量空气，改善粉末辅料的亲胶团物性，从而大大缩短促使粉末辅料融入橡胶胶团的混炼操作时间，即大大减少具有高扭矩特征的高耗能捏合混炼机械的能耗。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种节能化混炼橡胶的方法，该方法包括以下步骤：首先将30～350重量份的粉末辅料和7～50重量份的软化剂在密闭防尘的条件下预先混匀，然后再加入100重量份的橡胶胶团混合捏炼，捏炼后得到橡胶制品业所用的加工过程的中间产物或产品-混炼橡胶的胶料。

所得胶料在使用时，可在开炼机中开放式加入硫磺、促进剂或无粉尘的橡胶胶团料，然后成型。

所述的粉末辅料至少包括如下所述的一种或一种以上的组合：

炭黑、白炭黑、陶土、碳酸钙、粉煤灰、锌钡白、氧化锌、钛白粉、绢英石、膨润土、橡胶粉、短纤维、石膏、盐泥粉、滑石粉、颜料粉、2-二氢化喹啉聚合体(简称防老剂RD)或N-异丙基-N’-苯基对苯二胺合锌(简称防老剂4010NA)等。

所述的软化剂至少包括如下所述的一种或一种以上的组合：

机油、白油、石蜡油、石蜡、氯化石蜡、氯化石蜡油、环烷油、松香、改性松香、妥尔油、植物油、变压器油、硬脂酸、脂肪酸、十八醇、二甘醇、芳烃油或甘油等。

所述的橡胶胶团至少包括如下所述的一种或一种以上的组合：天然橡胶、合成橡胶或再生橡胶。

所述的合成橡胶至少包括丁苯橡胶。

本发明还提供了一种实施上述节能化混炼橡胶的方法所用到的组合设备，该组合设备包括密闭和防尘的配料组合机械、高扭矩的橡胶混炼捏合机械、低扭矩的粉体混合机械和中间储料仓；在密闭和防尘的配料组合机械与高扭矩的橡胶混炼捏合机械之间设置有低扭矩的粉体混合机械和中间储料仓；中间储料仓位于低扭矩的粉体混合机械之后。

所述的低扭矩的粉体混合机械是指将一种非标的管式拌合输送机串联在至少包括如下所述机械的一种或一种以上的组合之后：卧式粉体混合机或立式粉体混合机。

所述的卧式粉体混合机为卧式螺带混合机、卧式犁刀混合机或卧式无重力混合机等的一种或一种以上的组合。

所述的立式粉体混合机为立式锥形混合机，至少包括立式双螺旋锥形混合机。