[实用新型]层叠式纤维平面取向增强再制造胎面挤出成型装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及纤维径向取向增强再制造轮胎胎面挤出成型装置，特别是层叠式纤维平面取向增强再制造胎面挤出成型装置。

背景技术

废旧轮胎的处理是当今人们面临的严重问题之一。中国汽车市场的快速发展，使得轮胎生产的规模持续扩大，废旧轮胎也在源源不断地产生。国内每年的废旧轮胎达到2亿多条，折合橡胶资源约300多万吨。据计算，这么巨大数量的废旧轮胎，如果能够100％地得到回收再利用，可相当于中国5年的天然橡胶产量。为了满足不断提高的制品性能要求，橡胶朝着高强度、耐磨、稳定和耐老化的方向发展，但是同时造成了废弃后的橡胶长时期不能自然降解的问题，大量的废旧橡胶造成了比塑料污染(白色污染)更难处理的黑色污染，另一方面浪费了宝贵的橡胶资源。

旧轮胎循环利用已成为资源节约环境友好型的朝阳行业，旧轮胎再制造是国际公认的轮胎减量化、再利用和资源化的首选方式，与新胎成型过程相比，再制造轮胎的胎面是单独成型，其在硫化过程中施加的压力可以比新胎硫化时大的多，保证了再制造轮胎胎面胶料更加致密，从而使再制造轮胎的耐磨性比新胎更好，寿命更长。胶料更加致密虽然保证了耐磨性更好，但是同时其胎面的耐冲击性大大降低，因此在路况恶劣的条件下，再制造轮胎更容易崩花掉块。

在再制造轮胎胎面胶料中加入短纤维，并使短纤维在胶料中径向取向，可使轮胎的滚动阻力明显降低，胎面的抗撕裂性、耐磨性、抗崩花掉块性能提高，可使轮胎轻量化，并且还可使行驶噪音降低。

CN101352927A公开一种短纤维增强橡胶复合材料径向取向挤出成型方法，先将含有短纤维的橡胶熔融体在挤出机中进行挤出加工；在挤出机筒内的螺杆末端，橡胶被挤入轴向取向流道，利用胶料流动方向取向，在机头的轴向取向流道内实现短纤维轴向方向取向；经过轴向取向后的胶料在挤出压力作用下通过由收缩流道的厚度而形成的阻坝，利用橡胶挤出膨胀的特点，胶料中的短纤维在胶料通过阻坝后迅速膨胀的过程中发生翻滚而倾斜；膨胀后的胶料沿流道继续流动，在流道的中间和边缘部分因速度梯度使倾斜加剧，短纤维径向取向增大，并进而实现径向取向。

CN101337435A公开一种短纤维增强橡胶复合材料径向取向挤出成型装置，其法兰正面上制有八个螺纹孔，用八根双头螺杆和螺母将法兰与流道板、阻坝支撑板、定型板、机头压板按顺序依次联接在一起，法兰正上方装有溢胶阀，正下方钻一螺纹孔以安装压力传感器；阻坝支撑板中间放置一对阻坝调节块，阻坝调节螺栓一端与阻坝调节块固定，另一端通过螺纹连接与阻坝支撑板相联，阻坝调节螺栓控制阻坝间隙；定型板中间放置一对定型调节块来调节定型间隙，定型调节块夹在阻坝支撑板与机头压板之间并由螺钉将其固定。

CN102431145A公开一种轮胎胎面胶中短纤维径向取向成型装置，由机头压力调整螺栓、机头压力调整阀和滤胶板组成机头入口段，由取向间隙调节块、取向间隙调整螺钉、分流型块和取向间隙支撑板组成径向取向段，由定型间隙调整块、定型间隙调整螺钉和定型间隙支撑板组成定型段；法兰盘上均匀布置八个通孔，分别用八个螺栓将法兰盘与挤出机机身固连，机头入口段与法兰盘相连并用加强筋板固定，在机头入口段内制有加热冷却水循环通道，其入口端制有虑胶板，机头压力调节阀分别与机头压力调节螺栓和机头入口段相联。

传统的纤维取向一般都是着重使纤维径向取向(即纤维的方向与胎面垂直)，其取向原理复杂，操作困难，并且取向程度不高，最终使翻新胎面耐磨性能改善不多。纤维经挤出机中有3个方向的流动状态(轴向、周向和径向)，短纤维在胎面中轴向取向对其性能并无有益影响，如果纤维前处理不当还会存在与橡胶的相容性问题，从而出现高温下与橡胶脱层的现象，最终影响橡胶轮胎的质量甚至引起安全事故。

实用新型内容

本实用新型提供了层叠式纤维平面取向增强再制造胎面挤出成型装置，包括连接在一起的入口段、流道板、过渡段、取向段、定型段及口模板；入口段设置法兰及沿挤出方向梳理短纤维的滤板，取向段内设置分流板，分流板将胶料分成两流；法兰与流道板焊接固定，在流道板上开设螺纹孔，流道板与螺柱连接，其后依次固定固定板、中间板、口模板，最后通过螺母固定，分流板通过螺纹与口模板固定。

含有短纤维的橡胶熔融体加入挤出机中，挤出后经过滤板使短纤维轴向取向，流入取向段后，胶料沿分流板分流，通过调节装置调节调节块与分流板的压力，使胶料能均匀的通过分流板上的矩形孔，胶料通过矩形孔后交错排列，实现胶料的分层挤出，利用胶料的分层挤出使短纤维在分层的胶料中实现平面取向，最终胶料经口模挤出机头，实现纤维在径向平面内的取向。