[发明专利]一种静电雾化纺丝混合橡胶湿法混炼方法及设备

说明书

本发明公开了一种静电雾化纺丝混合橡胶湿法混炼方法及设备，属于橡胶炼制技术领域，该设备包括静电纺丝装置、输送装置和热压装置，所述静电纺丝装置包括静电纺丝主体、胶乳进料通道、添加剂进料通道、风罩和混炼胶托盘，所述输送装置用于输送已加工好的纤维状混炼胶进入所述热压装置，以及将热压后的混炼胶输送至下一工序；所述热压装置用于将疏松的纤维状混炼胶热压成紧实的固体状混炼胶。本发明将胶乳及添加剂水溶液通过静电纺丝形成超细纤维，然后进行单丝级别的共混，能够显著提高混合效果并精确控制胶乳及添加剂的配比；而且在静电纺丝的过程中，水分等溶剂得到有效挥发，整个工艺无需絮凝和额外干燥处理，实现了湿法混炼胶的绿色制备。

技术领域

本发明属于橡胶炼制技术领域，尤其涉及一种静电雾化纺丝混合橡胶湿法混炼方法及设备。

背景技术

橡胶湿法混炼技术是由美国卡博特公司提出，是指将经过预处理的炭黑、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，再经过絮凝、脱水、干燥等过程生产橡胶混炼胶的工艺过程。但是目前湿法混炼胶生产工艺及生产设备繁多，胶乳絮凝共沉过程中，酸性絮凝剂不环保，破乳剂等用量大，废液排出量大，胶料与添加剂分散不均匀等问题突出。

为了解决上述问题，中国专利说明书CN110802758A中提出一种气体辅助喷射橡胶湿法混炼的生产方法，通过多排布置的喷射孔将胶乳及炭黑、絮凝剂等添加剂分别通过压缩空气喷射到热压板上进行混合，然后在热压板的作用下将混合液水分蒸发，从而制备混炼胶。该方法避免了破乳剂的使用，改善了胶液与添加剂的混合分散性。但该方法仍然使用传统的酸性絮凝剂，未从根本上解决胶乳沉聚及污染的问题。

因此，在橡胶炼制技术领域中，对于橡胶湿法混炼方法及设备仍存在研究和改进的需求，这也是目前橡胶炼制技术领域中的一个研究热点和重点，更是本发明得以完成的出发点。

发明内容

为此，本发明所要解决的第一个技术问题是：提供一种静电雾化纺丝混合橡胶湿法混炼方法，绿色环保、工艺简单高效，以解决目前橡胶湿法混炼的生产工艺及生产设备繁多，絮凝剂不环保，废液排出量大，胶乳与添加剂分散不均匀的技术问题。

作为同一种技术构思，本发明所要解决的第二个技术问题是：提供一种静电雾化纺丝混合橡胶湿法混炼设备。

为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：一种静电雾化纺丝混合橡胶湿法混炼方法，通过对胶乳及添加剂的水分散体分别施加高伏电压，进行溶液静电雾化纺丝，制得纳米级超细纤维，将所得超细纤维在纳米尺度进行均匀混合，制得混炼胶。

作为一种改进，所述混炼胶为纤维状混炼胶，将所述纤维状混炼胶输送至热压工序，在热压下形成固体状混炼胶。

为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：一种静电雾化纺丝混合橡胶湿法混炼设备，包括静电纺丝装置、输送装置和热压装置，所述静电纺丝装置包括静电纺丝主体、胶乳进料通道、添加剂进料通道、风罩和混炼胶托盘，所述静电纺丝主体上设有若干纺丝喷头，一部分所述纺丝喷头连通所述胶乳进料通道，另一部分所述纺丝喷头连通所述添加剂进料通道，所述纺丝喷头可接接地电压，并在所述纺丝喷头处形成负极电压；

所述风罩上端固定在所述静电纺丝主体上，所述风罩一侧设置有可开闭的风罩门；所述风罩下方为所述混炼胶托盘，所述混炼胶托盘可接高伏电压，并在所述混炼胶托盘上表面形成正极电压；所述风罩、所述混炼胶托盘及所述静电纺丝主体共同构成一个近乎密闭的空间，且所述风罩下端留有出风口缝隙；

所述输送装置包括前输送辊、后输送辊、环绕所述前输送辊和所述后输送辊的输送带以及设于所述前输送辊和所述后输送辊之间的用于支撑所述输送带的支撑辊；所述输送带穿过所述出风口缝隙，用于输送已加工好的纤维状混炼胶进入所述热压装置；

所述热压装置包括上热压模具和下热压模具，所述上热压模具具有矩形型腔，所述下热压模具上表面为平面，并与所述输送带接触，所述热压装置用于将疏松的纤维状混炼胶热压成紧实的固体状混炼胶。