一種橡膠加工設備及其加工工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種橡膠加工設備，所述橡膠加工設備通過使用往復式銷釘螺桿擠出機代替傳統的密煉機和開煉機等設備可以減小占地，提高加工效率，降低污染和成本。通過使用往復式銷釘螺桿擠出機代替傳統的密煉機和開煉機等設備可以減小占地，提高加工效率，降低污染和成本；通過將橡膠原材料、填料和添加劑按比例分段加入往復式銷釘螺桿擠出機可以將密煉、開煉等間斷混煉工藝變為連續混煉工藝，通過往復式銷釘螺桿擠出機對物料進行剪切、取向、切割、折疊、拉伸等功能可以提高橡膠原材料、填料和添加劑的混煉效果，提高產品質量。
【專利說明】
—種橡膠加工設備及其加工工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種橡膠加工設備及其加工工藝。
【背景技術】
[0002]眾所周知，現有的橡膠加工工藝一般是通過間斷設置的密煉工藝、開煉工藝、冷卻和硫化工藝等進行加工生產。所需的設備包括破碎機、密煉機、開煉機、擠出機等，通過這些設備一步一步的進行加工。這樣的加工設備和加工工藝不僅需要較大的生產廠房和較多的人力，同時各種物料在傳送轉運過程中的污染也較嚴重；最重要的是生產流程繁瑣，成本高，加工效率低，批次質量不穩定，也難以保證產品質量。現有技術急需一種占地小、污染少、成本低、效率高和加工質量高的橡膠加工設備及其加工工藝。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于克服現有技術中存在的缺陷，提供一種占地小、污染少、成本低、效率高和加工質量高的橡膠加工設備及其加工工藝。
[0004]為實現上述目的，本發明的技術方案是提供了一種橡膠加工設備，所述橡膠加工設備包括填料混合機、添加劑混合機、往復式銷釘螺桿擠出機和單螺桿擠出機；所述往復式銷釘螺桿擠出機包括擠壓混煉系統和往復傳動系統，擠壓混煉系統包括分段設置的機筒和相互配合設置在機筒內的螺桿和銷釘，所述分段設置的機筒依次包括前部加料擠出段、中部加料混合段和后部加料混合段；
所述前部加料擠出段設有橡膠原料入口，所述填料混合機與中部加料混合段連通，所述添加劑混合機與后部加料混合段連通；往復式銷釘螺桿擠出機擠出端與單螺桿擠出機輸入端連接。通過使用往復式銷釘螺桿擠出機代替傳統的密煉機和開煉機等設備可以減小占地，提高加工效率，降低污染和成本。
[0005]作為優選地，所述橡膠原料入口上設有第一失重稱加料設備、所述填料混合機與中部加料混合段之間以及所述添加劑混合機與后部加料混合段之間分別通過第二失重稱加料設備和第三失重稱加料設備連接，以上三個失重稱加料設備均包括失重稱補料倉、失重稱和加料裝置。這樣的設計可以實現設備供料的智能化。根據不同的配方，失重稱加料設備可以設有多個，套筒上配合設有多個入料口。
[0006]作為優選地，所述分段設置的機筒分為依次設置的七段，所述前部加料擠出段包括一段和二段，所述中部加料混合段包括三段和四段，所述后部加料混合段包括五段、六段和七段；所述橡膠原料入口通過第一失重稱加料設備與一段連通，所述填料混合機通過第二失重稱加料設備與三段連通，所述添加劑混合機通過第二失重稱加料設備與五段連通。這樣的設計是對方案的進一步優化。
[0007]作為優選地，所述往復式銷釘螺桿擠出機中螺桿的長徑比為20以上。這樣的設計是對方案的進一步優化。
[0008]作為優選地，所述橡膠加工設備上設有電器控制系統，所述電器控制系統包括直流調速器、接觸器、斷路器及連鎖保護；所述橡膠加工設備上設有溫度控制系統，所述溫度控制系統包括冷卻油、水模溫機及管路。這樣的設計使得設備控制和溫度控制實現智能化。
[0009]一種橡膠加工工藝，所述橡膠加工工藝包括以下步驟:
一、將橡膠原材料加入第一失重稱加料設備；
二、將填料加入填料混合機混合后導入第二失重稱加料設備；
三、將添加劑加入添加劑混合機混合后導入第三失重稱加料設備；
四、將往復式銷釘螺桿擠出機開啟，將第一失重稱加料設備、第二失重稱加料設備和第三失重稱加料設備開啟；第一失重稱加料設備根據預定值投入橡膠原材料，橡膠原材料在前部加料擠出段被往復式擠壓并推向中部加料混合段；第二失重稱加料設備根據預定值投入混合填料，混合填料與橡膠原材料經往復式混煉之后推向后部加料混合段；第三失重稱加料設備根據預定值投入混合添加劑并與中部加料混合段推出的橡膠繼續混煉；混煉完成后從復式銷釘螺桿擠出機擠出端擠出至單螺桿擠出機；
五、單螺桿擠出機將混煉后的混煉膠體擠出呈片材或粒料；
六、冷卻后硫化成型。通過將橡膠原材料、填料和添加劑按比例分段加入往復式銷釘螺桿擠出機可以將密煉、開煉等間斷混煉工藝變為連續混煉工藝，通過往復式銷釘螺桿擠出機對物料進行剪切、取向、切割、折疊、拉伸等功能可以提高橡膠原材料、填料和添加劑的混煉效果，提高產品質量。
[0010]作為優選地，所述往復式銷釘螺桿擠出機螺桿轉速為60-200r/min。這樣的設計是對方案的進一步優化。
[0011]作為優選地，所述單螺桿擠出機螺桿轉速為30-100r/min。這樣的設計是對方案的進一步優化。
[0012]作為優選地，所述一段內溫度范圍為50_70°C，所述二段內溫度范圍為60_100°C，所述三段內溫度范圍為60-100°C，所述四段內溫度范圍為40-70°C，所述五段內溫度范圍為40-70°C，所述六段內溫度范圍為40-70°C，所述七段內溫度范圍為40_70°C。這樣的設計是對方案的進一步優化。
[0013]本發明的優點和有益效果在于:通過使用往復式銷釘螺桿擠出機代替傳統的密煉機和開煉機等設備可以減小占地，提高加工效率，降低污染和成本；通過將橡膠原材料、填料和添加劑按比例分段加入往復式銷釘螺桿擠出機可以將密煉、開煉等間斷混煉工藝變為連續混煉工藝，通過往復式銷釘螺桿擠出機對物料進行剪切、取向、切割、折疊、拉伸等功能可以提高橡膠原材料、填料和添加劑的混煉效果，提高產品質量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明結構示意圖。
[0015]圖中:1、往復式銷釘螺桿擠出機；2、填料混合機；3、添加劑混合機；4、單螺桿擠出機；5、機筒；6、橡膠原料入口 ；7、第一失重稱加料設備；8、第二失重稱加料設備；9、第三失重稱加料設備；10、一段；11、二段；12、三段；13、四段；14、五段；15、六段；16、七段。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施例，對本發明的【具體實施方式】作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。
[0017]如圖1所示，一種橡膠加工設備，所述橡膠加工設備包括填料混合機2、添加劑混合機3、往復式銷釘螺桿擠出機I和單螺桿擠出機4 ;所述往復式銷釘螺桿擠出機I包括擠壓混煉系統和往復傳動系統，擠壓混煉系統包括分段設置的機筒5和相互配合設置在機筒5內的螺桿和銷釘，所述分段設置的機筒5依次包括前部加料擠出段、中部加料混合段和后部加料混合段；
所述前部加料擠出段設有橡膠原料入口 6，所述填料混合機2與中部加料混合段連通，所述添加劑混合機3與后部加料混合段連通；往復式銷釘螺桿擠出機I擠出端與單螺桿擠出機4輸入端連接。
[0018]所述橡膠原料入口 6上設有第一失重稱加料設備7、所述填料混合機2與中部加料混合段之間以及所述添加劑混合機3與后部加料混合段之間分別通過第二失重稱加料設備8和第三失重稱加料設備9連接，以上三個失重稱加料設備均包括失重稱補料倉、失重稱和加料裝置。
[0019]所述分段設置的機筒5分為依次設置的七段16，所述前部加料擠出段包括一段10和二段11，所述中部加料混合段包括三段12和四段13，所述后部加料混合段包括五段14、六段15和七段16 ;所述橡膠原料入口 6通過第一失重稱加料設備7與一段10連通，所述填料混合機2通過第二失重稱加料設備8與三段12連通，所述添加劑混合機3通過第三失重稱加料設備9與五段14連通。
[0020]所述往復式銷釘螺桿擠出機I中螺桿的長徑比為20以上。
[0021]所述橡膠加工設備上設有電器控制系統，所述電器控制系統包括直流調速器、接觸器、斷路器及連鎖保護；所述橡膠加工設備上設有溫度控制系統，所述溫度控制系統包括冷卻油、水模溫機及管路。
[0022]一種橡膠加工工藝，所述橡膠加工工藝包括以下步驟:
一、將橡膠原材料加入第一失重稱加料設備7；
二、將填料加入填料混合機2混合后導入第二失重稱加料設備8；
三、將添加劑加入添加劑混合機3混合后導入第三失重稱加料設備9；
四、將往復式銷釘螺桿擠出機I開啟，將第一失重稱加料設備7、第二失重稱加料設備8和第三失重稱加料設備9開啟；第一失重稱加料設備7根據預定值投入橡膠原材料，橡膠原材料在前部加料擠出段被往復式擠壓并推向中部加料混合段；第二失重稱加料設備8根據預定值投入混合填料，混合填料與橡膠原材料經往復式混煉之后推向后部加料混合段；第三失重稱加料設備9根據預定值投入混合添加劑并與中部加料混合段推出的橡膠繼續混煉；混煉完成后從復式銷釘螺桿擠出機擠出端擠出至單螺桿擠出機4 ；
五、單螺桿擠出機4將混煉后的混煉膠體擠出呈片材或粒料；
六、冷卻后硫化成型。
[0023]所述往復式銷釘螺桿擠出機I螺桿轉速為60_200r/min。
[0024]所述單螺桿擠出機4螺桿轉速為30_100r/min。
[0025]所述一段10內溫度范圍為50_70°C，所述二段11內溫度范圍為60_100°C，所述三段12內溫度范圍為60-100°C，所述四段13內溫度范圍為40-70°C，所述五段14內溫度范圍為40-70°C，所述六段15內溫度范圍為40-70°C，所述七段16內溫度范圍為40_70°C。
[0026]舉例說明，下面以加工EPDM為例，第一，將EPDM橡膠原材料加入第一失重稱加料設備7 ;
第二、將炭黑、石蠟油等填料加入填料混合機2混合后導入第二失重稱加料設備8 ；第三、將氧化鋅、硬脂酸鋅、石蠟橡膠促進劑和硫磺等添加劑加入添加劑混合機3混合后導入第三失重稱加料設備9 ；
第四、將往復式銷釘螺桿擠出機I開啟，將第一失重稱加料設備7、第二失重稱加料設備8和第三失重稱加料設備9開啟；所述往復式銷釘螺桿擠出機I螺桿轉速為60-2001./min ;各個區段和螺桿的溫度通過控溫設備嚴格控制，控制溫度范圍如下表溫度區域 I往復機一區(一I往復機二區(二I往復機三區(三I往復機四區(四I往復機五區(五I往復機六區(六I往復機七區(七I往復機I下階單I下階單螺桿I下階單螺桿
_*_*_*_*_*_*_*_芯軸螺桿模頭芯軸設定溫度(攝氏 50-7060-8060-8040-7040-7040-7040-7030-60 30-60 40-70 30-60
m_I_I_I_I_I_I_I__I_I_
第一失重稱加料設備7與一段10之間可以設置強制加料裝置，橡膠原料入口位于一段10的上部JfEPDM橡膠原材料強行加入機筒5內，在往復式銷釘螺桿擠出機I的螺桿往復擠壓和銷釘的剪切作用下，EPDM橡膠原材被破碎和擠壓，同時隨螺桿推向中部加料混合段；
第二失重稱加料設備8與三段12之間可以設置喂料裝置，所述喂料裝置與三段12側面連通，第二失重稱加料設備8與喂料裝置根據預定值投入混合填料，混合填料與橡膠原材料經往復式混煉之后混合充分，然后被推向后部加料混合段；
第三失重稱加料設備9與五段14之間可以設置喂料裝置，所述喂料裝置與五段14側面連通，第三失重稱加料設備9與喂料裝置根據預定值投入混合添加劑并與中部加料混合段推出的橡膠繼續混煉；混煉完成后從復式銷釘螺桿擠出機擠出端擠出至單螺桿擠出機4 ；
五、單螺桿擠出機4將混煉后的混煉膠體擠出呈片材或粒料；所述單螺桿擠出機4螺桿轉速為 30-100r/min。
[0027]六、冷卻后硫化成型。
[0028]本發明所述的加工設備和加工工藝不僅限于加工三元乙丙膠，同時也適用于天然膠乳、丁腈膠乳、氯丁膠乳、天然膠(NR)、異戊二烯橡膠(IR)、順丁膠(BR)、丁苯橡膠(SBR)、丁腈橡膠(NBR)、氫化丁腈橡膠(HNBR)、氯丁橡膠(CR)、丁基橡膠(IIR)、氯化丁基橡膠(CIIR)、溴化丁基橡膠(BIIR)、二元乙丙橡膠(EPM)、三元乙丙橡膠(EPDM)、聚硫橡膠、丙烯酸酯橡膠(ACM)、聚氯乙烯橡膠(CM)、甲基乙烯基硅膠、300度耐高溫硅膠、室溫硫化硅膠(液體單組份、雙組份)、氟橡膠(二元、三元、四丙型)、聚四氟乙烯、聚醚橡膠、氯醇橡膠、全氟醚橡膠等各種橡膠的整體或者部分工藝，添加的填料和添加劑應其用途和要求各不相同，但工藝步驟和設備與本發明所述的設備和工藝相同。采用本發明所述的設備和工藝進行加工與傳統的間斷式加工相比，首先，失重計量系統分組計量橡膠原料、炭黑、橡膠助劑及硫化劑等連續加料，進入往復式混煉擠出機連續混煉生產，配比精確，連續混煉工藝控制穩定，自動化程度高，產品質量穩定；其次，降低勞動強度，提高生產效益；再次，減少車間污染，改善工作環境；再次，工人操作安全可靠;最后，減少工藝流程，降低設備及廠房投入，降低生產成本。
[0029]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種橡膠加工設備，其特征在于:所述橡膠加工設備包括填料混合機、添加劑混合機、往復式銷釘螺桿擠出機和單螺桿擠出機；所述往復式銷釘螺桿擠出機包括擠壓混煉系統和往復傳動系統，擠壓混煉系統包括分段設置的機筒和相互配合設置在機筒內的螺桿和銷釘，所述分段設置的機筒依次包括前部加料擠出段、中部加料混合段和后部加料混合段； 所述前部加料擠出段設有橡膠原料入口，所述填料混合機與中部加料混合段連通，所述添加劑混合機與后部加料混合段連通；往復式銷釘螺桿擠出機擠出端與單螺桿擠出機輸入端連接。
2.如權利要求1所述的橡膠加工設備，其特征在于:所述橡膠原料入口上設有第一失重稱加料設備、所述填料混合機與中部加料混合段之間以及所述添加劑混合機與后部加料混合段之間分別通過第二失重稱加料設備和第三失重稱加料設備連接，以上三個失重稱加料設備均包括失重稱補料倉、失重稱和加料裝置。
3.如權利要求2所述的橡膠加工設備，其特征在于:所述分段設置的機筒分為依次設置的七段，所述前部加料擠出段包括一段和二段，所述中部加料混合段包括三段和四段，所述后部加料混合段包括五段、六段和七段；所述橡膠原料入口通過第一失重稱加料設備與一段連通，所述填料混合機通過第二失重稱加料設備與三段連通，所述添加劑混合機通過第二失重稱加料設備與五段連通。
4.如權利要求3所述的橡膠加工設備，其特征在于:所述往復式銷釘螺桿擠出機中螺桿的長徑比為20以上。
5.如權利要求4所述的橡膠加工設備，其特征在于:所述橡膠加工設備上設有電器控制系統，所述電器控制系統包括直流調速器、接觸器、斷路器及連鎖保護；所述橡膠加工設備上設有溫度控制系統，所述溫度控制系統包括冷卻油、水模溫機及管路。
6.一種橡膠加工工藝，其特征在于:所述橡膠加工工藝包括以下步驟: 一、將橡膠原材料加入第一失重稱加料設備； 二、將填料加入填料混合機混合后導入第二失重稱加料設備； 三、將添加劑加入添加劑混合機混合后導入第三失重稱加料設備； 四、將往復式銷釘螺桿擠出機開啟，將第一失重稱加料設備、第二失重稱加料設備和第三失重稱加料設備開啟；第一失重稱加料設備根據預定值投入橡膠原材料，橡膠原材料在前部加料擠出段被往復式擠壓并推向中部加料混合段；第二失重稱加料設備根據預定值投入混合填料，混合填料與橡膠原材料經往復式混煉之后推向后部加料混合段；第三失重稱加料設備根據預定值投入混合添加劑并與中部加料混合段推出的橡膠繼續混煉；混煉完成后從復式銷釘螺桿擠出機擠出端擠出至單螺桿擠出機； 五、單螺桿擠出機將混煉后的混煉膠體擠出呈片材或粒料； 六、冷卻后硫化成型。
7.如權利要求6所述的橡膠加工工藝，其特征在于:所述往復式銷釘螺桿擠出機螺桿轉速為 60-200r/min。
8.如權利要求7所述的橡膠加工工藝，其特征在于:所述單螺桿擠出機螺桿轉速為30-100r/min。
9.如權利要求8所述的橡膠加工工藝，其特征在于:所述一段內溫度范圍為50-70°C，所述二段內溫度范圍為60-100°C，所述三段內溫度范圍為60-100°C，所述四段內溫度范圍為40-70°C，所述五段內溫度范圍為40-70°C，所述六段內溫度范圍為40_70°C，所述七段內溫度范圍為40-70°C。
【文檔編號】B29C47/00GK104162968SQ201410226737
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年5月24日 優先權日:2014年5月24日
【發明者】孔祥明 申請人:江蘇新達科技有限公司