眾所周知,在
橡膠制品工業(yè)產(chǎn)品加工中,除了橡膠主材以外,還必需要填加眾多配合助劑,諸如硫化體系各種助劑,填充補強體系各種助劑,防老體系各種助劑等等,經(jīng)過(guò)科學(xué)設計,組成配比,經(jīng)混煉,成型和交聯(lián)反應,成為硫化產(chǎn)品,方能實(shí)現其應用價(jià)值。由于大部份助劑均以粉體形體存在,在混煉中,難免飛場(chǎng),為改變此狀況,近百年來(lái),橡膠機械科技人員,不懈努力,研發(fā)創(chuàng )新,從開(kāi)煉機配煉加料,到密煉機投料,再到當今上輔機電腦程控自動(dòng)計量密閉投料,逐步實(shí)現清潔化配煉生產(chǎn)。
回想起上世紀五十年代,當工業(yè)發(fā)達國家,在使用密煉機手工投料操作時(shí),我國還處在用開(kāi)煉機上加炭黑,相隔不到幾步遠,己看不清操作人面孔,回憶五十年代初,在全國最大的部屬?lài)鵂I(yíng)第二橡膠總廠(chǎng)第二煉膠車(chē)間,黑乎乎的炭黑粉塵,彌漫整個(gè)車(chē)間,操作人除了眼球及牙齒是白的,其他都是一片黑。煉膠車(chē)間工人在飯堂排隊打飯,竟另設通道,因為移步走動(dòng),身上炭黑會(huì )給他人造成不便,[巧的是,六十年后,2016年,在浙江省NB市參觀(guān)一間橡膠廠(chǎng)時(shí),又重現上述開(kāi)煉機加炭黑的現場(chǎng)景象,不同的是,操作工多了一個(gè)防毒面具應對人類(lèi)對環(huán)境保護和橡膠工業(yè)生產(chǎn)的自控,工業(yè)發(fā)達國家從源頭創(chuàng )新研發(fā),早在上世紀八十年代,基本實(shí)現對橡膠助劑的預分散造粒,并實(shí)現工業(yè)化生產(chǎn)。根據橡膠助劑物料性質(zhì),配方設計對制品的使用功能,和生產(chǎn)流程,把粉狀或塊狀的橡膠助劑,加工成球狀,半球狀,圓柱狀,碎片狀,以改進(jìn)配煉車(chē)間工作環(huán)境和方便操作。為實(shí)現綠色環(huán)?;a(chǎn)提供了保障。同時(shí)也對各種配煉助劑的明顯識別,防錯,提高配煉效率起著(zhù)很大作用。
目前橡膠助劑的預分散造粒方法有四種:
一、干法造粒,[對輥式]
二、濕法擠出造粒
三、回轉帶式冷凝造粒
四、載體預分散包覆造粒。
以上各種方法,可以根據助劑性狀特點(diǎn)去采用。
1、對輥式干法造粒的特點(diǎn)是助劑粉料經(jīng)機械壓力而成型,不添加任何分散和潤濕物質(zhì),生產(chǎn)的產(chǎn)品,保證"原汁原味","純"字占優(yōu),同時(shí)工藝流程簡(jiǎn)便,突出"壓縮",堆積比重提高,減少干燥過(guò)程,如多組分抗氧劑復配就可用此法,以各單組分抗氧劑,按比例投入混合器中混合,混合后粉料進(jìn)行壓片造粒,經(jīng)破碎篩分后,得到不規則的片狀復配顆粒料;
2、濕法造粒,是在固體粉料與液體共存,加入適量粘合劑,濕潤劑,以固相為主的分散體中,利用分散體的自粘性能,通過(guò)機械施加的擠壓力作用,使物料中固相基本微??恳后w的界面作用,相互粘接,壓實(shí),并擠出造粒法,從設定的模板開(kāi)孔擠出,形成一定形狀和粒度均勻的顆粒,其形狀一般為直徑為1.0一8.0mm圓柱狀。濕法造粒的特點(diǎn)為:固液相共存[對低軟化點(diǎn)物料濕含量極低,或無(wú)濕份,但造粒過(guò)程使物料局部軟化或熔化形成固液相共存。固相中的基本微粒無(wú)塑性變形,造粒后的顆粒物料,要進(jìn)行干燥處理,對軟化點(diǎn)低的物料需干燥,冷卻處理。對無(wú)自粘性的物料,在造粒時(shí)要添加粘結劑或能溶解固相的溶劑,以有利于造粒。像促進(jìn)劑M,DM,CZ,D,NS等都可用此法造粒。
3、滴液造粒。[回轉帶式冷凝造粒。利用助劑物料的低熔點(diǎn)或低軟化點(diǎn)特性,根據物料熔融態(tài)時(shí)的粘度范圍,通過(guò)特殊的布料裝置將熔融液料均勻布在下方勻速移動(dòng)的鋼帶上,同時(shí)在鋼帶下方設置的連續噴淋裝置的強制冷卻的作用下,使得物料在移動(dòng),輸送過(guò)程中得以冷卻,固化,形成半球狀,條狀,片狀產(chǎn)品,從而達到連續造粒成型。采用此法造粒的,如防老體系:RD,4010NA,4020,DTPD等,以及粘合體系助劑如有機鈷鹽系列;加工助劑如增塑劑,防護蠟,分散劑,均勻劑,脫模劑,辛基增粘樹(shù)脂等。采用滴液冷凝造粒,能做到連續滴液冷凝固化,產(chǎn)品形狀規整,無(wú)銳角,成粒率高,還可以通過(guò)布料器轉速或進(jìn)料流量的調節,來(lái)控制粒度規格。
4、載體預分散包覆造粒:是以定量聚合物為載體,將定量橡膠助劑微粒,均勻地預分散到聚合物中,使助劑微粒表面形成載體包覆層,同時(shí)由聚合物將助劑物料的微粒,相互粘連,團聚,并通過(guò)擠壓成型機,擠出條狀,經(jīng)切粒機沖切為規格一致的圓柱狀產(chǎn)品。其直徑為4一6mm,長(cháng)度在5mm范圍。載體預分散包覆造粒法,可選用蠟類(lèi),硬脂酸類(lèi)物質(zhì)為載體,來(lái)包覆助劑粉末產(chǎn)品,使其成為有規顆粒。此法可適用于大多數促進(jìn)劑如M,TMTD,DM,NS,CZ等,還有像活性劑氧化鋅[CR的交聯(lián)劑]填充補強劑如炭黑,碳酸鈣,白炭黑都可用載體預分散包覆法造粒。它的特點(diǎn)是產(chǎn)品完全無(wú)塵及二次粉化,可用不同顏色區分品種,易于識別,防止使用差錯,有利于助劑活化和偶聯(lián)功效,對主體橡膠及助劑有分散,親合作用。
橡膠助劑造粒,因物制宜,分清"主和仆""花旦和丫環(huán)",不能"喧賓奪主",更不能"以瑜掩瑕",以不失主要功能和好用為準。
橡膠助劑造粒工程,對于促進(jìn)橡膠工業(yè)綠色環(huán)?;?,降低或消除橡膠助劑在橡膠產(chǎn)品配煉過(guò)程中粉塵污染,起著(zhù)很大作用,必須大力推廣,雖然比原材助劑貴了些,但物有所值,如果能在加工環(huán)節降低成本,把價(jià)格再便宜些,對于中小橡膠企業(yè)來(lái)說(shuō),也是樂(lè )意推廣使用,做到薄利多銷(xiāo),支持和加快中國橡膠制造綠色化進(jìn)程,最終實(shí)現橡膠強國和美麗橡膠的宏圖大業(yè)!