Kumisekoittimen toimintaperiaate on seuraava:
Kumin sekoitusmylly on keskeinen laite, jota käytetään kumin puristamiseen ja sekoittamiseen kuminkäsittelyssä. Sen ydintehtävä on leikata, puristaa ja sekoittaa kumia mekaanisen voiman avulla, jotta kumi saavuttaa vaaditun plastisuuden tai tasaisen sekoitustilan. Seuraavassa on yksityiskohtainen selvitys perusrakenteen ja toimintaperiaatteen näkökohdista:
I. Perusrakenne
Kumisekoitusmylly (esimerkiksi avoin kumisekoitusmylly, joka on yleisin ja periaatteessa tyypillisin) koostuu pääasiassa seuraavista ydinkomponenteista:
- Telat: Pari yhdensuuntaista lieriömäistä metallirullaa (yleensä terästä, sileäpintainen tai erikoiskuvioitu), jotka ovat kumin sekoittamisen keskeisiä työosia. Kaksi rullaa voivat pyöriä samaan suuntaan (harvoin) tai vastakkaisiin suuntiin (päämalli), ja niiden pyörimisnopeudet ovat erilaiset (nopeussuhde on yleensä 1:1,2–1:1,5).
- Runko: Runko, joka tukee rullia, voimansiirtolaitetta ja muita komponentteja laitteen vakauden varmistamiseksi.
- Voimansiirtojärjestelmä: Koostuu moottorista, alennusvaihteesta, vaihteesta jne., se antaa pyörimisvoimaa rullille ja ohjaa pyörimisnopeutta ja nopeussuhdetta.
- Säätölaite: Käytetään säätämään kahden telan välistä etäisyyttä (telaväli) kumin paineen ja leikkausvoiman säätämiseksi.
- Lämmitys/jäähdytysjärjestelmä: Joidenkin kumisekoittimen telojen sisäpuolella on kanavat, joiden kautta voidaan syöttää höyryä, kuumaa vettä tai kylmää vettä telojen lämpötilan säätämiseksi (esim. lämmitystä tarvitaan kumin pehmentämiseksi puristettaessa ja jäähdytystä sekoituksen aikana ylikuumenemisen estämiseksi).
II. Toimintaperiaate
Kumisekoittimen ydin on käyttää telojen suhteellista liikettä mekaanisen voiman luomiseksi kumiin. Erityinen prosessi on seuraava:
- Ruokinta ja kiinnitys
Aseta kumin raaka-aineet (kuten luonnonkumilohkot, synteettiset kumihiukkaset) kahden telan väliin. Telojen vastakkaisesta pyörimisestä ja nopeuseron olemassaolosta johtuen kumi tuodaan telojen väliseen rakoon kitkan (eli "sisään puremisen") avulla. Mitä pienempi telaväli on, sitä suurempi on kumiin kohdistuva puristusvoima. - Leikkaaminen ja venyttely
Koska näiden kahden telan pyörimisnopeudet ovat erilaiset (esimerkiksi etutela on nopea ja takarulla hidas), kun kumi kulkee rullaraon läpi, nopean telan kanssa kosketuksissa oleva osa ajaa kiihtymään, kun taas hitaan telan kanssa kosketuksissa oleva osa liikkuu hitaasti, mikä johtaa voimakkaaseen leikkausmuodonmuutokseen kumin sisällä. Samaan aikaan telat puristavat ja venyttävät kumia, mikä johtaa vetomuodonmuutokseen.
Tämä leikkaus- ja venytysvaikutus katkaisee kumin molekyyliketjujen välisen sotkeutumisen, jolloin molekyyliketjut katkeavat tai hajoavat, mikä vähentää kumin joustavuutta (parantaa plastisuutta eli "puristamisen" tarkoitusta) tai tekee seostusaineista (kuten hiilimusta, rikki, kiihdytinaineet jne.) tasaisesti kumin käyttötarkoitukseen. "sekoitus"). - Jalostus ja sekoitus
Varsinaisessa käytössä kumi muodostaa "kumipaketin" (kumikerroksen telan pinnan ympärille) telaan. Kuljettajan on repäistävä kumipaketti telasta käsin tai mekaanisilla laitteilla, taitettava se, käännettävä ympäri ja syötettävä sitten uudelleen telaväliin (eli "puhdistamalla").
Tämä prosessi sallii kumin eri osien kulkea rullaraon läpi toistuvasti varmistaen, että kaikki alueet ovat alttiina tasaiselle leikkaukselle ja suulakepuristukselle, ja lopuksi tekee kumin yleisestä suorituskyvystä yhtenäisen (tasainen plastisuus puristelun aikana, seosaineiden tasainen hajoaminen sekoittamisen aikana). - Lämpötilan säätelyn apurooli
Mekaaninen voima aiheuttaa kitkalämpöä kumin sisällä ja lämpötilan nousu voi johtaa kumin ikääntymiseen (kuten luonnonkumi hajoaa helposti ylikuumennettaessa). Siksi lämpötilaa ohjataan telojen lämmitys-/jäähdytysjärjestelmällä:- Pureskelun aikana oikea lämmitys voi pehmentää kumia, vähentää molekyyliketjujen välistä voimaa ja edistää leikkausvaikutusta;
- Sekoituksen aikana jäähdytyksellä voidaan estää kumin vulkanoituminen etukäteen ylikuumenemisen vuoksi (kuten jäähdytystä tarvitaan rikin lisäämisen jälkeen) ja samalla estää seosaineiden hajoamisen korkeasta lämpötilasta.
III. Lisähuomautuksia
Avoin kumisekoittimen lisäksi on myös suljettu kumisekoitin (esim. sisäinen sekoitin), jonka periaate on samanlainen, mutta rakenne on monimutkaisempi: kumi ekstrudoidaan ja leikataan roottorin (rullan kaltainen pyörivä osa) ja suljetun sekoituskammion kammion seinämän toimesta, jolla on korkeampi hyötysuhde ja vähemmän pölyn aiheuttamaa saastumista ja sekoittumista.
Lyhyesti sanottuna kumin sekoitusmylly tuottaa leikkaus-, suulakepuristus- ja venytysvoimia telojen (tai roottoreiden) suhteellisella liikkeellä yhdistettynä lämpötilan säätöön ja käyttötekniikkaan kumin puristamisen tai sekoittamisen toteuttamiseksi, mikä luo perustan myöhempien kumituotteiden (kuten renkaiden, tiivisterenkaiden) muodostamiselle.
Previous