ما هو مبدأ العمل لآلة خلط المطاط؟

I. الهيكل الأساسي

• البكرات: زوج من البكرات المعدنية الأسطوانية المتوازية (عادة ما تكون مصنوعة من الفولاذ، ذات سطح أملس أو أنماط خاصة)، وهي أجزاء العمل الأساسية لخلط المطاط. يمكن أن تدور الأسطوانتين في نفس الاتجاه (نادرًا ما يتم رؤيتهما) أو في اتجاهين متعاكسين (التصميم السائد)، وتختلف سرعات الدوران الخاصة بهما (توجد نسبة سرعة، عادةً 1:1.2 ~ 1:1.5).
• الإطار: إطار يدعم البكرات وجهاز النقل والمكونات الأخرى لضمان استقرار المعدات.
• نظام النقل: يتكون من محرك، مخفض، تروس، وما إلى ذلك، فهو يوفر قوة دوران للبكرات ويتحكم في سرعة الدوران ونسبة السرعة.
• جهاز الضبط: يستخدم لضبط المسافة بين البكرتين (تباعد اللفة) للتحكم في الضغط وقوة القص على المطاط.
• نظام التدفئة/التبريد: الجزء الداخلي من بكرات بعض مصانع خلط المطاط مزود بقنوات يمكن من خلالها إدخال البخار أو الماء الساخن أو الماء البارد لضبط درجة حرارة البكرات (على سبيل المثال، هناك حاجة إلى التسخين لتليين المطاط أثناء المضغ، وقد تكون هناك حاجة إلى التبريد أثناء الخلط لمنع ارتفاع درجة الحرارة).

ثانيا. مبدأ العمل

1. التغذية والتثبيت
   ضع المواد الخام المطاطية (مثل كتل المطاط الطبيعي وجزيئات المطاط الصناعي) بين الأسطوانتين. بسبب الدوران المعاكس للبكرات ووجود فرق في السرعة، سيتم إدخال المطاط إلى الفجوة بين البكرات عن طريق الاحتكاك (أي "العض"). كلما كانت المسافة بين اللفة أصغر، زادت قوة التثبيت على المطاط.
2. القص والتمدد
   نظرًا لاختلاف سرعات دوران البكرتين (على سبيل المثال، الأسطوانة الأمامية سريعة والأسطوانة الخلفية بطيئة)، عندما يمر المطاط عبر فجوة اللفة، يتم دفع الجزء الملامس للأسطوانة السريعة إلى التسارع، بينما يتحرك الجزء الملامس للأسطوانة البطيئة ببطء، مما يؤدي إلى تشوه القص القوي داخل المطاط؛ وفي الوقت نفسه، يتم ضغط المطاط وتمديده بواسطة البكرات، مما يؤدي إلى تشوه الشد.
   سيؤدي تأثير القص والتمدد هذا إلى كسر التشابك بين السلاسل الجزيئية المطاطية، مما يتسبب في كسر أو تشتت السلاسل الجزيئية، وبالتالي تقليل مرونة المطاط (تحسين اللدونة، أي غرض "المضغ")، أو جعل العوامل المركبة (مثل أسود الكربون، والكبريت، والمسرعات، وما إلى ذلك) منتشرة بالتساوي في المطاط (أي غرض "الخلط").
3. التكرير والخلط
   في التشغيل الفعلي، سيشكل المطاط "حزمة مطاطية" (طبقة مطاطية حول سطح الأسطوانة) على الأسطوانة. يحتاج المشغل إلى تمزيق الحزمة المطاطية من الأسطوانة يدويًا أو عن طريق الأجهزة الميكانيكية، وطيها، وقلبها ثم إدخالها في فجوة اللفة مرة أخرى (أي "التكرير").
   تسمح هذه العملية لأجزاء مختلفة من المطاط بالمرور عبر فجوة اللفة بشكل متكرر، مما يضمن أن جميع المناطق تخضع للقص والبثق الموحد، وأخيرًا جعل الأداء العام للمطاط ثابتًا (اللدونة الموحدة أثناء المضغ، والتشتت الموحد للعوامل المركبة أثناء الخلط).
4. الدور المساعد للتحكم في درجة الحرارة
   سوف تسبب القوة الميكانيكية احتكاكًا حراريًا داخل المطاط، وقد يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى شيخوخة المطاط (مثل المطاط الطبيعي الذي يسهل تحلله عند ارتفاع درجة حرارته). ولذلك، يتم التحكم في درجة الحرارة عن طريق نظام التدفئة / التبريد للبكرات:
   • أثناء المضغ، يمكن للتسخين المناسب أن يلين المطاط، ويقلل القوة بين السلاسل الجزيئية، ويساعد في تأثير القص؛
   • أثناء الخلط، يمكن أن يمنع التبريد المطاط من الفلكنة مسبقًا بسبب ارتفاع درجة الحرارة (مثل التبريد المطلوب بعد إضافة الكبريت)، وفي نفس الوقت يمنع العوامل المركبة من التحلل بسبب ارتفاع درجة الحرارة.

ثالثا. ملاحظات تكميلية