CN204546816U - 液态橡胶混炼的生产装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种液态橡胶混炼的生产装置。它包括依次连接的原料加工和计量装置(1)、混料输出装置(2)以及产品脱水和干燥装置(3)，所述的混料输出装置包括宽展挤出摸头(26)、混凝胶挤出机(27)、混凝胶储罐(28)和静态混合器(29)；所述静态混合器的上端与原料加工和计量装置相连，其下端与混凝胶储罐相连；所述混凝胶储罐的下端与混凝胶挤出机相连；所述宽展挤出摸头的左端与混凝胶挤出机相连，其右端与产品脱水和干燥装置相连。本实用新型的能耗小、污染小，可使黑炭黑在液态乳胶中具有很好的分散效果，所生产出来的橡胶具有高弹性、低硬度、高扯断伸长率及高拉伸强度等优异的综合性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及橡胶加工领域，具体涉及一种液态橡胶混炼的生产装置。
背景技术
橡胶是一种有弹性的聚合物。橡胶可以从一些植物的树汁中取得，也可以是人造的，两者皆有相当多的应用及产品，例如轮胎、垫圈等，遂成为重要经济作物。橡胶按原料分为天然橡胶和合成橡胶；按形态分为块状生胶、乳胶、液体橡胶和粉末橡胶。乳胶为橡胶的胶体状水分散体；液体橡胶为橡胶的低聚物，未硫化前一般为粘稠的液体；粉末橡胶是将乳胶加工成粉末状，以利配料和加工制作。
现代橡胶工业最普遍的炼胶工艺流程为：将橡胶与其配合的补强剂、硫化剂、促进剂、防老剂、软化剂、填充剂等混合揉捏成混炼胶半成品。自从1844年美国发明家查理·古德伊尔发明了硫化橡胶技术以来，一直遵循如下大致工艺流程：树割乳胶—烘干成干胶—塑炼—混炼，混炼时加入硫磺、补强剂、防老剂、软化剂、填料及促进剂等配剂，最后得到成品，硫化是其中的最后一道加工工序。硫化就是胶料在一定条件下，橡胶大分子由线型结构转变为网状结构的交联过程。然而，这种传统工艺对于天然橡胶来说存在三方面的问题：
(1)所制得的产品无法达到80％以上的高回弹率，且邵氏硬度高于38度，拉伸强度低于28MPa，因此，所制得的产品回弹率低、硬度高、拉伸强度低，其综合性能欠佳，无法应用于离散元冲击磨耗很大的矿山耐磨配件；
(2)在混炼过程中，作为补强剂的的炭黑及其他粉状配料对环境会造成一定程度上的污染，从而影响操作人员的身体健康；
(3)在塑炼和混炼这两道工序中，所消耗的能量太大。
为解决上述问题，国外采用液态乳胶、乳化白炭黑、乳化硫磺、乳化促进剂、乳化防老剂等配剂在液态状态下充分搅拌混合，该过程即称为液态混炼，最后干燥后获得良好性能的橡胶，且回弹率达到80％，邵氏硬度为38度，拉伸强度为25MPa。
然而，白炭黑作为补强剂的效果远不如黑炭黑。但是，如果将黑炭黑作为补强剂加入到乳胶中，乳胶则会迅速破乳凝固，从而导致无法再继续混合搅拌；另外，上述国外采用的工艺流程中，干燥工序是在常温常压下利用微波或蒸汽经交换器产生的热辐射加热到100℃左右的条件下进行的，然而，100℃的高温对乳胶里的有益成分起到破坏作用，且热效率低。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种液态橡胶混炼的生产装置及其方法，与现有技术相比，其能耗小、污染小、可使黑炭黑在液态乳胶中具有很好的分散效果，所生产出来的橡胶具有高弹性、低硬度、高扯断伸长率及高拉伸强度等优异的综合性能。
为实现上述目的，本液态橡胶混炼的生产装置，包括依次连接的原料加工和计量装置、混料输出装置以及产品脱水和干燥装置，所述的混料输出装置包括宽展挤出摸头、混凝胶挤出机、混凝胶储罐和静态混合器；所述静态混合器的上端与原料加工和计量装置相连，其下端与混凝胶储罐相连；所述混凝胶储罐的下端与混凝胶挤出机相连；所述宽展挤出摸头的左端与混凝胶挤出机相连，其右端与产品脱水和干燥装置相连。
优选的，所述的静态混合器为管道式静态混合器。
优选的，所述的混凝胶挤出机为螺杆式、齿轮式和隔膜式中的一种。
优选的，所述的原料加工和计量装置包括混合乳胶液定量泵、炭黑乳化液定量泵、炭黑乳化磨、炭黑计量罐、硫化剂乳化磨、硫化剂计量罐、防老剂乳化磨、防老剂计量罐、促进剂乳化磨、促进剂计量罐、防焦剂乳化磨、防焦剂计量罐、乳胶计量罐、乳胶储藏罐、乳胶输送泵、乳剂混合计量罐和混合胶液输送泵，所述炭黑乳化磨、硫化剂乳化磨、防老剂乳化磨、促进剂乳化磨及防焦剂乳化磨的下端分别与炭黑计量罐、硫化剂计量罐、防老剂计量罐、促进剂计量罐及防焦剂计量罐的上端相连；所述乳胶储藏罐的下端通过乳胶输送泵与乳胶计量罐的上端相连；所述炭黑计量罐的下端与炭黑乳化液定量泵相连；所述硫化剂计量罐、防老剂计量罐、促进剂计量罐、防焦剂计量罐及乳胶计量罐的下端均与乳剂混合计量罐的上端相连；所述乳剂混合计量罐的下端通过混合胶液输送泵与混合乳胶液定量泵相连；所述混合乳胶液定量泵和炭黑乳化液定量泵与静态混合器的上端并联。
优选的，所述的炭黑乳化磨、硫化剂乳化磨、防老剂乳化磨、促进剂乳化磨及防焦剂乳化磨为真空篮式砂磨机。
优选的，所述的乳胶输送泵为隔膜泵、活塞泵和蠕动泵中的一种。
优选的，所述的产品脱水和干燥装置包括混炼胶装载车、混炼胶输出泵、微波干燥炉、集水槽和脱水机，所述集水槽放置在脱水机的下方；所述微波干燥炉内部的传输带从左至右贯穿于脱水机与混炼胶输出泵之间；所述混炼胶装载车位于混炼胶输出泵的下方；所述脱水机与宽展挤出摸头的右端相连。
与现有技术相比，本实用新型具有如下的优点：
(1)适用于液态橡胶的混炼生产加工，从而避免了炭黑及其他粉状配料对环境造成的污染；
(2)当黑炭黑作为补强剂加入到乳胶中时，本实用新型的静态混合器，可以防止乳胶迅速破乳凝固的问题，从而可使黑炭黑在液态乳胶中具有很好的分散效果；
(3)本实用新型的产品脱水和干燥装置中，微波干燥炉设定温度低于70℃，与国外技术相比，其干燥温度低，从而防止高温对乳胶里的有益成分的破坏，而且其热效率高，从而使得整个生产装置能耗低；
(4)该生产装置生产出来的橡胶具有高弹性、低硬度、高扯断伸长率及高拉伸强度等优异的综合性能。
附图说明
图1是本实用新型的整体示意图；
图2是本实用新型中原料加工和计量装置的结构示意图；
图3是本实用新型中混料输出装置的结构示意图；
图4是本实用新型中产品脱水和干燥装置的结构示意图；
图中：1、原料加工和计量装置，2、混料输出装置，3、产品脱水和干燥装置，4、混合乳胶液定量泵，5、炭黑乳化液定量泵，6、炭黑乳化磨，7、炭黑计量罐，8、硫化剂乳化磨、9、硫化剂计量罐，10、防老剂乳化磨，11、防老剂计量罐，12、促进剂乳化磨，13、促进剂计量罐，14、防焦剂乳化磨，15、防焦剂计量罐，16、乳胶计量罐，17、乳胶储藏罐，18、乳胶输送泵，19、乳剂混合计量罐，20、混合胶液输送泵，21、混炼胶装载车，22、混炼胶输出泵，23、微波干燥炉，24、集水槽，25、脱水机，26、宽展挤出摸头，27、混凝胶挤出机，28、混凝胶储罐，29、静态混合器。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
如图1所示，本液态橡胶混炼的生产装置，包括依次连接的原料加工和计量装置1、混料输出装置2以及产品脱水和干燥装置3。如图3所示，混料输出装置2包括宽展挤出摸头26、混凝胶挤出机27、混凝胶储罐28和静态混合器29；所述静态混合器29的上端与原料加工和计量装置1相连，其下端与混凝胶储罐28相连；所述混凝胶储罐28的下端与混凝胶挤出机27相连；所述宽展挤出摸头26的左端与混凝胶挤出机27相连，其右端与产品脱水和干燥装置3相连。
所述的静态混合器29可以为管道式静态混合器，也可以为SV型静态混合器、SK型静态混合器、SX型静态混合器、SH型静态混合器以及SH型静态混合器。本实用新型中选用的是管道式静态混合器，因为管道式静态混合器与另外5种静态混合器相比，具有更高效、快速、低能耗、扩散效果佳等优点。
所述的混凝胶挤出机27可以为螺杆式、齿轮式和隔膜式中的一种。
如图2所示，本实用新型中的原料加工和计量装置1包括混合乳胶液定量泵4、炭黑乳化液定量泵5、炭黑乳化磨6、炭黑计量罐7、硫化剂乳化磨8、硫化剂计量罐9、防老剂乳化磨10、防老剂计量罐11、促进剂乳化磨12、促进剂计量罐13、防焦剂乳化磨14、防焦剂计量罐15、乳胶计量罐16、乳胶储藏罐17、乳胶输送泵18、乳剂混合计量罐19和混合胶液输送泵20，所述炭黑乳化磨6、硫化剂乳化磨8、防老剂乳化磨10、促进剂乳化磨12及防焦剂乳化磨14的下端分别与炭黑计量罐7、硫化剂计量罐9、防老剂计量罐11、促进剂计量罐13及防焦剂计量罐15的上端相连；所述乳胶储藏罐17的下端通过乳胶输送泵18与乳胶计量罐16的上端相连；所述炭黑计量罐7的下端与炭黑乳化液定量泵5相连；所述硫化剂计量罐9、防老剂计量罐11、促进剂计量罐13、防焦剂计量罐15及乳胶计量罐16的下端均与乳剂混合计量罐19的上端相连；所述乳剂混合计量罐19的下端通过混合胶液输送泵20与混合乳胶液定量泵4相连；所述混合乳胶液定量泵4和炭黑乳化液定量泵5与静态混合器29的上端并联。本实用新型也可采用人工搅拌混合与计量，但其与本实施例中采用的原料加工和计量装置1相比，需消耗大量的人力且效率低，无法实现自动化生产。
所述的炭黑乳化磨6、硫化剂乳化磨8、防老剂乳化磨10、促进剂乳化磨12及防焦剂乳化磨14均为真空篮式砂磨机，也可以为卧式砂磨机或者三辊砂磨机。本实用新型中选用的是真空篮式砂磨机，因为选用真空篮式砂磨机应用于该生产装置生产效率高，且乳液粒度分布区间更窄、颗粒分布更均匀，从而使乳液分散效果更佳。
所述的乳胶输送泵18为隔膜泵、活塞泵和蠕动泵中的一种。
如图4所示，本实用新型中的产品脱水和干燥装置3包括混炼胶装载车21、混炼胶输出泵22、微波干燥炉23、集水槽24和脱水机25，所述集水槽24放置在脱水机25的下方；所述微波干燥炉23内部的传输带从左至右贯穿于脱水机25与混炼胶输出泵22之间；所述混炼胶装载车21位于混炼胶输出泵22的下方；所述脱水机25与宽展挤出摸头26的右端相连。本实用新型也可以采用燃烧柴油产生的热风干燥或者电热烘箱产生的热空气干燥，本实施例选用的是微波干燥炉，微波干燥炉温度小于70℃，其干燥温度低，从而不会对乳胶里的有益成分产生破坏作用，而且热效率高。
Claims (7)
1.一种液态橡胶混炼的生产装置，包括依次连接的原料加工和计量装置(1)、混料输出装置(2)以及产品脱水和干燥装置(3)，其特征在于：所述的混料输出装置(2)包括宽展挤出摸头(26)、混凝胶挤出机(27)、混凝胶储罐(28)和静态混合器(29)；所述静态混合器(29)的上端与原料加工和计量装置(1)相连，其下端与混凝胶储罐(28)相连；所述混凝胶储罐(28)的下端与混凝胶挤出机(27)相连；所述宽展挤出摸头(26)的左端与混凝胶挤出机(27)相连，其右端与产品脱水和干燥装置(3)相连。
2.根据权利要求1所述的一种液态橡胶混炼的生产装置，其特征在于：所述的静态混合器(29)为管道式静态混合器。
3.根据权利要求1或2所述的一种液态橡胶混炼的生产装置，其特征在于：所述的混凝胶挤出机(27)为螺杆式、齿轮式和隔膜式中的一种。
4.根据权利要求1或2所述的一种液态橡胶混炼的生产装置，其特征在于：所述的原料加工和计量装置(1)包括混合乳胶液定量泵(4)、炭黑乳化液定量泵(5)、炭黑乳化磨(6)、炭黑计量罐(7)、硫化剂乳化磨(8)、硫化剂计量罐(9)、防老剂乳化磨(10)、防老剂计量罐(11)、促进剂乳化磨(12)、促进剂计量罐(13)、防焦剂乳化磨(14)、防焦剂计量罐(15)、乳胶计量罐(16)、乳胶储藏罐(17)、乳胶输送泵(18)、乳剂混合计量罐(19)和混合胶液输送泵(20)，所述炭黑乳化磨(6)、硫化剂乳化磨(8)、防老剂乳化磨(10)、促进剂乳化磨(12)及防焦剂乳化磨(14)的下端分别与炭黑计量罐(7)、硫化剂计量罐(9)、防老剂计量罐(11)、促进剂计量罐(13)及防焦剂计量罐(15)的上端相连；所述乳胶储藏罐(17)的下端通过乳胶输送泵(18)与乳胶计量罐(16)的上端相连；所述炭黑计量罐(7)的下端与炭黑乳化液定量泵(5)相连；所述硫化剂计量罐(9)、防老剂计量罐(11)、促进剂计量罐(13)、防焦剂计量罐(15)及乳胶计量罐(16)的下端均与乳剂混合计量罐(19)的上端相连；所述乳剂混合计量罐(19)的下端通过混合胶液输送泵(20)与混合乳胶液定量泵(4)相连；所述混合乳胶液定量泵(4)和炭黑乳化液定量泵(5)与静态混合器(29)的上端并联。
5.根据权利要求4所述的一种液态橡胶混炼的生产装置，其特征在于：所述的炭黑乳化磨(6)、硫化剂乳化磨(8)、防老剂乳化磨(10)、促进剂乳化磨(12)及防焦剂乳化磨(14)为真空篮式砂磨机。
6.根据权利要求4所述的一种液态橡胶混炼的生产装置，其特征在于：所述的乳胶输送泵(18)为隔膜泵、活塞泵和蠕动泵中的一种。
7.根据权利要求1或2所述的一种液态橡胶混炼的生产装置，其特征在于：所述的产品脱水和干燥装置(3)包括混炼胶装载车(21)、混炼胶输出泵(22)、微波干燥炉(23)、集水槽(24)和脱水机(25)，所述集水槽(24)放置在脱水机(25)的下方；所述微波干燥炉(23)内部的传输带从左至右贯穿于脱水机(25)与混炼胶输出泵(22)之间；所述混炼胶装载车(21)位于混炼胶输出泵(22)的下方；所述脱水机(25)与宽展挤出摸头(26)的右端相连。
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| CN104786381B (zh) * | 2015-04-09 | 2018-02-23 | 徐州市圣耐普特矿山设备制造有限公司 | 一种液态橡胶混炼的生产装置及其方法 |
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| CN104786381B (zh) * | 2015-04-09 | 2018-02-23 | 徐州市圣耐普特矿山设备制造有限公司 | 一种液态橡胶混炼的生产装置及其方法 |
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