CS273697B1 - Method of polymeric substances' treatable characteristics determination and device for realization of this method - Google Patents

Method of polymeric substances' treatable characteristics determination and device for realization of this method Download PDF

Info

Publication number
CS273697B1
CS273697B1 CS7188A CS7188A CS273697B1 CS 273697 B1 CS273697 B1 CS 273697B1 CS 7188 A CS7188 A CS 7188A CS 7188 A CS7188 A CS 7188A CS 273697 B1 CS273697 B1 CS 273697B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
chamber
force
temperature
kneader
mixture
Prior art date
Application number
CS7188A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS7188A1 (en
Inventor
Jan Gelbic
Original Assignee
Jan Gelbic
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jan Gelbic filed Critical Jan Gelbic
Priority to CS7188A priority Critical patent/CS273697B1/en
Publication of CS7188A1 publication Critical patent/CS7188A1/en
Publication of CS273697B1 publication Critical patent/CS273697B1/en

Links

Landscapes

  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

The design concerns the method of determination of processing characteristics of polymeric substances, especially the moment of force and rise in temperature when kneading in the chamber kneader and synchronous determination of optimal black distribution in the process of mixing. The principle of the design are the chamber kneaders (6,7) with a different size of rotors, which are equipped with the dynamometer (1) and tachometer (2), which are connected via the mechanical transmission with the scale (3) and registration of the moment of force. The chamber kneaders (6, 7) are further equipped with the thermostat (8), cooling system (9) and air blower (11).<IMAGE>

Description

(57) Řešení se týká způsobu stanovení zpracovatelských charakteristik polymer»' nich látek, zejména potom momentu síly ’ e vzestupu tepla při hnětení v komorovém· . hnštiŠi a souoaonŽm stanovení optimální ' distribuce sazí v průběhu míchání. Podstatou zařízení jsou komorové hnětiěe: (6, 7) a rozdílnými tvary rotorů, opatřené dynamometrem (1) a tachometrem (2) spojenými mechanickým převodem se stupnicí (3) a registrací momentu síly. Komorové # hnětiěe (6, 7) jaou doplněny termostatem, (8), chladicím systémem (9) a vzduchovým dmýchadlem (11).(57) The present invention relates to a method for determining the processing characteristics of polymeric substances, in particular the moment of force e e heat build-up in kneading. This includes determining the optimum distribution of the carbon black during mixing. The essence of the device is a chamber kneader: (6, 7) and different rotor shapes, equipped with a dynamometer (1) and a tachometer (2) connected by mechanical transmission to the scale (3) and recording of the torque force. The chamber # mixers (6, 7) are supplemented by a thermostat (8), a cooling system (9) and an air blower (11).

id' “Jarid '' Jar

CS 273697 BlCS 273697 Bl

(13) (13) Bl Bl (51) (51) Int. Cl.5 G 01 N 7/16Int. Cl. 5 G01N 7/16

CS 273697 Bl τVynález ae týká způsobu atanovení a zařízení pro stanovení zpracovatelských charakteristik polymerníoh látek.The present invention relates to a method and a device for determining the processing characteristics of polymeric substances.

Dosud jeou známá způsoby analýzy čáati polymerních látek jako například stanovení viskozity as rotačním viskozimetru. Podstatou této zkoušky je stanovení kroutícího momentu při vzájemném protáčení rotoru i komory naplněné zkoušeným materiálem, například kaučukem nebo sazovou směsi připravenou z kalandrované fólie. Kotouč zkoušeného materiálu ee navlékne na hřídel rotoru a na druhou stranu ee přiloží druhý. Rotor se zkušebním tělesem (kotoučem) ee vloží do komory přístroje a zařízení se uzavře. Zařízení se vyhřeje a kroutící moment se stanoví po 4 až 15 minutách po spuštění rotoru. Dalším způsobem je stanovení zpracovatelnosti polymerní látky v laboratorním hnětiči. Podstatou této zkoušky je stanovení příkonu motoru dvou profilovaných rotorů v uzavřeném prostoru a teploty, kterou hnětená hmota v závislosti na čase vyvine. Zkoušeným materiálem je opět například kaučuk nebo sazová směs 8 navážkou vyplývajíoí 70 až 75 % užitečného objemu uzavřeného prostoru. Hodnotí se index zpracovatelnosti polymemí látky stanovený jejím překalandrováním nebo druhé maximem příkonu motoru.To date, methods of analyzing the number of polymeric substances, such as determining viscosity and with a rotational viscometer, are known. The essence of this test is to determine the torque of the rotor and the chamber filled with the test material, such as rubber or carbon black, prepared from calendered foil. The disc of the test material ee is threaded onto the rotor shaft and the other side ee is placed on the other. The rotor with the test piece (disc) is inserted into the instrument chamber and the device is closed. The device is heated and the torque is determined 4 to 15 minutes after the rotor is started. Another method is to determine the processability of the polymeric substance in a laboratory kneader. The essence of this test is to determine the engine power of two profiled rotors in a closed space and the temperature that the kneaded mass develops over time. Again, the material to be tested is, for example, rubber or a carbon black mixture 8 resulting in a weight of 70 to 75% of the useful volume of the enclosure. The workability index of the polymer substance as determined by its recalendering or the second maximum power input of the engine is evaluated.

Jiný způsob je stanovení zpracovatelských charakteristik polymerníoh látek v univerzálním hnětacím zařízení. Podstatou zkoušky je stanovení odporu vloženého materiálu vystaveného působení smykového napětí a vývoje tepla po určenou dobu hnětení mezi normalizovanými profilovanými rotory v uzavřeném prostoru. Do vyhřátého prostoru se vkládá takové množatvi polymerní látky, které po přidání všech přísad má vyplnit 70 až 75 % užitečného objemu uzavřeného prostoru. Moment síly (relativní viskozita) a úroveň teploty hnětené hmoty ee odečítá po zvolené době míchání směsi. Optimální doba vmíchání sazí se určuje zkusmo, v průběhu míchání ee odebírají vzorky a formou zpracování na mikropočítači se vyhodnocuje distribuce částic sazí v kaučuku. Vulkanizační systém se dooíchává na laboratorním kalandru v mlkroválcl.Another method is to determine the processing characteristics of polymeric substances in a universal kneading machine. The essence of the test is to determine the resistance of the inserted material subjected to shear stress and heat evolution for a specified kneading time between standard profiled rotors in an enclosed space. An amount of polymeric substance is introduced into the heated space to fill 70 to 75% of the useful volume of the closed space after all the additives have been added. The moment of force (relative viscosity) and the temperature level of the kneaded mass ee are read after the selected mixing time. The optimum mixing time of the carbon black is determined experimentally, samples are taken during mixing, and the distribution of the carbon black particles in the rubber is evaluated by microcomputer processing. The vulcanization system is mixed in a calender in a mill calender.

Nevýhodou těchto způsobů stanovení zpracovatelnosti polymerních látek je pracnost, časová náročnost e nepřesnost měření. Také dochází k velké spotřebě zkoušeného materiálu.A disadvantage of these methods of determining the processability of polymeric substances is the laboriousness, time-consuming and inaccurate measurements. There is also a large consumption of test material.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob stanovení zpracovatelských charakteristik polymerních látek podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že materiál bez předchozí úpravy se vloží do vyhřátého komorového hnětiče v množství, které zcela vyplní užitečný prostor a hněte ee při otáčkách rotorů 30 až 120 min”1 po dobu 2 až 12 minut a po ukončení se odečte moment síly a teplota hnětené polymerní látky.These disadvantages are eliminated by a method of determining the processing characteristics of the polymer compounds according to the invention whose principle consists in that the material without pre-treatment are placed in a heated chamber internal mixer in a quantity which completely fills the useful space and kneaded ee at a rotor speed of 30 to 120 min "1 after the torque and temperature of the kneaded polymer are read off after 2 to 12 minutes.

Tato polymerní látka ee vloží do jiného, vychlazeného hnětiče, pokračuje se v hnětení, přidají se sazové přísady a provádí ee soustavné měření elektrické vodivosti směsi, při dosažení poklesu z druhého maxima závislosti elektrické vodivosti se otáčky rotoru sníží na minimum, provádí ee chlazení a odečítá se moment síly, teplota směsi a doba optimální distribuce sazí.This polymeric substance is ee inserted into another, cooled kneader, continued kneading, soot additives are added and ee continuously measured the electrical conductivity of the mixture, decreasing from the second maximum electrical conductivity dependence, the rotor speed is reduced to a minimum, ee cooling and read the moment of force, the temperature of the mixture and the time of optimal distribution of the carbon black.

Po ochlazení na teplotu směsi v rozsahu 23 až 70 stupňů Celsia se vloží vulkanizační přísady, čímž se plně využije prostor komorového hnětiče, otáčky rotorů ae zvýší na hodnotu 30 až 120 min”1, směs se domíohá, zařízení ee zastaví a bnětič se otevře. Po uplynutí určené doby se připraví zkušební těleso pro vulkametr 0 změří se bezpečnost aměsl, rychlost a optimální doba vulkanizace za zvolených teplotních podmínek.After cooling to a mixture temperature of 23 to 70 degrees Celsius, vulcanizing additives are introduced to fully utilize the chamber mixer space, rotors speed and increase to 30 to 120 min -1 , the mixture is relieved, the ee stops and the mixer opens. After the specified period of time, a test specimen was prepared for the vulcameter. The safety and the mixture, the rate and the optimum vulcanization time were measured under selected temperature conditions.

Podstata zařízení pro provádění způsobu stanovení zpracovatelských charakteristik polymerních látek spočívá v tom, že dynamometr je spojen a termostatem a mechanickým převodem ee stupnicí 0 registrací momentu síly a pomocí spojky a komorovým hnětičeo. Komorový bnětič, složený ze dvou dílů, je pružně spojený β termostatem, přívodem chladicí vody a k němu jsou nasměrovány hubice, pružně spojené se vzduchovým dmýchadlem, oba komorové hnětiče jeou uloženy ve vodicím podloží, přizpůsobeném pro pevné propojení v pracovní pozici pomocí kolíků.The essence of the device for performing the method of determining the processing characteristics of polymeric substances is that the dynamometer is connected with a thermostat and a mechanical transmission by a scale of 0 by recording the torque and by means of a clutch and a chamber mixer. The two-part chamber kneader is resiliently connected by a β thermostat, a cooling water inlet and nozzles are directed towards it, resiliently coupled to an air blower;

ί ίί ί

CS 273697 BlCS 273697 Bl

Výhody způsobu stanovení zpracovatelských charakteristik podle vynálezu spočívají zejména v tom, že tento způsob poskytuje technické údaje, které nebylo možno v provozní praxi použít pro jejich zdlouhavost a náročnost. Oproti stávající metodě se zkracuje celkový čas předání všech informací desetinásobně a navíc se podle tohoto způsobu získávají další údaje.The advantages of the method for determining the processing characteristics according to the invention are, in particular, that the method provides technical data which could not be used in practice in terms of length and complexity. Compared to the current method, the total time of transmission of all information is reduced by a factor of 10, and more data is obtained according to this method.

Vyššího účinku lze dosáhnout zpřažením dvou komorových hnětičů, což má za následek možnost ochlazování na mimopracovní pozici a práci s kaučukem v jednom z obou hnětičů. Tento způsob úpravy zařízení umožňuje pracovat s rozdílnou konstrukcí profilovaných rotorů.Greater effect can be achieved by coupling two chamber kneaders, resulting in the possibility of cooling off the work position and working with rubber in one of the two kneaders. This way of adjusting the device allows to work with different designs of profiled rotors.

Pro polymerní materiály se může použít trojúhelníkového tvaru rotorů, který zajišťuje roztírání o stěny komory, a tím i zjištěný údaj momentu síly lépe vyjadřuje relativní viskozitu hnětené hmoty.For polymeric materials, a triangular shape of the rotors can be used, which ensures spreading on the walls of the chamber, and thus the measured torque reading better reflects the relative viscosity of the kneaded mass.

Pro míchání základu sazové směsi v laboratorním měřítku se s výhodou použije komorového hnětiče s kapkovitým tvarem rotorů, který ve své podstatě odpovídá velkému komorovému hnětiči instalovanému ve výrobě. Rotory tohoto tvaru pohybující se v uzavřeném prostoru hnětiče, zajišťují mletí a drcení hmoty, která je tlačena k boční stěně hnětiče; hnětení hmoty, která je převalována, ohýbána, postřibována a roztírána proti stěně hnětiče s periodicky uvolňována; přisekávání hmoty, přičemž její část je odtržena od celku e vtažena do hmoty v jiném místě a nakonec překrývání hmoty, jejíž část je tlačena do středu rotorů z obou stran.For mixing the base of the carbon black mixture on a laboratory scale, a droplet-shaped chamber mixer is preferably used which essentially corresponds to the large chamber mixer installed in the factory. Rotors of this shape, moving in the enclosure of the kneader, provide grinding and crushing of the mass that is pressed against the side wall of the kneader; kneading the material which is rolled, bent, shredded and spread against the wall of the kneader with periodic release; the material being punched, part of which is torn from the whole e drawn into the material at another location and finally overlapping the material, a part of which is pushed into the center of the rotors from both sides.

Zařízení pro měření zpracovatelských charakteristik polymerních látek je znázorněno na připojených výkresech, kde na obr. 1 je znázorněno celkové uspořádání zkušebního zařízení s tandemem dvou koncových hnětičů a na obr. 2 je znázorněno schematické uspořádání komorového hnětiče v pracovní poloze.An apparatus for measuring the processing characteristics of polymeric materials is shown in the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows the overall configuration of a tandem test apparatus of two end mixers, and Fig. 2 shows a schematic arrangement of a chamber mixer in an operating position.

Zkušební zařízení podle obr. 1 sestává z dynamometru 1 s možností volby rozsahu měření, který je spojen s tachometrem 2 a mechanickým převodem £ potom se stupnicí 4; na které lze odečítat nastavený rozsah měření. Registrace momentu síly je založena na principu snímání odporu zpracovávané hmoty při hnětení. Přes spojku J5 je možnost připojení komorového hnětiče 6 a rotory trojúhelníkového tvaru a komorového hnětiče 7 s rotory kapkovitého tvaru s křídly. Komorový hnětič 6 ja pružně spojen s termostatem 8, který udržuje optimální pracovní teplotu uvnitř komorového hnětiče 6. Komorový hnětič 7 je vybaven chladicím systémem 9, který využívá průtok vody Oběmi polovinami dutin komor s následným ochlazením pracovní teploty. Při použití komorových hnětičů 6, 7 s jedním druhem rotorů termostat 8 obsahuje vodu a jedno pružné propojení potom řídicí kohouty.The test apparatus according to FIG. 1 consists of a dynamometer 1 with the possibility of selecting the measuring range which is connected to the tachometer 2 and the mechanical transmission 6 then to the scale 4; to which the set measuring range can be read. The force torque registration is based on the principle of sensing the resistance of the processed mass during kneading. Via the coupling 15, it is possible to connect the chamber mixer 6 and the triangular-shaped rotors and the chamber mixer 7 with the drop-shaped rotors with wings. The chamber mixer 6 is resiliently connected to a thermostat 8 which maintains an optimum working temperature within the chamber mixer 6. The chamber mixer 7 is equipped with a cooling system 9 that utilizes water flow through the two halves of the chamber cavities with subsequent cooling of the working temperature. When using chamber mixers 6, 7 with one kind of rotors, the thermostat 8 comprises water and one flexible connection then the control taps.

Komorový hnětič 6 je v mimopracovní pozici ochlazován hubicí 10 pružně spojenou s dmýchadlem 11. Druhou chladicí hubici 12 je ochlazován komorový hnětič J v pracovní pozici (po zamíchání sazí). Komorový hnětič 6, £ jsou uloženy na vodicím podloží 13. které umožňuje, aby jeden byl v mimopracovní poloze, zatímco druhý je v pracovní. Postavení obou komorových hnětičů 6, 2 v této poloze je zajištěno jejich pevným propojením a pomocí kolíků 14.The chamber mixer 6 is cooled in a non-working position by a nozzle 10 resiliently connected to the blower 11. The second cooling nozzle 12 is cooled by a chamber mixer J in the working position (after mixing the soot). The chamber kneader 6, 6 is supported on a guide substrate 13 which allows one to be in a non-working position while the other is in a working position. The position of the two chamber mixers 6, 2 in this position is ensured by their firm connection and by means of pins 14.

Přemístění komorových hnětičů 6, £ je provedeno mechanicky nebo hydraulicky.The displacement of the chamber mixers 6, 6 is carried out mechanically or hydraulically.

Sestavení obou hydraulických hnětičů 6, J podle obr. 2 je provedeno tak, že každý komorový hnětič 6, 7 je dvoudílný. První díl 15 se spojkou £ obsahuje rotory. Druhý díl 16 obsahuje komory 6 a 7 a nasouvá se. Tento pohyb se uskutečňuje pomocí šroubů 17. Druhý díl 16 má plnicí otvor opatřený závěrem 18 a zabudované čidlo 19 pro snímání teploty a měření elektrické vodivosti. Toto Čidlo 19 je spojené s registračním přístrojem 20, 21. Druhý díl 16 má také výstupek se závitem - protikus 2£ opěrné destičky 22 upevněné na prvním díle 15. které slouží pro mechanické nebo hydraulické oddálení od prvního dílu 15 pomocí šroubů 17.The assembly of the two hydraulic mixers 6, J according to FIG. 2 is carried out in such a way that each chamber mixer 6, 7 is two-piece. The first clutch part 15 comprises rotors. The second part 16 comprises chambers 6 and 7 and slips on. This movement is effected by means of screws 17. The second part 16 has a filling opening provided with a slide 18 and a built-in sensor 19 for sensing the temperature and measuring the electrical conductivity. This sensor 19 is connected to the recording apparatus 20, 21. The second part 16 also has a threaded protrusion 26 of the backing plate 22 mounted on the first part 15 which serves for mechanical or hydraulic separation from the first part 15 by means of screws 17.

CS 273697 BlCS 273697 Bl

Komorová hnětica 6 a 7 jsou umístěny na vodicím podloží 1^, zasunutém ve vodicí drážce 24 a mají průtokový chladicí systém 2£. Komorový bnětič £ s 7 může mít, tak jak je uvedeno, různé tvary rotorů. Pokud je jeden s trojúhelníkovým tvarem a druhý kapkový, potom tento tandem plní úkol měření viskozity polymeru a průběh míchání sazí. Jestliže jde o tandem komorových hnětičů se stejnými rotory, potom jeden provádí měřicí činnost, druhý se ochlazuje a čistí.The chamber kneaders 6 and 7 are disposed on a guide pad 11 inserted in a guide groove 24 and have a flow cooling system 26. The chamber kneader 7 may, as mentioned, have different rotor shapes. If one is triangular in shape and the other is teardrop, this tandem performs the task of measuring the polymer viscosity and the carbon black mixing process. If it is a tandem chamber mixer with the same rotors, then one performs a measuring operation, the other cools and cleans.

Konkrétní provedení předmětu vynálezu je uvedeno v následujících příkladech.A specific embodiment of the invention is set forth in the following examples.

Příklad 1Example 1

Při použití jednoho komorového bnětiče 6 je pracovní postup následující:Using one chamber kneader 6, the procedure is as follows:

a) Zpracovatelské charakteristiky styrenbutadienového kaučuku.(a) Processing characteristics of styrene-butadiene rubber.

Do vyhřátého komorového bnětiče 6 s rotory kapkového tvaru, při rozsahu měření 50 Km a obrátkách rotorů 80 min”\ bylo vloženo 75 g kaučuku například styrenbutadienového odebraného z balíku na konci výrobní linky. Po 30 sekundách byl uzavřen klát zatížením například 3 kg a snímaly se údaje momentu síly (Hm) a vývoje tepla (°C)v závislosti na době hnětení. Vs 4. minutě bylo míchání ukončeno. Teplota stoupla na cca 125 stupňů Celsia. Rozsahu viskozity 42 až 54° Mooney odpovídal úzký interval výsledků momentu síly.75 g of styrene-butadiene rubber, taken from the bale at the end of the production line, was loaded into a heated chamber kneader 6 with droplet-shaped rotors at a measuring range of 50 Km and a rotor speed of 80 min. After 30 seconds, the beam was closed with a load of, for example, 3 kg and the torque (Hm) and heat evolution (° C) data were recorded as a function of the kneading time. Stirring was complete at 4 minutes. The temperature rose to about 125 degrees Celsius. The viscosity range of 42-54 ° Mooney corresponded to a narrow interval of force torque results.

b) Zpracovatelské charakteristiky základu sazové směsi styrenbutadienového kaučuku(b) Processing characteristics of the styrene-butadiene rubber base

1. Do ochlazeného bnětiče na teplotu 30 stupňů Celsia za stejných podmínek podle a) bylo vloženo 48,7 g styrenbutadienového kaučuku, 1,5 g zinkové běloby, 0,5 g kyseliny stearové a 24,3 g kanálových sazí. Po 60 sekundách byl uzavřen klát zatížením například 5 kg a snímaly se údaje podle a) a navíc elektrická vodivost (mS). Doba dosažení druhého maxima elektrické vodivosti vymezila průběh míchání.1. 48.7 g of styrene-butadiene rubber, 1.5 g of zinc white, 0.5 g of stearic acid and 24.3 g of channel carbon black were charged to a cooled kneader at 30 degrees Celsius under the same conditions of a). After 60 seconds, the bar was closed with a load of, for example, 5 kg and the data according to a) and, in addition, the electrical conductivity (mS) were recorded. The time to reach the second maximum electrical conductivity defined the mixing process.

Po otevření komorového hnětiče pomocí stahovacích šroubů byl tento vyčištěn od sazí a temperován pro další zkoušku kaučuku.After opening the chamber kneader using the clamping screws, it was cleaned of soot and tempered for the next rubber test.

Výsledky optimální doby vmíchání sazí (S) a vývoje tepla (T) posloužily k porovnání jakosti styrenbutadienového kaučuku:The results of the optimum mixing time of the carbon black (S) and the heat development (T) served to compare the quality of the styrene-butadiene rubber:

Styrenbutadienový S kaučukStyrene Butadiene With Rubber

T Hodnocení vzorek A vzorek BEvaluation Sample A Sample B

2,52.5

2,52.5

133 projev normální133 normal manifestation

140 vyšší vývoj tepla o 6,8 %140 higher heat development by 6,8%

2. Za stejných podmínek podle 1. byla vložena směs kaučuků:2. A mixture of rubbers was inserted under the same conditions as in 1.:

Přírodní kaučuk 30 váhových dílů, polyizoprénový kaučuk 10 váhových dílů a polybutadienový kaučuk 10 váhových dílů ve společné navážce 48,7 g.Natural rubber 30 parts by weight, polyisoprene rubber 10 parts by weight and polybutadiene rubber 10 parts by weight in a common weight of 48.7 g.

Výsledky optimální doby vmíchání sazí (S), vývoje tepla v době optimálního vmíchání sazí (TI) a po 8 minutách míchání (T2) posloužily k porovnání schpnosti obalit saze:The results of the optimum soot time (S), the heat evolution at the optimum soot time (T1) and after 8 minutes of stirring (T2) served to compare the soot wrapping ability:

CS 273697 BlCS 273697 Bl

Kaučuk Rubber S WITH TI TI Styrenbutadienový Styrenbutadienový 2,5 2.5 133 133 Smea podle 2. Smea according to 2. 7,0 7.0 142 142

T2 HodnoceníT2 Rating

150 projev normální150 normal expression

145 prodloužená doba optimální distribuce sazí o 4,5 minuty (280 %)145 extended time of optimum soot distribution by 4.5 minutes (280%)

Příklad 2Example 2

Při použití dvou komorových hnětičů 6, 7 ja postup následující:When using two chamber mixers 6, 7, the procedure is as follows:

a) Zpracovatelské charakteristiky styrenbutadienového kaučuku.(a) Processing characteristics of styrene-butadiene rubber.

Za stejných podmínek podle příkladu 1 se změnami, že byly použity trojúhelníkové rotory, rozsah měření 20 Nm a navážka 25 g kaučuku styrenbutadienového (pro olejem nastavený styrenbutadienový kaučuk jan 15 Nm).Under the same conditions of Example 1, with changes to the use of triangular rotors, a measuring range of 20 Nm and a weighing of 25 g of styrene-butadiene rubber (for styrene-butadiene-oil adjusted Jan 15 Nm).

Výsledný moment síly (relativní viskozity), vývoje tepla a rychlosti plastikace byly doplněny o index podílu vývoje tepla (°C) a momentu síly (Nm).The resulting moment of force (relative viscosity), heat evolution and plasticization rate were supplemented by the index of heat evolution (° C) and moment of force (Nm).

Výpočet rychlosti plastifikace (Vp):Calculation of plasticization rate (Vp):

v B .JL·.“. B- Nm/sek P t kde A = nejvyšší moment síly na začátku měření, Nm B a moment síly po 4 min (240 sek) meření, Nm t a Sas mezi údaji momentu síly, sek in B .JL ·. ”. B - Nm / sec P t where A = highest torque at the beginning of measurement, Nm B and force torque after 4 min (240 sec) of measurement, Nm and Sas between force torque data, sec

Výpočet indexu relativní viskozity (Iv):Calculation of the relative viscosity index (I v ):

kde A naměřená teplota po 4. minutě měření, °C B * výchozí teplota měření C = relativní viskozita, Nmwhere A measured temperature after 4 minutes of measurement, ° C B * initial measurement temperature C = relative viscosity, Nm

Posloužily k posouzení rozdílu v jakosti dvou vzorků stejné hodnoty viskozity (48° Mooney):They used the same viscosity values (48 ° Mooney) to assess the difference in quality of two samples:

Styrenbutad ienový kaučuk Styrenbutad ien rubber Hs H p T T ’p ’P Tv T v Hodnocení Evaluation vzorek A sample A 2,2 2.2 42 42 0,06 0.06 19,1 19.1 projev normální normal manifestation vzorek B sample B 1,7 1.7 50 50 0,08 0.08 29,4 29.4 hůře zpracovatelný worse to process

CS 273697 BlCS 273697 Bl

s with T T v P in P I v AND in Hodnocení Evaluation rozdíl A - B, % difference A - B,% -22,7 -22.7 +19 +19 +33,3 +33.3 +53,9 +53.9 rozdíly překročily 10 %, index viskozita určil míru odchylky. differences exceeded 10%, the viscosity index determined the degree of variation. Posloužily k posouzení viskozitě (48° Mooney) Used to assess viscosity (48 ° Mooney) rozdílu v difference in projevu speech jakosti dvou quality two druhů kaučuku o stejné kinds of rubber of the same Styrenbutadlenový kaučuk Styrene-butadiene rubber Ms M s T T vp v p Hodnocení Evaluation a) základní (a) basic 2,2 2.2 42 42 0,06 0.06 19,1 19.1 projev normální normal manifestation b) olejem nastavený (b) oil-adjusted 2,4 2.4 30 30 0,04 0.04 12,5 12.5 projev normální normal manifestation rozdíl a - b, % difference a - b,% +9,1 +9.1 -28,6 -28.6 -33,3 -33.3 -34,5 -34.5 moment síly nepřekro- moment of force does not exceed

Čil 10 %, vzorek b vykázal nižší vývoj tepla, méně se plastikoval, míra lepší zpracovatelské jakosti je 34,5 %Chill 10%, sample b showed lower heat development, less plasticized, better processing quality is 34.5%

b) Zpracovatelské charakteristiky základu sazové směsi styrenbutadienového kaučuku(b) Processing characteristics of the styrene-butadiene rubber base

Za stejných podmínek se změnami, že měření proběhlo ihned po přesunutí komorového hnetiče 7 do pracovní pozice, tedy bez čekání na ochlazení, a čištění po vypuštění směsi nemuselo být tak důkladné, protože další měření bylo opět se sazemi.Under the same conditions with the changes that the measurement took place immediately after moving the chamber mixer 7 to the working position, ie without waiting for cooling, and the cleaning after discharge of the mixture may not have been as thorough as the next measurement was again with soot.

Příklad 3Example 3

Jednou z dalších možností praktického využití předmětu vynálezu je metodika roztřiíování polymernich materiálů například kaučukůAnother possibility of practical application of the present invention is the methodology of shredding polymeric materials such as rubbers

a) ve výrobě styrenbutadienového kaučuku.(a) in the manufacture of styrene-butadiene rubber.

Roztřiáování kaučuku se provede podle relativní viskosity (momentu síly Nm). Při začátku paletování se odebere zkušební vzorek pro měření v upraveném přístroji. První informace je k dispozici po vyrobení druhé palety. Je možnost opatřit údajem o relativní viskozitě každou vyrobenou paletu,The shredding of the rubber is carried out according to the relative viscosity (moment of force Nm). At the beginning of the palletizing, a test sample is taken for measurement in the treated machine. The first information is available after the second pallet has been produced. It is possible to provide the relative viscosity with each pallet produced,

Do doby vyrobení cca 10 palet jsou k dispozici údaje o zpracovatelnosti i průběhu vulkanizace.Until the production of about 10 pallets, processability and vulcanization data are available.

b) ve zpracování styrenbutadienového kaučuku.(b) in the processing of styrene-butadiene rubber.

Umožňuje rozdělení skladu podle hodnot relativní viskozity a omezuje četnost měření vstupní kontrolou,It allows the stock to be divided according to the relative viscosity values and limits the frequency of measurement by the input control,

Vyznsčení viskozity na paletě umožňuje zlepšit organizaci práce při přípravě < ·*Improved viscosity on the pallet allows to improve the organization of work in preparation <· *

CS 273697 Bl materiálů dvou rozdílných viskozit.CS 273697 B1 materials of two different viscosities.

Další výhodou předmětu vynálezu “je zařízení popsaného měřicího zařízení do pracovní linky po doplněni malým hydraulickým lisem s etážemi elektrický vytápěnými, vysekávacím rotačním lisem a kruhovými noži a vulkametrem epřaženým s liniovým plošným zapisovačem.A further advantage of the present invention is the device of the described measuring device into the working line after being completed with a small hydraulic press with electrically heated trays, a punching rotary press and circular knives and a vulcameter with a linear chart recorder.

Sestavením pracovní linky lze za velmi krátký čas stanovit viekozitu polymeru a vývoj tepla, viekozitu směsi polymeru se sazemi, vývoj tepla a optimální distribuci sazi, průběh vulkanizace s určením její optimální doby.By setting up the working line, the viscosity of the polymer and the heat evolution, the viscosity of the polymer / carbon black mixture, the heat evolution and the optimum distribution of the carbon black can be determined in a very short time.

Claims (5)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION 1. Způsob stanovení zpracovatelských charakteristik polymerních látek, při kterém ae měří moment síly a vzestup teplot při hnětení dvěma rotory za stanovaných podmínek v uzavřeném prostoru vyplněném vzorkem polymerní látky, například kaučukem nebo sazovou směsí, vyznačující sa tim, že materiál bez předchozí úpravy se vloží do vyhřátého komorového hnětiče v množství, které zoela vyplní užitečný prostor a hněte ae při otáčkách rotorů 30 až 120 min**1 po dobu 2 až 12 min, po ukončení hnětení se odečte moment síly a teplota hnětené polymerní látky,A method for determining the processing characteristics of polymeric materials, wherein ae measures the torque of force and temperature rise when kneaded by two rotors under specified conditions in a confined space filled with a polymeric material sample, for example rubber or carbon black, characterized in into a heated chamber mixer in an amount that fills the useful space and rotates at a rotational speed of 30 to 120 min ** 1 for 2 to 12 min, after kneading the moment of force and the temperature of the kneaded polymer substance are read, 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že po odečtení momentu síly a teploty se polymerní látka vloží do jiného vychlazeného hnětiče, pokračuje se v hnětení, přidají ee sazové přísady za současného měření elektrické vodivosti směsi a při dosaženi poklesu z druhého maxima .závislosti elektrické .vodivosti se otáčky rotorů sníží na minimum, provádí ae oblazeni a odečítá se moment síly, teplota směsi s doba optimální distribuce sazí.2. A method according to claim 1, characterized in that after subtracting the moment of force and temperature, the polymeric substance is introduced into another cooled kneader, the kneading is continued, the carbon black additives are added while measuring the electrical conductivity of the mixture and reaching a decrease from the second maximum. As a function of the electrical conductivity, the rotational speed of the rotors is reduced to a minimum, carried out and refined, and the torque of the force, the temperature of the mixture and the optimum soot distribution time are read. 3. Způsob podle bodu 2, vyznačující šb tím, že po dosaženi optimální distribuce sazí a teploty směsi v rozsahu 23 až 70 °C, se vloží vulkanizační přísady, obrátky rotorů se zvýši na 30 až 120 min1, směs se domíchá a při ukončení sa odečte moment síly a teplota hnětené polymerní látky.3. The method of claim 2, wherein SB that after the optimum distribution of the carbon black and the mixture temperature in the range of 23-70 ° C is placed curatives, tilt rotors was raised to 30 to 120 min 1, and by stirring the mixture at the end the moment of force and the temperature of the kneaded polymer substance are subtracted. 4. Zařízení pro provedení způsobu podle bodů 1, 2 a 3* vyznačující se tím, že dynamo metr (1), je spojen s tachometrem (2) a mechanickým převodem se stupnicí (3) a registrací momentu síly a pomocí spojky (5) s komorovým hnětičem (6) s trojúhel níkovými rotory a s komorovým hnětičem (7) s kapkovitými rotory, přičemž na komorový hnětič (6) s trojúhelníkovými rotory Je připojen termostat (8) a komorový hnětič (7) β kapkovitými rotory ja spojen β chladícím systémem (9) a oba komorové hnětiče (6, 7) jsou přizpůsobeny ochlazování vzduchem pomocí dmýchadla (11) a hubic (10, 12).Device for carrying out the method according to Claims 1, 2 and 3 *, characterized in that the dynamometer (1) is connected to a speedometer (2) and a mechanical transmission with a scale (3) and torque recording and by means of a clutch (5) with a triangular rotor chamber kneader (6) and a droplet rotor chamber kneader (7) with a triangular rotor chamber kneader (6). (9) and both chamber mixers (6, 7) are adapted to air cooling by means of a blower (11) and nozzles (10, 12). 5. Zařízení podle bodu 4, vyznačujioí se tim, že oba komorové hnětiče (6, 7) jsou uloženy na vodicím podloží (13) přizpůsobeném pro pevné propojení v pracovní části pomocí kolíků (14).5. Device according to claim 4, characterized in that the two chamber mixers (6, 7) are supported on a guide support (13) adapted to be fixedly connected in the working part by means of pins (14).
CS7188A 1988-01-04 1988-01-04 Method of polymeric substances' treatable characteristics determination and device for realization of this method CS273697B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS7188A CS273697B1 (en) 1988-01-04 1988-01-04 Method of polymeric substances' treatable characteristics determination and device for realization of this method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS7188A CS273697B1 (en) 1988-01-04 1988-01-04 Method of polymeric substances' treatable characteristics determination and device for realization of this method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS7188A1 CS7188A1 (en) 1990-08-14
CS273697B1 true CS273697B1 (en) 1991-03-12

Family

ID=5332230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS7188A CS273697B1 (en) 1988-01-04 1988-01-04 Method of polymeric substances' treatable characteristics determination and device for realization of this method

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS273697B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS7188A1 (en) 1990-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4455091A (en) Process for regulating the mixing process of rubber mixtures in an internal mixer
US3447201A (en) Automatic plastic mixing apparatus
GB2038194A (en) Controlled mixing in a high intesity mixer
Sangpring et al. Evaluation of relationship between state of wheat flour-water system and mechanical energy during mixing by color monitoring and low-field 1H NMR technique
US3800597A (en) Apparatus for determining the processing characteristics of plastic type materials
US6164818A (en) Method and apparatus for measuring viscous heating of viscoelastic materials
CS273697B1 (en) Method of polymeric substances&#39; treatable characteristics determination and device for realization of this method
US6928891B2 (en) Material sample preparation apparatus and method
Le et al. Online characterization of the effect of mixing parameters on carbon black dispersion in rubber compounds using electrical conductivity
US3500496A (en) Apparatus for readout and control of viscosity of elastomer in a mixing apparatus
EP0492967B1 (en) On-line pellet durability tester
US4346022A (en) Method and apparatus for preparing lead-acid battery pastes
GB2025070A (en) Method of determining characteristic rheological quantities of viscoelastic materials
AU2006301724B2 (en) Method and device for rapid testing of the quality of cereals, grits and flours by measuring the aggregation of gluten
Wiedmann et al. Optimization of rubber mixing in internal mixers
US5964526A (en) Kneader and rheometric analysis method in a kneader
US2866690A (en) Method and apparatus for making moisture content determinations
Tscheuschner et al. Instrumental Texture Studies on Chocolate: I. Methods of Measurement and Texture Characteristics
Norman et al. Processability testing
JPS61209337A (en) Apparatus for evaluating and testing moldability of molding material
Giancontieri et al. Improved Testing Setup for Real-Time Monitoring of PMBs during Manufacturing and Rotational Viscosity Measurements
RU2842437C1 (en) Apparatus for resource testing for abrasive and corrosive wear of working members of livestock farming equipment
CN221465179U (en) Reduction resistance testing device for dispersing agent
JPH0361835A (en) Evaluation of quality of gelatinized starch gel
Airey et al. Sample preparation methods, geometry and temperature control for dynamic shear rheometers