TWI574811B - 密閉式橡膠混練機之混練效率的評估方法 - Google Patents

密閉式橡膠混練機之混練效率的評估方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI574811B
TWI574811B TW102104159A TW102104159A TWI574811B TW I574811 B TWI574811 B TW I574811B TW 102104159 A TW102104159 A TW 102104159A TW 102104159 A TW102104159 A TW 102104159A TW I574811 B TWI574811 B TW I574811B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
kneading
efficiency
machine
evaluating
same
Prior art date
Application number
TW102104159A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201341141A (zh
Inventor
小澤修
篠田裕昭
Original Assignee
橫濱橡膠股份有限公司
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 橫濱橡膠股份有限公司 filed Critical 橫濱橡膠股份有限公司
Publication of TW201341141A publication Critical patent/TW201341141A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI574811B publication Critical patent/TWI574811B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/02—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type
    • B29B7/06—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/10—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/18—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft
    • B29B7/183—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft having a casing closely surrounding the rotors, e.g. of Banbury type
    • B29B7/186—Rotors therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/20—Measuring; Control or regulation
    • B01F35/21—Measuring
    • B01F35/212—Measuring of the driving system data, e.g. torque, speed or power data
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/02—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type
    • B29B7/06—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/10—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/18—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft
    • B29B7/183—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft having a casing closely surrounding the rotors, e.g. of Banbury type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/02—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type
    • B29B7/22—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/24—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for feeding
    • B29B7/246—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for feeding in mixers having more than one rotor and a casing closely surrounding the rotors, e.g. with feeding plungers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/02—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type
    • B29B7/22—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/26—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for discharging, e.g. doors
    • B29B7/263—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for discharging, e.g. doors from the underside in mixers having more than one rotor and a a casing closely surrounding the rotors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/02—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type
    • B29B7/22—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/28—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for measuring, controlling or regulating, e.g. viscosity control
    • B29B7/283—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for measuring, controlling or regulating, e.g. viscosity control measuring data of the driving system, e.g. torque, speed, power
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/74—Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
    • B29B7/7476—Systems, i.e. flow charts or diagrams; Plants
    • B29B7/7495—Systems, i.e. flow charts or diagrams; Plants for mixing rubber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/88—Adding charges, i.e. additives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/2805—Mixing plastics, polymer material ingredients, monomers or oligomers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2007/00—Use of natural rubber as moulding material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2507/00—Use of elements other than metals as filler
    • B29K2507/04—Carbon

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Description

密閉式橡膠混練機之混練效率的評估方法
本發明係關於一種密閉式橡膠混練機之混練效率的評估方法，進一步詳細而言係關於一種可簡便且精度良好地掌握混練機之混練效率之程度的密閉式橡膠混練機之混練效率的評估方法。
於製造輪胎或橡膠軟管等橡膠製品時，例如將包含原料橡膠、與碳黑等各種調配材料之混練材料向密閉式橡膠混練機投入既定量而混練。藉由該混練，使各種調配材料均勻地分散至原料橡膠中，並且使混練材料降低至固定之黏度。密閉式橡膠混練機係於腔室內包括平行地並列設置之2根轉子，使該等轉子旋轉而將混練材料混練。混練材料係以轉子軸為中心而旋轉，藉此於轉子與腔室之內壁面之間賦予剪切力而混練。
另外，於密閉式橡膠混練機中，存在轉子、轉子驅動馬達、腔室等各規格不同之各種混練機。為了進行有效之混練，較理想的是選定使用適於混練材料之混練機、或者於使用既存之橡膠混練機之情形時以適於混練材料之條件進行混練。
作為對密閉式橡膠混練機之混練狀態進行評估之手段，已知有使用混練機之電力-時間曲線之方法(例如，參照非專利文獻1)。然而，該文獻之方法主要著眼於掌握某個時間點之混練狀態等，而非對密閉式橡膠混練機之混練效率進行評估者。
因此，關於為了效率良好地混練某個混練材料哪種規格之混練機較為適合、或者以哪種條件方能效率良好地混練等，非專利文獻1並不能成為直接之參考。因此，可簡便且精度良好地評估密閉式橡膠混練機之混練效率之方法是被需求的。
[先前技術文獻] [非專利文獻]
[非專利文獻1]西本一夫．占部誠亮．秋山鐵夫、日本橡膠協會會刊、1992年、第65卷、第8號、「電力-時間曲線之光譜解析」、P465~472
本發明之目的在於提供一種可簡便且精度良好地掌握混練機之混練效率之程度的密閉式橡膠混練機之混練效率的評估方法。
為了達成上述目的，本發明之密閉式橡膠混練機之混練效率之評估方法係用於對包含原料橡膠及碳黑之混練材料進行混練時，其特徵在於：根據基於總剪切量與單位功(unit work)算出之評估指數之大小，對該混練機之混練效率進行評估，該總剪切量係以混練時間乘以上述混練機之轉子賦予至混練材料之剪切速度而求出，該單位功係用由混練時間乘以上述轉子之旋轉驅動所需之瞬時電力所得之累積電能除以混練材料之質量而求出。
本發明係於藉由密閉式橡膠混練機對包含原料橡膠及 碳黑之混練材料進行混練時，根據基於該混練機之轉子賦予至混練材料之總剪切量與單位功而算出之評估指數之大小，對該混練機之混練效率進行評估。總剪切量係以混練時間乘以轉子之剪切速度而求出之值，即於混練時所輸入之工作量。總剪切量可根據轉子外徑、腔室內徑、轉子轉速(number of revolutions per unit time)及混練時間而精度良好地近似地求出。
又，單位功係用由混練時間乘以轉子之旋轉驅動所需之瞬時電力所得之累積電能除以混練材料之質量而求出之值，即於混練時所輸出之工作量。單位功可實測掌握。
而且，混練效率係於混練時所輸出之工作量相對於所輸入之工作量，該等工作量可如上所述般容易地掌握，因此根據本發明，可簡便且精度良好地掌握混練機之混練效率之程度。
此處，例如藉由對利用規格不同之複數個混練機以相同之條件將相同之混練材料混練成相同之狀態時的上述評估指數進行比較，更具體而言，即便接線式或咬合式等之轉子配置、葉片之數量等轉子形狀不同，亦可對該等複數個混練機之混練效率進行比較。藉由對利用相同規格之混練機以不同之複數個條件將相同之混練材料混練成相同之狀態時的上述評估指數進行比較，亦可對該等複數個條件下之混練效率進行比較。或者，藉由對利用相同規格之混練機以相同之條件將調配不同之複數個混練材料混練成相同之狀態時的上述評估指數進行比較，亦可對該等複數個混練材料之混練效率進行比較。又，本發明中，亦可藉由逐次算出上述評估指數，而掌握混練效率之時間序列變化。
1‧‧‧密閉式橡膠混練機
2‧‧‧外殼
3‧‧‧材料投入口
4‧‧‧材料排出口
5‧‧‧排出口封蓋
6‧‧‧加壓砝碼
7‧‧‧腔室
7a‧‧‧內壁面
8‧‧‧轉子
9‧‧‧轉子軸
10‧‧‧轉子驅動部
10a‧‧‧轉速計
10b‧‧‧電力計
11‧‧‧運算裝置
a‧‧‧曲線
b‧‧‧曲線
D‧‧‧轉子外徑
E‧‧‧評估指數
H‧‧‧間隙
p‧‧‧瞬時電力
R‧‧‧混練材料
TP‧‧‧溫度
W‧‧‧累積電能
圖1係例示對混練材料進行混練之密閉式橡膠混練機之內部之縱剖面圖。
圖2係例示圖1之密閉式橡膠混練機之內部構造之縱剖面圖。
圖3係圖2之A-A剖面圖。
圖4係例示複數個混練機之評估指數之曲線圖。
圖5係例示複數個混練機之混練材料之填充率與評估指數之關係的曲線圖。
圖6係例示某個混練機之混練材料之填充率與評估指數、混練時間的關係之曲線圖。
圖7係例示某個混練機之評估指數之時間序列變化之曲線圖。
圖8係例示其他混練機之評估指數之時間序列變化之曲線圖。
以下，基於圖示之實施形態，對本發明之密閉式橡膠混練機之混練效率的評估方法進行說明。
如圖1~圖3所例示，密閉式橡膠混練機1(以下，稱為混練機1)係於外殼2之上下方向中途具有材料投入口3，且於外殼2之下部具有收容轉子8之腔室7及材料排出口4。
於腔室7內，設置有平行地並列設置之2根轉子8。並列設置之2根轉子8係以平行地並列設置之各者之轉子軸9為中心而彼此向相反方向旋轉驅動。轉子8之形式並無特別限定，可採用接線式或咬合式等各種形式。該轉子8分別成為2片葉片轉子，但適當決定葉片之數量、形狀。
於轉子8之上部，設置有上下移動之加壓砝碼6。加壓 砝碼6係於將混練材料R投入至外殼2之內部時，配置於不會阻礙混練材料R之投入之上方之待機位置。於混練材料R投入至外殼2之內部後，自待機位置向下方移動，配置於覆蓋轉子8之上部且大致密閉腔室7之位置。混練材料R包含原料橡膠及碳黑，除此之外，適當調配除碳黑外之增強劑、填充劑、抗老化劑、加工助劑、軟化劑、可塑劑、硫化劑、硫化促進劑、硫化延遲劑等各種調配材料。
於對混練材料R進行混練時，設置於轉子8之下方位置之材料排出口4係藉由排出口封蓋5而封口。於自材料排出口4排出經混練之混練材料R時，排出口封蓋5移動至不會阻礙混練材料R之排出之待機位置而使材料排出口4開口。加壓砝碼6及排出口封蓋5之構造並不限定於所例示之構造。亦可為所謂之捏合機(kreading machine)構造之混合機。
作為旋轉驅動轉子軸9之轉子驅動部10，例如採用驅動馬達等。於轉子驅動部10設置有轉速計10a及電力計10b。轉速計10a檢測轉子8(轉子軸9)之轉速N，電力計10b檢測轉子8之旋轉驅動所需之瞬時電力p。
藉由轉速計10a及電力計10b而檢測之資料被輸入至連接於轉子驅動部10之由電腦等構成之運算裝置11。於運算裝置11中，亦輸入有轉子8之外徑D、轉子8之外徑位置與腔室7之內壁面7a之間隙H的資料。
於對混練材料R進行混練時，藉由運算裝置11而算出下述(1)式所示之總剪切量J。即，藉由以混練時間T乘以旋轉驅動之轉子8賦予至混練材料R之剪切速度γ而算出總剪切量J。
總剪切量J=ʃ(γ)dt…(1)
此處，剪切速度γ=剪切係數K×轉子轉速N，剪切係數K=π×轉子外徑D/間隙H。
又，藉由運算裝置11而算出下述(2)式所示之單位功UW。即，藉由用由混練時間T乘以轉子8之旋轉驅動所需之瞬時電力p所得之累積電能W除以混練材料R之質量M而算出單位功UW。
單位功UW=累積電能W/混合材料質量M…(2)
此處，累積電能W=ʃ(p)dt。
而且，如下述(3)式所示，利用運算裝置11，藉由用單位功UW除以總剪切量J而算出評估指數E。
評估指數E=單位功UW/總剪切量J…(3)
總剪切量J即為於混練時所輸入之工作量。而且，總剪切量J可藉由將轉子外徑D、間隙H(或者腔室7之內徑)、轉子轉速N及混練時間T代入至(1)式而精度良好地近似地求出。又，單位功UW即為於混練時所輸出之工作量。單位功UW可藉由電力計10b而實測掌握。
因此，評估指數E之值係混練時之所輸出之工作量相對於所輸入之工作量。此處，總剪切量J係近似地算出之假想值，實際之總剪切量Jr係Jr=混練效率β×總剪切量J。混練效率β係根據轉子8之規格等而變化之值，且成為超過0~1以下。而且，若將(3)式變形，則成為以下之(4)式。
評估指數E=混練效率β×(單位功UW/實際之總剪切量Jr)…(4)
若混練材料R之調配相同，則藉由既定之輸入之混練而獲得之混練後的混練材料R成為相同者，因此認為「單位功UW/實際 之總剪切量Jr」之值係藉由混練材料R之調配而成為固定(固有值)。因此，評估指數E係表示混練效率之程度，且意味著數值越大，混練效率越佳。該評估指數E可藉由上述(1)式、(2)式、(3)式而容易地算出，因此可簡便且精度良好地掌握混練機1之混練效率之程度。
使用該混練機1對混練材料R進行混練之順序如下。
首先，將既定量之原料橡膠及碳黑等各種調配材料通過材料投入口3投入至外殼2之內部。接著，以使加壓砝碼6自待機位置向下方移動而密閉覆蓋轉子8之上部之方式進行配置。
於該狀態下，所投入之混練材料R係於由腔室7之內壁面7a、排出口封蓋5及加壓砝碼6包圍之空間內，藉由旋轉驅動之2個轉子8而混練。又，例如於在最初素練原料橡膠後，依次向外殼2之內部(腔室7)投入軟化劑或可塑劑、碳黑而進行混練。於混練材料R被混練成既定之狀態而結束混練後，使排出口封蓋5移動至待機位置，藉此使材料排出口4開口而將混練材料R排出至混練機1之外部。
自開始對混練材料R進行混練之時間點至混練完成之時間點為止，藉由轉速計10a逐次檢測轉子8(轉子軸9)之轉速N，且藉由電力計10b而逐次檢測轉子8之旋轉驅動所需之瞬時電力p。藉由轉速計10a及電力計10b而檢測之資料被輸入至運算裝置11。接著，藉由運算裝置11而逐次算出評估指數E。
圖4係表示藉由規格不同之8種混練機1(C1機~C8機)以相同之條件將相同之混練材料R混練成相同之狀態時的評估指數E。再者，所謂相同之條件係指表示混練材料R之體積相對於各個混練機1之腔室7之容量所佔的比率之填充率相同，且混練材料之投入順序、時序相同。圖4之各個混練機1中之填充率大致為60%。
根據圖4之結果，可掌握如下情形：於8種混練機中，C3機之混練機1之混練效率最佳，C8機之混練機之混練效率最差。根據該結果，於僅重視混練效率而選擇混練機1之情形時，選擇C3機。
圖5係表示藉由規格不同之2種混練機1(C7機、C8機)，將相同之混練材料R以相同之投入順序、時間點，使填充率不同而混練成相同之狀態時之評估指數E。根據圖5之結果，可掌握於C7機及C8機之混練機1中，評估指數E不會因填充率之差異大幅度變化，而大致成為固定之範圍。而且，可掌握C7機之混練機1之混練效率較C8機之混練機1更佳。
圖6係表示藉由某個混練機1(C10機)，以不同之填充率將某個混練材料R混練成既定之狀態時之評估指數E(曲線a)。曲線b係表示此時之填充率與混練時間T之關係。
藉由對該評估指數E進行比較，可對某個混練機1之複數個填充率下之混練效率進行比較。即，可掌握於藉由相同規格之混練機1以不同之填充率將相同之混練材料R混練成相同之狀態時能夠效率最佳地混練之填充率。可掌握於該C10機之混練機1中，若將填充率設定為50%左右，則可將混練所需之時間設為最小限度，從而混練效率變最佳。
圖7係表示藉由某個混練機1(C10機)，以某個填充率(60%)將某個混練材料R混練成既定之狀態時之評估指數E之時間序列變化。又，亦表示此時之瞬時電力p、累積電能W、混練材料R之溫度TP之時間序列變化。於圖7之混練步驟中，為了自混練開始至混練完成為止進行各種調配材料之投入或加壓砝碼6之操作等，而間歇性地進行5次混練作業，但最初之混練作業係未投入所有調配材料之狀 態下之預混練。因此，本發明係以2次以後之混練作業(已投入所有調配材料之混練作業)為對象。
由圖7之結果可知，利用C10機之混練機1之混練係評估指數E持續增大至混練完成為止，持續長時間地緩慢地對混練材料R進行混練，從而混練效率不佳。又，可知混練時之混練材料R之發熱較少。
圖8係表示藉由某個混練機1(C11機)，以某個填充率(50%)將某個混練材料R混練成既定之狀態時之評估指數E之時間序列變化。又，亦表示此時之瞬時電力p、累積電能W、混練材料R之溫度TP之時間序列變化。於圖8之混練步驟中，為了自混練開始至混練完成為止進行各種調配材料之投入或加壓砝碼6之操作等，而自混練開始至混練完成為止間歇性地進行3次混練作業。最初之混練作業係未投入所有調配材料之狀態下之預混練。因此，本發明係以2次以後之混練作業(已投入所有調配材料之混練作業)為對象。
由圖8之結果可知，於利用C11機之混練機1之混練中，評估指數E因中途之混練作業而急劇地增大，此後成為大致固定水準，於短時間內一次性地對混練材料R進行混練，從而混練效率較佳。又，可知混練時之混練材料R之發熱較多。
根據圖7與圖8之結果，例如於對即便發熱較多亦難以對品質產生障礙之混練材料R進行混練之情形時，藉由選擇C11機之混練機1進行混練，可於短時間內實現效果較佳之混練。另一方面，於對若發熱較多則易於對品質產生障礙之混練材料R進行混練之情形時，藉由選擇C10機之混練機1進行混練，可不使品質下降而完成混練。
於藉由C11機之混練機1對若發熱較多則易於對品質產生障礙之混練材料R進行混練之情形時，例如為了抑制發熱，減少轉子8之轉速N而降低混練效率。即，以評估指數E變小之方式設定混練條件。如上所述般逐次算出評估指數E而掌握混練效率之時間序列變化，可容易地設定最佳之混練條件。
作為使用評估指數E之其他評估方法，亦可對每個不同之混練批量(批次)之評估指數E進行比較。於該情形時，在混練批量(批次)間對藉由相同規格之混練機1以相同之條件將相同之混練材料R混練成相同之狀態時的評估指數E進行比較。藉由對各個混練批量(批次)之評估指數E進行比較，可掌握混練狀態之穩定性。即，可判斷為，各個混練批量(批次)之評估指數E之不均越小，於混練批量(批次)間進行越穩定之混練。
又，於藉由相同規格之混練機1以相同之條件將相同之混練材料R混練成相同之狀態時的評估指數E明顯地發生變化之情形時，亦可判斷為於混練機1中發生異常(故障)。
1‧‧‧密閉式橡膠混練機
2‧‧‧外殼
3‧‧‧材料投入口
4‧‧‧材料排出口
5‧‧‧排出口封蓋
6‧‧‧加壓砝碼
7‧‧‧腔室
7a‧‧‧內壁面
8‧‧‧轉子
9‧‧‧轉子軸
10‧‧‧轉子驅動部
10a‧‧‧轉速計
10b‧‧‧電力計
11‧‧‧運算裝置
R‧‧‧混練材料

Claims (5)

  1. 一種密閉式橡膠混練機之混練效率的評估方法，其係用於對包含原料橡膠及碳黑之混練材料進行混練時之密閉式橡膠混練機之混練效率的評估方法，其特徵在於：根據基於總剪切量與單位功(unit work)所算出之評估指數之大小，對該混練機之混練效率進行評估；而該總剪切量係以混練時間乘以上述混練機之轉子賦予至混練材料之剪切速度而求出，該單位功係由混練時間乘以上述轉子之旋轉驅動所需之瞬時電力所得之累積電能除以混練材料之質量而求出。
  2. 如申請專利範圍第1項之密閉式橡膠混練機之混練效率的評估方法，其藉由對利用規格不同之複數個混練機，以相同之條件將相同之混練材料混練成相同之狀態時的上述評估指數進行比較，而對該等複數個混練機之混練效率進行比較。
  3. 如申請專利範圍第1項之密閉式橡膠混練機之混練效率的評估方法，其藉由對利用相同規格之混練機，以不同之複數個條件將相同之混練材料混練成相同之狀態時的上述評估指數進行比較，而對該等複數個條件下之混練效率進行比較。
  4. 如申請專利範圍第1項之密閉式橡膠混練機之混練效率的評估方法，其藉由對利用相同規格之混練機，以相同之條件將成分不同之複數個混練材料混練成相同之狀態時的上述評估指數進行比較，而對該等複數個混練材料之混練效率進行比較。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之密閉式橡膠混練機之混練效率的評估方法，其藉由逐次算出上述評估指數而掌握混練效率之時間序列變化。
TW102104159A 2012-02-20 2013-02-04 密閉式橡膠混練機之混練效率的評估方法 TWI574811B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012033776A JP5906792B2 (ja) 2012-02-20 2012-02-20 密閉式ゴム混練機の混練効率の評価方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201341141A TW201341141A (zh) 2013-10-16
TWI574811B true TWI574811B (zh) 2017-03-21

Family

ID=49005504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102104159A TWI574811B (zh) 2012-02-20 2013-02-04 密閉式橡膠混練機之混練效率的評估方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9162196B2 (zh)
JP (1) JP5906792B2 (zh)
CN (1) CN104159717B (zh)
TW (1) TWI574811B (zh)
WO (1) WO2013125313A1 (zh)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2961116B1 (fr) * 2010-06-14 2012-08-03 Michelin Soc Tech Installation et procede de synchronisation d'un melangeur interne
US9259856B2 (en) * 2011-07-12 2016-02-16 Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. Methods for controlling the mixing process of processing rubber
JP5906792B2 (ja) * 2012-02-20 2016-04-20 横浜ゴム株式会社 密閉式ゴム混練機の混練効率の評価方法
JP6152703B2 (ja) * 2013-05-27 2017-06-28 横浜ゴム株式会社 未加硫ゴムの混練異常判定方法および混練制御方法
CN104999075B (zh) * 2014-04-16 2018-01-23 江苏爱仕特精密电子科技有限公司 一种粉末注射成形喂料制备工艺及其生产设备
JP6444683B2 (ja) * 2014-10-08 2018-12-26 Nok株式会社 接線型密閉式ゴム混練機
KR102095173B1 (ko) * 2014-11-17 2020-03-30 미츠비시 쥬고 기카이 시스템 가부시키가이샤 혼련기, 혼련 시스템, 및 혼련 생성물의 제조 방법
JP6430902B2 (ja) * 2015-07-06 2018-11-28 日本スピンドル製造株式会社 密閉式混練機
JP6527434B2 (ja) * 2015-09-17 2019-06-05 住友ゴム工業株式会社 粘性流体の混練状態の解析方法
JP6751008B2 (ja) * 2016-11-21 2020-09-02 日本スピンドル製造株式会社 混練状態判定システム、混練状態判定装置、混練状態判定システムの操作画面、および混練状態判定補助システム
WO2019008727A1 (ja) * 2017-07-06 2019-01-10 三菱重工機械システム株式会社 混練機制御装置、混練機制御方法、プログラム
DE102017212387A1 (de) * 2017-07-19 2019-01-24 Continental Reifen Deutschland Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Kautschukmischung
JP6953393B2 (ja) * 2018-12-28 2021-10-27 株式会社神戸製鋼所 混練装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63242333A (ja) * 1987-03-31 1988-10-07 Bando Chem Ind Ltd 混練機の制御装置
JPH07237218A (ja) * 1994-02-25 1995-09-12 Bridgestone Corp ゴム状物の押出し混練機

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE901309C (de) * 1941-03-22 1954-01-11 Siemens Ag Einrichtung zur selbsttaetigen Temperaturregelung von Werkstoffen waehrend der Verarbitung in Maschinen, wie Knetern, Mischern u. dgl., insbesondere der Gummiindustrie
US3991984A (en) * 1972-11-17 1976-11-16 The B. F. Goodrich Company Elastomer processing apparatus
US3999046A (en) * 1974-12-16 1976-12-21 Porter John P Data acquisition system
US4076220A (en) * 1976-02-10 1978-02-28 Bridgestone Tire Company Limited Method of mixing and kneading control of a rubber kneader
DE3035353C2 (de) * 1980-09-19 1985-01-03 Werner & Pfleiderer, 7000 Stuttgart Verfahren zum Steuern des Mischvorganges von Kautschukmischungen in einem Innenmischer
GB2190006B (en) * 1986-04-26 1990-01-04 Farrel Bridge Ltd Control for batch mixers
US4830506A (en) * 1986-05-21 1989-05-16 Farrel Corporation Control system for ram fed mixing machine
ES2016085B3 (es) * 1986-12-20 1990-10-16 Continental Ag Mezclador interno
JPH01141705A (ja) * 1987-11-30 1989-06-02 Fuji Electric Co Ltd 樹脂成形材料の混練装置
JPH0272338A (ja) * 1988-09-07 1990-03-12 Inamura Insatsu Kk カード状カメラ
JPH05138649A (ja) * 1991-11-19 1993-06-08 Kobe Steel Ltd 高分子材料の素練り制御方法
JP2501764B2 (ja) * 1992-08-10 1996-05-29 株式会社神戸製鋼所 混練機の制御方法、モニタリング方法及び制御装置
JPH1192570A (ja) * 1997-09-19 1999-04-06 Bridgestone Corp ゴム用薬品マスターバッチ、そのマスターバッチを使用したゴム組成物の混練方法及びその方法により得られたゴム組成物
AU3053801A (en) 2000-01-31 2001-08-14 Mitsui Chemicals, Inc. Method of testing rubber composition for kneaded state and process for producingrubber composition
JP2001277236A (ja) * 2000-03-30 2001-10-09 Nok Vibracoustic Kk ゴム混練設備
US20040096385A1 (en) * 2000-09-12 2004-05-20 Antonio Proni Thermally regulated closed mixer
US20020159327A1 (en) * 2001-02-19 2002-10-31 Antonio Proni Closed mixer working process with stroke-control ram
US6817748B2 (en) * 2002-11-05 2004-11-16 The Goodyear Tire & Rubber Company Method for evaluating and controlling a mixing process
JP2005262725A (ja) * 2004-03-19 2005-09-29 Yokohama Rubber Co Ltd:The ゴム材料の混練制御方法
JP4782507B2 (ja) * 2004-10-26 2011-09-28 住友化学株式会社 熱可塑性エラストマー組成物の製造方法
JP2006205585A (ja) * 2005-01-28 2006-08-10 Yokohama Rubber Co Ltd:The 混練装置
US8047701B2 (en) * 2005-07-26 2011-11-01 Kobe Steel, Ltd. Batch mixer
JP5922403B2 (ja) * 2011-12-28 2016-05-24 東洋ゴム工業株式会社 ゴム組成物の製造方法およびゴム組成物
JP5906793B2 (ja) * 2012-02-20 2016-04-20 横浜ゴム株式会社 密閉式ゴム混練機を備えた混練システム
JP5906792B2 (ja) * 2012-02-20 2016-04-20 横浜ゴム株式会社 密閉式ゴム混練機の混練効率の評価方法
JP6000177B2 (ja) * 2013-03-27 2016-09-28 株式会社神戸製鋼所 混練機及び混練方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63242333A (ja) * 1987-03-31 1988-10-07 Bando Chem Ind Ltd 混練機の制御装置
JPH07237218A (ja) * 1994-02-25 1995-09-12 Bridgestone Corp ゴム状物の押出し混練機

Also Published As

Publication number Publication date
CN104159717B (zh) 2016-04-27
TW201341141A (zh) 2013-10-16
US9162196B2 (en) 2015-10-20
JP5906792B2 (ja) 2016-04-20
JP2013169667A (ja) 2013-09-02
US20150036449A1 (en) 2015-02-05
WO2013125313A1 (ja) 2013-08-29
CN104159717A (zh) 2014-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI574811B (zh) 密閉式橡膠混練機之混練效率的評估方法
TWI532531B (zh) Mixing system with closed rubber kneading machine
JP6152703B2 (ja) 未加硫ゴムの混練異常判定方法および混練制御方法
CA2742730C (en) Kneading rotor, batch kneader and method of kneading materials
JPH0380604B2 (zh)
JP5003828B2 (ja) ゴム組成物の混合方法及び混合装置
WO2019008727A1 (ja) 混練機制御装置、混練機制御方法、プログラム
JP2015214119A (ja) ゴム混練物の品質評価方法
JP2017077649A (ja) 密閉式ゴム混練機の混練安定性の評価方法
JP2018034472A (ja) ゴム材料の混練方法および装置
JP6996249B2 (ja) ゴム材料の混練方法および装置
JP2006315220A (ja) ゴム組成物の混合方法及び混合装置
JP4297419B2 (ja) ゴム混練機の制御方法
EP1165298B1 (en) Process for producing a silica-reinforced rubber compound
US20020068774A1 (en) Process for producing a silica-reinforced rubber compound
JP7073903B2 (ja) ゴム材料の混練方法およびシステム
JP7063115B2 (ja) ゴム材料の混練方法
JP2019043055A (ja) 未加硫ゴムの混練異常判定方法および混練制御方法
JP4205504B2 (ja) 原料ゴム混練機の制御方法
JP2013525527A (ja) ゴムコンパウンドを製造する方法
JP2018030252A (ja) 密閉型混練機および混練方法
JP2019034500A (ja) ゴム材料の混練方法および装置
JP2019202415A (ja) ゴム材料の混練方法およびシステム