معنای واقعی لاستیک مخلوط در تولید چیست؟
لاستیک مخلوط الاستومری خامی است که به صورت مکانیکی با پرکنندهها، روغنها، مواد شفابخش و سایر افزودنیهای شیمیایی ترکیب شده است تا زمانی که ترکیبی منفرد و همگن آماده برای اکستروژن، کلندرینگ یا قالبگیری ایجاد کند. این اصطلاح خروجی نهایی مرحله ترکیب را پوشش می دهد، نه خود پلیمر خام. یک عدل لاستیک طبیعی یا یک بشکه SBR هنوز در کارخانه قابل استفاده نیست. زمانی که کربن سیاه، سیلیس، نرم کننده ها، آنتی اکسیدان ها، شتاب دهنده ها و گوگرد به طور یکنواخت از طریق ماتریس پلیمری روی خط اختلاط پراکنده شوند، به یک ماده قابل کار تبدیل می شود.
خریدارانی که به دنبال لاستیک مخلوط میگردند معمولاً به دنبال یکی از سه چیز هستند: تأمینکننده مواد ترکیبی آماده، راهنمایی برای ساخت یک خط اختلاط داخلی، یا تصویر واضحتر از نحوه کنترل کیفیت ترکیب قبل از رسیدن به پردازش پاییندست. این مقاله به هر سه مورد میپردازد، از مکانیک اختلاط خود و کار از طریق فرمولبندی، کنترل کیفیت، عیوب رایج و انتخاب درجه شروع میشود.
قطعه اصلی از تجهیزات پشت اکثر تولید لاستیک مخلوط است آسیاب اختلاط لاستیکی ، گاهی اوقات با یک میکسر داخلی برای اجراهای دسته ای بزرگتر جفت می شود. درک اینکه چگونه آن ماشین کار می کند سریع ترین راه برای درک اینکه چرا کیفیت ترکیب بین تامین کنندگان بسیار متفاوت است.
فرآیند اختلاط دو مرحله ای در پشت هر دسته
ترکیب صنعتی تقریباً هرگز در یک گذر اتفاق نمی افتد. دو مرحله متمایز استفاده می شود زیرا مواد تشکیل دهنده اضافه شده در اوایل چرخه رفتار بسیار متفاوتی با مواد افزوده شده در انتهای چرخه دارند.
- مرحله مستربچ پلیمر خام، پرکنندههای تقویتکننده مانند کربن سیاه یا سیلیس، روغن فرآیند و مواد شیمیایی محافظ ابتدا معمولاً در یک میکسر داخلی (از نوع Banbury) ترکیب میشوند. این مرحله برش بالایی ایجاد می کند و می تواند به دمای محفظه بالاتر از 130 تا 150 درجه سانتیگراد برسد که برای پرکننده ها خوب است اما مواد درمانی حساس به گرما را از بین می برد.
- مرحله اختلاط نهایی مستربچ سرد شده به یک آسیاب اختلاط لاستیکی دو رول باز منتقل میشود، جایی که گوگرد، شتابدهندهها و فعالکنندهها در دماهای بسیار پایینتری که معمولاً نزدیک به 50 تا 70 درجه سانتیگراد نگهداری میشوند، تا میشوند تا از ولکانیزه شدن زودهنگام که معمولاً سوزش نامیده میشود، جلوگیری شود.
برخی از عملیات های کوچکتر و دسته های آزمایشگاهی به طور کامل از مخلوط کن داخلی صرف نظر می کنند و کل چرخه را روی یک آسیاب باز اجرا می کنند. این امر هزینه تجهیزات را پایین نگه میدارد و به اپراتور کنترل بصری مستقیم بر روی بانک نورد میدهد، که یکی از دلایلی است که آسیابهای باز در کارخانههای سایز متوسط رایج هستند، حتی اگر میکسرهای داخلی بر تولید تایر و شلنگ صنعتی با حجم بالا غالب هستند.
برای بارگذاری پرکننده بالا، برخی از فرمول ها قبل از مخلوط نهایی به دو یا حتی سه پاس مستربچ تقسیم می شوند. قاعده کلی این است که هر چه یک فرمول کربن بلک یا سیلیس بیشتری داشته باشد، مراحل اختلاط بیشتری برای رسیدن به پراکندگی یکنواخت مورد نیاز است.
داخل یک آسیاب اختلاط لاستیکی: سرعت رول، نسبت اصطکاک و کنترل نیپ
یک آسیاب اختلاط لاستیکی از دو رول فولادی که به صورت افقی نصب شده اند تشکیل شده است. رول ها هرگز دقیقاً با همان سرعت نمی چرخند. این عدم تطابق عمدی سرعت، که نسبت اصطکاک نامیده می شود، چیزی است که در واقع کار اختلاط را انجام می دهد.
| پارامتر | محدوده معمولی | تاثیر بر اختلاط |
|---|---|---|
| نسبت اصطکاک | 1:1.1 تا 1:1.4 | نسبت بالاتر باعث افزایش برش و ایجاد گرما می شود |
| شکاف نیپ رول | 2 تا 20 میلی متر، معمولاً 2 تا 8 میلی متر در طول اختلاط | شکاف کوچکتر باعث اختلاط یکنواخت تر، سرعت عملیات کندتر می شود |
| سرعت سطح رول جلو | تقریباً 16 تا 19 متر در دقیقه در کارخانه های تولیدی | زمان چرخه دسته ای را برای طول رول معین تنظیم می کند |
| دمای سطح رول | 50 تا 70 درجه سانتیگراد در هنگام افزودن درمانی | پس از افزودن گوگرد برای جلوگیری از سوزش آن را کم نگه دارید |
| سختی رول | چدن سرد شده، تقریباً 68 تا 75 HRC | مقاومت در برابر سایش ناشی از پرکننده های ساینده در طول عمر طولانی |
این ترکیب همیشه دور رول جلویی کندتر می پیچد تا رول عقب سریعتر. این یک نتیجه عمدی از نسبت اصطکاک است، و این چیزی است که به اپراتور اجازه میدهد تا بانک نورد را با دست در آسیابهای کوچکتر یا از طریق تیغههای برش خودکار در خطوط تولید بزرگتر برش دهد، تا کند و دوباره تغذیه کند. کانالهای آب یا روغن که از میان رولهای توخالی عبور میکنند، کنترل مستقیم دمای انبار را به اپراتور میدهند ، که تقریباً از هر متغیر دیگری هنگامی که داروهای درمانی در دسته هستند اهمیت بیشتری دارد.
چرا نسبت اصطکاک را نمی توان خیلی بالا تنظیم کرد؟
وسوسه انگیز است که فرض کنیم نسبت اصطکاک بالاتر همیشه اختلاط را تسریع می کند، اما پس از وجود مواد درمانی، این رابطه خطی نیست. نسبتی که تقریباً از 1:1.4 عبور می کند، گرمای اصطکاکی کافی ایجاد می کند تا باعث ایجاد پیوند متقابل اولیه در ترکیبات پخت شده با گوگرد شود و دسته را قبل از رسیدن به پرس خراب می کند. آسیاب هایی که برای اختلاط نهایی ساخته شده اند، اغلب در انتهای پایین محدوده کار می کنند، در حالی که میکسرهای داخلی مرحله مستربچ می توانند برش تهاجمی تری را تحمل کنند زیرا هنوز هیچ ماده درمانی وجود ندارد.
اندازه گیری یک آسیاب لاستیک برای حجم دسته ای شما
خریدارانی که برای اولین بار یک آسیاب اختلاط لاستیکی را ارزیابی می کنند تقریباً همیشه میزان تأثیر طول رول بر خروجی روزانه را دست کم می گیرند. ظرفیت دسته ای صرفاً تابعی از قطر رول نیست. این توسط طول کار رول ها، اندازه بانکی که یک اپراتور می تواند با خیال راحت در سوراخ نگه دارد، و تعداد چرخه های برش و تا کردن فرمول قبل از رسیدن به پراکندگی هدف تعیین می شود.
به عنوان یک راهنمای برنامهریزی کلی، یک آسیاب آزمایشگاهی کوچک با رولهایی با قطر 150 تا 200 میلیمتر، دستههایی را در محدوده 1 تا 5 کیلوگرم مدیریت میکند و برای آزمایشهای فرمولاسیون به جای دورههای تولید در نظر گرفته شده است. آسیابهای سایز متوسط با رولهای 400 تا 500 میلیمتری، که معمولاً در مغازههای کامپوندسازی کوچک و متوسط نصب میشوند، معمولاً بستههای بین 20 تا 60 کیلوگرم را بسته به چگالی ترکیب و تنظیم نیپ پردازش میکنند. آسیابهای تولیدی با رولهای 600 میلیمتری یا بزرگتر به صدها کیلوگرم در هر دسته تقسیم میشوند و معمولاً به جای بارگیری با دست، با یک میکسر داخلی که مستقیماً آسیاب تخلیه را تغذیه میکند، جفت میشوند.
بارگذاری بیش از حد یک آسیاب بیش از وزن دسته ای آن نه تنها چرخه را کاهش نمی دهد، بلکه به طور فعال به کیفیت پراکندگی آسیب می رساند. ، زیرا بانک غلتشی برای اینکه نپ در هر عبور به طور کامل کار کند، خیلی بزرگ می شود. کم بار کردن زمان ماشین را تلف می کند و باعث افزایش گرمای متناسب در هر کیلوگرم انبار می شود، زیرا بانک کوچکتر نسبت به جرم خود سریعتر گرم می شود. تطبیق اندازه دسته با ظرفیت نامی سازنده، به جای فشار دادن حد بالایی در هر بار اجرا، یکی از ساده ترین راه هایی است که یک فروشگاه ترکیبی از توان عملیاتی و ثبات محافظت می کند.
برنامه ریزی تولید روزانه نیز باید زمان تغییر را در نظر بگیرد. مغازهای که چندین خانواده ترکیبی مختلف را از طریق یک آسیاب اداره میکند، ظرفیت واقعی تمیز کردن و تمیز کردن رول بین دستهها را از دست میدهد، بهویژه زمانی که از یک ترکیب تیره و پر شده به فرمولاسیونی با رنگ روشن یا غیر سیاه تغییر میکند که در آن هرگونه آلودگی انتقالی بلافاصله قابل مشاهده است.
آنچه در یک ترکیب لاستیکی مخلوط می شود
هر فرمول لاستیک مخلوط حول پنج گروه عنصر کاربردی ساخته شده است. نسبتهای دقیق بسته به سختی هدف، مقاومت سایشی و کاربرد نهایی تغییر میکنند، اما خود دستهها تقریباً در تمام انواع ترکیبات سازگار هستند.
- پلیمر پایه: لاستیک طبیعی، SBR، EPDM، نیتریل، یا مخلوطی که به دلیل خواص مقاومت مکانیکی و شیمیایی پایه آن انتخاب شده است.
- پرکننده های تقویت کننده: گریدهای کربن سیاه مانند N330 یا N550 یا سیلیس رسوبشده برای افزایش استحکام کششی و مقاومت سایشی اضافه شدهاند.
- کمک های فرآیند و نرم کننده ها: روغنهای پارافینیک یا معطر، مومها و فاکتیس که برای بهبود جریان و رهاسازی غلتک در حین اختلاط استفاده میشوند.
- مواد افزودنی محافظ: آنتی اکسیدان ها و آنتی اوزونانت ها که تخریب ناشی از قرار گرفتن در معرض گرما، اکسیژن و ازن را در طول عمر محصول کاهش می دهند.
- بسته درمانی: گوگرد، شتابدهندهها و فعالکنندههایی مانند اکسید روی و اسید استئاریک، مسئول ساخت شبکههای متقاطع در طول ولکانیزاسیون هستند.
بارگیری پرکننده معمولاً بزرگترین محرک سختی و هزینه است. ترکیبی با 30 قسمت کربن سیاه در هر صد قسمت لاستیک رفتار بسیار متفاوتی با ترکیب بارگذاری شده در 60 قسمت دارد، حتی اگر پلیمر پایه و بسته درمانی یکسان باشند. فرمولکنندهها معمولاً هر عنصر را به صورت قسمت در صد لاستیک بیان میکنند که به صورت phr نوشته میشود، بنابراین دستهها را میتوان بدون محاسبه مجدد نسبتها از ابتدا کوچک یا بزرگ کرد.
چگونه کیفیت لاستیک مخلوط قبل از خروج از آسیاب تایید می شود
یک ترکیب میتواند روی رول یکنواخت به نظر برسد و اگر پرکنندهها ضعیف پراکنده شوند یا مواد درمانی بهطور نابرابر توزیع شوند، همچنان در پایین دست شکست میخورد. سه بررسی در اکثر خطوط اختلاط استاندارد است.
ویسکوزیته مونی
ویسکوزیته Mooney که تحت ASTM D1646 اندازهگیری میشود، یک عدد واحد را نشان میدهد که نحوه جریان ترکیب را در طول اکستروژن یا تزریق نشان میدهد. دسته ای که به طور قابل توجهی در خارج از پنجره Mooney هدف خوانده می شود، معمولاً به جای یک خطای فرمولاسیون، به زمان اختلاط متناقض، تنظیمات نادرست نیپ، یا مشکل پراکندگی پرکننده اشاره می کند.
رتبه بندی پراکندگی
پراکندگی معمولاً به صورت بصری یا با تجزیه و تحلیل تصویر بر روی سطح بریده شده یا پاره شده ورق مخلوط درجه بندی می شود. کربن سیاه پراکنده ضعیف به صورت لکه های قابل مشاهده یا آگلومره ظاهر می شود که استحکام کششی را تضعیف می کند و خطر نقص سطح در قسمت نهایی را افزایش می دهد.
درمان رومتری
یک آزمایش رئومتر قالب متحرک، سرعت و میزان سختی ترکیب را در زیر گرما ردیابی میکند و زمان سوختگی و ارقام زمان پخت را تولید میکند. این تایید می کند که بسته درمانی به درستی در پاس نهایی آسیاب اضافه شده است و در طول اختلاط در معرض حرارت اضافی قرار نگرفته است.
مرکبهای معتبر نمونهای را از هر دسته نگه میدارند و این سه نتیجه را در محدوده هدف ثبت میکنند قبل از اینکه لاستیک مخلوط برای اکستروژن، قالبگیری یا کلندرینگ آزاد شود. نادیده گرفتن این مرحله تنها شایع ترین دلیلی است که دسته های ناسازگار آن را به قطعات نهایی تبدیل می کنند.
نقص های رایج اختلاط و علل آنها
بیشتر شکایات کیفی در مورد لاستیک مخلوط به مجموعه کوچکی از خطاهای تکراری فرآیند بازمی گردد. جدول زیر مواردی را که بیشتر در طبقات تولیدی دیده می شود فهرست می کند.
| نقص | علت احتمالی | اقدام اصلاحی |
|---|---|---|
| سوزش یا درمان زودرس | وقتی مواد درمانی اضافه میشوند، دمای رول خیلی بالاست | کاهش دمای آب رول، کاهش نسبت اصطکاک در عبور نهایی |
| لکه بینی پرکننده | پاسهای اختلاط ناکافی یا بسته شدن بیش از حد پهن | چرخه های برش و تا زدن را افزایش دهید، شکاف نیپ را سفت کنید |
| ورق چسبنده و غیر آزاد کننده | روغن فرآیند اضافی یا پلیمر اشتباه با دمای رول مطابقت دارد | phr روغن را دوباره بررسی کنید، دمای سطح رول را تنظیم کنید |
| متناقض مونی خواندن دسته به دسته | زمان اختلاط متغیر یا تکنیک اپراتور | زمان چرخه و تعداد قبولی را با دستورالعمل های کاری کتبی استاندارد کنید |
| شکوفه یا تغییر رنگ سطح | بارگذاری افزودنی بیش از حد حلالیت پلیمر است | موم یا phr آنتی اکسیدانی را کاهش دهید یا به درجه حلالیت بالاتر بروید |
الزامات ایمنی اپراتور در اطراف یک آسیاب اختلاط لاستیکی
یک آسیاب دو رول باز یکی از جدیترین خطرات نیپ در حین کار را نشان میدهد که در کف تولید لاستیک یافت میشود و کنترلهای ایمنی در اطراف آن به همان نسبت سختگیرانه است. در ایالات متحده، آسیاب ها و کلندرهای مورد استفاده در صنایع لاستیک و پلاستیک تحت مقررات 29 CFR 1910.216 قرار دارند که الزامات سخت افزاری و عملکردی خاص را به جای واگذاری نگهبانی به قضاوت عمومی تعیین می کند.
- میله های بدنه حساس به فشار هم در جلو و هم در پشت هر آسیاب با ارتفاع رول 46 اینچ یا بیشتر نصب می شود و طوری قرار می گیرد که تماس با بدن باعث توقف فوری شود.
- کابل های ایمنی یا سیم سیم نصب شده در فاصله دو اینچی از صفحه عمودی مماس بر رول ها، قابل دسترسی از هر نقطه در امتداد موقعیت کاری اپراتور.
- محدودیت فاصله توقف تعریف شده است. یک آسیاب باید در فاصله ای که بر حسب اینچ از سطح رول اندازه گیری می شود، متوقف شود، که بیش از 1.5 درصد سرعت سطح بدون بار محیطی رول ها بر حسب فوت در دقیقه نباشد.
- فقط تنظیم مجدد دستی سوئیچ های سفر و اضطراری مجاز به تنظیم مجدد خودکار نیستند. یک اپراتور یا سرپرست باید قبل از شروع مجدد کارخانه، کنترل را به صورت فیزیکی تنظیم مجدد کند.
آسیاب های مدرن حفاظت لایه ای را در بالای این کنترل های مکانیکی پایه اضافه می کنند. سیستمهای خاموشکننده خودکار که گرمای بیش از حد، لرزش غیرعادی یا افت ناگهانی برق را کنترل میکنند، به طور فزایندهای در تجهیزات جدید استاندارد هستند و محافظت کامل از اطراف نقطه نیپ در طول دورههای غیرعملیاتی، مانند شستشو، به عنوان یک نیاز جداگانه از کنترلهای سفر در وضعیت دویدن اپراتور تلقی میشود. هیچ یک از این سیستم ها جایگزین آموزش نمی شوند ; دستگاههای توقف اضطراری بر اساس طراحی واکنشپذیر هستند و تنها در صورتی کار میکنند که اپراتور خطری را تشخیص دهد و قبل از تماس به کنترل برسد، بنابراین اپراتورهای آسیاب بهجای اتکا به نگهبانی، بهطور خاص در مورد قرار دادن دستی و تکنیک تغذیه ایمن آموزش دیدهاند.
تعمیر و نگهداری که کیفیت لاستیک مخلوط را ثابت نگه می دارد
یک آسیاب اختلاط لاستیکی که از نظر مکانیکی از مشخصات خارج شده باشد، حتی زمانی که فرمولاسیون و تکنیک اپراتور صحیح باشد، دسته های ناسازگار تولید می کند. چندین مورد تعمیر و نگهداری به جای اینکه صرفاً طول عمر تجهیزات باشد، تأثیر مستقیم و قابل اندازه گیری بر کیفیت ترکیب دارند.
| جزء | فرکانس را بررسی کنید | تاثیر کیفیت در صورت غفلت |
|---|---|---|
| فاصله رول بلبرینگ | ماهانه در کارخانه های تولید | شکاف سوراخ ناهموار در طول رول، ضخامت ورق ناسازگار |
| سایش سطح رول و سوراخ شدن | چک بصری هر شیفت، سه ماهه اندازه گیری می شود | رهاسازی ضعیف ورق، عیوب پراکندگی موضعی |
| جریان و دمای آب خنک کننده | روزانه | خطر سوختن اگر دمای رول در حین جابجایی به سمت بالا حرکت کند |
| کالیبراسیون شکاف نیپ | هفتگی یا بعد از هر تغییر رول | انحراف ویسکوزیته مونی دسته به دسته |
| روانکاری دنده محرک | طبق برنامه سازنده، معمولاً ماهانه | نسبت اصطکاک instability, increased downtime risk |
وضعیت سطح رول سزاوار توجه ویژه است زیرا تا زمانی که نقصی در قطعات تکمیل شده ظاهر نشود به راحتی می توان از آن چشم پوشی کرد. رولهای چدن سرد شده به خوبی در برابر سایش مقاومت میکنند، اما پرکنندههای ساینده مانند کربن سیاه با ساختار بالا یا سیلیس تقویتکننده همچنان در طول سالها استفاده مداوم سطح را فرسایش میدهند. سطوح رول حفره دار یا تراشه دار توانایی ترکیب را برای تشکیل یک نوار تمیز و پیوسته کاهش می دهد ، که حتی زمانی که فرمولاسیون و تنظیمات دما درست باشد به صورت یک صفحه متناوب یا رگهدار ظاهر میشود.
انتخاب لاستیک مخلوط بر اساس سختی و کاربرد
سختی مرکب، که در مقیاس Shore A اندازهگیری میشود، یکی از سریعترین راهها برای محدود کردن درجه لاستیک مخلوط برای یک کار مشخص است. این تنها متغیری نیست که مهم است، اما به شدت با نحوه عملکرد یک قطعه در سرویس ارتباط دارد.
- 30 تا 45 ساحل A: مهر و موم های نرم، واشرها و اجزای میرایی ارتعاش که انعطاف پذیری بیش از مقاومت در برابر سایش اهمیت دارد.
- 50 تا 65 Shore A: قطعات قالبگیری شده، شیلنگها و پوشش نوار نقاله، انعطافپذیری را با عمر سایش معقول متعادل میکند.
- 70 تا 85 Shore A: کاربردهای سایشی بالا مانند ترکیبات آج لاستیک، غلطک های صنعتی و کفپوش های سنگین.
- 90 Shore A و بالاتر: بوش های باربر، پدهای سایش، و اجزایی که باید در برابر تغییر شکل تحت فشار پایدار مقاومت کنند.
انتخاب پلیمر به اندازه سختی اهمیت دارد. لاستیک مخلوط مبتنی بر EPDM در برابر هوا و ازن بسیار بهتر از لاستیک طبیعی مقاومت می کند، که آن را به انتخاب پیش فرض برای آب بندی در فضای باز و ترکیبات غشایی سقف تبدیل می کند. ترکیبات مبتنی بر نیتریل هر زمان که قطعه با روغن یا سوخت تماس پیدا می کند، به جای آن انتخاب می شوند، زیرا لاستیک طبیعی و SBR هر دو در محیط های هیدروکربنی به شدت متورم می شوند. تطبیق پلیمر پایه با محیط عملیاتی از شکست های میدانی بسیار بیشتری نسبت به تنظیم بارگذاری پرکننده جلوگیری می کند.
ترکیب لاستیک بازیافت شده به دسته های لاستیک مخلوط
هر دسته لاستیک مخلوط به تنهایی از پلیمر بکر ساخته نمی شود. لاستیک بازیافتی که با ولکان زدایی تایرهای ضایعاتی یا مواد ترکیبی ضایعاتی تولید می شود، معمولاً بسته به اهداف خواص مکانیکی قطعه تمام شده، بین 5 تا 30 درصد از کل محتوای پلیمر، به فرمول تبدیل می شود.
بازپس گیری هزینه مواد خام را کاهش می دهد و حجم ضایعات ارسالی به محل دفن زباله را کاهش می دهد، که این امر باعث شده است که این موضوع به طور فزاینده ای مرتبط باشد زیرا تیم های تدارکات برای مستندسازی محتوای بازیافتی در زنجیره تامین خود تحت فشار هستند. این معاوضه مکانیکی است: لاستیک بازیافتی معمولاً استحکام کششی، ازدیاد طول در هنگام شکست و مقاومت سایشی را در مقایسه با یک ترکیب کاملاً بکر کاهش میدهد، بنابراین تمایل دارد در کاربردهای کمتنش مانند کفپوش، ضربهگیرهای اسکله، فلپهای گلی و برخی از قطعات صنعتی قالبگیری شده به جای آج لاستیک یا ترکیبهای با فرم بالا ظاهر شود.
در خود آسیاب اختلاط، بازیابی رفتار متفاوتی با پلیمر بکر در مرحله باندبندی دارد. معمولاً به زمان جویدن کمتری نیاز دارد تا به یک پلاستیسیته قابل اجرا برسد، زیرا فرآیند ولکانیزاسیون در حال حاضر قسمت اعظم شبکه اتصال متقابل اصلی را شکسته است. فرمولاتورهایی که با مخلوطهای بازیابی کار میکنند معمولاً یک چرخه باند اولیه کوتاهتر را اجرا میکنند و با یک بسته درمانی کمی تنظیمشده جبران میکنند. از آنجایی که گوگرد باقیمانده که از ولکانیزاسیون اصلی منتقل میشود، در غیر این صورت میتواند زمان پخت را از هدف خارج کند.
آنچه در واقع باعث قیمت گذاری لاستیک مخلوط می شود
قیمتهای پیشنهادی برای ترکیب لاستیکی مخلوط بهطور گستردهای بین تامینکنندگان متفاوت است، و اسپرد به ندرت صرفاً مربوط به حاشیه است. چهار عامل بیشتر تفاوت بین یک ترکیب بودجه و یک ترکیب برتر را تشکیل می دهند.
انتخاب پایه پلیمر
الاستومرهای تخصصی مانند فلوئوروالاستومر یا نیتریل با عیار بالا چندین برابر بیشتر از لاستیک طبیعی یا SBR برای هر کیلوگرم قیمت دارند و این تفاوت مستقیماً به قیمت ترکیب نهایی سرازیر می شود بدون توجه به اینکه دسته چقدر کارآمد مخلوط شده است.
درجه پرکننده و افزودنی
سیلیس رسوبشده و عوامل جفتکننده مخصوص، قیمت بیشتری نسبت به گریدهای کربن بلک استاندارد دارند، و بستههای آنتیاکسیدان ممتاز که برای عمر طولانیتر در فضای باز فرموله شدهاند، هزینهای را اضافه میکنند که یک ترکیب اولیه برای استفاده در داخل ساختمان نیازی به حمل آن ندارد.
الزامات سازگاری دسته ای
یک ترکیب با تلورانسهای ویسکوزیته Mooney محکم و مستندات ردیابی کامل دستهای هزینه تولید آن بیشتر از ترکیبی با مشخصات ضعیفتر است، زیرا به آزمایشهای مکرر، دورههای تولید کوچکتر و نظم و انضباط اپراتور سختتر در کارخانه نیاز دارد.
سفارش حجم و کارایی اختلاط
دستههای آزمایشی کوچکی که در یک کارخانه تولید کماستفاده مخلوط میشوند، هزینهای به ازای هر کیلوگرم بسیار بالاتر از یک دوره تولید کامل دارند، زیرا زمان راهاندازی، پاکسازی و تغییر در مواد نهایی بسیار کمتری پخش میشود. خریدارانی که سفارشها را در دستههای کمتر و بزرگتر ادغام میکنند، معمولاً قیمت هر کیلوگرم پایینتر را مشاهده میکنند. نسبت به کسانی که محموله های کوچک و مکرر از همان فرمول را سفارش می دهند.
سوالات متداول در مورد لاستیک مخلوط
تفاوت بین لاستیک مخلوط و لاستیک خام چیست؟
لاستیک خام پلیمری فرآوری نشده است، خواه لاتکس طبیعی مشتق شده یا مصنوعی، قبل از افزودن پرکننده ها یا مواد درمانی. لاستیک مخلوط خروجی ترکیبی پس از پرکنندهها، روغنها، افزودنیهای محافظ و مواد معالجهکننده از طریق آن پلیمر روی خط اختلاط است که آن را برای شکلدهی و ولکانیزه کردن آماده میکند.
آیا می توان لاستیک مخلوط را بدون میکسر داخلی تولید کرد؟
بله. بسیاری از ترکیبکنندههای کوچکتر، کل چرخه را روی یک آسیاب اختلاط لاستیکی باز بدون میکسر داخلی اجرا میکنند، بهویژه برای دورههای کم حجم، دستههای نمونه اولیه یا ترکیبات ویژه که در آن کنترل بصری مستقیم بانک نورد ارزشمند است. میکسرهای داخلی با افزایش حجم دسته ای مقرون به صرفه تر می شوند.
چرا در پایان چرخه اختلاط به جای شروع، گوگرد اضافه می شود؟
گوگرد و شتاب دهنده ها پس از اعمال گرمای کافی، واکنش اتصال عرضی را آغاز می کنند. اضافه کردن زودهنگام آنها، زمانی که دسته ممکن است در حین پراکندگی پرکننده به دمای بالاتر از 130 درجه سانتیگراد برسد، خطر ولکانیزاسیون زودرس قبل از اینکه مواد به قالب برسد، می شود. برای جلوگیری از این امر، همیشه در پاس اختلاط نهایی خنکتر مواد درمانی اضافه میشود.
چه مدت یک دسته لاستیک مخلوط قبل از اینکه باید پردازش شود قابل استفاده می ماند؟
این امر به شدت به سیستم شتاب دهنده و دمای ذخیره سازی بستگی دارد، اما بسیاری از ترکیبات با هدف عمومی باید ظرف چند روز تا چند هفته پس از اختلاط پردازش شوند تا از خطر سوختگی یا اکسیداسیون جلوگیری شود. ترکیباتی که دارای شتابدهندههای تاخیری هستند یا آنهایی که در شرایط خنک و سایهدار ذخیره میشوند، میتوانند مدت بیشتری باقی بمانند.
آیا یک رول نوک پهن تر روی آسیاب اختلاط لاستیکی تولید را سرعت می بخشد؟
توان را افزایش می دهد اما یکنواختی اختلاط را کاهش می دهد. یک سوراخ عریض تر اجازه می دهد تا مواد بیشتری در هر چرخه عبور کنند، اما با اعمال برش کمتر به هر گذر، که معمولاً به این معنی است که برای رسیدن به کیفیت پراکندگی یکسان، پاس های کل بیشتری مورد نیاز است و بیشتر زمان صرفه جویی شده را جبران می کند.
چه چیزی باعث رنگ یا بافت ناهموار روی یک ورق لاستیکی مخلوط نهایی می شود؟
رنگ ناهموار یا بافت خالدار معمولاً به پراکندگی ناقص پرکننده، چرخه های ناکافی برش و تا زدن در آسیاب، یا شکاف نیپ که برای اندازه دسته ای بیش از حد گسترده است، اشاره دارد. افزایش تعداد پاسها و بررسی اینکه وزن دستهای مطابقت دارد با ظرفیت نامی کارخانه معمولاً آن را برطرف میکند.
چه مقدار لاستیک بازیافت شده می تواند وارد یک دسته لاستیک مخلوط شود بدون اینکه به عملکرد آسیبی برساند؟
بارگذاری بین 5 تا 30 درصد از کل محتوای پلیمر معمول است، با انتهای بالایی برای قطعات با تنش کمتر. بالاتر از این محدوده، استحکام کششی و مقاومت سایشی معمولاً به اندازهای کاهش مییابد که ترکیب دیگر برای کاربردهای سخت مناسب نیست، بنابراین سقف مناسب بستگی به آنچه که قطعه تمامشده باید تحمل کند، دارد.
چه قطر رول برای آسیاب اختلاط لاستیکی در مقیاس تولید مورد نیاز است؟
اکثر کارگاه های کامپوند تولیدی آسیاب هایی با قطر رول های 400 تا 600 میلی متری دارند. قطرهای کوچکتر زیر این محدوده معمولاً برای دسته آزمایشی در مقیاس آزمایشگاهی یا آزمایشی به جای خروجی تولید مداوم در نظر گرفته می شود.
آیا یک همزن داخلی همیشه بهتر از یک آسیاب باز برای مخلوط کردن لاستیک است؟
نه لزوما. میکسرهای داخلی توان عملیاتی بالاتر و اندازههای دستهای بزرگتر را ارائه میدهند، اما آسیابهای باز کنترل بصری و دستی مستقیمتری را به اپراتور میدهند، برای ترکیبهایی با پنجرهی کوتاه سوختگی امنتر باقی میمانند و هزینه خرید و نگهداری آنها بهطور قابلتوجهی کمتر است، که باعث میشود در عملیاتهای کوچک و متوسط رایج باشند.
چه تجهیزات ایمنی از نظر قانونی در اطراف یک کارخانه تولید مورد نیاز است؟
در ایالات متحده، مقررات 29 CFR 1910.216 به میله های بدنه حساس به فشار یا کابل های ایمنی در جلو و پشت آسیاب، تنظیم مجدد کلیدهای اضطراری دستی و حداکثر فاصله توقف تعریف شده بر اساس سرعت سطح رول نیاز دارد. الزامات ممکن است بسته به کشور متفاوت باشد، بنابراین مقررات محلی همیشه باید در کنار این خط مبنا تأیید شوند.
چرا دو تامین کننده قیمت های بسیار متفاوتی را برای چیزی که شبیه یک ترکیب لاستیکی مخلوط به نظر می رسد نقل می کنند؟
تفاوتهای قیمت معمولاً به درجه پلیمر پایه، کیفیت پرکننده و افزودنی، کنترل و مستند بودن قوام دستهای و حجم سفارش نسبت به اندازه دستهای کارآمد مربوط میشود. دو ترکیبی که در یک دیتاشیت یکسان به نظر میرسند همچنان میتوانند از نظر درجه مواد خام و دقت آزمایش تفاوت معنیداری داشته باشند.
