第三章 橡塑制品厂典型车间工艺设计与布置

(十一)胶料的运输和控制
（四）塑炼
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B、密炼机塑炼方法： a、一段塑炼法：塑炼周期短，占地面积小，且操 作简便。但塑炼胶的可塑性较低，适用于可塑性 要求不太高的塑炼胶(如轮胎胎面塑炼胶)的制备。 b、分段塑炼法：用于制备较高可塑性塑炼胶，由 于密炼机塑炼的塑炼胶热可塑性较大，所以实际 生产中制备较高可塑性的塑炼胶(如轮胎帘布胶) 时，常用分段塑炼法塑炼。 c、化学塑解剂塑炼法：提高塑炼效率，缩短塑炼 时间降低塑炼胶弹性复原和收缩 。
（六）压延
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①胶片压延：压片、压型、贴合。 ②纺织物挂胶：贴胶、擦胶 贴胶分为贴胶和压力贴胶。
（七）压出
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①热喂料压出法 是目前国内采用的主要压出方法。其设 备结构简单，动力消耗小，胶料均匀一致； 半成品表面光滑，规格尺寸稳定。但由于 胶料需要热炼，增加了压出作业工序，使 总体的动力消耗大，占地面积大。 热喂料压出法可分为有芯压出和无芯 压出，按半成品组合形式，可分为整体压 出和分层压出。
（二）切胶
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切胶目的 （1）便于称量 （2）便于投料 （3）保护设备 ①单刀油压立式切胶机：适用于中小规 模工业生产。 ②多刀卧式切胶机前者：适用于大规模 工业生产。
（二）切胶
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“先烘胶后切胶”及“先切胶后烘胶”两种 工艺特点对比： “先烘胶后切胶”特点：切胶容易、速度快、 动力消耗较少、切胶机易损伤程度小，但 烘胶胶温的均匀性较差，烘胶时间较长。 “先切胶后烘胶”特点：烘胶胶温的均匀性 好，烘胶时间短，但动力消耗较大，切胶 机易损伤程度较大。
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轮胎制造工艺流程图： 生胶及原材料加工、称量 ↓ 密炼机塑、混炼 ↓ 压 片 、 冷 却 、 下 料 ↓ 胶 料 热 炼 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 汽门嘴化学处理 过 滤 垫带压出 胎面压出 三角胶条压型 钢丝压出和成圈 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 粘贴胶垫 加硫磺 接 头 定长、切割 钢 圈 制 造 ← ↓ ↓ ↓ ↓ 气门嘴硫化 热 炼 垫带硫化 接 头 ↓ 帆布 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 内胎压出 ↓ 外 胎 成 ↓ ↓ ↓ 内 胎 接 头 成 型 ↓ 外胎定型 ↓ ↓ 内胎硫化 ↓ 外胎硫化 ↓ ↓ 内胎检验 垫带检验 外胎成品检验 ↓ ↓ ↓ 配 套 入 库 包 装
橡塑制品是以车间为单位进行生产 的。有些制品是在一个车间生产，有的 在几个车间生产。所以橡塑制品工艺设 计与布置一般以车间为单位。 橡塑制品种类和加工方法繁多，因 加工方法和品种不同，生产车间的工艺 设计与布置也不同 。
第一节 橡胶制品厂典型车间工艺设计与布置
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（1）各种橡胶制品 轮胎、胶管、胶带、胶鞋、密封制品等 （2）各种制品的加工工艺流程 举例分析 （3）通用加工工艺 生胶—烘胶—切胶（切胶—烘胶）—破 胶—塑炼—混炼—压延（或压出）—硫化 下面我们以轮胎生产工艺为例讲解各车 间工艺设计与布置。来自(十一)胶料的运输和控制
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混炼和塑炼好的胶料一般经压片、冷却 后裁断、叠放在存放架上，用夹持运输带进 行车间内的运输。小厂采用电瓶车或者叉车 运输 塑炼和混炼过程的控制，对炼胶质量有 较大的影响。炼胶控制的采用方法有时间、 温度、功率控制法，前两者方法受其它因素 影响较大、炼胶质量波动性较大，后一者方 法是根据炼胶所消耗的能量进行控制、质量 较准确。
(九)滤胶
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对某些质量要求较高必须除去胶料中的 杂质，特别薄壁制品或气密性要求高的制品 一般都要求滤胶，如汽车内胎和胶管内层胶 等所用的胶料需要过滤，以除去胶料中的杂 质。目前，滤胶机有两种布置方式：一是滤 胶机布置在密炼机组压片机附近；一是布置 在半成品挤出机附近。前者是将压片机下片 的胶条，送滤胶机过滤并称量后，立即返回 压片机按配方加促进剂和硫黄，混炼均匀后 经压片机下片、冷却，停放备用。
（四）塑炼
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B、开炼机塑炼方法： 薄通塑炼、一次塑炼、分段塑炼及化学 塑解剂塑炼等方法。 a、薄通塑炼法：塑炼效果好，可塑性较高 且均匀，缺点是生产效率较低。 b、一次塑炼法：塑炼时间较短、操作方便、 劳动强度低，但塑炼胶可塑性不够均匀等。
（四）塑炼
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c、分段塑炼法：生产效率高，可塑性高且 均匀，但生产管理较麻烦，占地面积大， 不适合连续化生产。 d、化学塑解剂塑炼法：提高塑炼效率，缩 短塑炼时间(如天然橡胶用0.5份促进剂M， 塑炼时间可缩短50％左右)，降低塑炼胶弹 性复原和收缩 。
（四）塑炼
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②密炼机塑炼 A、特点： 生产能力大，塑炼效率高，自动化程 度高，电力消耗少，劳动强度和卫生条件 较好。但硫化胶物理机械性能下降，而且 设备造价较高，占地面积大，设备清理维 修较困难，适应面较窄，故一般适用于胶 种变化少，耗胶量大的工业生产。
(九)滤胶
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后者是将需要过滤的胶料，先经压片机 下片、冷却、停放后，送至用料车间(如内胎 车间)的滤胶机进行过滤，过滤后的胶料在开 炼机加促进剂、硫黄，然后直接供挤出机使 用。上述两种方法一般适用于天然橡胶为主 的胶料配方。如果采用丁基橡胶配方，一般 则采取先加促进剂、硫黄，随后滤胶，直接 供挤出机使用。目前可供选用的滤胶机有XJ 或XJL系列的各种规格。
帘帆布干燥 ↓↓ 帘帆布压延 ↓ 裁 断 ↓ 帘 布 筒 贴 合、 ↓ 型
（一）烘胶
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烘胶的目的 ①为了烘去表面水份； ②保证切胶机的安全操作和工作效率； ③保证炼胶机的安全操作和塑炼效率的提高； ④对结晶橡胶也可解除结晶。
（一）烘胶
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（八）胶料冷却
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塑炼胶和混炼胶的停放时间，主要依据 上下工序开动的班次、胶料冷却程度、快速 检验周期等因素确定。停放时间一般为4～ 24h，下限4h为工艺快速检验和质量所要求， 上限24h为上下工序之间生产调度所需的贮 备量。一般胶料存放时间不宜过长，否则胶 料易出现喷霜或自硫，影响产品质量。
（四）塑炼
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B、螺杆机塑炼方法： 螺杆一段塑炼机和双螺杆两段塑炼机两种。 a、螺杆一段塑炼机：可塑度低 b、双螺杆两段塑炼机：可塑度高
（五）混炼
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（5）混炼 混炼方法分间歇式和连续式两类。开炼 机和密炼机混炼属于间歇式，此种方法应 用最早，至今仍在广泛使用，连续混炼是 近年来国外刚刚发展起来的一种混炼方法， 目前国内尚未使用。
（五）混炼
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①开炼机混炼 A、特点：是应用最早的混炼方法，生产效率低、劳 动强度大、环境卫生及安全性差、胶料质量不高， 已趋于逐渐淘汰，但其灵活性大。 B、适用范围：适用于小规模、小批量、多品种的生 产，尤其适用于海绵胶、硬质胶等特殊胶料及某 些生热量较大的合成橡胶(如高丙烯腈含量的硬丁 腈橡胶)和彩色胶料的混炼。目前国内在小型橡胶 工厂中使用开炼机混炼仍占有一定比重。
切胶机
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（三）破胶
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天然橡胶和氯丁橡胶的切胶胶块，在塑 炼前需用破胶机进行破胶 。 ①专用破胶机破胶：适用于大规模 ②开炼机破胶：适用于小规模
（四）塑炼
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开炼机塑炼、密炼机塑炼和螺杆塑炼机 塑炼三种。 ①开炼机塑炼 A、特点： 劳动强度大、生产效率较低、操作条件 差，但塑炼胶可塑性均匀、适应面宽，比较 机动灵活，投资较小。适用于胶种变化较多、 耗胶量较少的场合。目前工厂(特别是生产规 模较小的工厂)生产中仍在使用。
（五）混炼
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②密炼机混炼 A、特点： 装胶容量大、混炼时间短、生产效率高； 按生产能力论，设备占地面积小；投料、混炼及 排料操作易实现机械化、自动化；劳动强度小， 操作安全；配合剂飞扬损失小，环境卫生条件较 好。但炼胶温度难以控制(通常在140℃以上)，易 出现焦烧现象，冷却水耗量大；不适宜混炼对温 度敏感的胶料、浅色胶料、特殊胶料及品种变换 频繁的胶料；设备投资高。 B、适用范围：适用于大规模、大批量、品种单一 的生产。
(十)胶料快速检验
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为了及时检验塑炼胶和混炼胶的可塑度 和炭黑等各种配合剂的分散均匀性，在炼胶 车间需专门设置快速检验站。以便取样和解 决问题。对塑炼胶一般只测可塑度或门尼黏 度，对混炼胶一般要求测硬度、可塑度和密 度，通常配备的快速检验设备和仪器有：可 塑性试片切片机；电热式可塑性试验机；小 型平板硫化机；邵氏硬度计；密度计；门尼 黏度仪等。随科学技术发展和胶料连续炼胶 要求，目前在快检中推广流变仪和硫化仪来 测量胶料的工艺性能和硫化性能，有时也采 用强力机抽查胶料物理机械性能。
（四）塑炼
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③螺杆机塑炼： A、特点： 连续化、自动化程度高，生产能力大， 动力消耗少，占地面积少，劳动强度低等 优点。最适用于生胶品种少、耗胶量大的 大规模工业生产。但从目前国内使用螺杆 机塑炼来看，还存在一些如排胶温度高、 塑炼胶热可塑性大、可塑性不均匀(夹生现 象)和较低等缺陷，因此在应用上受到一定 限制。 目前，螺杆机塑炼仅适用于天然橡胶。
烘胶设备（设施） ①烘房：适用于大规模生产。 ②烘箱：适用于小规模生产以及科研部门 和实验室试验。 ③红外线：适用于先进工业生产，效率高。 ④高频电流：适用于先进工业生产，效率 最高。