用于加工彈性體復合物的方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及用于在輥磨機上加工彈性體復合物的方法和為此的裝置。
【背景技術】
[0002] 水平雙輥磨機，常常稱作開煉機，通常用在橡膠和塑料工業中以塑煉基于聚合物 的材料。通常，所述磨機包括位于單個水平面中或接近于單個水平面的兩個圓柱形的輥。所 述輥是空心的且可被加熱或冷卻。所述兩個輥不需要為相同的尺寸且可以相同或不同的速 度旋轉。
[0003] 在加工粘性材料例如彈性體復合物時，在磨機上加工的材料可不適當地粘附到 輥；在這樣的情況中，操作者必須夠到輥下面，抓住材料的末端并將其帶回到輥的表面或者 一直向上到兩個輥之間的輥隙（nip)。在操作磨機時，兩個輥之間的表面速度的差異導致材 料聚集在輥之一上，在所述輥之一處，其被另一個輥塑煉。一些橡膠最初例如在啟動時可聚 集在"錯誤的"輥上，于是操作者必須從"錯誤的"輥切割材料并將切割的材料的末端進料 在正確的輥上方。
[0004] 即使正常的塑煉程序也可要求材料被切割且重新進料在輥上方或輥之間的輥隙 中。例如，當配混彈性體復合物時，可將材料切割以容許帶狀材料的一部分離開輥遠離帶材 (band)。取決于材料是如何切割的，材料可撿起它自己并進料到輥隙中，或者操作者可能必 須將條（strip)的末端進料到棍隙中。該操作促進新鮮材料向磨機的添加以及堆積（bank) 在棍隙上方的材料和在棍上成帶的（banded)材料之間的交換。認為該將材料重新進料到 輥隙中確保了塑煉的足夠的水平（參見，例如，"Safe Use of the Horizontal Two Roll Mill"，New Zealand Department of Labour, 1984,可在 www. osh. dol. govt, nz/order/ catalogue/tworollmill. shtml 處得到）。
[0005] 為了實現較高的生產量，期望以較高的表面速度操作輥磨機。然而，對于人類操作 者的需要降低最大安全輥表面速度。此外，可期望輥磨機的自動操作，即使是以較低的速 率。然而，輥磨機必須被配置成在沒有對正被加工的材料的手動操縱的情況下操作。
【發明內容】
[0006] 本發明促進輥磨機的操作而沒有對材料的手動操縱，并減少或消除輥上的帶狀材 料的手動切割以容許新的材料到磨機上。我們已發現，為了實現此，與其中進料到輥磨機中 的材料立即形成均勻的帶材的典型的配混操作相反，必須在輥磨機的輸入區域處的帶材中 具有空隙。材料可在一端進料到磨機中并沿著磨機行進到排放端而沒有被操作者運送。該 材料從在輥磨機的輸入區域處的短粗的、不連續的狀態被加工成從輥磨機的輸出端取出的 光滑的、連續的條。該工藝可以對于輥磨機操作是典型的表面速度或以高得多的表面速度 操作。
[0007] 在一種實施中，通過雙輥磨機（所述雙輥磨機具有沿著兩個輥的第一個彼此軸向 地隔開的輸入區域和輸出區域）加工彈性體復合物（復合材料）的連續方法包括：將彈性 體復合物的離散的塊（piece)在輸入區域處供給到雙輥磨機；調節輥磨機的輥隙間隙寬 度、滾筒速比、表面速度和冷卻劑溫度的一種或多種，使得A)所述輥磨機上的彈性體復合 物的帶材具有多個空隙，通過所述多個空隙，所述第一輥的表面被暴露，和B)作為所述磨 機的作用的結果，彈性體復合物從輸入區域向下游進動到輸出區域；和與供給同時地，將通 過雙棍磨機塑煉的彈性體復合物從第一磨機上的預定的軸向位置作為連貫（coherent)的 輸出條排放；其中，在排放期間，從雙輥磨機移除的任何彈性體復合物被連續地移除。
[0008] 在一種替代性實施中，通過雙輥磨機（所述雙輥磨機具有沿著兩個輥的第一個彼 此軸向地隔開的輸入區域和輸出區域）加工彈性體復合物的連續方法包括：將彈性體復合 物的離散的塊在輸入區域處供給到雙輥磨機；調節所述輥磨機的輥隙間隙寬度、滾筒速比、 表面速度和冷卻劑溫度的一種或多種，使得A)所述輥磨機上的彈性體復合物的帶材具有 多個空隙，通過所述多個空隙，所述第一輥的表面被暴露，和B)作為所述磨機的作用的結 果，彈性體復合物從輸入區域向下游進動到輸出區域；和將通過雙輥磨機塑煉的彈性體復 合物從第一磨機上的預定的軸向位置作為連貫的輸出條排放；其中從雙輥磨機移除的彈性 體復合物的至少90%作為連貫的條被連續地移除。
[0009] 在這些實施的任一種中，所述輥磨機可進一步包括設置在兩個輥上方的防堆積裝 置（bank guard)，且所述方法進一步包括選擇用于雙輥磨機的防堆積裝置的構造以在供給 和排放期間選擇性地將堆積在輥隙間隙上方的彈性體復合物的一部分供給到所述輥磨機 的輸出區域。所述預定的軸向位置可相對于第一輥的軸限定與輸出條交叉的平面，和其中 防堆積裝置設置了與預定的軸向位置相比更接近于輸入區域的預定的距離，和其中所述預 定的距離為第一輥的直徑的約33% -約90%。防堆積裝置可包括突出部分，其朝向輥隙間 隙延伸并且具有設置在輥隙間隙上方的較低邊緣。
[0010] 在這些實施的任意中，雙輥磨機可具有擁有由從所述雙輥磨機的中心平面到所述 雙輥磨機的切面的距離所限定的垂直尺寸V的輥隙，所述輥隙進一步具有由在所述中心平 面上的所述輥之間的距離所限定的第一水平尺寸h、以及由在所述切面上的所述第一和第 二輥之間的距離所限定的第二水平尺寸，且所述防堆積裝置可包括第一和第二凹形邊緣， 所述第一和第二凹形邊緣限定其間的突出部分，所述突出部分具有邊緣，其中所述第一和 第二凹形邊緣被配置成使得所述第一凹形邊緣設置得離設置于所述輥隙內的所述第一輥 的表面的部分約3h-約5h且所述第二凹形邊緣設置得離設置于所述輥隙內的所述第二輥 的表面的部分約3-約15mm的距離，和其中所述突出部分朝向所述中心平面延伸到所述輥 隙中以容許通過所述防堆積裝置的設置在所述中心平面和所述突出部分的邊緣之間的彈 性體復合物的至少一部分的前進。所述突出部分可進一步包括鄰近于所述第一凹形邊緣的 切去邊緣，其中所述切去邊緣和所述第一凹形邊緣之間的界限圍繞（相對于，about)所述 第一輥的軸與所述中心平面限定角度，和其中所述角度為約60-約90度。
[0011] 在這些實施的任意中，供給和排放可同時進行。在排放期間，對所述帶材的任何切 口具有為軸向分量的至少兩倍長的切向分量。
[0012] 以上實施的任意可進一步包括在所述輸出區域中的帶材中在垂直于所述第一輥 的軸的方向上制造兩個平行的切口，由此在所述帶材中限定兩個隔開的溝道；將起動葉片 (刀片，blade)抵著所述第一輥在所述隔開的溝道之間的表面制動，由此在彈性材料的帶 材中制造軸向切口和起動所述輸出條；將所述輸出條引導（輸送，direct)到以離所述起動 葉片預定的距離設置的傳送器；和經由所述輸出條將彈性體復合物連續地傳送離開所述帶 材。制造兩個平行的切口可包括將兩個刀抵著所述第一輥的表面致動。
[0013] 在以上實施的任意中，所述方法可進一步包括將彈性體復合物的條從所述帶材引 導到所述輸出區域。可從所述帶材的設置在所述輸出區域的上游或下游的部分引導所述彈 性體復合物的條。
[0014] 在以上實施的任意中，供給可以約200kg/h_約2000kg/h的速率進行；供給和排放 可進行至少30分鐘而沒有中止；所述輥的至少一個的表面速度可為至少40m/分鐘，例如， 約45m/分鐘-約70m/分鐘；和/或約300kJ/kg-約900kJ/kg的能量可被賦予以所述雙棍 磨機上的彈性體復合物。
[0015] 在另一實施中，通過雙輥磨機制備彈性體復合物的方法包括：將包括彈性體膠乳 的第一流體與包括粒狀填料的第二流體組合；引起（cause)所述彈性體膠乳凝結，由此形 成母料團粒；導致（bring)所述母料團粒的水含量為按重量計約0. 5% -約3%水分，由此 產生經干燥的彈性體復合物；將所述經干燥的彈性體復合物的離散的塊在輸入區域處供給 至雙輥磨機，所述雙輥磨機具有沿著兩個輥的第一個彼此軸向地隔開的所述輸入區域和輸 出區域；調節所述輥磨機的輥隙間隙寬度、滾筒速比、表面速度和冷卻劑溫度的一種或多 種，使得A)所述輥磨機上的所述經干燥的彈性體復合物的帶材具有多個空隙，通過所述多 個空隙，所述第一輥的表面被暴露，和B)作為所述磨機的作用的結果，所述經干燥的彈性 體復合物從所述輸入區域向下游進動到所述輸出區域；和與供給同時地，將通過所述雙輥 磨機塑煉的彈性體復合物從所述雙輥磨機上的預定的軸向位置作為連貫的輸出條排放；其 中，在排放期間，從所述雙輥磨機移除的任何彈性體復合物被連續地移除。
[0016] 在另一實施中，通過雙輥磨機制備彈性體復合物的方法，所述方法包括：將包括彈 性體膠乳的第一流體與包括粒狀填料的第二流體組合；引起所述彈性體膠乳凝結，由此形 成母料團粒；導致所述母料團粒的水含量為按重量計約0. 5% -約3%水分，由此產生經干 燥的彈性體復合物；將所述經干燥的彈性體復合物的離散的塊在輸入區域處供給至雙輥磨 機，所述雙輥磨機具有沿著兩個輥的第一個彼此軸向地隔開的所述輸入區域和輸出區域； 調節所述輥磨機的輥隙間隙寬度、滾筒速比、表面速度和冷卻劑溫度的一種或多種，使得A) 所述輥磨機上的所述經干燥的彈性體復合物的帶材具有多個空隙，通過所述多個空隙，所 述第一輥的表面被暴露，和B)作為所述磨機的作用的結果，所述經干燥的彈性體復合物從 所述輸入區域向下游進動到所述輸出區域；和將通過所述雙輥磨機塑煉的彈性體復合物從 所述雙輥磨機上的預定的軸向位置作為連貫的輸出條排放；其中從所述雙輥磨機移除的彈 性體復合物的至少90%作為連貫的條被連續地移除。
[0017] 在這兩種實施的任一種中，組合和引起可包括:A)將包括彈性體膠乳的第一流體 的連續流進料到凝結反應器的混合區；B)將包括粒狀填料的第二流體的連續流在壓力下 進料到所述凝結反應器的所述混合區以與所述彈性體膠乳形成混合物，所述粒狀填料對于 使所述彈性體膠乳凝結是有效的，并且所述第一流體和所述第二流體在所述混合區內的進 料是充分地高能的以在所述凝結反應器中用所述粒狀填料使所述彈性體膠乳基本上完全 地凝結；以形成所述母料團粒；C)從所述凝結反應器排放母料團粒的基本上連續的流。
[0018] 在這些包括導致的實施的任意中，導致可包括：導致所述母料團粒的水含量為約 1重量％ -約20重量％，由此形成脫水的凝結物；將所述脫水的凝結物進料到連續配混機 的進料端口；通過所述連續配混機的加工腔室通過轉子的受控操作加工所述脫水的凝結 物；和將所得的干燥的彈性體復合物從所述連續配混機的排放口排放。
[0019] 在以上實施的任意中，所述方法可進一步包括選擇用于所述雙輥磨機的防堆積裝 置的構造以選擇性地將堆積在所述輥隙間隙上方的彈性體復合物的一部分供給到所述輸 出區域。
[0020] 所述預定的軸向位置可相對于所述第一輥的軸限定與所述輸出條交叉的平面