고무 혼합기의 작동 원리는 무엇입니까?

I. 기본 구조

• 롤러: 한 쌍의 평행한 원통형 금속 롤러(보통 강철로 만들어지며 매끄러운 표면 또는 특수 패턴을 가짐)는 고무 혼합의 핵심 작동 부품입니다. 두 롤러는 같은 방향(드물게 보임) 또는 반대 방향(주류 설계)으로 회전할 수 있으며, 회전 속도는 다릅니다(속도 비율은 일반적으로 1:1.2 ~ 1:1.5).
• 프레임: 장비의 안정성을 보장하기 위해 롤러, 전송 장치 및 기타 구성 요소를 지지하는 프레임입니다.
• 변속기 시스템 : 모터, 감속기, 기어 등으로 구성되어 롤러에 회전력을 제공하고 회전 속도와 속도 비율을 제어합니다.
• 조정 장치: 고무에 가해지는 압력과 전단력을 제어하기 위해 두 롤러 사이의 거리(롤 간격)를 조정하는 데 사용됩니다.
• 가열/냉각 시스템: 일부 고무 혼합 공장의 롤러 내부에는 증기, 뜨거운 물 또는 찬 물이 유입되어 롤러의 온도를 조정할 수 있는 채널이 장착되어 있습니다(예를 들어, 저작하는 동안 고무를 부드럽게 하기 위해 가열이 필요하고 과열을 방지하기 위해 혼합하는 동안 냉각이 필요할 수 있습니다).

II. 작동 원리

1. 피딩 및 클램핑
   두 개의 롤러 사이에 고무원료(천연고무블록, 합성고무 입자 등)를 넣어줍니다. 롤러의 반대 회전과 속도 차이로 인해 마찰에 의해 고무가 롤러 사이의 틈으로 들어가게 됩니다(예: "물림"). 롤 간격이 작을수록 고무에 대한 조임력이 커집니다.
2. 전단 및 스트레칭
   두 롤러의 회전 속도가 다르기 때문에(예: 앞쪽 롤러는 빠르고 뒤쪽 롤러는 느림) 고무가 롤 간격을 통과할 때 빠른 롤러에 닿는 부분은 가속되고 느린 롤러에 닿는 부분은 천천히 움직여 고무 내부에 강한 전단 변형이 발생합니다. 동시에 고무는 롤러에 의해 압착되고 늘어나 인장 변형이 발생합니다.
   이러한 전단 및 신축 효과는 고무 분자 사슬 사이의 얽힘을 풀어 분자 사슬을 끊거나 분산시켜 고무의 탄성을 감소시키거나(가소성 향상, 즉 "저작"의 목적), 배합제(예: 카본 블랙, 유황, 촉진제 등)가 고무에 고르게 분산되도록 하는 것(즉, "혼합"의 목적)입니다.
3. 정제 및 혼합
   실제 작동에서 고무는 롤러에 "고무 패키지"(롤러 표면 주위의 고무층)를 형성합니다. 작업자는 수동으로 또는 기계 장치를 사용하여 롤러에서 고무 패키지를 떼어내고 접어서 뒤집은 다음 다시 롤 간격에 공급해야 합니다(즉, "정련").
   이 공정을 통해 고무의 서로 다른 부분이 롤 갭을 반복적으로 통과할 수 있어 모든 영역이 균일한 전단 및 압출이 이루어지도록 하여 최종적으로 고무의 전체 성능을 일관되게 만듭니다(저작 시 균일한 가소성, 혼합 시 배합제의 균일한 분산).
4. 온도 조절의 보조 역할
   기계적 힘으로 인해 고무 내부에 마찰열이 발생하고 온도 상승으로 인해 고무가 노화될 수 있습니다(예: 천연 고무는 과열되면 열화되기 쉽습니다). 따라서 온도는 롤러의 가열/냉각 시스템에 의해 제어됩니다.
   • 저작하는 동안 적절한 가열은 고무를 부드럽게 하고 분자 사슬 사이의 힘을 감소시키며 전단 효과를 도울 수 있습니다.
   • 혼합하는 동안 냉각하면 과열로 인해 고무가 가황되는 것을 미리 방지할 수 있으며(예: 황을 첨가한 후 냉각이 필요함) 동시에 고온으로 인해 배합제가 분해되는 것을 방지할 수 있습니다.

III. 보충 노트