Wie wird Gummi gemischt?Offene Mühle vs. Innenmischer-Methoden erklärt

Das Mischen von Kautschukmischungen ist ein entscheidender Schritt in der Kautschukherstellung, bei dem Rohkautschuk mit verschiedenen Mischungsbestandteilen gemischt wird, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen.Der Prozess kann mit zwei Hauptmethoden durchgeführt werden: Mischen im offenen Werk und Mischen im Innenmischer.Das Mischen mit offenen Mühlen ist einfach und eignet sich für kleine Chargen, während das Mischen im Innenmischer eine bessere Kontrolle, Effizienz und Skalierbarkeit für größere Chargen bietet.Der Innenmischer verwendet rotierende Rotoren, um das Material zu scheren und zu reiben, wodurch die Temperatur erhöht und die Viskosität verringert wird, was eine gleichmäßige Dispersion der Mischungsbestandteile gewährleistet.Nach dem Mischen werden weitere Verfahren wie Extrudieren, Walzen und Vulkanisieren eingesetzt, um den Kautschuk zu formen und zu fertigen Produkten zu vulkanisieren.

Die wichtigsten Punkte erklärt:

1. Methoden zum Mischen von Gummimischungen:

   • Mischen im offenen Verfahren:
     • Bei dieser Methode wird eine Zwei-Walzen Labormühle bei der der Gummi durch rotierende Walzen geführt wird, um das Material zu mischen und zu homogenisieren.
     • Das Verfahren ist einfach, kostengünstig und ideal für kleine Chargengrößen oder Arbeiten im Labormaßstab.
     • Es erfordert jedoch manuelle Eingriffe, ist langsamer und weniger effizient für die Produktion in großem Maßstab.
   • Interner Mischer Mischen:
     • Bei dieser Methode wird ein Innenmischer, z. B. ein Banbury-Mischer, verwendet, bei dem rotierende Rotoren den Kautschuk und die Mischungsbestandteile scheren und mischen.
     • Es ist schneller und effizienter und eignet sich für die Produktion in großen Mengen.
     • Das Verfahren erzeugt Wärme, wodurch die Viskosität des Kautschuks verringert und die Dispersion der Zusatzstoffe verbessert wird.

2. Mechanismus des Innenmischers:

   • Der Innenmischer besteht aus zwei Rotoren, die sich in entgegengesetzte Richtungen drehen und Scherkräfte erzeugen, die den Gummi und die Mischungsbestandteile vermischen.
   • Wenn das Material geschert wird, steigt seine Temperatur an, wodurch die Viskosität sinkt und die Benetzbarkeit des Gummis mit den Mischungsmitteln verbessert wird.
   • Dies gewährleistet einen guten Kontakt und eine gleichmäßige Verteilung der Zusatzstoffe, was zu einer homogenen Gummimischung führt.

3. Temperaturkontrolle beim Mischen:

   • Der Temperaturanstieg beim Mischen ist ein entscheidender Faktor.Er erweicht den Gummi, macht ihn leichter mischbar und sorgt für eine bessere Einarbeitung der Zusatzstoffe.
   • Allerdings kann übermäßige Hitze den Kautschuk zersetzen oder zu einer vorzeitigen Vulkanisation führen (Scorch), weshalb eine Temperaturkontrolle unerlässlich ist.

4. Mischungshilfsmittel und ihre Rolle:

   • Zu den Mischungsmitteln gehören Füllstoffe (z. B. Ruß), Weichmacher, Vulkanisationsmittel (z. B. Schwefel), Beschleuniger und Antioxidantien.
   • Diese Mittel verändern die Eigenschaften des Kautschuks, wie z. B. Festigkeit, Elastizität, Haltbarkeit und Beständigkeit gegen Hitze, Chemikalien und Alterung.

5. Post-Mixing-Verfahren:

   • Nach dem Mischen wird die Gummimischung weiteren Formgebungs- und Vulkanisationsprozessen unterzogen:
     • Extrusion:Der Kautschuk wird durch eine Matrize gepresst, um bestimmte Formen, wie Rohre oder Profile, zu erzeugen.
     • Gestanztes Blechwalzen:Der Gummi wird zu Platten gewalzt und in die gewünschten Formen geschnitten.
     • Offene Vulkanisation:Der Gummi wird in offenen Formen oder Pressen vulkanisiert, um seine endgültigen Eigenschaften zu erhalten.
     • Kontinuierliche Vulkanisation:Der Kautschuk wird kontinuierlich vulkanisiert und wird häufig für Produkte wie Kabel oder Schläuche verwendet.

6. Vorteile des Innenmischers Mischen:

   • Wirkungsgrad:Kürzere Mischzeiten und größere Chargengrößen im Vergleich zum Mischen mit offenen Mühlen.
   • Konsistenz:Eine bessere Kontrolle der Temperatur und der Mischparameter gewährleistet eine gleichmäßige Dispersion der Zusatzstoffe.
   • Skalierbarkeit:Geeignet für die industrielle Produktion.

7. Überlegungen zur Geräteauswahl:

   • Größe der Charge:Offene Mischer sind besser für kleine Chargen geeignet, während Innenmischer ideal für die Großproduktion sind.
   • Materialeigenschaften:Einige Gummimischungen erfordern besondere Mischbedingungen, wie z. B. Mischen bei niedriger Temperatur, um Verbrennungen zu vermeiden.
   • Kosten und Wartung:Innenmischer sind teurer und müssen regelmäßig gewartet werden, bieten aber langfristige Effizienzgewinne.

8. Sicherheit und Umweltaspekte:

   • Richtige Belüftung und Temperaturkontrolle sind notwendig, um eine Überhitzung und die Freisetzung von schädlichen Dämpfen zu vermeiden.
   • Abfallmanagement und Recycling von Gummiabfällen sollten berücksichtigt werden, um die Auswirkungen auf die Umwelt zu minimieren.

Wenn die Hersteller diese wichtigen Punkte verstehen, können sie die geeignete Mischmethode wählen und den Prozess optimieren, um hochwertige Gummimischungen herzustellen, die auf bestimmte Anwendungen zugeschnitten sind.

Zusammenfassende Tabelle:

Aspekt	Mischen in offener Mühle	Interner Mischer Mischen
Chargengröße	Kleine Chargen	Großserienproduktion
Effizienz	Langsamer, manueller Eingriff	Schneller, automatisiert
Temperaturkontrolle	Weniger präzise	Bessere Kontrolle
Kosten	Geringere Anfangskosten	Höhere Anfangskosten
Anwendungen	Produktion im Labor- oder Kleinmaßstab	Produktion im industriellen Maßstab

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