Was ist eine Gummimischwalze? Ein Leitfaden zum Compoundieren vs. Mahlen

Im Grunde genommen ist eine Gummimischwalze ein Gerät, das zur Verarbeitung von Rohgummi in eine verwendbare Mischung dient, indem es mechanisch bearbeitet und mit verschiedenen Zusatzstoffen vermischt wird. Der gebräuchlichste Typ ist die Zweiwalzenmühle, die zwei große, gegenläufig rotierende Stahlwalzen verwendet, um das Material zu kneten, zu scheren und zu einer homogenen, plastikartigen Bahn zu vermischen.

Obwohl der Begriff „Gummimischen“ weit gefasst sein kann, bezieht er sich meist auf den Prozess des Compoundierens von festem Gummi auf einer Zweiwalzenmühle. Dies sollte nicht mit anderen Mahlverfahren verwechselt werden, wie dem Perlenmahlen, das für einen anderen Zweck verwendet wird: dem Mahlen feiner Partikel in einer Flüssigkeit.

Das Arbeitstier des Gummi-Compoundierens: Die Zweiwalzenmühle

Die Zweiwalzenmühle ist ein grundlegendes Gerät in der Gummiindustrie. Ihre Hauptfunktion besteht darin, zähen, elastischen Natur- oder Synthesekautschuk in eine formbare Mischung umzuwandeln, die geformt und vulkanisiert werden kann.

Kernfunktion: Mazeration und Mischung

Der Prozess beginnt mit der Mazeration, bei der die intensive mechanische Kraft der Walzen die langen Polymerketten des Rohgummis aufbricht. Dies reduziert seine Elastizität und macht ihn weicher und aufnahmefähiger für Zusatzstoffe.

Nach der Mazeration werden die Zutaten direkt in die Mühle gegeben. Die Walzenbewegung dient dazu, diese Zusatzstoffe – wie Füllstoffe, Pigmente und Vulkanisationsbeschleuniger – gleichmäßig in der Gummimasse zu mischen und zu dispergieren.

Funktionsweise: Scherung und Reibung

Eine Zweiwalzenmühle besteht aus zwei großen, horizontalen Stahlwalzen, die eng beieinander liegen. Diese Walzen drehen sich mit leicht unterschiedlichen Geschwindigkeiten aufeinander zu.

Dieser Geschwindigkeitsunterschied, bekannt als Reibungsverhältnis, ist entscheidend. Er erzeugt eine intensive Scherwirkung in dem kleinen Spalt (oder „Nip“) zwischen den Walzen, der den Gummi zieht, dehnt und faltet, was eine gründliche Mischung und Erwärmung gewährleistet.

Ein alternatives Verfahren: Nass-Perlenmahlen

Obwohl dies im Kontext des Compoundierens normalerweise nicht mit einer „Gummimühle“ gemeint ist, ist das Perlenmahlen ein weiteres Mahlverfahren, das manchmal in der breiteren Polymerindustrie eingesetzt wird. Sein Zweck ist völlig anders.

Kernfunktion: Partikelgrößenreduzierung

Das Ziel einer Perlenmühle ist es nicht, eine große, feste Masse zu mischen, sondern feste Partikel in einem flüssigen Medium auf eine sehr feine Größe zu mahlen. Das Ergebnis ist eine stabile Flüssigdispersion oder Suspension.

Funktionsweise: Bewegung und Aufprall

Eine Perlenmühle besteht aus einer Kammer, die mit kleinen Mahlkörpern, wie Keramik- oder Glasperlen, gefüllt ist. Ein Rührer bewegt diese Perlen mit hoher Geschwindigkeit, wodurch sie miteinander und mit dem zu verarbeitenden Material kollidieren.

Diese wiederholten, energiereichen Einschläge zerschmettern feste Partikel und brechen Agglomerate auf, was zu einer feinen, gleichmäßigen Partikelgröße führt.

Den grundlegenden Unterschied verstehen: Compoundieren vs. Mahlen

Die Verwechslung dieser beiden Prozesse ist eine häufige Falle. Der Unterschied liegt in ihrem Hauptziel und dem Zustand des zu verarbeitenden Materials.

Ziel: Homogene Mischung vs. feine Partikel

Eine Zweiwalzenmühle zielt darauf ab, eine homogene feste Mischung zu erzeugen. Ihre Aufgabe ist es, verschiedene Zutaten zu einer einzigen, verarbeitbaren Masse zu vermischen.

Eine Perlenmühle zielt darauf ab, feine, dispergierte Partikel in einer Flüssigkeit zu erzeugen. Ihre Aufgabe ist es, die Partikelgröße zu reduzieren, nicht eine feste Masse zu mischen.

Materialform: Feste Masse vs. Flüssige Suspension

Die Zweiwalzenmühle arbeitet mit hochviskosen, festen oder halbfesten Materialien und verwandelt einen zähen Gummiblock in eine formbare Bahn.

Die Perlenmühle arbeitet mit einer flüssigen Suspension mit geringer Viskosität, einer Mischung aus festen Partikeln, die in einem flüssigen Träger suspendiert sind.

Anwendung in der Gummiindustrie

Die Zweiwalzenmühle wird für das primäre Compoundieren verwendet. Im Gegensatz dazu kann eine Perlenmühle in einem sekundären Prozess eingesetzt werden, beispielsweise zur Herstellung eines flüssigen Farbstoffs, der Latex zugesetzt werden soll, oder zum Mahlen von recyceltem Gummipulver zu einem feinen Füllstoff.

Die richtige Wahl für Ihr Ziel treffen

Das Verständnis des Ziels ist der Schlüssel zur Identifizierung der richtigen Maschine für die jeweilige Aufgabe.

• Wenn Ihr Hauptaugenmerk darauf liegt, Rohgummi mit Zusatzstoffen zu mischen, um eine feste Mischung für das Formen oder Extrudieren herzustellen: Die Zweiwalzenmühle ist die Standard-Industriemaschine für diesen Zweck.
• Wenn Ihr Hauptaugenmerk darauf liegt, feste Partikel (wie Pigmente oder Füllstoffe) in einer Flüssigkeit zu mahlen, um eine feine Dispersion zu erzeugen: Eine Nass-Perlenmühle ist die geeignete Technologie.

Letztendlich ist jede Maschine ein Spezialwerkzeug, das zur Lösung eines sehr unterschiedlichen technischen Problems entwickelt wurde.

Zusammenfassungstabelle:

Maschinentyp	Hauptziel	Materialform	Schlüsselprozess
Zweiwalzenmühle	Erstellung einer homogenen festen Mischung	Fester/Halbfester Gummi	Mazeration, Scherung und Mischung
Nass-Perlenmühle	Mahlen von Partikeln zu einer feinen Dispersion	Flüssige Suspension	Partikelgrößenreduzierung durch Aufprall

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