密煉機(jī)是橡膠工業(yè)極為重要的混煉設(shè)備。轉(zhuǎn)子是其中的核心部件，它的構(gòu)型直接影響著密煉機(jī)的特性，影響密煉機(jī)混煉的質(zhì)量。 可以說密煉機(jī)的發(fā)展史亦是一部密煉機(jī)轉(zhuǎn)子的發(fā)展史。它從世界流行應(yīng)用最早最廣、至今仍在世界橡膠工業(yè)上占有重要地位的美國Farrel公司F系列本伯里密煉機(jī)開始。
Banbury密煉機(jī)在近100年的發(fā)展中，其轉(zhuǎn)子經(jīng)過了剪切型、嚙合型、嚙合間隙可變、等速轉(zhuǎn)子及擠壓流轉(zhuǎn)子等一系列的改進(jìn)和完善，基本滿足了輪胎工業(yè)尤其是子午線輪胎對(duì)混煉膠高產(chǎn)量、高質(zhì)量的要求,滿足了混煉批量小、批次重復(fù)多的橡膠制品的質(zhì)量要求和加工速度要求。

簡述密煉機(jī)轉(zhuǎn)子的發(fā)展

按轉(zhuǎn)子橫截面的形狀分為：橢圓形轉(zhuǎn)子密煉機(jī)、圓筒形轉(zhuǎn)子密煉機(jī) 、三角形轉(zhuǎn)子密煉機(jī)；按轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大小及變化分為：低速、中速、高速及單速、雙速、變速密煉機(jī)；按轉(zhuǎn)子相對(duì)轉(zhuǎn)速：異步和同步轉(zhuǎn)子密煉機(jī)；按轉(zhuǎn)子間的相對(duì)間隙分為：定間隙和可調(diào)間隙密煉機(jī)
密煉機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)是影響其混煉特性的主要因素。論文在設(shè)計(jì)并建造基于微分原理的疊片式密煉機(jī)轉(zhuǎn)子的基礎(chǔ)上,就轉(zhuǎn)子螺棱的螺旋角度和長短棱比例、轉(zhuǎn)速、混煉時(shí)間對(duì)混煉流場特性和混煉效果的影響等方面開展研究。論文作者采用POLYFLOW軟件對(duì)混煉流場中剪切速率、混合指數(shù)、解聚功和混合效率等評(píng)價(jià)混合效果的參數(shù)進(jìn)行數(shù)值模擬，并借助于環(huán)氧樹脂／碳納米管復(fù)合材料的制備實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。
通過實(shí)驗(yàn)、模擬和分析，主要得出了以下幾點(diǎn)結(jié)論：
1.轉(zhuǎn)子螺棱的螺旋角大小是影響密煉機(jī)混煉流場特性和混煉效果的主要因素,當(dāng)螺棱的螺棱角為21.7°時(shí)，轉(zhuǎn)子具有較好的分散混合效果；而螺旋角為7.6°時(shí)，轉(zhuǎn)子有更好的分布混合效果。
2.轉(zhuǎn)子長短棱之比是影響密煉機(jī)混煉流場特性和混煉效果的另一個(gè)主要因素，當(dāng)轉(zhuǎn)子螺棱的長短棱之比為2：1時(shí)，轉(zhuǎn)子具有較好的分散混合效果；而螺棱比為1：2或2：1時(shí)，轉(zhuǎn)子有相同的分布混合效果。綜合考慮實(shí)驗(yàn)和模擬結(jié)果，當(dāng)轉(zhuǎn)子螺棱的長短棱之比為2：1時(shí)，環(huán)氧樹脂和碳納米管的混合效果最好。
3.轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和混煉時(shí)間一定的條件下，轉(zhuǎn)速的增加對(duì)物料的分布和分散混合,都有很大的促進(jìn)作用。實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬結(jié)果表明，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為600rpm時(shí)，環(huán)氧樹脂／碳納米管的混合效果最優(yōu)異。