En la operación experimental de un pequeño laminador abierto de dos rodillos, La relación de velocidad entre el rodillo delantero y el trasero, el ajuste de temperatura y la separación entre rodillos son tres factores del proceso relacionados con la calidad de la mezcla. Estos parámetros afectan a la resistencia al cizallamiento, la uniformidad de la dispersión, el comportamiento de envoltura del rodillo y el historial térmico del material, lo que en última instancia repercute en el rendimiento del compuesto de caucho o del material compuesto.

Tres parámetros clave de un laminador abierto de dos rodillos: relación de velocidad, temperatura y espacio entre rodillos explicados en detalle.

I. El papel de la relación de velocidad

Los rodillos delantero y trasero de un laminador de dos rodillos suelen girar a diferentes velocidades, lo que crea una relación de velocidad. Las relaciones más comunes son 1:1,1 y 1:1,2. Esta relación de velocidad crea un gradiente de velocidad en la zona del espacio entre los rodillos, lo que genera un campo de flujo de cizallamiento.

*Si la relación de velocidad es demasiado pequeña, cercana a 1:1, la fuerza de cizallamiento es débil, lo que dificulta la ruptura de los aglomerados de material y da como resultado una dispersión deficiente del relleno.

*Si la relación de velocidad es demasiado grande, por ejemplo, superior a 1:1,4, un cizallamiento excesivo puede provocar un sobrecalentamiento localizado y la degradación de los materiales sensibles al calor.

*Recomendado para uso general: al componer caucho natural, se suele utilizar una relación de velocidad de 1:1,1-1:1,2; para sistemas con alto contenido de relleno, se puede aumentar adecuadamente a 1:1,25 para mejorar la dispersión del relleno.

La relación de velocidad también afecta a la tendencia a recubrir los rodillos. Por lo general, el caucho crudo tiende a recubrir los rodillos más lentos; por lo tanto, el rodillo trasero suele configurarse como el más lento para facilitar el tapping y el refinado por parte del operador.

II. Impacto del ajuste de temperatura

Los rodillos delantero y trasero pueden controlarse de forma independiente, y la estrategia de distribución de la temperatura debe ajustarse en función de las características del material:

• Misma configuración de temperatura (las temperaturas de los rodillos delantero y trasero son iguales): adecuado para materiales con buena estabilidad térmica y un amplio margen de procesamiento, como el SBR.;
• Temperatura del rodillo delantero superior a la del rodillo trasero: ayuda a mantener la fluidez del material fundido durante el laminado, reduciendo la rugosidad de la superficie, se utiliza habitualmente en el procesamiento de elastómeros termoplásticos (TPE/TPU).;
• Temperatura del rodillo trasero superior a la del rodillo delantero: mejora el recubrimiento de caucho crudo en el rodillo trasero, lo que facilita la absorción del polvo, y se utiliza a menudo en la etapa inicial de mezcla del caucho natural o EPDM.

Por lo general, la temperatura de mezcla del caucho se controla entre 40 y 70 °C, mientras que los materiales termoplásticos (como el TPU) pueden requerir entre 80 y 120 °C. Una temperatura excesiva puede provocar fácilmente la quema o degradación del material, mientras que una temperatura excesivamente baja reducirá la fluidez del material y dificultará la absorción del polvo.

III. Importancia del ajuste de la separación entre rodillos

El espacio entre rodillos se refiere a la distancia mínima entre las superficies de dos rodillos, lo que determina directamente la resistencia al cizallamiento y el tiempo de residencia del material:

*Espacio reducido entre rodillos (por ejemplo, 0,5-1 mm): alta fuerza de cizallamiento, beneficiosa para la dispersión del relleno, pero da como resultado láminas más delgadas y más fáciles de romper, y una mayor carga del motor.;

*Gran separación entre rodillos (por ejemplo, 2-3 mm): cizallamiento débil, adecuado para plastificar o mezclar preliminarmente, produce láminas más gruesas, lo que facilita las operaciones posteriores.;

Proceso típico: primero, utilice una separación grande entre los rodillos para mezclar el polvo, luego reduzca gradualmente la separación entre los rodillos para refinar y, finalmente, ajuste al espesor deseado para la producción de láminas.

El espacio entre los rodillos también afecta a la cantidad de adhesivo acumulado. Una cantidad adecuada de adhesivo acumulado (situado por encima del espacio entre los rodillos) ayuda a formar una zona de mezcla estable, pero un exceso puede provocar una mala disipación del calor o una mezcla excesiva en algunas zonas.

IV. Coordinación de parámetros y adaptación de materiales

Los tres parámetros anteriores deben ajustarse de manera sinérgica. Por ejemplo:

• Al combinar sistemas de carbonato cálcico/PP con alto contenido de relleno: utilice una relación de velocidad más alta (1:1,25), una temperatura media (80 ℃) y reduzca gradualmente la separación entre rodillos.;
• Al plastificar láminas de caucho ahumado natural: Comience con una relación de velocidad baja (1:1,1), temperatura baja (50 ℃) y una separación grande entre los rodillos.;
• Al procesar TPU: El rodillo delantero debe estar ligeramente más alto que el rodillo trasero (por ejemplo, 90 ℃/80 ℃), con una relación de velocidad de 1:1,15 para evitar que el rodillo se pegue.

Los operadores deben optimizar dinámicamente las combinaciones de parámetros observando fenómenos visuales como el estado de enrollamiento del rodillo, la morfología del caucho acumulado y el acabado superficial de la lámina, junto con el par motor o la retroalimentación táctil.