Comment résoudre le problème du collage du rouleau mélangeur ?

Dans le mélange du caoutchouc et des plastiques à l'aide d'un broyeur ouvert, le problème du collage des rouleaux non seulement ralentit considérablement l'efficacité de la production, mais rend également le nettoyage fastidieux et laborieux. En outre, le collage répété des rouleaux peut provoquer une surchauffe localisée du mélange de caoutchouc, ce qui affecte la qualité du mélange. Pourquoi le collage des rouleaux se produit-il ? Dans la plupart des cas, il est dû à une inadéquation entre trois paramètres essentiels : la température, la vitesse de rotation et l'écartement des rouleaux. Ces paramètres seront analysés en détail ci-dessous.

I. La température : Le facteur d'influence le plus direct

Un mauvais contrôle de la température des rouleaux est le principal facteur à l'origine de l'adhérence du mélange de caoutchouc aux rouleaux.

Lorsque la température du rouleau est trop élevée, la température du mélange de caoutchouc à la surface de contact avec le rouleau augmente rapidement. La viscosité du mélange de caoutchouc près du rouleau diminue et sa fluidité augmente, ce qui lui permet de pénétrer facilement dans les piqûres microscopiques du rouleau et d'y adhérer. Ceci est particulièrement vrai pour les caoutchoucs ayant une viscosité intrinsèquement élevée, tels que le caoutchouc naturel et le caoutchouc styrène-butadiène, qui risquent davantage de coller aux rouleaux à des températures élevées.

Lorsque la température du rouleau est trop basse, la dureté du composé de caoutchouc augmente et sa fluidité diminue, ce qui entraîne une accumulation et une stagnation au niveau des interstices du rouleau. Lors des passages répétés, il a également tendance à coller à la surface du rouleau.

Recommandations d'ajustement :

La température du rouleau avant doit généralement être inférieure de 5 à 10°C à celle du rouleau arrière pour faciliter l'enrobage du rouleau avant par le mélange de caoutchouc.

Les différents types de caoutchouc ont leurs propres fenêtres de température : le caoutchouc naturel est généralement contrôlé à 50-60°C ; le caoutchouc nitrile doit être encore plus bas, à 40-50°C ; et le caoutchouc chloroprène ne doit pas dépasser 50°C.

Si le rouleau est déjà collé, vous pouvez essayer d'appliquer une petite quantité d'acide stéarique ou un agent de démoulage sur la surface du rouleau, mais ce n'est qu'une mesure temporaire. Pour résoudre fondamentalement le problème, vous devez ajuster la température.

II. Vitesse de rotation et rapport de vitesse : Une épée à double tranchant pour la force de cisaillement

La vitesse de rotation des rouleaux et le rapport de vitesse entre les rouleaux avant et arrière déterminent l'ampleur de la force de cisaillement subie par le mélange de caoutchouc.

Si le rapport de vitesse est trop élevé, la force de cisaillement est excessive, ce qui entraîne une génération rapide de chaleur. Cela provoque une friction intense entre le mélange de caoutchouc et les rouleaux, entraînant une augmentation importante de la température localisée et augmentant le risque de collage des rouleaux pendant le mélange.

Si le rapport de vitesse est trop faible, la force de cisaillement est insuffisante, ce qui entraîne une mauvaise dispersion des agents de mélange et un culbutage inadéquat du mélange de caoutchouc sur les rouleaux, ce qui entraîne aussi facilement une adhérence localisée.

Recommandations d'ajustement :

Les rapports de vitesse couramment utilisés pour les broyeurs ouverts se situent entre 1:1.1 et 1:1.3. Un rapport de vitesse légèrement supérieur est acceptable pour la plastification, tandis qu'un rapport légèrement inférieur est préférable pour le mélange.

En cas de collage des rouleaux, la vitesse de rotation peut être réduite de manière appropriée pour diminuer la chaleur générée par le cisaillement.

Si le mélange de caoutchouc s'est déjà enroulé autour des rouleaux mais qu'il glisse en bas, le rapport de vitesse peut être ajusté pour améliorer l'alimentation.

III. Espace entre les rouleaux (dégagement) : Le “régulateur” de l'inventaire des mélanges de caoutchouc

La taille de l'espace entre les rouleaux affecte directement la quantité de mélange de caoutchouc accumulée et l'état de la pression au niveau de l'espace entre les rouleaux.

Si l'écart entre les rouleaux est trop faible, le débit du mélange de caoutchouc diminue, le caoutchouc accumulé ne culbute pas suffisamment et le temps de séjour à l'écart entre les rouleaux est court, ce qui facilite l'accumulation de chaleur et provoque l'adhérence du mélange de caoutchouc au rouleau.

Si l'espace entre les rouleaux est trop grand, une trop grande quantité de caoutchouc s'accumule et le mélange de caoutchouc se plie à plusieurs reprises au niveau de l'espace entre les rouleaux, mais ne peut pas passer en douceur, ce qui entraîne une pression locale excessive, qui peut également entraîner le collage du mélange de caoutchouc au rouleau.

Recommandations d'ajustement :

Dans la phase initiale du mélange, l'écart entre les rouleaux peut être légèrement plus grand, maintenu entre 3 et 5 mm, pour faciliter l'entrée du mélange de caoutchouc et l'ajout d'agents de mélange.

Après l'ajout de charges, réduire progressivement l'écart entre les rouleaux à 1 ou 2 mm pour améliorer la dispersion du cisaillement.

En cas de collage du rouleau, essayez d'augmenter de manière appropriée l'écart entre les rouleaux afin de réduire la pression exercée sur le composé de caoutchouc accumulé.

IV. Ajustement coordonné de trois facteurs clés

La température, la vitesse de rotation et l'écart entre les rouleaux ne sont pas des variables isolées ; elles s'influencent mutuellement. Elles s'influencent mutuellement :

• Lorsque la température du rouleau est trop élevée, la vitesse de rotation peut être réduite de manière appropriée pour diminuer la chaleur générée par le cisaillement.
• Si le rapport de vitesse est élevé, la température du rouleau doit être réduite de manière appropriée pour compenser l'effet de l'échauffement par frottement.
• Lorsque l'écart entre les cylindres est réduit, la quantité de matériau en caoutchouc qui passe à travers diminue. Dans ce cas, la vitesse de rotation peut être réglée avec précision afin de maintenir une alimentation régulière du matériau.
• En cas de problèmes de mélange et d'adhérence aux rouleaux, il est recommandé de vérifier chaque facteur dans l'ordre suivant : régler d'abord la température, puis l'écartement des rouleaux et enfin la vitesse.

V. Autres facteurs d'influence

Outre les trois facteurs mentionnés ci-dessus, les facteurs suivants peuvent également entraîner le collage des rouleaux :

• Formulation du mélange de caoutchouc : Une teneur excessive en huile de remplissage et des proportions inadéquates de certains additifs polaires augmentent le risque de collage des rouleaux.
• État de la surface du rouleau : L'usure de la surface du rouleau, les rayures ou l'écaillage du chrome augmentent considérablement le risque de collage du rouleau.
• Séquence d'ajout : L'ajout de l'assouplissant trop tôt ramollit le mélange de caoutchouc, ce qui facilite l'adhérence du rouleau ; l'ajout de l'assouplissant trop tard entraîne une mauvaise dispersion.