Dans le cadre de l'exploitation expérimentale d'un petit broyeur ouvert à deux cylindres, Le rapport de vitesse entre le cylindre avant et le cylindre arrière, le réglage de la température et l'écart entre les cylindres sont trois facteurs de processus liés à la qualité du mélange. Ces paramètres affectent la résistance au cisaillement, l'uniformité de la dispersion, le comportement d'enroulement du rouleau et l'évolution thermique du matériau, ce qui a finalement un impact sur les performances du mélange de caoutchouc ou du matériau composite.

Trois paramètres clés d'un broyeur ouvert à deux cylindresLe rapport de vitesse, la température et l'écartement des cylindres sont expliqués en détail.

I. Le rôle du rapport de vitesse

Les cylindres avant et arrière d'un broyeur à deux cylindres tournent généralement à des vitesses différentes, ce qui crée un rapport de vitesse. Les rapports les plus courants sont 1:1.1 et 1:1.2. Ce rapport de vitesse crée un gradient de vitesse dans la zone d'écartement des cylindres, générant un champ d'écoulement de cisaillement.

*Si le rapport de vitesse est trop faible, proche de 1:1 : la force de cisaillement est faible, ce qui rend difficile la rupture des agglomérats de matériaux et entraîne une mauvaise dispersion des charges.

*Si le rapport de vitesse est trop important, par exemple supérieur à 1:1,4, un cisaillement excessif peut entraîner une surchauffe localisée et la dégradation des matériaux sensibles à la chaleur.

*Recommandé pour un usage général : Lors du compoundage du caoutchouc naturel, un rapport de vitesse de 1:1.1-1:1.2 est couramment utilisé ; pour les systèmes fortement chargés, il peut être augmenté de manière appropriée à 1:1.25 pour améliorer la dispersion de la charge.

Le rapport de vitesse influe également sur la tendance à l'enrobage des cylindres. En général, le caoutchouc brut est plus susceptible d'enrober les cylindres les plus lents ; c'est pourquoi le cylindre arrière est souvent réglé comme le cylindre le plus lent pour faciliter le taraudage et l'affinage par l'opérateur.

II. Impact du réglage de la température

Les rouleaux avant et arrière peuvent être contrôlés indépendamment par la température, et la stratégie de distribution de la température doit être ajustée en fonction des caractéristiques du matériau :

• Réglage identique de la température (les températures des rouleaux avant et arrière sont identiques) : Convient aux matériaux présentant une bonne stabilité thermique et une large fenêtre de traitement, tels que le SBR ;
• La température du rouleau avant est plus élevée que celle du rouleau arrière : Permet à la matière fondue de conserver sa fluidité pendant la mise en feuille, réduisant ainsi la rugosité de la surface, couramment utilisée dans le traitement des élastomères thermoplastiques (TPE/TPU) ;
• La température du rouleau arrière est plus élevée que celle du rouleau avant : Améliore l'enrobage du caoutchouc brut sur le rouleau arrière, facilitant l'absorption de la poudre, souvent utilisé dans la phase initiale de mélange du caoutchouc naturel ou de l'EPDM.

En général, la température de mélange du caoutchouc est contrôlée à 40-70℃, tandis que les matériaux thermoplastiques (tels que le TPU) peuvent nécessiter 80-120℃. Une température excessive peut facilement entraîner une brûlure ou une dégradation du matériau, tandis qu'une température excessivement basse réduira la fluidité du matériau et rendra l'absorption de la poudre difficile.

III. Importance du réglage de l'écartement des rouleaux

L'écart entre les rouleaux est la distance minimale entre les surfaces de deux rouleaux, qui détermine directement la résistance au cisaillement et le temps de séjour du matériau :

*Faible écart entre les rouleaux (par exemple, 0,5-1 mm) : Force de cisaillement élevée, bénéfique pour la dispersion de la charge, mais qui se traduit par des feuilles plus minces et plus faciles à casser, et par une charge de moteur plus élevée ;

*Grand écart entre les rouleaux (par exemple, 2-3 mm) : Faible cisaillement, adapté à la plastification ou au mélange préliminaire, produit des feuilles plus épaisses, facilitant les opérations ultérieures ;

*Processus typique : Tout d'abord, utiliser un grand écart entre les rouleaux pour le mélange des poudres, puis réduire progressivement l'écart entre les rouleaux pour l'affinage, et enfin ajuster à l'épaisseur cible pour la production de feuilles.

L'écart entre les rouleaux a également une incidence sur la quantité d'adhésif accumulé. Une quantité appropriée de colle accumulée (située au-dessus de l'espace entre les rouleaux) contribue à former une zone de mélange stable, mais une quantité trop importante peut entraîner une mauvaise dissipation de la chaleur ou un surmélange localisé.

IV. Coordination des paramètres et adaptation des matériaux

Les trois paramètres ci-dessus doivent être ajustés en synergie. Par exemple :

• Lors du compoundage de systèmes de carbonate de calcium/PP fortement chargés : Utiliser un rapport de vitesse plus élevé (1:1,25), une température moyenne (80℃) et réduire progressivement l'écart entre les cylindres ;
• Lors de la plastification du caoutchouc naturel fumé en feuilles : commencer par un faible rapport de vitesse (1:1.1), une basse température (50℃), et un grand écart entre les rouleaux ;
• Lors du traitement du TPU : Le rouleau avant doit être légèrement plus haut que le rouleau arrière (par exemple, 90℃/80℃), avec un rapport de vitesse de 1:1,15 pour éviter le collage des rouleaux.

Les opérateurs doivent optimiser dynamiquement les combinaisons de paramètres en observant les phénomènes visuels tels que l'état d'enroulement du rouleau, la morphologie du caoutchouc accumulé et l'état de surface de la feuille, en combinaison avec le couple ou le retour d'information tactile.