下辅机系统及密炼车间隔离剂的喷涂工艺的制作方法

文档序号:13686886
技术领域本发明涉及一种下辅机系统及密炼车间隔离剂的喷涂工艺,尤其是一种轮胎密炼生产过程中采用氧化石墨烯水溶液作为隔离剂的喷淋工艺。

背景技术:
在橡胶制品生产过程中,混炼胶的粘性较大,胶料在加工过程中会相互粘连,造成加工和运输困难。因此,在混炼胶最终制成成品前,如搬运和储运混炼胶前、挤出、压出和热炼胶之前,都会在相应的胶片上涂上一层隔离剂,以防止胶片相互粘连。隔离剂种类较多,对胶的性能也有不同的影响。传统隔离剂主要分为固体隔离剂、膏状隔离剂、液体隔离剂等。传统橡胶密炼生产下辅机操作系统在涂挂隔离剂时一般将胶料浸入隔离剂,再经后续风机干燥。现有的密炼机下辅机系统一般如图1所示,包括压片机1a、隔离剂池2a、传送装置3a和风机4a。现采用氧化石墨烯水溶液作为隔离剂时,由于氧化石墨烯溶于水,采用喷淋法可以更高效的发挥其特性,降低隔离剂使用成本,提高隔离效果。因此需要对现有的密炼机下辅机系统进行改造。

技术实现要素:
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种下辅机系统,适用于氧化石墨烯水溶液作为隔离剂的使用,能够节约成本,提高隔离效果。本发明还提供一种密炼车间隔离剂的喷涂工艺,利用氧化石墨烯的水溶性特点以及对混炼胶具有的优良隔离效果,扩展了石墨烯类碳材料在橡胶加工过程中的应用。按照本发明提供的技术方案,所述下辅机系统,其特征是:包括依次布置的冷却段、隔离剂喷淋段和干燥段,在冷却段、隔离剂喷淋段和干燥段均布置有传送装置;所述冷却段包括冷却池和第一风机,第一风机设置于冷却池的出料端;在所述干燥段设置第二风机;所述隔离剂喷淋段包括隔离剂池,隔离剂池包括隔离剂池本体,在隔离剂池本体外套设冷凝水套,冷凝水套上设有冷凝水进口和冷凝水出口,在隔离剂池本体内设置超声发生器,在隔离剂池的上方和下方分别布置隔离剂喷头。进一步的,所述隔离剂池的上方和下方的隔离剂喷头分别设置三排,每排设置三个,每个隔离剂喷头之间间隔约30cm。进一步的,所述传送装置采用由传送辊进行传送的传送带。进一步的,所述隔离剂池上方的传送带表面与水平面呈倾斜设置。进一步的,所述隔离剂池上方的传送带表面与水平面之间呈30°角设置。进一步的,在所述冷却段的进料端设置压片机。所述密炼车间隔离剂的喷涂工艺,其特征是,包括以下步骤:(1)将氧化石墨烯溶于水中得到氧化石墨烯水溶液,氧化石墨烯水溶液的质量百分浓度为2‰~3‰;(2)混炼胶料经压片机压片后,混炼胶料的温度为90~160℃,经传送装置传送至冷却池,经冷却池冷却后在传送过程中经风机吹干;(3)混炼胶料传送至隔离剂池,隔离剂池内盛有氧化石墨烯水溶液,氧化石墨烯水溶液的温度为20~40℃;氧化石墨烯水溶液在隔离剂池中进行间歇式超声处理,即当隔离剂池中新加入氧化石墨烯水溶液时,至今进行超声处理1~2h,超声功率500~1500W;氧化石墨烯水溶液经隔离剂喷头均匀喷洒于混炼胶料上、下表面,喷淋量为7.8~9L\/min,传送速度为18~21m\/min;喷洒氧化石墨烯水溶液后的胶料经传送装置经风机干燥后进行落片。进一步的,所述氧化石墨烯水溶液保持中性。进一步的,所述隔离剂喷头的喷淋量与混炼胶料的传送速度成正比。进一步的,所述冷却池的水温维持在60℃以下。本发明与现有技术相比,具有以下优点:(1)工业化氧化石墨烯单层率较低,本发明在隔离剂池中增加了超声系统,可大幅提高氧化石墨烯的水溶性及单层率,处理后氧化石墨烯可完全溶于水,同时可防止隔离剂池内的氧化石墨烯在使用过程中发生沉降;(2)喷淋装置的设置可大幅降低氧化石墨烯水溶液的浪费量,降低了生产成本;(3)采用喷淋装置,胶料无需进入隔离剂池,避免了浸入工艺中隔离剂池温度过高造成的氧化石墨烯在水溶液中的团聚;(4)采用喷淋装置,胶料无需进入隔离剂池,保证了隔离剂池内的清洁,降低了碎胶进入隔离剂池的量,对氧化石墨烯的回收提供了可能;(5)氧化石墨烯水溶液在胶料表面均匀覆盖,但是用水量较小,因此提高了后续干燥过程的效率,节约了大量电能;(6)喷淋法工艺可通过调节喷头的喷淋量和传送带输送速度控制氧化石墨烯在胶料表面的喷涂量,可对表面氧化石墨烯附着量进行控制。附图说明图1为现有的密炼机下辅机系统的示意图。图2为本发明所述密炼机下辅机系统的示意图。图3为隔离剂池的示意图。图4为隔离剂池及隔离剂池上方传送装置的示意图。图5为隔离剂池上方隔离剂喷头的示意图。具体实施方式下面结合具体附图对本发明作进一步说明。如图2~图5所示:所述下辅机系统包括压片机1、冷却池2、隔离剂池3、隔离剂池本体3-1、冷凝水套3-2、冷凝水进口3-3、冷凝水出口3-4、超声发生器3-5、传送装置4、第一风机5-1、第二风机5-2、隔离剂喷头6、冷却段7、隔离剂喷淋段8、干燥段9等。如图2所示,本发明所述下辅机系统,包括依次布置的冷却段7、隔离剂喷淋段8和干燥段9,在冷却段7、隔离剂喷淋段8和干燥段9均布置有传送装置4,在冷却段7的进料端设置压片机1。如图2所示,所述冷却段7包括冷却池2和第一风机5-1,第一风机5-1设置于冷却池2的出料端;在所述干燥段9设置第二风机5-2。如图2所示,所述隔离剂喷淋段8包括隔离剂池3,如图3所示,所述隔离剂池3包括隔离剂池本体3-1,在隔离剂池本体3-1外套设冷凝水套3-2,冷凝水套3-2上设有冷凝水进口3-3和冷凝水出口3-4,在隔离剂池本体3-1内设置超声发生器3-5。由于水温较高时,氧化石墨烯在水溶液中容易团聚,因此隔离剂池外设置循环水冷却套,及时将水溶液温度降低在合理范围内。如图5所示,在所述隔离剂池3的上方和下方分别布置隔离剂喷头6,上方和下方的隔离剂喷头6分别设置三排,每排设置三个,每个隔离剂喷头6之间间隔约30cm;当胶料经过隔离剂池3上方时,隔离剂喷头6将氧化石墨烯水溶液均匀喷至胶料上、下表面。所述传送装置4采用由传送辊进行传送的传送带,如图4所示,所述隔离剂池3上方的传送带表面与水平面之间呈30°角设置,以便于胶料上下表面的多余氧化石墨烯水溶液回收至隔离剂池3中。所述隔离剂池3主要是对上方胶料进行喷淋和回收的场所,经后段风机干燥,氧化石墨烯均匀的覆盖于胶料表面。由于长时间对水溶液进行超声处理会使温度升高,因此超声的开启可间歇开启。氧化石墨烯的添加次数应当根据对胶料的隔离效果进行判断,下片后若发现干燥的胶料表面粘性增强,表面不再光滑,说明池内氧化石墨烯浓度下降,应当进行添加,一般保证氧化石墨烯水溶液的质量百分浓度为2‰~3‰。所述隔离剂喷头的数量和喷淋量的关系如下:喷淋量=[单个隔离剂喷头喷淋量(mL\/sec)]×[时间(sec)]×[氧化石墨烯水溶液浓度(mg\/mL)]×[单排喷头数目];时间T内胶料表面积=[胶料宽度(m)]×[传送速度(m\/sec)]×[时间T(sec)];单位面积氧化石墨烯覆盖量=[氧化石墨烯喷涂量]\/[时间(T)内胶料表面积]。实施例1:一种采用本发明所述的密炼机下辅机系统进行隔离剂的喷涂工艺,具体包括以下步骤:(1)将氧化石墨烯溶于水中得到氧化石墨烯水溶液,氧化石墨烯水溶液的质量百分浓度为2‰,氧化石墨烯水溶液保持中性;(2)混炼胶料经压片机压片后,混炼胶料的温度为90℃,经传送装置传送至冷却池,冷却池的水温维持在60℃以下;经冷却池冷却后在传送过程中经风机吹干,随着水分的蒸发,混炼胶料继续降温;上述工艺中应当密切关注冷却池中水的温度,如果水温过高需要对冷却池内的水进行置换、加大循环水流量或降低循环水进水温度,或者可增设一个冷却池进行二次冷却,以最大程度对胶料进行冷却;(3)混炼胶料传送至隔离剂池,隔离剂池内盛有氧化石墨烯水溶液,氧化石墨烯水溶液的温度为20℃,以防止氧化石墨烯的团聚;氧化石墨烯水溶液在隔离剂池中进行间歇式超声处理,即当隔离剂池中新加入氧化石墨烯水溶液时,至今进行超声处理1h,超声功率1500W;氧化石墨烯水溶液经隔离剂喷头均匀喷洒于混炼胶料上、下表面,喷淋量为7.8L\/min,传送速度为18m\/min,喷淋量与混炼胶料的传送速度成正比;喷洒氧化石墨烯水溶液后的胶料经传送装置经风机干燥后进行落片。实施例2:一种采用本发明所述的密炼机下辅机系统进行隔离剂的喷涂工艺,具体包括以下步骤:(1)将氧化石墨烯溶于水中得到氧化石墨烯水溶液,氧化石墨烯水溶液的质量百分浓度为3‰,氧化石墨烯水溶液保持中性;(2)混炼胶料经压片机压片后,混炼胶料的温度为160℃,经传送装置传送至冷却池,冷却池的水温维持在60℃以下;经冷却池冷却后在传送过程中经风机吹干,随着水分的蒸发,混炼胶料继续降温;上述工艺中应当密切关注冷却池中水的温度,如果水温过高需要对冷却池内的水进行置换、加大循环水流量或降低循环水进水温度,或者可增设一个冷却池进行二次冷却,以最大程度对胶料进行冷却;(3)混炼胶料传送至隔离剂池,隔离剂池内盛有氧化石墨烯水溶液,氧化石墨烯水溶液的温度为40℃,以防止氧化石墨烯的团聚;氧化石墨烯水溶液在隔离剂池中进行间歇式超声处理,即当隔离剂池中新加入氧化石墨烯水溶液时,至今进行超声处理2h,超声功率500W;氧化石墨烯水溶液经隔离剂喷头均匀喷洒于混炼胶料上、下表面,喷淋量为9L\/min,传送速度为21m\/min,喷淋量与混炼胶料的传送速度成正比;喷洒氧化石墨烯水溶液后的胶料经传送装置经风机干燥后进行落片。实施例3:一种采用本发明所述的密炼机下辅机系统进行隔离剂的喷涂工艺,具体包括以下步骤:(1)将氧化石墨烯溶于水中得到氧化石墨烯水溶液,氧化石墨烯水溶液的质量百分浓度为2.5‰,氧化石墨烯水溶液保持中性;(2)混炼胶料经压片机压片后,混炼胶料的温度为100℃,经传送装置传送至冷却池,冷却池的水温维持在60℃以下;经冷却池冷却后在传送过程中经风机吹干,随着水分的蒸发,混炼胶料继续降温;上述工艺中应当密切关注冷却池中水的温度,如果水温过高需要对冷却池内的水进行置换、加大循环水流量或降低循环水进水温度,或者可增设一个冷却池进行二次冷却,以最大程度对胶料进行冷却;(3)混炼胶料传送至隔离剂池,隔离剂池内盛有氧化石墨烯水溶液,氧化石墨烯水溶液的温度为30℃,以防止氧化石墨烯的团聚;氧化石墨烯水溶液在隔离剂池中进行间歇式超声处理,即当隔离剂池中新加入氧化石墨烯水溶液时,至今进行超声处理1.5h,超声功率1000W;氧化石墨烯水溶液经隔离剂喷头均匀喷洒于混炼胶料上、下表面,喷淋量为8L\/min,传送速度为20m\/min,喷淋量与混炼胶料的传送速度成正比;喷洒氧化石墨烯水溶液后的胶料经传送装置经风机干燥后进行落片。...
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