密炼机转子的形状对其炼胶过程中的机械作用效果有显著影响。椭圆形转子密炼机通过转子外表面与混炼室内壁间的变化间隙,使胶料受到强烈的挤压剪切作用,效果比开炼机更强烈。两转子之间的转速不同导致物料容量和间隙不断变化,产生强烈的剪切和搅拌捏合作用。转子的轴向往返切割作用通过螺旋形突棱使胶料不仅做圆周运动,还沿轴向移动。四突棱转子通过增加两个小短突棱增强了搅拌作用,显著提高了混炼效果,缩短了混炼时间。
密炼机转子的形状不同,其作用情况不同,对椭圆形转子密炼机来说,其炼胶过程中受到,下面分析其机械作用效果及产生的原因。
①转子外表面与混炼室内壁间的作用 物料加人混炼室后,首先通过两个相对回转的转子之间的间隙,然后由下顶栓棱部将物料分开而进入转子与混炼室壁之间的间隙中,最后两股胶料相会于两转子的上部,并再次进入两个转子间隙中,如此往复进行。由于转子外表面与混炼室内壁间的间隙是变化的,如 XM-50 型密炼机为 4~80mm,XM-140 型密炼机为2.5~120mm,其最小间隙在转子突棱尖端与混炼室内壁之间。当胶料通过此最小间隙时,便受到强烈的挤压剪切作用(如图1-20中A部放大所示)。这种作用与开炼机的作用相似.但它比开炼机的效果要大,因为转动的转子与固定不动的混炼室内壁之间胶料的速度梯度比开炼机大得多,而且转子突棱尖端与混炼室壁的投射角度尖锐。物料是在转子突棱尖端与混炼室壁之间边捏炼边通过,继续受到转子其余表面的类似滚压作用。
②两转子之间的作用 由于两转子的转速不同(速比不等于1),因此两个转子突棱的相对位置也是时刻变化着,这使物料在两转子之间的容量也经常变动。又由于转子的椭圆形表面各点与轴心线距离不等,因而具有不同的圆周速度,因此两转子间的间隙及速比不是一个恒定的数值,而是处处不同、时时变化的。速度梯度的最大值和最小值相差达几十倍,结果使胶料受到强烈的剪切和剧烈的搅拌捏合作用。
③转子轴向的往返切割作用 密炼机的每个转子都具有两个方向相反、长度不等的螺旋形突棱,如图 1-21 所示,其长螺旋段的螺旋夹角a=30°,短螺旋段的螺旋夹角 a=45°,胶料在相对回转的转子作用下,不仅围绕转子做圆周运动,而且由于转子突棱对胶料产生轴向力作用使胶料沿着转子轴向移动。


四突棱转子和二突棱转子的工作原理对比简介如下:四个突棱转子,即有两个长突棱和两个小短突棱。增加两个小短突棱能增强搅拌作用,见图 1-22 所示,是转子展开图,图中 A、C表示长突棱,B、D表示短突棱。二突棱的两个转子旋转时,胶料沿1、2、3三个方向流动,第一股分流胶料受到突梭 A 与混炼室壁间的剪切捏炼,2、3股分流胶料直接流向突梭C,其中一部分被突棱C所捏炼。可见二突梭转子每一转对胶料的剪切混炼仅一次,但增加两个小短突棱B、D以后,捏炼情况就不同了,第一股分流经突棱A第一次捏炼后。有相当部分被突棱B所折回与2、3股分流混合后又经突棱C作第二次捏炼。而且胶料左右来回搅拌的作用也加强了,因而在小短突棱的作用下,对胶料的混炼效果更为显著,缩短了混炼时间。