开炼机通过两个速度不等且相对回转的空心辊筒来炼胶。胶料在辊筒表面摩擦力和挤压作用下进入辊缝,经历摩擦剪切和化学作用,达到炼胶目的。炼胶过程中需保持适量堆积胶,以提高炼胶效果,但堆积胶过多会降低效果。接触角的概念用于确定适宜的堆积胶量,胶料在辊筒上的运动呈层流状态,存在回流区域和死层,影响炼胶的均匀程度,需提高捏炼均匀程度以取得良好效果。
开炼机的主要工作部分是两个速度不等相对回转的空心辊筒。当胶料加到两个相对回转辊筒上面时,在胶料与辊筒表面之间摩擦力的作用下,胶料被带入两辊的间隙中。由于辊筒的挤压作用,胶料的断面逐渐减小。这时,在辊筒速度不同而产生的速度梯度作用下,胶料受到强烈的摩擦剪切和化学作用。这样反复多次,达到炼胶目的。
在炼胶过程中,两辊筒的上面应有适量的堆积胶存在。积胶不断地被转动的辊筒带入辊缝中,同时新的积胶又不断形成。这样有利于提高炼胶效果,特别是有利于混炼过程中提高径向混合作用。但是,辊筒上面的积胶不能过多,否则会有一部分积胶只能在辊距上面抖动或回转,而不能及时地进入辊缝,从而降低炼胶的效果。
为了确定适宜的堆积胶量,这里引入一个称为接触角的概念,如图 2-15 所示。所谓接触角就是胶料在辊筒上的接触点和辊筒断面圆心的连线与辊筒断面中心线的水平线之交角,用a 表示。在接触点以上的胶料不能进入辊缝,在接触点以下的胶料能被拉人辊缝中。同时,新的积胶又不断形成。

据流体动力学理论的分析,在炼胶过程中,胶料在辊筒上的运动呈层流状态,从图2-15中可以看出,靠近辊筒处胶料的流线与辊筒表面平行。而在锲形胶料断面处,有一个回流区域,所受剪切作用小,会影响炼胶效果。虽然辊速不同时,这种影响有所减轻,但锲形胶条仍然存在封闭回流,从而影响炼胶效果。另外,胶料在靠近辊筒表面有一完全无径向混合作用的胶层,其厚度大约为包辊胶片厚度的1/3左右,称为呆滞层(死层)。这就使得炼胶过程中的均匀程度大致分成以下三种情况,周向均匀度最高,这是周向剪切作用所引起的;轴向均匀度一般两端比中央差;径向均匀度最差,这是死层的存在造成的,提高捏炼均匀程度才能取得良好的炼胶效果.