橡膠擠出機

從 2 0世紀 5 0年代起，我 國一些橡膠機械生產廠家如常州市鋒金寶橡塑機械有限公司相繼開發出了熱喂料擠出機，並廣泛應用於輪胎、膠管、塑料等行業。我國對銷釘冷喂料擠出技術的開發始於 1 9 8 4年，至今已有二 十多年的歷史。該技術在歷經對螺紋結構、螺紋參數、銷釘配置方式與數量、溫控及 喂料方式 等方面的不斷改進 和完 善後，終 於被 國際認 可。銷釘式冷喂料擠出機 已成 為擠出機市場的主導產品。

由於在斜交輪胎和子午線輪胎的生產中，胎面、胎側及三角膠等部件的生產，大都採用 膠料複合擠出技術，因此，國內外二複合、三複合或四複合銷釘 式冷喂料 擠 出機 也就應 運而生。我國的複合擠出技術已日趨成熟，複合擠出機的設計製造水平達到了國際先進水平，不僅能提供各種組合形式的複合擠出機，還能向國外著名的輪胎公司出口。桂林橡膠工業新技術開發實業總公司是國內唯一能設計製造 四複合銷釘式冷喂料擠出機的企業，也是國際上少數幾個能夠設計製造四複合銷釘式冷喂料擠出機的企業 之一，該企業為法國米其林公 司開發的 ( P 9 0 / ①1 2 O / 中 2 o 0 / l 5 O四複合銷釘式冷喂料擠出機獲 得了用戶的好評。

國外橡膠擠 出機 的主要生產廠家約有 2 2家，主要有德國特樂斯特( T r o e s t e r ) 、貝爾斯托夫、克虜伯、 A—Z( V MI ) ，日本中田工程、三菱重工、神戶機械、神戶制鋼、今中機械，美國法勒爾、戴維斯標準，義大利 波米 尼，瑞士 R C M、 I m t e r p l a s t i -c a ，英國的 I d d o r B r o t h e r 等公司。德國特樂斯特機械製造廠創建於 1 8 9 2年，其主要致力於輪胎，電纜，密封膠條和運輸帶等機械設備的開發研製和生產製造工作。該公司 生產的螺旋式橡膠擠出機( G S ) 被歐洲和其他國 家主要橡膠加工廠使用，近一個世紀來其橡膠擠 出機產量和生產質量被公認為行業標準。2 O世紀7 O年代中葉，特樂斯特公司對 Q S M( 橫向流攪拌) 工藝的發展起到了推波助瀾的作用，開發出 了Q S M銷釘式冷喂料擠出機。從此以後，這一不斷發展的工藝使輪胎製造商和其他橡膠製品加 工者能夠在不需要更換螺桿的情況下，以最佳的 塑化效果加工各種各樣 的膠料，出膠量高、質量好。由於 Q S M銷釘式冷喂料擠出機對所有膠料均適用。所以已迅速推廣到橡膠工業的各個行業中。

德國貝爾斯托夫橡塑機械公司，創建於 1 0 0年前，是曼內斯曼塑膠機械集團公司的成員公司。作為橡塑設備供應商的翹楚，今天貝爾斯托夫已經成為全世界塑膠橡膠生產加工擠出系統的領先的製造商之一。1 9 5 4貝爾斯托夫建立了它的第一個技術中心， 1 9 6 6開發並製造出其第一台雙螺桿擠出機， 1 9 9 8年併入曼內斯曼塑料機械集團。它為輪胎製造業提供擠出機和擠出系統、複合擠出系統、輥筒機頭擠出壓出系統及壓延機生產線。它的兩複合、三複合和四複合擠出系統所製備的產品包括胎面、胎側膠條和三角膠條等部件。該公司推出的 Z E B a s i c系列雙螺桿擠出機，由於各部件實現了高度標準化，這一系 列的設備具有極其優異的性價比。Z E B a s i c新機型特別適用於通用型配混改性用途。隨著新的 Z E B a s i c機型的推出，貝爾斯托夫公司構築完成了全系列的雙螺桿擠出機產品，其中包括超高性 能的 Z E U T X和 Z E U T型雙螺桿擠出機。Z E B a s i c 雙螺桿擠出機將在全球推廣。

2 0 0 4年荷蘭橡膠機械製造商 V MI 買斷了德 國A— z模型及機械製造有限公司的擠出機部 門，從而擴展了產品範圍。這個事件拓展了 V MI在輪胎成型和橡膠工業領域的產品範圍。A—z 擠出產品包括：多複合、三複合及四複合擠出機，擠出量由每小時 6 0 k g / 6 0 r am到每小時 78 0 0 k s / 2 5 0r am。

總的來說，冷喂料橡膠擠出機已成為歐美等 發達國家的發展主流，至9 O年代初歐美等發達 國家冷喂料擠 出機 已經 佔到生產 總量的 9 5 %。歐美等發達國家正在開發、生產 MT C D和 其它高速、精密的新型擠出設備。

我國橡膠擠出機的年產量近 8 0 0台，生產廠 家有 5 O家左右，主要分佈在青島、桂林、內蒙、上 海等地。國內雖然有眾多橡膠螺桿擠出機製造 企業。但具備開發設計能力並在行業中頗有影響 者僅有 4—5家。如常州市鋒金寶橡塑機械有限公司、桂林橡膠工業新技術開發實 業總公司、天津賽象科技股份有限公司、內蒙古富特橡塑機械有限公司和內蒙古宏立達橡塑機械有限公司等。國內在八十年代中期開始接觸和使用 B e t - s t o r f f 公司及 T r o e s t e r 公司的三複合擠出技術和雙 複合擠出技術。內蒙古富特橡塑機械有限公司與國外多家公司進行技術交流，在吸收國 外先進技術的基礎上，開發生產了多種規格的銷 釘式冷喂料複合擠出機，使複合擠出設備實現了國產化，並使該技術達到了比較成熟的程度。近 年。該公司為北京輪胎廠提供了 * 2 0 0 / 2 5 0雙復 合銷釘冷喂料擠出機，為合肥佳通輪胎公司提供 了 ．1 2 0 / 1 5 0 / 1 2 0三複合銷釘式冷喂料擠出機，又為越南和台資輪胎廠提供了多台不同規格的銷釘式冷喂料複合擠出機。

在密封膠條生產中，三複合機頭、四複合機頭也得到較快 的發 展。我 國較早 引進 的密封膠條生產線複合機頭大都配有剪切機頭，機頭結構比較複雜，經過多年發展，使用的三複合、四複合機頭結構相當簡單，使用效果較好，已不再採用剪切機頭。隨著國產化複合擠出設備的發展，複合擠出技術及生產工藝將會出現較快發展的局 面。內蒙古富特橡塑機械有限公司自行設計、生產的配置“ L ”型輥筒機頭 的銷釘式冷喂料擠出機，已在輸送帶復蓋膠膠片的生產工藝以及子午線輪胎氣密層膠 片生產中得到應用。其最大的特點是綜合了壓延機和擠出機的諸多優點，擠出膠片的氣密性好，簡化了生產工藝，減少了生產設備，降低 了大量 能耗，提高 了制 品質量。

據報道，部分國產複合擠出設備已可完全替代進口設備。桂林橡膠工業新技術開發實業總公司開發 的 中l 5 0冷/ ~ 2 5 0熱雙複合擠出機組，由於採用 了新結構螺桿，膠料輸送能力大大提高，擠 出量達 到 4 2 0 0 k g / h ；擠出 1 1.O O以下規格的胎面速度在 1 6—2 2 m / r a i n之間，超出大多數同類進 口設備指標約 1倍。其開發 的 ~1 2 0 /中 2 0 0 / 中 2 5 0冷喂料三複合擠出機組，成為國內首台用於全鋼輪胎生產的三複合擠出設備。中國化學工業桂林 工程公 司還 成功研製出四複合擠出機組，達到和接近 國外先進水平，已經用於米其林公司生產的子午線輪胎的胎側擠出。該機組價值千萬元，是專門生產各類高檔子午線輪胎的生產線。該套設備是長達百米的龐然大物，僅擠 出機組 的一個 機頭 重達 2 3噸，全球只有少數廠商可以提供類似產品。先進設備國產化，有利於新型設備與技術的推廣，提高企業裝備水平，促進生產發展，特別是由於我國子午線輪胎生 產的快速發展及銷釘式冷喂料擠出機所具有的優勢，使銷釘式冷喂料擠出機的推廣應 用具有更大優勢，成為熱喂料擠出機和普通冷喂料擠 出機的換代產品，為銷釘式冷喂料擠 出機提供了廣闊的發展和應用前景。

歐美等發達國家主要以冷喂料擠出機為主， MC T擠出機 已經進入推廣階段。至 2 0世紀 9 0年代末。全球 已有數百台 MC T擠出機投入使用，僅在北美就有 1 0 0多台用於輪胎的熱翻和冷翻。據介紹，目前最先進的橡膠擠出機是德國 A —z公 司設 計 的 由 MC T D 一9 0 、 M C T D 一1 5 0 、 MC T D一 2 0 0組成的三複合擠出機，其特點是體積 小，節能 2 0 % ，在北美地區用於翻胎作業。儘管 MC T和 MC T D擠 出技術在開發商的宣 傳中介紹了許多優點，但並不是所有的MC T擠出 機都是成功的。國內曾引進過 MC T 9 5 / 5 0 / 5 0三 複合設備，計劃用於力車胎胎面的擠出，但由於 塑化不均等問題而宣告失敗。根據德國 T r o e s t e r 公司的意見，這種設計是不成功的。

隨著冷喂料擠出機的出現和廣泛應用，熱喂 料擠出機的應用範圍正逐步縮小。橡膠擠出機由 熱喂料向冷喂料發展，冷喂料銷釘式擠出機已成 為發展主流。銷釘式擠出機已較多地在我 國橡膠工 業中應用，涉及輪胎胎面、子午線輪胎胎側、胎圈 膠、各種膠管及 內襯層膠片等。所用機 台進 口、國產都有，螺桿直徑為 8 5～2 5 0 m m，長徑比為 1 2 ～1 6。銷釘式冷喂料擠 出機 由於具有優 於熱喂料 擠出機和普通冷喂料擠出機的許多優勢。近十多 年來在我國橡膠工業生產中得到廣泛應用，用途 不斷擴大。國 內早期 引進 的銷釘式冷喂料擠 出 機主要用於子午線輪胎胎面膠擠 出和膠 管生產 中的膠芯和包膠生產工藝。半鋼、全鋼子午線輪胎胎面大多數都採用銷釘式冷喂料擠出 機生產。在斜交輪胎生產工藝以及其它橡膠制 品生產工藝 中，許 多生產廠家都採用了銷釘式冷 喂料擠出機。在橡膠工業生產中，傳統的生產工 藝是擠出機作為成型擠出工藝設備，銷釘式冷喂 料擠 出機 由於擠出量大、塑化效果好而已經普遍 用於鋼絲、纖維簾線壓延機及氣密層膠片壓延機 的供膠。最近幾年，銷釘式冷喂料擠出機也推廣 用於濾膠，並得到了用戶的好評。

銷釘式冷 喂料 內復 合擠 出機也 已廣 泛應 用在子午線輪胎生產中，成為子午線輪胎生產的關鍵設備，雖然一些企業在生產中仍然採用機外複合擠出工藝，但 隨著新技術、新工藝 的改 進和更新，以及市場經濟的發展，舊的生產工藝及裝備必將被淘汰，內複合擠出機是複合生產工藝的必然發展方向。

然而，在我 國橡 膠工業生產企業 中，熱喂料擠出機仍佔有很大的比例。據不完全統計使用開煉機供膠的熱喂料擠出生產工藝在國內佔7 0 %左右，我國很多老的橡膠生產企業使用的是2 O世紀 5 O年代的擠出設備，工藝和設備落後。有些企業認為老的擠出設備有其一定的優勢，如開煉機煉膠分散性好，可操作性好，操作人員熟練等，但銷釘式冷喂料擠出機 的優勢大於熱喂料擠出機。銷釘式冷喂料擠出機代表了橡膠

擠出機的發展方向，具有很大的發展潛力。由此可見，我國橡膠生產企業 中擠出工藝的技術改造，進一步推廣使用銷釘式冷喂料擠出機還有很大的空間。

螺桿擠出機螺紋元件的嚙合區具有較大的速度梯度，因此在嚙合區有利於物料的充分混合。雙螺桿、 “一”字型三螺桿、三角形三螺桿和 四螺桿擠出機的嚙合區個數分別為 1 、2 、3 、4個，由於嚙合區個數的增加，物料混合能力也逐漸增強。三角形三螺桿和四螺桿擠出機具有特殊的結構—— 中心區。中心區的物料形成環流，環流的存在促進了中心區物料的混合，增加了物料在中心區的混合時間。經過分析，物料不會滯留於 中心區。雙螺桿、 “一”字型三螺桿、三角形三螺桿和 四螺桿擠出機 的流量、迴流量、迴流係數 以及平 均剪切速率依次逐漸增大，從理論上驗證了多螺 桿擠出機在物料輸運能力以及物料混合能力等 方面均具有較佳的生產能力，多螺桿擠出機更適 合聚合物的加工。