Ba quá trình cơ bản trong quá trình trộn cao su bằng máy trộn cao su.

Máy trộn cao su về cơ bản bao gồm ba công đoạn trong quá trình trộn cao su: Cuộn màng, Ép bột, Tinh chế và làm mịn.

1. Cuộn gói

Trong quá trình trộn, có thể có bốn trường hợp cao su thô xuất hiện trên con lăn của máy cán hở.

Tình huống đầu tiên xảy ra khi nhiệt độ con lăn quá thấp hoặc cao su quá cứng, khiến cao su bị đọng lại và trượt, không thể lọt vào khe hở của con lăn, hoặc chỉ bị vỡ vụn khi bị ép vào.

Tình huống thứ hai xảy ra khi cao su ở trạng thái đàn hồi cao, vừa có tính chảy dẻo vừa có độ biến dạng đàn hồi cao phù hợp. Vật liệu cao su chỉ được quấn quanh con lăn phía trước sau khi đi qua khe hở giữa các con lăn, điều này có lợi cho các thao tác trộn và phân tán chất phụ gia trong vật liệu cao su.

Tình huống thứ ba xảy ra khi nhiệt độ quá cao, độ lưu động của cao su tăng lên, lực liên phân tử giảm xuống, dẫn đến độ đàn hồi và độ bền giảm. Lúc này, màng không thể quấn chặt quanh trục lăn và tạo thành hình dạng giống như túi, dẫn đến bong tróc hoặc đứt trục lăn, và không thể trộn đều.

Tình huống thứ tư xảy ra ở nhiệt độ cao hơn, khi đó cao su chuyển từ trạng thái đàn hồi cao sang trạng thái nhớt, gần như không còn độ đàn hồi và độ bền, khiến việc cắt vật liệu cao su trở nên khó khăn. Vì vậy, cần kiểm soát nhiệt độ khi trộn để giữ cho vật liệu cao su ở trạng thái tốt, có lợi cho quá trình trộn.

2. Ăn bột

Giai đoạn trộn bột đề cập đến quá trình trộn chất phụ gia vào vật liệu kết dính. Sau khi quấn con lăn cao su, để nhanh chóng trộn chất phụ gia vào cao su, một lượng keo tích tụ nhất định cần được giữ lại ở đầu trên của khe hở con lăn.

Khi thêm chất phụ gia, do sự đảo trộn và thay thế liên tục của lớp keo tích tụ, chất phụ gia sẽ được đưa vào các nếp nhăn và rãnh của lớp keo tích tụ, rồi vào khe hở giữa các con lăn.

Trong quá trình trộn mì, lượng keo tích tụ phải ở mức vừa phải. Khi không có keo tích tụ hoặc lượng keo tích tụ quá ít, một mặt, chất phụ gia chỉ dựa vào lực cắt giữa con lăn phía sau và cao su để chà xát vào vật liệu cao su, mà không thể thấm sâu vào bên trong vật liệu cao su, điều này ảnh hưởng đến hiệu quả phân tán; mặt khác, các chất phụ gia dạng bột chưa được chà xát vào cao su sẽ bị con lăn phía sau ép thành từng mảnh và rơi xuống khay hứng. Nếu là chất phụ gia dạng lỏng, nó sẽ dính vào con lăn phía sau hoặc rơi xuống khay hứng, gây khó khăn trong việc trộn.

Nếu lượng keo tích tụ quá nhiều, một phần keo sẽ xoay và lăn ở đầu trên của khe con lăn, máy mài con lăn cao su, ngăn không cho keo đi vào khe và gây khó khăn cho việc trộn chất phụ gia. Lượng keo tích tụ thường được đo bằng góc tiếp xúc (hoặc góc cắn), thường nằm trong khoảng 32-45 độ.

3. Tinh chế và chế biến

Giai đoạn thứ ba của quá trình trộn là tinh chế. Do độ nhớt cao của cao su, trong quá trình trộn, vật liệu cao su chỉ chảy theo hướng chu vi dọc theo chiều quay của con lăn máy trộn hở, không có dòng chảy theo trục. Hơn nữa, dòng chảy cao su theo hướng chu vi là dòng chảy tầng. Do đó, trong máy trộn bên trong, lớp keo bám chặt vào bề mặt con lăn phía trước ở khoảng 1/3 độ dày màng không thể chảy và trở thành "lớp chết" hoặc "lớp ứ đọng" trong máy trộn nhào trộn thí nghiệm.

Ngoài ra, lượng keo tích tụ ở phần trên của khe hở con lăn cũng sẽ tạo thành một “vùng hồi lưu” có hình dạng nêm một phần. Tất cả những lý do trên đều dẫn đến sự phân tán không đồng đều của chất phụ gia trong vật liệu cao su.

Do đó, cần phải trải qua nhiều công đoạn tinh chế, cắt bằng dao trái phải, máy ép đùn cao su, cán hoặc quấn tam giác, làm mỏng, v.v., để phá vỡ lớp chết và vùng hồi lưu, làm cho hỗn hợp đồng nhất và đảm bảo chất lượng cũng như tính đồng đều.