一、加快XHM-140/20密炼机转子转速提高混炼胶的密实度和生产效率(论文文献综述)
范玉超,陈雪梅,孙学杰,张丽杰[1](2021)在《终炼胶变转速混炼工艺研究》文中研究说明研究终炼胶的变转速混炼工艺。结果表明,相对于低速恒转速终炼工艺,采用高速变转速终炼工艺制备的胶料能够满足生产工艺要求,对混炼胶的加工性能和硫化胶的物理性能无明显影响。胶料中的硫黄分散更加均匀,终炼效率提升16.9%。
杨智韬[2](2009)在《聚合物叶片挤出机熔体正位移输送和混合特性研究》文中进行了进一步梳理高分子材料成型加工是高能耗过程作业,目前普遍采用螺杆机械,如螺杆挤出机、螺杆注射机等,在螺杆机械中物料塑化输运主要是靠螺杆旋转时对物料的拖曳作用,固体输送为摩擦拖曳,熔体输送为粘性拖曳,物料的速度梯度与其流动和变形方向垂直,这种流动与变形受剪切应力支配,所以当前的高分子材料加工方法普遍存在物料塑化输运所经历的热机械历程长、能耗高、设备结构大、对物料特性依赖性强等缺陷。华南理工大学瞿金平教授创造性发明了拉伸流变控制的高分子材料塑化输运方法及设备(叶片挤出理论设备),使得物料在塑化输送过程中受拉伸应力支配,尝试从塑化输运机理上解决当前高分子材料成型加工过程中物料经历的热机械历程长、能耗高的问题。这一独特的加工方法深刻地影响了聚合物塑化挤出过程,使得聚合物的加工应用和理论都发生了巨大的变化。因此从理论和实验上深刻地揭示这种改变对聚合物产生的影响就具有重要的科学意义和现实意义。本文对基于拉伸流变的聚合物塑化输运设备和方法进行了原理分析,对聚合物熔体在叶片单元中的塑化输运过程进行了深入的分析讨论,首次提出了聚合物熔体在叶片挤出机输送过程相应的物理模型和数学模型,得出了叶片挤出机中熔体周向和轴向速度分布、压力分布、应力分布,分析聚合物在拉伸场支配的多物理场耦合作用下塑化输运过程参数与工艺条件、结构参数、材料特性参数之间的定量关系;首次对叶片塑化挤出过程中拉伸场的存在进行了定量描述,证实了聚合物熔体在叶片挤出机中的塑化输运过程受拉伸流变支配。并根据流场分析,讨论了周期性正应力场和拉伸场对聚合物微观结构、分子运动的影响,指出叶片挤出机中存在的拉伸流场和周期性正应力场对聚合物塑化输运能起到节能高效的效果。同时本文对叶片挤出机输送能力和制品测试进行了大量的实验研究。分别利用转子直径为? 40、长径比为10的叶片挤出机和螺杆直径为? 45,长径比为20的传统单螺杆挤出机进行HDPE、LDPE和PP输送特性实验研究,同时对叶片挤出和螺杆挤出LDPE、PP以及LDPE/纳米CaCO3和PP/纳米CaCO3在相同产量下的制品进行了力学性能、热性能、微观凝聚态结构测试。对叶片挤出设备的生产能力、挤出功耗与螺杆挤出设备进行了比较,同时对于叶片挤出制品与螺杆挤出制品的各项性能也进行了实验比较。试验研究表明:聚合物叶片挤出机具有良好的正位移输送特性,在输送物料具有高效、低耗、输送特性“硬”等优点的同时,还能保证挤出制品良好的制品质量。与螺杆挤出相比,叶片挤出机输送效率更高,对模头压力敏感性低,单产功耗更低,节能降耗效果更好;在制品性能测试中发现,与螺杆挤出片材相比,叶片挤出机挤出LDPE、PP以及纳米CaCO3填充LDPE和PP体系片材的力学性能明显好于螺杆挤出片材,并且在制品热性能和微观形态上也有一定改善,同时发现叶片挤出能将获得最佳填充体系力学性能填充比提高2%~3%。实验结果与理论推导和理论预测相吻合,证明了本文理论推导的正确性。叶片挤出理论和设备是一种全新的聚合物加工理论和设备,本文提出了叶片挤出熔体输运流变模型,为进一步研究叶片塑化挤出理论打下了良好的基础。这些研究为将来聚合物叶片塑化输运理论及设备的推广提供了重要的理论和实验依据。
郭政伟[3](2001)在《加快XHM-140/20密炼机转子转速提高混炼胶的密实度和生产效率》文中进行了进一步梳理
汪传生[4](2000)在《同步转子密炼机混炼橡胶的理论和实验研究》文中提出随着橡塑工业及其它高分子材料行业的迅速发展,密炼机在高分子材料加工中所占有的地位越来越重要,用途越来越广泛;同时,对密炼机的性能要求也越来越苛刻。特别是近年来,随着全钢子午线轮胎、丁基胶内胎、切割V带、橡胶油封等新产品的开发和广泛使用,再加上橡塑共混制品的不断开发,对密炼机的性能要求更加提高。因为密炼机性能的好坏直接影响到混炼胶的质量,也关联着制品的使用性能和寿命。同步转子密炼机正是针对这一需要而研制的。它是目前大家公认的剪切型密炼机中最先进的机型之一。同步转子密炼机的优点是:吃料能力,剪切、撕裂及拉伸等作用均得以增强;分散和分布混炼效果好;炭黑分散度高;同一车胶料之间和各批次胶料之间的均匀性好、温差小;虽然消耗的功率峰值较大,但混炼时间短,生产效率高,单位能耗低;能适应各种配方的混炼或混合。如果转子采用强制性冷却,其排胶温度和异步转子密炼机相当。综合同、异步转子密炼机的优、缺点并加以对比,可见,同步转子密炼机的性能远远优于异步转子密炼机。作为化工部密炼机转子试验基地,本文作者在完成论文和实验工作中,还和同事一起,在研究、开发实验用同步转子密炼机的基础上,选用了两种同步转子放大应用在50L密炼机上,混炼效果很好,用户非常满意。这两种机型在1998年分别通过化工部和山东省科委的技术鉴定,定为国内首创,达到了国际九十年代的先进水平。随后又在50L同步转子密炼机的基础上,进行总结和研究,目前已应用到270L和370L大型密炼机上。其中,270L同步转子密炼机已有多家用户需要,正在试制之中。然而,无论国内还是国外,目前只注重同步转子的技术开发,对同步转子的混炼机理及混炼理论的系统研究却很少见。本人在以往科研开发工作中,深深地体会到:没有系统理论的指导,开发出的新技术、新产品将很难十全十美,也不可能足够完善。最重要的是,使一些关键技术的突破受到制约,停滞不前,影响其进一步发展。本文作者在查阅国内外文献的基础上,系统总结了密炼机混炼理论研究的现状,并对密炼机进行了大量的实验和深入的研究,提出同步转子密炼机混炼过程不可完全照搬异步转子密炼机的混炼理论,应以异步转子密炼机的粘性流体理论为基础,根据同步转子密炼机的特点,研究和建立同步转子密炼机的混炼机理及混炼理论。因北京叮七口二大学博.士学位论文此,本文作者在X(S)M一1.7实验用同步转子密炼机和两种SOL同步转子密炼机上进行了大量的实验,并参阅国内外己发表的文献和资料,首次建立了同步转子密炼机混炼过程中,胶料在转子棱峰与密炼室壁之间、胶料在两同步转子之间和密炼室中混炼胶温度变化的四种物理模型及其相应的数学模型,并根据所建模型的特点,分别给出了相应的解析解或有限元数值解。针对实验所选方案和操作工艺条件及实验数据,进行了理论计算对比和实验结果分析,并用实验数据验证了本文所建物理模型、数学模型及理论计算的正确性与合理性;同时,还根据有关实验数据建立了神经网络、二次正交组合设计和二次正交通用旋转组合设计等三种工程实用数学模型。最后,还利用标准量纲优化法和无量纲指数优化法对工艺条件进行了优化处理。 本文的主要工作和成果如下: 1、本人完成论文工作中,在国内首次研制了X(S)M一1.7实验用同步转子密炼机及其各种构型的同步转子;并在大量的实验基础上,首次成功地将两棱和四棱同步转子技术放大应用到50L密炼机上,通过了原化工部和山东省科委的技术鉴定。随后,又首次将同步转子技术放大应用到270L和370L大型密炼机上,目前270L同步转子密炼机正在试制中。通过生产和实际使用考核,所开发的同步转子技术是成功的,可以应用于生产。 2、本文首次对密炼机的发展过程、混炼机理及混炼理论进行了系统的归纳和总结;并分析了同步转子密炼机及其混炼理论的现状,提出了研究和建立同步转子密炼机的混炼机理和混炼理论的方案。 3、本文首次对同步转子密炼机的混炼过程进行了系统的理论和实验研究,建立了同步转子密炼机混炼过程中,胶料在转子棱峰与密炼室壁之间、胶料在两同步转子之间和密炼室中混炼胶温度变化的四个物理模型和数学模型,其理论计算与实验结果基本吻合,证明此理论可行。 4、通过对混炼过程中密炼室温度场变化影响因素及其特点分析,经实验测定,首次提出了转子转速,上顶栓压力,冷却水温度和配方变化等修正系数,以使混炼理论计算值更加接近于实测值,再通过计算验证,此修正系数符合实际,比较适用。 5、在进行实验验证、数据分析和建立工程实用数学模型方面,首次采用两个实验方案,即常规实验方案和非常规实验方案并用的方法。常规实验主要用于对混炼过程各影响参数的分析和神经网络模型的建立;非常规实验方案,主要用于建立工程实用数学模型,即二次正交组合设计、二次正交通用旋转组合设计和神经网络的三种数学模型。.Vl.北京化口二大学博d七学位论文 6、本文通过大量实验数据的整理和分析,作出的结论性贡献是: (l)首次提出了同步转子密炼机“相位关系”这个概念,而且认为“相位
二、加快XHM-140/20密炼机转子转速提高混炼胶的密实度和生产效率(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、加快XHM-140/20密炼机转子转速提高混炼胶的密实度和生产效率(论文提纲范文)
(1)终炼胶变转速混炼工艺研究(论文提纲范文)
1 变转速混炼原理 |
2 实验 |
2.1 主要原材料 |
2.2 配方 |
2.3 主要设备和仪器 |
2.4 混炼工艺 |
2.5 性能测试 |
3 结果与讨论 |
3.1 排胶温度 |
3.2 硫化特性 |
3.3 物理性能 |
3.4 胶料稳定性 |
3.5 混炼效率 |
4 结论 |
(2)聚合物叶片挤出机熔体正位移输送和混合特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 正位移输运机理在聚合物加工中的应用 |
1.2.1 两板间对挤流动 |
1.2.2 柱塞挤出机正位移输送 |
1.2.3 啮合型双螺杆挤出机正位移输送 |
1.2.4 齿轮泵正位移输送 |
1.3 拉伸流场在聚合物塑化混合加工中的应用 |
1.3.1 聚合物加工的流场类型 |
1.3.2 聚合物拉伸流变机理 |
1.3.3 拉伸流场对聚合物填充体系的影响研究 |
1.3.4 拉伸流场的实现 |
1.4 课题研究的目的和意义 |
1.5 课题研究的主要内容 |
1.6 本章小结 |
第二章 聚合物叶片挤出塑化输运设备原理和结构 |
2.1 叶片塑化输运单元的工作原理和结构特征 |
2.1.1 结构特征 |
2.1.2 工作原理 |
2.2 叶片塑化单元应用于聚合物加工设备 |
2.2.1 叶片挤出机 |
2.2.2 叶片单螺杆组合挤出机 |
2.2.3 叶片注塑机 |
2.3 叶片塑化输运挤出机其它主要部件 |
2.3.1 屏障混炼塑化单元 |
2.3.2 销钉混合均化单元 |
2.4 本章小结 |
第三章 叶片塑化输运单元熔体输送过程研究 |
3.1 叶片单元基本参数 |
3.1.1 叶片矢径 |
3.1.2 叶片单元偏心距 |
3.1.3 叶片封闭腔容积 |
3.2 叶片单元熔体输运流场 |
3.2.1 叶片塑化输运单元中熔体周向收敛流动 |
3.2.2 叶片单元中熔体轴向挤压流动 |
3.3 叶片单元流量分析 |
3.3.1 叶片单元正流量 |
3.3.2 叶片单元回流量 |
3.3.3 叶片单元漏流量 |
3.3.4 总流量 |
3.4 叶片单元熔体输送的驱动功率 |
3.5 本章小结 |
第四章 叶片塑化挤出机输送特性研究 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 实验目的和内容 |
4.1.2 实验设备和仪器 |
4.1.3 实验原料 |
4.1.4 工艺参数 |
4.1.5 实验方案 |
4.2 试验结果与讨论 |
4.2.1 理论产量与实际产量比较 |
4.2.2 物料特性对产量影响 |
4.2.3 叶片挤出产量与螺杆挤出产量对比研究 |
4.2.4 叶片挤出机能耗分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 叶片塑化挤出对物料塑化混合特性的影响 |
5.1 聚合物叶片塑化输运性能微观研究 |
5.1.1 聚合物分子的特性及直接加热对分子塑化性能的影响 |
5.1.2 周期性正应力场对聚合物材料塑化性能的影响 |
5.1.3 拉伸场对聚合物材料塑化性能的影响 |
5.2 叶片挤出混合机理研究 |
5.2.1 叶片挤出对聚合物加工混合特性的影响 |
5.2.2 叶片挤出拉伸力场强度 |
5.2.3 叶片挤出物料停留时间 |
5.3 本章小结 |
第六章 叶片塑化挤出制品试样性能与凝聚态结构 |
6.1 实验部分 |
6.1.1 实验原料 |
6.1.2 实验设备 |
6.1.3 加工参数 |
6.1.4 实验方案 |
6.2 叶片挤出LDPE、PP 制品实验结果及讨论 |
6.2.1 拉伸力学性能测试 |
6.2.2 维卡软化点测试 |
6.2.3 DSC 测试 |
6.2.4 SEM 测试 |
6.3 叶片挤出填充体系制品实验结果及讨论 |
6.3.1 拉伸力学性能测试 |
6.3.2 维卡软化点测试 |
6.3.3 DSC 测试 |
6.3.4 SEM 测试 |
6.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(3)加快XHM-140/20密炼机转子转速提高混炼胶的密实度和生产效率(论文提纲范文)
1 选题理由 |
2 原因分析 |
3 对策计划 |
3.1 提高混炼胶的密实度和生产效率对照表 |
2.2 理论计算 |
2.2.1 XHM-140/20密炼机原始依据 |
2.2.2 传动方式 |
2.2.3 改前速比计算 |
2.2.4 改后速比计算 |
4 经济效益 |
4.1 转子转速提高后, 完全达到计划目标, 见下表。 |
4.2 经济效益 |
5 巩固措施 |
(4)同步转子密炼机混炼橡胶的理论和实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
前言 |
第一章 文献综述 |
1.1 混炼理论与实验研究对橡胶工业发展的现实意义 |
1.1.1 行业的发展与需要 |
1.1.2 混炼设备的选择 |
1.1.3 研究的必要性 |
1.1.4 本文研究目的与意义 |
1.2 密炼机发展概述 |
1.2.1 密炼机研究领域的发展过程 |
1.2.2 密炼机研究领域的现状和前沿发展情况分析 |
1.3 密炼机的混炼理论研究概况 |
1.3.1 密炼机混炼理论的建立 |
1.3.2 粘性流体理论的研究概况 |
1.3.3 粘弹性固体理论的研究概况 |
1.3.4 其它混炼理论及应用情况分析 |
1.3.5 混炼理论的共性因素分析 |
1.4 转子构型及物料在转子上的运动机理研究 |
1.4.1 转子构型概述 |
1.4.2 物料在转子上的运动机理研究 |
1.4.3 国内对转子及其混炼机理的研究概况 |
1.5 现有的混炼理论用于同步转子混炼过程所存在的问题 |
1.5.1 现有的异步转子密炼机混炼理论存在的问题 |
1.5.2 现有的混炼理论用于同步转子的混炼过程所存在的问题 |
1.6 本文的研究目标、研究内容及拟解决的问题 |
1.6.1 研究目标 |
1.6.2 研究内容 |
1.6.3 本课题的研究意义及拟解决的问题 |
第二章 同步转子密炼机混炼理论的研究 |
2.1 同步转子密炼机混炼过程分析 |
2.1.1 同步转子密炼机的主要技术特征 |
2.1.2 实验用同步转子的选择 |
2.1.3 同步转子的混炼机理及混炼过程分析 |
2.2 同步转子密炼机混炼过程的物理模型 |
2.2.1 同步转子密炼机与异步转子密炼机及开炼机混炼过程的相似性 |
2.2.2 橡胶大分子结构对混炼过程的影响 |
2.2.3 同步转子密炼机混炼过程的物理模型 |
2.3 同步转子密炼机混炼过程的数学模型 |
2.3.1 胶料在转子棱峰与密炼室壁处及其新月牙形区域内混炼过程的数学模型 |
2.3.2 胶料在两同步转子之间混炼过程的数学模型 |
2.3.3 混炼过程中密炼室内胶料温度场的数学模型 |
2.4 本章小结 |
第三章 同步转子密炼机混炼过程的数学模型求解 |
3.1 本文研究运用的数值方法 |
3.2 转子棱峰与密炼室壁处及其新月牙形区域内的胶料混炼过程的基本方程及其求解 |
3.2.1 单元体内的胶料平均粘度基本方程及其求解 |
3.2.2 单元体内胶料流速的基本方程及其求解过程 |
3.2.3 单元体内胶料流量的基本方程及其求解 |
3.2.4 单元体内胶料压力的基本方程及其求解 |
3.2.5 在混炼过程中,同步转子密炼机消耗的总功率基本方程及其求解 |
3.3 两同步转子之间的胶料混炼过程的基本方程及其求解 |
3.3.1 基本方程 |
3.3.2 基本方程求解 |
3.4 混炼过程中密炼室内胶料温度场的基本方程及其求解 |
3.4.1 运用能量守恒原则求解温度场 |
3.4.2 采用有限元法求解温度场 |
3.5 本章小结 |
第四章 实验研究 |
4.1 同步转子密炼机实验平台介绍 |
4.1.1 同步转子密炼机实验平台的特点 |
4.1.2 同步转子密炼机实验平台主要技术参数 |
4.1.3 同步转子密炼机实验平台控制系统的运行框图 |
4.2 主要实验设备与仪器 |
4.2.1 实验用的转子介绍 |
4.2.2 生产用的同步转子密炼机简介 |
4.2.3 实验过程中使用的其它主要设备和仪器 |
4.3 设备和胶料的各种性能测试 |
4.3.1 主电机转速测试系统和转子转速的标定 |
4.3.2 下顶栓和密炼室壁处压力和温度的测量及标定 |
4.3.3 冷却水管路上的温度测量和标定 |
4.3.4 排胶温度的测定 |
4.3.5 混炼过程消耗功率测定 |
4.3.6 单位能耗的测定 |
4.3.7 混炼胶常用的物理机械性能测定 |
4.4 实验准备及方案 |
4.5 主要原材料及常态物理性能 |
4.6 配方及工艺条件 |
4.6.1 实验配方 |
4.6.2 实验条件: |
4.6.3 实验工艺条件 |
4.7 本章小结 |
第五章 实验数据及其分析 |
5.1 实验数据 |
5.1.1 常规实验方法所作出的实验结果 |
5.1.2 二次正交组合设计的实验方法作出的实验结果 |
5.1.3 二次正交通用旋转组合设计的实验方法作出的实验结果 |
5.2 实验数据分析 |
5.2.1 同步转子之间的相位关系对混炼过程的影响 |
5.2.2 填充系数对混炼过程的影响 |
5.2.3 上顶栓压力对混炼过程的影响 |
5.2.4 转子转速对混炼过程的影响 |
5.2.5 冷却水温度对混炼过程的影响 |
5.2.6 转子构型对混炼过程的影响 |
5.2.7 配方不同对混炼过程的影响 |
5.3 本章小结 |
第六章 理论计算与实验数据的比较及分析 |
6.1 混炼过程中有关理论计算值与同等工艺条件下的实验值的比较 |
6.2 理论计算值与实测值比较分析与探讨 |
6.2.1 消耗的最大功率的理论计算值与实测值比较分析与探讨 |
6.2.2 混炼过程中的温度理论计算值与实测值比较分析与探讨 |
6.3 本章小结 |
第七章 工程实用数学模型 |
7.1 神经网络数学模型 |
7.1.1 神经网络数学模型的基本原理 |
7.1.2 同步转子密炼机的工程实用BP网络数学模型的建立与计算 |
7.2 二次回归正交组合设计的数学模型 |
7.2.1 基本原理 |
7.2.2 模型的建立与求解 |
7.3 同步转子密炼机二次正交通用旋转组合设计的数学模型 |
7.3.1 基本原理 |
7.3.2 二次旋转设计的统计分析 |
7.3.3 模型的建立与求解 |
7.4 三种数学模型的分析比较 |
7.5 最佳工艺条件的选取 |
7.5.1 量纲标准优化法 |
7.5.2 无量纲指数优化法 |
7.5.3 两种优化方法比较分析 |
7.6 本章小结 |
第八章 全文总结 |
8.1 所做工作 |
8.2 所得结论 |
8.3 所做贡献 |
参考文献 |
附录:攻读博士学位期间所完成的工作、发表的论文和获奖情况 |
致谢 |
四、加快XHM-140/20密炼机转子转速提高混炼胶的密实度和生产效率(论文参考文献)
- [1]终炼胶变转速混炼工艺研究[J]. 范玉超,陈雪梅,孙学杰,张丽杰. 轮胎工业, 2021(11)
- [2]聚合物叶片挤出机熔体正位移输送和混合特性研究[D]. 杨智韬. 华南理工大学, 2009(10)
- [3]加快XHM-140/20密炼机转子转速提高混炼胶的密实度和生产效率[J]. 郭政伟. 内蒙古石油化工, 2001(04)
- [4]同步转子密炼机混炼橡胶的理论和实验研究[D]. 汪传生. 北京化工大学, 2000(01)