天然橡胶品质检查新概念

天然橡胶是橡胶生产行业的主要成本之一，天然橡胶因其来源于大自然，其质量难以控制。由于天然橡胶产自不同的地区，质量将有所不同，会取决于气候，树种和采割收集过程。在这个竞争激烈的市场中，设计一个富有成本效益和高质量的产品，是每家橡胶与轮胎公司的目标。

工厂可以使用一个门尼粘度计检查质量，但我们发现，两个天然橡胶可以有非常相似的门尼粘度，但混合和加工过程却非常不同。我们应如何检查，以确保天然橡胶的质量符合我们的要求，我们如何确保供应商本应提供合符要求的原材料达到质量标准？

附表、天然橡胶质量与POMV指数的比较

根据国际标准要求，作为品质检查的过程，天然橡胶应按照ASTM或ISO规定进行检验。一般而言，橡胶厂使用混磨机检查质量。大多数机器的特点是手动或机械控制，因此，轧辊之间的距离，轧辊的相对速度和表面温度并不容易精确控制。由于在不容易控制的过程中，许多检查天然橡胶的工厂都会遇到困难。

在这种情况下，人们宁愿购买天然橡胶时只看价格，而不是质量。这会使橡胶厂损失很大。为此，用计算机化混磨系统对天然橡胶质量进行检测的想法被引入。新的电子控制，电脑化多功能混磨系统可提供更好，准确度与精密度更高的测试结果。

研究实例数据显示了橡胶质量检验的比较结果。在该系统中，用户可以设定搅拌辊的转速、搅拌辊的相对转速和轧辊之间的间隙。用红外方法检查轧辊的表面温度。扭矩、电力和能源可以测量和记录。所有的测试过程都可以在测试之前进行编辑，所有测试数据都可以在数据库中记录和保存。这些数据可以结合塑性计和门尼粘度计的数据，以确定天然橡胶质量。

标准实验室混炼机是一种计算机化的双辊混合机，完全符合ASTM、ISO、RRIM、GB等国际标准的要求。利用电子系统控制、测量和软件功能，可以在混合操作中提供完美的性能，从而有利于橡胶质量评价。

通过设置不同的轧辊速度和辊速比，操作员可以使用正确的程序对标准化合物进行均质化处理。同时，采用高精度的电子传感器，将轧辊温度、功耗和搅拌力矩记录为处理混合过程中橡胶特性的参考。另外，可选网络软件可用于将数据和曲线链接到塑性计和粘度计，以汇总所有原料或化合物的数据，并分析流变特性和质量。

以下是使用这种精确测试方法获得的研究数据。在这个检查过程中，我们使用以下测试设备：

1、计算机化混磨机使橡胶均匀化

2、塑性计测量PO数据

3、门尼粘度计测量橡胶门尼值（MV＝ML1＋4）

POMV指数等于2倍的PO减去MV除以MV再乘以100，即：

POMV指数(%) = ([2PO - MV]/MV) X 100

从数百条数据和对原材料供应商的多年调查中，我们发现POMV指数是天然橡胶质量的指标(附表)。看来，POMV值越大，橡胶的质量越好。

以下是测试系统所使用的条件：

1、试验日期: 2016/01/31，铅条厚度1.67毫米，室温23℃

2、采用Ektron标准实验室混炼机，依据RRIM制备样品

3、均质化速度比 1:1.4 (后辊筒转速为31rpm)，6次通过密炼机

4、压片辊速度比1:1，2次通过密炼机

图1、EKT-1000SLM计算机化标准实验室混炼机

图1介绍了Ektron计算机化混炼机系统的详细功能。可以设置或显示以下选项：

1、辊速 - 可以分别设置和显示两个轧辊

2、可设置和显示轧辊表面温度

3、可设置和显示辊隙

4、可显示转矩

5、可显示当前消耗量

6、可显示能量

在测试过程中，所有的过程数据将被记录下来，并可同时显示曲线。每次进行测试时，设备都会监视全过程并记录下数据 (图2)。

图2、展示生产过程和测试数据的监控器的显示

用户可以根据ASTM或ISO标准控制流程。在测试过程中，将在监视器上显示工艺操作过程步骤，以指导操作员正确地进行均质化处理 (图3)。

图3、混磨机加工工艺设置

所有的工艺操作条件和数据都可以保存以供将来搜索，并且可以按需要打印报表 (图4)。通过获取这些数据，工厂可以跟踪和监控整个过程，以确保操作员正确地遵循该工艺操作过程。

图4、混磨机的试验报告

图5显示了配有冷却和加热系统的混炼机，以便在高温或低温下进行试验。

图5、冷却系统

该设备可以自动监控多个均质过程。图6显示了在橡胶厂发现的应用案例。当然，我们可以用橡胶工艺分析仪或其它相关的测试设备来检查橡胶原料的质量。但是，在进行这种试验之前，他们仍然需要在混炼机上正确地进行均质化处理，以控制天然橡胶的质量。

图6、辊间隙显示和橡胶通过混磨机的自动计数显示

结论

该多功能电脑辊磨机可以通过简单的点击来提供轧辊速度、表面温度和辊间隙的控制。通过使用此设备，用户可以研究该过程并创建一个新的过程。在混合过程中，工厂可以通过设置辊速、间隙设置或温度设置，创建自己的最佳加工工艺。希望这种概念和经验将有助于橡胶制造工艺过程。

本文所述的实验有下列免责声明：

1、本试验的数据收集已有三年的研究和发展。

2、橡胶的贮存时间为3~5个月。贮存时间较长的橡胶需要更细致的研究。

3、关于判断是否为优量橡胶所需的POMV指数(百分比)，还没有任何官方数据。对于普通标准橡胶，它大约是0%，而RSS(烟胶片)橡胶会有更高的指数。

4、本文所发表的资料仅供参考之用并为业界提供基本的测试评估。Ektron对使用此信息造成的任何损失概不负责。