고무 배합은 다양한 고무 제품 제조에 있어 매우 중요한 단계입니다. 이 분야에는 주로 내부 믹서(예: 밴버리 믹서)와 개방형 2롤 밀이라는 두 가지 주요 기계가 사용됩니다. 두 기계 모두 첨가제를 고무 기저재에 분산시키는 것을 목표로 하지만, 작동 원리, 절차 및 결과는 상당히 다릅니다. 이 글에서는 각 기계의 단계별 공정 흐름을 설명합니다.
내부 믹서 처리 절차
내부 믹서는 밀폐형 고강도 혼합 시스템으로 작동합니다. 공정은 혼합 챔버를 약 50~80°C로 예열하고 로터를 깨끗하게 유지하는 것으로 시작됩니다. 다음으로 고무 폴리머(예: 천연 고무 또는 SBR)를 호퍼에 투입합니다. 램이 하강하면서 압력을 가하고 로터는 가변 속도(일반적으로 20~60rpm)로 회전하기 시작합니다. 강한 전단력과 마찰로 인해 열이 발생하고, 1~2분 내에 고무가 연화됩니다.
폴리머가 분해된 후, 작업자는 램을 들어 올리고 호퍼를 통해 미리 정해진 순서대로 고체 첨가제(카본 블랙, 실리카, 오일, 가공 보조제)를 투입합니다. 산화아연과 스테아르산이 뒤이어 투입되는 경우가 많으며, 그 후 촉진제와 황이 첨가됩니다(단, 과열 방지를 위해 2단계 혼합 공정을 사용하는 경우는 제외). 램을 다시 내리고 총 3~5분간 혼합을 계속합니다. 혼합실 온도는 120~160°C까지 올라갈 수 있습니다. 수냉식 재킷을 통한 효율적인 열 교환으로 과열을 방지합니다.
분산이 완료되면 작업자는 하단의 배출구를 열고 혼합된 화합물을 덩어리 형태로 배출합니다. 중국산 실리콘 고무 롤러를 사용하며, 전체 공정은 일반적으로 5~8분 정도 소요됩니다. 내부 믹서는 대량 생산에 탁월하며, 균일한 분산, 분진 감소, 인력 절감 효과를 제공합니다. 그러나 적절한 공정 순서 없이는 온도에 민감한 재료를 처리하기 어렵습니다.
개방형 압연기(2롤 압연기) 가공 절차
개방형 압연기는 간격과 마찰비를 조절할 수 있는 두 개의 수평 회전 롤을 갖추고 있습니다. 롤의 접착력을 높이기 위해서는 40~60°C로 예열하는 것이 필수적입니다. 공정은 원료 고무를 롤 사이의 틈(닙)에 투입하는 것으로 시작됩니다. 고무는 롤링 뱅크를 형성하여 앞쪽 롤을 감쌉니다. 압연기 작업자는 고무를 수동으로 자르고 접고 다시 투입하여 분해 및 연화를 촉진하는데, 이 과정을 "밀링"이라고 하며 3~5분 동안 진행됩니다.
첨가제는 점진적으로 투입됩니다. 카본 블랙과 같은 분말은 롤링 뱅크 위에 뿌리고, 오일은 미끄러짐을 방지하기 위해 천천히 붓습니다. 밀폐형 믹서와 달리, 작업자는 주걱이나 칼을 사용하여 혼합물을 다듬고, 접고, 재료를 혼합하기 위한 "롤링 뱅크" 형태를 만듭니다. 철저한 혼합을 위해 작업자는 "크로스 블렌딩"(시트를 자르고 뒤집는 작업)이나 "삼각형 접기"(삼각형 모양으로 접는 작업)를 수행할 수 있습니다. 밀의 간격을 점진적으로 좁혀 전단력을 증가시킵니다.
모든 성분이 균일하게 분산되면(일반적으로 10~20분 후), 혼합물을 연속적인 스트립 형태로 짜내거나 슬래브 형태로 절단합니다. 온도 조절은 수동으로 이루어지며, 롤 사이로 물을 순환시켜 열을 제거하지만, 혼합 시간이 길어지면 과열될 수 있습니다. 개방형 분쇄기는 소량 생산, 색상 변경, 민감한 화합물(예: 매우 빠른 촉진제를 포함하는 화합물)에 적합한 유연성을 제공합니다. 그러나 작업자의 숙련도가 높고, 먼지와 열에 노출되며, 생산성이 낮습니다.
프로세스 흐름의 주요 차이점
특징: 내부 믹서, 오픈 밀
소요 시간 5~8분 10~20분
노동 강도 낮음(자동화) 높음(수동)
먼지 노출 최소 중요
온도 조절 우수 (재킷형) 보통
대량 생산 (50~500kg) 소량 생산 (1~50kg)
요약하자면, 내부 믹서는 대규모의 효율적이고 깨끗한 배합에 적합하며, 개방형 분쇄기는 소량 배치, 특수 배합 및 실험실 작업에 필수적입니다. 실제로 많은 공장에서는 두 가지 방식을 순차적으로 사용합니다. 초기 분산을 위해 내부 믹서를 사용한 후, 냉각, 경화제 첨가 및 최종 시트화를 위해 개방형 분쇄기를 사용합니다. 이러한 공정을 이해하면 배합 담당자는 각 작업에 적합한 도구를 선택할 수 있습니다.
게시 시간: 2026년 4월 3일
