Gummimischung Teil 2

Die meisten Betriebe und Fabriken verwenden offene Gummimischer. Deren größter Vorteil liegt in ihrer hohen Flexibilität und Mobilität; sie eignen sich besonders für das Mischen von häufig verwendeten Gummisorten wie Hartgummi, Moosgummi usw.

Beim Mischen mit einer offenen Walze ist die Dosierungsreihenfolge besonders wichtig. Normalerweise wird der Rohkautschuk entlang eines Endes der Presswalze in den Walzenspalt gegeben, der Walzenabstand auf ca. 2 mm eingestellt (beispielsweise bei einem 14-Zoll-Kautschukmischer) und 5 Minuten lang gerollt. Der Rohkleber bildet einen glatten, lückenlosen Film, der sich um die vordere Walze legt, wobei sich eine gewisse Menge Kleber auf der Walze ansammelt. Dieser Kleber entspricht etwa einem Viertel der Gesamtmenge des Rohkautschuks. Anschließend werden Alterungsschutzmittel und Beschleuniger hinzugefügt und der Kautschuk mehrmals verdichtet. Dadurch werden Antioxidationsmittel und Beschleuniger gleichmäßig im Kleber verteilt. Gleichzeitig kann die erste Zugabe des Antioxidationsmittels die thermische Alterung verhindern, die beim Mischen von Kautschuk bei hohen Temperaturen auftritt. Einige Beschleuniger haben zudem eine weichmachende Wirkung auf die Kautschukmischung. Abschließend wird Zinkoxid hinzugefügt. Beim Hinzufügen von Ruß sollte anfangs nur eine sehr geringe Menge verwendet werden, da sich beim Abrollen des Rohgummis sofort etwas von der Walze löst. Sollte sich Ruß lösen, ist die Zugabe zu stoppen und erst fortzusetzen, nachdem der Gummi wieder gleichmäßig um die Walze gewickelt ist. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Ruß hinzuzufügen. Im Wesentlichen sind dies: 1. Ruß entlang der Walzenlänge; 2. Ruß in der Walzenmitte; 3. Ruß nahe einem Ende der Trennwand. Meiner Meinung nach sind die beiden letztgenannten Methoden vorzuziehen, da hier nur ein Teil des Entschleimungsmaterials von der Walze entfernt wird und eine vollständige Entschleimung nicht möglich ist. Nach dem Abrollen der Gummimischung verklumpt der Ruß leicht und lässt sich nach erneutem Walzen nur schwer wieder verteilen. Besonders beim Kneten von Hartgummi verklumpt der Schwefel und lässt sich nur schwer im Gummi verteilen. Weder Nachbearbeitung noch Dünnschichtauftrag können die gelben Flecken im Film beseitigen. Kurz gesagt: Geben Sie beim Hinzufügen von Ruß lieber kleinere Mengen in kürzeren Abständen hinzu. Es ist nicht nötig, den gesamten Ruß auf die Walze zu schütten. Die erste Phase der Rußzugabe ist die schnellste Phase. Geben Sie zu diesem Zeitpunkt keinen Weichmacher hinzu. Geben Sie nach der Hälfte des Rußes die Hälfte des Weichmachers hinzu, um die Zufuhr zu beschleunigen. Die andere Hälfte des Weichmachers wird zusammen mit dem restlichen Ruß hinzugegeben. Verringern Sie beim Hinzufügen des Pulvers den Walzenabstand schrittweise, um den eingebetteten Gummi in einem geeigneten Bereich zu halten. So kann das Pulver optimal in den Gummi eindringen und sich bestmöglich vermischen. Das Schneiden mit dem Messer ist in dieser Phase strengstens verboten, um die Qualität der Gummimischung nicht zu beeinträchtigen. Bei zu viel Weichmacher können Ruß und Weichmacher auch als Paste zugegeben werden. Stearinsäure sollte nicht zu früh zugegeben werden, da dies leicht zu Abrollproblemen führen kann. Am besten gibt man sie hinzu, wenn sich noch etwas Ruß in der Walze befindet. Auch das Vulkanisationsmittel sollte erst später hinzugefügt werden. Manche Vulkanisationsmittel, wie beispielsweise DCP, werden sogar schon zugegeben, wenn sich noch etwas Ruß auf der Walze befindet. Wird der gesamte Ruß verbraucht, erhitzt sich das DCP und schmilzt zu einer Flüssigkeit, die in die Schale tropft. Dadurch verringert sich die Menge an Vulkanisationsmittel in der Mischung. Dies beeinträchtigt die Qualität der Gummimischung und kann zu unvollständiger Vulkanisation führen. Daher sollte das Vulkanisationsmittel je nach Sorte zum richtigen Zeitpunkt zugegeben werden. Nach Zugabe aller Komponenten muss die Gummimischung weiter durchmischt werden, um eine gleichmäßige Vermischung zu gewährleisten. Übliche Methoden hierfür sind beispielsweise Achtmesser, Dreiecksbeutel, Walzen oder dünne Zangen.

„Acht Messer“ sind Schneidmesser, die im 45°-Winkel parallel zur Walzenrichtung viermal pro Seite angesetzt werden. Der verbleibende Klebstoff wird um 90° gedreht und auf die Walze gegeben. Dadurch wird das Gummimaterial vertikal und horizontal gewalzt, was eine gleichmäßige Vermischung fördert. Der „Dreiecksbeutel“ ist ein Plastikbeutel, der durch die Walzenkraft zu einem Dreieck geformt wird. Beim „Walzen“ wird das Messer mit einer Hand angesetzt, das Gummimaterial mit der anderen Hand zu einem Zylinder gerollt und anschließend auf die Walze gegeben. Dies dient der gleichmäßigen Vermischung der Gummimischung. Allerdings fördern weder der „Dreiecksbeutel“ noch das „Walzen“ die Wärmeableitung des Gummimaterials, was leicht zu Anbrennen führen kann, und sind zudem arbeitsintensiv. Daher sind diese beiden Methoden nicht empfehlenswert. Die Walzenzeit beträgt 5 bis 6 Minuten.

Nach dem Schmelzen der Gummimischung muss diese verdünnt werden. Die Praxis hat gezeigt, dass das Dünnsieben die Dispersion der Mischhilfsmittel in der Mischung deutlich verbessert. Beim Dünnsieben wird der Walzenabstand auf 0,1–0,5 mm eingestellt, das Gummimaterial in die Walze gegeben und fließt in die Zuführschale. Anschließend wird das Gummimaterial auf der oberen Walze um 90° gedreht. Dieser Vorgang wird 5 bis 6 Mal wiederholt. Ist die Temperatur des Gummimaterials zu hoch, muss das Dünnsieben gestoppt und das Material vor dem erneuten Verdünnen abgekühlt werden, um ein Anbrennen zu verhindern.

Nach dem Dünnlauf wird der Walzenabstand auf 4–5 mm reduziert. Bevor das Gummimaterial in den Wagen gefüllt wird, wird ein kleines Stück abgerissen und zwischen die Walzen gelegt. Dies dient dazu, den Walzenabstand zu verringern und so zu verhindern, dass die Gummimischmaschine durch die Zufuhr großer Materialmengen zu starken Kräften ausgesetzt wird und beschädigt wird. Nach dem Befüllen des Wagens muss das Gummimaterial einmal durch den Walzenspalt laufen, dann auf die vordere Walze gewickelt und 2–3 Minuten lang weitergedreht werden. Anschließend wird es abgenommen und gekühlt. Die Folie ist 80 cm lang, 40 cm breit und 0,4 cm dick. Die Kühlung erfolgt je nach Anlagenbedingungen durch natürliche Kühlung oder Kühlung in einem Kaltwassertank. Dabei ist unbedingt zu vermeiden, dass die Folie mit Erde, Sand oder anderen Verunreinigungen in Berührung kommt, um die Qualität der Gummimischung nicht zu beeinträchtigen.

Beim Mischprozess muss der Walzenabstand genau kontrolliert werden. Da die für das Mischen verschiedener Rohkautschuke und unterschiedlich harter Mischungen erforderliche Temperatur variiert, muss die Walzentemperatur je nach Situation angepasst werden.

Manche Mitarbeiter in der Gummimischung haben zwei falsche Vorstellungen: 1. Sie glauben, je länger die Mischzeit, desto höher die Qualität des Gummis. Dies trifft in der Praxis aus den oben genannten Gründen nicht zu. 2. Sie nehmen an, dass die Mischgeschwindigkeit steigt, je schneller der über den Walzen angesammelte Klebstoff hinzugefügt wird. Tatsächlich wird das Pulver bei fehlendem oder zu geringem Klebstoffansammlung zwischen den Walzen leicht zu Flocken gepresst und fällt in die Zuführwanne. Dies beeinträchtigt nicht nur die Qualität des gemischten Gummis, sondern erfordert auch ein erneutes Reinigen der Zuführwanne und das Hinzufügen des heruntergefallenen Pulvers zwischen die Walzen. Dieser Vorgang wiederholt sich ständig, was die Mischzeit erheblich verlängert und den Arbeitsaufwand erhöht. Natürlich verlangsamt eine zu große Klebstoffansammlung die Mischgeschwindigkeit. Sowohl zu viel als auch zu wenig Klebstoffansammlung wirkt sich also negativ auf den Mischvorgang aus. Daher muss während des Mischens eine gewisse Klebstoffmenge zwischen den Walzen vorhanden sein. Beim Kneten wird das Pulver einerseits durch mechanische Krafteinwirkung in den Klebstoff eingearbeitet. Dadurch verkürzt sich die Mischzeit, der Arbeitsaufwand wird reduziert und die Qualität der Gummimischung verbessert.