اجزای آمیزه لاستیکی

به مخلوط لاستیک خام و سایر افزودنی‌ها قبل از پخت آمیزه‌ی لاستیکی یا کامپاند لاستیک گفته می‌شود. افزودنی‌ها در کامپاند لاستیک عبارتند از: عامل پخت، شتاب‌دهنده‌ها و فعال‌کننده‌های ولکانیزاسیون، آنتی‌اکسیدان‌ها، نرم‌کننده‌ها، فیلرها یا پرکننده‌ها و افزودنی‌های خاص مانند عامل فوم‌کننده یا رنگ.

لیست اجزای تشکیل‌دهنده با واحد phr بیان می‌شود که عبارت است از Part per Hundred Rubber یا تعداد واحدها در صد واحد لاستیک. بیشتر محصولات لاستیکی می‌توانند شامل مواد تقویت‌کننده مانند الیاف و فلزات نیز باشند.

همان طور که گفته شد متداول‌ترین عامل پخت گوگرد است که به شکل بلورهای زرد وجود دارد. شتاب‌دهنده‌های ولکانیزاسیون به کامپاند اضافه می‌شوند تا به فرایند شبکه‌ای شدن گوگرد شتاب دهند و خواص فیزیکی مکانیکی لاستیک را بهبود دهند.

برخی شتاب‌دهنده‌ها عامل پخت نیز هستند؛ مانند مولکول‌های دهنده‌ی گوگرد. از فعال‌کننده‌ها برای افزایش فعالیت لازم برای انجام واکنش استفاده می‌شود. آنتی‌اکسیدان‌ها هم عملکرد شروع‌کننده را به تأخیر می‌اندازند و هم مانع از رشد شبکه‌ی پلیمری می‌شوند.

نرم‌کننده‌ها موادی کوچک مولکول با وزن مولکولی کم هستند که باعث افزایش نرمی و تحرک زنجیره‌­های پلیمر می‌شوند ولی در عین حال قدرت و سختی آن‌ها را کاهش می‌دهند. از طرفی باعث بهبود چسبندگی لاستیک می‌شوند و پخش پرکننده‌ها را بهبود می‌دهند.

پرکننده‌ها یا فیلرها به دو دسته‌ی فیلرهای فعال (تقویت‌کننده) و خنثی (رقیق‌کننده) تقسیم می‌شوند. فیلرهای فعال مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر کشش را در کامپاندهای لاستیکی افزایش می‌دهند. یکی از فیلرهای تقویت‌کننده‌ی اصلی کربنِ سیاه است که یک پودر ریز سیاه حاصل از تجزیه‌ی هیدروکربن‌ها مایع یا گازی است. پرکننده‌ها به طور کلی می‌توانند باعث مقاومت بالا، ایجاد رنگ، مقاومت حرارتی، اشتعال ناپذیری و مقاومت در برابر خوردگی شوند.

میل دو غلتکی (نورد) در مخلوط‌کن بنبوری

یکی دیگر از دستگاه‌هایی که در صنعت و یا در مقیاس‌های کوچک برای تهیه آمیزه لاستیکی به کار می‌رود، میل دو غلتکی یا میلر است که جزء روش‌های اختلاط خارجی به شمار می‌رود.

غلتک از دو استوانه یا رول که در خلاف جهت هم می‌چرخند تشکیل شده­است. جنس این رول‌ها معمولا از چدن‌های مقاوم در برابر خش، سایش و مقاوم در برابر مواد شیمیایی است. رول جلو معمولا با سرعت کمتری می­‌چرخد و متحرک است و رول عقب با سرعت بیشتری می‌چرخد و ثابت است.  فاصله دو غلتک با حرکت دادن غلتک جلویی تنظیم می‌شود.

تهیه آمیزه لاستیکی با استفاده از میل دو غلتکی عمدتا در کارخانه‌های کوچک و یا برای تهیه مقدار کمی آمیزه انجام می‌­شود. به طورکلی میل‌ها به عنوان تجهیزات ضروری برای بعد از مخلوط کن بنبوری و یا به عنوان ابزار نرم و یا گرم کردن، شکل دادن در قبل از دستگاه‌های کلندر و اکسترودر حائز اهمیت است.

امروزه برای خنک کردن و یا ورقه کردن آمیزه‌ای که از بنبوری خارج می‌شود از غلتک استفاده می‌کنند. در بعضی موارد فرآیند اختلاط نهایی آمیزه مثل افزودن گوگرد و شتاب دهنده‌ی پخت به آمیزه و همین طور افزودن اجزا با مقادیر کم مانند اضافه کردن مواد اسفنجی کننده یا جاذب رطوبت نیز روی میل‌ها صورت می‌گیرد.

قابل ذکر است که در اختلاط روی میل درجه حرارت کمتر و زمان اختلاط طولانی‌تر است ولی در بنبوری زمان اختلاط کمتر و درجه حرارت بالاتر است. در کارخانه‌های بزرگ لاستیک به ویژه کارخانه‌های تولیدکننده تایر، به طور عمده مخلوط‌کن بنبوری برای تهیه آمیزه‌ها جایگزین غلتک‌ها شده‌اند. کارخانه‌های کوچک‌تر لاستیک‌سازی نیز برای بازدهی مؤثر مجبور به تهیه آمیزه در مخلوط‌کن بنبوری شده‌اند.

طرز استفاده از بنبوری در کنار غلتک به صورت دو مرحله‌ای انجام می‌شود. در مرحله اول که به آن اختلاط مستر گفته می‌شود، ابتدا کائوچو با دوده، مواد نرم‌کننده و غیره مخلوط شده و درجه حرارت مخلوط تا ۳۰۰ درجه فارنهایت یا کمی بالاتر رسیده و مواد از بنبوری تخلیه می‌شوند. در مرحله بعدی، کامپاند را دوباره با مواد پخت و تسریع‌کننده‌ها و با درجه حرارت حدود ۲۳۰ ـ ۲۱۰ درجه فارنهایت در بنبوری ریخته تا روی میل‌ها تخلیه و پس از چند بار برش لاستیک روی پالت‌ها جمع آوری شده و خنک شوند. محصول به دست آمده از این مرحله را کامپاند نهایی می‌نامند.