Míchání na kalandru Střední odborná škola Otrokovice Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je ing. Emil Vašíček Dostupné z Metodického portálu www.rvp.cz, ISSN: 1802-4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze. www.zlinskedumy.cz

Charakteristika DUM Název školy a adresa Střední odborná škola Otrokovice, tř. T. Bati 1266, 76502 Otrokovice Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0445 /2 Autor Ing. Emil Vašíček Označení DUM VY_32_INOVACE_SOSOTR-Gu-GT/2-PV-4/10 Název DUM Míchání na kalandru Stupeň a typ vzdělávání Středoškolské vzdělávání Kód oboru RVP 28-52-H/01 Obor vzdělávání Gumař-plastikář Vyučovací předmět Gumárenská technologie Druh učebního materiálu Výukový materiál Cílová skupina Žák, 16 – 17 let Anotace Výukový materiál je určený k frontální výuce s doplňujícím výkladem vyučujícího, náplň: princip míchání, míchání gumárenské směsi na dvouválci Vybavení, pomůcky Dataprojektor Klíčová slova Gumárenská směs, dvouválec, kalandr, míchání gumárenské směsi, frikce, skluz Datum 22. 10. 2012

Míchání na kalandru Náplň výuky (obsah hodiny) Princip míchání Dvouválec a hnětič Konstrukce kalandru Postup míchání

Princip míchání Účelem míchání je vytvořit z jednotlivých komponent homogenní směs mechanickým vmícháním do kaučukového základu Obr. 1: míchání Obr. 2: homogenizace Kaučuk je značně tuhý a houževnatý materiál, proto se k míchání směsí používají robustní specializovaná zařízení.

Zařízení pro míchání Nejstarším průmyslovým zařízením pro přípravu směsí je dvouválec (kalandr). S postupně byl však nahrazen podstatně výkonnějším hnětičem. Pro menší objemy a kontinuální provoz se používá i speciálně konstruovaný šnekový vytlačovací stroj KO hnětič (přerušovaný závit šneku, výstupky na vnitřní straně komory a rotačně-posuvný pohyb šneku). Obr. 3: KO hnětič

Dvouválec Míchání směsí na dvouválci (kalandru) vyžaduje kvalifikovanou obsluhu, je časově náročné (25 – 30 minut, kdežto na hnětiči jen 6 – 8 minut), zvyšuje riziko úrazu a znečišťuje více prostředí. Obr. 4: kalandr

Obr. 5: laboratorní dvouválec Přesto se používá, především pro laboratorní, poloprovozní a speciální účely. Proces míchání je snadno kontrolovatelný, lze průběžně odebírat vzorky a pro zkušební účely je možno připravit jen malé množství směsi – laboratorní dvouválce jsou schopny zamíchat 3 – 8 kg směsi Provozní dvouválce slouží i k předehřívání a jako zásobovací dvouválce. Obr. 5: laboratorní dvouválec

Konstrukce dvouválce Podstatou dvouválce jsou dva duté ocelové válce uložené v bronzových pouzdrech umístěných v litinových bočnicích. Válce jsou podle potřeby temperované (chlazené nebo vyhřívané). Mezera mezi válci je nastavitelná ručně nebo pomocí elektromotoru. Válce se proti sobě otáčejí nestejnou rychlostí, aby se dosáhlo vtírání přísad do směsi. Tomuto rozdílu obvodových rychlostí válců se říká skluz (frikce) – pro kaučukové směsi hodnota 1 : 1,1 až 1 : 1,5 Obr. 6: chlazení válce

Míchání Víc materiálu, než pojme štěrbina a nestejná rychlost válců způsobí, že před štěrbinou se vytvoří návalek – zde probíhá vlastní míchání Orientační množství směsi m = D x L x ρ kde m – množství směsi [kg] D – průměr válce [m] L – délka válce [m] ρ – hustota směsi [kg/m3] Obr. 7: návalek Obr. 8: tlak ve štěrbině

Teplota Směs se při míchání silně zahřívá (vnitřní tření); pro zabránění předčasné vulkanizaci je třeba intenzivní chlazení – ostřikování vodou z trubky vedenou středem válce Zadní neopásaný válec se udržuje na vyšší teplotě (směs přechází na studenější válec) 100 °C 75 °C 80 °C 85 °C Orientační rozložení teplot při míchání směsi z přírodního kaučuku Obr. 9: rozložení teplot

Postup míchání 1. mezi stažené válce umísit kaučuk – opásání předního (pomalejšího a chladnějšího) válce, vytvoření návalku 2. přidat přísady dávkované v malém množství – ZnO, pigmenty, barviva, parafín, kalafuna, antioxidanty 3. ztužující plniva (saze) 4. změkčovadla, neztužující plniva 5. vulkanizační systém (síra, urychlovač, retardér, aktivátor) Mezera se postupně zvětšuje s celkovým míchaným množstvím Obr. 10: dávkování přísad

Prořezávání Dokonalé homogenizace směsi se dosahuje prořezáváním – směs opásaná kolem válce se od okraje válce seřízne a překlopí na opačnou stranu štěrbiny dvouválce. Opásání nelze proříznout celé, musí zůstat alespoň kousek, jinak by směs vypadla pod dvouválec. Prořezává se střídavě z obou stran. Obr. 11: směr prořezávání

Kontrolní otázky: Jaké jsou výhody a nevýhody míchání směsi na kalandru? Jaké je pořadí přidávaných komponent při míchání? Co to frikce?

Seznam obrázků: Obr. 1: anonym, [vid. 22. 11. 2012], dostupné z: http://vvv.celysvet.cz/smajlici-ke- stazeni--carodejove-kouzla-vily Obr. 2: vlastní Obr. 3: vlastní Obr. 4: vlastní Obr. 5: vlastní Obr. 6: vlastní Obr. 7: vlastní Obr. 8: vlastní Obr. 9: vlastní Obr. 10: anonym, [vid. 22. 11. 2012], dostupné z: http://vvv.celysvet.cz/smajlici-ke- stazeni--carodejove-kouzla-vily Obr. 11: vlastní

Seznam použité literatury: [1] Vašíček Emil, „Gumárenská technologie 2“, druhé vydání, učební texty SOŠ Otrokovice, 2011

Děkuji za pozornost