La plupart des unités et usines utilisent des mélangeurs de caoutchouc ouverts. Leur principal atout réside dans leur grande flexibilité et leur mobilité ; ils sont particulièrement adaptés au mélange de différentes variantes de caoutchouc, comme le caoutchouc dur ou le caoutchouc mousse.
Lors du mélange avec un mélangeur ouvert, l'ordre d'ajout des composants est crucial. En règle générale, le caoutchouc brut est introduit dans l'entrefer des rouleaux, à une extrémité de la roue de pressage. L'écartement des rouleaux est maintenu à environ 2 mm (par exemple, pour un mélangeur de caoutchouc de 14 pouces) et le mélange est effectué pendant 5 minutes. Le caoutchouc brut forme ainsi un film lisse et continu qui s'enroule autour du rouleau avant, s'accumulant en une certaine quantité. Cette accumulation représente environ un quart du volume total de caoutchouc brut. On ajoute ensuite des agents anti-vieillissement et des accélérateurs, puis on tasse le caoutchouc à plusieurs reprises. L'objectif est d'assurer une dispersion homogène des antioxydants et des accélérateurs dans le caoutchouc. L'ajout initial d'antioxydants permet de prévenir le vieillissement thermique qui se produit lors du mélange à haute température. Certains accélérateurs ont un effet plastifiant sur le composé de caoutchouc. L'oxyde de zinc est ensuite ajouté. Lors de l'ajout de noir de carbone, il convient d'en introduire une très petite quantité au début, car une partie du caoutchouc brut risque de se détacher du rouleau dès son ajout. Si le moindre détachement est constaté, interrompez l'ajout de noir de carbone et reprenez-le une fois le caoutchouc de nouveau enroulé correctement autour du rouleau. Il existe plusieurs méthodes d'ajout de noir de carbone, notamment : 1. L'ajouter sur toute la longueur du rouleau ; 2. L'ajouter au milieu du rouleau ; 3. L'ajouter près d'une extrémité du déflecteur. À mon avis, les deux dernières méthodes sont préférables, car elles permettent de ne retirer qu'une partie du caoutchouc dégommé, évitant ainsi de retirer la totalité du rouleau. Une fois le composé de caoutchouc retiré du rouleau, le noir de carbone a tendance à s'agglomérer en flocons et se disperse difficilement après un nouveau laminage. C'est particulièrement vrai lors du malaxage de caoutchouc dur, où le soufre s'agglomère également en flocons, rendant sa dispersion dans le caoutchouc particulièrement difficile. Ni la finition ni le passage en couche mince ne peuvent éliminer la tache jaune en forme de poche présente dans le film. En résumé, lors de l'ajout de noir de carbone, il faut en ajouter moins et plus fréquemment. Il est inutile de verser tout le noir de carbone sur le rouleau en une seule fois. La première étape d'ajout du noir de carbone est la plus rapide. N'ajoutez pas d'adoucissant à ce stade. Après avoir ajouté la moitié du noir de carbone, ajoutez la moitié de l'adoucissant, ce qui accélérera l'alimentation. Ajoutez ensuite l'autre moitié de l'adoucissant avec le noir de carbone restant. Pendant l'ajout de la poudre, l'écartement des rouleaux doit être progressivement augmenté afin de maintenir le caoutchouc incorporé dans une plage appropriée, permettant ainsi à la poudre de pénétrer naturellement dans le caoutchouc et de s'y mélanger au mieux. À ce stade, il est strictement interdit de couper le rouleau, afin de ne pas altérer la qualité du composé de caoutchouc. En cas de surdosage d'adoucissant, le noir de carbone et l'adoucissant peuvent également être ajoutés sous forme de pâte. L'acide stéarique ne doit pas être ajouté trop tôt, car il risque de provoquer un écoulement. Il est préférable de l'ajouter lorsqu'il reste encore du noir de carbone sur le rouleau. L'agent de vulcanisation doit également être ajouté ultérieurement. Certains agents de vulcanisation, comme le DCP, sont ajoutés lorsqu'il reste encore un peu de noir de carbone sur le rouleau. Si tout le noir de carbone est consommé, le DCP risque de fondre et de se liquéfier, ce qui réduit la quantité d'agent de vulcanisation dans le composé. La qualité du composé de caoutchouc s'en trouve affectée et une vulcanisation insuffisante peut survenir. Par conséquent, l'agent de vulcanisation doit être ajouté au moment opportun, en fonction de sa nature. Après l'ajout de tous les agents de mélange, un brassage supplémentaire est nécessaire pour homogénéiser le composé de caoutchouc. On utilise généralement des méthodes de brassage telles que le brassage à huit couteaux, le brassage à sacs triangulaires, le laminage ou le brassage à pinces fines.
Le procédé « Huit couteaux » consiste à découper le caoutchouc à un angle de 45° parallèlement au rouleau, quatre fois de chaque côté. La colle restante est ensuite roulée à 90° et ajoutée au rouleau. L'objectif est de rouler le caoutchouc verticalement et horizontalement, ce qui favorise un mélange homogène. Le « sac triangulaire » est un sac plastique transformé en triangle par le rouleau. La méthode « Rouleau » consiste à découper le caoutchouc d'une main, à le rouler en cylindre de l'autre, puis à l'introduire dans le rouleau. Le but est d'obtenir un mélange homogène du caoutchouc. Cependant, ces deux méthodes ne permettent pas une bonne dissipation de la chaleur, ce qui peut entraîner des brûlures. De plus, elles sont laborieuses et donc déconseillées. Durée de roulage : 5 à 6 minutes.
Après la fusion du composé de caoutchouc, il est nécessaire de le fluidifier. L'expérience a démontré que le laminage est très efficace pour la dispersion de l'agent de mélange. La méthode de laminage consiste à régler l'écartement des rouleaux entre 0,1 et 0,5 mm, à introduire le caoutchouc entre les rouleaux et à le laisser tomber naturellement dans le bac d'alimentation. Une fois tombé, le caoutchouc est retourné de 90° sur le rouleau supérieur. Cette opération est répétée 5 à 6 fois. Si la température du caoutchouc est trop élevée, il faut interrompre le laminage et attendre que le caoutchouc refroidisse avant de poursuivre afin d'éviter qu'il ne brûle.
Une fois le premier passage terminé, réduisez l'écartement des rouleaux à 4-5 mm. Avant de charger le caoutchouc dans la machine, prélevez-en un petit morceau et placez-le entre les rouleaux. Cette opération permet d'écarter légèrement les rouleaux afin d'éviter que la machine de mélange ne soit soumise à une force excessive et ne s'endommage lors de l'introduction d'une grande quantité de caoutchouc. Après le chargement, le caoutchouc doit passer une fois entre les rouleaux, puis s'enrouler sur le rouleau avant. Poursuivez le processus pendant 2 à 3 minutes, puis déchargez et laissez refroidir. Le film mesure 80 cm de long, 40 cm de large et 0,4 cm d'épaisseur. Le refroidissement peut être naturel ou par bain d'eau froide, selon les conditions de chaque unité. Il est impératif d'éviter tout contact entre le film et la terre, le sable ou autres impuretés afin de ne pas altérer la qualité du mélange de caoutchouc.
Lors du mélange, l'écartement des rouleaux doit être strictement contrôlé. La température requise pour le mélange de différentes matières premières de caoutchouc et pour le mélange de composés de dureté variable diffère ; il est donc essentiel de maîtriser la température des rouleaux en fonction des spécificités de chaque situation.
Certains ouvriers du mélange de caoutchouc ont deux idées fausses : 1. Ils pensent que plus le temps de mélange est long, meilleure est la qualité du caoutchouc. En pratique, ce n'est pas le cas, pour les raisons évoquées précédemment. 2. Ils croient que plus on ajoute rapidement la colle accumulée sur le rouleau, plus le mélange est rapide. En réalité, si la colle est insuffisante ou inexistante entre les rouleaux, la poudre se compacte facilement en flocons et tombe dans le bac d'alimentation. Cela affecte la qualité du caoutchouc mélangé et oblige à nettoyer et à remettre la poudre entre les rouleaux, une opération répétée de nombreuses fois, ce qui allonge considérablement le temps de mélange et augmente la pénibilité du travail. Bien sûr, si la colle s'accumule trop, le mélange est ralenti. On voit donc qu'une quantité excessive ou insuffisante de colle nuit au mélange. Il est donc nécessaire de maintenir une certaine quantité de colle accumulée entre les rouleaux pendant le mélange. Lors du malaxage, la poudre est incorporée à la colle par l'action d'une force mécanique. Il en résulte un temps de mélange réduit, une pénibilité du travail moindre et une meilleure qualité du composé de caoutchouc.
Date de publication : 18 avril 2022
