一百多年前，膠料混煉在開放式煉膠機上進行，配方材料敞開式加入，炭黑和化工小料不可避免地在周圍空間飛揚，既污染環境，又難保證混煉膠質量。至1916年英國工程師Banbury 發明了具有上頂栓壓砣、下落式卸料門與混煉室構成的密閉式煉膠機，使橡膠、炭黑和助劑能在一個特定的全封閉機械空間內混煉。隨后二、三十年里，他又對密煉機的加料、卸料、冷卻、壓料裝置進行了一系列的改進和完善，使配合劑的漏出減少、操作安全、人力勞動減輕、生產效率提高，產品質量與工作環境得到改善。人們為了紀念Banbury對密煉機的劃時代貢獻，把切線型轉子密煉機命名為“Banbury Mixer”。

至今為止，橡膠混煉加工理論沒有出現革命性突破。雖然我們使用的密煉機從外型上幾乎看不到變化，但長期以來全球密煉機研發制造企業投入大量研究和創新實踐，對煉膠機理認識更加深入，在密煉機領域的轉子技術、上頂栓驅動和壓力控制技術、煉膠溫控技術、混煉室密封技術，以及機型升級規格延伸，使橡膠工業在新材料配方開發、高效生產和提高均勻性、節能減排方面不斷進步。

密煉機位于橡膠生產頭道工序，生產的膠料質量對在制品加工工藝性能、制成品質量、過程生產成本有相當重要的影響和起關鍵作用；同時煉膠工段是耗能大戶，以輪胎生產為例，煉膠能耗占全廠總能耗的35%～40%；密煉機的機械性能和工藝性能優劣，還關系到現場清潔文明以及熱膠廢氣產生量的大小（膠溫越高，產生熱膠廢氣越多）。

因此，我們要充分認識密煉機及其煉膠技術在橡膠生產領域的重要位置，牢記“抓好了密煉機就抓住了煉膠的牛鼻子”。本文簡介近期（重點是本世紀以來）國內外密煉機的技術成果和發展趨勢，供橡膠產業的技術與管理人員分析參考。

一密煉機的技術進步

1. 密煉機轉子創新

密煉機轉子是密煉機的核心零件，它的變革總是與新材料發展，新技術要求，以及人們對優質膠料、高效節能生產的不懈追求聯系在一起。表1列出有代表性的密煉機轉子的發展歷史及其應用特點。

表1  密煉機轉子歷史及其性能特點

從上述發展歷史看來，橡膠密煉機轉子是由剪切分散為主，向分散和分布兼顧的發展過程。以嚙合混合型K／E 、ZZ2、6w MTVC、NST為代表的轉子，在提高煉膠均勻性、緩和煉膠溫升、較大范圍地適應各種配方方面，都有很好的表現。

表2列出用Farrel密煉機系列轉子NST、ST、2w在某工廠生產終煉膠，進行連續一個月生產的對比測試數據。

                      表2  密煉機不同轉子用于終煉膠生產的性能對比

從對比可見，不斷優化結構的密煉機轉子，可給用戶帶來越來越可觀的質量生產效益。

2. 交流電機與變頻驅動器的密煉機應用

用交流電機變頻驅動替代直流電機的密煉機拖動和調速技術，為煉膠工藝提供更佳效率曲線，這是因為密煉機要求在很短的時間內有很高的輸出，而在煉膠周期的長時間內只要求低的電機電流。在部分過載運行情況下，AC電機工作起來比直流電機高效。據國外的評估對比，用交流變頻取代直流密煉機的電機調速時，平均能提高20%的電能利用效率。例如在國外輪胎工業某工廠，一臺直流電機驅動的320嚙合密煉機，每小時3噸產量，消耗2，600，000kwh/年（6，000小時/年運轉），裝交流電機變頻調速后，由于它效率很高，每年減少用電650，000 kwh。在我國，交流變頻電機應用在密煉機拖動的優越性也得到了廣大用戶認可。

3. 煉膠工藝壓力調控技術

煉膠壓力主要由上頂栓壓料裝置施加。早在上世紀50年代，我國上海橡膠機械廠就研究開發在50L密煉機上應用液壓上頂栓壓料裝置，國外在上世紀80年代中期研究液壓壓料裝置技術，真正被應用到實際生產是90年代，推廣應用是在本世紀初。至今，密煉機的上頂栓壓力驅動控制普遍由液壓伺服驅動技術替代了傳統的氣缸驅動。

為確保油缸漏油不會進入混煉室影響混煉膠的質量，兩個油缸液壓油缸對角裝在加料加壓裝置側邊，通過橫梁導軌（桿）機構驅動上頂栓。圖1所示示一種液壓上頂栓和加料裝置的構成。