一、概述

1、 课题提出的背景及依据必要性

现代橡胶工业的主流炼胶设备是密炼机及其上下辅机，已经过了近百年的发展。目前应用的混炼胶工艺方法主要有以下三种：

种是常用的两段或多段的炼胶方法。胶料的混炼和加硫终炼均在密炼机中反复完成。它的缺点是胶料需要多次搬运及中间存储环节，胶料有反复升温和降温的过程，效率不高。

种是在密炼机完成混炼，在开炼机中加硫磺等剂完成终炼。它的缺点是周围环境差，密炼机和开炼机的混炼周期有差异，产量不容易匹配。

第三种是胶料的混炼和终炼均在一台啮合型密炼机上实现。由于啮合型密炼机相比切线型密炼机具有更优越的冷却能力和混炼作用，因此有的胶料能在啮合型转子密炼机上实现一段混炼和终炼，在加硫之前，胶料能够冷却到一定程度，目前此工艺也于在橡胶制品，在轮胎胶料配方上使用的并不多。

随着汽车工业和高速公路的快速发展，对于轮胎性能的技术要求日益提高，轮胎正向着高技术含量和精细化方向发展，尤其是节能型和环保型汽车绿色轮胎日益普及。“绿色轮胎”凭借其优于普通轮胎的更高的燃油效率，性能以及耐久性能，是轮胎行业中发展迅猛的细分市场，有着约10%的全球年增长率。到2020年，中国绿色轮胎的市场占有率将有可能提高50%。

根据欧盟近日出台的轮胎标签法规，自2012年11月1日起，在欧盟销售的轿车胎、轻卡胎、卡车胎及公共汽车轮胎加贴标签，标示出轮胎的燃油效率、滚动噪声合湿抓着力的等级。轮胎标签法对轮胎的制造工艺，尤其是高性能橡胶生产提出了极高的要求，为了增加抗湿滑能力、降低轮胎的滚动阻力，降低噪音，白碳黑将被越来越多地应用于轮胎中，尤其是胎面胶中。

而采用传统工艺进行大份量白碳黑混炼是很困难的，其他混炼胶如胎侧胶等也需要多段混炼，而每段炼胶都需要高温混炼、冷却、储存、搬运等环节，能耗大、效率低。

根据国外对白碳黑、难分散的硬胶料的混炼技术研究认为，采用串联式密炼机炼胶工艺，可以满足这种胶料的混炼，经过实验研究，串联密炼机及生产线炼胶工艺技术具有、节能、环保优点，可以实现大份额白碳黑胎面胶的一段混炼，并胶料混合质量均一性好，白碳黑分散性好，同时实现节能降耗、节约原料等目的。随着橡胶轮胎制造技术的发展，子午化率不断提高的情况下，对高质量轮胎的需求也随之增加，引发了对白碳黑工艺的研究和推广，对串联密炼机的需求也悄然兴起。

2、科学意义和社会经济意义