上辅机是指炼胶所需的炭黑、胶料、小料、油料等的储存、输送、称量、投料等设备。不同的企业上辅机差别很大,但一般都包含有以下内容:炭黑的输送、储存、称量、投料;油料输送、储存、称量、压注;塑炼胶或母炼胶导开、称量、投料等。在很多企业,生胶还是靠人工搬运、切割、搬上投料称。
一、 上辅机的优点
　　随着密炼机的发展,每一车混炼的物料越来越多,转速越来越快,人工投料在混炼周期中所占用时间的百分比也越来越大,严重影响密炼机效率的发挥和混炼胶的质量。此外,随着企业的发展,所需物料很多,都需靠人工搬运、称量、投料,工人的劳动强度很大。特别是炭黑粒子很细,所经过的工序对人和环境污染严重,与炭黑接触的人和运输车辆走到那里就污染到那里。抽风排放对车间内的污染有所改善,排到空气中(虽经过滤)对周围很大的一片地区都有影响。为了发挥密炼机的效率,减轻工人的劳动强度和对环境的污染,迫切需要对密炼机混炼所需物料的运输、储存、称量、投料等环节实施机械化和自动化。在这样的背景下,上辅机的各种设备先后研制成功并应用,而其中炭黑的输送、储存、称量、投料等设备,多年来虽经过多次改进,但由于炭黑的特性,仍常有问题发生。总的来说,目前上辅机的大部分环节已经实现自动化,与未使用上辅机时比较,其优点是十分明显的,主要有:
1. 环境污染大大改善过去在密炼机周围,散落的炭黑粉尘,有时厚厚一层。密炼机操作人员从头到脚都是乌黑的,走到那里就散落到那里。现在,在正常生产条件下,密炼机周围操作人员的污染状况已大大改观。
2. 混炼效率提高由于上辅机的机械化和自动化,除生胶还要人工搬到胶料称上称量外,炭黑、填料、油料均可自动称量和投料。在40～60r/min的密炼机上,生胶等的投料可在10～20秒完成,炭黑的投料一般可在15～40秒完成,油料的注入一般需10～20秒不等。这样在40r/min的270型密炼机上母炼胶混炼的周期大约为180秒,投料时间在40～60秒,约占混炼周期的1/4～1/3。
3. 混炼胶质量稳定提高过去由于人工投料,其一,投入物料时有散落,有时还较多,影响胶料配方的准确;其二,投入物料的时间有时长有时短,影响到混炼工艺规程的准确执行。这些都给混炼胶质量带来波动。在上辅机自动投料后,混炼胶质量稳定性明显提高。
4. 密炼机操作工人劳动强度减轻
　　以40r/min270型混炼母炼胶为例,混炼周期大约180秒,在一周期中大约要搬运100公斤的生胶到胶料称上称量,还要提20公斤左右的小料到投料输送带上。而炭黑和油料一般都自动投入了,较过去没有上辅机的劳动强度减轻多了。如混炼终炼胶或塑炼过的生胶,则可不用搬运生胶到胶料称上。
总之,如果没有上辅机对4040r/min快速密炼机的配套,其结果是很难想象的。
二、 密炼机上辅机的缺点从对它分析的上述优点中看出,上辅机已经是快速密炼机生产线上不可缺少的一个组成部分。而且　　经过20～30年来的发展改进已基本定型。它是否能满足今后橡胶工业发展的要求,是否还需要进一步的改进和提高,还存在有什么缺点呢?
1. 对环境的污染仍存在
　　一般城市居民都认为橡胶厂是一个或大或小的环境污染源。一些在市中心的橡胶厂,近年不少都被搬到近郊区。再来看密炼机上辅机,在密炼机周围的污染已经大大减少,但在炭黑解包装人储罐的地方以及操作人员身上可以看出,有的企业的工作环境与过去相比改善不大,仍然污染严重。
2. 影晌配料的准确
　　胶料配方的准确是胶料质量最基本的保证,现在看来存在着三个方面的问题。
　　一方面,为了减少车间环境的污染,炼胶车间都安装有强大的抽风系统,将准确称量的各种粉料在进行混炼时的滚滚浓烟抽起,但抽起了什么不知道,肯定有炭黑,还有什么说不清。如能准确知道抽走了什么,抽走的比例占多少,那我们在称量时就可以把这部分损失补上。现在对这些损失未见采取什么措施。
　　第二方面,发现称量炭黑的误差较大,如控制系统发现炭黑超重了两公斤报警,这时操作人员很难在炭黑称的料斗中取出这两公斤炭黑,因为没有相应的设备配套来减少这两公斤炭黑,操作人员一般都将这两公斤炭黑放进中间料斗,使报警解除,多的这两公斤炭黑{zh1}还是投入密炼室了。这种现象在有些企业并不少见,胶料的配方能准确吗?
　　第三方面,炼胶时投入的炭黑还会粘附在投料导筒中,每次粘附多少不知道,不同炭黑品种粘附量也不相同。有时粘附厚厚一层后,不知道混炼哪一车胶料时就会掉落一块下来。这样由于投料导筒的粘附,混炼的每一车因此减少或增加了多少都不清楚。粘附引起的重量不准确、称量不准及抽风的损失,除了都引起重量不准外,还有一点不同,就是称量不准与抽风损失是同品种炭黑,而粘附引起的炭黑重量增加,品种还可能不同,这样对混炼胶质量的影响就更大了。
3. 炭黑颗粒破损增加为了有利于炭黑在胶料中的混入和分散,现在绝大部分炭黑都进行了造粒。炭黑到厂后经过装罐、大储罐储存、输送、日储罐、称量,然后从称量中间料斗自由落体经过2～3m路程投入密炼机。炭黑颗粒在这一系列过程中,一方面受到了不同程度破损,另一方面这样技人的炭黑很松散,占有很大体积,增加了混炼时炭黑的飞散损失和在胶料中的分散效果。
4.上辅机建设费用大以国产270型40r/mn密炼机生产线为例,一台密炼机的设备费用大约在250万～300万元。而它的上辅机一般要150万～200万元。使用上辅机还必须建4层楼的厂房。把这些配套设施都加上,它的建设费用就超过了密炼机的建设费用。有一家橡胶厂购买一台小型密炼机,设备费不到50万元,企业想使用上辅机与之配套,经核算最少也要在100万元以上才行,因而无法配套。
5. 维修困难,维修费用高为了解决炭黑储存、输送中的问题,想了许多办法,增加了不少设备,问题不同程度地得到了解决,设备结构也变得相当复杂,因而设备价格升高,使用中还需精心维修,因而维修费用也上升。有时设备结构复杂,不仅维修费用高,而且维修困难。所以有的上辅机还经常带病工作,这又带来不少新的问题。
三、 优缺点分析
　　从上述优缺点分析可以看到密炼机上辅机的优点还是很多的,在今天使用快速密炼机生产的条件下还不能没有它。但它的缺点也很明显,归纳起来有三点:①污染环境;②混炼胶质量下降;③建设和维修费用高。由于混炼胶质量下降,有的企业生产胶料的物理机械性能要比实验室的结果差15%左右,特别是在生产子午胎的条件下,这种质量下降和波动都会对成品胎的质量造成影响。再来看建设和维修费高这个问题,在今天的市场经济条件下,你的成本高,再加上质量差就会被动挨打,最终就可能淘汰出局。可见这些缺点,到了非改不可的程度。