ゴム混合機を用いたゴム混合における3つの基本工程

ゴム混合機は、基本的にゴム混合工程において、ロール巻き、粉末の投入、精製・仕上げの3つの工程から構成されています。

1. ロール包装

混合中、生ゴムが開放型ミルのローラー上に現れる可能性のある状況は4つ考えられます。

最初の状況は、ローラーの温度が低すぎるか、ゴムが硬すぎる場合に発生します。これにより、ゴムが堆積したゴムの部分に留まり、滑り落ちてローラーの隙間に入ることができず、あるいは無理やり押し込んでも断片化してしまうだけです。

2つ目の状況は、ゴムが塑性流動と適切な高弾性変形の両方を示す高弾性状態にある場合に発生します。ゴム材料はローラー間隔を通過した後、前ローラーにのみ巻き付くため、混合作業やゴム材料中の配合剤の分散に有利です。

3つ目の状況は、温度が高すぎる場合に発生します。温度が高すぎると、ゴムの流動性が高まり、分子間力が低下し、弾性と強度が低下します。このとき、フィルムはローラーにしっかりと巻き付かず、袋状の形状を形成できないため、ローラーの剥離や破損が生じ、混合ができなくなります。

4つ目の状況は、高温時に発生するもので、ゴムが非常に弾性のある状態から粘性のある状態に変化し、弾性と強度がほとんど失われるため、ゴム材料を切断することが困難になります。したがって、混合工程を円滑に進めるためには、ゴム材料を良好な状態に保つように混合温度を制御する必要があります。

2. 粉末状の食品

粉末混入工程とは、配合剤を接着剤に混合する工程を指します。ゴムローラーに配合剤を巻き付けた後、配合剤をゴムに素早く混合するために、ローラーギャップの上端に一定量の接着剤を蓄積しておく必要があります。

配合剤を添加する際、蓄積された接着剤が連続的に反転・置換されるため、配合剤は蓄積された接着剤のしわや溝に入り込み、その後ローラーの隙間へと運ばれる。

麺を食べる過程で、蓄積される糊の量は適度でなければなりません。糊が全く蓄積されない場合、または蓄積される糊の量が少なすぎる場合、一方では、配合剤が後部ローラーとゴムの間のせん断力のみに頼ってゴム材料に擦り込まれるため、ゴム材料の内部深くまで浸透できず、分散効果に影響します。他方では、ゴムに擦り込まれなかった粉末状の添加剤は、後部ローラーによって押しつぶされて受け皿に落ちてしまいます。液体状の添加剤の場合は、後部ローラーに付着したり、受け皿に落ちたりして、混合が困難になります。

接着剤が過剰に蓄積すると、ゴムローラー研磨機のローラーギャップの上端で接着剤の一部が回転して転がり、ギャップへの侵入を妨げ、混合剤の混合を困難にします。蓄積された接着剤の量は、接触角（または噛み合い角）で測定されることが多く、一般的に32～45度です。

3. 精製と精錬

混合の第 3 段階は精製です。ゴムの粘度が高いため、混合中、ゴム材料は軸方向の流れがなく、オープンミルローラーの回転方向に沿って円周方向にのみ流れます。さらに、円周方向に流れるゴムは層流です。したがって、内部ミキサーでは、フィルム厚さの約 1/3 のフロントローラーの表面に密着した接着層は流れることができず、「デッド層」または「停滞層」になります。

さらに、ローラーギャップ上部に蓄積した接着剤は、部分的にくさび形の「逆流ゾーン」を形成します。これらの理由すべてが、ゴム材料中の配合剤の不均一な分散につながります。

したがって、デッドレイヤーや還流領域を破壊し、混合を均一にし、品質と均一性を確保するために、精製、左右のナイフによる切断、ゴム押出機、圧延または三角巻き、薄めなどの工程を複数回経る必要がある。