一种混炼橡胶的炼胶工艺的制作方法

本发明涉及混炼橡胶，具体涉及一种混炼橡胶的炼胶工艺。

背景技术：

1、混炼橡胶是指将天然橡胶或合成橡胶与硫化剂、填充剂、防老剂等各种配合剂混合，使用炼胶机进行物理加工，获得的具有特定功能的、均匀一致的胶料。在混炼橡胶的炼胶过程中，需要在炼胶过程的末段加入小料进行混炼，并使各种配合剂均匀地分布在胶料中，以保证胶料性能均匀一致。

2、在这一过程中，开炼机的辊筒速比是影响混炼橡胶生产质量的重要参数，当辊筒速比过小时，会降低混炼橡胶的生产效率，造成配合剂不易分散的问题，导致胶料容易出现结团现象，无法保证胶料性能均匀一致；当辊筒速比过大时，可提高混炼橡胶的生产效率，但容易造成胶料升温过快的问题，导致胶料容易出现焦烧现象，从而降低混炼橡胶的质量。所以，需要根据胶料的具体状态，自适应调节辊筒速比。

技术实现思路

1、本发明提供一种混炼橡胶的炼胶工艺，以解决辊筒速比设置不合理导致混炼橡胶质量降低的问题，所采用的技术方案具体如下：

2、本发明一个实施例提供了一种混炼橡胶的炼胶工艺，该工艺包括以下步骤：

3、配置母胶组分和小料组分；

4、在密炼机中加入母胶组分，使用开练机进行一次混炼，获取半成品1；将半成品1运输至另一个开炼机，进行二次混炼，获取半成品2；对半成品2进行切条、冷却和干燥处理，获取混炼胶料；

5、在预热的开炼机中加入混炼胶料，待混炼胶料包辊后加入小料组分，混炼均匀，获取半成品3；对半成品3进行切条、冷却和烘干，获取混炼橡胶成品；

6、采集高光谱数据和温度数据，计算辊筒速比，获取混炼温度序列和辊筒速比序列；

7、计算高光谱数据中每个像元的反射特征值，根据反射特征值划分像元聚集区域、确定像元聚集区域的反射纹理方向系数，确定混炼胶料流动平整系数，确定混炼胶料硬块疑似度，进而确定硬块区域集合和正常区域集合；

8、计算两个像元的光谱特征相似度，根据混炼温度序列确定高光谱数据的混炼胶料温度焦烧系数，获取像元聚集区域的混炼胶料焦烧疑似度；

9、设置混炼胶料焦烧疑似度阈值，确定每个采样间隔的混炼胶料焦烧程度和混炼胶料结团程度，构建辊筒速比预测模型并根据辊筒速比预测模型计算下一时刻的辊筒速比的取值，实现混炼橡胶成品的过程中的辊筒速比的自适应调节。

10、进一步，所述母胶组分包括100份氯丁橡胶、1份促进剂、1份硬脂酸、2份防护蜡、1份防老剂oct、40份快压出炭黑n550、30份半补强炭黑n774和20份葵二酸二辛酯。

11、进一步，所述小料组分包括2份防老剂3100、2份防老剂4010na和5份硫化剂。

12、进一步，所述硫化剂为氧化镁、氧化锌或zimag29/43。

13、进一步，所述使用开练机进行一次混炼，获取半成品1，包括的具体方法为：

14、压上开练机顶栓，待温度上升到65℃，升顶栓到位，再次压上顶栓至温度升到85℃，升顶栓到位，再次压上顶栓，待温度升到110℃，升上顶栓到位，开卸料门排胶，完成开练机一次混炼，获取半成品1。

15、进一步，开炼机的辊筒转速控制在16转/分钟。

16、进一步，开炼机的辊筒速比控制在1.15~1.27。

17、进一步，所述计算高光谱数据中每个像元的反射特征值，根据反射特征值划分像元聚集区域、确定像元聚集区域的反射纹理方向系数，确定混炼胶料流动平整系数，确定混炼胶料硬块疑似度，包括的具体方法为：

18、将像元在所有波段的反射率的均值作为像元的反射特征值；

19、根据反射特征阈值与像元的反射特征值的数值大小关系将像元划分为两个像元集合，在高光谱数据的二维平面信息图像中，将两个像元集合中像元对应的连通域记为像元聚集区域；

20、根据像元的反射特征值获取像元聚集区域的灰度游程矩阵，将像元聚集区域中包含的所有像元的反射特征值在灰度游程矩阵中0度、45度、90度和135度方向上的长游程优势的均值，记为像元聚集区域的反射纹理方向系数；

21、所述像元聚集区域的混炼胶料流动平整系数与像元聚集区域的反射纹理方向系数和像元聚集区域内包含的所有像元的反射特征值的标准差呈正相关关系；

22、所述像元聚集区域的混炼胶料硬块疑似度与像元聚集区域的第一绝对值和混炼胶料流动平整系数呈正相关关系。

23、进一步，所述根据混炼温度序列确定高光谱数据的混炼胶料温度焦烧系数，获取像元聚集区域的混炼胶料焦烧疑似度，包括的具体方法为：

24、对混炼温度序列进行线性拟合，获取拟合直线的斜率；

25、所述高光谱数据的混炼胶料温度焦烧系数与拟合直线的斜率和混炼温度序列内包含的所有数据的均值呈正相关关系；

26、所述像元聚集区域的混炼胶料焦烧疑似度与像元聚集区域对应的高光谱数据的混炼胶料温度焦烧系数呈正相关关系，与正常区域集合内包含的像元与像元聚集区域内包含的像元的光谱特征相似度呈负相关关系。

27、进一步，所述确定每个采样间隔的混炼胶料焦烧程度和混炼胶料结团程度，构建辊筒速比预测模型并根据辊筒速比预测模型计算下一时刻的辊筒速比的取值，实现混炼橡胶成品的过程中的辊筒速比的自适应调节，包括的具体方法为：

28、将高光谱数据中包含的像元的数量记为第一数量，将硬块区域集合中混炼胶料焦烧疑似度大于混炼胶料焦烧疑似度阈值的像元聚集区域包含的像元的数量记为第二数量，将第二数量与第一数量的比值，记为高光谱数据的混炼胶料焦烧程度；将硬块区域集合中包含的像元的数量与第二数量的差值记为第三数量，将第三数量与第一数量的比值，记为高光谱数据的混炼胶料结团程度；将同一采样时间段采集的高光谱数据的混炼胶料焦烧程度的均值，记为所述同一采样时间段的混炼胶料焦烧程度，将所述同一采样时间段采集的高光谱数据的混炼胶料结团程度均值，记为所述同一采样时间段的混炼胶料结团程度；

29、将混炼胶料焦烧程度按照采样间隔的先后顺序进行排列，获取混炼胶料焦烧程度变化序列，将混炼胶料结团程度按照采样间隔的先后顺序进行排列，获取混炼胶料结团程度；

30、使用每个采样间隔的胶料焦烧程度变化序列、胶料结团程度变化序列和每个采样时刻的辊筒速比时间序列训练长短期记忆神经网络模型，将训练完成后的长短期记忆神经网络模型作为辊筒速比预测模型；

31、将混炼胶料焦烧程度变化序列、混炼胶料结团程度变化序列、当前时间的辊筒速比输入辊筒速比预测模型，获取下一时刻的辊筒速比调节值，将下一时刻的辊筒速比调节值作为下一时刻的辊筒速比的取值，实现混炼橡胶成品的过程中的辊筒速比的自适应调节。

32、本发明的有益效果是：

33、本发明考虑到获取混炼橡胶成品的过程中，需要根据胶料的具体状态自适应调节辊筒速比的问题，根据炼胶过程的末段配合剂在胶料中均匀分布会使胶料性能均匀一致、具有良好的流动性和光滑性特征，以及出现了结团现象和焦烧现象的混炼胶料流动性较低、表面不平整，与质量良好的混炼胶料的表面反射特性差异较大的特征，确定混炼胶料硬块疑似度，进而确定硬块区域集合和正常区域集合，将出现了结团现象和焦烧现象的混炼胶料划分出来；然后，根据出现焦烧现象的混炼胶料与正常区域的混炼胶料之间的光谱特征差异较大的特征，根据光谱特征差异对高光谱数据进行分析，获取硬块区域集合中每个像元聚集区域的混炼胶料焦烧疑似度，混炼胶料焦烧疑似度即对应高光谱数据中出现了焦烧现象的混炼胶料的可能性，最后，确定每个采样间隔的混炼胶料焦烧程度和混炼胶料结团程度，构建辊筒速比预测模型并根据辊筒速比预测模型计算下一时刻的辊筒速比的取值，实现混炼橡胶成品的过程中的辊筒速比的自适应调节，解决辊筒速比设置不合理导致混炼橡胶质量降低的问题。