Trong quá trình trộn hóa chất vào cao su, có tương tác xảy ra giữa máy và nguyên liệu. Phần năng lượng của máy truyền cho nguyên liệu được ghi nhận dưới dạng đồ thị như sau.
Ta thấy có 2 đỉnh năng lượng khác nhau trên đồ thị. Dựa vào kết quả phân tích thành phần hỗn hợp cao su trong các giai đoạn trộn khác nhau, người ta phân loại được 8 quá trình xảy ra, ở các thời điểm khác nhau, cụ thể là (1) gãy vỡ cao su thành các mảnh nhỏ, (5) gãy vỡ than đen thành các hạt nhỏ, (2) và (3) lần lượt là kết hợp và phân tán các hóa chất dạng bột hoặc lỏng vào cao su, (4) kết hợp các mảnh cao su nhỏ lại với nhau, (6) phân tán than đen, (7) gãy vỡ cao su và tương tác giữa than đen – polymer, (8) định hình hợp chất cao su. Dựa vào các quá trình được phân loại, tương ứng với đỉnh năng lượng thứ nhất là quá trình làm gãy vỡ cao su và các hóa chất có kích thước lớn (than đen) thành các mảnh nhỏ, và đỉnh năng lượng thứ hai tương ứng với sự kết hợp và phân tán các hóa chất dạng bột mịn hoặc dạng lỏng vào cao su. Sau đó, năng lượng của máy cung cấp cho hỗn hợp giảm xuống, quá trình trộn diễn ra nhẹ nhàng, êm dịu hơn. Ta cần chú ý kéo dài thời gian hoạt động của máy ở đỉnh năng lượng thứ hai (cao su nhập liệu từ từ hoặc tăng khoảng cách khe cán) để tránh máy hoạt động quá tải, dễ hư hỏng bộ phận truyền động.
Qua khảo sát thành phần hỗn hợp cao su trong các giai đoạn trộn, người ta cũng nhận thấy quá trình trộn hóa chất trong máy cán trục diễn ra tốt hơn trong máy trộn kín. Điều này có thể giải thích như sau, hỗn hợp cao su và hóa chất cho qua khe cán, tạo tấm, cuộn lại và cho qua khe cán nhiều lần nữa nên toàn bộ hỗn hợp nhận được tác động cơ học đồng đều. Trong khi đối với máy trộn kín, một phần cao su đọng lại, không di chuyển hoặc chỉ bị kéo giãn, dẫn đến tác động cơ học không đồng đều lên hợp chất cao su. Để khắc phục điều này, các rô-to bốn cánh cải tiến (máy trộn Banbury) được sử dụng thay thế cho rô-to hai cánh. Ngoài ra, sử dụng liên tiếp một chuỗi các máy trộn mà hoạt động của mỗi máy được tối ưu cho từng giai đoạn trộn riêng biệt như: nhập liệu, kết hợp, phân tán và phân bố.
Tham khảo từ tài liệu The Science and Practice of Rubber Mixing, Nobuyuki Nakajima, Smithers Rapra Press, 2000, trang 39 - 41
(vtp-vlab-caosuviet)
