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QQ交談橡膠配方基礎(chǔ)（配方的換算與成本核算）
點擊次數(shù)：3966 發(fā)布時間：2018-10-7
一、配方的表示形式
橡膠配方簡單地說，就是一份表示生膠、聚合物和各種配合劑用量的配比表。但生產(chǎn)配方則包含更詳細的內(nèi)容，其中包括：膠料的名稱及代號、膠料的用途、生膠及各種配合劑的用量、含膠率、相對密度、成本、膠料的工藝性能和硫化膠的物理性能等。
同一個橡膠配方，根據(jù)不同的需要、單位等可以用4種不同的形式來表示。即基本配方、質(zhì)量分數(shù)（質(zhì)量百分比）配方、體積分數(shù)（體積百分比）配方和生產(chǎn)配方見表1-9。
| 原材料名稱 | 基本配方／質(zhì)量份 | 質(zhì)量分數(shù)配方／％ | 體積分數(shù)配方／％ | 生產(chǎn)配方/kg |
| NR | 100 | 62.20 | 76.70 | 50.0 |
| 硫黃 | 3 | 1.86 | 1.03 | 1.5 |
| 促進劑M | 1 | 0.60 | 0.50 | 0.5 |
| 氧化鋅 | 5 | 23.10 | 0.63 | 2.5 |
| 硬脂酸 | 2 | 1.24 | 1.54 | 1.0 |
| 炭黑 | 50 | 31.00 | 19.60 | 25.0 |
| 合 計 | 161 | 100.00 | 100.00 | 80.50 |
表1-9 橡膠配方的表示形式
⑴基本配方
以質(zhì)量份來表示的配方，其中規(guī)定生膠的總質(zhì)量份為100份，其他配合劑用量都以相應(yīng)的質(zhì)量份數(shù)表示，這種配方稱為基本配方。這是常見的一種配方形式，用于配方設(shè)計、配方研究和實驗室等。
⑵質(zhì)量分數(shù)配方
以質(zhì)量分數(shù)（質(zhì)量百分比）來表示的配方，即以膠料總質(zhì)量為100％，生膠及各種配合劑都以質(zhì)量分數(shù)（質(zhì)量百分比）來表示。
這種配方可以直接從基本配方導(dǎo)出。
質(zhì)量百分比配方是以基本配方的總質(zhì)量為100％，然后求出生膠及各種配合劑所占總質(zhì)量的百分數(shù)。即：
⑶體積分數(shù)配方
以體積分數(shù)（體積百分比）來表示的配方，即以膠料的總體積為100％，生膠及各種配合劑都以體積分數(shù)（體積百分比）來表示。
這種配方也可從基本配方導(dǎo)出，其算法是將基本配方中生膠及各種配合劑的質(zhì)量份數(shù)分別除以各自的密度，求出它們的體積份數(shù)，然后以膠料的總體積為100％，分別求出它們的體積分數(shù)（體積百分比）。
體積分數(shù)配方計算示例見表1-10。
| 原材料名稱 | 基本配方／質(zhì)量份 | 相對密度 | 體積份 | 體積分數(shù)／％ |
| NR | 100 | 0.92 | 108.70 | 76.70 |
| 硫黃 | 3 | 2.05 | 1.46 | 1.03 |
| 促進劑M | 1 | 1.42 | 0.70 | 0.50 |
| 氧化鋅 | 5 | 5.57 | 0.90 | 0.63 |
| 硬脂酸 | 2 | 0.92 | 2.18 | 1.54 |
| 炭黑 | 50 | 1.80 | 27.78 | 19.60 |
| 合 計 | 161 | — | 141.72 | 100.00 |
表1-10 配方計算示例
注：體積分數(shù)配方常用于按體積計算成本。
⑷生產(chǎn)配方
符合生產(chǎn)使用要求的質(zhì)量配方，稱為生產(chǎn)配方。生產(chǎn)配方的總質(zhì)量常等于煉膠機的容量，各種煉膠機的容量可依據(jù)有關(guān)公式進行計算或按實際生產(chǎn)情況進行統(tǒng)計。
例如使用開煉機混煉時，煉膠的容量Q，用下列經(jīng)驗公式計算：
（1-1）
式中
Q ——煉膠機裝膠量，kg；
D ——輥筒直徑，crn；
——輥筒長度，crn；
——膠料相對密度；
k——系數(shù)(0.0065~0.0085)。
常用開煉機規(guī)格型號如下表1-11：
| 型號 | XK-250 | XK-300 | XK-360 | X（S）K-400A | X（S）K-450A | X（S）K-560 |
| 輥筒工作直徑（㎜） | 250 | 300 | 360 | 400 | 450 | 560 |
| 輥筒工作長度（㎜） | 620 | 750 | 900 | 1000 | 1200 | 1530 |
| 前輥筒線速度（m/min） | 14.4 | 15.1 | 16.25 | 18.65 | 24.5 | 29.09 |
| 前后輥筒速比（m/min） | 1：1.17 | 1：1.27 | 1：1.25 | 1：1.27 | 1：1.27 | 1：1.2 |
| 大輥距 （㎜） | 8 | 8 | 10 | 10 | 15 | 20 |
| 一次加料量 （kg） | 10-15 | 15-20 | 20-25 | 18-35 | 25-50 | 50-65 |
| 驅(qū)動電機功率（kw） | 18.5 | 22 | 30 | 37 | 55 | 75 |
表1-11常用開煉機的基本參數(shù)
練習(xí)（一）
根據(jù)實訓(xùn)中心現(xiàn)有開煉機分別為XK-160（6寸）、XK-250（10寸）、XK-360（14寸）、XK-400（16寸）煉膠容量各有多少？分組分別計算。
密煉機裝膠容量Q，可用下列經(jīng)驗公式計算。
（1-2）
——膠料相對密度；
k——系數(shù)(0.65～0.85)。
V——密煉機容積
從基本配方轉(zhuǎn)換成生產(chǎn)配方可用下列公式計算：
用換算系數(shù) 乘以基本配方中各組分的質(zhì)量份，即可得到生產(chǎn)配方中各組分的實際用量。
除以基本配方總質(zhì)量即得換算系數(shù)α：
例如表中生產(chǎn)配方的總質(zhì)量為(即裝膠量 )為80.5kg，基本配方總質(zhì)量為161g，則
換算系數(shù)
天然橡膠的實際用量=0.1×500=50(kg)，其他組分的實際用量也依此類推。
二、配方的有關(guān)計算
1．母煉膠形式的配方換算
生產(chǎn)中有些配合劑為了便于稱量、加入、減少損耗減少飛揚、配方保密等常以母煉膠形式存在，對此相應(yīng)配方中以母煉膠出現(xiàn)，因而則配方計算存在相應(yīng)轉(zhuǎn)換。其相應(yīng)轉(zhuǎn)算方式有二種。
方法1：將基本配方轉(zhuǎn)化成母煉膠形式的基本配方再轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)配方。注意在轉(zhuǎn)化為母煉膠基本配方時要扣除母膠中其余配合劑的用量不能重復(fù)計算
方法2：將基本配方轉(zhuǎn)化生產(chǎn)配方（暫不考慮母膠），再轉(zhuǎn)化母煉膠的生產(chǎn)配方。同樣注意扣除母煉膠配方中各組分的質(zhì)量
| 原材料名稱 | 基本配方／質(zhì)量份 | 原材料名稱 | 基本配方／質(zhì)量份 |
| NR | 100.00 | 硬脂酸 | 3.00 |
| 硫磺 | 2.75 | 防老劑A | 1.00 |
| 促M | 0.75 | HAF | 45.00 |
| 氧化鋅 | 5.00 | 合計 | 157.50 |
在實際生產(chǎn)中，有些配合劑往往以母煉膠或膏劑的形式進行混煉，因此使用母煉膠或膏劑的配方應(yīng)進行換算。例如現(xiàn)有如下，基本配方：
其中促進劑M以母煉膠的形式加入。M母煉膠的質(zhì)量分數(shù)配方為：
NR 90.00 合計 100.00
促M 10.00
上述M母煉膠配方中M的含量為母煉膠總量的1/10，而原基本配方中M用量為0.75質(zhì)量份，所需M母煉膠為：
| 原材料名稱 | 基本配方 ／質(zhì)量份 | 原材料名稱 | 基本配方 ／質(zhì)量份 |
| NR | 93.25 | 硬脂酸 | 3.00 |
| 硫磺 | 2.75 | 防老劑A | 1.00 |
| 促M母膠 | 7.5 | HAF | 45.00 |
| 氧化鋅 | 5.00 | 合計 | 157.50 |
|
|
|
|
|
=7.5，即7.5質(zhì)量份M母煉膠中含有促進劑M0.75質(zhì)量份其余6.75質(zhì)量份為天然膠,因此，原基本配方應(yīng)作如下修改：計算后配方
2．含膠率的計算
含膠率是指生膠所含質(zhì)量的百分率；含膠率的計算可采用下列公式。
3．膠料密度的計算
膠料密度是單位體積的膠料質(zhì)量。在由基本配方換算成體積百分比配方的過程中，可以求得膠料的總體積份數(shù)。以膠料基本配方中的總質(zhì)量份數(shù)除以膠料的總體積份數(shù)，其結(jié)果即為該配方的理論密度，計算舉例如表1-12所示。
表1-12 密度計算舉例
| 原材料名稱 | 基本配方，份 | 密度，kg/cm3 | 體積，份 | 理論密度，kg/m3 |
| 天然橡膠 | 100.00 | 920 | 0.10870 |
|
| 硫黃 | 3.00 | 2050 | 0.00146 | |
| 促進劑M | 1.00 | 1420 | 0.00070 | |
| 氧化鋅 | 5.00 | 5570 | 0.00090 | |
| 硬脂酸 | 2.00 | 920 | 0.00218 | |
| 炭黑 | 50.00 | 1800 | 0.02778 | |
| 合計 | 161 |
| 0.14172 |
理論密度也稱為計算密度，實際上為未硫化膠的密度。一般，硫化膠的密度比理論密度要稍大些。因為硫化后硫黃的體積大約能縮小到原來的1/4（橡膠體積不變）。而且隨著硫黃用量增大，交聯(lián)密度增大，密度也隨之增加。
4．膠料的成本計算
單位質(zhì)量膠料成本可按公式計算
（1-3）
式中
——單位質(zhì)量膠料成本，元/公斤
——原材料單價，元/公斤
單位體積膠料成本可按公式計算
（1-3a）
式中：
――單位體積膠料成本，元/公斤。
單位體積成本與單位質(zhì)量成本的關(guān)系如下：
或者
舉例說明如下
| 原材料名稱 | 基本配方，份 | 體積，份 | 單價，元/kg | 配方單價 | 理論密度，kg/m3 |
| 天然橡膠 | 100 | 0.1087 | 25 | 2.5 |
|
| 硫黃 | 3 | 0.00146 | 4.8 | 0.0144 | |
| 促進劑M | 1 | 0.0007 | 36 | 0.036 | |
| 氧化鋅 | 5 | 0.0009 | 12 | 0.06 | |
| 硬脂酸 | 2 | 0.00218 | 7.8 | 0.0156 | |
| 炭黑 | 50 | 0.02778 | 7.5 | 0.375 | |
| 合計 | 161 | 0.14172 |
| 3.001 |
5．橡膠制品的成本計算
產(chǎn)品膠料成本可按下列公式計算
其中P為產(chǎn)品膠料成本。
如果用上述配方制作的某一橡膠制品的質(zhì)量為1200g，則制品的體積為：
V＝m/ρ=1200/1.136=1056.34（cm3）=1.05634（L）
制品膠料成本=1.2（㎏）×18.64 （元/㎏）
=22.368（元）
也可以用體積計算
制品膠料成本=1.05634（L）×21.175 （元/L）
=22.368（元）