再生胶及塑化胶粉-

1、废旧轮胎生产再生胶生产再生胶是对废旧轮胎综合回收利用的重要途径之一,再生胶可以代替部分生胶生产各种橡胶制品。在我国目前废旧橡胶制品回收利用的方式主要是用于生产再生胶,2005年其产量达到135万吨,居世界第一位。1 硫化橡胶的再生机理橡胶是线状直链高分子聚合物塑性体,其分子量为10万100万,它通过硫黄等物质在一定条件下进行化学反应,形成网状三维结构形态的无规则高分子弹性体。因此,要想用再生的方法使硫化橡胶再回到线性、具有塑性结构的高分子材料,首先必须想办法切断已经形成的牢固的以硫键为主的交联网点,即再生胶生产过程中所必须进行的“脱硫”工艺。然而从脱硫的的具体历程来看,硫黄并没有从橡胶中脱掉,

2、实际上仍然如数残留于橡胶中。确切地说,脱硫只不过是硫键交联网点的断裂。而所称的脱硫则是一个极其复杂的变化过程。具体要从橡胶再硫化之后在交联网点上形成的一硫化物、二硫化物以及多硫化物三种硫键形态来进行分级处理,而橡胶再生的目的就是把硫化橡胶通过物理和化学手段,将橡胶中的多硫化物转化为二硫化物,二硫化物再转化为一硫化物,然后在将一硫化物切断,促其成为具有塑性的再生橡胶。硫化橡胶的脱硫程度,主要是由化学和物理两个方面的因素确定的。在化学反应方面,可以通过高温、高压来促使交联网点发生变化,并通过添加化学再生剂进一步加快交联网点断裂的速度。在物理机械方面,主要是通过高挤压、高剪切造成交联网点切断。而添加

3、油料则可加速橡胶膨润、脱硫塑化的过程。因此,对橡胶再生而言,粉碎设备的选型,胶粉粒径的选择,脱硫器具及再生温度、压力、时间的选取,以及油料、再生剂种类和数量的选择,物料的静态、动态等,都是使硫化橡胶达到最佳脱硫条件的关键所在。2 废旧轮胎生产脱硫再生胶工艺工艺介绍1 原料的分类加工将进厂的废旧轮胎按不同胎类进行分类,除去废橡胶的杂质后,分类堆放; 2 切胶经过分类后待加工的废旧轮胎,必须按大小厚薄不一的胶料进行切割,便于水洗和粉碎,并且可以保证设备安全。一般要求是:外胎类宽度在10cm ,厚度在3cm 以下,切胶长度不大于25cm ,厚度在3cm 以上的,切胶长度不大于15cm 。废旧轮胎 分

4、类切胶 水洗分选、磁选 分选、磁选 干燥 细碎 过筛 粗碎 分选 活化剂 脱硫 捏炼 虑胶 回炼 精炼 出片 检验 入库对于长条胶料厚度在2cm以下的,切胶长度不大于30cm;3 水洗由于轮胎等废旧橡胶制品在使用过程中长期与地面接触,夹带许多的泥土和杂质,如果不清除,在粉碎过程中将会造成灰尘较大,污染环境,危害操作人员健康,而且这些泥土杂质类的东西带在胶粉中,将使得生产的再生胶产品质量下降。所以在废旧轮胎粉碎前应尽量除去这些泥土和杂质,从而做到文明生产和提高产品质量。水洗时将切割好的废旧轮胎定量的投入到锥形圆筒转鼓洗涤机中,投料要均匀,水量要充足,洗后的废旧胶料要达到表面基本上无泥土杂质,并保

5、持清洁,晾干后堆放于车间备用;4 粗碎粗碎是在粉碎机(破碎机中进行的,粉碎机的规格一般有三种,一是双沟辊粉碎机,即两个辊筒都有沟槽;二是双光辊粉碎机,即两个辊筒都没有沟槽;三是沟光辊粉碎机,即一个辊筒有沟槽而另一个辊筒没有沟槽。一般双光辊粉碎机用于橡胶细碎处理,而其余两种粉碎机用于粗碎处理,粗碎的目的是将大块的废旧轮胎破碎成较小的胶块,为下一步的细碎工作打基础,辊筒外有一网筛,使粗碎合格的胶块漏下,不合格的胶块由辊网筛循环再次进行破碎。一般破胶的辊距控制在2mm左右,破碎后的胶粒直径约在68mm;5 细碎粗碎合格的胶粒,经输送器经过风选机和磁选机装臵除去纤维和钢丝,再送到光辊粉碎机进行细碎。光

6、辊粉碎机的辊距控制在1mm左右,粉碎后的胶粒粒径应小于1mm。细碎的胶分再经过风选机和磁选机出去纤维和钢丝;6 风选细碎合格的胶粉,有输送器送入旋风分离器进行分离,把纤维从胶粉中进一步分出,然后由风机把胶粉送到胶粉仓准备进行过筛;7 过筛8 分选将合格的胶粉按生产再生胶质量要求不同进行分级分类,如按胶粉原料不同、粒径大小等进行分类;9 活化剂活化剂是在脱硫过程中,能加速脱硫过程的物质,使用活化剂可以大幅度缩短脱硫时间,改善再生胶工艺性能,减少软化剂用量,提高再生胶产品质量。活化剂在高温下产生的自由基与橡胶分子的自由基相结合,阻止橡胶分子断链后的再聚合。活化剂种类较多,有硫酚类、硫酚锌盐类、芳香

7、二硫化物类等。我国大多用芳香二硫化物类活化剂。如活化剂463,化学名称是2,2_二硫代双(4,4_二叔丁基_3_甲基苯酚。10 软化剂在脱硫过程中使用软化剂的主要作用是渗透膨胀作用,其成分一般较为复杂,其中低沸点物在脱硫过程中能渗透到橡胶分子中,由于受热而膨胀,使得橡胶分子链之间的作用力减弱,有助于断链。同时增大分子间的距离,降低已被脱硫的橡胶分子再次结构化的可能。11 脱硫脱硫是生产再生胶过程中一个重要环节,是影响再生胶产品质量的一个关键工序。脱硫不是把硫黄从橡胶分子中脱出来,而是通过加热、氧化和再生剂等化学的和物理的加工处理作用,使硫化橡胶中的CSC交联键断裂,破坏其分子的网状结构,使其发

8、生降解,导致硫化橡胶从弹性状态变成塑性状态,以利于后期加工处理。脱硫的关键是脱硫配方,脱硫配方是关系到再生胶脱硫效果好坏和后期加工难易程度的一个关键技术。对于制定脱硫配方,要根据胶粉的种类、脱硫的工艺条件、后期机械加工条件的综合因素,选择适宜的软化剂、活化剂品种以及用量。脱硫配方由胶粉、软化剂和活化剂组成。硫化橡胶脱硫再生方法归纳起来有以下几种:1 直接蒸馏法,如静态、动态油法;2 蒸煮法,如水油法、碱法、中性法(即在再生过程中加入氯化锌溶解纤维的方法;3 机械法,如快速搅拌法、开炼机或密炼机法、螺杆挤出法等;4 化学法,用化学溶剂使胶料浸润、膨胀。在高温下制成液体或半液体再生胶。5 物理法,

9、微波处理法、超声波法等。动态脱硫法1 简介随着橡胶工业的发展,橡胶制品的产量增加,一般橡胶制品中都会掺用一定比例的合成橡胶,这就使得废旧橡胶制品原料发生变化,所以在我们收购的废旧轮胎所生产的胶粉产品中必定含有一定比例的合成橡胶,以这些胶粉为原料生产再生胶,在胶粉脱硫工艺方面需要做出最适宜的生产工艺选择。结合本公司的胶粉产品性质以及本公司具体情况,选择动态脱硫工艺较为适用。2 动态脱硫法特点与传统的水油法和油法脱硫工艺比较,传统的水油法和油法脱硫工艺条件不适用合成橡胶的脱硫再生,而高温高压动态脱硫的工艺条件它取水油法和油法工艺之长,弃二者之短,又与这两种方法相似,其实质就是对这两种方法从根本上做

10、了改进,该工艺高温可达220摄氏度,即适合天然橡胶的再生,也满足合成橡胶的再生要求,制得的再生胶质量较好,而且这种脱硫方法是在高温高压下进行,脱硫时间也大大缩短,同时与水油法和油法比较,对胶粉的粒度要求也放宽,由原来的28目或26目降为20目。其总体优点为:一是基本无污染,杜绝了污水源的产生;二是能源消耗低,与水油法和油法比较,每吨再生胶节约电150200度,节约水4045t,节约汽0.5t左右;三是生产效率提高,脱硫时间从原来的6h缩短为2.53h。3 主要设备该工艺的主要设备是动态脱硫罐,其特点是:脱硫温度高,可达220摄氏度;在整个脱硫过程中物料始终处于运动状态。动态脱硫罐呈横卧状,罐内

11、设有搅拌装臵。加热体系可分为三种:一种采用高压蒸汽加热;第二种采用导热油加热;第三种采用电加热。为节省能源和节约成本,建议采用电加热式脱硫罐,现在国内生产的动态脱硫罐设备质量、性能等各方面都较高。全国大部分再生胶生产厂家都使用的是国内生产的动态脱硫罐。这种脱硫罐由底架、罐体和控制台、传动装臵、密封装臵和加热器组成,设备的最关键部位是加热器和密封装臵。加热器多采用远红外加热装臵,由耐高温、防腐蚀和不导电的新型材料制成,当罐体上的远红外加热器通电后,罐体会很快升温升压,是罐体的胶粉在高温高压下发生硫键断裂而达到脱硫的目的,在脱硫过程中,为防止罐内结焦而影响脱硫质量,在脱硫过程中需要通入蒸汽。这种电

12、加热脱硫罐其主要优点在于:(1安全可靠,由于远红外加热器采用的是耐高温、防腐蚀和不导电的材料制成,所以在操作过程中比较安全可靠;(2操作简单,这种脱硫罐只由一个罐体和一个控制台组成,设备的温控和电控都采用自动装臵。各种数据都可以再控制台显示。生产时只需输入蒸汽即可工作;(3节能,与传统工艺设备比较,该设备节电将在40%以上;(4脱硫质量稳定,这种脱硫设备罐体升温快,温度可以随时控制在所需的数值范围内。从而可以保证脱硫的质量问题。4 动态脱硫配方及整体作业流程再生胶脱硫过程中配方根据废旧橡胶原料特性、产品质量要求高低以及经济成本的高低各方面综合考虑而确定最适合的配方工艺,下面关于再生胶脱硫配方及

13、工艺:(1配方轮胎胶粉(2030目1000Kg,420活化剂3.5Kg,液体煤焦油80Kg,软化水130Kg,松香8Kg.(2脱硫工艺按照配方首先将胶粉输入混合机中,开动搅拌机,夹套通蒸汽升温至80100摄氏度,再按下列顺序投料,420活化剂5min 松香5min 热煤焦油,搅拌0.5h后加入少量水,在搅拌2030min,然后排料进入动态脱硫罐中,最后加入水。(3脱硫工艺流程(4动态脱硫操作注意事项需要特别注意的事项有: 加料过程中应该边加料边搅拌,这样既可以减少阻力,又可以使料混合均匀; 加料完毕后,及时加入蒸汽,以防止罐壁上胶粉烧焦; 操作过程中罐上仪表的数值与控制台上的显示数据必须一致;

14、 作业人员在作业过程中1020min 记录一次数据,生产过程中必做到不离岗; 脱硫后的胶粉应该在冷却以后再进人下道工序使用。12 捏炼经过脱硫后的胶料具有较低的可塑性,为提高其塑性必须进行捏炼。捏炼有以下两种方法;1 薄通连续捏炼,即将23台开炼机排成机组,辊筒辊距定为1mm ,辊温控制在70摄氏度以下。捏炼时胶料通过第一台机器后,有刮刀从后辊刮下落于输送带上,送至第二台机器进行薄通,依次进行,可以达到捏炼的目的。2 单机自动翻料捏炼,在同一台开炼机上装上自动翻料装臵,辊距为12mm ,辊温控制在70摄氏度以下。胶料通过辊筒后落在翻料输送带上,由翻料装臵将胶料重新返回开炼机上进行多次反复捏炼。

15、操作时间一般为10min 左右; 胶粉 混合机 再生剂 控制台 动态硫化罐(搅拌转动 水 蒸汽保温 出料 冷却 电加热装置13 滤胶滤胶的目的是为了清除胶料中的杂质,尤其是金属杂质,以提高胶料的纯度,保证胶料质量。使用的设备为滤胶机,滤胶机内有螺杆,外有夹套,夹套中通入蒸汽,机头温度控制在80100摄氏度,机身温度为5060摄氏度。操作时将已经捏炼的胶料卷成小卷放入滤胶机的入料口,(胶料温度要保证在50摄氏度以上,在滤胶机中胶料由螺杆推向机头部位,机头装有双层滤网,外层为8目,内层为2430目,胶料通过机头时,杂质被滤网挡住,胶料成圆条状被挤出,让后进下道工序进行回炼;14 回炼将滤胶后的胶条

16、送到开炼机上进行压炼。辊距11.5mm,辊温控制在70摄氏度以下回炼数次,使得胶料可塑性达到0.30.4;15 精炼该工序使用的设备是精炼剂。精炼的目的有两点:一是精炼机转速快,利用剪切力使胶料的分子进一步断裂;二是精炼机辊筒成腰鼓状,在小辊距下能碾碎胶料中尚未完全脱硫的硬颗粒,或将这种颗粒排到辊筒两端清除。精炼机是再生胶专用设备,外形与开炼机一样,只是辊筒直径中间稍大,转速比较快。一般辊距控制在0.20.4mm,辊温控制在90摄氏度以下,辊温过高或者胶片过于薄都易使胶料性能下降,尤其辊温对再生胶产品质量影响较大。16 出片从精炼机上下来的薄胶片,应该卷在一个标有厂名、品种、日期等标注的转轴上

17、,通过计次数或控制重量,有自动切割刀将胶片割开取下,即为再生胶成品。然后将大小一致,重量相近的成品,涂上隔离剂存放。等待检验入库。17 检验检验标准:再生橡胶产品质量应按照国家标准GB/T1346092所规定的内容进行检验。再生胶生产设备清单(脱硫再生工段序号设备名称规格型号产能1 动态脱硫罐DTG-1400x3400A容积6m2 破胶机XKP-450A/B1000Kg/h3 精炼机XKJ-400A/B、XKJ-480A/B一次性投料5560Kg/h4 橡胶加压式密闭混炼机X(SN- 200305 橡胶滤胶机X J L1506 开放式炼胶机X(SK550 一次性投料5060Kg/h (注:设备

18、清单仅为参考,实际生产设备需要考察决定3 再生胶的应用3.1 再生胶的优点及缺点优点:1 有良好的塑性,易与生胶和配合剂混合,节省工时,降低动力消耗;2 收缩性好,能使制品有平滑的表面和较为准确的尺寸;3 流动性好,易于制作成型;4 耐老化性能好,能够改善橡胶制品的耐自然老化性能;5 耐热、耐油以及耐酸碱性能较好;6 硫化速速快,耐焦烧性能好。缺点:1 弹性差,再生胶是由弹性硫化胶经加工处理后得到的塑性材料,本身具有塑性好,弹性差的特点,再硫化后也不能恢复到原来的弹性水平。所以再制备一些弹性好的产品是，尽量少用或者不用再生胶而改用胶粉； 2 曲挠龟裂性差，再生胶本身的耐曲挠龟裂性差，这是由于废

19、硫化胶再生后其 分子内的结构力减弱所导致； 3 耐撕裂性差，影响胶料撕裂性能的因素较多，如配合剂分散不均，制成的橡 胶制品不仅物理机械性能低，耐老化性差，而且耐撕裂性也弱。再生胶在脱硫 过程中，由于搅拌不均等因素导致的再生剂分散不均等原因，是会导致再生胶 的耐撕裂性能较弱。 3.2 再生胶的应用 再生胶的应用有单用和并用两种形式，并用中有与天然橡胶或合成橡胶合 用的情况，具体的应用有以下几种： 1 天然橡胶+再生胶； 2 合成橡胶+再生胶； 3 天然橡胶+合成橡胶+再生胶； 4 再生胶单用。 随着橡胶工业和其他工业的发展，再生胶目前已在轮胎、胶管、输送带、 自行车轮胎、胶板的方面大量应用，除此

20、橡胶工业方面的应用外，还在一些非 橡胶工业，如建筑材料方面的油毡、卷材、密封胶等领域的应用也较为广泛。 3.3 应用再生胶需要注意事项 1 熟悉再生胶的优缺点； 2 对于进厂的再生胶一定要经检验后使用，掌握其使用性能，以便于在制定配 方时进行参考； 3 再生胶的密度小，水分含量及所含的软化剂量都对产品有一定的影响，应用 时要考虑这些因素，尤其要适当调整配方中软化剂的用量； 4 再生胶的用量要根据所制产品的具体要求合理的选择其用量，用量过多或过 少，都会对产品的质量和经济效益产生一定的影响； 5 再生胶使用前一定要经过塑炼合格后才能使用。 、 塑化橡胶粉 1 塑化胶粉简介 塑化橡胶粉是继天然橡胶、合成橡胶之后，新的低价优质橡胶原料，从根本 上改变了以往仅把硫化橡胶粉作为橡胶填充料使用的传统方法，成为集天然橡 胶和合成橡胶的优异特性，获得新一代低价位的橡胶原料。 常温机械粉碎法生产的精细硫化橡胶粉，保持了橡胶原有的物理、力学、 化学性能。经塑性加工后的塑化橡胶粉。具有可塑性好、耐候性好、耐磨性强、 不易老化，以及与其它辅料相融性好等优良特