废胶粉的脱硫再生研究进展
废橡胶脱硫再生工艺的最新进展
胶 ，替代 新 胶 ，可用 于各种 橡胶制 品，１ ０ ０ 多年 来
被世 界各 国所 采用 ，被认 为是 处理废 旧橡 胶再 生 循环 利用 最为 科学 、最 为合理 、应 用最 广 的一 条 重要 途径 。特 别是 改革 开放 以来 ，新工 艺与技 术
力 下进 行 ７ － ８小 时的脱硫 ，随后 进行 捏炼 、制 成再 生胶 。水 油法 利用
了胶粉 在 高温 高压 条件 下 可迅 速溶 胀 的特 点进 行 脱硫 。２ ０世纪 ８ ０年 代末 ９ ０年 代初 ，国 内研 发成 功 高温 高压 动态 脱 硫法 ，它集 中了水 油法 和 油法 的优 点 ，该 脱硫 方 法是 在 高温 高压 和 脱硫 活化 剂
近 年 来 开 发成 功 的 脱硫 再 生 法 有 ： 密 闭 式 捏
Ｉ Ｉ Ｉ 、双 螺杆 剪 切 脱硫 再生 法 【 １ 】 ：此 法 由南 京
科 普公 司近 几年研 制 成功 ， 主 要用 于特 种橡胶 （ 丁
基 橡胶 ， 乙丙橡胶 ，丁 腈橡 胶 ）再 生 ，现 已可 用
炼 机 脱硫 再 生法 ，单 螺杆 或双 螺 杆连 续 脱硫 再 生
作者简介： 董诚春 （ １ ９ ３ ６ ． ） ，男 ，北 京 橡 胶 研 究设 计 院退
生技 术有 了极大 的发 展 ，现将 废 旧橡胶 再生方 法
休高级工程师 ，主要从 事轮胎及橡胶制品 的配方、工 艺以及 简述如 下 。 再生胶 的脱硫配方 、工艺的研究及应用 。合编橡胶专业书籍
六本 ，独 自编著 《 废橡胶 资源综合利用》 ，《 废轮胎 回收加工
生 产 效率 低 ， 能耗 大 。２ ） 除 切 断硫 键 交联 网 点 以
年产5000吨再生胶粉项目可行性研究报告申请报告
申请报告：年产5000吨再生胶粉项目可行性研究报告一、项目背景和目的再生胶粉是指通过废旧轮胎等橡胶制品经过再生加工、粉碎而得到的细粉末状物。
随着人们环保意识的增强和对资源的重视，再生胶粉越来越受到关注。
本项目旨在搭建一个年产5000吨再生胶粉的生产线，满足市场需求，实现资源的合理利用和环境保护。
二、项目可行性分析1.市场需求分析：目前，再生胶粉广泛应用于橡胶制品、胶水、轮胎再生等行业。
市场上对再生胶粉需求量大，前景广阔。
2.生产技术可行性：再生胶粉生产技术比较成熟，技术流程简单，投资相对较小。
项目整体技术风险相对较低。
3.原材料供应可行性：再生胶粉的原材料主要是废旧轮胎等橡胶制品，市场上资源丰富，供应稳定。
4.财务可行性：根据初步的市场调研和财务分析，预计项目投资回收期为2-3年，具有一定的盈利潜力。
5.环境可行性：再生胶粉的生产过程中无污水排放，符合环保要求。
而且通过废旧轮胎的再生利用，对资源的合理利用有积极的作用。
三、项目规划1.建设内容：建设一条年产5000吨再生胶粉的生产线。
2.建设地点：选择在资源丰富、交通便利的工业园区进行建设。
3.投资估算：项目总投资估算为XXX万元，其中设备采购费用XXX万元，厂房建设费用XXX万元，运营资金XXX万元。
4.盈利预测：根据市场调研得出的信息，预计年销售收入为XXX万元，净利润为XXX万元。
5.运营管理：建立科学的生产管理制度，做好原材料采购、生产过程控制和产品质量监控等工作，确保产品质量稳定，满足市场需求。
四、项目风险评估1.市场风险：再生胶粉市场竞争激烈，需根据市场变化及时调整销售策略。
2.技术风险：确保生产技术稳定，提高生产效率，降低成本，以增强竞争力。
3.资金风险：项目需要大量的资金投入，需确保资金供应充足。
5.环境风险：加强环保意识，确保生产过程无污染，符合环保要求。
五、项目实施计划1.筹备阶段：完成项目策划、市场调研、资金筹措等工作，为项目正式启动做好准备。
废旧橡胶制品资源化利用研究进展
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｐｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｏ ｎ Ｒｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ Ｕｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｗａ ｓ ｔ ｅ Ｒｕ ｂｂ ｅ ｒ Ｐｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ
ｒ ｉ ｎ ｇ，ａ ｎ ｄ ｓ ｃ ｒ ａ ｐ ｉ ｎ ｇ，ｃ ｏ ｎ ｔ ａ ｉ ｎ ｓ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ａ ｍｏ ｕ ｎ ｔ ｓ ｏ ｆ ｒ ｅ ｃ ｙ ｃ ｌ ａ ｂ ｌ ｅ ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ．Ｕｎ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｓ ｃ ｒ ａ ｐ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｍａ ｓ ｓ ｉ ｖ ｅ ｒ ｕ ｂ ｂ ｅ ｒ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｗｉ ｌ ｌ ｌ ｅ ａ ｄ ｔ Ｏ ａ ｓ ｅ ｒ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ． Ｒｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｕ ｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｒ ｕ ｂ ｂ ｅ ｒ ｗａ ｓ ｔ ｅ ａ ｎ ｄ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｃ ｙ ｃ ｌ ｉ ｃ ｕ ｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ａ — ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ ｗａ ｓ ｔ ｅ ｒ ｕ ｂ ｂ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ，ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｈ ａ ｓ ｂ ｅ ｃ ｏ ｍｅ ａ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｈ ｏ ｔ ｓ ｐ ｏ ｔ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ｓ ｏ ｆ ｒ ｕ ｂ ｂ ｅ ｒ ｍａ — ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ ａ ｎ ｄ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ．Ｉ ｎ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｗａ ｓ ｔ ｅ ｒ ｕ ｂ ｂ ｅ ｒ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｒ ｅ —
废旧轮胎胶脱硫再生方法研究进展
废旧轮胎胶脱硫再生方法研究进展摘要：随着汽车工业的发展和数量的增长，汽车轮胎胶已成为橡胶材料最大的消耗领域。
因此，如何对废旧轮胎进行高效、无污染的脱硫再生和回收处理，是高分子科学界面临的一大挑战。
关键词：废旧轮胎胶；脱硫；再生法废旧橡胶包括废轮胎、橡胶管、橡胶板、橡胶带、橡胶鞋、橡胶厂边角料等废橡胶制品。
随着土地成本的增加及环保意识的增强，传统的废旧橡胶处理方法已不能适应如此巨大体积的废旧橡胶制品。
硫化后的橡胶是一种热固性材料，具有不溶的三维网络结构，在常温下不易被微生物降解。
废旧轮胎胶等废橡胶制品对环境造成了污染，并对人体健康造成危害。
基于环保及经济的原因，废旧橡胶材料的脱硫再生不仅能解决固体废弃物的处理问题，而且能节约有限的化石资源。
因此，高效、无污染的脱硫再生、回收利用是唯一持续可行的途径。
本文首先阐述了传统的废旧橡胶脱硫再生法，并详细分析了废旧轮胎胶的近代物理脱硫法及微生物脱硫法。
一、传统的废旧橡胶脱硫再生法传统的脱硫方法有油法、水油法及国内广泛用于再生胶生产的高温高压动态脱硫法。
其中，油法在日本的应用较早，该方法是在粉碎的胶粉中加入脱硫剂后，装入硫化罐，并在150 MPa的压力下进行4～5h的脱硫，随后经粉碎、捏炼、精炼、滤胶、出片等工艺最后制成再生胶。
水油法利用了胶粉在高温高压条件下可迅速溶胀的特点进行脱硫。
20世纪80年代末至90年代初，国内出现了高温高压动态脱硫法，它集中了水油法和油法的优点，该脱硫方法是在高温高压和脱硫剂等作用下，通过动能与热量的传递，完成脱硫过程。
此法不仅脱硫温度高，而且在脱硫过程中物料始终处于运动状态。
油法、水油法及高温高压动态脱硫法的主要缺点是：①二次污染较严重，生产效率低，能耗较大；②除切断硫键交联网点以外，还会引起橡胶主链键的氧化和部分热裂解。
因此，在人们环保意识日益增强和能源越来越短缺的今天，这些传统方法将逐步被淘汰。
二、近代物理脱硫法1、微波脱硫。
科技成果——多阶螺杆连续脱硫制备颗粒再生橡胶成套技术
科技成果——多阶螺杆连续脱硫制备颗粒再生橡胶成套技术技术类别减碳技术适用范围化工行业废弃物处理与综合利用领域行业现状我国是世界上最大的废旧橡胶产生国，2014年废旧轮胎产生量3.2亿条，重量1000多万t。
我国传统的废橡胶主要处理方式是焚烧或制备再生橡胶，资源利用率低，污染严重。
我国十分重视废轮胎循环利用行业的绿色可持续发展，近年来相继出台了多项产业政策，用以扶持、引导和规范轮胎循环利用产业的发展。
利用该技术制备的颗粒再生橡胶可替代合成橡胶使用，每生产1t颗粒再生橡胶可替代0.5t 合成橡胶。
目前，该技术已在江苏、北京、河北各建成1万t再生橡胶生产线，与串联冷却、单/双螺旋、单螺杆等脱硫技术相比，实现从废胶粉到再生橡胶制备整个过程的密闭连续，完全淘汰传统的开放式精炼机，解决了开放式精炼机造成的无组织气体排放问题，生产过程环保、节能、安全、高效，减排效果明显，具有较大的发展潜力。
成果简介1、技术原理该技术根据废胶粉制备再生橡胶过程中脱硫工序和精炼工序的不同技术原理，选取了不同功能的螺杆挤出机分别作为脱硫装备和精炼装备。
在脱硫工序，配有再生剂的废胶粉在脱硫双螺杆挤出机内的高温剪切作用下，化学脱硫后选择性破坏废橡胶的交联网络，制备得到优异力学性能的脱硫胶粉；在精炼工序，脱硫胶粉在螺杆精炼挤出机内的低温高剪切作用下，进一步打断交联键，以改善其加工性能，并得到最终产品。
制备的颗粒再生橡胶可替代合成橡胶使用，降低生产橡胶的石油消耗，同时避免了传统废弃轮胎焚烧产生的二氧化碳排放。
2、关键技术（1）废橡胶脱硫用螺杆挤出机装备制造技术采用理论计算、有限元模拟和实验模拟验证三者相结合的方法，结合对胶粉摩擦传递、复杂传热的分析等，确定脱硫螺杆挤出机和精炼挤出机的选用标准和特殊制造要求，创造性地实现了螺杆挤出机在废橡胶再生领域的应用。
（2）双螺杆连续动态脱硫与螺杆连续精炼的联动化技术在螺杆挤出机脱硫装备的基础上，优化设计了一套与之相适应的脱硫及降门尼工艺条件，使再生橡胶制备工艺具有节能、环保、、连续、高效等特点，产品性能优异稳定。
再生橡胶四种脱硫工艺的技术探讨
13中国橡胶近年来，废轮胎综合利用受到国家及社会的高度关注，许多高等院校、科研院所、国外研究机构纷纷参与进来，金融资本逐渐涌入该领域，行业内企业也纷纷投入到这项研究工作中来，江西国燕高新材料科技有限公司就是积极参与其中的企业之一。
在橡胶工业“十一五”规划中，明确提出了提升“动态脱硫法”工艺技术，鼓励常压连续脱硫技术。
笔者就目前正在运行的4种再生胶脱硫工艺进行评价，以便让社会和更多的企业明白各种工艺技术的优势及不足，避免被假象所误导。
一、二氧化碳超临界脱硫技术该技术采用干冰在7MPa ～14MPa 压力下打断S 键。
当颗粒橡胶门尼小于80时，物料流动很重要，在7MPa 工作压力状态下，密封装置设计难度较大，因此形成工业化规模生产尚需要许多高技术支持，其技术成熟还有较长的路要走。
安徽世界村新材料有限公司与加拿大滑铁卢大学化工系高分子研究所合作研发的“超临界二氧化碳挤出法橡胶脱硫”技术，第一条Tyromer 商业化生产线2015再生橡胶四种脱硫工艺的技术探讨江西国燕高新材料科技有限公司董事长 张燕斌年在加拿大投产，再生胶产能500千克/小时。
生产过程中没有使用任何软化剂，产品无味、环保、无污染，橡胶烃可恢复到70%。
在轮胎配方中掺用5～10份再生胶，可提高轮胎抗冲击力，排气性能良好，轮胎正品率提高，降低轮胎配方成本，是生产轮胎的优质橡胶材料。
没有使用软化剂的再生胶可塑度较差，小于2.0，橡胶流动性差。
在再生胶用量较多的橡胶制品中，如输送带、三角带、胶管、胶鞋、力车胎、杂件产品等，如果不改变配方和炼胶工艺则无法使用。
此外，该工艺技术设备投入大、设备折旧费和财务费用较高，预计再生胶生产成本在6000元/吨，难以进入市场竞争。
但随着科技进步，生产成本存在一定的下降空间。
二、螺杆挤出工艺技术该项技术发明源于美国，北京化工大学对螺杆挤出工艺技术进行了升级，把一次挤出改为二次挤出工艺。
增加了橡胶颗业界观点 Industry Viewpoint业界观点 Industry Viewpoint14中国橡胶粒软化剂浸泡和温度渗透的时间，硫化橡胶在压力、温度和软化剂作用下，S键产生断裂从而达到脱硫的目的。
废橡胶粉改性及其在橡塑复合材料中的应用进展
２ １ 第 ３期 ０ ２年
结构示 意 图如 图 １ 所示 。
高分子材 料 的相容 性 。研究 表 明该 方 法 不适 合 于 与非极 Ｉ 生高分子材料共混 的废橡 胶粉处理 。
Ｔｎ等 采 用水 相氯 化 法 对 废橡 胶 粉 进 行 氯 ａ 化 改性得 到 了氯化废 橡 胶粉 （ １ Ｃ一 ＷＲ） 。由 于氯 化 处 理 改变 了胶 粉 的极 性 ， 得 胶 粉具 有 较 高 的 表 使
或 能 与 之形 成 物 理 缠 结 ， 加 界 面 相 互 作 用 力 。 增
简单 的机械 粉碎 、 筛分 得 到 ， 为一 种惰 性 的粉 末 材
料， 将其 直 接掺用 在 塑料 中 ， 粉 与塑 料 界 面难 以 胶
形 成 较 好 的粘 接 ， 学综 合 性 能 差 ， 而 必 须 采 力 因
废 橡 胶 粉 改 性 及 其 在 橡 塑 复 合 材 料 中 的 应 用 进 展
刘俊红 黄 ， 勇 ，陈善 勇
（ ．四川化工职业技术学院 ， １ 四川 泸州 ６ ６ ０ ２ ４ ０５；．四川大学化学学院 ， 四川 成都 ６ ０ ６ ） １０ ４
摘
要 ： 对废 旧胶粉的改性方法及原理作 了简要介绍 ， 重点综述了废橡胶粉在聚乙烯 ， 聚丙烯 ，
聚氯 乙烯 等橡 塑复合材料 中的研究 和应用 进展。对 废橡胶粉在 橡塑复合 材料 中的研 究 、 开发和应 用
前 景 进 行 了展 望 。
废橡胶资源化利用的技术现状及展望
粒１ ６目， 载气 速度 ８ ０ ｍｌ ／ ｍｉ ｎ 。但 实 际工 业 运 用 还 有待 研究 ， 如Ｚ ｎ Ｃ １ ｚ 的 回收及水 分影 响等 。
影 响较大， 在低温下裂解产物 以二聚体或三聚体为 主， 高温 下单 体含 量 明显 增 加 ， 且 出现 无 规 则 断 裂 。 笔者认为 ， 正是高温下无规则的断裂 ， 是结焦现象的 主要 因素 。该研 究也 为低 温催 化 裂解 提供 了一 定 的
～
式裂解废橡胶 ， 微波具有电磁波穿透、 吸收、 反射等 特性 ， 通过 橡胶 吸 收微 波 、 内部铁 丝 反射 微波 而达 到 内部发 热裂 解 ， 其优 势 ： 加热 速度 快 、 加热 均匀 、 选 择 性加热， 节 能 高效 ， 低温裂解 ， 目前 微 波 技 术 还 处 于 中试 阶段 ， 以加 拿大 公 司研发 为 主 ， 工 业化 装 置正在 建设 中 。孙 玉 海Ｅ ９ １ ］ 选 择 了天然 橡 胶 、 异 戊 二烯橡 胶 、
理论 基础 。
２ ． ２ 裂解 催 化剂 的研 究 唐光 阳ｌ ＿ １ ０ ＿ 研 究 了在 常 压 低 温 下 的 废 橡 胶 催 化
３ 其 他 处 理 技 术
除 了常规 的翻新 、 胶粉 、 再生 、 热裂 解 等工艺 ， 苏 瑞 景 幻 等 还 介 绍 了非 常 规 处 理 技 术 ， 如 超 临 界 热 解、 等离 子 体 热 解 等 。其 中 ， 在 超 临 界 裂 解 中， Ｃ Ｏ 是最 佳 的溶 剂介 质 。Ｉ ｖ ａ ｎ等Ｅ 。 ］ 运 用 阶乘 法 设 计 了
废旧轮胎胶粉的研究进展
解， 因而也很难降解。 这使得橡胶的回收利用成为 相 当棘手的一 门课题 。 橡胶工业 的开始， 也是橡胶
再生 工业的开始 。 ０ 多年来， １０ 前人对废弃橡胶 的
再生 利用进行 了不懈 的探索和研究，他们通过利 用 物理 、 化学 和 机械 的方 法 使废 弃 的橡 胶再生 ， 有 关的文献报道和 专利技术不计其数。废旧橡胶的 回收利用有直接利用和间接利用两种方式。以废 旧轮胎 回收来说，其利用的各种方法如表 １ １ －。 回收利用废橡胶的方式 目前主要集 中在热能
更加惊人，仅美国就有 ２ 亿条， ４ 其中乘用胎２ 亿 ｏ 条， 载重胎 ４ 亿条 【。 旧轮胎的再利用越来越受 ２废 】 到 世界各 国的 重 视 。
废橡胶废弃后很难降解， 自 在 然界 中十几年仍 至几十年都不 会腐烂变质。废橡胶的堆积 占用土 地， 污染环境 。 以由于其难以回收处理而形成严 所 重的黑色污染和火灾隐患 ； 另一方面， 废橡胶仍是
橡胶 沥青 （ 路建筑 材料 除外 ） 道 热 分 解 （ 收 油 、 黑等 化 学 品 ） 回 碳
废 热 锅 炉 替代 燃料 （ 泥 燃 料 等 ） 水
要途径 ， 而制成胶粉利用最具研究价值 。 硫化胶粉 最大的特点是加工过程 简单 ， 其与 制造再生胶相 比 ：０省去 了脱硫 、 炼 等工序 ， 精 可节 省 大 量专 用 设备 、 厂房、动力和人力 ；⑦省去 了软化剂 、活 化剂、增粘剂等加工助剂 ， 节省原材料 ； ④不存在
废水 、 气、 废 粉尘 等污 染 ， 从根 本 上治 理 了 生产再
为主 【。在橡胶工业 ，胶粉用于直接成型或与新 ３ 】 胶料 并用在 非橡 胶 工业 ， 粉 主 要为 掺入 塑料 、 胶 沥
再生胶的研究现状及其发展趋势
再生胶的研究现状及其发展趋势作者：李雅迪宋婉君丁月刘运星晶李新宽赵浩徐灿朱灿李明峰张振康陈德宝杨童彭祥林徐彦红来源：《绿色科技》2016年第18期摘要：分析了废旧橡胶的回收利用现状和废旧橡胶的再生工艺，以再生胶的发展趋势为主线，探讨了再生胶行业和工艺技术的发展趋势，对再生胶的研究现状和再生胶的发展趋势进行了综合研究。
关键词：再生胶；废橡胶；再生工艺中图分类号：O69文献标识码：A文章编号：16749944（2016）180130031引言我国是世界上消耗橡胶的第一大国，每年橡胶消耗量的45%左右需要进口。
橡胶是世界上仅次于塑料的应用最广泛的高分子材料。
随着橡胶材料应用的增加，每年大概会产生1000万t 的废旧橡胶[2]。
由于废胶很难降解，造成“黑色污染”，因此很多国家禁止堆放[3]。
对废旧橡胶的回收利用，不仅可以改善人类生存环境，还能缓解资源短缺困境、改善橡胶产品加工性能、降低橡胶制品产成本。
目前废旧橡胶的利用方法主要有：轮胎翻新、热解炼油、生产胶粉和再生胶等＼[4～6＼]。
本文主要介绍再生胶的现状和发展趋势。
2再生胶的研究现状2.1再生胶的再生方法及其现状再生胶即废旧橡胶经处理，使其具有塑性和粘性，能够再进行硫化的橡胶[7]。
其实质使硫化胶网络破坏降解[8]。
再生胶概念最早出现于1846年，1858年出现了最早的油法，后来相继出现了酸法、碱法、中性法、过热蒸汽法、快速脱硫法、水油法、密炼机法、低温相位脱硫法、常温塑化法和压出法等等。
但很多传统的脱硫方法由于其生产效率低和污染环境严重等原因而被淘汰[9]。
近年来涌现出一些新的再生脱硫方法，但由于技术、工艺、设备等原因，大部分技术仅在试验室进行，尚未进行中试和工业化生产[10]。
橡胶再生方法可归纳为物理再生、化学再生、微生物再生3种方法[11]。
2.1.1化学再生方法化学再生法是在一定温度下，通过化学助剂与S-S键、C-S键反应，破坏硫化胶三维网络结构达到再生目的。
废橡胶脱硫再生技术及新型再生剂研究进展
通 过建 立超 声波 发射 场 引起 高 频伸 缩 振 动 以产 生 高
能来 选 择 性 断 裂 Ｃ Ｓ键 和 ｓｓ键 ， 以 达 到 再 生 目 的。 ． ．
２ 典 型 橡 胶 再 生 方 法
Ｔａｂｅ １ Ｃｏｍｐ ｉｏ ｆｑｕ ｌｉ ｅ ａｉ ｅ ｕｂ ｅｒｕ ｉｇ ｌ ａｒ ｎ ｏ ａｉｅｓｏｆｒｃｌ ｍ ｄ ｒ ｂ ｓｎ ｓ ｔ
ｄｌｅ ｅ ｔｍ ｅ ｈ ｓ ｉ ｒ ｎ ｔ ｏｄ ｌ
橡胶后 的第 ３橡胶资源 ，高品质再生胶的生产有利于解
决 我 国橡 胶 资源 匮乏 等问 题 。
关 键 词 ：废橡胶 ；再生 ；再生技术 ；再生剂
中图 分 类 号 ：Ｔ ３ ５ Ｑ ３ 张立群
文献标识码 ： Ａ
文 章编 号 ：ｔ７ ６ ４—３６ （ ０２ ０ ０４ Ｏ ９２ ２ １ ）４— ０ ７一 ８
Ｐｒ ｇ ｅ ｓ ｉ ｃａ ｍ ｉ ｇ Ｔｅ ｈｎ ｌ ｇ ｎｄ Ｎｏ ｅ ｃａ ｍ ｉ ｏ ｒ ｓ ｎ Ｒｅ ｌ ｉ ｎ ｃ ｏ ｏ ｙ ａ ｖ ｌＲｅ ｌ ｉ ｎｇ
保护环境的必然要求。本 文综述 了典型 的废橡胶物理 、化学 再生技术及原理 ，系统 阐述并评 价了双螺 杆挤出机再 生法 、利用超 临界 Ｃ 再生法 、微生物再生法 、力化学再 生法等几种新 型并具 有较好应用 Ｏ 前景的再生方法 ，并对废橡胶化学再生剂 的最新研究进展进 行了概述 。废橡胶再 生技术 的核 心是在获 得较高线性化的同时 ，最 大程度 的保护橡胶 主链 。同时 ，发展一种高效 、节 能、环 保的再生 技术将是 今后努力的方向。
热点高 温可能 会引起 橡 胶 的过 度 降解 ，致 使 再 生胶 性 能
力定向催化裂解橡胶交联键 ，并使断裂点稳定 ，达到再
废橡胶制取的胶粉在建筑材料中的应用进展
岩土 力 学 ， ０ １ ２ （ ） ． ２ ０ ，２ ４
移反分析 中的应用 ［ ］．岩石力学与工 程学报 ，２０ ，２ （ ） Ｊ ０ １ ０ １ ：１
～
５ ．
［３ ２ ］王登刚，刘迎曦 ，李守巨 ．岩土工程位移反 分析 的遗传算法
１ 直接应 用
能得 以改善，降低 了产品成本 。粉碎后的胶粉加入 硫磺促进剂后可直接进行硫化模压成型 ，也可采用 过氧化物和硫磺 （ 促进剂与过氧化物并用 ） 的体 系。①该法所得模压品可用作路基垫 、缓冲垫等各 类垫片及挡泥板 、吸音材料等低档建筑产品。②在 这些制品上可复合模压或层压一层较薄的着色橡塑 膜片， 使其表面凹凸，防止打滑 ， 用于铺垫地片材。 在解决黑色废橡胶粉生产彩色橡胶粉的工艺复 杂 、成本 高 的技术 难 点领域 ，霍跻 永 利用废 轮胎 或 其他废橡胶制品制成的橡胶粉粒的外表面上混有色 料的薄膜 ，复合彩色橡胶粉 。 Ｊ （ ）胶粉可制橡胶砖及大面积铺设橡胶地面、 ２ 橡胶地板 、草坪、运动场塑胶跑道 、健身地坪、幼 儿园儿童活动场地 、学校操场和花园小径等。有资 料 报道一 个 网球场 要 消耗 ５０条 轮胎胶 粉 ，一个 田 ０ 径 比赛用综合运动场要消耗数千条废轮胎胶粉。采 用粗和细废旧橡胶再生胶粉 ，面层经过着色，底层 采用 胶粒 、胶 丝 ，制 成彩 色弹性 地砖 ，由于地 面弹 性提高 ，有助于剧烈运动时，减少地面对脊柱 、膝 盖 、肌健 的反 弹 冲击力 ，减 轻疲 劳 ，对运 动员起 保 护作用。其最 大特 点是 防滑 、减震 、耐磨 、抗 静 电、不反光 、耐水防火 、 耐候性好 、抗老化 、寿命 长 ，有 较好 的实用 前 景 。
废旧胶粉异向双螺杆挤出机连续脱硫挤出传热模拟及实验
杆 内的传热状况做进一步分析 。本文通过对废旧胶粉 在直径 １２０ ｒｌｌｌＹｌ异 向双螺杆挤出机生产过程进行瞬态 传热模拟分 析 ，统计 每个 Ｃ型室 胶粉 的温度分 布状 况 ，并通过实验测得不同时刻出料温度 ，与模拟结果对 比，验证此模拟方法的合理性。
（１．北京化 工大学 机 电工程学院 ；２．北京化工大学 材料科学与工程学 院 ，北京 １０００２９）
摘要 ：常压连 续脱硫 塑化机是 目前再生胶行 业正在 推广 的新 型脱硫 生产方式。针对其 中的一种——异 向双螺杆挤 出机 ， 文 中应用 Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ对胶 粉在 螺杆 内脱硫过程进 行传热模拟 ，统计各 Ｃ型 室单元 温度分布和 温度 累计 曲线 。结果表明 ， 胶粉 导热 系数小 ，传 热性能很差 ，由预热 区到 高温 区的温度 累计 曲线斜 率逐 渐一 致 ，温度分 布逐 渐均 匀。为 了验 证所建 模型和模 拟结果的合理性 ，将模拟 结果与 实际生产 过程 中挤 出机 出料 温度作对 比 ，模 拟 结果误 差在 １６％左右 ，验证 了此 模 拟 分 析 的 合 理 性 。
第 ３期
杨晓彤等 ：废 旧胶粉异向双螺杆挤出机连续脱硫挤 出传热模拟及实验
元件导程变化，Ｃ型室的体积也随之变化 ，因此可以求
出每个 Ｃ型室的松密度 ，根据松密度一导热系数曲线计
算出导热系数 ，从而完成胶粉在整根螺杆 中的传热模
拟 。
１．１ Ｃ型 室体 积计 算
Ｃ型室的体积可 由式 （１）计算得出 ：
Ｖｏｌｕｍｅ／ｅｒ ａ３
’Ｑ门Ｑ ９Ｏ／９０
７７．１３ １１０．７７
ｌ１６／１１６
１５５．１２
氧化亚铁硫杆菌脱硫胎面胶粉／丁苯橡胶并用胶的性能研究
随着 世 界现 代 工 业 的 迅 猛 发展 ， 胶 产 品使 橡 用 量逐 渐加 大 。经炭 黑补 强和 硫黄 交联 后具 有三 维 网络结 构 的橡 胶 产 品 长 期 不 能 自然 降解 ， 因此 废 旧橡胶 给 生态 环境 带来 了严 重 的黑色 污染 。随 着 人们 环保 意识 的 日益 增 强 ， 旧橡 胶 回收循 环 废 再 利用 成为 亟需 解决 的 问题之 一 。 由于废 旧橡胶 粉 的交 联结 构 限制 了分 子 运 动 及再 加 工性 能 ， 胶
“ ６ ” 划 项 目（０ ６ ８３计 ２ ０ ＡＡ０ Ｚ ６ ） ６ ３ ７ 作者 简 介 ： 元 虎 （９ ５ ） 男 ， 东 Ｅ照 人 ， 京 化 工 大 学 李 １ ８－ ， 山 ｔ 北
１
哭
在读博士研究生， 主要从事废胶粉的 脱硫再生研究。
粉 直接 填充 到生 胶 中 ， 生胶 界 面的结 合力 不强 ， 与
题 ＿ ］ 是 目前 所期望 能 找到 的环 境友好 的废橡 胶 ８，
脱硫 再 生较 佳 的方 法之 一 。Ｃ Ｂ Ｆ ｉ ｍａ ｓ】 ． ． ｌｒ ｎ ｌ ｅ ＿ 叩利
用 某些 微生 物在 ６ ５℃下对 硫化 胶 粉进行 处理 ， 使 硫 化胶 化学 键有 选 择 性 地 断 裂 ， 将硫 从 胶 粉 颗 并
（． 京 化 工 大 学 北 京市 新 型 高 分 子材 料 制 备 与加 工 重 点 实验 室 ， １北 北京
北 京 １ ０ ２ ） ０ ０ ９
１０２ ；． 京化 工大 学 生 命科 学 与技术 学 院 ， ００ ９２北
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络 ，从而 获得 性能 十分 接 近原橡 胶 的再 生 胶 。 由
于炭黑 具 有较 强 吸 收微 波 的 能 力 ， 此认 为炭 黑 因
用 于轮胎 、 胶鞋 、 沥青 改性 等方 面 。 ］
废胶 粉 的再生 方 法 可 分 为 物理 再 生 、 学 再 化 生 和微 生物 脱硫 再 生 ｌ ］ ３ 。本 文综 述 废 胶 粉 的再 生方 法及 其应 用进 展 。
微 波场 的摆 动受 到 干 扰 和 阻碍 ， 而在 极 性 基 团 从
作者简介 ： 肖大 玲 （ ９ １ ） 女 ， 北 鄂 州 人 ， 京 橡 胶 工 业 １８ ， 湖 北 研 究 设 计 院工 程 师 ， 士 ，橡胶 工业 》轮 胎 工 业 》 志 编 辑 。 硕 《 《 杂
超 声波 脱硫 是利 用其 声空化 作用 将能量 集 中 于分子 键 的局部 位 置 ， 种 局 部 能量 会 破 坏 硫 化 这 胶 中能 量 比 Ｃ Ｃ 键 （ 能为 ３ ０ｋ ｍｏ ） — 键 ７ Ｊ・ ｌ 低
为 １ ０和 ３ — Ｓ 键 的 弹性常 数介 于两 者 之 间 ， ０ ，Ｃ
因 此 高 剪 切 诱 导 产 生 的 弹 性 能 量 就 会 集 中 于 ｓ ｓ 键 ， 而 达 到 交 联 键 选 择 性 断裂 的 目的 。 — 从
该方法 适 用 于 Ｅ Ｄ 硫 化 胶 的 脱 硫 再 生 ， Ｐ Ｍ 且
硫 化胶 三维 网络结 构 ， 而不使 大分 子键 断裂 。
在 最 早 关 于 利 用 超 声 波 进 行 脱 硫 的 研 究 中ｌ ， ｇ 无论 是极 性或 非极 性硫化 胶 ， ］ 当受 到频 率为
ｆ
旦 ～
ｌ
ｌ
５ Ｈｚ 功率为 ５ ０Ｗ 的超声 功率发 生器 发 出 的 ０ｋ 、 ０
生等。
关键 词 ： 胶 粉 ； 理 脱 硫 再 生 ； 学 脱硫 再 生 ； 生 物 脱 硫 再 生 废 物 化 微
中 图 分类 号 ： ＴＱ３ ０ ５ ； ３ ． ６ ＴＱ３ ３ ９ ３．９ 文 献 标 志 码 ： Ｂ 文章 编 号 ： ０ ６ ８ ７ （ ０ ２ ０ — ４ ５ ０ １ ０ — １ １ ２ １ ） ８０ ５ ７
大多数 橡胶 和 弹性 体 在射线 作 用下发 生结 构 化交 联反 应 ， 有 极少 含 叔 碳 原 子基 团结 构 单元 只
的胶种 ， 丁基橡 胶 （Ｉ 和 ＩＲ硫化 胶 等在 高 能 如 ＩＲ） Ｉ
辐 射 场 下 呈 现 降 解 反 应 。 Ｉ 一 般 用 于 硫 化 胶 Ｉ Ｒ
Ｅ ＤＭ硫 化胶 未见超 声 波脱硫 再 生报 道 。 Ｐ
再生胶 性 能与 辐 照 剂 量 有关 ， 随着 辐 照 剂 量 的增 大 ，Ｉ 再 生 胶 的 可 塑 性 提 高 ， 伸 强 度 减 ＩＲ 拉 小 ， 断伸 长 率 为 ４ ０ ～ ５ ０ 。 因此 ， 用 电 拉 ６ ６ 采
图 ２ 动 态 脱 硫 反 应 器
子束 再生 法需 控 制 辐照 剂 量 ， 能 使再 生胶 的物 才
热 和压力 条件 下这 些键 不容 易选 择性 地 断裂 。然
而 Ｃ Ｃ ， Ｃ Ｓ 和 Ｓ ＿ 键 的 弹 性 常 数 相 差 — — ＿Ｓ
明在低 功率 阶段 ， 超声 波 功 率 的增 大促 进 了硫 化
作用。
１３ ． 电子 束
较 大 ，ｃ —ｃ 和 ｓ ｓ 键 的弹性 常数 相 对 值分 别 ＿
但 增 大到一 定值 后 ， 硫度 反而 减小 ， 脱 即脱 硫度存
１ ４ 剪 切 场 连 续 再 生 ．
使用 挤 出机对 废 旧胶料 进行 动 态脱硫 生产 再 生橡 胶 的技 术被 称 为 连 续 橡 胶 回收技 术 （ 可 称 也
为 剪 切 场 连 续 再 生 ）】 Ｃ ｃ 键 的 键 能 与 ｌ 。 ～
１ ２ 超 声 波 ．
微 波再 生法 是一 种 非 机 械 物 理方 法 ， 在微 波 场 中橡 胶分 子 网络 中极 性基 团 因迅速 改变 自己的
方 向而 不停摆 动 ， 由于 其 自身 的热 运 动 和 相邻 但
分 子 间的相 互作 用 及 分 子运 动 的惯 性 ， 分 子 随 使
ห้องสมุดไป่ตู้
法使 用 的生 产设 备费用 少 ， 生产成 本低 ， 有一 定 具
经 济性 引。
一
粉 中橡胶分 子 为三维交 联 网络 ， 表面 活性 低 ， 与橡
胶 的结合力 差 ， 掺进橡 胶 中不易 分散 ， 导致 胶料 加
般认 为 微 波 再 生 只 适 用 于极 性 橡 胶 硫 化
工性 能和 物理性 能较 差 ， 限制 了胶粉 在 橡 胶 中的
１ 物 理 脱 硫 再 生
填充硫 化胶 的微 波再 生效 果较 好 。但赵树 高 等［ ７ ］ 进行 了炭 黑和 白炭 黑分别 填充 非极 性硫 化橡 胶 的
微波 脱硫 研究 ， 结果 发现 胶粉 的粒 径越 大 ， 硫效 脱
果越好 ， 天然橡 胶 （ ） 化胶 粉 的脱 硫效 果 优于 ＮＲ 硫
性的。
精 ｑ 炼
成 品再 生 胶
炼 —— 压 ——计 —— 赢 片 量
Ｊ 再 ｌ ～ 毕
图 １ ＩＲ脱 硫 再 生 工 艺 流 程 Ｉ
再生 胶胶 料生 产 ６ ５ — １ ． ０ ６规 格 内胎 ， 性能 完全 满 足要 求 。此 外 ， 生 Ｉ 三 元 乙丙 橡 胶 （ Ｐ Ｍ） 再 Ｉ Ｒ／ Ｅ Ｄ 并用 已成 功制 备 防水 卷 材 。 电子束再 生 Ｉ 技 术 是 冷 加 工 工 艺 ， 程 中 Ｉ Ｒ 过 不产 生废料 ， 存 在 热加 工 工 艺 带 来 的环 境 污 染 不
粒 径为 ３ ～５ｍｍ 的废胶 粉在频 率 为 ９ ５ＭＨｚ １ 的 微 波场 中辐 射 ５ ｍｉ ， 可 充 分 破 坏硫 黄 交 联 网 ｎ即
最大 限度保 持 橡胶 的原 有 性 能 ， 即破坏 胶 粉 中 的
交联 键 和三维 交联 网络 结 构 得 到再 生 胶 粉 ， 同 但 时需 减少 橡胶 分子 主链 的断裂 。再 生胶 粉广 泛应
４６ ５
轮 胎 工
业
２ １ 年第 ３ ０２ ２卷
的 （ Ｓ 键 （ 能 为 ３ ０ｋ ｍｏ ） ｓ Ｓ 键 键 １ Ｊ・ ｌ 和 ＿
废 旧橡 胶
液 氮］ 琐 冷— 碎 — — 细 碎② — 叶 细 燥
（ 能 为 ２ ０ｋ ｍｏ ） 从 而有 选 择 性 地 破 坏 键 ７ Ｊ・ ｌ ，
第 ８ 期
肖大 玲 等 ． 胶 粉 的 脱 硫 再 生 研 究 进 展 废
４５ ５
废 胶 粉 的 脱 硫 再 生 研 究 进 展
肖大 玲 ， 淑 华 吴
（ 京 橡 胶 工 业 研 究 设 计 院 ， 京 １０ ４ ） 北 北 ０ １ ３
摘 要 ： 合 近 年 来 废 胶 粉脱 硫 再生 的研 究 成 果 ， 述 了废 胶 粉 脱 硫 再 生 的 机 理 、 术 和 方 法 ，重 点 介 绍 了 物 理 脱 结 综 技 硫 再生 、 学 再 生 剂 脱 硫 再 生 和 微 生 物脱 硫 再 生 方 法 。物 理 脱 硫 再 生 包 括 微 波 、 声 波 、 子 束 、 化 超 电 剪切 场 连 续 再 生 和 远 红 外线 再 生 ； 学 脱 硫 再 生 剂 包 括 无 机 化 合物 、 机 化 合 物 、 ｅＬｎ 化 有 Ｄ — ｉｋ和 ＲＲ ； 生 物 脱 硫 再 生 包 括 硫 杆 菌 、 母 菌 再 Ｍ 微 酵
超 声波 作用 ２ ｎ后 ， 料 的三维 网络 结构 出现 Ｏｍｉ 胶 变 化 ，Ｃ Ｓ 键 和 Ｓ 一 键 断裂 ， — ＿Ｓ 而 Ｃ 键 则 保存 完 好 ， 现 了硫 化胶 的脱 硫 。并 且 将脱 硫 后 实 的橡胶 重新 加工 硫 化 发 现 ， 脱硫 后 再 硫 化 的橡 胶 具 有 与原橡胶 相 似 的性 能 ， 其生 产 过 程 是 间断 但
丁苯 橡胶 （ Ｂ 硫 化胶 粉 ， Ｓ Ｒ） 白炭 黑填 充 硫 化 胶 的 脱硫 效果 好 于炭黑 填充 硫化 胶 。
１ １ 微 波 ．
肖鹏 研究 发 现废胶 粉在 微波 辐射 过程 中发
生脱 硫 现象 而活 性 大 大增 强 ， 胶 粉 在 沥 青 中 的 废 颗粒 形 貌显得 更 加蓬松 ， 网络结构 更加 均匀 致密 ， 膨胀 体 积更 加 明显 ， 性 沥 青 的热 稳 定 性 得 到 明 改 显 的改 善 。
问题 。
Ａ．． ｓｙ ｖ等 ” 最 先 尝 试 在 挤 出 机 机 头 Ｉ Ｉａ ｅ 上 安装 超 声 功 率 发 生 器 来 实 现硫 化 胶 的连 续 脱
硫 。在 对未 填充 ＮＲ硫 化 胶 进行 脱 硫 试 验 中 ， 发 现 在 初始 阶段 ， 大超 声 波 幅值 时 ， 硫 度增 大 ， 增 脱
应用 。因此 ， 须对 轮胎胶 粉进 行改 性 ， 必 改性 的直 接 目标是恢 复 橡胶 的流 动 性 和 可加 工 性 ， 以达 到
胶 ， 罗鹏 等＿ 的 研 究 表 明 ，炭 黑填 充 硫 黄 硫 化 但 ６
的极性 和非 极性 废 橡 胶 都 可 采 用微 波 辐 射 再 生 ，
度 极低 ， 学性 质稳定 ， 化 因此不 能采 用常用 的方 法 脱硫 再生 。电子束 辐照 法是利 用 Ｉ Ｉ Ｒ独 有 的对 射
线 敏感 性特 征 ， 助 电子加 速器 的高 能 电子束 ， 借 对
其 产 生 化 学 断 键 —— 解 聚 效 应 ， 而 获 得 再 生 。 从
ＩＲ 再 生 胶 工 艺 流 程 如 图 １所 示 。 Ｉ
借助 于远 红外线 使 废 胶 粉 氧化 断 链 ， 通 过 炼 胶 再
２ ２ 有 机 化 学 试 剂 ．
Ｃ Ｓ 键 相 差 ６ Ｊ・ｔｏ一 ， Ｓ Ｓ 键 相 差 — Ｏｋ ｏ ｌ 与 — １ ０ｋ ｔｏ ， 者 的 键 能 相 差 不 大 ， 此 在 加 ０ Ｊ・ ｌ 三 ｏ 因