废旧橡胶再生利用

废旧橡胶再生利用

废旧橡胶再生利用

时间：2008-1-24 来源：中国再生资源交易网标签：再生橡胶冷冻粉碎法废旧橡胶的回收利用主要有两种方法：通过机械方法将废旧轮胎粉碎或研磨成微粒，即所谓的胶粒和胶粉；通过脱硫技术破坏硫化胶化学网状结构制成所谓的再生橡胶。本文简单介绍一下胶粉的生产技术。

胶粉的制造方法

废橡胶的预加工。废旧橡胶制品中一般都会有纤维和金属等非橡胶骨架材料，加之橡胶制品种类繁多．所以在废旧橡胶粉碎前都要进行预先加工处理，其中包括分拣、去除、切割、清洗等加工。对废旧橡胶还要进行检验、分类，对不同类别、不同来源的废橡胶及其制品按要求分类，最理想是采用回收管理循环方法，根据废胶来源有目的地进行处理。对于废轮胎这类体积较大的制品，则要除去胎圈，亦有采用胎面分离机将胎面与胎体分开。胶鞋主要回收鞋底，内胎则要除去气门咀等。

经过分拣和除去非橡胶成分的废橡胶，由于长短不一，厚薄不均，不能直接进行粉碎，必须对废橡胶切割。国外对轮胎普遍采用整胎切块机切成25mmx25mm不等胶块。大的胶块则重新返回切割机上再次切割，

废橡胶特别是轮胎、胶鞋类制品，由于长期与地面接触，夹杂着很多泥沙等杂质，则应先采用转桶洗涤机进行清洗，以保证胶粉的质量。

冷冻粉碎法。低温冷冻粉碎法的基本原理是：橡胶等高分子产材料处在玻璃化温度(Tg)以下时，它本身脆化，此时受机械作用很容易被粉碎成粉末状物质，硫化胶粉即按此原理制成的。

冷冻粉碎工艺有两种：一种是低温冷冻粉碎工艺。另一种是低温和常温并用粉碎工艺。前者是利用液氮为制冷介质．使废橡胶深冷后用锤式粉碎机或辊筒粉碎机进行低温粉碎。微细橡胶粉生产线即是采用后一种方法进行生产的。利用液氮深冷技术把废旧轮胎加工成80目以上的微细橡胶粉，其生产过程中的温度、速度、过载均为闭环连锁微机控制，对环境无污染。该生产线的生产全过程均采用以压缩空气为动力的送料器和封闭式管道输送，除废旧轮胎投入和产品包装时与空气接触外，全线均为封闭状态。另外，由于采用冷冻法生产，无高温气味，所以不产生二次污染。并通过微细胶粉和粗粉的热交换过程达到了充分利用能源、降低能耗即降低产品成本的目的。

常温粉碎法。废橡胶经过预加工后进行常温粉碎，一般分粗碎和细碎。目前中国的再生胶工厂中常采用两种粉碎方式，一种是粗碎和细碎在同一台设备上完成；另一种是粗碎和细碎在两台不同的设备上完成。前者适合于小型工厂的生产厂生产。

粗碎和细碎同时进行的方式：进行该操作的两个辊筒其中一个表面带有沟槽，另一个表面无沟槽，即为沟光辊机。首先通过输送带将洗涤后的胶块送入两辊筒间进行破胶，然后将破碎后的

胶块和胶粉落入设备底部的往复筛中过筛，达到粒度要求的从筛网落下，通过输送器入仓；未达到要求的胶块，通过翻料再进入沟光辊机中继续进行破碎。

粗碎和细碎在两台设备上进行的方式：粗碎在两只辊筒表面都带有沟槽的沟辊机上进行，粗碎过的胶块大小一般在6-8mm。然后进入光辊细碎机上进行细碎，其粒度一般为

0.8-1.0mm(26-32目)。胶粉工厂粉碎设备与传统的再生胶粉碎设备不同，都是专用的废橡胶破碎机、中碎机、细碎机。

胶粉的应用

胶粉的应用概括起来可分为两大领域：一是直接成型或与新橡胶并用做成产品，这属于橡胶工业范畴；二是在非橡胶工业的广阔领域中应用。现在全球范围内越来越多的厂商采用胶粉替代原生材料，不仅有益于环境保护，而且更重要的是因为使用胶粉能够有效的降低成本、提高性能，得到其它材料得不到的效果。它可以作为橡胶、填料及复合材料被广泛的用于轮胎、胶管、胶带、胶鞋、橡胶工业制品、电线、电缆及建筑物材料等。胶粉还可以和塑料并用，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚氨脂等，以提高性能，降低成本。

用胶粉对沥青进行改性铺设公路应用也很广。用胶粉改性沥青铺设的公路在很多发达国家入加拿大、美国、比利时、法国、荷兰等国均有应用。中国也有些省市入江西、湖北、广州、北京等地，相继铺设了实验路段。实践证明，用胶粉改性的沥青铺设的公路可以减少路面龟裂和软化，路面不易结冰和打滑，提高了行驶安全性，还可以提高路面寿命，比一般的沥青路面的使用寿命至少提高了一倍

橡胶的塑炼及塑炼工艺

将橡胶生胶在机械力、热、氧等作用下，从强韧的弹性状态转变为柔软而具有可塑性的状态，即增加其可塑性（流动性）的工艺过程称为塑炼。

塑炼的目的是通过降低分子量，降低橡胶的粘流温度，使橡胶生胶具有足够的可塑性。以便后续的混炼、压延、压出、成型等工艺操作能顺利进行。同时通过塑炼也可以起到“调匀”作用，使生胶的可塑性均匀一致。塑炼过的生胶称为“塑炼胶”。如果生胶本身具有足够的可塑性，则可免去塑炼工序。

塑炼的方法按所用的设备主要分为开炼机塑炼、密炼机塑炼和螺杆塑炼机塑炼。

①开炼机塑炼

利用开炼机前后两个速度不同的辊筒形成的相对速度差所引起的撕拉力（剪切力），在逐渐缩小的辊距内对橡胶施以强烈的碾压和撕拉作用。这种机械作用，扯断了橡胶分子链，在空气中塑炼还伴有热和氧的裂解作用等，降低了橡胶的分子量，降低了粘流温度，使其可塑性增大。

开炼机塑炼的影响因素有辊温、辊距、转速和速比、塑炼时间、炼胶容量、辊筒的工作长度、割刀次数和方式、胶料放置时间等。

②密炼机塑炼

将橡胶投到密炼机的密炼室内，对物料进行加压。密炼室内两个转子以不同的速度相向回转，使被加工的生胶在转子间隙中、转子与密炼室壁的间隙中以及转子与上、下顶栓的间隙中受到不断变化的剪切、扯断、搅拌、折卷和磨擦的强烈的捏炼作用。在高温、快速和加压的条件下很快的提高橡胶的可塑性（塑炼）。密炼机的塑炼作用主要靠转子机械作用和热氧化裂解作用。

密炼机塑炼的影响因素有转子转速、密炼室温度、塑炼时间、容量和上顶压力等。由于密炼机塑炼属高温塑炼，塑炼效果随温度升高而增大，但温度高会导致橡胶分子链过度降解，致使胶料物理机械性能下降，而诸如丁苯橡胶，用密炼机塑炼时如超过140℃还会产生支化、交联，形成凝胶，反而降低可塑性，在170℃下塑炼还会生成紧密型凝胶，即使用精炼方法也不能使它消除。为了提高密炼机使用效率，通常对可塑性要求高的胶料（威氏可塑性在1.5以下者），需采用分段塑炼或加塑解剂塑炼。

③螺杆塑炼机塑炼

是用螺杆塑炼机的螺杆与机筒间的机械剪切力和高温热作用使橡胶分子链断裂。与开炼机和密炼机塑炼的差别是螺杆塑炼法中氧对生胶的作用较小。螺杆塑炼法有生产能力大、节电效果明显、操作简单容易掌握、可实现塑炼的连续化生产等优点。使用螺杆塑炼机塑炼时应该严格控制排胶温度在180℃以下，注意防止出胶后胶料表面氧化作用，并尽量避免产生夹生胶。

应用开炼机塑炼和密炼机塑炼时，都可采用塑解剂来加速塑炼过程。塑解剂是通过化学作用增强生胶塑炼效果、缩短塑炼时间的物质，又称化学增塑剂。它与一般物理增塑剂如油品、酯类脂肪酸衍生物类等相比，具有增塑效果强、用量少、且对橡胶制品物理机械性能几乎没有影响等特点。

塑解剂增强塑炼效果的作用机理主要有两方面：一是塑解剂在塑炼过程中受热、氧的作用，分解产生自由基，这些自由基能使橡胶大分子链发生氧化降解；二是塑解剂能封闭塑炼过程中橡胶大分子链断裂生成的端基，并使其丧失活性，不再重新结合，从而使可塑性增加。

由于塑解剂的效能是随温度的升高而增强，所以在密炼机高温塑炼中使用塑解剂比在开炼机低温塑炼中更为有效。

橡胶的混炼及混炼工艺