CN101602236A - 橡胶飞边的机械再生方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种橡胶飞边的机械再生方法，采用机械方法处理橡胶飞边，破坏其分子链，处理过程无污染，处理后的再生胶可加工成新的橡胶制品。具体步骤包括：飞边分拣整理；飞边的破碎；飞边的机械处理及飞边的再生利用加工。橡胶飞边再生胶加工新产品时，可占到炼胶总料的20％－50％，有效的节约了产品生产成本，避免直接作废料处理的损失，给橡胶生产厂家带来很大的经济效益。

Description

橡胶飞边的机械再生方法
技术领域
本发明公开一种橡胶飞边的机械再生方法，属于橡胶硫化后的产品飞边废料再生利用技术领域。
背景技术
橡胶飞边是来源于已硫化的橡胶半成品进行整修时的边角料或不合格的半成品，据不完全统计，全世界每年有数百万吨橡胶飞边产生。由于橡胶飞边不能作为原胶或生胶直接加工成型产品，其处理方式直接报废丢弃或橡胶飞边厂家回收作为再生胶原料，如何有效利用橡胶飞边，是摆在橡胶成品厂家的问题。
传统的废橡胶再生技术是将经过硫化后的橡胶进行粉碎、加热、机械处理等物理化学过程，使其从弹性状态变成具有塑性和粘性的、可再硫化的再生橡胶。目前橡胶再生利用化学助剂借助于机械力作用，使橡胶交联键破坏，达到再生目的，然而，经过脱硫处理后的再生橡胶只能生产低质和表面较粗糙等性能较差的产品。
传统的再生胶技术中大多采用物理和化学方法结合，特别是其脱硫工艺，大多采用高温高压动态脱硫，通过在高温条件下添加脱硫剂、软化剂、再生剂等大量的化学品生产再生胶，会使橡胶线型结构裂解，使再生胶性能差，同时还会造成严重的环境污染。并且在混合搅拌或脱硫工序中需要添加脱硫剂、活化剂或软化剂等化学品。采用微波再生的方法其装置往往要设置不同的区域进行不同微波能量的辐射，达到断链的目的。
公开号为“CN101250283”的专利文献利用分解法从废硫化氯丁胶再生橡胶的方法，其提及到采用机械脱硫工艺，也都一定要添加脱硫剂、软化剂等才能完成橡胶的再生。目前除了微波和超声方法以外，还没有真正采用机械方法进行废料硫化橡胶再生的加工方法。
发明内容
针对现有橡胶回收利用技术存在的不足，本发明提供一种橡胶飞边的机械再生方法，采用机械方法处理橡胶飞边，破坏其分子链，处理过程无污染，处理后的胶料按一定比例对冲相同配方、同级硬度的母炼胶，可生产成符合产品技术标准的橡胶产品。
本发明公开的橡胶飞边的机械再生法是按如下步骤进行的：
第一步：橡胶飞边分拣整理。首先去除飞边中的铁屑和杂质，然后按照胶种和硬度等级将回收的橡胶飞边分类整理，废旧橡胶的种类包括丁苯橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、氯丁橡胶等，硬度等级按10度为1个级分类。
第二步：橡胶飞边的破碎。将同一类硬度等级的同一种橡胶飞边(或不合格品)投入到破碎机中进行破碎，每次投入的量为300克，(根据破碎机的型号CSJ-400A)破碎机的温度需控制在100℃以下，温度高于100℃时，打开冷却水进行冷却，破碎完后的不合格飞边粒同样分类存放。
第三步：橡胶飞边的机械处理。先将破碎完后的飞边在100℃的温度下加热20分钟后，在开炼机上进行薄通挤压，开炼机的辊筒温度控制在80℃±10℃，开炼机的辊距调整至0.15mm±0.08mm，每次进行薄通挤压的飞边重量为8kg，每千克的飞边加入2克硬脂酸，根据产品的要求不同进行薄通挤压15-25遍，薄通挤压后的橡胶飞边要能成片。
第四步：橡胶飞边的再生利用加工。加入事先混炼好的母炼胶进行对冲工艺，所述的母炼胶在混炼好后需要停放8小时才能使用。对冲时，先将处理好的飞边进行薄通一遍，再将所述的母炼胶回炼一遍，然后再将两种胶料混在一起回炼，开炼机的辊距调整至0.2mm，辊筒温度控制在60℃以下，薄通5遍并打三角包3-5个，最后按标准厚度出片。对冲的飞边份数为占总胶料的20％-50％之间。
本发明所采用的橡胶飞边的机械再生法，工艺合理，处理过程无污染，经处理的橡胶可加工成性能好、强度高的优等橡胶制品，橡胶飞边再生胶可对冲母炼胶的比例，应占母炼胶总料的20％-50％，有效的节约了产品生产成本，避免直接作废料处理的损失，给橡胶生产厂家带来很大的经济效益。本发明技术点为①机械加工破坏橡胶分子间力。②橡胶飞边与母炼胶以相同配方、同级硬度进行回收对冲。③回收对冲后可生产产品物性不变。
本发明机械橡胶飞边再生胶与传统方法加工的再生胶的差异：
1、机械飞边再生胶的产品表面光滑度、强度、延伸率、硬度、外观等性能不变化或不会降低，可以生产较高标准要求的产品；而传统方法加工的再生胶的产品表面粗造度、强度、延伸率、硬度、外观等性能下降较大，只可以生产低质和表面较粗糙的产品；
2、传统方法加工的再生胶，性能很差，对冲30％到母炼胶内厚强度为12MPA，对冲后强度只有4MPA，性能下降66％；
3、混炼胶在对冲橡胶飞边再生胶30％，相对于母炼胶的配方单价，可下降12％，且性能不变。
具体实施方式
实施例1：丁苯橡胶的飞边再生工艺。
第一步：橡胶飞边中分拣出丁苯橡胶，首先去除其中的铁屑和杂质，然后按照硬度等级按10度为1级分类；
第二步：橡胶飞边的破碎，将同一类硬度等级的丁苯橡胶投入到破碎机中进行破碎，根据破碎机的型号CSJ-400A，每次投入的量为300克，破碎机的温度需控制在100℃以下，温度高于100℃时，打开冷却水进行冷却，破碎完后的飞边粉同样分类存放。
第三步：橡胶飞边的机械处理。先将破碎完后的飞边在100℃的温度下加热20分钟后，在开炼机上进行薄通挤压，开炼机的辊筒温度控制在80℃±10℃，开炼机的辊距调整至0.15mm±0.08mm，每次进行薄通挤压的飞边重量为8kg，每千克的飞边加入2克硬脂酸，根据产品的要求不同进行薄通挤压15-25遍，薄通挤压后的飞边要能成片。
第四步：橡胶飞边的再生利用加工。加入事先混炼好的母炼胶进行对冲工艺，所述的母炼胶在混炼好后需要停放8小时才能使用。对冲时，先将处理好的橡胶飞边进行薄通一遍，再将所述的母炼胶回炼一遍，然后再将两种胶料混在一起回炼，开炼机的辊距调整至0.2mm，辊筒温度控制在60℃以下，薄通5遍并打三角包3-5个，最后按标准厚度出片。对冲的飞边份数为占总胶料的20％-50％之间。
实施例2：丁腈橡胶的飞边再生工艺。
第一步：橡胶飞边中分拣出丁腈橡胶，首先去除其中的铁屑和杂质，然后按照硬度等级按10度为1级分类；
第二步：橡胶飞边的破碎，将同一类硬度等级的丁腈橡胶投入到破碎机中进行破碎，每次投入的量为300克，破碎机的温度需控制在100℃以下，温度高于100℃时，打开冷却水进行冷却，破碎完后的飞边粉同样分类存放。
第三步：橡胶飞边的机械处理。先将破碎完后的飞边在100℃的温度下加热20分钟后，在开炼机上进行薄通挤压，开炼机的辊筒温度控制在80℃±10℃，开炼机的辊距调整至0.15mm±0.08mm，每次进行薄通挤压的飞边重量为8kg，每千克的橡胶飞边加入2克硬脂酸，根据产品的要求不同进行薄通挤压15-25遍，薄通挤压后的橡胶飞边要能成片。
第四步：橡胶飞边的再生利用加工。加入事先混炼好的母炼胶进行对冲工艺，所述的母炼胶在混炼好后需要停放8小时才能使用。对冲时，先将处理好的橡胶飞边进行薄通一遍，再将所述的母炼胶回炼一遍，然后再将两种胶料混在一起回炼，开炼机的辊距调整至0.2mm，辊筒温度控制在60℃以下，薄通5遍并打三角包3-5个，最后按标准厚度出片。对冲的橡胶飞边份数为占总胶料的20％-50％之间。
实施例3：三元乙丙橡胶的飞边再生工艺。
第一步：橡胶飞边中分拣出三元乙丙橡胶，首先去除其中的铁屑和杂质，然后按照硬度等级按10度为1级分类；
第二步：橡胶飞边的破碎，将同一类硬度等级的三元乙丙橡胶投入到破碎机中进行破碎，每次投入的量为300克，破碎机的温度需控制在100℃以下，温度高于100℃时，打开冷却水进行冷却，破碎完后的橡胶飞边粉同样分类存放。
第三步：橡胶飞边的机械处理。先将破碎完后的飞边在100℃的温度下加热20分钟后，在开炼机上进行薄通挤压，开炼机的辊筒温度控制在80℃±10℃，开炼机的辊距调整至0.15mm±0.08mm，每次进行薄通挤压的橡胶飞边重量为8kg，每千克的飞边加入2克硬脂酸，根据产品的要求不同进行薄通挤压15-25遍，薄通挤压后的橡胶飞边要能成片。
第四步：橡胶飞边的再生利用加工。加入事先混炼好的母炼胶进行对冲工艺，所述的母炼胶在混炼好后需要停放8小时才能使用。对冲时，先将处理好的飞边进行薄通一遍，再将所述的母炼胶回炼一遍，然后再将两种胶料混在一起回炼，开炼机的辊距调整至0.2mm，辊筒温度控制在60℃以下，薄通5遍并打三角包3-5个，最后按标准厚度出片。对冲的橡胶飞边份数为占总胶料的20％-50％之间。
实施例4：氯丁橡胶的飞边再生工艺。
第一步：橡胶飞边中分拣出氯丁橡胶，首先去除其中的铁屑和杂质，然后按照硬度等级按10度为1级分类；
第二步：橡胶飞边的破碎，将同一类硬度等级的氯丁橡胶投入到破碎机中进行破碎，每次投入的量为300克，破碎机的温度需控制在100℃以下，温度高于100℃时，打开冷却水进行冷却，破碎完后的飞边粉同样分类存放。
第三步：橡胶飞边的机械处理。先将破碎完后的飞边在100℃的温度下加热20分钟后，在开炼机上进行薄通挤压，开炼机的辊筒温度控制在80℃±10℃，开炼机的辊距调整至0.15mm±0.08mm，每次进行薄通挤压的橡胶飞边重量为8kg，每千克的飞边加入2克硬脂酸，根据产品的要求不同进行薄通挤压15-25遍，薄通挤压后的橡胶飞边要能成片。
第四步：橡胶飞边的再生利用加工。加入事先混炼好的母炼胶进行对冲工艺，所述的母炼胶在混炼好后需要停放8小时才能使用。对冲时，先将处理好的橡胶飞边进行薄通一遍，再将所述的母炼胶回炼一遍，然后再将两种胶料混在一起回炼，开炼机的辊距调整至0.2mm，辊筒温度控制在60℃以下，薄通5遍并打三角包3-5个，最后按标准厚度出片。对冲的橡胶飞边份数为占总胶料的20％-50％之间。以下各配方及实验特性对比均是在保密状态下测得。
一、三乙丙橡胶(EPDM KEP240)对照
                    配方及物性对比
Figure GA20175477200910112025X01D00071
其中上述E50K与E50K-1的实验物性对比如下表：
1、
Figure GA20175477200910112025X01D00081
2、
Figure GA20175477200910112025X01D00091
二、丁苯胶(SBR1502)对照
        配方及物性对比
其中上述B50A与B50A-1的实验物性对比如下表：
1、
Figure GA20175477200910112025X01D00111
2、
Figure GA20175477200910112025X01D00121
三、氯丁胶(DCR36)对照
                    配方及物性对比
Figure GA20175477200910112025X01D00131
其中上述CR50A与CR50A-1的实验物性对比如下表：
1、
Figure GA20175477200910112025X01D00141
2、
四、丁腈胶(NBR1052)对照
                配方及物性对比
其中上述N50A与N50A-1的实验物性对比如下表：
1、
Figure GA20175477200910112025X01D00171
2、
以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所为做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

Claims (7)

1、一种橡胶飞边的机械再生方法，其特征在于包括以下步骤：
(一)、飞边回收，按照胶种和硬度等级将回收的飞边分类；
(二)、飞边破碎，将同等级硬度的同种橡胶投入到破碎机中进行破碎，破碎完后的飞边粉同样进行分类存放；
(三)、飞边的机械再生，将上述飞边粉加热后，进行机械式薄通挤压形成片状再生胶。
2、根据权利要求1所述的飞边橡胶的机械再生方法，其特征在于：步骤(一)中，所述的飞边首先去除其中的铁屑和杂质，然后按照胶种和硬度等级将回收的飞边分类整理，硬度等级按10度为1级分类。
3、根据权利要求1所述的飞边橡胶的机械再生方法，其特征在于：步骤(二)中，所述的飞边破碎时破碎机的温度需控制在100℃以下。
4、根据权利要求1所述的飞边橡胶的机械再生方法，其特征在于：步骤(三)中，所述的飞边薄通挤压在开炼机上进行，其中开炼机的辊筒温度控制在80℃±10℃，开炼机的辊距调整至0.15mm±0.08mm，每千克的飞边加入2克硬脂酸，薄通挤压15-25遍。
5、根据权利要求2所述的飞边橡胶的机械再生方法，其特征在于：所述的飞边胶种包括丁苯橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、氯丁橡胶。
6、一种利用上述步骤生产的再生胶与同种胶种的母炼胶进行对冲，其中对冲的飞边再生胶占总胶料的20％-50％。
7、根据权利要求6所述的飞边再生胶与同种胶种的母炼胶对冲工艺，其特征在于：母炼胶在混炼好后需要停放至少8小时，对冲时，先将处理好的飞边再生胶进行薄通一遍，再将所述的母炼胶回炼一遍，然后再将两种胶料混在一起回炼，开炼机的辊距调整至0.2mm，辊筒温度控制在60℃以下，薄通5遍并打三角包3-5个，最后按标准厚度出片。
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