CN103772738B - 再生胶的再生方法及该再生胶用于橡胶雨鞋的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了再生胶的再生方法及该再生胶用于橡胶雨鞋的制造方法，再生胶再生包括如下步骤：（a）田口方法设计再生工艺；（b）原料分类及初加工；（c）切胶；（d）低温粉碎废旧橡胶；（e）粉碎后处理；（f）微波法脱硫；（g）再生胶加工处理。同时采用该再生方法制得的再生胶生产橡胶雨鞋，其方法包括如下步骤：(a)田口方法设计生产工艺；（b）原料称取及清理；（c）混料；(d)胶料硫化；（e）鞋底压制成型；(f)鞋面压制成型；（g）粘合成型。以再生胶代替传统的天然橡胶和合成橡胶，不仅降低了产品的制造成本，带来可观的经济效益，将不可再生资源再生，避免环境污染，节能环保，将雨鞋生产步入了良性循环经济圈。

Description

再生胶的再生方法及该再生胶用于橡胶雨鞋的制造方法
技术领域
本发明涉及再生胶的再生方法及该再生胶用于橡胶雨鞋的制造方法。
背景技术
再生橡胶是以橡胶制品生产中已硫化的边角废料为原料加工成的、有一定可塑度、能重新使用的橡胶。按所用废胶不同，再生胶分为外胎类、内胎类、胶鞋类等。废旧橡胶脱硫再生过程的实质是在热、氧、机械作用和再生剂的化学与物理作用等综合作用下，使废旧硫化胶网络破坏降解，恢复可塑性和黏性，并且能够重新硫化。再生胶能部分地代替生胶用于橡胶制品，以节约生胶及炭黑也有利于改善加工性能及橡胶制品的某些性能。再生胶成本低，市场价在5000-6000元。传统的再生胶使用，存在着很大的局限性，而且性能上不能有效的满足成品要求，实际投入产出比不佳，不仅造成资源浪费，还影响产品的销量。
橡胶雨鞋是以橡胶为原料，配合一些功能试剂制成的鞋子，具有防水、防滑、耐磨、韧性强、塑性高的特点。传统的橡胶雨鞋制造使用天然橡胶及合成橡胶，天然橡胶及合成橡胶属于非再生资源，价格昂贵，市场价在2.5万元一吨，成本高，资源浪费。
发明内容
本发明目的在于提供再生胶的再生方法及该再生胶用于橡胶雨鞋的制造方法，将再生胶应用于制造橡胶雨鞋，以田口方法为设计方针，结合正态分布试验法，研究适合于再生胶的再生工艺及橡胶雨鞋的生产工艺，得到再生胶橡胶雨鞋与天然橡胶雨鞋相媲美的质量。
为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：
一种再生胶的再生方法，其特征在于包括如下步骤：
(a)田口方法设计再生工艺：
采用田口方法对再生胶的再生工艺进行全面的分析，田口方法用于研究工艺与配方，以质量损失函数和信噪比为指标定量的衡量各组工艺及配方的稳健程度，从而获得最佳的工艺及配方；
①工艺流程设计：首先选定一组合理的试验用工艺配方，工艺配方各成份的质量份为：胶粉100、煤焦油(软化剂)17、活化剂463(活性剂)2、促进剂M3、增韧剂4；采用正态分布试验方法，具体步骤为：首先对各备选工艺流程进行试验分组编号，并保障各试验组在同一试验条件下进行，再将工艺配方应用于各试验组，制得与试验组相对应的再生胶，然后对各试验组采用田口方法进行分析，通过计算得到质量损失函数，并结合各试验组的信噪比，确定适合再生胶再生的最佳工艺流程；
②脱硫配方设计：采用正态分布试验法设计脱硫配方，首先确定原料包括胶粉、煤焦油(软化剂)、活化剂463(活性剂)、促进剂M、增韧剂；再合理的选取至少10组各不相同的配方，即配方内原料配比不同，分别进行试验组编号，同时在最佳工艺流程下试验，然后对各试验组采用田口方法进行分析，通过计算得到质量损失函数，并结合各试验组的信噪比，确定适合再生胶再生的最佳脱硫配方，最终得到最佳脱硫配方为(单位：质量份)：胶粉100、煤焦油(软化剂)21、活化剂463(活性剂)1.2、促进剂M1.7、增韧剂2.5；
(b)原料分类及初加工：
将采集的废旧橡胶原料按照胶鞋类、外胎类、杂胶类进行分类；杂胶类包括胶带、内胎、皮鞋底、胶管等，经检验杂胶类制得的再生胶的门尼粘度、机械强度、比重等指标均不符合要求，所以分类后除去杂胶类废旧橡胶；然后对剩下的原料进行除杂，除去非橡胶杂质后，分别堆放分类后的橡胶；
(c)切胶：
对大小厚薄不一的胶类进行切割，采用剪切机完成，对于剪切尺度有如下要求：外胎类中宽在11cm，厚2cm以下的，切割长度小于等于30cm；外胎类中厚在4cm以上的，切割长度小于等于13cm；胶鞋类不切割；待切胶完成后，将废旧橡胶定时定量的投入滚筒洗涤机内，控制滚筒洗涤机以30r/min的速度转动，洗涤过程中保持水量充足，洗涤废旧橡胶彻底，洗涤完成后，采用离心分离机甩干水分并晾干；
(d)低温粉碎废旧橡胶：
采用在冷冻条件下，粗碎配合细碎的低温粉碎法粉碎废旧橡胶，首先将晾干后的废旧橡胶置于冷冻装置内，在辊筒粉碎机内先粗碎，然后再次冷冻，用辊筒粉碎机进行一次细碎得到胶粉；
(e)粉碎后处理：
将一次细碎后的胶粉送入风机室，由风轮的吹送以及风机的引力使胶粉进入分离器，通过分离将纤维杂质从胶粉中分离出，为保证胶粉纯度，通过循环管道进行二次分离；然后再次冷冻，再用辊筒粉碎机进行二次细碎；二次细碎完成后，检验胶粉粒径，要求胶粒粒径小于1mm，否则继续细碎；
(f)微波法脱硫：
采用2150MHZ高频电子发生器进行微波脱硫，输出功率达900W，将不同类别的胶粉包括胶鞋类和外胎类通过进料口送入搅拌装置内，同时在搅拌装置的辅料口内添加辅料得到所述最佳脱硫配方(单位：质量份)：胶粉100、煤焦油(软化剂)21、活化剂463(活性剂)1.2、促进剂M1.7，增韧剂2.5；然后开启搅拌装置搅拌胶粉，同时采用远红外加热装置对混合物进行加热，控制温度在180～195℃，间歇性供热，先加热2min，后关闭电源1min，如此间歇性加热15～20min，之后升温至350℃；然后将加热后的胶粉经脱硫管道送入高频电子发生器内，同时启动2150MHZ高频电子发生器，调节输送速度，得到脱硫后胶粉，冷却2h；
(g)再生胶加工处理：
首先收集已脱硫的胶粉，同时在捏炼机上安装自动翻料装置，将胶粉加入自动翻料装置内，翻料装置的辊距为0.7mm～1.5mm，辊温控制在50～60℃；脱硫后的胶粉通过辊筒后落在翻料输送带上，由自动翻料装置将胶粉重新返回捏炼机上进行多次反复捏炼，捏炼持续10～15min；捏炼完成后，将胶粉加入精炼机内，控制精炼机的辊距在0.3～0.5mm，辊温在70～80℃，转速控制在730r/min，反复薄通3次，输出再生胶片，通过自动切割刀将胶片割开取下成再生胶成品；将再生胶成品进行检验，按国家标准所规定的内容进行检验，检验合格后再生胶方能投入使用。
采用上述再生方法制得的再生胶生产橡胶雨鞋的方法，其特征在于包括如下步骤：
(a)田口方法设计生产工艺：
在再生胶投入使用之前，采用田口方法对再生胶的使用工艺进行全面的分析，田口方法用于研究工艺与配方，以质量损失函数和信噪比为指标定量的衡量各组工艺及配方的稳健程度，从而获得最佳的工艺及配方；
①工艺流程设计：首先选定一组合理的试验用工艺配方，工艺配方各成份的质量份为：再生胶85、顺丁橡胶(合成橡胶)15、白炭黑(填充剂)40、锌氧粉(活化剂)5、牛筋料(防老剂)1、阻燃剂8、增韧剂9、硫化剂PDM3；采用正态分布试验方法，具体步骤为：首先对各备选工艺流程进行试验分组编号，并保障各试验组在同一试验条件下进行，再将工艺配方应用于各试验组，制得与试验组相对应的橡胶雨鞋，然后对各试验组采用田口方法进行分析，通过计算得到质量损失函数，并结合各试验组的信噪比，确定适合生产橡胶雨鞋的最佳工艺流程；
②工艺配方设计：采用正态分布试验法设计配方，首先确定原料包括再生胶、顺丁橡胶(合成橡胶)、白炭黑(填充剂)、锌氧粉(活化剂)、牛筋料(防老剂)、阻燃剂、增韧剂、硫化剂PDM，再合理的选取至少10组各不相同的配方，即配方内原料配比不同，分别进行试验组编号，同时在最佳工艺流程下试验，然后对各试验组采用田口方法进行分析，通过计算得到质量损失函数，并结合各试验组的信噪比，确定适合生产橡胶雨鞋的最佳工艺配方，最终得到最佳工艺配方为(单位：质量份)：再生胶75、顺丁橡胶(合成橡胶)25、白炭黑(填充剂)48、锌氧粉(活化剂)4.7、牛筋料(防老剂)1、阻燃剂6、增韧剂9、硫化剂PDM5；
(b)原料称取及清理；
(c)混料：
采用密炼机混料，首先将原料分别放置，然后按顺序进行混料；①橡胶混合，即再生胶与顺丁橡胶混合，按先投再生胶后投顺丁橡胶的顺序投料入密炼机内，密炼机混料时间控制在2～4分钟，混料温度控制在60～75℃；②填充剂和活化剂混合，先向密炼机内加入一半白炭黑再投入一半锌氧粉，密炼机混料2～4分钟，混料温度控制在85～100℃；③同时向密炼机内加入余下的填充剂与活化剂，密炼机混料2～4分钟，混料温度控制在120～125℃；④持续升温至150℃，升温速度为5℃/min，同时将余下原料(除硫化剂PDM)投入密炼机内混料，升温至150℃后卸料，收集混合后的胶料置于干燥容器中冷却20h；
(d)胶料硫化：
首先将胶料与硫化剂PDM投入密炼机内进行混料，同时混料5分钟，控制温度在85～87℃，混料时捣胶均匀，然后将混合后的混料转移至钴-60同位素辐射源装置内，对混料进行高能辐射8～10min，最后取出成品胶料，将胶料置于干燥容器中冷却4h，保障胶料具有良好的交联网状结构；
(e)鞋底压制成型：
首先加热胶料及橡胶雨鞋鞋底模腔，胶料在开炼机中加热，控制温度在90～95℃；橡胶雨鞋鞋底模腔温度控制在180～185℃，采用液压机压制模具，压力控制在15MPa，得到成型的橡胶雨鞋鞋底；
(f)鞋面压制成型：
首先加热胶料及橡胶雨鞋鞋面模腔，胶料在开炼机中加热，控制温度在75～85℃；橡胶雨鞋鞋面模腔温度控制在160～165℃，采用液压机压制模具，压力控制在15MPa，得到成型的橡胶雨鞋鞋面；
(g)粘合成型：
首先在鞋底上表面和鞋面下表面分别均匀涂抹一层丙烯酸树脂，再将鞋底与鞋面完整拟合成橡胶雨鞋，然后将橡胶雨鞋送入烘箱内热处理，烘箱温度控制在60～65℃，最后在室温(20～25℃)下放置24h得到成型的橡胶雨鞋。
由于采用上述技术方案，得到以下有益效果：
采用田口方法和正态分布试验法，再生胶再生过程针对性强，避免再生胶使用过程中存在的局限性，制得的再生胶具备良好的物理性能，能够有效满足橡胶雨鞋的生产。以再生胶代替传统的天然橡胶和合成橡胶，不仅降低了产品的制造成本，带来可观的经济效益，同时符合可持续发展的社会要求，将不可再生资源再生，避免环境污染，节能环保，将雨鞋生产步入了良性循环经济圈。生产的橡胶雨鞋具有理想的光洁度，手感细腻、柔和，穿着舒适；其物理指标包括拉伸强度、磨耗减量、粘合强度、硬度等均优于国家标准。同时田口方法着重于工艺的设计，控制源头使整个工艺更加稳健，避免再生及生产中不可控因素的干扰，降低大批量产品的检验成本
具体实施方式
本发明再生胶的再生方法及该再生胶用于橡胶雨鞋的制造方法，通过田口方法及正态分布试验法设计再生的工艺流程及配方，经分类、粉碎、脱硫、精炼得到理想的再生胶。再次采用田口方法及正态分布试验法设计生产雨鞋的工艺流程及配方，以制得的再生胶为原料经混料、硫化、压制等步骤生产橡胶雨鞋。
一种再生胶的再生方法，其特征在于包括如下步骤：
(a)田口方法设计再生工艺：
采用田口方法对再生胶的再生工艺进行全面的分析，田口方法是一种低成本、高效益的质量工程方法，它强调产品质量的提高不是通过检验，而是通过设计。其基本思想是把产品的稳健性设计到产品和制造过程中，通过控制源头质量来抵御大量的下游生产或顾客使用中的噪声或不可控因素的干扰，这些因素包括环境湿度、材料老化、制造误差等等。
田口方法用于研究工艺与配方，以质量损失函数和信噪比为指标定量的衡量各组工艺及配方的稳健程度，从而获得最佳的工艺及配方；
①工艺流程设计：首先选定一组合理的试验用工艺配方，工艺配方如下表：
采用正态分布试验方法，具体步骤为：首先对各备选工艺流程进行试验分组编号，将各试验组置于同一温度、同一压强、同等原料下进行，再将工艺配方应用于各试验组，各试验组分别采用其工艺流程再生橡胶废料得到再生胶，然后对各试验组进行拆分，采用田口方法分步进行分析，通过计算得到各步的质量损失函数，对比各试验组，总结各试验组之间的优势及劣势，并结合各试验组的信噪比，确定适合再生胶再生的最佳工艺流程为(a)原料分类及加工；(b)切胶；(c)低温粉碎废旧橡胶；(d)粉碎后处理；(e)微波法脱硫；(f)再生胶加工处理；
②脱硫配方设计：采用正态分布试验法设计脱硫配方，首先确定原料包括胶粉、煤焦油(软化剂)、活化剂463(活性剂)、促进剂M、增韧剂；再合理的选取至少10组各不相同的配方，即配方内原料配比不同，分别进行试验组编号，同时在最佳工艺流程下试验，然后对各试验组采用田口方法进行分析，通过计算得到质量损失函数，对比各试验组，总结各试验组之间的优势及劣势，并结合各试验组的信噪比，确定适合再生胶再生的最佳脱硫配方，最终得到最佳脱硫配方如下表：
(b)原料分类及初加工：
废旧橡胶可按如下分类：
将采集的废旧橡胶原料按照胶鞋类、外胎类、杂胶类进行分类；经检验杂胶类制得的再生胶的门尼粘度、机械强度、比重等指标均不符合要求，所以分类后除去杂胶类废旧橡胶；然后对剩下的原料进行除杂，除去非橡胶杂质后，分别堆放分类后的橡胶；
(c)切胶：
废旧橡胶厚薄不一影响再生过程，所述首先需将胶类进行切割，采用剪切机完成，根据实际情况调节至手动或者自动档位。
1.手动档位操作：①根据需要旋转正反转旋钮来启动输送带电机，并且旋转调速器来调节输送带电机的速度；②用辊锟电机控制器来启动并调速辊锟电机；③旋转上升下降旋钮来控制切刀的上升和下降。
2.自动档位操作：①按下自动启动按钮输送带电机启动，并且旋转调速器来调节输送带速度；②用辊锟电机控制器来启动并调速辊锟电机；③根据要切胶的长短来调节控制切刀下降的光电开关所在的位置
对于剪切尺度有如下要求：外胎类中宽在11cm，厚2cm以下的，切割长度小于等于30cm；外胎类中厚在4cm以上的，切割长度小于等于13cm；胶鞋类不切割；待切胶完成后，将废旧橡胶定时定量的投入滚筒洗涤机内，控制滚筒洗涤机以30r/min的速度转动，洗涤过程中保持水量充足，洗涤废旧橡胶彻底，洗涤完成后，采用离心分离机甩干水分并晾干；
(d)低温粉碎废旧橡胶：
采用在冷冻条件下，粗碎配合细碎的低温粉碎法粉碎废旧橡胶，首先将晾干后的废旧橡胶置于冷冻装置内，在辊筒粉碎机内先粗碎，然后再次冷冻，用辊筒粉碎机进行一次细碎得到胶粉；橡胶作为常温下的高弹性材料，通过降低温度，使其呈脆性物质，并在保持低温的粉碎机内粉碎，可得到理想的粉碎效果；
(e)粉碎后处理：
将一次细碎后的胶粉送入风机室，由风轮的吹送以及风机的引力使胶粉进入分离器，通过分离将纤维杂质从胶粉中分离出，为保证胶粉纯度，通过循环管道进行二次分离；然后再次冷冻，再用辊筒粉碎机进行二次细碎；二次细碎完成后，检验胶粉粒径，要求胶粒粒径小于1mm，否则继续细碎；
(f)微波法脱硫：
采用2150MHZ高频电子发生器进行微波脱硫，输出功率达900W，将不同类别的胶粉包括胶鞋类和外胎类通过进料口送入搅拌装置内，同时在搅拌装置的辅料口内添加辅料得到所述最佳脱硫配方(单位：质量份)：胶粉100、煤焦油(软化剂)21、活化剂463(活性剂)1.2、促进剂M1.7，增韧剂2.5；搅拌装置底端连接有输送泵，输送泵连接有玻璃脱硫管道，胶粒经搅拌装置混合后进入脱硫管道，脱硫管道由玻璃制成，能被微波穿透，同时外装不锈钢套管。脱硫管道置于高频电子发生器内，所以可将胶粒输送进高频电子发生器内。
首先搅拌胶粉，同时采用远红外加热装置对搅拌装置内的胶粒进行加热，控制温度在180～195℃，间歇性供热，先加热2min，后关闭电源1min，如此间歇性加热15～20min，之后升温至350℃。然后开启输送泵与高频电子发生器，并靠输送泵调节输送胶粒的速度来控制高频电子发生器的输出能量，在出料口得到脱硫后胶粉，冷却2h。
(h)再生胶加工处理：
首先收集已脱硫的胶粉，同时在捏炼机上安装自动翻料装置，将胶粉加入自动翻料装置内，翻料装置的辊距为0.7mm～1.5mm，辊温控制在50～60℃；脱硫后的胶粉通过辊筒后落在翻料输送带上，由自动翻料装置将胶粉重新返回捏炼机上进行多次反复捏炼，捏炼持续10～15min；捏炼完成后，将胶粉加入精炼机内，控制精炼机的辊距在0.3～0.5mm，辊温在70～80℃，转速控制在730r/min，反复薄通3次，输出再生胶片，通过自动切割刀将胶片割开取下成再生胶成品；将再生胶成品进行检验，按国家标准所规定的内容进行检验，检验合格后再生胶方能投入使用。
再生胶的测试方法及测试数据如下所述：
1.拉伸性能：按GB/T528-1998在电子拉力机上测试，I型试样，再生胶试片厚2mm，拉伸截面宽6mm，拉伸速度为500mm/min，测试试样拉伸强度、定伸应力以及邵尔A硬度，测试数据如下表：
由上表知本发明制得的再生胶具有优异的拉伸新能，分别从拉伸强度、定伸应力、邵尔A硬度三个指标中体现。
2.门尼粘度及相对分子质量：门尼粘度采用门尼粘度仪，按照国家标准GB/1232表征；相对分子量用GPC(凝胶渗透色谱)表征，测试数据如下表：
注：Mn为数均相对分子量；Mw为重均相对分子量；PDI为多分散性；ML(1+4)100为门尼粘度。
由上表知本发明制得的再生胶相对分子量小，门尼粘度较小，说明本发明的再生胶在使用过程中更易混炼均匀及挤出加工，制得的产品具有优异的抗拉强度及韧性。
3.热空气老化性能测试：按国家标准GB/T3512-2001测试，将裁好的各拉伸试样放入401-A型老化试验箱中，在循环热空气的作用下进行老化，条件为100℃×72h，测试老化前后的拉伸强度、定伸应力以及邵尔A硬度的变化，测试数据如下表：
由上表知本发明制得的再生胶加热减料相对较小，说明抗老化性能优异，可保存较长时间，原料损失量小，使用寿命长。
4.灰分：按国家标准GB/T4498-1997测试，采用总灰分测定法：测定用的试样粉碎，使能通过二号筛，混合均匀后，取试样2～3g(如须测定酸不溶性灰分，可取试样3～5g)，置炽灼至恒重的坩埚中，称定重量(准确至0.01g)，缓缓炽热，注意避免燃烧，至完全炭化时，逐渐升高温度至500～600℃，使完全灰化并至恒重。根据残渣重量，计算试样含总灰分的百分数，测试数据如下表：
总灰分含量(％)
本发明制得的再生胶 9.6％
超临界CO2脱硫再生胶 9.3％
化学脱硫再生胶 11.7％
由上表知本发明制得的再生胶灰分含量较低，说明再生胶纯度较高。
采用上述再生方法制得的再生胶生产橡胶雨鞋的方法，其特征在于包括如下步骤：
(a)田口方法设计生产工艺：
在再生胶投入使用之前，采用田口方法对再生胶的使用工艺进行全面的分析，田口方法用于研究工艺与配方，以质量损失函数和信噪比为指标定量的衡量各组工艺及配方的稳健程度，从而获得最佳的工艺及配方；
①工艺流程设计：首先选定一组合理的试验用工艺配方，工艺配方如下表：
采用正态分布试验方法，具体步骤为：首先对各备选工艺流程进行试验分组编号，将各试验组置于同一温度、同一压强、同等原料下进行，再将工艺配方应用于各试验组，各试验组分别采用其工艺流程制造得到橡胶雨鞋，然后对各试验组进行拆分，采用田口方法分步进行分析，通过计算得到各步的质量损失函数，对比各试验组，总结各试验组之间的优势及劣势，并结合各试验组的信噪比，确定适合使用再生胶制造橡胶雨鞋的最佳工艺流程为(a)原料称取及清理；(b)混料；(c)胶料硫化；(d)鞋底压制成型；(e)鞋面压制成型；(f)粘合成型；
②工艺配方设计：采用正态分布试验法设计脱硫配方，首先确定原料包括再生胶、顺丁橡胶(合成橡胶)、白炭黑(填充剂)、锌氧粉(活化剂)、牛筋料(防老剂)、阻燃剂、增韧剂、硫化剂PDM；再合理的选取至少10组各不相同的配方，即配方内原料配比不同，分别进行试验组编号，同时在最佳工艺流程下试验，然后对各试验组采用田口方法进行分析，通过计算得到质量损失函数，对比各试验组，总结各试验组之间的优势及劣势，并结合各试验组的信噪比，确定适合再生胶制造橡胶雨鞋的最佳配方，最终得到最佳配方如下表：
(b)原料称取及清理；
(c)混料：
采用密炼机混料，首先将原料分别放置，然后按顺序进行混料；①橡胶混合，即再生胶与顺丁橡胶混合，按先投再生胶后投顺丁橡胶的顺序投料入密炼机内，密炼机混料时间控制在2～4分钟，混料温度控制在60～75℃，混料同时进行搅拌，搅拌均匀保证再生胶和顺丁橡胶混合均匀；②填充剂和活化剂混合，先向密炼机内加入一半白炭黑再投入一半锌氧粉，密炼机混料2～4分钟，混料温度控制在85～100℃；③同时向密炼机内加入余下的填充剂与活化剂，密炼机混料2～4分钟，混料温度控制在120～125℃；④持续升温至150℃，升温速度为5℃/min，同时将余下原料(除硫化剂PDM)投入密炼机内混料，升温至150℃后卸料，收集混合后的胶料置于干燥容器中冷却20h；
(d)胶料硫化：
首先将胶料与硫化剂PDM投入密炼机内进行混料，同时混料5分钟，控制温度在85～87℃，混料时捣胶均匀，混料经输送泵进入输送管道内，输送管道由玻璃制成，使得管道内混料能够接受高能辐射，输送管道位于钴-60同位素辐射源装置内。打开输送泵，同时启动钴-60同位素辐射源装置，混料进入钴-60同位素辐射源装置内，通过控制输送泵的输送速度来控制混料受高能辐射的时间。控制混料进行高能辐射8～10min，最后取出成品胶料，将胶料置于干燥容器中冷却4h，保障胶料具有良好的交联网状结构；
测试硫化后的胶料的交联密度，采用平衡溶胀法测试，具体步骤如下：①溶胀前胶料样品质量的测定：在分析天平上先将空称量瓶称重，然后往称量瓶中放入一块胶料样品，再称重，求出样品的质量。将称重后的样品放入大试管内，加入苯(溶剂量约至试管三分之一处)，盖紧试管塞，然后将试管放入恒温水槽中溶胀。②溶胀后样品质量的测定：以后每隔一段时间测定一次样品质量，每次都要轻轻地取出溶胀体，迅速用滤纸吸干样品表面附着的溶剂，立即放入称量瓶中，盖紧瓶塞后称重，然后再放回溶胀管中继续溶胀。直至两次称出的质量之差不超过0.01克，即认为溶胀过程达到平衡，以平均分子量表示Mc表示，测试数据如下表所示：
Mc(10-5mol/cm3)
本发明制得的再生胶 2.32
超临界CO2脱硫再生胶 1.34
化学脱硫再生胶 2.15
由上表可知本发明制得的再生胶具有较高的平均分子量，说明单位体积内交联键较多，交联程度更大，机械性能优异。
(e)鞋底压制成型：
首先加热胶料及橡胶雨鞋鞋底模腔，胶料在开炼机中加热，控制温度在90～95℃；橡胶雨鞋鞋底模腔温度控制在180～185℃，采用液压机压制模具，压力控制在15MPa，得到成型的橡胶雨鞋鞋底；
(f)鞋面压制成型：
首先加热胶料及橡胶雨鞋鞋面模腔，胶料在开炼机中加热，控制温度在75～85℃；橡胶雨鞋鞋面模腔温度控制在160～165℃，采用液压机压制模具，压力控制在15MPa，得到成型的橡胶雨鞋鞋面；
(g)粘合成型:
首先在鞋底上表面和鞋面下表面分别均匀涂抹一层丙烯酸树脂，再将鞋底与鞋面完整拟合成橡胶雨鞋，然后将橡胶雨鞋送入烘箱内热处理，烘箱温度控制在60～65℃，丙烯酸酯加热后固化，将鞋底与鞋面牢牢粘结。最后在室温(20～25℃)下放置24h得到成型的橡胶雨鞋。
橡胶雨鞋的测试方法与测试数据如下表：
1.拉伸性能：按GB/T528-1998在电子拉力机上测试，I型试样，橡胶雨鞋试片厚2mm，拉伸截面宽6mm，拉伸速度为500mm/min，分别测试鞋底与鞋面的拉伸强度、扯断伸长率以及邵尔A硬度，测试数据如下表：
由上表知本发明制得的再生胶生产得到的橡胶雨鞋在物理机械性能方面表现优异，可与传统的天然橡胶雨鞋及合成橡胶雨鞋相媲美。
2.磨耗减量：磨耗减量是两物体在磨损过程中，相对运动的表面材料损失量，它是通过规定条件的摩擦磨损试验来评定。采用在Taber磨耗试验机上测试，剪切试样呈长5cm，宽2cm。分别测试橡胶雨鞋的鞋面和鞋底，以磨轮旋转1000次以后的质量减量来表示试验结果，测试数据如下表：
由上表知本发明制得的橡胶雨鞋磨耗减量较少，说明耐磨性优异，可保存较长时间，原料损失量小，使用寿命长。
3.粘合强度：按照国标GB/T6546测试，采用粘合强度试验仪，测试得到的数据如下表：
粘合强度(kn/m)
本发明制得的橡胶雨鞋 ≥1.34
天然橡胶雨鞋 ≥0.84
合成橡胶雨鞋 ≥0.63
由上表可知本发明采用丙烯酸树脂热固化粘合，粘合强度高，橡胶雨鞋牢固，鞋底鞋面不易脱落。
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (2)

1.一种再生胶的再生方法，其特征在于包括如下步骤：
(a)田口方法设计再生工艺：
采用田口方法对再生胶的再生工艺进行全面的分析，田口方法用于研究工艺与配方，以质量损失函数和信噪比为指标定量的衡量各组工艺及配方的稳健程度，从而获得最佳的工艺及配方；
①工艺流程设计：首先选定一组合理的试验用工艺配方，所述工艺配方各成份的质量份为：胶粉100、煤焦油作软化剂17、活化剂4632、促进剂M3、增韧剂4；采用正态分布试验方法，具体步骤为：首先对各备选工艺流程进行试验分组编号，并保障各试验组在同一试验条件下进行，再将所述工艺配方应用于各试验组，制得与试验组相对应的再生胶，然后对各试验组采用田口方法进行分析，通过计算得到质量损失函数，并结合各试验组的信噪比，确定适合再生胶再生的最佳工艺流程；
②脱硫配方设计：采用正态分布试验法设计脱硫配方，首先确定原料包括胶粉、煤焦油作软化剂、活化剂463、促进剂M、增韧剂；再合理的选取至少10组各不相同的配方，即配方内原料配比不同，分别进行试验组编号，同时在所述最佳工艺流程下试验，然后对各试验组采用田口方法进行分析，通过计算得到质量损失函数，并结合各试验组的信噪比，确定适合再生胶再生的最佳脱硫配方，最终得到所述最佳脱硫配方为，以质量份计：胶粉100、煤焦油作软化剂21、活化剂4631.2、促进剂M1.7、增韧剂2.5；
(b)原料分类及初加工：
将采集的废旧橡胶原料按照胶鞋类、外胎类、杂胶类进行分类；所述杂胶类包括胶带、内胎、皮鞋底、胶管，经检验杂胶类制得的再生胶的门尼粘度、机械强度、比重指标均不符合要求，所以分类后除去杂胶类废旧橡胶；然后对剩下的原料进行除杂，除去非橡胶杂质后，分别堆放分类后的橡胶；
(c)切胶：
对大小厚薄不一的胶类进行切割，采用剪切机完成，对于剪切尺度有如下要求：外胎类中宽在11cm，厚2cm以下的，切割长度小于等于30cm；外胎类中厚在4cm以上的，切割长度小于等于13cm；胶鞋类不切割；待切胶完成后，将废旧橡胶定时定量的投入滚筒洗涤机内，控制滚筒洗涤机以30r/min的速度转动，洗涤过程中保持水量充足，洗涤废旧橡胶彻底，洗涤完成后，采用离心分离机甩干水分并晾干；
(d)低温粉碎废旧橡胶：
采用在冷冻条件下，粗碎配合细碎的低温粉碎法粉碎废旧橡胶，首先将晾干后的废旧橡胶置于冷冻装置内，在辊筒粉碎机内先粗碎，然后再次冷冻，用辊筒粉碎机进行一次细碎得到胶粉；
(e)粉碎后处理：
将一次细碎后的胶粉送入风机室，由风轮的吹送以及风机的引力使胶粉进入分离器，通过分离将纤维杂质从胶粉中分离出，为保证胶粉纯度，通过循环管道进行二次分离；然后再次冷冻，再用辊筒粉碎机进行二次细碎；二次细碎完成后，检验胶粉粒径，要求胶粒粒径小于1mm，否则继续细碎；(f)微波法脱硫：
采用2150MHZ高频电子发生器进行微波脱硫，输出功率达900W，将不同类别的胶粉包括胶鞋类和外胎类通过进料口送入搅拌装置内，同时在搅拌装置的辅料口内添加辅料得到所述最佳脱硫配方，以质量份计：胶粉100、煤焦油作软化剂21、活化剂4631.2、促进剂M1.7，增韧剂2.5；然后开启搅拌装置搅拌胶粉，同时采用远红外加热装置对混合物进行加热，控制温度在180～195℃，间歇性供热，先加热2min，后关闭电源1min，如此间歇性加热15～20min，之后升温至350℃；然后将加热后的胶粉经脱硫管道送入高频电子发生器内，同时启动2150MHZ高频电子发生器，调节输送速度，得到脱硫后胶粉，冷却2h；
(g)再生胶加工处理：
首先收集已脱硫的胶粉，同时在捏炼机上安装自动翻料装置，将胶粉加入自动翻料装置内，翻料装置的辊距为0.7mm～1.5mm，辊温控制在50～60℃；脱硫后的胶粉通过辊筒后落在翻料输送带上，由自动翻料装置将胶粉重新返回捏炼机上进行多次反复捏炼，捏炼持续10～15min；捏炼完成后，将胶粉加入精炼机内，控制精炼机的辊距在0.3～0.5mm，辊温在70～80℃，转速控制在730r/min，反复薄通3次，输出再生胶片，通过自动切割刀将胶片割开取下成再生胶成品；将再生胶成品进行检验，按国家标准所规定的内容进行检验，检验合格后所述再生胶方能投入使用。
2.采用如权利要求1所述再生方法制得的再生胶生产橡胶雨鞋的方法，其特征在于包括如下步骤：
(a)田口方法设计生产工艺：
在再生胶投入使用之前，采用田口方法对再生胶的使用工艺进行全面的分析，田口方法用于研究工艺与配方，以质量损失函数和信噪比为指标定量的衡量各组工艺及配方的稳健程度，从而获得最佳的工艺及配方；
①工艺流程设计：首先选定一组合理的试验用工艺配方，所述工艺配方各成份的质量份为：再生胶85、顺丁橡胶15、白炭黑作填充剂40、锌氧粉作活化剂5、牛筋料作防老剂1、阻燃剂8、增韧剂9、硫化剂PDM3；采用正态分布试验方法，具体步骤为：首先对各备选工艺流程进行试验分组编号，并保障各试验组在同一试验条件下进行，再将所述工艺配方应用于各试验组，制得与试验组相对应的橡胶雨鞋，然后对各试验组采用田口方法进行分析，通过计算得到质量损失函数，并结合各试验组的信噪比，确定适合生产橡胶雨鞋的最佳工艺流程；
②工艺配方设计：采用正态分布试验法设计配方，首先确定原料包括再生胶、顺丁橡胶、白炭黑作填充剂、锌氧粉作活化剂、牛筋料作防老剂、阻燃剂、增韧剂、硫化剂PDM，再合理的选取至少10组各不相同的配方，即配方内原料配比不同，分别进行试验组编号，同时在所述最佳工艺流程下试验，然后对各试验组采用田口方法进行分析，通过计算得到质量损失函数，并结合各试验组的信噪比，确定适合生产橡胶雨鞋的最佳工艺配方，最终得到所述最佳工艺配方为，以质量份计：再生胶75、顺丁橡胶25、白炭黑作填充剂48、锌氧粉作活化剂4.7、牛筋料作防老剂1、阻燃剂6、增韧剂9、硫化剂PDM5；
(b)原料称取及清理；
(c)混料：
采用密炼机混料，首先将原料分别放置，然后按顺序进行混料；①橡胶混合，即再生胶与顺丁橡胶混合，按先投再生胶后投顺丁橡胶的顺序投料入密炼机内，密炼机混料时间控制在2～4分钟，混料温度控制在60～75℃；②填充剂和活化剂混合，先向所述密炼机内加入一半白炭黑再投入一半锌氧粉，密炼机混料2～4分钟，混料温度控制在85～100℃；③同时向所述密炼机内加入余下的填充剂与活化剂，密炼机混料2～4分钟，混料温度控制在120～125℃；④持续升温至150℃，升温速度为5℃/min，同时将余下原料除硫化剂PDM外均投入密炼机内混料，升温至150℃后卸料，收集混合后的胶料置于干燥容器中冷却20h；
(d)胶料硫化：
首先将胶料与硫化剂PDM投入密炼机内进行混料，同时混料5分钟，控制温度在85～87℃，混料时捣胶均匀，然后将混合后的混料转移至钴-60同位素辐射源装置内，对混料进行高能辐射8～10min，最后取出成品胶料，将胶料置于干燥容器中冷却4h，保障胶料具有良好的交联网状结构；
(e)鞋底压制成型：
首先加热胶料及橡胶雨鞋鞋底模腔，胶料在开炼机中加热，控制温度在90～95℃；橡胶雨鞋鞋底模腔温度控制在180～185℃，采用液压机压制模具，压力控制在15MPa，得到成型的橡胶雨鞋鞋底；
(f)鞋面压制成型：
首先加热胶料及橡胶雨鞋鞋面模腔，胶料在开炼机中加热，控制温度在75～85℃；橡胶雨鞋鞋面模腔温度控制在160～165℃，采用液压机压制模具，压力控制在15MPa，得到成型的橡胶雨鞋鞋面；
(g)粘合成型：
首先在所述鞋底上表面和所述鞋面下表面分别均匀涂抹一层丙烯酸树脂，再将鞋底与鞋面完整拟合成橡胶雨鞋，然后将所述橡胶雨鞋送入烘箱内热处理，烘箱温度控制在60～65℃，最后在20～25℃下放置24h得到成型的橡胶雨鞋。
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