CN103992537A - 利用废旧轮胎制作再生橡胶的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用废旧轮胎制作再生橡胶的方法，包括粉碎磁选和化学脱硫的步骤，粉碎磁选的工艺为：将块状轮胎经粗碎机粉碎筛分得到粗颗粒，粗颗粒经过第一次磁选得到钢丝和粗橡胶颗粒；上述粗橡胶颗粒再经过第二次磁选得到纯的粗橡胶颗粒；上述纯的粗橡胶颗粒再经过粉碎机粉碎后经筛分得到胎面胶粉；所述化学脱硫工序中，加入胎面胶粉及助剂配方中：按照重量份数计，胎面胶粉1200-2000份，植物油沥青120-200份，活化剂2-10份，水100-400份。本发明能有效分离铁丝，减少对设备的磨损，制得的胎面胶粉质量好。采用植物油沥青代替现有的软化剂，使制得的产品达到国标A级再生橡胶标准，环保，无味，不发蓝。

Description

利用废旧轮胎制作再生橡胶的方法
技术领域
本发明涉及一种再生橡胶的制备方法，特别是涉及一种利用废旧轮胎制作再生橡胶的方法。
背景技术
目前，利用废旧轮胎生产胎面胶粉的工艺包括将废旧轮胎进行口圈分离，切条、切块，然后将切块后的轮胎直接粉碎成30-32目的细粉，再将该细粉经磁选得到铁削和橡胶粉。这样，由于铁丝直接被粉碎成铁末，一方面对设备的磨损大，另一方面，铁末在磁选时不易完全清除，导致最后产品中铁末含量大，最终影响再生橡胶的质量。
再生橡胶是通过对轮胎等废旧橡胶制品的物理脱硫(即分解、粉碎)和化学脱硫(高温、高压下的软化和活化)，将橡胶制品中的大分子网状交联结构破坏为单链的小分子机构，使其从弹性体变为可加工粘弹体。
传统的再生橡胶生产通过了水法、油法、水油法后现在发展为高温动态脱硫法、常温机脱硫法和红外线脱硫法，最常用的还是高温动态脱硫法，其所使用的软化剂常见的有煤焦油、松焦油、煤沥青等，不仅对再生橡胶污染性大(主要是在使用再生橡胶时出现发黄、发蓝、发白等现象)，而且所生产的橡胶制品气味很大，其中所含的芳香烃物质对消费者身心健康也会造成一定的影响(生活用橡胶制品如胶鞋、皮鞋等)。
因此本领域技术人员致力于开发一种既能有效分离铁丝，又能减少对设备的磨损、胎面胶粉中铁末含量少的环保的无味的再生橡胶的制备方法。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种利用废旧轮胎制作再生橡胶的方法，该方法胎面胶粉中含铁量少，对设备磨损小该方法制得的橡胶无味。
为实现上述目的，本发明提供了一种利用废旧轮胎制作再生橡胶的方法，包括将废旧轮胎进行口圈分离、切条、切块然后粉碎磁选得到胎面胶粉的步骤；以胎面胶粉为原料，经化学脱硫、炼胶、成型工序制成再生橡胶的步骤，其特征在于：所述粉碎磁选的工艺为：(1)、将块状轮胎经粗碎机粉碎后筛分得到8-10目的粗颗粒，所述粗颗粒经过第一次磁选得到钢丝和粗橡胶颗粒，钢丝回收；
(2)、上述粗橡胶颗粒再经过第二次磁选得到纯的粗橡胶颗粒和少量含有钢丝的橡胶颗粒，含有钢丝的橡胶颗粒回到粗碎机中继续进行粉碎；
(3)、上述纯的粗橡胶颗粒再经过粉碎机粉碎后经筛分得到胎面胶粉；
所述化学脱硫工序中，加入胎面胶粉及助剂配方中：按照重量份数计，胎面胶粉1200-2000份，植物油沥青120-200份，活化剂2-10份，水100-400份。
采用上述技术方案，将块状轮胎不直接粉碎成30-32目，而是先粉碎成8-10目的粗颗粒，可以避免钢丝直接被粉碎成铁末，这样一方面对设备的磨损小，另一方面在磁选时我们筛选出来的还是钢丝，磁选的效率高。再者，我们将粗颗粒经过两次磁选，在第二次磁选时，进一步将粗颗粒中含有铁的颗粒去除，使得进入下一步粉碎的橡胶颗粒中铁含量进一步降低，此过程后，橡胶中铁的去除率高于99.5％。最后在将粗颗粒粉碎成更细的粉末，该粉末中铁末的含量极低。
利用棉籽油下脚料或大豆油下脚料制备的植物油沥青来代替煤焦油、煤沥青等石化类软化剂和松焦油，解决了所生产的再生橡胶对下游产品的污染问题，又解决了废旧橡胶资源回收利用过程中对环境的二次污染问题和对从业者的身体健康损害。
将本发明制得的再生橡胶和现有的利用煤焦油、煤沥青等石化类软化剂和松焦油制成的再生橡胶按照相同的工艺制成皮鞋底。采用煤焦油等做软化剂生产的再生胶生产的皮鞋底，因为煤焦油污染的原因，鞋底很快会发生迁移变色，使得鞋底发蓝，而且有刺鼻气味，即使加入香精也无济于事。采用植物油沥青做软化剂生产的环保型再生橡胶生产的鞋底基本无味，也不会发蓝。本发明的再生橡胶的各项指标均达到了国标A级再生橡胶标准。扯断强度12-16MPA，扯断伸长370-500％，门尼粘度60-90MLV，硬度60-70邵尔A，比重1.1-1.2g/cm3，磨耗0.2-0.4CC。
在上述技术方案中：所述植物油沥青为棉籽油植物油沥青或大豆油植物油沥青。
作为优选：所述化学脱硫工序中，加入胎面胶粉及助剂配方中：按照重量份数计，胎面胶粉1600-2000份，植物油沥青160-200份，活化剂4-8份，水200-350份。
在上述技术方案中：脱硫的工艺条件为：将胎面胶粉、植物油沥青、活化剂和水加入脱硫罐内，对物料进行不断的搅拌，同时加热升温至270-280℃，当压力达到2.0-2.8MPa时，停止加热，静置5-10分钟后，排气泄压出料，完成脱硫操作。
在上述技术方案中：为了环保，所述活化剂为再生胶脱硫环保型活化剂。
作为优选：所述再生胶脱硫环保型活化剂为再生胶脱硫活化剂480或再生胶脱硫活化剂510或再生胶脱硫活化剂450或再生胶脱硫活化剂420或烷基苯酚二硫化物。
作为优选：所述胎面胶粉的粒径为30-32目。
在上述技术方案中：所述块状轮胎的尺寸为40*40mm。
在上述技术方案中：步骤(3)中，筛分采用振动筛筛分，在振动筛的筛箱口上设有装有磁铁的铁削收集盒对细胶粉进行第三次磁选。这样可以进一步除去胎面胶粉中极少量的铁末，提高胎面胶粉的质量。
本发明的有益效果是：1、本发明将块状轮胎不直接粉碎成30-32目，而是先粉碎成8-10目的粗颗粒，可以避免钢丝直接被粉碎成铁末，这样一方面对粗粉碎设备的磨损小，另一方面在磁选时我们筛选出来的还是钢丝，磁选的效率高，此次磁选已经将99％以上的钢丝清除。
2、我们将粗颗粒经过两次磁选，在第二次磁选时，进一步将粗颗粒中含有铁的颗粒去除，使得进入下一步粉碎的橡胶颗粒中铁含量进一步降低，此过程后，橡胶中铁的去除率高于99.5％。
3、最后在将粗颗粒粉碎成更细的颗粒，此次粉碎过程中，对粉碎机的磨损小，粉碎后的胶粉中铁末的含量极低，再经过第三次的磁选，产品中几乎不再含有铁末。
4、本发明采用植物油沥青代替现有的煤焦油、松焦油、煤沥青等作为再生橡胶化学脱硫的软化剂，使得制得的再生橡胶能达到国标A级再生橡胶标准，取料和操作均安全，环保，无味。
5、用该再生橡胶制得的皮鞋底不发蓝，浸泡后不发白，耐磨性好，质量好。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
实施例1胎面胶粉的制备
包括将废旧轮胎进行口圈分离、切条、切块然后粉碎磁选的步骤，口圈分离、切条和切块均为现有工艺，切块后的橡胶的尺寸为40mm*40mm左右。
其中粉碎磁选的工艺为：
(1)、将块状轮胎经粗碎机粉碎后经振动筛筛分得到8-10目的粗颗粒，大于8-10目的颗粒则返回粗碎机再次进行粉碎。所述粗颗粒经过第一次磁选得到钢丝和粗橡胶颗粒，钢丝回收。第一次磁选为，将混合物料在输送带的拖动下，进入全磁滚筒。非磁性的橡胶颗粒由于不受磁力作用，在惯性和重力作用下呈抛物线运动，落入非磁产品接料斗，钢丝则被全磁滚筒带走，由输送带带离。
(2)、上述粗橡胶颗粒再经过第二次磁选得到纯的粗橡胶颗粒和少量含有钢丝的橡胶颗粒，含有钢丝的橡胶颗粒回到粗碎机中继续进行粉碎。第二次磁选一样是通过输送皮带进入全磁滚筒。非磁性的橡胶颗粒由于不受磁力作用，在惯性和重力作用下呈抛物线运动，落入非磁产品接料斗，含铁颗粒则被全磁滚筒带走，由输送带带离，进入粗碎粉碎机进行粉碎。
(3)、步骤(2)中制得的纯的粗橡胶颗粒再经过另一细粉碎机粉碎后经振动筛筛分得到30-32目的胎面胶粉。在振动筛的筛箱口上设有装有磁铁的铁削收集盒对细胶粉进行第三次磁选。大于30-32目的颗粒则返回至粉碎机进行再次粉碎。
实施例2
以实施例1制得的30-32目胎面胶粉为原料，经化学脱硫、炼胶、成型工序制成。
在化学脱硫工序中，加入胎面胶粉及助剂配方中：按照重量份数计，胎面胶粉1200份，植物油沥青120份，再生胶脱硫活化剂4804份，水100份。
将胎面胶粉、植物油沥青、活化剂和水加入脱硫罐内，对物料进行不断的搅拌，同时加热升温至280℃，当压力达到2.8MPa时，反应时间大概为2h，停止加热，静置5分钟后，排气泄压出料，完成脱硫操作。再经过炼胶机粗炼、刮炼、精炼，然后成型得到产品。
所制得的产品外观平整细腻、无颗粒和杂质，经测验，物理性能达到国家A级再生橡胶的标准。检测结果为
扯断强度12.2MPA，扯断伸长395％，门尼粘度63MLV，硬度62邵尔A，比重1.20g/cm3，磨耗0.322CC。
实施例3
以实施例1制得的30-32目胎面胶粉为原料，经化学脱硫、炼胶、成型工序制成。
在化学脱硫工序中，加入胎面胶粉及助剂配方中：按照重量份数计，胎面胶粉1800份，植物油沥青180份，再生胶脱硫活化剂5106份水350份。
将胎面胶粉、植物油沥青、活化剂和水加入脱硫罐内，对物料进行不断的搅拌，同时加热升温至270℃，当压力达到2.0MPa时，反应时间大概为2h，停止加热，静置10分钟后，排气泄压出料，完成脱硫操作。再经过炼胶机粗炼、刮炼、精炼，然后成型得到产品。
所制得的产品外观平整细腻、无颗粒和杂质，经测验，物理性能达到国家A级再生橡胶的标准。检测结果为
扯断强度15.1MPA，扯断伸长452％，门尼粘度73MLV，硬度61邵尔A，比重1.18g/cm3，磨耗0.378CC。
实施例4
以实施例1制得的30-32目胎面胶粉为原料，经化学脱硫、炼胶、成型工序制成。
在化学脱硫工序中，加入胎面胶粉及助剂配方中：按照重量份数计，胎面胶粉2000份，植物油沥青200份，再生胶脱硫活化剂51010份，水400份。
将胎面胶粉、植物油沥青、活化剂和水加入脱硫罐内，对物料进行不断的搅拌，同时加热升温至280℃，当压力达到2.8MPa时，反应时间大概为2h，停止加热，静置10分钟后，排气泄压出料，完成脱硫操作。再经过炼胶机粗炼、刮炼、精炼，然后成型得到产品。
所制得的产品外观平整细腻、无颗粒和杂质，经测验，物理性能达到国家A级再生橡胶的标准。检测结果为
扯断强度16MPA，扯断伸长474％，门尼粘度88MLV，硬度67邵尔A，比重1.18g/cm3，磨耗0.382CC。
实施例5
以实施例1制得的30-32目胎面胶粉为原料，经化学脱硫、炼胶、成型工序制成。
在化学脱硫工序中，加入胎面胶粉及助剂配方中：按照重量份数计，胎面胶粉1600份，植物油沥青160份，再生胶脱硫活化剂4508份，水200份。
将胎面胶粉、植物油沥青、活化剂和水加入脱硫罐内，对物料进行不断的搅拌，同时加热升温至280℃，当压力达到2.8MPa时，反应时间大概为2h，停止加热，静置10分钟后，排气泄压出料，完成脱硫操作。再经过炼胶机粗炼、刮炼、精炼，然后成型得到产品。
所制得的产品外观平整细腻、无颗粒和杂质，经测验，物理性能达到国家A级再生橡胶的标准。检测结果为
扯断强度14.5MPA，扯断伸长420％，门尼粘度76MLV，硬度65邵尔A，比重1.20g/cm3，磨耗0.342CC。
实施例6
以实施例1制得的30-32目胎面胶粉为原料，经化学脱硫、炼胶、成型工序制成。
在化学脱硫工序中，加入胎面胶粉及助剂配方中：按照重量份数计，胎面胶粉1400份，植物油沥青140份，再生胶脱硫活化剂4202份，水250份。
将胎面胶粉、植物油沥青、活化剂和水加入脱硫罐内，对物料进行不断的搅拌，同时加热升温至280℃，当压力达到2.8MPa时，反应时间大概为2h，停止加热，静置10分钟后，排气泄压出料，完成脱硫操作。再经过炼胶机粗炼、刮炼、精炼，然后成型得到产品。
所制得的产品外观平整细腻、无颗粒和杂质，经测验，物理性能达到国家A级再生橡胶的标准。检测结果为
扯断强度15MPA，扯断伸长462％，门尼粘度72MLV，硬度68邵尔A，比重1.20g/cm3，磨耗0.362CC。
实施例7
以实施例1制得的30-32目胎面胶粉为原料，经化学脱硫、炼胶、成型工序制成。
在化学脱硫工序中，加入胎面胶粉及助剂配方中：按照重量份数计，胎面胶粉1800份，植物油沥青180份，再生胶脱硫活化剂4207份，水350份。
将胎面胶粉、植物油沥青、活化剂和水加入脱硫罐内，对物料进行不断的搅拌，同时加热升温至280℃，当压力达到2.8MPa时，反应时间大概为2h，停止加热，静置10分钟后，排气泄压出料，完成脱硫操作。再经过炼胶机粗炼、刮炼、精炼，然后成型得到产品。
所制得的产品外观平整细腻、无颗粒和杂质，经测验，物理性能达到国家A级再生橡胶的标准。检测结果为
扯断强度14MPA，扯断伸长485％，门尼粘度67MLV，硬度65邵尔A，比重1.20g/cm3，磨耗0.318CC。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。其中，所述活化剂还可以为其他类型的环保型活化剂，如烷基苯酚二硫化物。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种利用废旧轮胎制作再生橡胶的方法，包括将废旧轮胎进行口圈分离、切条、切块然后粉碎磁选得到胎面胶粉的步骤；以上述胎面胶粉为原料，经化学脱硫、炼胶、成型工序制成再生橡胶的步骤，其特征在于：所述粉碎磁选的工艺为：(1)、将块状轮胎经粗碎机粉碎后筛分得到8-10目的粗颗粒，所述粗颗粒经过第一次磁选得到钢丝和粗橡胶颗粒，钢丝回收；
(2)、上述粗橡胶颗粒再经过第二次磁选得到纯的粗橡胶颗粒和少量含有钢丝的橡胶颗粒，含有钢丝的橡胶颗粒回到粗碎机中继续进行粉碎；
(3)、上述纯的粗橡胶颗粒再经过粉碎机粉碎后经筛分得到胎面胶粉；
所述化学脱硫工序中，加入胎面胶粉及助剂配方中：按照重量份数计，粉碎磁选后得到的胎面胶粉1200-2000份，植物油沥青120-200份，活化剂2-10份，水100-400份。
2.根据权利要求1所述利用废旧轮胎制作再生橡胶的方法，其特征在于：所述植物油沥青为棉籽油植物油沥青或大豆油植物油沥青。
3.根据权利要求1或2所述利用废旧轮胎制作再生橡胶的方法，其特征在于：所述化学脱硫工序中，加入胎面胶粉及助剂配方中：按照重量份数计，胎面胶粉1600-2000份，植物油沥青160-200份，活化剂4-8份，水200-350份。
4.根据权利要求3所述利用废旧轮胎制作再生橡胶的方法，其特征在于：脱硫的工艺条件为：将胎面胶粉、植物油沥青、活化剂和水加入脱硫罐内，对物料进行不断的搅拌，同时加热升温至270-280℃，当压力达到2.0-2.8MPa时，停止加热，静置5-10分钟后，排气泄压出料，完成脱硫操作。
5.根据权利要求1-2中的任一项所述利用废旧轮胎制作再生橡胶的方法，其特征在于：所述活化剂为再生胶脱硫环保型活化剂。
6.根据权利要求5所述利用废旧轮胎制作再生橡胶的方法，其特征在于：所述再生胶脱硫环保型活化剂为再生胶脱硫活化剂480或再生胶脱硫活化剂510或再生胶脱硫活化剂450或再生胶脱硫活化剂420或烷基苯酚二硫化物。
7.根据权利要求1所述利用废旧轮胎制作再生橡胶的方法，其特征在于：所述胎面胶粉的粒径为30-32目。
8.根据权利要求1所述利用废旧轮胎生产环保型无味再生橡胶的方法，其特征在于：所述块状轮胎的尺寸为40*40mm。
9.根据权利要求1所述利用废旧轮胎生产环保型无味再生橡胶的方法，其特征在于：粉碎磁选的工艺中：步骤(3)，筛分采用振动筛筛分，在振动筛的筛箱口上设有装有磁铁的铁削收集盒对细胶粉进行第三次磁选。
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