CN104004222A - 一种废橡胶低温连续再生装置及工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种废橡胶低温连续再生装置及工艺方法，包括依顺序连接的密炼机、双螺杆挤出机和开炼机，密炼机的出料口与双螺杆挤出机的入料口相连、双螺杆挤出机的出料口处装有输送胶料的输送带、输送带末端设有开炼机；工艺步骤包括(1)粉碎解联：将废橡胶粉加入到密炼机中，转子转速控制在30-40转/分钟，密炼1.5-2分钟，加入再生剂及助剂，转子转速控制在40-50转/分钟，混炼1.5-2分钟；(2)解联捏合：胶粉输送至双螺杆挤出机，螺杆转速控制在30-50转/分钟强化剪切联解；(3)输送；(4)精炼；本发明的有益效果是生产工序简易、生产效率高、再生胶力学性能较高且整个过程低温无污染。
Description
技术领域
本发明属于废橡胶回收再利用领域，具体来说涉及一种废橡胶低温连续再生的装置，以及使用该装置制备胶片的工艺方法。
背景技术
目前，我国再生胶行业中以“高温高压动态脱硫”为主的脱硫再生工艺，此方法再生剂向废橡胶的渗透是在高温高压较长时间内完成，不仅能耗高、存在严重安全隐患，且长时间高温反应增加了主链裂断的概率，再生胶的性能一般。
中国专利文献中，公开号为CN10251335、名称为“废橡胶连续还原再生新工艺”的发明专利申请公开了一种方案(参见该说明书全文)，工艺步骤包括高速塑化：将废胶粉及再生剂等投入搅拌罐中混合，温度上升到一定值后停止加热，将物料放入冷却罐里搅拌冷却；机械化学反应：胶粉通过机械化学反应器剪切碾压；橡胶螺杆还原：高剪切螺杆组合实现脱硫；螺杆捏炼：二次剪切和冷却；精炼：挤压出片得再生胶。
上述现有技术解决了高温高压、环境污染的问题，实现了无污染、能耗低且安全可靠的废橡胶连续还原再生工艺。但是上述工艺工序复杂，需要加热再冷却后解联脱硫，脱硫效果一般，且生产效率较低；工序复杂提高了生产和操作成本。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种废橡胶低温连续再生装置及利用该装置制备再生胶片的方法，目的是提供一种工序简易、生产效率高、再生胶力学性能较高的低温环保的装置及工艺。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种废橡胶低温连续再生装置，包括依顺序连接的密炼机、双螺杆挤出机和开炼机，密炼机的出料口与双螺杆挤出机的入料口相连、双螺杆挤出机的出料口处装有输送胶料的输送带、输送带末端设有开炼机；双螺杆挤出机的两个螺杆是相互配合的分别可设置齿形盘、啮合块、开槽螺纹的至少一种。
和现有技术相比，本方案对现有废橡胶再生装置进行改进，将密炼机、双螺杆挤出机、开炼机进行组合，输送带辅助配合实现胶料输送；本方案采用密炼机进行预热完成初步混合、解联后即可进入机械化学反应阶段，不需要将胶料冷却后再机械化学反应；采用双螺杆挤出机可实现对胶料的低温再生，避免了脱硫罐或其他再生装置或工艺所需的高温再生；同时本方案对螺杆结构进行改进，单独使用上述任一结构的螺杆都可实现联解再生，三者结构同时使用或两两组合，可进一步提高解联效果，该方案提高了废橡胶再生的生产效率，多种结构配合使用的螺杆结构加强了机械解联的效果，使废橡胶充分解联再生，在废轮胎再生过程中产生了积极的技术效果。
基于上述方案，本实用新型还做了如下改进：
所述输送带可通过控制电机正反旋转实现双向胶料输送；本改进方案是为了进一步提高生产效率，实现连续化生产，通过电机转动时间或输送带单向排料的次数，控制电机转动方向，实现输送带周期性双向排胶，保证工序的连续性。
所述螺杆长径比L/D为25-30；本改进方案是为了进一步加强机械解联，同时也提高了双螺杆挤出机的生产能力，提高了废胶再生的效果，满足整个生产连续化的需求。
本发明还提供了一种利用所述装置制备再生胶片的方法，包括如下工艺步骤：
(1)粉碎解联：将废橡胶粉加入到密炼机中，转子转速控制在30-40转/分钟，剪切混炼1.5-2分钟，打开加料口，加入活化剂580，生物再生剂，转子转速控制在40-50转/分钟，混炼1.5-2分钟使胶粉解联并与再生剂及助剂混合均匀。
(2)解联捏合：混合均匀的胶料通过密炼机的出料口排到双螺杆挤出机的入料口，双螺杆异向旋转吃料，螺杆转速控制在30-50转/分钟，双螺杆挤出机的螺杆结构对胶粉强化剪切联解。
(3)输送：双螺杆挤出机的出料口将胶料排到输送带上，输送带通过电机控制实现正反转，周期性将胶料输送至开炼机。
(4)精炼：将开炼机的辊距调至0.3-0.6mm，连续薄通3-5分钟，调整辊距至1mm，出片。
(5)冷却：将再生胶片停放冷却，入库。
所述的废橡胶粉为20-100目。
粉碎解联时温度为80-100℃，解联捏合时温度为60-80℃，精炼时温度为50-60℃。
附图说明
图1是本发明在实施例中的结构示意图。
图2是本发明中密炼机转子的结构示意图。
图3是本发明中螺杆的结构示意图。
图中，1.密炼机；2.双螺杆挤出机；3.输送带；4.开炼机；5.齿形盘；6.啮合块；7.开槽螺纹。
具体实施方式
本发明为了实现废橡胶生产效率高、再生胶力学性能较高、且低温环保，其总的构思是这样的：结合废橡胶生产工艺的特点，将密炼机、双螺杆挤出机、开炼机进行组合，同时考虑到胶料的输送等工艺，本发明通过优化具体组合方式，最终实现本发明。
下面将结合具体实施例和附图对本发明做详细说明。
实施例
如图1-3所示，本发明包括依顺序连接的密炼机1、双螺杆挤出机2和开炼机4，密炼机1的出料口与双螺杆挤出机2的入料口相连、双螺杆挤出机2的出料口处装有输送胶料的输送带3、输送带3末端设有开炼机4，双螺杆挤出机2的两个螺杆为带有齿形盘5、啮合块6、开槽螺纹7的相互啮合的装置，其在双螺杆上的组合方式和数目可以是不同的，具体的组合方式可以根据实际需求设计，只要能够满足机械联解的效果即可；输送带的双向传输又电机控制，在输送带末端各设有一个开炼机；双螺杆的长径比为25-30；本实施例中的密炼机转子为两棱剪切型转子，在实际需求设计中，密炼机转子可以采用两棱、四棱或六棱的剪切型或密炼型转子，只要能完成其相应的功能即可。
本发明利用所述装置制备再生胶片的方法，包括如下工艺步骤：
(1)粉碎解联：将20-100目废橡胶粉加入到密炼机中，转子转速控制在30-40转/分钟，剪切混炼1.5-2分钟，打开加料口，加入活化剂580，生物再生剂，转子转速控制在40-50转/分钟，混炼1.5-2分钟使胶粉解联并与再生剂及助剂混合均匀，温度为80-100℃。
(2)解联捏合：混合均匀的胶料通过密炼机的出料口排到双螺杆挤出机的入料口，双螺杆异向旋转吃料，螺杆转速控制在30-50转/分钟，双螺杆挤出机的螺杆结构对胶粉强化剪切联解，温度为60-80℃。
(3)输送：双螺杆挤出机的出料口将胶料排到输送带上，输送带通过电机控制实现正反转，周期性将胶料输送至开炼机。
(4)精炼：将开炼机的辊距调至0.3-0.6mm，连续薄通3-5分钟，调整辊距至1mm，出片，温度为50-60℃。
(5)冷却：将再生胶片停放冷却，入库。
所得再生胶性能如下:灰分＝7.0％，丙酮抽出物＝16.4％，门尼粘度ML100℃(1+4min)＝68.5；按照GB/T13460-2008再硫化配方硫化，得硫化胶力学性能如下:拉伸强度＝14.53MPa，拉断伸长率＝442.53％。
国家特级Al标准:灰分≤10％，丙酮抽出物≤18％，门尼粘度ML100℃(1+4min)≤95，拉伸强度≥14.0Mpa，扯断伸长率≥420％。
Claims (8)
1.一种废橡胶低温连续再生装置，包括依顺序连接的密炼机、双螺杆挤出机和开炼机，密炼机的出料口与双螺杆挤出机的入料口相连、双螺杆挤出机的出料口处装有输送胶料的输送带、输送带末端设有开炼机，其特征在于：双螺杆挤出机的两个螺杆是相互配合的分别可设置齿形盘、啮合块、开槽螺纹的至少一种。
2.根据权利要求1所述的废橡胶低温连续再生装置，其特征在于：所述输送带可通过控制电机正反旋转实现胶料双向输送。
3.根据权利要求1所述的废橡胶低温连续再生装置，其特征在于：所述螺杆长径比L/D为25-30。
4.一种利用权利要求1-3所述的装置制备再生胶片的方法，其特征在于：包括如下工艺步骤：
(1)粉碎解联：将废橡胶粉加入到密炼机中，转子转速控制在30-40转/分钟，剪切混炼1.5-2分钟，打开加料口，加入活化剂580，生物再生剂，转子转速控制在40-50转/分钟，混炼1.5-2分钟使胶粉解联并与再生剂及助剂混合均匀。
(2)解联捏合：混合均匀的胶料通过密炼机的出料口排到双螺杆挤出机的入料口，双螺杆异向旋转吃料，螺杆转速控制在30-50转/分钟，对胶粉强化剪切联解。
(3)输送：解联捏合后的胶料通过双螺杆挤出机的出料口排到输送带上，输送带通过电机控制实现正反转，周期性将胶料输送至开炼机。
(4)精炼：将开炼机的辊距调至0.3-0.6mm，连续薄通3-5分钟，调整辊距至1mm，出片。
(5)冷却：将再生胶片停放冷却，入库。
5.根据权利要求4所述的制备再生胶的方法，其特征在于：所述的废橡胶粉为20-100目。
6.根据权利要求4所述的制备再生胶的方法，其特征在于：粉碎解联时温度为80-100℃。
7.根据权利要求4所述的制备再生胶的方法，其特征在于：解联捏合时温度为60-80℃。
8.根据权利要求4所述的制备再生胶的方法，其特征在于：精炼时温度为50-60℃。
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