CN1044693C - 废橡胶轮胎的回收利用方法 - Google Patents

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Abstract

废橡胶轮胎用于全天候田径跑道材料的回收利用方法，包括将废橡胶轮胎削成细条状及细粉，将其与沥青及含细石及砂石粉的骨料混合，在适当温度下，加热搅拌，使废橡胶轮胎纤条的表层熔化，与沥青粘合，使废轮胎细粉溶于热沥青中，增强沥青的粘性，形成含有橡胶纤条的沥青混凝土，并以热铺法铺设于跑道或球场地面，以构成全天候田径跑道，使其不仅具有适合于运动的弹性、耐久性，而且不易老化、龟裂，同时又易于维护。

Description

废橡胶轮胎的回收利用方法
本发明涉及一种废橡胶轮胎的回收利用方法，特别涉及一种将废橡胶轮胎用于全天候田径跑道材料的利用方法，其是将废橡胶轮胎的纤条及细粉混合沥青及含碎石、砂、石粉的骨料，并铺设于田径跑道或球场地面。
社会的进步及生活水准的提高，使汽车工业蓬勃发展，相应地产生为数可观的废轮胎，根据统计，日本每年约有废轮胎4900万条，而美国在1978年一年里，即估计有20亿条废轮胎被抛弃，且每年增长率为2亿条之多。因为轮胎废料具有耐腐性、耐老化性及耐药性等性质，若将之任意丢弃，将影响天然景观，且造成环境污染；若予以燃烧则产生浓烟及恶臭，导致严重的空气污染并造成二次公害。因此，如何妥善处理废橡胶轮胎，实为当今社会急待解决的难题。
一般的废橡胶轮胎只不过是其表层的纹沟磨损或破损，但轮胎的橡胶性质还相当优良，若将之丢弃实相当可惜，本发明人经多年研究，认为将此废弃的橡胶轮胎利用于跑道或球场地面材料中，不但可利用废物，节省资源，还可减少二次公害。
又由于文化进步及运动风气渐长，近年来，运动场的跑道，已逐渐淘汰了以往的煤渣跑道或红砖跑道，而改用新型的塑胶跑道，如1968年墨西哥奥运会的全天候平坦场地，美国的REKORTAN，而日本也模仿欧美国各国开发EVER COAT(优泥道)、REOTAN。但综观以上所谓新型塑胶跑道，均为聚氨基甲酸酯树脂(POLYURETHAN)所制成，虽然防水性良好，外观美丽，但通常在夏天温度高达65～70℃时，则会有气泡剥离(1g的水在65℃即变成约12001的气体，起泡时直径可达3cm-40cm)。故长年维护下其维护费高昂，实非一般学校或小型运动场地所能自担。
因此，本发明的目的即在于提供一种将废橡胶轮胎用于全天候田径跑道材料的回收利用方法，该方法包括：将废弃之轮胎，削成细条状和细粉，将其与沥青及含碎石、砂、石粉的骨料混合，并加以搅拌，以热铺法制成跑道。与聚氨基甲酸酯系列的塑胶跑道相比较，除无需特殊的维护工作外，其价格也只有塑胶跑道的1/4左右，可使一般的学校或小型运动场地均能物负担，而普遍予以采用。
本发明涉及一种废橡胶轮胎用于全天候田径跑道材料的回收利用方法，该方法包括：将废橡胶轮胎削成直径为0.5～1.5mm，长度为5～20mm之细条状及切削过程中所得细度约0.991mm(16mesh)的细粉，然后将其与沥青及含有碎石、砂石粉的骨料混合，所得混合物于145～180℃的温度下加热搅拌合，以热铺法铺装成具有弹性、耐久性之全天候田径跑道。
按照本发明的方法，其中，废橡胶轮胎与沥青及含碎石、砂、石粉的骨料的配合比例为：
废橡胶轮胎             10～15％
沥青                   11～15％
含碎石、砂、石粉的骨料 70～79％
按照本发明的方法，其中，所述混合物的制作程序为：将烘干至160～175℃的骨料干燥后喷入160～175℃的沥青中，混合搅拌后加入常温的废橡胶轮胎纤条和细粉，经搅拌而得145～180℃的物料，然后将其均匀铺设于跑道，经压路机滚压而成。
按照本发明的方法，其中，所述的混合物中的沥青含有增强剂，该增强剂的主要成份包括有防剥剂、防老剂及增韧剂的混合物，添加量为所用沥青量的2-4％。
本发明的主要特点和优点，结合以下所附图示实施例详细说明而更趋明了。附图简要说明
图1为本发明的制造流程图。
图2为本发明的标准物性分析表。
图3为本发明与其他种类跑道的经济比较分析表。
请参阅图1，本发明方法包括以下步骤：
1、将废弃轮胎削成直径为0.5～1.5mm，长度为5～20mm橡胶纤条及轮胎细粉(于削成橡胶纤条时可同时获得该细粉，其大小为0.991mm(16mesh)左右)；
2、将橡胶轮胎纤条和细粉与沥青及含碎石、砂、石粉的骨料混合，其比例为混合物重量的10％～20％，优选为10～15％；
3、将混合材料于145～180℃的温度下加热搅拌，其时间为2～2.5分钟，以使轮胎纤条的表层熔化，而与沥青料粘合，轮胎细粉则膨胀而溶解于沥青中，增加沥青的粘性，构成含有橡胶纤条的沥青混凝土；
4、以一般沥青道路面热铺方式，将以上制得的沥青混凝土(铺设温度不得低于110℃)，铺设于跑道或运动场地面；
5、铺设完成之后，上面可再喷一层醋酸乙烯(E.V.A)乳液，以增强防水性能，及防止橡胶条脱落。
请参阅图2，是本发明与其他类型物质的标准物性分析表，其是以一英寸钢球及标准规格高尔夫球由一米的高度自然落下所形成的反弹高度所作的冲击吸收性(SB)与反弹性(GB)之间的关系，由此图中可显出各种表层的弹性，且沥青弹性混合物最接近自然的粘土跑道，GB系数、SB系数两者的值愈小，对身体的负荷愈小，因为此种表层材料具有较高的弹性，富有冲击吸收性能，所以没有高分子材料的弹性反拨等缺点，对长时间的运动，也可减低身体所受之负荷。
请参阅图3，由图中可看出，PU跑道的铺设费用极为高昂，且其于约五年的使用年限后，亦需负担高额的维护费用，而砂质跑道及红砖粉跑道虽然铺设费用较低，但是在铺设后的每一年里仍需要不断的维持修补，方可继续使用。本发明(RAC跑道)的铺设费用只稍高于红砖粉跑道，虽于五年的年限后亦需维持修，但费用却远低于其他类型跑道。
上述的制作过程中，废轮胎的纤条以0.5～1mm为最优选，若太细，则橡胶纤条于加热搅拌过程中全部熔化而混于沥青中，而无橡胶纤条留存，构造体失去弹性，若太粗则橡胶纤条与沥青的胶著性降低，至于橡胶纤条的长度，经本发明长期实验研究结果，亦以5～20mm为优选，若太短则失去弹性，太长则不亦搅拌，而弹突出铺设表面。
为能更详细明了本发明的特点，将本发明与聚氨基甲酸酯(PU)树脂跑道的性能比较如下：
特点及性能 本发明 PU跑道
1设备铺设 普通道路热铺设备 价格高昂
2耐久性 不易老化且绝不剥落，亦不会因下雨而场地流失 因属塑胶制品，表面经日晒雨淋及湿气而容易粉化、剥离
3实用性 价低(接近红砖跑道)，可普遍使用 价格昂贵，不易普遍使用
4气候温度变化影响 硬度不易受影响
续上表
特点及性能 本发明 PU跑道
5修补 简单容易 因不易与原物接触，修补不易
6比重 1.5～1.7 1.1～1.2
7维护费用 无特殊维护技术，费用低 需特殊维护技术，费用高
8着色性 黑色、红砖色、深绿色 任何颜色
9工作环境 无毒性 有毒性，需小心施工
10硬度 50～60 40～60
11施工法 一般沥青路面施工法 塑胶面层施工法需塑胶材料方面的特殊技术
除上述与PU跑道的比较外，本发明亦无红砖粉跑道易积水、满场灰尘，且无弹性的缺点，也无煤渣跑道长杂草及容易擦伤的弊端。
本发明的废轮胎混合沥青混凝土制造跑道较佳实施例的实际配合比例为：A、黑色弹性全天候田径跑道
1配合比：
沥青                    13kg
废橡胶轮胎纤条          10kg
废橡胶轮胎细粉          1kg
含碎石、砂、石粉的骨料  76-100kg
2搅拌及铺装方法：
温度                    150～160℃
方式                    一般沥青路面热
                        铺方式B、红砖色弹性全天候田径跑道：
1配合比：
沥青                    13kg
废橡胶轮胎纤条          10kg
废橡胶轮胎细粉          1kg
红色氧化无机颜料        10kg
含碎石、砂、石粉的骨料66-100kg
2、搅拌及铺装方法：
温度     155～170℃
方式     一般沥青路面热
         铺方式C、绿色弹性全天候田径跑道：
1配合比：
沥青                   13kg
废橡胶轮胎纤条         11kg
废橡胶轮胎细粉         1kg
绿色氧化无机颜料       10kg
含碎石、砂、石粉的骨料67kg～100kg
2搅拌及铺装方法：
温度    155～175℃
方式    一般沥青路面热
        铺方式
综上所述，本发明利用废弃轮胎，削成纤条及细粉状，藉与沥青的混合，而构成含有橡胶纤条的沥青混凝土，以热铺法而铺设于跑道地面，该铺面除具备不易老化、不受温度变化影响硬度及防滑且具弹性，以有益选手跑步，减少膝盖和筋肉的疲劳等优点外，且价格低廉，施工、维护容易，极具工业价值。

Claims (4)

1、一种废橡胶轮胎用于全天候田径跑道材料的回收利用方法，该方法包括：将废橡胶轮胎削成直径为0.5～1.5mm，长度为5～20mm的细条状及切削过程中所得细度约0.991mm的细粉，将其与沥青及含有碎石、砂、石粉的骨料混合，所得混合物于145～180℃的温度下加热搅拌，然后将其以热铺法铺装成具有弹性、耐久性的全天候田径跑道。
2、如权利要求1所述的方法，其中，沥青、骨料及废橡胶轮胎的配合比例为：
废橡胶轮胎             10～15％
沥青                   11～15％
含碎石、砂、石粉的骨料 70～79％
3、如权利要求1所述的方法，其中，所述混合物的制作程序为：将烘干至160～175℃的骨料干燥后喷入160～175℃的沥青中，混合搅拌后加入常温的废橡胶轮胎纤条和细粉，经搅拌而得145～180℃的物料，然后将其均匀铺设于跑道，经压路机滚压而成。
4、如权利要求1所述的方法，其中，所述混合物中的沥青含有增强剂，该增强剂的主要成份包括有防剥剂、防老剂及增韧剂的混合物，添加量为所用沥青量的2-4％。
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