CN105085977A - 一种超临界流体辅助单螺杆橡胶再生机断硫再生方法 - Google Patents

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陶峻
唐帆
黎广
兰金富
丁春年
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Abstract

本发明公开了一种超临界流体辅助单螺杆橡胶再生机断硫再生方法，将废旧橡胶经破碎分离后得到的橡胶颗粒送入橡胶定量给料器中电磁加热至所需温度后，加入单螺杆橡胶再生机内，促使其中含硫分子链选择性断裂，破坏其交联网络结构，实现橡胶颗粒的断硫再生；然后经过橡胶过滤器过滤除去其中较大的橡胶颗粒后，进入再生橡胶颗粒制备系统中依次经过颗粒石蜡覆盖系统、颗粒水冷却器、颗粒干燥器后的得到颗粒状再生橡胶产品，最后经过打包机包装入库。本发明利用超临界流体辅助废旧橡胶颗粒单螺杆热化学强力剪切选择性连续断硫再生制的颗粒状再生橡胶产品，生产过程连续完成，真正做到连续、节能，所得颗粒状再生橡胶产品性能优异。

Description

一种超临界流体辅助单螺杆橡胶再生机断硫再生方法
技术领域
本发明涉及废旧橡胶再生技术领域，特别是涉及一种超临界流体辅助单螺杆橡胶再生机断硫再生方法。
背景技术
纵观国内外废旧橡胶制品产生量日益增长，对我们身边环境造成严重的破坏，因此针对废旧橡胶循环利用已成为我国橡胶工业循环经济的核心，其在我国主要以生产再生橡胶为主。
经过多年的研究和发展，目前国内形成以“高温高压动态脱硫法”为主的成熟的脱硫再生工艺，并且在发展过程中针对其缺点开发出常压连续脱硫塑化机脱硫来代替动态脱硫罐脱硫，取得一定成绩，但是得到产品性能不理想。
为了能够在无污染的情况下得到性能优异的再生橡胶产品，以单螺杆再生机强力剪切作用为核心，以电磁加热为热源，再借助于超临界流体超强的溶胀和渗透能力，形成一种新的连续、节能、环保且得到优异性能再生橡胶的新方法。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，结合超临界流体渗透和溶胀、热化学、单螺杆橡胶再生机的强力剪切三者共同作用，提供一种超临界流体辅助单螺杆橡胶再生机断硫再生方法。
本发明通过如下技术方案实现：
一种超临界流体辅助单螺杆橡胶再生机断硫再生方法，包括如下工艺步骤：
A.将废旧橡胶经破碎分离后得到的5～8mm的橡胶颗粒送入橡胶定量给料器中电磁加热至所需温度进行预热；
B.上述加热后的橡胶颗粒加入单螺杆橡胶再生机内，在超临界流体环境中，橡胶颗粒受到热化学、超临界流体渗透和溶胀及单螺杆的强力剪切作用，促使其中含硫分子链选择性断裂，破坏其交联网络结构，实现橡胶颗粒的断硫再生；
C.上述断硫再生橡胶经过橡胶过滤器过滤除去其中较大的橡胶颗粒后，进入再生橡胶颗粒制备系统中依次经过颗粒石蜡覆盖系统、颗粒水冷却器、颗粒干燥器后的得到颗粒状再生橡胶产品，最后经过打包机包装入库。
在A步骤中，橡胶颗粒在橡胶定量给料器中预热至100～150℃，预热时间1～15min。
在B步骤中，单螺杆橡胶再生机中温度在200～250℃之间，断硫再生时间1～10min，超临界流体为超临界CO2。
在C步骤中，制备得到的颗粒状再生橡胶产品质量为5～25g/个，密度1～1.38g/cm3。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1.超临界流体超强的渗透和溶胀作用，促进橡胶颗粒均匀受热断硫再生，以防颗粒表面局部能量过高导致大量主链断裂影响所得的再生橡胶产品质量且缩短再生时间，同时为橡胶再生提供惰性再生环境；
2.电磁加热采用内热加热方式即通过电磁场直接作用于被加热导体，加热效率可达95％以上，大大高于传统的加热方式，与传统的煤、油、气以及使用电热管的用电设备相比，在环境保护、使用寿命、安全性能等方面都具有独特优势。
3.单螺杆再生机强力剪切断硫再生只需要采用5～8mm橡胶颗粒省去磨粉工段，节能50％，同时实现了连续断硫再生，其自洁性能好、体积较小、结构简单、制造容易、运行成本低及节能降耗等；
4.断硫再生过程中无需添加任何化学助剂，保留其C-C主链的情况下选择性断裂含硫支链，破坏其交联网络结构，同时几乎无污染物产生，所得颗粒状再生橡胶产品性能优异。
5.得到的颗粒状再生橡胶产品解决了传统块状再生橡胶堆放不易散热导致自燃、门尼粘度易回弹、产品力学性能下降等缺点。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，通过以下实例进行说明：
实施例1：
一种超临界流体辅助单螺杆橡胶再生机断硫再生方法，包括如下工艺步骤：将废旧橡胶经破碎分离后得到的5～8mm的橡胶颗粒送入橡胶定量给料器中电磁加热至100～150℃，预热时间1～15min后，加入单螺杆橡胶再生机内，在超临界流体CO2环境中，橡胶颗粒受到热化学、超临界流体渗透和溶胀及单螺杆的强力剪切作用，促使其中含硫分子链选择性断裂，破坏其交联网络结构，实现橡胶颗粒的断硫再生，其中温度控制在200～250℃之间，断硫再生时间为1～10min；然后经过橡胶过滤器过滤除去其中较大的橡胶颗粒后，进入再生橡胶颗粒制备系统中依次经过颗粒石蜡覆盖系统、颗粒水冷却器、颗粒干燥器后的得到质量为
5～25g/个，密度1～1.38g/cm3颗粒状再生橡胶产品，最后经过打包机包装入库。
本发明制备的颗粒状再生橡胶与传统再生橡胶性能对比见表1所示。
表1本发明制备的颗粒状再生橡胶与传统再生橡胶性能对比

Claims (4)

1.一种超临界流体辅助单螺杆橡胶再生机断硫再生方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：
A．将废旧橡胶经破碎分离后得到的5~8mm的橡胶颗粒送入橡胶定量给料器中电磁加热至所需温度进行预热；
B．上述加热后的橡胶颗粒加入单螺杆橡胶再生机内，在超临界流体环境中，橡胶颗粒受到热化学、超临界流体渗透和溶胀及单螺杆的强力剪切作用，促使其中含硫分子链选择性断裂，破坏其交联网络结构，实现橡胶颗粒的断硫再生；
C．上述断硫再生橡胶经过橡胶过滤器过滤除去其中较大的橡胶颗粒后，进入再生橡胶颗粒制备系统中依次经过颗粒石蜡覆盖系统、颗粒水冷却器、颗粒干燥器后的得到颗粒状再生橡胶产品，最后经过打包机包装入库。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在A步骤中，橡胶颗粒在橡胶定量给料器中预热至100~150℃，预热时间1~15min。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在B步骤中，单螺杆橡胶再生机中温度在200~250℃之间，断硫再生时间1~10min，超临界流体为超临界CO2。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在C步骤中，制备得到的颗粒状再生橡胶产品质量为5~25g/个，密度1~1.38g/cm3。
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