CN105367819B - 一种废旧轮胎挤压制备再生胶方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及挤压制备再生胶技术领域，尤其是一种废旧轮胎挤压制备再生胶方法，通过对制备的再生胶以胶片和胶粉进行组合挤压成型，并结合胶片的制备工艺和胶粉的制备工艺，使得相同质量的再生胶所需的胶粉量减少，并且使得制备的再生胶的抗拉伸强度提高了13％以上，抗拉断伸长率提高了9‑17％。

Description

一种废旧轮胎挤压制备再生胶方法
技术领域
本发明涉及挤压制备再生胶技术领域，尤其是一种废旧轮胎挤压制备再生胶方法。
背景技术
随着对废旧轮胎的开发与利用，将废旧轮胎生产再生胶领域的技术得到较大程度的推进，传统的废旧轮胎制备再生胶的工艺是将废旧轮胎进行切割成颗粒胶后，再将其进行粉碎、研磨、磁选、研磨、脱硫等等的工艺步骤制备成轮胎胶粉后，再将胶粉置于开炼机中生产再生胶，在此过程中，对于脱硫工序中有低温脱硫、高温脱硫、化学脱硫、物理脱硫以及生物脱硫等工艺，但尽管如此，其对废旧轮胎进行回收制备再生胶依然存在着：工艺流程较长，能耗较大，成本较高的缺陷。
不仅如此，现有技术中将废旧轮胎回收利用制备再生胶，通过对废旧轮胎制备成胶粉，通过脱硫剂，温度等控制与调整，再结合粉碎、磁选等物理作用，使得废旧轮胎胶粉中的部分C-C键遭受破坏，进而影响了废旧轮胎回收制备再生胶的性能，降低了再生胶的抗拉强度和抗拉断伸长率。
基于此，本研究者结合长期的探索以及本着再生胶制作成本的降低、性能的提高，将再生胶以胶片和胶粉进行混合挤压成型的方式形成，提高了制备的再生胶性能和抗拉强度、抗拉断伸长率；为废旧轮胎回收生产再生胶提供了一种新思路。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种废旧轮胎挤压制备再生胶方法。
具体是通过以下技术方案得以实现的：
一种废旧轮胎挤压制备再生胶方法，包括以下步骤：
(1)胎片制备：将废旧轮胎切割成宽2-5cm，长6-10cm，厚0.1-0.2cm的薄片，将薄片平摊在温度为20-40℃的干燥器内，并向薄片上撒上生石灰，每片上撒1-2g；再向薄片上喷洒地沟油1-3ml，再向薄片上面喷洒煤油2-3ml，再在薄片上加压，使得薄片单位面积受到的压力相等，并且为3.1-4.5kg/m3，调整真空度为0.02-0.08MPa下作用10-20min后，取出薄片，待用；
(2)胶粉制备：将废旧轮胎切割成10-20目的颗粒，并将其与脱硫剂按照质量比为3～5∶1混合后，并将其采用超声波频率为1000-3000Hz处理1-3min后，得混合料；将混合料与水按照质量比为7-9∶1混合后，置于研磨机中研磨，并过40-60目的筛，取筛底料采用微波辐射处理3-5h，微波频率为2450Hz，再向其中加入占筛底料质量3-5％的吐温80，采用搅拌速度为300-500r/min搅拌处理20-30min，再向其中加入占吐温80质量1-3％的陶土，调整温度为100-200℃处理10-30s，再将其转入研磨机研磨，过80-100目筛，得到胶粉；
(3)再生胶制备：将薄片平摊在挤压机入口，再将胶粉按照每片薄片上撒100-150g，并在撒完胶粉后，撒松香0.5-1.3g、石蜡0.1-0.3g，送入挤压机中，控制温度为130-190℃，真空度为0.02-0.08MPa下挤压成片，并从送入挤压机中到出挤压机的时间为20-30s，获得胶片。
所述的脱硫剂，其原料成分以重量份计为N-甲基二乙醇胺1-5份、碳化钙1-3份、草酸0.1-0.3份、聚乙烯0.1-0.5份、松香1-3份、活化剂3-5份。
所述的脱硫剂，其原料成分以重量份计为N-甲基二乙醇胺3份、碳化钙2份、草酸0.2份、聚乙烯0.4份、松香2份、活化剂4份。
所述的活化剂为活化剂480。
所述的碳化钙采用碳酸氢钙、磷酸氢钙来替代。
所述的脱硫剂，其制备方法是将N-甲基二乙醇胺与碳化钙混合后，再向其中加入草酸，采用超声波处理10-20s，再向其中加入聚乙烯和松香，采用微波辐射1-3min，加入活化剂，搅拌均匀，即可。
所述的超声波，频率为30-300Hz。
所述的微波，频率为2450Hz。
所述的搅拌均匀，搅拌速度为不低于70r/min。
与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：
通过对制备的再生胶以胶片和胶粉进行组合挤压成型，并结合胶片的制备工艺和胶粉的制备工艺，使得相同质量的再生胶所需的胶粉量减少，并且使得制备的再生胶的抗拉伸强度提高了13％以上，抗拉断伸长率提高了9-17％。
尤其是本发明经过对胶片制备工艺中生石灰、地沟油、煤油进行处理，使得胶片的性能得到改性，并结合挤压压力的控制，使得胶片的表面得到活化处理，尤其是压力和温度的控制，使得胶片的活化程度得到有效的控制，确保了胶片的质量；经过对胶粉制备工艺的工艺参数、脱硫以及加入吐温80对胶粉的性能进行改性处理，进而降低了对胶粉制备的能耗，提高了胶粉的性能，降低了胶粉的活化能；再结合将胶粉撒在胶片上，结合松香、石蜡的加入，提高了制备的再生胶的软度，改善了再生胶的抗拉伸强度和抗拉断伸长率，提高了再生胶的品质，结合挤压机中的温度和压力的控制，使得挤压成型过程中，再生胶中的胶片与胶粉能够完美的结合，再结合对胶片和胶粉处理过程中的活化能的改善和降低，进而促进了胶片与胶粉的结合，提高了再生胶的品质。
本发明尤其是采用部分胶片来替代胶粉，避免再生胶制备过程中，将废旧轮胎全部打成胶粉所带来的能耗较高，制备周期较长，成本较大的缺陷，而且通过对胶片的性能进行改善以及胶片表面的活化度进行控制，促进了胶粉与胶片表面的融合度，提高了制备的再生胶的整体性，再结合分层设计，使得再生胶的性能和抗拉伸强度和抗拉断伸长率得到改善，使得在拉动过程中，多层结构的再生胶，其根据每一层的不同性能，对拉伸过程中的作用不同，使得拉伸强度较高，拉断伸长率较高，改善了再生胶的性能，提高了品质。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例1
一种废旧轮胎挤压制备再生胶方法，包括以下步骤：
(1)胎片制备：将废旧轮胎切割成宽2cm，长6cm，厚0.1cm的薄片，将薄片平摊在温度为20℃的干燥器内，并向薄片上撒上生石灰，每片上撒1g；再向薄片上喷洒地沟油1ml，再向薄片上面喷洒煤油2ml，再在薄片上加压，使得薄片单位面积受到的压力相等，并且为3.1kg/m3，调整真空度为0.02MPa下作用10min后，取出薄片，待用；
(2)胶粉制备：将废旧轮胎切割成10目的颗粒，并将其与脱硫剂按照质量比为3∶1混合后，并将其采用超声波频率为1000Hz处理1min后，得混合料；将混合料与水按照质量比为7∶1混合后，置于研磨机中研磨，并过40目的筛，取筛底料采用微波辐射处理3h，微波频率为2450Hz，再向其中加入占筛底料质量3％的吐温80，采用搅拌速度为300r/min搅拌处理20min，再向其中加入占吐温80质量1％的陶土，调整温度为100℃处理10s，再将其转入研磨机研磨，过80目筛，得到胶粉；
(3)再生胶制备：将薄片平摊在挤压机入口，再将胶粉按照每片薄片上撒100g，并在撒完胶粉后，撒松香0.5g、石蜡0.1g，送入挤压机中，控制温度为130℃，真空度为0.02MPa下挤压成片，并从送入挤压机中到出挤压机的时间为20s，获得胶片。
所述的脱硫剂，其原料成分以重量计为N-甲基二乙醇胺1kg、碳化钙1kg、草酸0.1kg、聚乙烯0.1kg、松香1kg、活化剂3kg。
所述的活化剂为活化剂480。
所述的脱硫剂，其制备方法是将N-甲基二乙醇胺与碳化钙混合后，再向其中加入草酸，采用超声波处理10s，再向其中加入聚乙烯和松香，采用微波辐射1min，加入活化剂，搅拌均匀，即可。
所述的超声波，频率为30Hz。
所述的微波，频率为2450Hz。
所述的搅拌均匀，搅拌速度为70r/min。
实施例2
一种废旧轮胎挤压制备再生胶方法，包括以下步骤：
(1)胎片制备：将废旧轮胎切割成宽5cm，长10cm，厚0.2cm的薄片，将薄片平摊在温度为40℃的干燥器内，并向薄片上撒上生石灰，每片上撒2g；再向薄片上喷洒地沟油3ml，再向薄片上面喷洒煤油3ml，再在薄片上加压，使得薄片单位面积受到的压力相等，并且为4.5kg/m3，调整真空度为0.08MPa下作用20min后，取出薄片，待用；
(2)胶粉制备：将废旧轮胎切割成20目的颗粒，并将其与脱硫剂按照质量比为5∶1混合后，并将其采用超声波频率为3000Hz处理3min后，得混合料；将混合料与水按照质量比为9∶1混合后，置于研磨机中研磨，并过60目的筛，取筛底料采用微波辐射处理5h，微波频率为2450Hz，再向其中加入占筛底料质量5％的吐温80，采用搅拌速度为500r/min搅拌处理30min，再向其中加入占吐温80质量3％的陶土，调整温度为200℃处理30s，再将其转入研磨机研磨，过100目筛，得到胶粉；
(3)再生胶制备：将薄片平摊在挤压机入口，再将胶粉按照每片薄片上撒150g，并在撒完胶粉后，撒松香1.3g、石蜡0.3g，送入挤压机中，控制温度为190℃，真空度为0.08MPa下挤压成片，并从送入挤压机中到出挤压机的时间为30s，获得胶片。
所述的脱硫剂，其原料成分以重量计为N-甲基二乙醇胺5kg、碳化钙3kg、草酸0.3kg、聚乙烯0.5kg、松香3kg、活化剂5kg。
所述的活化剂为活化剂480。
所述的脱硫剂，其制备方法是将N-甲基二乙醇胺与碳化钙混合后，再向其中加入草酸，采用超声波处理20s，再向其中加入聚乙烯和松香，采用微波辐射3min，加入活化剂，搅拌均匀，即可。
所述的超声波，频率为300Hz。
所述的微波，频率为2450Hz。
所述的搅拌均匀，搅拌速度为80r/min。
实施例3
一种废旧轮胎挤压制备再生胶方法，包括以下步骤：
(1)胎片制备：将废旧轮胎切割成宽3cm，长8cm，厚0.15cm的薄片，将薄片平摊在温度为30℃的干燥器内，并向薄片上撒上生石灰，每片上撒1.5g；再向薄片上喷洒地沟油2ml，再向薄片上面喷洒煤油2.5ml，再在薄片上加压，使得薄片单位面积受到的压力相等，并且为3.9kg/m3，调整真空度为0.05MPa下作用15min后，取出薄片，待用；
(2)胶粉制备：将废旧轮胎切割成15目的颗粒，并将其与脱硫剂按照质量比为4∶1混合后，并将其采用超声波频率为2000Hz处理2min后，得混合料；将混合料与水按照质量比为8∶1混合后，置于研磨机中研磨，并过50目的筛，取筛底料采用微波辐射处理4h，微波频率为2450Hz，再向其中加入占筛底料质量4％的吐温80，采用搅拌速度为400r/min搅拌处理25min，再向其中加入占吐温80质量2％的陶土，调整温度为150℃处理20s，再将其转入研磨机研磨，过90目筛，得到胶粉；
(3)再生胶制备：将薄片平摊在挤压机入口，再将胶粉按照每片薄片上撒130g，并在撒完胶粉后，撒松香0.9g、石蜡0.2g，送入挤压机中，控制温度为170℃，真空度为0.05MPa下挤压成片，并从送入挤压机中到出挤压机的时间为25s，获得胶片。
所述的脱硫剂，其原料成分以重量计为N-甲基二乙醇胺3kg、碳化钙2kg、草酸0.2kg、聚乙烯0.4kg、松香2kg、活化剂4kg。
所述的活化剂为活化剂480。
所述的脱硫剂，其制备方法是将N-甲基二乙醇胺与碳化钙混合后，再向其中加入草酸，采用超声波处理15s，再向其中加入聚乙烯和松香，采用微波辐射2min，加入活化剂，搅拌均匀，即可。
所述的超声波，频率为200Hz。
所述的微波，频率为2450Hz。
所述的搅拌均匀，搅拌速度为150r/min。
实施例4
一种废旧轮胎挤压制备再生胶方法，包括以下步骤：
(1)胎片制备：将废旧轮胎切割成宽5cm，长6cm，厚0.1cm的薄片，将薄片平摊在温度为40℃的干燥器内，并向薄片上撒上生石灰，每片上撒1g；再向薄片上喷洒地沟油3ml，再向薄片上面喷洒煤油2ml，再在薄片上加压，使得薄片单位面积受到的压力相等，并且为3.1kg/m3，调整真空度为0.08MPa下作用20min后，取出薄片，待用；
(2)胶粉制备：将废旧轮胎切割成10目的颗粒，并将其与脱硫剂按照质量比为3∶1混合后，并将其采用超声波频率为3000Hz处理1min后，得混合料；将混合料与水按照质量比为9∶1混合后，置于研磨机中研磨，并过40目的筛，取筛底料采用微波辐射处理3h，微波频率为2450Hz，再向其中加入占筛底料质量3％的吐温80，采用搅拌速度为300r/min搅拌处理20min，再向其中加入占吐温80质量3％的陶土，调整温度为100℃处理10s，再将其转入研磨机研磨，过80目筛，得到胶粉；
(3)再生胶制备：将薄片平摊在挤压机入口，再将胶粉按照每片薄片上撒150g，并在撒完胶粉后，撒松香1.3g、石蜡0.3g，送入挤压机中，控制温度为130℃，真空度为0.02MPa下挤压成片，并从送入挤压机中到出挤压机的时间为20s，获得胶片。
所述的脱硫剂，其原料成分以重量计为N-甲基二乙醇胺1kg、碳化钙3kg、草酸0.2kg、聚乙烯0.4kg、松香2kg、活化剂3kg。
所述的活化剂为活化剂480。
所述的脱硫剂，其制备方法是将N-甲基二乙醇胺与碳化钙混合后，再向其中加入草酸，采用超声波处理10s，再向其中加入聚乙烯和松香，采用微波辐射3min，加入活化剂，搅拌均匀，即可。
所述的超声波，频率为100Hz。
所述的微波，频率为2450Hz。
所述的搅拌均匀，搅拌速度为100r/min。
实施例5
在实施例1的基础上，所述的碳化钙采用碳酸氢钙来替代。
实施例6
在实施例1的基础上，所述的碳化钙采用磷酸氢钙来替代。

Claims (8)

1.一种废旧轮胎挤压制备再生胶方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)胎片制备：将废旧轮胎切割成宽2-5cm，长6-10cm，厚0.1-0.2cm的薄片，将薄片平摊在温度为20-40℃的干燥器内，并向薄片上撒上生石灰，每片上撒1-2g；再向薄片上喷洒地沟油1-3ml，再向薄片上面喷洒煤油2-3ml，再在薄片上加压，使得薄片单位面积受到的压力相等，并且为3.1-4.5kg/m3，调整真空度为0.02-0.08MPa下作用10-20min后，取出薄片，待用；
(2)胶粉制备：将废旧轮胎切割成10-20目的颗粒，并将其与脱硫剂按照质量比为3～5∶1混合后，并将其采用超声波频率为1000-3000Hz处理1-3min后，得混合料；将混合料与水按照质量比为7-9∶1混合后，置于研磨机中研磨，并过40-60目的筛，取筛底料采用微波辐射处理3-5h，微波频率为2450Hz，再向其中加入占筛底料质量3-5％的吐温80，采用搅拌速度为300-500r/min搅拌处理20-30min，再向其中加入占吐温80质量1-3％的陶土，调整温度为100-200℃处理10-30s，再将其转入研磨机研磨，过80-100目筛，得到胶粉；
(3)再生胶制备：将薄片平摊在挤压机入口，再将胶粉按照每片薄片上撒100-150g，并在撒完胶粉后，撒松香0.5-1.3g、石蜡0.1-0.3g，送入挤压机中，控制温度为130-190℃，真空度为0.02-0.08MPa下挤压成片，并从送入挤压机中到出挤压机的时间为20-30s，获得胶片。
2.如权利要求1所述的废旧轮胎挤压制备再生胶方法，其特征在于，所述的脱硫剂，其原料成分以重量份计为N-甲基二乙醇胺1-5份、碳化钙1-3份、草酸0.1-0.3份、聚乙烯0.1-0.5份、松香1-3份、活化剂3-5份。
3.如权利要求1或2所述的废旧轮胎挤压制备再生胶方法，其特征在于，所述的脱硫剂，其原料成分以重量份计为N-甲基二乙醇胺3份、碳化钙2份、草酸0.2份、聚乙烯0.4份、松香2份、活化剂4份。
4.如权利要求2所述的废旧轮胎挤压制备再生胶方法，其特征在于，所述的活化剂为活化剂480。
5.如权利要求1或2所述的废旧轮胎挤压制备再生胶方法，其特征在于，所述的脱硫剂，其制备方法是将N-甲基二乙醇胺与碳化钙混合后，再向其中加入草酸，采用超声波处理10-20s，再向其中加入聚乙烯和松香，采用微波辐射1-3min，加入活化剂，搅拌均匀，即可。
6.如权利要求5所述的废旧轮胎挤压制备再生胶方法，其特征在于，所述的超声波，频率为30-300Hz。
7.如权利要求5所述的废旧轮胎挤压制备再生胶方法，其特征在于，所述的微波，频率为2450Hz。
8.如权利要求5所述的废旧轮胎挤压制备再生胶方法，其特征在于，所述的搅拌均匀，搅拌速度为不低于70r/min。
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