CN110591148A - 一种脱硫过程中不添加任何助剂的再生胶及其制备方法 - Google Patents

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盛凯
周鹏程
邹亮
朱世杰
李青青
王喻晶
孙贺贺
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08J11/10—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

本发明公开了一种脱硫过程中不添加任何助剂的再生胶制备方法，包含以下具体工艺步骤：1)准备重量份数为100份的胶粉，无需生产配方进行搅拌混料，准备好的胶粉直接进入喂料螺旋；2)开启单螺杆，喂入胶粉进行脱硫，转速90～125转/分，经双层冷却螺旋冷却至50～60℃；3)通过分料螺旋直接进入双螺杆挤出机塑炼，转速55‑70转/分；4)完成脱硫和降门尼过程，出片，包装；5)按照《E系再生胶团体标准》检测。本发明的再生胶的加工性能、拉伸强度和扯断伸长率均比较好，生产过程无废水废气产生，生产周期短、能耗低，在保证了极高的脱硫效率和效果，同时节省了大量的人力物力。

Description

一种脱硫过程中不添加任何助剂的再生胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及再生胶生产技术领域，特别涉及一种脱硫过程中不添加任何助剂的再生胶制备方法。
背景技术
据介绍，随着我国制造业崛起和消费激增，每年有大量废旧轮胎产生。2017年汽车废旧轮胎达3.4亿条，2018年增至3.8亿条，总量达到1500万吨。废旧轮胎不具有生物降解性，大量积压对自然环境形成占用和巨大破坏，而且堆积也极易引起火灾，造成二次污染。
与此同时，我国天然橡胶资源极其匮乏，2018年所需要的1300万吨，只有81万吨自给，其余均依赖进口。而再生胶除在拉伸力上稍稍逊于天然橡胶外，在抗压力稳定性安全性上并无差别，除特殊产品外，用途极为广泛。
废旧轮胎处理一直是世界性难题，西方发达国家深受困扰，美国被称为车轮上的国家，基本采取焚烧和深埋的处置办法，环境隐患显而易见。我国废旧轮胎的回收利用经过了漫长的道路，从五十年代陆续引进日本技术、俄罗斯技术，到九十年代引进的德国技术，一直没有解决废水与恶臭对环境的影响。在我国的工业生产中，脱硫技术依然主要采用动态脱硫罐工艺，其工作条件温度高、压力大、环境污染严重，而且不是连续生产。一系列条件带来了再生胶制备过程不安全、污染重、能耗高以及性能不稳定等问题。随着环保的要求越来越严格，螺杆挤出连续脱硫法会逐步替代动态脱硫罐，国家工信部已经明确要求，将于2020底废止沿用至今的传统动态脱硫罐废旧轮胎回收技术工艺。
目前行业内脱硫用配方主要由胶粉、软化剂、活化剂、补强剂等组成，由于工艺条件的局限性，此类配方制备的再生胶性能低、成本高，而且制备过程中污染严重，产生了废水、废气。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了弥补现有研究技术的不足，提供了一种脱硫过程中不添加任何助剂的再生胶制备方法。
技术方案：一种脱硫过程中不添加任何助剂的再生胶制备方法，包含以下具体工艺步骤：
1)准备重量份数为100份的胶粉，无需生产配方进行搅拌混料，准备好的胶粉直接进入喂料螺旋；
2)开启单螺杆，喂入胶粉进行脱硫，转速90～125转/分，经双层冷却螺旋冷却至50～60℃；
3)通过分料螺旋直接进入双螺杆挤出机塑炼，转速55-70转/分；
4)完成脱硫和降门尼过程，出片，包装；
5)按照《E系再生胶团体标准》检测，产品应符合加热减量/％≦1.0，灰分/％≦12，丙酮抽出物/％≦20，密度/(Mg/㎡)≦1.22，门尼粘度ML100℃(1+4)≦80，拉伸强度/MPB≧7，拉断伸长率/％≧240。
作为优选，步骤1)中，胶粉不需要搅拌，采用螺杆挤出脱硫方法。
作为优选，所用的胶粉为废旧轮胎胶粉，其他废旧橡胶产品硫化胶粉均可以。
作为优选，所用的胶粉为16目-60目。
作为优选，所述的胶粉的细度为24目。
本发明还公开了上述制备方法所制成的再生胶。
行业内现用的脱硫配方一般有活化剂、软化剂、补强剂等，其中活化剂在高温高压下会裂解为苯类、苯酚类等有毒有害气体，污染环境。制备环保无味再生胶的配方中已有取消了活化剂，采用了妥尔油等成本高的植物系软化剂，使用的补强剂为价格昂贵的松香。传统脱硫罐的工作条件高温高压下进行脱硫，环境污染大，而且非连续生产，需要大量人工干预，使得该制备方法存在不安全、高污染、高能耗以及产品不稳定等问题，限制了再生胶行业的创新发展。
本发明彻底变革了再生胶行业现用的配方，真正打破了固有的再生胶配方模式，取消了活化剂、软化剂、补强剂等任何助剂的使用。取消了活化剂，可以降低再生胶制备过程中有毒有害气体的产生，更接近环保无污染；取消了软化剂，无需对胶粉进行膨胀、增粘、增塑的前提就可以很好地达到脱硫效果；取消了补强剂，制备出来的再生胶拉伸强度≥9MPa。更重要的是整套设备和工艺技术可以连续生产，自动化程度高，智能化控制，预计年产1.6万吨再生胶的生产线仅需4～5个人，保证了制备过程的稳定性和可靠性，同时极大地节俭了人工成本。
本发明的主要优点表现在：高度自动化，高效率，高智能，其脱硫后再生胶品质稳定，为后端开发其他类再生胶的设备和工艺提供了必要的保证。脱硫过程中机器表显功率没有出现明显差异，说明该无需任何助剂的再生胶制备方法能耗没有明显提高，比较稳定。本发明所生产的再生胶的加工性能、拉伸强度和扯断伸长率均比较好，仅仅使用胶粉这一种原材料，生产过程无废水废气产生，生产周期短、能耗低，在保证了极高的脱硫效率和效果，同时节省了大量的人力物力。
具体实施方式：
本发明中，采用的螺杆挤出机为申请号：201821788079.9中的专利产品。其单螺杆包括螺筒，螺筒内的螺杆的螺纹由DEM双螺槽分离性螺纹、菠萝混炼头、Eagan斜槽屏障型螺纹、分流型混炼头Saxton混炼头、Dulmage混炼头组成。
实施例1:
实施例1以子午线全钢卡车胎胶粉100份为例，粒径30目，配方中无任何其他助剂。
准备好要用的胶粉后，将其加入单螺杆的喂料螺旋中，通过喂料螺旋送入单螺杆进行机械剪切脱硫，转速90～125转/分，经双层冷却螺旋冷却至50～60℃，通过分料螺旋直接进入双螺杆挤出机塑炼，转速55-70转/分，完成脱硫和降门尼过程后出片、包装，取样按标准进行拉伸实验检测。
实施例2：实施例2配方胶粉为子午线全钢卡车胎胶粉100份，粒径26目。制备方法同实施例1，经过单螺杆机械剪切脱硫后按照标准进行拉伸试验检测，得到再生胶的性能检测结果。
实施例3：实施例3配方胶粉为子午线全钢卡车胎胶粉100份，粒径60目。制备方法同实施例1，经过单螺杆机械剪切脱硫后按照标准进行拉伸试验检测，得到再生胶的性能检测结果。
本发明的主要优点表现在：高度自动化，高效率，高智能，其脱硫后再生胶品质稳定，为后端开发其他类再生胶的设备和工艺提供了必要的保证。脱硫过程中机器表显示功率没有出现明显差异，说明该无需任何助剂的再生胶制备方法能耗没有明显提高，比较稳定。
本发明仅仅只有胶粉一种原材料，生产过程无废水废气产生，生产周期短、能耗低，通过特殊设计的单螺杆进行机械剪切脱硫方式，采用了自动化、智能化控制，制备了一种高性能的环保再生胶，此再生胶的拉伸强度和扯断伸长率均比较好，在保证了极高的脱硫效率和效果的同时节省了大量的人力物力。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内不可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种脱硫过程中不添加任何助剂的再生胶制备方法，其特征在于，包含以下具体工艺步骤：
1)准备重量份数为100份的胶粉，准备好的胶粉直接进入喂料螺旋；
2)开启单螺杆，喂入胶粉进行脱硫，转速90～125转/分，经双层冷却螺旋冷却至50～60℃；
3)通过分料螺旋直接进入双螺杆挤出机塑炼，转速55-70转/分；
4)完成脱硫和降门尼过程，出片，包装；
5)按照《E系再生胶团体标准》检测，产品应符合加热减量/％≦1.0，灰分/％≦12，丙酮抽出物/％≦20，密度/(Mg/㎡)≦1.22，门尼粘度ML100℃(1+4)≦80，拉伸强度/MPB≧7，拉断伸长率/％≧240。
2.根据权利要求1所述的脱硫过程中不添加任何助剂的再生胶制备方法，其特征在于：步骤1)中，胶粉不需要搅拌，采用螺杆挤出脱硫方法。
3.根据权利要求1所述的脱硫过程中不添加任何助剂的再生胶制备方法，其特征在于：所用的胶粉为废旧轮胎胶粉，其他废旧橡胶产品硫化胶粉均可以。
4.根据权利要求2所述的脱硫过程中不添加任何助剂的再生胶制备方法，其特征在于：所用的胶粉为16目-60目。
5.根据权利要求4所述的脱硫过程中不添加任何助剂的再生胶制备方法，其特征在于：所述的胶粉的细度为24目。
6.一种如权利要求1-5中任一项所述的制备方法所制成的再生胶。
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