CN87101547A - 废旧橡胶的粉碎方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废旧橡胶的粉碎方法和装置。其特点是在粉碎过程中喷入水基助粉碎剂，粉碎装置中采用了高速粉碎头，二者结合可使废旧橡胶在室温下呈脆性或接近脆性下被粉碎。因而，可以大大降低粉碎时的能耗。所获得的胶粉可以在相当宽广的粒度范围内选择；也可以作为直接掺用胶粉使用。粉碎中不产生任何有害气体和粉尘，环保条件好，设备普通化，工艺简单。

Description

本发明是一种废旧橡胶的粉碎方法和装置。

废旧橡胶一般是指废旧轮胎、鞋底、垫片、密封圈等性能失效的橡胶制品及边角余料。据调查，我国每年大约形成50万吨的废旧橡胶，目前，每年只有15万吨左右的处理再生能力。妨碍处理能力提高的关键是废旧橡胶的粉碎问题。

本发明作出之前，国内制取再生胶的生产中，废旧橡胶粉碎的方法大都采用干法，使用的装置是带沟槽的双辊式破碎机。废旧橡胶在这种装置中受撕捏而破碎。具体粉碎过程是：块状较小的废旧橡胶，如鞋底料等可不用切断;大块的废旧橡胶，如废轮胎等，切断成数十厘米长的胶块，经过双辊式初碎机、中碎机破碎后，再用双辊式微粉碎机粉碎。粉碎过程中，是干法破碎，不加入水或其它液体。制取的胶粉粒度大部份是20目左右。使用这种设备，能耗高，效率低，不易获得微细（40目以上）的胶粉。

美、英、日、联邦德国等国，广泛使用深冷粉碎技术进行废旧橡胶的粉碎，即将废旧橡胶在液氮中深冷脆化后进行微细粉碎，所获得的胶粉不仅能用于制取再生胶，还能掺入原生胶粉中做填充剂，使橡胶制品具有优良的性能。但这种方法需用大量的液氮和较复杂的设备，成本高。

近几年，日本公开了两种粉碎废旧橡胶的专利。一是森山正夫发明的齿盘式粉碎法（日本特许昭54-87782），它是由上下两个齿盘相对运动，废旧橡胶置于两个齿间而被粉碎。粉碎过程中通过管路向齿盘间连续地通水或空气进行粉碎，胶粉随水或空气流出齿盘。这种方法是专门用于废旧轮胎的粉碎上，适应面窄;间断式操作，不易实现连续化生产;齿盘直径要大于轮胎直径，不能高速旋转，所获胶粉粒度大。

另一种是宫本昌治发明的高压水（250～300个大气压）喷射粉碎法（日本特许昭56-89538），可以获得50目左右的胶粉。但这种方法耗水量大，获得高压水的设备较复杂。

本发明的任务，在于寻求一种能在室温下对废旧橡胶进行粉碎的较为简便的方法和装置。

实现本发明的技术途径是，使用具有高速粉碎头的专用粉碎装置，在粉碎过程中喷注水基助粉碎剂，对废旧橡胶进行室温下粉碎。

本发明中使用的水基助粉碎剂的主要成份是水和SZ，水的含量为95～99%（重量）;SZ的含量为1～5%（重量）。优先推荐的范围是：水为98%（重量），SZ为2%（重量）。

本发明中所使用的水基助粉碎剂SZ是由表面活性物质及添加剂配制而成，其成份含量和优先推荐的最佳成份含量是（均系重量百分比）：

成份    含量    最佳含量

仲辛烷基酚聚氧乙烯醚    27～35    29～30

油酸聚氧乙烯醚    12～18    15～16

三聚磷酸钠    35～47    40～42

拉开粉BXJ基萘磺酸钠    7～12    8～9

乙醇    3～7    4～5

用上述成份配制而成的水基助粉碎剂，符合国家环保部门规定的污水排放要求，在使用过程中不产生有害物质。

本发明中推荐的专用粉碎装置，是由高速粉碎头、助粉碎液喷头、压紧及进给机构、水基助粉碎液的贮存与循环系统和胶粉与助粉碎液分离系统组成。本发明中采用了三种可以相互替代的高速粉碎头。

本发明的优点是：①节能。由于在粉碎过程中采用了高速粉碎头并喷注水基助粉碎剂，能使废旧橡胶在室温下呈脆性或接近脆性状态被粉碎，因此，运用本发明的方法和装置在获取相同粒度和同等数量的胶粉时，可比使用双辊式破碎机节能50～70%。②胶粉粒度可在相当宽广的范围内（20～80目或更细）选择，因而可以适应各种不同用途的需要。③环保条件好。水基助粉碎液的加入，可以使粉碎过程中不再产生任何有害气体和粉尘，有利于操作现场的卫生及工人的健康。④设备简单、普通化，能连续生产。因此，能收到较好的经济效益和社会效益。

以下结合附图、工艺流程图和一个实施例，对本发明中推荐的粉碎装置和运用本发明对废旧橡胶实施粉碎的具体工艺过程做一详细叙述。

图1是废旧橡胶粉碎装置图。

图2是粉碎装置中的高速粉碎头1-1型的结构图。

图3是粉碎装置中高速粉碎头1-2型的结构图。

图4是粉碎装置中的高速粉碎头1-3型的结构图。

图5是工艺流程图。

本发明中推荐的专用粉碎装置（图1），是由高速粉碎头1、助粉碎液喷头2、废旧橡胶的压紧及进给机构3、水基助粉碎液的贮存与循环系统5和胶粉与助粉碎液分离系统8组成的，高速粉碎头1、喷头2和压紧及进给机构3安装在基座9上，其特征是高速粉碎头1可由下列三种形式组成;彼此可以相互替代：a、由薄的圆盘锯片叠加而成1-1型式（图2）;b、由砂轮组合而成1-2型式（图3）;c、由纺织工业上使用的“道夫”组合而成1-3型式（图4）。

三种不同类型1-1、1-2、1-3的高速粉碎头可按不同用途的需要进行选择。将选定的高速粉碎头安装固定在高速旋转轴12上即可使用，其它构件不需变更。

三种型式的高速粉碎头的结构特征是：

高速粉碎头1-1型（图2）是由50～1000片厚度1～1.8毫米、直径200～500毫米的圆盘锯片10-1用紧固件11～1压配在高速旋转轴12-1上组合而成。

高速粉碎头1-2型（图3）是由4～20片工业用平形通用的外径200～500毫米、厚度25～100毫米的砂轮10-2用紧固件11-2压装在高速旋转轴12-2上组合而成。

高速粉碎头1-3型（图4）是由纺织工业上通用的“道夫”10-3缠绕在圆柱型金属骨架13上，制成外径200～500毫米、总长度为50～1800毫米的构件，用紧固件11-3压装在高速旋转轴12-3上而成。

一个具体实施例：

电机功率选为1.5千瓦，高速粉碎头选用1-1型（图2）的结构，它是由厚1.5毫米、直径200毫米的100片圆盘锯片组成。被粉碎的废旧橡胶选为废轮胎，其厚度为20毫米，粉碎过程中，高速粉碎头1-1的旋转速度为2960转/分，进给速度为600毫米/分。

水基助粉碎液的成份选定：水占98%（重量），SZ占2%（重量）。SZ的具体成份含量是（均系重量百分比）：

成份    含量

仲辛烷基酚聚氧乙烯醚    30

油酸聚氧乙烯醚    16

三聚磷酸钠    41

拉开粉BXJ基萘磺酸钠    8.5

乙醇    4.5

废旧轮胎粉碎前还要进行预处理。所谓预处理，就是拆除废轮胎上的钢圈，清除铁钉、石块等杂物，并将废轮胎制成辐射状切口，便于压扁整平。必要时还要用工业洗涤剂清洗。

粉碎工艺过程是：将经过预处理的废轮胎4（图1），送入压紧与进给机构3，并向高速粉碎头1运动，与此同时，用上述成份配制好的水基助粉碎液由喷头2喷出，当废旧轮胎接触到高速粉碎头1时，即被粉碎，助粉碎液与胶粉一起进入分离系统8，分离出来的胶粉7送去清洗与分选，水基助粉碎液进入贮存与循环系统5，再由泵打到助粉碎液喷嘴2重新使用。该操作过程是连续进行的。

通过试验证明，用本发明的方法和装置粉碎废旧橡胶获得的胶粉粒度，大于40目的约占25%，40目以下的占33%，60目以下的占30%，120目以下的占12%。经测定，胶粉的形状与用深冷粉碎法获取的相似，胶粉的理化性能不低于用深冷粉碎法获得胶粉的性能。灰分为4.0%，纤维为0.2%，炭氢总量为29.3%，金属含量为微量。据有关厂家试用后认为，用本发明方法及装置所获得的胶粉，完全符合直接掺用的技术指标。

不言而喻，在科研和生产中如有必要时，本发明的方法和装置，可对非废旧橡胶制品进行粉碎。

Claims (7)

1、一种废旧橡胶的粉碎方法，其特征是在具有高速粉碎头的粉碎装置上喷注水基助粉碎剂进行室温下粉碎。

2、根据权利要求1所述的粉碎方法，其特征是水基助粉碎剂由水和SZ组成，其含量是（重量百分比）：水占95～99%，SZ占1～5%。

3、根据权利要求1和2所述的粉碎方法，其特征是SZ的成份含量和优先推荐的最佳成份含量是（均系重量百分比）：

成份  含量  最佳含量

仲辛烷基酚聚氧乙烯醚  27～35  29～30

油酸聚氧乙烯醚  12～18  15～16

三聚磷酸钠  35～47  40～42

拉开粉BXJ基萘磺酸钠  7～12  8～9

乙醇  3～7  4～5

4、一种废旧橡胶的粉碎装置，它由高速粉碎头1、助粉碎液喷头2、废旧橡胶的压紧及进给机构3、水基助粉碎液的贮存与循环系统5和胶粉与助粉碎液分离系统8组成，其中高速粉碎头1、助粉碎液喷头2和废旧橡胶的压紧及进给机构3安装在基座9上，其特征是高速粉碎头1可组成下列三种型式，彼此可以相互替代：a、由薄的圆盘锯片叠加而成1-1型，b、由砂轮组合而成1-2型;c、由纺织工业上使用的“道夫”组合而成1-3型。

5、根据权利要求4所述的粉碎装置，其特征是高速粉碎头1-1型是由50～100片厚度1～1.8毫米、直径200～500毫米的圆盘锯片10-1用紧固件11-1压配合在高速旋转轴12-1上组合而成。

6、根据权利要求4所述的粉碎装置，其特征是高速粉碎头1-2型是由4～20片工业用平形通用的外径200～500毫米、厚度25～100毫米的砂轮10-2，用紧固件11-2压装在高速旋转轴12-2上组合而成。

7、根据权利要求4所述的粉碎装置，其特征是高速粉碎头1-3型由纺织工业上通用的“道夫”10-3缠绕在圆柱型金属骨架13上，制成外径200～500毫米、长度50～1800毫米的构件，用紧固件11-3压装在高速旋转轴12-3上而成。

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