專利名稱：一種廢舊橡膠再生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將廢舊橡膠經(jīng)過加工而制成具有生膠和未硫化膠性能的材料的方法。該再生橡膠廣泛應(yīng)用于汽車輪胎，自行車胎，手推車胎，防水材料，運(yùn)輸帶等橡膠制品中。
目前，水油法是常見的廢舊橡膠再生的方法，屬于熱氧化法的范疇。該方法包括空氣中氧的參與和高溫作用下脫硫的步驟。它存在的問題和不足之處是1、由于高溫脫硫(溫度在180-200℃)，不可避免的會(huì)使橡膠線型結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂解，使整體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)遭到破壞，因而使再生膠料的物理機(jī)械性能顯著降低；2、由于高溫氧化，生成SO2等有毒有害氣體，造成環(huán)境污染。
本發(fā)明的目的在于提供一種廢舊橡膠再生方法。它既能顯著地提高再生膠料的物理機(jī)械性能，又不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的方案是它主要包括廢舊膠粉的制取、混煉和壓片成品三個(gè)步驟，其改進(jìn)之處是，混煉是在常溫下進(jìn)行，在煉膠機(jī)中把100份廢舊膠粉和3-20份苯醛類物質(zhì)投入煉膠機(jī)中，煉膠機(jī)薄通，使它們混合均勻，然后將從煉膠機(jī)中出來(lái)的膠粉脫去膠分子間的苯醛類物質(zhì)。這里所述的廢舊橡膠，包括廢舊硫化橡膠，老化的天然橡膠，老化的合成橡膠。根據(jù)F＝2KTb2r，F(xiàn)-分子鏈上的張力，b-一個(gè)分子鏈兩端定位距離長(zhǎng)度，T-溫度，K-波茨曼常數(shù)，r-參數(shù)，故橡膠分子鏈上的張力F與其分子鏈的長(zhǎng)度b成正比，也就是分子鏈的長(zhǎng)度越大，其分子鏈上所承受的張力也越大。苯醛類物質(zhì)能夠在常溫下滲透到硫化膠的分子之間去，使其膨脹而失彈性，成為具有可塑性的再生膠料，這種變化屬物理變化，橡膠分子線型鏈沒有被氧化破壞，而且盡量保存其基本分子鏈上的鍵和最大長(zhǎng)度，因此，本發(fā)明可顯著提高再生膠料的物理機(jī)械性能。另外，由于混煉是在常溫下進(jìn)行，苯醛類物質(zhì)屬無(wú)毒無(wú)害物質(zhì)，故不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染。苯醛類物質(zhì)使廢舊膠粉膨脹塑化后，必須再將其除去，否則，經(jīng)混煉的廢舊膠粉在下一步壓片成品工序中起破壞作用。脫去混煉后膠粉中的苯醛類物質(zhì)，可以通過自然揮發(fā)，因?yàn)楸饺╊愇镔|(zhì)性質(zhì)不穩(wěn)定，遇空氣逐漸氧化為苯酸類物質(zhì)，苯酸類物質(zhì)對(duì)膠粉不起作用。脫去混煉后膠粉中的苯醛類物質(zhì)也可以通入水蒸汽，因?yàn)楸饺╊愇镔|(zhì)能與蒸汽一同揮發(fā)，并且揮發(fā)得快而徹底。加入苯醛類物質(zhì)的量與廢舊膠粉中所含生膠的量成正比，還與廢舊膠粉顆粒大小成正比。本發(fā)明包括三個(gè)主要工序廢舊膠粉的制取，混煉和壓片成品。廢舊膠粉的制取包括選料分類，切割，洗滌，粗碎，細(xì)碎，纖維處理，篩選?；鞜挵ɑ鞜捤芑撊ケ饺╊愇镔|(zhì)。壓片成品包括捏煉，過濾，精煉，壓成品。由于苯醛類物質(zhì)易揮發(fā)，故混煉時(shí)，最好采用密煉機(jī)，以便使苯醛類物質(zhì)充分滲透到膠分子間去。對(duì)于廢舊乳膠制品可洗滌后直接進(jìn)入混煉工序。
本發(fā)明所述的苯醛類物質(zhì)主要是苯甲醛、苯乙醛、苯丙醛。其中用苯甲醛得到的效果最佳。
本發(fā)明一種較好的實(shí)施方式是脫去膠分子間的苯醛類物質(zhì)是向盛有混煉后膠粉的壓力容器內(nèi)通入水蒸汽，使膠分子間的苯醛類物質(zhì)與水蒸汽一同揮發(fā)，這樣，既提高了再生膠的質(zhì)量，又提高了生產(chǎn)效率。
本發(fā)明另一種較好的實(shí)施方式是經(jīng)煉膠機(jī)混煉的膠粉，在脫去膠分子間苯醛類物質(zhì)之前，先放入密封容器內(nèi)存放10-30小時(shí)，以便使苯醛類物質(zhì)充分滲透到膠分子間去，發(fā)揮其最大的膨脹、塑化作用。
本發(fā)明再一種較好的實(shí)施方式是從煉膠機(jī)出來(lái)的膠粉放入密封容器封存之前，再加入2.5-7.5份松焦油和2.5-7.5份煤焦油。
本發(fā)明再一種較好的實(shí)施方式是從煉膠機(jī)出來(lái)的膠粉放入密封容器封存之前，再加入5-15份芳香油或三線油或四線油。它們還可與所述的松焦油、煤焦油同時(shí)加入到密封容器內(nèi)形成另一種較好的實(shí)施方式。
由于本發(fā)明采取了上述技術(shù)方案，故與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)和實(shí)際效果1、由于苯醛類物質(zhì)在常溫下就能滲透到硫化膠分子之間去，使其膨脹而失去彈性，發(fā)生了物理變化，成為具有可塑性的再生膠料，省去了高溫脫硫工序，硫化膠的橡膠分子線型鏈上沒有被氧化破壞，并盡量保存其基本分子鏈的鍵和最大長(zhǎng)度，故本發(fā)明大大提高了再生膠料的物理機(jī)械性能，甚至接近原膠料的物理機(jī)械性能。詳見附表一和附表二。附表一一級(jí)廢舊輪胎再生膠的主要物理機(jī)械性能測(cè)試表
附表二廢舊乳酸再生膠的主要物理機(jī)械性能測(cè)試表 2、由于混煉是在常溫下進(jìn)行，只發(fā)生物理變化，未發(fā)生化學(xué)變化，另外，苯醛類物質(zhì)屬無(wú)毒物質(zhì)，故整個(gè)工藝過程無(wú)環(huán)境污染，解決了廢舊橡膠再生工業(yè)中長(zhǎng)期以來(lái)沒有解決的大問題。
3、由于本發(fā)明生產(chǎn)的再生膠物理機(jī)械性能顯著提高，因而在制造橡膠制品中摻入再生膠料的比例大大提高。如制造橡膠輪胎，水油法生產(chǎn)的再生膠料摻入量與天然膠(生膠)摻入量之比為15∶100，而本發(fā)明生產(chǎn)的再生膠料摻入量與天然膠(生膠)摻入量之比可達(dá)120∶100。另外，對(duì)一般的橡膠制品(如膠管，膠帶，鞋底等)可全部用本發(fā)明制造的再生膠料制造。因此，本發(fā)明可大大降低制造橡膠制品的成本，必將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明的實(shí)施例，用來(lái)進(jìn)一步說明本發(fā)明。


圖1—本發(fā)明的工藝流程圖；圖2—本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的工藝流程圖。
其中1—廢舊膠粉的制取，2—混煉，3—壓片成品，4—選料分類，5—切割，6—洗滌，7—粗碎，8—細(xì)碎，9—纖維處理，10—篩選，11—混煉塑化，12—脫苯醛，13—捏煉，14—過濾，15—精煉，16—壓成品，17—滲透塑化。
實(shí)施例1，參考圖1。選取廢舊橡膠輪胎，經(jīng)膠粉制取工序1后，制得≥20目的膠粉100kg，將這些膠粉和20kg苯甲醛(含量98％以上)液體，裝入密煉機(jī)中，進(jìn)入混煉工序2，在常溫下，混煉10-15分鐘，將混煉后的膠粉從煉膠機(jī)中取出，再裝入設(shè)有進(jìn)、出口的壓力容器中，水蒸汽從進(jìn)口處通入，從出口處流出，通入時(shí)間3-5小時(shí)，徹底脫去苯甲醛，之后，經(jīng)捏煉13，過濾14，精煉15，壓成品16諸工序，將其加工為塊狀制品。經(jīng)檢測(cè)，扯斷強(qiáng)力15.3MPa，扯斷伸長(zhǎng)率461％，可塑度(威氏)0.47，外觀黑色，細(xì)膩，有光澤，呈規(guī)則整齊的塊狀。
實(shí)施例2，參考圖2。選取廢舊橡膠輪胎，經(jīng)膠粉制取工序1后，制得≥24目的膠粉100kg，將這些膠粉和10kg苯甲醛或苯乙醛或苯丙醛(含量98％以上)液體，裝入密煉機(jī)中，進(jìn)入混煉工序2，在常溫下，混煉5-10分鐘，將混煉后的物質(zhì)從煉膠機(jī)中取出裝入密閉容器中，并加入松焦油、煤焦油各2.5kg，封閉16小時(shí)進(jìn)行滲透塑化，再裝入設(shè)有進(jìn)出口的壓力容器中，水蒸汽從進(jìn)口處通入，從出口處流出，通入時(shí)間3-5小時(shí)，徹底脫去苯甲醛或苯乙醛或苯丙醛，之后，經(jīng)捏煉13，過濾14，精煉15，壓成品16諸工序加工成塊狀制品。經(jīng)檢測(cè)，扯斷強(qiáng)力17.3MPa，扯斷伸長(zhǎng)率470％，可塑度(威氏)0.55，外觀黑色，細(xì)膩，有光澤，呈規(guī)則整齊的塊狀。
實(shí)施例3，參考圖2。選取廢舊橡膠輪胎，經(jīng)膠粉制取工序1后，制得≥40目的膠粉100kg，將這些膠粉加入密煉機(jī)后，再加入3kg苯甲醛或苯乙醛或苯丙醛(含量98％以上)液體，進(jìn)入混煉工序2，在常溫下，混煉5-10分鐘，將混煉后的物質(zhì)從煉膠機(jī)中取出裝入密閉容器中，同時(shí)加入松焦油、煤焦油各7.5kg，芳香油(或三線油或四線油)15kg，裝入密閉容器中，封閉20小時(shí)進(jìn)行滲透塑化，再裝入設(shè)有進(jìn)出口的壓力容器中，水蒸汽從進(jìn)口處通入，從出口處流出，通入時(shí)間3-5小時(shí)，徹底脫去苯甲醛或苯乙醛或苯丙醛。之后，經(jīng)捏煉13，過濾14，精煉15，壓成品16諸工序加工成塊狀制品。經(jīng)檢測(cè)，扯斷強(qiáng)力16.5MPa，扯斷伸長(zhǎng)率490％，可塑度(威氏)0.60，外觀黑色，細(xì)膩，有光澤，呈規(guī)則整齊的塊狀。
實(shí)施例4，參考圖2。選取廢舊橡膠輪胎，經(jīng)膠粉制取工序1后，制得≥15目的膠粉100kg，將這些膠粉加入密煉機(jī)后，再加入20kg苯甲醛或苯乙醛或苯丙醛(含量98％以上)液體，進(jìn)入混煉工序2，在常溫下，混煉10-20分鐘，將混煉后的物質(zhì)從煉膠機(jī)中取出裝入密閉容器中，同時(shí)加入松焦油、煤焦油各4kg，芳香油(或三線油或四線油)8kg，封閉24小時(shí)進(jìn)行滲透塑化。取出，自然揮發(fā)72小時(shí)，以便徹底脫去苯甲醛或苯乙醛或苯丙醛，然后，經(jīng)捏煉13，過濾14，精煉15，壓成品16諸工序加工成塊狀制品。經(jīng)檢測(cè)，扯斷強(qiáng)力18.0MPa，扯斷伸長(zhǎng)率500％，可塑度(威氏)0.56。
實(shí)施例5，參考圖2。選取廢舊乳膠制品，洗滌后放入密煉機(jī)中，加入15kg苯甲醛或苯乙醛或苯丙醛(含量98％以上)液體，進(jìn)入混煉工序2，在常溫下，混煉10-15分鐘，將混煉后的物質(zhì)再裝入密閉容器中，并加入松焦油、煤焦油各3kg，芳香油(或三線油或四線油)5kg，封閉20小時(shí)滲透塑化，取出，再裝入設(shè)有進(jìn)出口的壓力容器中，通入水蒸汽3-5小時(shí)，徹底脫去苯甲醛或苯乙醛或苯丙醛。之后，經(jīng)捏煉13，過濾14，精煉15，壓成品16諸工序加工成塊狀制品。經(jīng)檢測(cè)，扯斷強(qiáng)力16.0MPa，扯斷伸長(zhǎng)率670％，可塑度(威氏)0.65，外觀和生膠相同。
權(quán)利要求
1.一種廢舊橡膠再生方法，它主要包括廢舊膠粉的制取、混煉和壓片成品三個(gè)步驟，其特征在于混煉是在常溫下進(jìn)行，在煉膠機(jī)中把100份廢舊膠粉和3-20份苯醛類物質(zhì)投入煉膠機(jī)，煉膠機(jī)薄通，使它們混合均勻，然后將從煉膠機(jī)中出來(lái)的膠粉脫去膠分子間的苯醛類物質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊橡膠再生方法，其特征是，所說的苯醛類物質(zhì)是苯甲醛或苯乙醛或苯丙醛。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢舊橡膠再生方法，其特征是，脫去膠分子間的苯醛類物質(zhì)是向盛有混煉后膠粉的壓力容器內(nèi)通入水蒸汽，使膠分子間的苯醛類物質(zhì)與水蒸汽一同揮發(fā)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的廢舊橡膠再生方法，其特征是，經(jīng)煉膠機(jī)混煉的膠粉，在脫去膠分子間苯醛類物質(zhì)之前，先放入密封容器內(nèi)存放10-30小時(shí)，以便使苯醛類物質(zhì)滲透到膠分子間去。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的廢舊橡膠再生方法，其特征是，從煉膠機(jī)出來(lái)的膠粉放入密封容器封存之前，再加入2.5-7.5份松焦油和2.5-7.5份煤焦油。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的廢舊橡膠再生方法，其特征是，從煉膠機(jī)出來(lái)的膠粉放入密封容器封存之前，再加入5-15份芳香油或三線油或四線油。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的廢舊橡膠再生方法，其特征是，從煉膠機(jī)出來(lái)的膠粉放入密封容器封存之前，再加入5-15份芳香油或三線油或四線油。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種廢舊橡膠再生方法。它能顯著提高再生膠料物理機(jī)械性能，又不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染。本發(fā)明的方法主要包括廢舊膠粉的制取，混煉和壓片成品三個(gè)步驟，其特殊之處是混煉是在常溫下，在煉膠機(jī)中把100份廢舊膠粉和3-20份苯醛類物質(zhì)投入煉膠機(jī)，煉膠機(jī)薄通，使它們混合均勻，然后，將從煉膠機(jī)中出來(lái)的膠粉脫去膠分子間的苯醛類物質(zhì)。
文檔編號(hào)B29B17/00GK1133773SQ9511041
公開日1996年10月23日 申請(qǐng)日期1995年4月15日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月15日
發(fā)明者欒同德, 姜成坤 申請(qǐng)人:欒同德, 姜成坤