專利名稱:廢舊橡膠的粉碎方法和裝置的制作方法
本發(fā)明是一種廢舊橡膠的粉碎方法和裝置。
廢舊橡膠一般是指廢舊輪胎、鞋底、墊片、密封圈等性能失效的橡膠制品及邊角余料。據(jù)調(diào)查，我國每年大約形成50萬噸的廢舊橡膠，目前，每年只有15萬噸左右的處理再生能力。妨礙處理能力提高的關(guān)鍵是廢舊橡膠的粉碎問題。
本發(fā)明作出之前，國內(nèi)制取再生膠的生產(chǎn)中，廢舊橡膠粉碎的方法大都采用干法，使用的裝置是帶溝槽的雙輥式破碎機。廢舊橡膠在這種裝置中受撕捏而破碎。具體粉碎過程是塊狀較小的廢舊橡膠，如鞋底料等可不用切斷;大塊的廢舊橡膠，如廢輪胎等，切斷成數(shù)十厘米長的膠塊，經(jīng)過雙輥式初碎機、中碎機破碎后，再用雙輥式微粉碎機粉碎。粉碎過程中，是干法破碎，不加入水或其它液體。制取的膠粉粒度大部份是20目左右。使用這種設備，能耗高，效率低，不易獲得微細(40目以上)的膠粉。
美、英、日、聯(lián)邦德國等國，廣泛使用深冷粉碎技術(shù)進行廢舊橡膠的粉碎，即將廢舊橡膠在液氮中深冷脆化后進行微細粉碎，所獲得的膠粉不僅能用于制取再生膠，還能摻入原生膠粉中做填充劑，使橡膠制品具有優(yōu)良的性能。但這種方法需用大量的液氮和較復雜的設備，成本高。
近幾年，日本公開了兩種粉碎廢舊橡膠的專利。一是森山正夫發(fā)明的齒盤式粉碎法(日本特許昭54-87782)，它是由上下兩個齒盤相對運動，廢舊橡膠置于兩個齒間而被粉碎。粉碎過程中通過管路向齒盤間連續(xù)地通水或空氣進行粉碎，膠粉隨水或空氣流出齒盤。這種方法是專門用于廢舊輪胎的粉碎上，適應面窄;間斷式操作，不易實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn);齒盤直徑要大于輪胎直徑，不能高速旋轉(zhuǎn)，所獲膠粉粒度大。
另一種是宮本昌治發(fā)明的高壓水(250～300個大氣壓)噴射粉碎法(日本特許昭56-89538)，可以獲得50目左右的膠粉。但這種方法耗水量大，獲得高壓水的設備較復雜。
本發(fā)明的任務，在于尋求一種能在室溫下對廢舊橡膠進行粉碎的較為簡便的方法和裝置。
實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)途徑是，使用具有高速粉碎頭的專用粉碎裝置，在粉碎過程中噴注水基助粉碎劑，對廢舊橡膠進行室溫下粉碎。
本發(fā)明中使用的水基助粉碎劑的主要成份是水和SZ，水的含量為95～99%(重量);SZ的含量為1～5%(重量)。優(yōu)先推薦的范圍是水為98%(重量)，SZ為2%(重量)。
本發(fā)明中所使用的水基助粉碎劑SZ是由表面活性物質(zhì)及添加劑配制而成，其成份含量和優(yōu)先推薦的最佳成份含量是(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 15～16三聚磷酸鈉 35～47 40～42
拉開粉BXJ基萘磺酸鈉 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劑，符合國家環(huán)保部門規(guī)定的污水排放要求，在使用過程中不產(chǎn)生有害物質(zhì)。
本發(fā)明中推薦的專用粉碎裝置，是由高速粉碎頭、助粉碎液噴頭、壓緊及進給機構(gòu)、水基助粉碎液的貯存與循環(huán)系統(tǒng)和膠粉與助粉碎液分離系統(tǒng)組成。本發(fā)明中采用了三種可以相互替代的高速粉碎頭。
本發(fā)明的優(yōu)點是①節(jié)能。由于在粉碎過程中采用了高速粉碎頭并噴注水基助粉碎劑，能使廢舊橡膠在室溫下呈脆性或接近脆性狀態(tài)被粉碎，因此，運用本發(fā)明的方法和裝置在獲取相同粒度和同等數(shù)量的膠粉時，可比使用雙輥式破碎機節(jié)能50～70%。②膠粉粒度可在相當寬廣的范圍內(nèi)(20～80目或更細)選擇，因而可以適應各種不同用途的需要。③環(huán)保條件好。水基助粉碎液的加入，可以使粉碎過程中不再產(chǎn)生任何有害氣體和粉塵，有利于操作現(xiàn)場的衛(wèi)生及工人的健康。④設備簡單、普通化，能連續(xù)生產(chǎn)。因此，能收到較好的經(jīng)濟效益和社會效益。
以下結(jié)合附圖、工藝流程圖和一個實施例，對本發(fā)明中推薦的粉碎裝置和運用本發(fā)明對廢舊橡膠實施粉碎的具體工藝過程做一詳細敘述。
圖1是廢舊橡膠粉碎裝置圖。
圖2是粉碎裝置中的高速粉碎頭1-1型的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是粉碎裝置中高速粉碎頭1-2型的結(jié)構(gòu)圖。
圖4是粉碎裝置中的高速粉碎頭1-3型的結(jié)構(gòu)圖。
圖5是工藝流程圖。
本發(fā)明中推薦的專用粉碎裝置(圖1)，是由高速粉碎頭1、助粉碎液噴頭2、廢舊橡膠的壓緊及進給機構(gòu)3、水基助粉碎液的貯存與循環(huán)系統(tǒng)5和膠粉與助粉碎液分離系統(tǒng)8組成的，高速粉碎頭1、噴頭2和壓緊及進給機構(gòu)3安裝在基座9上，其特征是高速粉碎頭1可由下列三種形式組成;彼此可以相互替代a、由薄的圓盤鋸片疊加而成1-1型式(圖2);b、由砂輪組合而成1-2型式(圖3);c、由紡織工業(yè)上使用的“道夫”組合而成1-3型式(圖4)。
三種不同類型1-1、1-2、1-3的高速粉碎頭可按不同用途的需要進行選擇。將選定的高速粉碎頭安裝固定在高速旋轉(zhuǎn)軸12上即可使用，其它構(gòu)件不需變更。
三種型式的高速粉碎頭的結(jié)構(gòu)特征是高速粉碎頭1-1型(圖2)是由50～1000片厚度1～1.8毫米、直徑200～500毫米的圓盤鋸片10-1用緊固件11～1壓配在高速旋轉(zhuǎn)軸12-1上組合而成。
高速粉碎頭1-2型(圖3)是由4～20片工業(yè)用平形通用的外徑200～500毫米、厚度25～100毫米的砂輪10-2用緊固件11-2壓裝在高速旋轉(zhuǎn)軸12-2上組合而成。
高速粉碎頭1-3型(圖4)是由紡織工業(yè)上通用的“道夫”10-3纏繞在圓柱型金屬骨架13上，制成外徑200～500毫米、總長度為50～1800毫米的構(gòu)件，用緊固件11-3壓裝在高速旋轉(zhuǎn)軸12-3上而成。
一個具體實施例電機功率選為1.5千瓦，高速粉碎頭選用1-1型(圖2)的結(jié)構(gòu)，它是由厚1.5毫米、直徑200毫米的100片圓盤鋸片組成。被粉碎的廢舊橡膠選為廢輪胎，其厚度為20毫米，粉碎過程中，高速粉碎頭1-1的旋轉(zhuǎn)速度為2960轉(zhuǎn)/分，進給速度為600毫米/分。
水基助粉碎液的成份選定水占98%(重量)，SZ占2%(重量)。SZ的具體成份含量是(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 16三聚磷酸鈉 41拉開粉BXJ基萘磺酸鈉 8.5乙醇 4.5廢舊輪胎粉碎前還要進行預處理。所謂預處理，就是拆除廢輪胎上的鋼圈，清除鐵釘、石塊等雜物，并將廢輪胎制成輻射狀切口，便于壓扁整平。必要時還要用工業(yè)洗滌劑清洗。
粉碎工藝過程是將經(jīng)過預處理的廢輪胎4(圖1)，送入壓緊與進給機構(gòu)3，并向高速粉碎頭1運動，與此同時，用上述成份配制好的水基助粉碎液由噴頭2噴出，當廢舊輪胎接觸到高速粉碎頭1時，即被粉碎，助粉碎液與膠粉一起進入分離系統(tǒng)8，分離出來的膠粉7送去清洗與分選，水基助粉碎液進入貯存與循環(huán)系統(tǒng)5，再由泵打到助粉碎液噴嘴2重新使用。該操作過程是連續(xù)進行的。
通過試驗證明，用本發(fā)明的方法和裝置粉碎廢舊橡膠獲得的膠粉粒度，大于40目的約占25%，40目以下的占33%，60目以下的占30%，120目以下的占12%。經(jīng)測定，膠粉的形狀與用深冷粉碎法獲取的相似，膠粉的理化性能不低于用深冷粉碎法獲得膠粉的性能?；曳譃?.0%，纖維為0.2%，炭氫總量為29.3%，金屬含量為微量。據(jù)有關(guān)廠家試用后認為，用本發(fā)明方法及裝置所獲得的膠粉，完全符合直接摻用的技術(shù)指標。
不言而喻，在科研和生產(chǎn)中如有必要時，本發(fā)明的方法和裝置，可對非廢舊橡膠制品進行粉碎。
權(quán)利要求
1.一種廢舊橡膠的粉碎方法，其特征是在具有高速粉碎頭的粉碎裝置上噴注水基助粉碎劑進行室溫下粉碎。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的粉碎方法，其特征是水基助粉碎劑由水和SZ組成，其含量是(重量百分比)水占95～99%，SZ占1～5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1和2所述的粉碎方法，其特征是SZ的成份含量和優(yōu)先推薦的最佳成份含量是(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 15～16三聚磷酸鈉 35～47 40～42拉開粉BXJ基萘磺酸鈉 7～12 8～9乙醇 3～7 4～5
4.一種廢舊橡膠的粉碎裝置，它由高速粉碎頭1、助粉碎液噴頭2、廢舊橡膠的壓緊及進給機構(gòu)3、水基助粉碎液的貯存與循環(huán)系統(tǒng)5和膠粉與助粉碎液分離系統(tǒng)8組成，其中高速粉碎頭1、助粉碎液噴頭2和廢舊橡膠的壓緊及進給機構(gòu)3安裝在基座9上，其特征是高速粉碎頭1可組成下列三種型式，彼此可以相互替代a、由薄的圓盤鋸片疊加而成1-1型，b、由砂輪組合而成1-2型;c、由紡織工業(yè)上使用的“道夫”組合而成1-3型。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的粉碎裝置，其特征是高速粉碎頭1-1型是由50～100片厚度1～1.8毫米、直徑200～500毫米的圓盤鋸片10-1用緊固件11-1壓配合在高速旋轉(zhuǎn)軸12-1上組合而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的粉碎裝置，其特征是高速粉碎頭1-2型是由4～20片工業(yè)用平形通用的外徑200～500毫米、厚度25～100毫米的砂輪10-2，用緊固件11-2壓裝在高速旋轉(zhuǎn)軸12-2上組合而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的粉碎裝置，其特征是高速粉碎頭1-3型由紡織工業(yè)上通用的“道夫”10-3纏繞在圓柱型金屬骨架13上，制成外徑200～500毫米、長度50～1800毫米的構(gòu)件，用緊固件11-3壓裝在高速旋轉(zhuǎn)軸12-3上而成。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種廢舊橡膠的粉碎方法和裝置。其特點是在粉碎過程中噴入水基助粉碎劑，粉碎裝置中采用了高速粉碎頭，二者結(jié)合可使廢舊橡膠在室溫下呈脆性或接近脆性下被粉碎。因而，可以大大降低粉碎時的能耗。所獲得的膠粉可以在相當寬廣的粒度范圍內(nèi)選擇；也可以作為直接摻用膠粉使用。粉碎中不產(chǎn)生任何有害氣體和粉塵，環(huán)保條件好，設備普通化，工藝簡單。
文檔編號B02C19/00GK87101547SQ87101547
公開日1987年9月30日 申請日期1987年5月5日
發(fā)明者許志衡, 蔣運韜 申請人:沈陽市新光研究所機械修造廠導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan