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。該再生橡膠廣泛應用于汽車輪胎，自行車胎，手推車胎，防水材料，運輸帶等橡膠制品中。
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械性能，又不會產(chǎn)生環(huán)境污染。
為了達到上述目的，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步驟，其改進之處是，混煉是在常溫下進行，在煉膠機中把100份廢舊膠粉和3-20份苯醛類物質(zhì)投入煉膠機中，煉膠機薄通，使它們混合均勻，然后將從煉膠機中出來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-一個分子鏈兩端定位距離長度，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與其分子鏈的長度b成正比，也就是分子鏈的長度越大，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度，因此，本發(fā)明可顯著提高再生膠料的物理機械性能。另外，由于混煉是在常溫下進行，苯醛類物質(zhì)屬無毒無害物質(zhì)，故不會產(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)，因為苯醛類物質(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，因為苯醛類物質(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，細碎，纖維處理，篩選。混煉包括混煉塑化，脫去苯醛類物質(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，最好采用密煉機，以便使苯醛類物質(zhì)充分滲透到膠分子間去。對于廢舊乳膠制品可洗滌后直接進入混煉工序。
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)明另一種較好的實施方式是經(jīng)煉膠機混煉的膠粉，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，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)明再一種較好的實施方式是從煉膠機出來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)明再一種較好的實施方式是從煉膠機出來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、煤焦油同時加入到密封容器內(nèi)形成另一種較好的實施方式。
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)點和實際效果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度，故本發(fā)明大大提高了再生膠料的物理機械性能，甚至接近原膠料的物理機械性能。詳見附表一和附表二。附表一一級廢舊輪胎再生膠的主要物理機械性能測試表
附表二廢舊乳酸再生膠的主要物理機械性能測試表 2、由于混煉是在常溫下進行，只發(fā)生物理變化，未發(fā)生化學變化，另外，苯醛類物質(zhì)屬無毒物質(zhì)，故整個工藝過程無環(huán)境污染，解決了廢舊橡膠再生工業(yè)中長期以來沒有解決的大問題。
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120∶100。另外，對一般的橡膠制品(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)濟和社會效益。
下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明的實施例，用來進一步說明本發(fā)明。
圖1—本發(fā)明的工藝流程圖；圖2—本發(fā)明一個實施例的工藝流程圖。
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，裝入密煉機中，進入混煉工序2，在常溫下，混煉10-15分鐘，將混煉后的膠粉從煉膠機中取出，再裝入設有進、出口的壓力容器中，水蒸汽從進口處通入，從出口處流出，通入時間3-5小時，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，扯斷強力15.3MPa，扯斷伸長率461％，可塑度(威氏)0.47，外觀黑色，細膩，有光澤，呈規(guī)則整齊的塊狀。
實施例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，裝入密煉機中，進入混煉工序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小時進行滲透塑化，再裝入設有進出口的壓力容器中，水蒸汽從進口處通入，從出口處流出，通入時間3-5小時，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，扯斷強力17.3MPa，扯斷伸長率470％，可塑度(威氏)0.55，外觀黑色，細膩，有光澤，呈規(guī)則整齊的塊狀。
實施例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后，再加入3kg苯甲醛或苯乙醛或苯丙醛(含量98％以上)液體，進入混煉工序2，在常溫下，混煉5-10分鐘，將混煉后的物質(zhì)從煉膠機中取出裝入密閉容器中，同時加入松焦油、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小時進行滲透塑化，再裝入設有進出口的壓力容器中，水蒸汽從進口處通入，從出口處流出，通入時間3-5小時，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，扯斷強力16.5MPa，扯斷伸長率490％，可塑度(威氏)0.60，外觀黑色，細膩，有光澤，呈規(guī)則整齊的塊狀。
實施例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后，再加入20kg苯甲醛或苯乙醛或苯丙醛(含量98％以上)液體，進入混煉工序2，在常溫下，混煉10-20分鐘，將混煉后的物質(zhì)從煉膠機中取出裝入密閉容器中，同時加入松焦油、煤焦油各4kg，芳香油(或三線油或四線油)8kg，封閉24小時進行滲透塑化。取出，自然揮發(fā)72小時，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，扯斷強力18.0MPa，扯斷伸長率500％，可塑度(威氏)0.56。
實施例5，參考圖2。選取廢舊乳膠制品，洗滌后放入密煉機中，加入15kg苯甲醛或苯乙醛或苯丙醛(含量98％以上)液體，進入混煉工序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小時滲透塑化，取出，再裝入設有進出口的壓力容器中，通入水蒸汽3-5小時，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，扯斷強力16.0MPa，扯斷伸長率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步驟，其特征在于混煉是在常溫下進行，在煉膠機中把100份廢舊膠粉和3-20份苯醛類物質(zhì)投入煉膠機，煉膠機薄通，使它們混合均勻，然后將從煉膠機中出來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，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，從煉膠機出來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，從煉膠機出來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，從煉膠機出來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械性能，又不會產(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步驟，其特殊之處是混煉是在常溫下，在煉膠機中把100份廢舊膠粉和3-20份苯醛類物質(zhì)投入煉膠機，煉膠機薄通，使它們混合均勻，然后，將從煉膠機中出來的膠粉脫去膠分子間的苯醛類物質(zhì)。
文檔編號B29B17/00GK1133773SQ9511041
公開日1996年10月23日 申請日期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 申請人:欒同德, 姜成坤