[發明專利]利用捏煉機械化學法生產再生橡膠的工藝及相關設備

無效

• 申請號: 200810011294.2
• 申請日: 2008-05-08
• 公開（公告）號: CN101259739A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 滿超;王繼善
• 申請（專利權）人: 大連通用橡膠機械有限公司
• 主分類號: B29B17/00
• 分類號: B29B17/00;B29B11/12;B29C35/02;B29K19/00
• 代理公司: 大連非凡專利事務所
• 代理人: 曲寶威

技術領域

本發明涉及再生橡膠行業生產再生橡膠的工藝及相關設備，特別是一種利用捏煉機械化學法生產再生橡膠的工藝及相關設備，主要是利用配置四棱同步轉子的專用捏煉機和螺旋式冷卻輸送機，并應用化學助劑，使廢舊硫化橡膠變成可循環利用的再生橡膠，成為橡膠制品的原料。

背景技術

再生橡膠是指硫化膠經過脫硫而再生的具有可塑性的橡膠。廢舊硫化橡膠的“再生”習慣上稱為“脫硫”，脫硫過程是與混煉橡膠的硫化過程正好相反的工藝過程。

廢舊硫化膠的再生工藝流程，通常包括：①對廢舊橡膠的破碎制粉，②加熱脫硫，③壓煉出片等三個階段。在整個再生流程中，廢舊硫化膠不斷地發生“位移”、“變形”和“改性”，使橡膠的物性得到一定程度的恢復。廢舊橡膠能否再生以及再生的程度如何，關鍵取決于“加熱脫硫”的工藝過程。

硫化橡膠再生機理的實質是：廢舊硫化膠在熱、氧、機械力和化學再生劑的綜合作用下發生解聚降解反應，破壞硫化膠分子的立體網狀結構，使廢舊橡膠的可塑性得到一定程度的恢復，變其彈性體為塑性體或粘性體，達到再生的目的。

其實，再生膠的結構形態是處于生膠和硫化膠兩者之間的亞橡膠。廢膠在脫硫再生過程中，分解為含硫黃的(C5H6)3S橡膠分子部分(占51.65％)和不含硫黃的(C5H8)6橡膠分子部分(占48.35％)。其中，交聯鍵(S-S、S-C-S)和分子鍵(C-C)都被部分斷裂，主要是S-S橫向硫鍵斷開，而C-C、C--S聚合物鍵不應破壞。斷裂的位置既有交聯鍵，也有交聯鍵之間的大分子鏈。其結構變化可用假定反應式：(C5H8)3S(C5H8)6→(C5H8)3S(C5H8)6+(C5H8)3+(C5H8)3→(C5H8)3S(C5H8)6予以說明。

硫化橡膠再生的核心工藝要素是“熱能”問題。目前普遍利用“動態脫硫罐”法進行再生膠的生產。而“動態脫硫罐”的熱能來自于導熱油、過熱蒸汽、電加熱等三種加熱方式?！皠討B脫硫罐”實際上是兩端帶封頭的圓筒狀臥式壓力容器，導熱油加熱式罐體為夾套式結構。罐的上部為加料口、下部為出料口。罐口門的開關有全自動和手動二種形式。罐內裝有攪拌器，攪拌槳葉為帶狀或附壁組合式，由電機與傳動裝置帶動其正反向轉動，使膠料和化學助劑以及水，在連續攪拌過程中而均勻受熱。

然而，動態罐屬于II類壓力容器，用于廢舊橡膠的脫硫再生尚存在許多缺點。主要是：①存在嚴重的安全隱患，工作溫度達250～300℃，罐體承受的壓力達2～3MPa，安全管理成本高；②有比較嚴重的廢液、廢氣二次污染，環保成本高；③用電、導熱油、煤、水、汽等，能源消耗多；④預熱時間長，助劑用量多，生產成本高。

發明內容

本發明的目的是提供一種安全可靠、無污染、節能、作業效率高、生產成本低的利用捏煉機械化學法生產再生橡膠的工藝及相關設備，克服現有“動態罐”脫硫技術的不足。

本發明的利用捏煉機械化學法生產再生橡膠的工藝，包括如下步驟：

a、先對廢舊硫化橡膠進行清洗、整理、破碎、篩分制成膠粉，形成脫硫用的膠料；

b、將上述膠料與化學助劑混合并投入到捏煉機的密煉室內；

c、開啟捏煉機運轉，利用捏煉機密煉室里的四棱同步轉子，對膠料進行剪切、擠壓、摩擦、攪拌作功，使膠料摩擦生熱而脫硫；

d、對上述經過脫硫的膠料，在密閉條件下進行快速冷卻，其冷卻的速度控制為18℃/分鐘～22℃/分鐘；

e、對上述已冷卻的膠料經過開煉機和精煉機碾壓制成片狀的再生膠成品。

本發明的利用捏煉機械化學法生產再生橡膠的工藝，其中所述開啟捏煉機運轉在工作之前，先空運轉試機活車15分鐘～20分鐘。

本發明的利用捏煉機械化學法生產再生橡膠的工藝，其中所述的化學助劑是活化劑和軟化劑及增塑或增粘劑；各化學助劑與膠料的重量配比如下：活化劑∶膠料＝0.2～0.3∶100；軟化劑∶膠料＝8～10∶100；增塑或增粘劑∶膠料＝3～4∶100。

本發明的利用捏煉機械化學法生產再生橡膠的工藝，其中所述的加熱脫硫過程中，根據廢舊膠料種類和粒度，對其加熱溫度控制在200℃～250℃之間；加熱時間控制在10分鐘～14分鐘之間；捏煉機上頂栓的壓力控制在5Mpa～7Mpa之間；膠料的投料填充系數控制在0.85～0.95之間。

本發明的利用捏煉機械化學法生產再生橡膠的工藝，其中所述的冷卻后的膠料溫度控制在80℃以下。