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      • 廢舊輪胎橡膠粉
      • 廢舊輪胎橡膠粉

      怎樣才能提高廢橡膠的利用價值?

      廢橡膠回收是當今人們面臨的嚴重問題之一。為了滿足不斷提高的材料性能要求,廢橡膠朝著高強度、耐磨、穩定和耐老化的方向發展,但是同時造成了廢橡膠長時期不能自然降解的問題,大量的廢橡膠造成了比塑料污染(白色污染)更難處理的黑色污染;另一方面,也浪費了寶貴的橡膠資源。

      全世界每年有數百萬噸廢橡膠產生,數量如此巨大,如何對其進行有效處理已成為全社會普遍關注的問題。為此,除將堆積如山的廢棄橡膠制品當燃料焚燒外,自1910年開始,各國科學家紛紛研究更為有效的廢橡膠再生處理技術。再生膠是指廢舊硫化橡膠經過粉碎、加熱、機械處理等物理化學過程,使其從彈性狀態變成具有塑性和粘性的、能夠再硫化的橡膠。再生過程的實質是在熱、氧、機械作用和再生劑的化學與物理作用等的綜合作用下,使硫化膠網絡破壞降解,斷裂位置既有交聯鍵,也有交聯鍵之間的大分子鍵。橡膠再生方法大體上可以分為兩類:物理再生和化學再生。

      據了解,我國已經是世界廢橡膠、廢舊輪胎生產大國,廢橡膠、廢舊輪胎生產量年均保持5%-8%的增長,其中廢舊輪胎生產量達到1080萬噸,其他廢橡膠在300萬噸左右。當前,我國廢橡膠綜合企業普遍規模小,增長方式以粗放為主,且產品結構單一,這些問題將直接影響到我國廢塑料橡膠利用率。

      再生膠行業面臨的最大問題是勞動生產率低和二次污染尚未完全解決。要想提高勞動生產率必須靠自主研發,研發推廣新的再生工藝,工裝是提高勞動生產力,實現綠色轉型重要舉措之一。建立再生膠及橡橡膠粉全封閉、自動化、綠色化生產線,改變傳統單一的生產模式,全面提高產品的質量。解決二次污染,要不斷提高廢橡膠利用價值,優化產業結構,減少廢舊輪胎污染的排放量,向環保、節能、安全的生產方式發展。

      為了減少再生膠脫硫產生的廢水、廢棄物及帶來的安全問題,可以完善加快廢舊物資交易平臺的體系,與廢舊物資交易商建立回收合作關系,采用“互聯網+”的體系,進一步解決廢舊橡膠回收問題,實現資源合理利用。

      廢舊橡膠的回收利用主要有兩種方法:通過機械方法將廢橡膠舊輪胎粉碎或研磨成微粒,即所謂的膠粒和橡橡膠粉;通過脫硫技術破壞硫化膠化學網狀結構制成所謂的再生橡膠。橡橡膠粉的生產技術主要有以下幾種方法:

      1.橡膠粉的制造方法

      廢橡膠的預加工。廢舊橡膠制品中一般都會有纖維和金屬等非橡膠骨架材料,加之橡膠制品種類繁多.所以在廢舊橡橡膠粉碎前都要進行預先加工處理,其中包括分揀、去除、切割、清洗等加工。對廢舊橡膠還要進行檢驗、分類,對不同類別、不同來源的廢橡膠及其制品按要求分類,最理想是采用回收管理循環方法,根據廢膠來源有目的地進行處理。對于廢輪胎這類體積較大的制品,則要除去胎圈,亦有采用胎面分離機將胎面與胎體分開。膠鞋主要回收鞋底,內胎則要除去氣門咀等。

      經過分揀和除去非橡膠成分的廢橡膠,由于長短不一,厚薄不均,不能直接進行粉碎,必須對廢橡膠切割。國外對輪胎普遍采用整胎切塊機切成25mmx25mm不等膠塊。大的膠塊則重新返回切割機上再次切割,廢橡膠特別是輪胎、膠鞋類制品,由于長期與地面接觸,夾雜著很多泥沙等雜質,則應先采用轉桶洗滌機進行清洗,以保證橡膠粉的質量。

      冷凍粉碎法。低溫冷凍粉碎法的基本原理是:橡膠等高分子產材料處在玻璃化溫度(Tg)以下時,它本身脆化,此時受機械作用很容易被粉碎成粉末狀物質,硫化橡膠粉即按此原理制成的。

      冷凍粉碎工藝有兩種:一種是低溫冷凍粉碎工藝。另一種是低溫和常溫并用粉碎工藝。前者是利用液氮為制冷介質.使廢橡膠深冷后用錘式粉碎機或輥筒粉碎機進行低溫粉碎。微細橡橡膠粉生產線即是采用后一種方法進行生產的。利用液氮深冷技術把廢舊輪胎加工成80目以上的微細橡橡膠粉,其生產過程中的溫度、速度、過載均為閉環連鎖微機控制,對環境無污染。該生產線的生產全過程均采用以壓縮空氣為動力的送料器和封閉式管道輸送,除廢舊輪胎投入和產品包裝時與空氣接觸外,全線均為封閉狀態。另外,由于采用冷凍法生產,無高溫氣味,所以不產生二次污染。并通過微細橡膠粉和粗粉的熱交換過程達到了充分利用能源、降低能耗即降低產品成本的目的。 

      常溫粉碎法。廢橡膠經過預加工后進行常溫粉碎,一般分粗碎和細碎。目前中國的再生膠工廠中常采用兩種粉碎方式,一種是粗碎和細碎在同一臺設備上完成;另一種是粗碎和細碎在兩臺不同的設備上完成。前者適合于小型工廠的生產廠生產。

      粗碎和細碎同時進行的方式:進行該操作的兩個輥筒其中一個表面帶有溝槽,另一個表面無溝槽,即為溝光輥機。首先通過輸送帶將洗滌后的膠塊送入兩輥筒間進行破膠,然后將破碎后的膠塊和橡膠粉落入設備底部的往復篩中過篩,達到粒度要求的從篩網落下,通過輸送器入倉;未達到要求的膠塊,通過翻料再進入溝光輥機中繼續進行破碎。 

      粗碎和細碎在兩臺設備上進行的方式:粗碎在兩只輥筒表面都帶有溝槽的溝輥機上進行,粗碎過的膠塊大小一般在6-8mm。然后進入光輥細碎機上進行細碎,其粒度一般為0.8-1.0mm(26-32目)。橡膠粉工廠粉碎設備與傳統的再生橡膠粉碎設備不同,都是專用的廢橡膠破碎機、中碎機、細碎機。

      2. 橡膠粉的活化與改性

      所謂活化橡膠粉是為了提高橡膠粉配合物的性能而對其表面進行化學處理的橡膠粉。橡膠粉的活化改性方法很多,大致分為:接枝方法;互穿聚合物網絡(IPN)法;表面降解再生法;低聚物改性法;調整硫化體系;其他活化方法。例如,飽和量硫化促進劑處理法。這種方法是采用2-3份的硫化促進劑對420μm(40目)的橡膠粉進行機械處理制得,通過處理的橡膠粉其表面均勻地附著一層硫化促進劑,從而使橡膠粉與基質膠料界面處的交聯鍵增加,使整個膠料配合物硫化后成為一個均勻的交聯物,這種橡膠粉應用于輪胎,雖然其靜態性能略有下降,但是其動態性能提高。

      液體高分子材料加硫化劑處理法。這種方法是采用12份左右的液體不飽和可硫化的高分子材料與硫化劑共混,然后對橡膠粉進行機械處理制得?刹捎玫囊后w高分子材料有液體丁腈橡膠、液體丁苯橡膠、液體乙丙橡膠等,至于采用哪種液體高分子材料可根據橡膠粉種類和用途而定。通過處理的橡膠粉,能使其與基質膠料很好地交聯,并根據所用的液體高分子種類而賦予其耐油、耐臭氧等特性。根據應用試驗,在物理性能不超過允許的范圍內,可高比例摻用(40%-80%)。

      3. 橡膠粉的應用

      橡膠粉的應用概括起來可分為兩大領域:一是直接成型或與新橡膠并用做成產品,這屬于橡膠工業范疇;二是在非橡膠工業的廣闊領域中應用,F在全球范圍內越來越多的廠商采用橡膠粉替代原生材料,不僅有益于環境保護,而且更重要的是因為使用橡膠粉能夠有效的降低成本、提高性能,得到其它材料得不到的效果。它可以作為橡膠、填料及復合材料被廣泛的用于輪胎、膠管、膠帶、膠鞋、橡膠工業制品、電線、電纜及建筑物材料等。橡膠粉還可以和塑料并用,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚氨脂等,以提高性能,降低成本。 

      用橡膠粉對瀝青進行改性鋪設公路應用也很廣。用橡膠粉改性瀝青鋪設的公路在很多發達國家入加拿大、美國、比利時、法國、荷蘭等國均有應用。中國也有些省市入江西、湖北、廣州、北京等地,相繼鋪設了實驗路段。實踐證明,用橡膠粉改性的瀝青鋪設的公路可以減少路面龜裂和軟化,路面不易結冰和打滑,提高了行駛安全性,還可以提高路面壽命,比一般的瀝青路面的使用壽命至少提高了一倍。

      廢橡膠回收利用技術,還有一項新型研究,就是安全橡膠地磚的研制。綜合國內、外廢橡膠利用的狀況,為了提高其利用價值,采用廢輪胎切絲(或粒)直接使用,利用廢橡膠輪胎直接開發了安全橡膠地磚,避免橡橡膠粉末脫硫再生過程的污染。經多年試驗,在生產線的設計、制造安裝和原輔材料、工藝條件等探索試驗方面取得了工業化生產的經驗。安全橡膠地磚的開發不僅是資源的再生利用,而且是解決廢橡膠對環境污染問題。因此,具有較好的經濟效益和顯著社會效益的項目。

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