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废橡胶再生工艺进展概述
1998年8期 发行日期:2006-04-17
废橡胶再生工艺进展概述    废橡胶的再生法是以化学、热氧、机械、微波或超声波等方法使废橡胶的网状
    废橡胶的再生法是以化学、热氧、机械、微波或超声波等方法使废橡胶的网状结构破坏,使之重新可塑化、配合、加工和硫化的技术。其再生工艺大致有如下几种。    1.油法
    1.油法    油法又称盘法,属直接蒸汽法之一,在卧式脱硫罐中进行。有工艺流程短、设
    油法又称盘法,属直接蒸汽法之一,在卧式脱硫罐中进行。有工艺流程短、设备简单、适用小型工厂等特点。    2.水油法
    2.水油法    水油法主要在一立式有夹套的再生罐中进行,罐内装有搅拌装置,所得成品质
    水油法主要在一立式有夹套的再生罐中进行,罐内装有搅拌装置,所得成品质量均匀,但工艺流程长,设备复杂且能耗大,宜用于大型再生胶厂。    3.直热式动态脱硫法
    3.直热式动态脱硫法    采用远红外线直接加热。罐内设有搅拌装置,工作压力1.8MPa,温度2
    采用远红外线直接加热。罐内设有搅拌装置,工作压力1.8MPa,温度280℃,脱硫时间2~2.5h,设备简单,有自动控温装置,无废水,能耗少,升温快。    4.卧式动态脱硫法
    4.卧式动态脱硫法    采用卧式脱硫罐,罐内设有搅拌装置,罐体上有进料口,下有出料口。工作压
    采用卧式脱硫罐,罐内设有搅拌装置,罐体上有进料口,下有出料口。工作压力2~3MPa,脱硫温度215~250℃,时间2~3h,具有温度高、升温快、搅拌均均、节能、周期短、投资小、污染少等优点。    5.连续动态高温脱硫机
    5.连续动态高温脱硫机    该设备由高温脱硫段、不锈钢带输送机、冷却喷水段和电控柜等组成,采用远
    该设备由高温脱硫段、不锈钢带输送机、冷却喷水段和电控柜等组成,采用远红外线加热器加热,翻胶板与钢带相接触时翻动胶粉。该机特点是不必除去胶料中的纤维,不必使用活化剂,节能,无废水和废气。重庆长江橡胶厂的设备,主机为一个多管道的密闭加热机组,内含软化剂的废胶粉先后在5组加热和1组降温、总长18m的往复式管体中螺旋式推进,经不同区段的梯级升温(包贴式电加热)升至150℃、再加热5~6分钟至260℃、机械搅拌、冷却处理(降至75~80℃温度)等工序完成脱硫反应(周期15分)。用微机自动控制,巡检显示和打印,可大量节约能耗,比水油法每千吨节约10万元。该机组体积小,重量轻,不用蒸汽,无有毒气体和有害废水,操作简单,日产3.3吨。    6.快速脱硫工艺
    6.快速脱硫工艺    主要设备有脱硫罐和冷却器,由搅拌叶以500~1000转/分钟高速旋转
    主要设备有脱硫罐和冷却器,由搅拌叶以500~1000转/分钟高速旋转使废胶粉因摩擦生热而加快氧化。另在添加硬脂酸钙下,使之在20~30分钟内完成再生加工。    废橡胶块快速脱硫新工艺技术能对含纤块状废橡胶做快速脱硫,省去粉碎、过
    废橡胶块快速脱硫新工艺技术能对含纤块状废橡胶做快速脱硫,省去粉碎、过筛、风选和烘干等工序,不使用大锅炉和大量的水,无粉尘和水污染问题。脱硫时间仅为30~60分钟。纤维可作为补强材料填充在再生胶中,制品有外观好、密度小、耐折、耐磨、耐疲劳、保温、透气等优点。    7.化学处理法
    7.化学处理法    (1)低温相转移催化法
    (1)低温相转移催化法    由美国固特异公司开发的低温相转移催化法主要可解决异戊胶、丁苯胶或顺丁
    由美国固特异公司开发的低温相转移催化法主要可解决异戊胶、丁苯胶或顺丁胶的脱硫问题。为此,以含钅翁盐的有机溶液浸泡废胶粒,再用含羟基离子的水溶液浸泡胶粒。其操作温度可低于150℃温度,即可把在水中的氢氧根离子迁移进废胶粒中,使多硫键快速破坏,但该法还存在着扩散速度慢和氯化铵型催化剂残留物须清除的问题。与此法类似的有用阮内镍在溶胀硫化胶或在硫化胶粉的水分散体中进行脱硫。    (2)特雷勒堡常温再生法
    (2)特雷勒堡常温再生法    在冷冻粉碎废胶粉(CGR)中混入少量苯肼(PH)/金属卤化物(MeX)
    在冷冻粉碎废胶粉(CGR)中混入少量苯肼(PH)/金属卤化物(MeX)或二苯胍(DPG)/金属氯化物再生剂,在室温或稍高温度下短时间内得到再生的方法。主要设备为容积1m3带有搅拌的混合器。具有不污染、省力、节能和投资少等优点,故具有发展前途。    (3)其他的脱硫再生法
    (3)其他的脱硫再生法    据文献报道还有用化合物进行脱硫,其中包括,含磷化合物:诸如三苯膦(T
    据文献报道还有用化合物进行脱硫,其中包括,含磷化合物:诸如三苯膦(TPP)、四乙基二硫化秋兰姆/三苯膦或二丁基亚磷酸钠等。硫化促进剂类:如促进剂M、MH、CZ或DPG等。橡胶防老剂类:如防老剂4010NA(IPPD)等。胺类与其他化合物并用:如三丁基胺(TBA)/氯化亚铜、苯胼/氯化亚铁、苯酚/三丁基胺、亚硫酸单甲苯酯(TS)/1,8-重氮-双环〔5.4.0〕十一烯-7(DBU)、硫脲化合物/胺或含胺的混合物、丙硫醇/呱啶、己烷-1-硫醇/胺类等。有机过氧化物系:如叔丁基过氧化氯/酞菁铁系化合物、 有机过氧化物(PD)/变价金属卤化物等。二硫化物类:如二硫化二甲苯、二苯甲酰胺二苯基二硫化物、二硫苏糖醇等。不饱和烃类:如剖罗勒烯、丙烯酸酯等。活泼金属化合物:如氢化铝锂、苯基锂等。卤化物类:如甲基碘、邻二氯苯(ODCB)等。    8.微波脱硫法
    8.微波脱硫法    微波(MW)脱硫的原理是用波长小于无线电波的电磁波使硫化胶自感应而生
    微波(MW)脱硫的原理是用波长小于无线电波的电磁波使硫化胶自感应而生热,断开硫-硫键和硫-碳键,故要求废橡胶有一定的极性,如氯丁和丁腈胶等是易于脱硫的,而其他通用橡胶效果稍差,含炭黑废橡胶的效果好于不含炭黑的废橡胶等。另外脱硫时不必添加再生剂,能升温至260~350℃进行脱硫,时间仅需5分钟左右。所用装置有连续式和间歇式2种,具有半启式和开启式之分。主要由磁控管、控制盘、波导管、搅拌器、反应器或通道、水冷系统等组成。主要控制参数有微波频率、能量、温度、胶粒通过速度等。    9.超声波再生法
    9.超声波再生法    美国Akron大学最近已开发出一种把超声波场集中在挤出机中使废橡胶脱
    美国Akron大学最近已开发出一种把超声波场集中在挤出机中使废橡胶脱硫,所用挤出机如可为L/D=24的塑料加工挤出机,而超声波脱硫反应装置由换能器、倍增器、扬声器、压力及温度测量仪和口型等部件组成,而其相对于挤出机出料段的配置有呈直角交或反应同轴2种方式,故来自挤出机的经受剪切和挤压,甚至加热的被加工物进入该超声波脱硫反应装置内,且与扬声器相接触,后通过可调节缝隙和口型排出成品。上述换能器是一种能把电能转换成声能的装置,倍增器则把此声能扩大且通过扬声器作用于废胶粉料上使之空穴化,从而能局部升温高达5500℃左右,局部压力达几千巴,而这一过程的发生仅需不到1微秒的时间。    10.高能射线的辐射再生
    10.高能射线的辐射再生    上述常用再生法大多数虽有生产工艺简单和所用设备少的优点,却有动力消耗
    上述常用再生法大多数虽有生产工艺简单和所用设备少的优点,却有动力消耗大、劳动强度高和加工效率低的缺点,此外像用来制造再生丁基胶(RIIR)并不适宜,对此,国内业已开发出高能射线辐射再生的新技术,主要用于对废内胎和废胶囊的再生中。    辐射源采用430×70mm圆柱形Co60,γ线的平均能量为1. 25M
    辐射源采用430×70mm圆柱形Co60,γ线的平均能量为1. 25MeV,吸收剂量的不均匀度小于1.2,且己以车间规模进行正式生产。实践证明,废丁基胶内胎比废胶囊要用较大剂量(约大1倍)的辐射。    11.废胶粉在混炼时直接再生
    11.废胶粉在混炼时直接再生    马来西亚STIKPolyMars公司生产出称作De-Link的再生剂,
    马来西亚STIKPolyMars公司生产出称作De-Link的再生剂,据称能直接使用于胶料的混炼中,即在添加该再生剂下能使所配用的普通废胶粉在混炼中脱硫。    除上述纯品外,该公司还生产称作De-Link母炼胶的预混物, 把7份该
    除上述纯品外,该公司还生产称作De-Link母炼胶的预混物, 把7份该品添加于100份废胶料中,只须混炼10分钟即可制得称作De- Link回用胶料(DRC)的再生胶。适用废橡胶为天然、异戊、丁苯、丁二烯、三元乙丙、丁腈等用硫黄硫化的废橡胶。此外,该再生剂和预混物还能防止胶料早期焦烧。    在再生胶生产方面我国日益推广和普及高温高压动态脱硫和快速脱硫技术。前
    在再生胶生产方面我国日益推广和普及高温高压动态脱硫和快速脱硫技术。前者主要使用带有搅拌装置的卧式动态脱硫罐,尤以上海环保设备厂的2F- Ⅱ和2F-Ⅲ型热油或电间接加热的动态脱硫罐为佳,后者除定型设备外, 新开发的废橡胶块含纤维快速脱硫新工艺也具有应用价值。此外诸如微波、超声波和辐射等新的再生技术具有重大开发和应用前景。(叶春葆)

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