用于未固化的橡胶小球的防粘粉末的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明的各方面涉及自由流动的橡胶小球。
【背景技术】
[0002]橡胶是具有大量用途的通用材料，用途之一是用于制造鞋外底。制造可再生产的并且一贯的固化的橡胶产品需要精密测量和处理未固化的橡胶形式比如橡胶小球、片、圆盘、圆柱体等。遗憾的是，未固化的橡胶形式的精密处理是有挑战性的，因为未固化的橡胶形式可粘附到一起并且团聚。
[0003]防粘剂已经被开发以减小未固化的橡胶的粘着性。示例性的防粘剂包括被分散在水和皂溶液中的高岭土、诸如硫酸钠、磷酸钠等的化学品，其也可以被用于水分散体。脂肪酸盐和亚乙基双硬脂酰胺(EBS)是用于工业的防粘剂的其他实例。
【发明内容】
[0004]本发明的各方面涉及使用橡胶粉末作为防粘材料来改进橡胶小球的处理。本发明的各方面通常涉及橡胶混合物，所述橡胶混合物主要包括未固化的橡胶和充当防粘剂的固化的橡胶粉末。因为橡胶混合物可以最终被进给到硫化过程中，混合物可以包括被用于硫化过程的另外的化合物。与本发明的各方面一致的橡胶混合物可以由多种属性界定。
[0005]例如，橡胶混合物可以根据未固化的橡胶形式的尺寸、固化的橡胶粉末的尺寸、以及粉末与未固化的橡胶的粉末重量百分比(以方程式的形式表示为P% = wpd/Wpl X 100，其中Wpd是粉末在橡胶混合物中的重量并且Wpl是小球在橡胶混合物中的重量)来界定。本发明的各方面还可以由被用来形成橡胶混合物的固化的橡胶粉末和未固化的橡胶的组成来界定。此外，本发明的各方面可以由通过硫化(或固化)橡胶混合物形成的橡胶的所得特性来界定。最终，本发明的各方面产生自由流动的橡胶混合物。使固化的橡胶粉末与未固化的橡胶小球混合提供具有改进的处理特性的橡胶混合物，该橡胶混合物可以被用来从未硫化的或未固化的橡胶小球制造新的橡胶产品。
【附图说明】
[0006]在下文中参考附图详细地描述本发明，其中:
[0007]图1是示出胶粘的多个未固化的橡胶小球的图；
[0008]图2是示出根据本发明的各方面的包覆有固化的橡胶粉末的未固化的橡胶小球的图；
[0009]图3是根据本发明的各方面的从分配器自由流动到橡胶模具内的包覆的未固化的橡胶小球的示意图；
[0010]图4是根据本发明的各方面的使用再生的轮胎粉末的抗张强度对粉末重量百分比的曲线；
[0011]图5是根据本发明的各方面的使用再生的轮胎粉末的伸长百分率对粉末重量百分比的曲线；
[0012]图6是根据本发明的各方面的使用再生的轮胎粉末的撕裂对粉末重量百分比的曲线；
[0013]图7是根据本发明的各方面的使用研磨的环境上优选的橡胶粉末的抗张强度对粉末重量百分比的曲线；
[0014]图8是根据本发明的各方面的使用研磨的环境上优选的橡胶粉末的伸长百分率对粉末重量百分比的曲线；
[0015]图9是根据本发明的各方面的使用研磨的环境上优选的橡胶粉末的撕裂对粉末重量百分比的曲线；并且
[0016]图10是示出圆柱体的长度和直径的图。
【具体实施方式】
[0017]本发明的各方面通常涉及橡胶混合物，所述橡胶混合物主要包括未固化的橡胶和充当防粘剂的固化的橡胶粉末。因为橡胶混合物可以最终被进给到硫化过程中，混合物可以包括被用于硫化过程的另外的化合物。与本发明的各方面一致的橡胶混合物可以由多种属性界定。
[0018]例如，橡胶混合物可以根据未固化的橡胶形式的尺寸、固化的橡胶粉末的尺寸、以及对未固化的橡胶的粉末重量百分比来界定。本发明的各方面还可以由被用来形成橡胶混合物的固化的橡胶粉末和未固化的橡胶的组成来界定。此外，本发明的各方面可以由通过硫化(或固化)橡胶混合物形成的橡胶的所得特性来界定。最终，本发明的各方面产生自由流动的橡胶混合物。使固化的橡胶粉末与未固化的橡胶小球混合提供具有改进的处理特性的橡胶混合物，该橡胶混合物可以被用来从未硫化的或未固化的橡胶小球制造新的橡胶女口广叩ο
[0019]如本文所使用，术语“固化的橡胶粉末”、“橡胶粉末”、或“粉末”可以被可交换地使用并且具有相同的含义。粉末通过多种过程从硫化的橡胶产生。平均来说，根据本发明的各方面的粉末可以具有直径在ΙΟμπι到400μπι之间的粒度。特别地，粉末可以具有直径在40μπι到300μπι之间的粒度。更特别地，再生的橡胶粉末可以具有直径在50μπι到250 μ m之间的粒度。
[0020]任选地，粉末可以从再生的橡胶产生。再生的橡胶粉末可以从在一个批次中的诸如工业废物、轮胎、橡皮筋、垫圈、塞子、橡胶鞋外底等的来源的组合来再生；从使不同的固化的橡胶组合物混合到一起来再生；或从包含相同的橡胶组合物作为所探讨的未固化的橡胶组合物的唯一产品来再生。例如，在特定的橡胶组合物被用于形成特定的橡胶物品(item)的情况下，来自具有相同的橡胶组成的旧物品和/或工业废物的橡胶可以被用来形成再生的固化的橡胶粉末。
[0021]例如，在制造鞋外底的情况下，上文描述的橡胶组合物可以既以其未固化形式用于制造新的鞋外底，又以其固化形式用作从丢弃的鞋获得的再生的固化的橡胶粉末(防粘剂)，所述丢弃的鞋具有从相同的橡胶组合物制造的鞋外底。
[0022]如本文所使用，术语“未固化的橡胶小球”、“橡胶小球”、或“小球”可以可交换地被使用并且具有相同的含义。未硫化的或未固化的橡胶形式可以是例如小球、片、圆柱体、立方体、圆盘(puck)、面条状(noodle)等。为了简单起见,未固化的橡胶组合物在本文中将被描述成小球，但各方面不受限于使用小球。在多个方面中，橡胶小球可以具有在Imm到1mm之间的平均小球直径、或更特别地在3mm到6mm之间的平均小球直径，以及的平均小球长度、或更特别地在3mm-10_之间的平均小球长度。
[0023]橡胶是已经被发现具有大量用途的通用材料，用途之一是例如在鞋业产业用于制造鞋外底。最终固化的橡胶产品可以通过仔细地把未固化的橡胶小球分布到固化模具内来形成。因此，制造可再生产的并且一贯的固化的橡胶产品需要精密测量和处理未固化的橡胶形式比如橡胶小球、片、圆盘、圆柱体等。遗憾的是，未固化的橡胶形式的精密处理是有挑战性的，原因是未固化的橡胶小球共有的粘性表面，这导致未固化的橡胶小球粘附到一起并且团聚。
[0024]图1示出作为圆柱体被示出的一堆未固化的橡胶小球100。小球100与其他小球100的表面直接接触。在本发明的各方面中被用来形成小球的未固化的橡胶制剂可以具有胶粘的表面，当彼此接触或与其他表面接触时所述胶粘的表面导致小球100团聚并且粘附到一起。小球100的天然的粘着性阻碍一组小球从一点自由流动到另一点，例如从橡胶料斗到分配装置。换句话说，橡胶小球100不是自由流动的。
[0025]图2是示出以橡胶粉末105包覆的橡胶小球100的图。本质上，再生的橡胶粉末105通过包覆每个未固化的橡胶小球100的表面来充当防粘剂。通过全面地或至少大部分地覆盖每个橡胶小球100的表面，阻碍了每个橡胶小球100粘附到邻近的未固化的橡胶小球100，因为非胶粘的固化的橡胶粉末与在其他小球的外部上的固化的橡胶粉末有效地接触以代替小球100彼此接触。最终结果是包含未固化的橡胶小球和粉末的自由流动的橡胶混合物。
[0026]小球尺寸和表面积之间有密切的关系。小球尺寸越小，需要被再生的橡胶粉末覆盖的表面积越大。因此，小球尺寸可以在确定加工粉末重量百分比中起作用。因为其小尺寸和相对大的表面积，这些相对小的橡胶小球与较大的小球相比可以具有更大的团聚倾向，使其难以处理。申请人已经发现用再生的橡胶粉末包覆小球有效地改进未固化的橡胶小球的流动性，使橡胶小球更容易精密地处理，导致使用包覆的小球制成的产品的高水平的再现性。
[0027]用来产生最终产物的自由流动的橡胶混合物的实例被示出在图3中。第一量的橡胶混合物312从杯子310流动到模具330内的第一位置314内。类似地，橡胶混合物322从杯子320流动到模具330内的第二位置324内。橡胶混合物312和322可以是相同的混合物并且可以包括橡胶小球、橡胶粉末、以及硫化剂。模具330然后可以被封闭并且被放入热压机内，其中热和压力被应用以硫化橡胶混合物。在硫化过程期间或之前，橡胶混合物铺展到由模具330产生的空腔内。
[0028]因此，橡胶粉末变成被包含在最终的固化的橡胶产品中。因此，存在于混合物中的橡胶粉末的量可以潜在地对最终的固化的橡胶产品的物理性质具有某些影响。因此，本发明的各方面包括确定用于获得具有期望的物理性质比如弹性、硬度、抓地力等的最终的固化的橡胶产品的加工粉末重量百分比。
[0029]橡胶粉末与未固化的橡胶的可加工粉末重量百分比可以在0.5%