专利名称：一种废旧橡胶再生方法
技术领域：
本发明涉及一种将废旧橡胶经过加工而制成具有生胶和未硫化胶性能的材料的方法。该再生橡胶广泛应用于汽车轮胎，自行车胎，手推车胎，防水材料，运输带等橡胶制品中。
目前，水油法是常见的废旧橡胶再生的方法，属于热氧化法的范畴。该方法包括空气中氧的参与和高温作用下脱硫的步骤。它存在的问题和不足之处是1、由于高温脱硫(温度在180-200℃)，不可避免的会使橡胶线型结构产生裂解，使整体网状结构遭到破坏，因而使再生胶料的物理机械性能显著降低；2、由于高温氧化，生成SO2等有毒有害气体，造成环境污染。
本发明的目的在于提供一种废旧橡胶再生方法。它既能显著地提高再生胶料的物理机械性能，又不会产生环境污染。
为了达到上述目的，本发明的方案是它主要包括废旧胶粉的制取、混炼和压片成品三个步骤，其改进之处是，混炼是在常温下进行，在炼胶机中把100份废旧胶粉和3-20份苯醛类物质投入炼胶机中，炼胶机薄通，使它们混合均匀，然后将从炼胶机中出来的胶粉脱去胶分子间的苯醛类物质。这里所述的废旧橡胶，包括废旧硫化橡胶，老化的天然橡胶，老化的合成橡胶。根据F＝2KTb2r，F-分子链上的张力，b-一个分子链两端定位距离长度，T-温度，K-波茨曼常数，r-参数，故橡胶分子链上的张力F与其分子链的长度b成正比，也就是分子链的长度越大，其分子链上所承受的张力也越大。苯醛类物质能够在常温下渗透到硫化胶的分子之间去，使其膨胀而失弹性，成为具有可塑性的再生胶料，这种变化属物理变化，橡胶分子线型链没有被氧化破坏，而且尽量保存其基本分子链上的键和最大长度，因此，本发明可显著提高再生胶料的物理机械性能。另外，由于混炼是在常温下进行，苯醛类物质属无毒无害物质，故不会产生环境污染。苯醛类物质使废旧胶粉膨胀塑化后，必须再将其除去，否则，经混炼的废旧胶粉在下一步压片成品工序中起破坏作用。脱去混炼后胶粉中的苯醛类物质，可以通过自然挥发，因为苯醛类物质性质不稳定，遇空气逐渐氧化为苯酸类物质，苯酸类物质对胶粉不起作用。脱去混炼后胶粉中的苯醛类物质也可以通入水蒸汽，因为苯醛类物质能与蒸汽一同挥发，并且挥发得快而彻底。加入苯醛类物质的量与废旧胶粉中所含生胶的量成正比，还与废旧胶粉颗粒大小成正比。本发明包括三个主要工序废旧胶粉的制取，混炼和压片成品。废旧胶粉的制取包括选料分类，切割，洗涤，粗碎，细碎，纤维处理，筛选。混炼包括混炼塑化，脱去苯醛类物质。压片成品包括捏炼，过滤，精炼，压成品。由于苯醛类物质易挥发，故混炼时，最好采用密炼机，以便使苯醛类物质充分渗透到胶分子间去。对于废旧乳胶制品可洗涤后直接进入混炼工序。
本发明所述的苯醛类物质主要是苯甲醛、苯乙醛、苯丙醛。其中用苯甲醛得到的效果最佳。
本发明一种较好的实施方式是脱去胶分子间的苯醛类物质是向盛有混炼后胶粉的压力容器内通入水蒸汽，使胶分子间的苯醛类物质与水蒸汽一同挥发，这样，既提高了再生胶的质量，又提高了生产效率。
本发明另一种较好的实施方式是经炼胶机混炼的胶粉，在脱去胶分子间苯醛类物质之前，先放入密封容器内存放10-30小时，以便使苯醛类物质充分渗透到胶分子间去，发挥其最大的膨胀、塑化作用。
本发明再一种较好的实施方式是从炼胶机出来的胶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。
本发明再一种较好的实施方式是从炼胶机出来的胶粉放入密封容器封存之前，再加入5-15份芳香油或三线油或四线油。它们还可与所述的松焦油、煤焦油同时加入到密封容器内形成另一种较好的实施方式。
由于本发明采取了上述技术方案，故与现有技术相比具有如下优点和实际效果1、由于苯醛类物质在常温下就能渗透到硫化胶分子之间去，使其膨胀而失去弹性，发生了物理变化，成为具有可塑性的再生胶料，省去了高温脱硫工序，硫化胶的橡胶分子线型链上没有被氧化破坏，并尽量保存其基本分子链的键和最大长度，故本发明大大提高了再生胶料的物理机械性能，甚至接近原胶料的物理机械性能。详见附表一和附表二。附表一一级废旧轮胎再生胶的主要物理机械性能测试表
附表二废旧乳酸再生胶的主要物理机械性能测试表 2、由于混炼是在常温下进行，只发生物理变化，未发生化学变化，另外，苯醛类物质属无毒物质，故整个工艺过程无环境污染，解决了废旧橡胶再生工业中长期以来没有解决的大问题。
3、由于本发明生产的再生胶物理机械性能显著提高，因而在制造橡胶制品中掺入再生胶料的比例大大提高。如制造橡胶轮胎，水油法生产的再生胶料掺入量与天然胶(生胶)掺入量之比为15∶100，而本发明生产的再生胶料掺入量与天然胶(生胶)掺入量之比可达120∶100。另外，对一般的橡胶制品(如胶管，胶带，鞋底等)可全部用本发明制造的再生胶料制造。因此，本发明可大大降低制造橡胶制品的成本，必将产生巨大的经济和社会效益。
下面结合附图给出本发明的实施例，用来进一步说明本发明。
图1—本发明的工艺流程图；图2—本发明一个实施例的工艺流程图。
其中1—废旧胶粉的制取，2—混炼，3—压片成品，4—选料分类，5—切割，6—洗涤，7—粗碎，8—细碎，9—纤维处理，10—筛选，11—混炼塑化，12—脱苯醛，13—捏炼，14—过滤，15—精炼，16—压成品，17—渗透塑化。
实施例1，参考图1。选取废旧橡胶轮胎，经胶粉制取工序1后，制得≥20目的胶粉100kg，将这些胶粉和20kg苯甲醛(含量98％以上)液体，装入密炼机中，进入混炼工序2，在常温下，混炼10-15分钟，将混炼后的胶粉从炼胶机中取出，再装入设有进、出口的压力容器中，水蒸汽从进口处通入，从出口处流出，通入时间3-5小时，彻底脱去苯甲醛，之后，经捏炼13，过滤14，精炼15，压成品16诸工序，将其加工为块状制品。经检测，扯断强力15.3MPa，扯断伸长率461％，可塑度(威氏)0.47，外观黑色，细腻，有光泽，呈规则整齐的块状。
实施例2，参考图2。选取废旧橡胶轮胎，经胶粉制取工序1后，制得≥24目的胶粉100kg，将这些胶粉和10kg苯甲醛或苯乙醛或苯丙醛(含量98％以上)液体，装入密炼机中，进入混炼工序2，在常温下，混炼5-10分钟，将混炼后的物质从炼胶机中取出装入密闭容器中，并加入松焦油、煤焦油各2.5kg，封闭16小时进行渗透塑化，再装入设有进出口的压力容器中，水蒸汽从进口处通入，从出口处流出，通入时间3-5小时，彻底脱去苯甲醛或苯乙醛或苯丙醛，之后，经捏炼13，过滤14，精炼15，压成品16诸工序加工成块状制品。经检测，扯断强力17.3MPa，扯断伸长率470％，可塑度(威氏)0.55，外观黑色，细腻，有光泽，呈规则整齐的块状。
实施例3，参考图2。选取废旧橡胶轮胎，经胶粉制取工序1后，制得≥40目的胶粉100kg，将这些胶粉加入密炼机后，再加入3kg苯甲醛或苯乙醛或苯丙醛(含量98％以上)液体，进入混炼工序2，在常温下，混炼5-10分钟，将混炼后的物质从炼胶机中取出装入密闭容器中，同时加入松焦油、煤焦油各7.5kg，芳香油(或三线油或四线油)15kg，装入密闭容器中，封闭20小时进行渗透塑化，再装入设有进出口的压力容器中，水蒸汽从进口处通入，从出口处流出，通入时间3-5小时，彻底脱去苯甲醛或苯乙醛或苯丙醛。之后，经捏炼13，过滤14，精炼15，压成品16诸工序加工成块状制品。经检测，扯断强力16.5MPa，扯断伸长率490％，可塑度(威氏)0.60，外观黑色，细腻，有光泽，呈规则整齐的块状。
实施例4，参考图2。选取废旧橡胶轮胎，经胶粉制取工序1后，制得≥15目的胶粉100kg，将这些胶粉加入密炼机后，再加入20kg苯甲醛或苯乙醛或苯丙醛(含量98％以上)液体，进入混炼工序2，在常温下，混炼10-20分钟，将混炼后的物质从炼胶机中取出装入密闭容器中，同时加入松焦油、煤焦油各4kg，芳香油(或三线油或四线油)8kg，封闭24小时进行渗透塑化。取出，自然挥发72小时，以便彻底脱去苯甲醛或苯乙醛或苯丙醛，然后，经捏炼13，过滤14，精炼15，压成品16诸工序加工成块状制品。经检测，扯断强力18.0MPa，扯断伸长率500％，可塑度(威氏)0.56。
实施例5，参考图2。选取废旧乳胶制品，洗涤后放入密炼机中，加入15kg苯甲醛或苯乙醛或苯丙醛(含量98％以上)液体，进入混炼工序2，在常温下，混炼10-15分钟，将混炼后的物质再装入密闭容器中，并加入松焦油、煤焦油各3kg，芳香油(或三线油或四线油)5kg，封闭20小时渗透塑化，取出，再装入设有进出口的压力容器中，通入水蒸汽3-5小时，彻底脱去苯甲醛或苯乙醛或苯丙醛。之后，经捏炼13，过滤14，精炼15，压成品16诸工序加工成块状制品。经检测，扯断强力16.0MPa，扯断伸长率670％，可塑度(威氏)0.65，外观和生胶相同。
权利要求
1.一种废旧橡胶再生方法，它主要包括废旧胶粉的制取、混炼和压片成品三个步骤，其特征在于混炼是在常温下进行，在炼胶机中把100份废旧胶粉和3-20份苯醛类物质投入炼胶机，炼胶机薄通，使它们混合均匀，然后将从炼胶机中出来的胶粉脱去胶分子间的苯醛类物质。
2.根据权利要求1所述的废旧橡胶再生方法，其特征是，所说的苯醛类物质是苯甲醛或苯乙醛或苯丙醛。
3.根据权利要求2所述的废旧橡胶再生方法，其特征是，脱去胶分子间的苯醛类物质是向盛有混炼后胶粉的压力容器内通入水蒸汽，使胶分子间的苯醛类物质与水蒸汽一同挥发。
4.根据权利要求1或3所述的废旧橡胶再生方法，其特征是，经炼胶机混炼的胶粉，在脱去胶分子间苯醛类物质之前，先放入密封容器内存放10-30小时，以便使苯醛类物质渗透到胶分子间去。
5.根据权利要求4所述的废旧橡胶再生方法，其特征是，从炼胶机出来的胶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.根据权利要求4所述的废旧橡胶再生方法，其特征是，从炼胶机出来的胶粉放入密封容器封存之前，再加入5-15份芳香油或三线油或四线油。
7.根据权利要求5所述的废旧橡胶再生方法，其特征是，从炼胶机出来的胶粉放入密封容器封存之前，再加入5-15份芳香油或三线油或四线油。
全文摘要
本发明公开了一种废旧橡胶再生方法。它能显著提高再生胶料物理机械性能，又不会产生环境污染。本发明的方法主要包括废旧胶粉的制取，混炼和压片成品三个步骤，其特殊之处是混炼是在常温下，在炼胶机中把100份废旧胶粉和3-20份苯醛类物质投入炼胶机，炼胶机薄通，使它们混合均匀，然后，将从炼胶机中出来的胶粉脱去胶分子间的苯醛类物质。
文档编号B29B17/00GK1133773SQ9511041
公开日1996年10月23日 申请日期1995年4月15日 优先权日1995年4月15日
发明者栾同德, 姜成坤 申请人:栾同德, 姜成坤