废旧轮胎橡胶的常温粉碎及性能研究
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常温粉碎法常温粉碎法一般是指加工温度在50士5℃或略高温度下通过机械作用粉碎橡胶制成胶粉的一种粉碎法。
低温粉碎法低温粉碎法是通过制冷介质,主要采用液氮使橡胶冷冻到玻璃化温度以下,在低温下进行粉碎的一种有效方法。
湿法或溶液粉碎法湿法或溶液粉碎法是一种在溶剂或溶液等介质中进行粉碎生产胶粉的方法。
微波再生法微波再生法是一种非化学、非机械的一步脱硫再生法。
超声波再生法阿克隆大学于l993年发明超声波再生法,此法是利用高密度能量场来破坏交联键而保留分子主链,从而达到再生的目的,超声波场可在多种介质中产生高频伸缩应力,高振幅振荡波能引起固体碎裂和液体空穴化。
理论上的解释是:可能是声波空穴化作用机理引起超声波的能量集中于分子键的局部位置,使较低能量密度的超声波场在破坏空穴处转变为高能量密度。
电子束再生法电子束法再生法主要是利用IIR独有的射线敏感性,借助电子加速器的高能电子束,对其产生化学解聚效应。
编辑本段化学再生化学再生是利用化学助剂,如有机二硫化物硫醇、碱金属等,在升温条件下,借助于机械力作用,使橡胶交联键被破坏,达到再生目的。
化学再生过程中,要使用大量的化学品,在高温和高压下这些化学品几乎都是难闻和有害的。
油法、水油法、高温高压动态脱硫再生法油法是在粉碎的废胶粉中加入再生剂,装入硫化罐,并在150MPa×4~5h的条件下脱硫,随后进行粉碎、捏炼、精炼、滤胶和出片等,最后制成制品。
水油法利用了胶粉在高温高压条件下可迅速溶胀,而且溶胀的程度较低压条件下大得多的性质。
水油法与油法的区别主要在于脱硫阶段的不同。
高温高压动态脱硫法是国内20世纪80年代末90年代初出现的一种再生新工艺,它取水油法和油法之长而弃之短。
高温高压动态脱硫法是在高温高压和再生剂的作用下通过能量与热量的传递,完成脱硫过程。
此法不仅脱硫温度高,而且在脱硫过程中,物料始终处于运动状态。
De-link再生剂法近几年在市场上出现的De-link再生剂可以说是给橡胶的再生开拓了全新的概念和方法。
橡 胶 工 业CHINA RUBBER INDUSTRY 66第68卷第1期Vol.68 No.12021年1月J a n.2021废旧轮胎粉碎技术及其应用进展巩雨注,王小萍*,贾德民(华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州 510641)摘要:世界各国的废旧轮胎数量日益增加,废旧轮胎堆放不仅造成环境污染,还导致橡胶资源浪费,对废旧轮胎进行合理的回收利用已经势在必行。
现阶段,粉碎废旧轮胎以制备胶粉因工艺优势而成为废旧轮胎的主要回收方式。
综述国内外粉碎废旧轮胎制备胶粉技术,详细介绍干法粉碎和湿法粉碎技术及相关工艺,其中干法粉碎包括常温和低温粉碎,湿法粉碎主要包括RAPRA法、常温浸混粉碎法、全水相法和高压水射流冲击粉碎法。
对主要粉碎设备及其粉碎原理进行概述。
指出全水相法因制得的胶粉性能更加优异,且工艺成本低及环保性表现突出,有望成为未来废旧轮胎粉碎技术主要发展方向。
关键词:废旧轮胎;胶粉;粉碎技术;干法粉碎;湿法粉碎;全水相法中图分类号:TQ335;X783.3 文章编号:1000-890X(2021)01-0066-07文献标志码:A DOI:10.12136/j.issn.1000-890X.2021.01.0066全球汽车行业和交通运输业快速发展的同时,各种轮胎的需求量不断增大,进而导致废旧轮胎的累计量也不断增大。
据报道,我国2008年产生的废旧轮胎量为740万t左右,2013年己经超过1 000万t,预计2020年达到2 000万t左右[1]。
世界各国高度重视废旧轮胎的回收利用问题,并相继颁布相关法律政策。
例如:美国阿拉巴马州于2006年通过《废轮胎环境质量条例》法案,对废旧轮胎的相关处理做出了详细规定;为促进废旧轮胎资源回收行业健康持续发展,我国政府相继出台了一系列管理条例[2],工信部于2012年7月发布《轮胎翻新行业准入条件》《废轮胎综合利用行业准入条件》。
废旧轮胎是一种“放错位置”的橡胶资源,合理有效地利用这些资源,可将其变废为宝,带来一定的经济价值。
废弃轮胎资源化利用技术研究及应用今天,我们谈一谈废弃轮胎资源化利用技术研究及应用的现状和前景。
废弃轮胎是一种常见的固体废弃物,而轮胎的生产与消费却发展迅猛。
废弃轮胎的存放、处理和资源化利用一直是环保工作中难以解决的难题。
废弃轮胎如果不能得到有效的处理和利用,极易造成环境污染、废旧资源浪费等问题,给人们健康和环境造成严峻威胁。
因此,开发轮胎资源化利用技术具有重要的社会、经济和环境意义。
废弃轮胎的资源化利用有许多技术手段,比如热力学回收法、物理回收法、化学回收法、生物降解等方法。
其中,物理回收法是目前应用最广、效果最好的方法。
物理回收法主要包括机械处理、粉碎、破碎、磨削等操作。
这些操作可全面分离轮胎本体、钢丝、纤维、橡胶和油等物质。
机械处理可通过卷切机、刮刀剥离机、磨粒机和剪极机等设备实现。
卷切机是一种用于卷取轮胎胎面和橡胶层的回收设备。
卷切机通过刀片将轮胎切成小块,再通过压缩、烘干等步骤得到可燃性、污染性较低的块状产品。
在选择卷切机时应考虑适用范围、产量及能耗等因素。
刮刀剥离机是通过高速旋转的刮刀将轮胎与钢丝分离的设备。
轮胎被剥离成小块后,经过除钢丝、纤维等杂质、筛分、粉碎等步骤,可得到可再利用的块状、粒状、颗粒状等产品。
磨粒机可将轮胎胎面、边沟、内布、胶层等材料经过物理处理制成5mm以下的橡胶细粒,适用于制造胶制制品、指导泥土和种植园等。
剪极机主要用于钢丝、骨架等金属零件的回收。
它可将废弃轮胎中的钢丝和骨架进行回收,使其得到二次利用。
现在,大多数城市的机械化处理设备已经应用了剪极机。
另外,废弃轮胎资源化利用的研究还有化学回收法。
化学回收法将轮胎通过高温荣华和化学处理得到的块状、粘稠、油状等材料都可以得到再利用。
但是,由于环保、安全等因素限制,这种法引用不太常见。
数年来,科技的迅速发展和应用很快促进了废弃轮胎资源化利用的技术进步。
现在,废弃轮胎资源化利用在实际生产生活中得到了广泛的应用。
在城市垃圾填埋场、城市生活垃圾发电站、水泥厂等领域均已开展应用。
废轮胎常温粉碎技术的研究与进展引言废轮胎的处理一直是一个环境和经济问题。
废轮胎的数量急剧增加,对环境带来了很大的压力。
为了解决这一问题,废轮胎常温粉碎技术应运而生,它可以将废轮胎有效地转化为可再利用的资源。
本文将探讨废轮胎常温粉碎技术的研究与进展,以促进更加可持续和环保的废轮胎处理。
1. 废轮胎的环境问题废轮胎的处理一直是一个全球性的环境问题。
每年产生的废轮胎数量巨大,这些废轮胎在填埋场或露天堆放中无法有效分解,给环境带来了很多负面影响。
首先,废轮胎的露天堆放会占用大量的土地资源,使得土地利用不合理,加剧城市的土地紧张问题。
其次,废轮胎堆放的过程中容易积水,成为传染病和疾病的滋生地。
此外,废轮胎中的化学物质和有毒物质会通过水和土壤渗透,污染地下水资源,对生态环境产生长期影响。
2. 废轮胎常温粉碎技术的原理废轮胎常温粉碎技术是一种将废轮胎进行破碎、分离和粉碎的处理方式。
该技术通过机械设备将废轮胎进行破碎,然后通过振动筛分离不同尺寸的颗粒,最后经过粉碎机进行粉碎,得到目标粒度的废轮胎粉末。
常温粉碎技术不需要应用高温或化学物质,具有低能耗、环保和高效的特点。
3. 废轮胎常温粉碎技术的研究进展近年来,废轮胎常温粉碎技术得到了广泛关注和研究,取得了一系列的进展。
首先,研究人员对机械设备进行了改进,提高了破碎和粉碎效率,降低了能耗。
一些新型的粉碎机采用了更加高效和耐磨的刀片材料,改善了粉碎效果。
其次,研究者对筛分设备进行了优化和改良,提高了筛分效率和分离精度。
通过合理设计和工艺调整,可以得到更加一致的颗粒尺寸和粉末质量。
此外,研究人员还对常温粉碎技术进行了多方面的应用探索,包括废轮胎再生橡胶的生产、建材的制备和能源的回收利用等方面。
4. 废轮胎常温粉碎技术的优势和挑战废轮胎常温粉碎技术相比于传统的热处理技术具有许多优势。
首先,常温粉碎技术不需要应用高温,可以节省大量能源。
其次,常温粉碎技术产生的废气和废水排放量较少,对环境影响较小。
废轮胎橡胶无害化生产之路——常温法生产生态橡胶庞澍华 中国轮胎循环利用协会技术委员会副主任橡胶是一种高分子化合物,具有良好的弹性、韧性和绝缘性,广泛用于工业、建筑、汽车、医疗、军工等领域,世界各国都将橡胶作为国家的战略资源。
原生橡胶可以分为天然橡胶、合成橡胶两大类,其中天然橡胶是从橡胶树中提取而来,合成橡胶则是以石油为原料,通过化学合成的方法制取。
还有一种橡胶被称为“生态橡胶”,生态橡胶的定义是:一是以废汽车轮胎废橡胶这种固体废弃物为原料制取;二是在常温下将硫化橡胶塑化,使之失去弹性和韧性,变为塑性体,提高其与原生橡胶相融性和可加工性;它的主要优点:一是整个加工过程不需要加热,没有热化学反应;二是没有工业废水、废气等污染物排放,属于环境友好型战略资源,是原生橡胶资源的重要补充,因此业内称为生态橡胶。
一、橡胶硫化是所有橡胶制品的必须工艺技术原生橡胶(生胶)受热变软,遇冷变硬、发脆、不易成型,易磨损,易溶于汽油等有机溶剂,分子内具有双健,易起加成反应,易老化,所以,生胶生产的橡胶制品几乎无法使用。
为改善橡胶制品的理化性能,生产时要对生胶进行一系列加工过程,首先要在高温高压条件下,使生胶与硫化剂发生化学反应,使生胶的分子结构由原先的线性大分子结构交联成为三维网状高分子结构,从而使其具有高强度、高弹性、高耐磨、抗腐蚀、稳定性好等优良性能,这个过程称为橡胶硫化。
所以,几乎所有的橡胶制品都是硫化橡胶。
为了达到更好的硫化效果,除了使用物美价廉的硫磺作为硫化剂外,适当添加硫化促进剂、配合剂、补强剂等,例如氧化锌、硬脂酸、炭黑等能够使硫化反应更好,且根据不同的生胶采用不同的硫化促进剂。
2021年3月10日,发表在著名的美国化学学会《Polym》的《二硫代氨基甲酸锌活化橡胶硫化工艺机理:密度泛函理论研究》是最新橡胶硫化反应的化学反应机理研究方法。
迄今为止,并没有一种化学反应机理的学说被所有高分子科学家一致认可,所有参与橡胶硫化化学反应的元素在三维立体空间的位置、作用以及他们所表现的活化能也没有十分明确的数学计算模型与理论依据,所以说,橡胶的硫化反应是一种实践性科学。
旧轮胎橡胶粉再生橡胶力学性能的研究橡胶粉是指已硫化的废旧橡胶经过机械方法粉碎和打磨得到的大小不一的颗粒状橡胶粉体。
因此,橡胶胶粉是一种由橡胶、无机填料、硫化剂等多种助剂组成的含有交联结构的弹性体。
利用废旧轮胎再生的胶粉是可以用作为生产橡胶产品的橡胶胶粉来源之一。
目前世界上存在的固体聚合物废弃物的“黑”、“白”两大污染源,即以废旧轮胎为主的橡胶“黑色污染”和以聚乙烯等塑料为主的“白色污染”。
随着汽车工业的发展,废轮胎的产生量也越来越多。
这些废旧轮胎如果不有效利用而废弃不但浪费土地资源、破坏环境、存在安全隐患,而且还不利于人类社会的可持续发展。
通过将废旧轮胎再生制备成胶粉添加到天然橡胶的生产中,有利于降低成本和废弃橡胶资源化。
本项目研究的目的是探索利用废旧轮胎橡胶粉替代部分天然橡胶制造橡胶产品实现有效利用废弃物,变废为宝,研发绿色橡胶产品。
为此目的,具体研究了不同废旧轮胎胶粉掺量,不同橡胶粉的目数,不同橡胶粉种类和不同补强剂对橡胶胶粉/天然橡胶硫化胶的性能影响规律。
研究结果显示,1)发现60目共混硫化胶与80目共混硫化胶,断伸长率、撕裂强度、压缩变形性能、回弹性能等其随着胶粉掺量的变化满足二次多项式的变化规律。
对比60目与80目共混硫化胶,可以发现不同的胶粉的目数对其物理力学性能、回弹性能以及热空气老化性能影响不大。
2)塑化共混硫化胶的拉伸强度、拉断伸长率、200%定伸强度、撕裂强度、邵A硬度、压缩变形、回弹性能都满足线性发展趋势。
普通共混硫化胶的拉伸强度、压缩变形、拉断伸长率、回弹性能、200%定伸强度、撕裂强度、邵A硬度、都满足二次多项式的发展规律。
对比发现两种类型的胶粉,在其胶粉掺量小于60%时,采用塑化共混硫化胶的性能要高于普通共混硫化胶的性能。
3)对比加炭黑的胶粉/天然橡胶硫化与不加炭黑的胶粉/天然胶硫化胶的性能可以发现,不添加炭黑的胶粉/天然胶硫化胶的硬度较添加炭黑的胶粉/天然胶硫化胶的硬度要低、其质地更加柔软,所以其拉伸伸长率、回弹性能、压缩永久变形都较高。
废轮胎热解可研报告废轮胎是一种常见的废弃物,对环境造成了很大的污染和危害。
废轮胎的处理一直是一个亟待解决的问题。
废轮胎热解技术是一种有效的处理方法,可以将废轮胎转化为有用的资源。
本文将对废轮胎热解技术进行研究,并给出相应的研报。
研究背景:废轮胎的处理一直是一个全球性的难题。
废轮胎的堆放会占用大量的土地资源,而且会释放出有害的化学物质,对环境造成严重的污染。
传统的废轮胎处理方法包括填埋和焚烧,但这些方法存在着很多问题,比如浪费资源、能源消耗大、污染排放等。
因此,寻找一种高效、环保的废轮胎处理技术势在必行。
研究目的:本研究的目的是探索废轮胎热解技术的可行性,评估其处理废轮胎的效果,并探讨其在资源化利用方面的应用潜力。
研究方法:本研究采用实验室实验和文献调研相结合的方法。
首先,收集相关的文献和研究资料,了解废轮胎热解技术的基本原理和应用情况。
然后,设计实验方案,选取适当的实验条件,对废轮胎进行热解实验。
最后,根据实验结果进行数据分析和讨论。
研究结果:经过实验和分析,我们得出了以下几点结果:1. 废轮胎热解可以将废轮胎转化为三种主要的产物:油、气体和固体残渣。
其中,油是最有价值的产物,可以用作燃料或化工原料;气体可以用作燃料或发电;固体残渣可以用于建筑材料等领域。
2. 废轮胎热解技术具有高效、环保的特点。
相比于传统的处理方法,废轮胎热解可以实现废物资源化利用,减少了废弃物的排放和对环境的污染。
3. 废轮胎热解的过程中会产生一定的废气和废水,其中含有有害物质。
但是通过合理的处理和净化,可以将废气和废水的排放达到国家标准,不会对环境造成明显的污染。
研究结论:废轮胎热解技术是一种有效的废轮胎处理方法,具有很大的应用潜力。
通过热解处理,废轮胎可以转化为有用的资源,实现废物资源化利用,减少了对自然资源的消耗和环境的污染。
然而,废轮胎热解技术在实际应用中还存在一些问题,比如设备成本高、产物的利用率不高等,需要进一步的研究和改进。
废旧轮胎胶脱硫再生方法研究进展摘要:随着汽车工业的发展和数量的增长,汽车轮胎胶已成为橡胶材料最大的消耗领域。
因此,如何对废旧轮胎进行高效、无污染的脱硫再生和回收处理,是高分子科学界面临的一大挑战。
关键词:废旧轮胎胶;脱硫;再生法废旧橡胶包括废轮胎、橡胶管、橡胶板、橡胶带、橡胶鞋、橡胶厂边角料等废橡胶制品。
随着土地成本的增加及环保意识的增强,传统的废旧橡胶处理方法已不能适应如此巨大体积的废旧橡胶制品。
硫化后的橡胶是一种热固性材料,具有不溶的三维网络结构,在常温下不易被微生物降解。
废旧轮胎胶等废橡胶制品对环境造成了污染,并对人体健康造成危害。
基于环保及经济的原因,废旧橡胶材料的脱硫再生不仅能解决固体废弃物的处理问题,而且能节约有限的化石资源。
因此,高效、无污染的脱硫再生、回收利用是唯一持续可行的途径。
本文首先阐述了传统的废旧橡胶脱硫再生法,并详细分析了废旧轮胎胶的近代物理脱硫法及微生物脱硫法。
一、传统的废旧橡胶脱硫再生法传统的脱硫方法有油法、水油法及国内广泛用于再生胶生产的高温高压动态脱硫法。
其中,油法在日本的应用较早,该方法是在粉碎的胶粉中加入脱硫剂后,装入硫化罐,并在150 MPa的压力下进行4~5h的脱硫,随后经粉碎、捏炼、精炼、滤胶、出片等工艺最后制成再生胶。
水油法利用了胶粉在高温高压条件下可迅速溶胀的特点进行脱硫。
20世纪80年代末至90年代初,国内出现了高温高压动态脱硫法,它集中了水油法和油法的优点,该脱硫方法是在高温高压和脱硫剂等作用下,通过动能与热量的传递,完成脱硫过程。
此法不仅脱硫温度高,而且在脱硫过程中物料始终处于运动状态。
油法、水油法及高温高压动态脱硫法的主要缺点是:①二次污染较严重,生产效率低,能耗较大;②除切断硫键交联网点以外,还会引起橡胶主链键的氧化和部分热裂解。
因此,在人们环保意识日益增强和能源越来越短缺的今天,这些传统方法将逐步被淘汰。
二、近代物理脱硫法1、微波脱硫。