СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ВУЛКАНИЗОВАННЫХ ОТХОДОВ Российский патент 1997 года по МПК B29B17/00 C08J11/04 

Изобретение касается резины, в частности способа переработки вулканизованных отходов на основе насыщенного каучука.

Известен способ переработки вулканизованных отходов на основе ненасыщенных каучуков, например изношенных покрышек, варочных камер и др. При этом установлено, что введение в резиновую смесь измельченных отходов, вулканизованных резин (регенерата) увеличивает гетерогенность (неоднородность) вулканизата, снижая его условную прочность, но при этом улучшаются усталостные свойства резин, снижается внутренне трение в резинах и изделиях из них, снижается расход топлива при эксплуатации шин, содержащих измельченный вулканизат [1]
Известно также использование в качестве источника сырья для производства регенерата вулканизационных диафрагм на основе бутилкаучука [2]
Известен и другой способ переработки вулканизованных отходов, при котором подготавливают регенерат из изношенных вулканизационных диафрагм из смеси на основе бутилкаучука, измельчают диафрагмы посредством дисковых ножей, многократно пропускают через вальцы с рифленой поверхностью валков, обрабатывают на размольных вальцах до получения однородной резиновой массы и затем в резиносмесителе осуществляют смешение насыщенного каучука с техуглеродом, серой, вулканизующей смолой, активаторами, мягчителями и регенератором [3]
Однако в известном способе смесь нагревают в воздушный или паровоздушной среде при температурах 120-180^oC в течение 2-3 ч, что приводит к деструкции вулканизата и снижению его технических свойств.

Техническим результатом данного способа является максимальное сохранение технических свойств вулканизата при переработке изношенных вулканизационных диафрагм и повышение эксплуатационного качества резин на основе насыщенного каучука и изделий из них при введении полученного регенерата.

Для достижения технологического результата в способе переработки вулканизованных отходов, при котором подготавливают регенерат из изношенных вулканизационных диафрагм из смеси на основе бутилкаучука, измельчают диафрагмы посредством дисковых ножей, многократно пропускают через вальцы с рифленой поверхностью валков, обрабатывают на размольных вальцах до получения однородной массы и затем в резиносмесителе осуществляют смешение насыщенного каучука с техуглеродом, серой, вулканизующей смолой, активаторами, мягчителями и регенератом, согласно изобретению измельченные диафрагмы пропускают не менее 8-10 раз через валки с рифленой поверхностью, зазор между валками на размольных вальцах выбирают в пределах 0,2-0,3 мм, а регенерат вводят в количестве 5-80 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука. Охлаждение валков на размольных вальцах осуществляют водой с температурой 30-50^oC.

Выбор количества пропусков через зазор дробильных вальцев (8-10 раз) измельченных на дисковых ножах бутиловых диафрагм продиктован необходимостью тщательной подготовки измельчаемой массы на размольных вальцах: менее 8 раз
не обеспечивается достаточная подготовка, более 10 раз снижается производительность оборудования и растут энергозатраты на изготовление единицы веса регенерата.

Зазоры на размольных вальцах в пределах 0,2-0,3 мм выбраны с учетом максимальной эффективности обработки измельчаемой массы в сочетании с оптимальной производительностью, которая достигается при зазоре 0,25 мм. При зазоре менее 0,2 мм снижается производительность оборудования, при зазоре более 0,3 мм снижается эффективность обработки измельчаемой массы во времени.

Выбор количества добавляемой массы регенерата при смешивании компонентов в пределах 5-80 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука обоснован тем, что при введении менее 5 мас. ч. не обеспечивается максимальное повышение долговечности (ходимости) диафрагм и удается перерабатывать только малую часть изношенных диафрагм.

При введении более 80 мас.ч. происходит заметное снижение технологических и технических свойств резины и, как следствие, снижается эксплуатационная выносливость диафрагм.

Выбор интервала температур охлаждающей воды 30-50^oC обоснован тем, что в указанных пределах происходит еще интенсивное охлаждение валков, но при этом значительно снижается перепад температур между внутренней поверхностью валка и его наружной поверхностью при обработке измельчаемой массы.

Схема изготовления реагента из изношенных бутиловых диафрагм приведена на чертеже.

Характеристика применяемого для измельчения изношенных бутиловых вулканизационных диафрагм оборудования.

1. Дисковые ножи представляют собой набор закрепленных на оси режущих дисков на расстоянии около 200 мм для продольного и поперечного реза изношенных бутиловых диафрагм.

2. Дробильные вальцы ДР 800 500/550
диаметр валка 550 мм
длина рабочей части валка 800 мм
фрикция 1:3,08
окружная скорость валков
переднего 13 м/мин
заднего 40 м/мин
Мощность электродвигателя 132 кВт
3. Размольные вальцы P 800 550/550
фрикция 1:4,0
окружная скорость валков
переднего 10,0 м/мин
заднего 40,0 м/мин
Мощность двигателя 132 кВт
Изготовление смеси с полученным регенератом ведут в резиносмесителе РС-270-24 путем последовательной загрузки бутилкаучука, активаторов, антиоксидантов, техуглерода, мягчителей и регенерата.

Смешение с опущенным верхним прессом ведут 420 с, температура выгружаемой смеси 160-165^oC, далее смесь поступает в стрейнер и после охлаждения и вылежки поступает на вторую стадию смешения.

Вторую стадию смешения осуществляют в резиносмесителе РС-250-20 с целью введения вулканизующей смолы и серы.

Температура выгружаемой из резиносмесителя смеси 110-115^oC, далее смесь после охлаждения и вылежки подается для разогрева и шприцевания заготовок. Допускается введение регенерата на второй стадии резиносмешения.

Принципиальные составы рецептов, результаты испытаний вулканизатов и результаты эксплуатационных испытаний диафрагм с применением регенерата согласно предлагаемому способу переработки вулканизационных отходов приведены в таблице.

Использование: в способах переработки вулканизованных отходов насыщенного каучука. Сущность изобретения: подготавливают регенерат из изношенных вулканизационных диафрагм из смеси на основе бутилкаучука. Измельчают диафрагмы посредством дисковых ножей, пропускают через вальцы с рифленой поверхностью валков 8-10 раз, обрабатывают на размольных вальцах, имеющих зазор между валками 0,2-0,3 мм, до получения однородной резиновой массы, а затем в резиносмесителе осуществляют смешение насыщенного каучука с трехуглеродом, серой, вулканизующей смолой, активаторами, мягчителями и регенератором в количестве 5-80 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука. Охлаждение валков на размольных вальцах осуществляют водой с температурой 30-50^oC. 1 З.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

1. Способ переработки вулканизованных отходов, при котором подготавливают регенерат из изношенных вулканизационных диафрагм из смеси на основе бутилкаучука, измельчают диафрагмы посредством дисковых ножей, многократно пропускают через вальцы с рифленой поверхностью валков, обрабатывают на размольных вальцах до получения однородной резиновой массы и затем в резиносмесителе осуществляют смешение насыщенного каучука с техуглеродом, серой, вулканизующей смолой, активаторами, мягчителями и регенератом, отличающийся тем, что измельченные диафрагмы пропускают не менее 8 10 раз через валки с рифленой поверхностью, зазор между валками на размольных вальцах выбирают в пределах 0,2 0,3 мм, а регенерат вводят в количестве 5 80 мас.ч. на 100 мас. ч. каучука. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что охлаждение валков на размольных вальцах осуществляют водой с температурой 30 50^oС.