[发明专利]精细胶粉或微细胶粉加工工艺

说明书

本发明涉及一种精细胶粉或微细胶粉加工工艺，特别是一种属于废橡胶制粉资源化自动化控制生产系统的精细胶粉或微细胶粉加工工艺。

橡胶制品有着许多优良的性能，用途十分广泛。自从进入工业化社会以来，橡胶制品的使用量越来越大，随之产生了由大量橡胶废弃物所带来的环境问题：据统计，1997年全世界橡胶消耗量为1677万顿，而产生的废橡胶量已达1000多万吨。目前我国橡胶的总消耗量在200万吨左右，废橡胶量约120万吨，居世界第二位。废橡胶中主要是大量的废旧轮胎，他们在自然界难以分化降解，形成严重的黑色污染。将废弃的硫化橡胶粉碎成精细胶粉或微细胶粉后再次使用，是解决废硫化橡胶的资源化再生利用，综合解决环境保护与资源问题的有效途径。该领域的现有技术主要是低温冷冻粉碎工艺与常温粉碎工艺两类。前者利用液氮或空气压缩冷冻系统将废旧轮胎粉碎，它可以完成废橡胶的回收利用，但是其工艺需要消耗大量电能，使生产成本过高。同时这种工艺所得到的胶粉颗粒，其几何物性不理想，与其他材料结合的性能较差，影响了它的再利用效果。常温粉碎工艺又分为溶剂法与机械法，机械法的机械包括有刀盘式、辊轧式、齿盘式与螺杆挤出式。他们克服了冷冻法的不足，具有较好的发展前景，但橡胶可在-50～150℃范围内保持高弹性、高柔韧性，对它的精细与微细粉碎较之硬质材料要困难的多。胶粉的粒度越小，其再利用的性能越好，应用的附加值也越高。但目前机械法工艺与设备只能加工粗胶粉、细胶粉与60目左右的精细胶粉；80目以上的精细胶粉、微细胶粉以及超微细胶粉的加工则非常困难，尚未出现满足大规模工业生产需要的成熟工艺。

本发明将提供一种利用废硫化橡胶制取精细与微细胶粉的工艺方法。该工艺能够在常温下利用机械方法将废硫化橡胶粉碎成80目以上更细的精细与微细胶粉，解决一般机械粉碎工艺粉碎粒度过大的难题，同时其粉碎后得到产品的几何物性优于冷冻法生产的胶粉，能耗又远低于冷冻工艺，为该领域提供一种能够进行大规模工业生产的废橡胶粉碎再生工艺。

完成上述发明任务的方案是，精细胶粉或微细胶粉加工工艺包括以下步骤：

细碎：将30目左右的粗胶粉送入锥体磨，将粗粉粉碎到40～60目，

将40～60目的细胶粉送入混合罐，罐内加入水基促碎剂，水混合液与胶粉的重量比为1.5∶1～2.5∶1，促碎剂与水的重量比为1～3％，其中促碎剂可以采用氧化锌或亚甲基萘磺酸钠。

精微碎：混合液与胶粉进入橡胶微细粉磨机在锥形动静磨头内进一步细化，最终获得80目以上的精微细胶粉。

在以上工艺中，还可以在细碎步骤的中途通过空分将纤维进一步分离，即在送料中途经过1～2道离心分级。以上工艺的进一步优化方案是：可以建立一个包括各工艺步骤的完整的生产系统，其中各步骤分别构成子系统，即：

粗碎子系统。将废旧轮胎，切割、剔出胎侧缘钢丝圈后，送入破胶机，在刀盘式的加工室内切成料块，再进入辊扎式的破碎机。出料尺寸再由5目左右(约4MM)到30目左右(约0.5MM)，经往复筛获得约30目左右的粗胶粉。

细碎子系统。将30目左右的粗胶粉通过锥体磨，将粗粉粉碎到40～60目，中途通过空分将纤维进一步分离，在送料中途经过1～2道离心分级。

精微碎子系统。将40～60目的细胶粉送入橡胶微细粉磨机进一步细化，入机前先进入混合罐，罐内加入水基促碎剂，水混合液与胶粉的重量比为2∶1，活化剂与水的重量比为2％，混合液中的胶粉在特殊的磨头内进一步细化最终获得80目以上的精微细胶粉。

上料辅助子系统。胶块的输送采用皮带输送机，5目以上的胶粒与细粉用封闭式的螺旋输送机(立式、卧式)及封闭刮板式输送机(水平、倾斜)用闸板式的控料口进行多口配料。

分离除杂子系统。轮胎中一般含有钢丝和纤维。重新作为轮胎的胶粉对此有严格的要求，为此要在粉碎过程中从胶粉中剔除。用磁选装置可吸出钢丝等铁磁物质；用空分装置可用胶粉与纤维的重量差异，通过离心力的作用将其纤维分离。为了在加工的过程中，较彻底的剔除钢丝与纤维，应在不同的阶段分别加入3～5道上述工序，胶粒加工到不同粒度(例如5目大小、15目大小、30目大小)后分别加入磁选装置；在更细一级(例如15目大小、30目大小、60目大小)分别加入空分装置。

水循环子系统。工艺用水一方面是浸渍细胶粉与之混合的水基促碎剂用水，一方面是各类胶粉的加工设备冷却用水。这些水都循环利用，其中后者通过冷却泵降温。