[发明专利]用于生产磨削弹性体的方法和设备

说明书

本发明是一种用于生产磨削弹性体的方法，包括以下步骤：将来自至少一个喷嘴的液体射流引导至相对于该至少一个喷嘴的排放方向沿至少部分横向的方向移动的弹性材料上。在根据本发明的方法中，引导至弹性材料上的液体射流具有650巴至135巴的压力，并且使弹性材料相对于该至少一个喷嘴移动，使得在适于破裂弹性材料的表面的第一阶段中，弹性材料在受到液体射流的冲击时在与排放方向横向的方向上具有10mm/s至20mm/s的第一向前进料速率，并且使得在破裂表面后的第二阶段中，弹性材料具有相比于第一向前进料速率降低35‑65％的第二向前进料速率。此外，本发明还是一种用于生产磨削弹性体的设备。

技术领域

本发明涉及一种用于生产磨削弹性体(研磨弹性体，milled elastomer)的方法和设备。

背景技术

根据行业经验，尽管普遍努力地进行回收，但是所用轮胎的直接回收(即，所用轮胎的橡胶材料的入料重复利用)并没有以决定性速率增加。其中一个主要原因在于，仅通过很少的回收公司使得能够获得如下高纯度的颗粒(磨削材料)：其几乎不含金属、合成纤维和其他污染物，并且通过常规机械磨削生产，而且颗粒具有直接再使用所需的小粒径(即，在大多数情况下具有在400微米之下的粒径)。另一原因在于，广泛应用的机械磨削过程涉及磨削整个轮胎，使所得的橡胶颗粒是混合材料物质，因为其将包含生产轮胎所应用的所有种类的橡胶，而且取决于用于磨削过程的汽车和卡车轮胎的比例，其还将具有不同的组成。

在本领域已知的方法中，与混合的机械生产的橡胶碎屑的适用性相关的问题试图通过使机械生产的碎屑经受不同的化学和机械处理来解决。相应地，已知若干种不同的用于生产用于橡胶行业的再生材料的方法。然而，应用这些方法涉及额外的成本，并且在很多情况下，证明了这些方法是不经济的。

这些问题有助于高压液体射流轮胎磨削的行业领域的发展，并因此存在适于生产橡胶碎屑的若干设备。在经济方面，许多这些设备和方法都是不利的，这是因为生产的橡胶碎屑的尺寸不均匀以及它们的高比能量需求。

在WO 2009/129906 A1中，公开了一种用于水射流破裂(分解)材料的方法和设备。所公开系统的目的包括：除了加工一般应用大小的轮胎以外，还应用超高压(超过6000巴)水射流磨削超大轮胎、橡胶履带、传送带和缆绳的弹性材料。该文档不利地缺少对所采用方法的能量相关影响的讨论，包括由磨削热的产生造成的问题，在该文档建议的压力范围内，磨削热是尤其显著的现象。此外，该文档没有公开在磨削期间适当固定和支撑各种工件，并且也没有讨论所生产的碎屑浆的脱水和最终产品的干燥。

根据WO 2009/068874 A1的技术概念比上文详述的方案更复杂，除了描述不同轮胎类型的液体射流处理以外，还提供了一种用于对碎屑浆脱水并干燥最终产品的提议。该申请的目的也包括处理超大(尤其是所谓的非公路用)轮胎。然而，这些轮胎中的很大一部分并不完全是钢帘线子午线类型(但是它们可以在胎面下的加固物中包括钢帘线)。根据该文档，与橡胶材料一起，轮胎的胎体的合成纤维含量也由高压水射流磨削，取决于纤维的材料(聚酰胺、聚酯、芳香聚酰胺等)，合成纤维的移除可能造成不同的问题。在待用作回收材料的轮胎碎屑中，合成纤维污染物的存在是极其不利的。此外，该文档未详细描述用于处理轮胎的方法。该文档中公开的方法具有其他缺点，即，在方法的多个步骤中均涉及磨削材料(研磨材料)的使用，对于将磨削材料从橡胶材料中移除，目前没有已知的有效行业方案。除此以外，根据该文档的方案不利地未提及磨削过程期间通过热发生的能量损失问题。

除了对行业技术方案的综合描述，在WO 2010/023548 A1中还公开了某些磨削设备的构造示意图。该文档也未涉及磨削过程的能量效率以及磨削期间热发生的问题，但这些影响在该文档中指定的压力范围(在3000巴之上)内是非常显著的。