[发明专利]废旧硫化橡胶干法催化再生工艺

说明书

本发明涉及一种废旧硫化橡胶再生方法，具体地说是提供一种利用干法使废旧硫化橡胶进行催化再生工艺及为实施该工艺而设计的一种专用设备。

橡胶具有广泛的用途，随着橡胶工业发展，特别是合成橡胶的生产不断扩大，橡胶制品的消费量也不断迅速增大。随之产生的对大量废旧橡胶的利用和处理越来越引起人们的关注。在已有技术中，可以用各种方法及设备对废旧橡胶进行脱硫再生处理。在这些橡胶再生工业中，如何控制再生过程对环境的污染，降低能耗和提高效率是当前存在的几个关键问题之一。与本发明废旧橡胶再生工艺比较接近的是采用干法高速搅拌再生法，例如日本专利(特开昭52-77185号)所公开的一种废旧硫化橡胶高速搅拌再生法。该方法对解决上述问题具有很大的优势，但由于产品质量不稳定，仍存在对操作环境有一定污染，因此实际生产中运用尚有一定问题。

本发明的目的是提供一种再生过程短，反应温度低、再生橡胶品质好，且对操作环境没有污染的一种干法催化再生工艺及为该废橡胶再生工艺设计一套专用设备。

通常废旧硫化橡胶再生工艺是先把废旧橡胶剪切或粉碎成胶粉，将胶粉与添加剂如天然树脂、松焦油，或苯胺一起在开炼机中混炼使其混合成均匀而柔软胶料，再对胶料进行加热胶硫，然后对已加热脱硫的胶料进行精炼得到再生后胶料，最后经混炼和硫化得到再生胶制品。上述脱硫过程也可直接在胶粉中加入一定量再生剂(包括软化剂和活性剂)进行加热脱硫，再经精炼，混炼和硫化得再生橡胶。本发明的再生工艺方法仍是以粉碎的胶粉为原料(0.6mm左右)，经胶粉预处理，催化再生反应，冷却排料完成脱硫再生过程然后对再生后胶料进行精炼、混炼和硫化工艺处理得到实用再生胶，其胶料精炼、混炼和硫化过程同目前采用的工艺相同。下面就本发明的再生工艺给予详细说明。

1、胶粉预处理工序。胶粉加入预处理器内搅拌加热，预处理温度为80～120℃，预处理过程中向预处理器内通入压缩气体(氮气，二氧化碳或空气)，预处理时间以不少于5分钟，一般以5～15分钟为宜。

2、再生反应工序。胶粉经预处理后直接送入再生反应器，加入植物油系，煤焦油系，石油系多组份软化剂，软化剂的品种和用量可参照公知技术，可加入5～20％(以胶料为100％以下同)。同时应加入催化剂，催化剂为混合稀土氯化物(催化剂是由稀土氧化物加盐酸而制成)，催化剂的用量为0.1～2％。胶粉在再生反应器中以500～1000r.p.m.速度搅拌，逐步升温，再生反应温度控制在150～200℃，再生时间应不少于10分钟，一般以10～30分为宜。

3、冷却工序。经再生反应处理的胶料送入冷却器进行冷却、冷却过程在正压下操作，伴随搅拌(搅拌速度以50～100r.p.m为宜)通入烟道气，燃烧尾气、氮气、二氧化碳等惰性气体。胶粉冷却到70℃以下排料，得再生后胶料。

本发明的废旧硫化橡胶干法催化再生主要工艺如上述，作为制造再生橡胶还应将上述冷却后得到的胶料经精炼，混炼和硫化处理，但这些工艺同普通公知技术相同。本发明上述工艺另一特点是工序1～3是在一密闭系统中进行，特别工序2，3及工序2与工序3之间是在密闭性较好条件下进行，反应器和冷却器内气压应为正压下操作。本发明为完成上述废橡胶催化再生工艺(1～3)，专门设计了一种适合这种工艺特点的一套设备。

本发明的适用采用上述废旧硫化橡胶催化再生的设备由预处理器，再生反应器和冷却器三部分组成，其特征在于：1、预处理器为带有加热和搅拌装置的密封容器，同时备有气吹口和排气口；2、再生反应器为带有加热装置的密封搅拌釜。搅拌速度应达到1000r.p.m以上，(在反应过程中搅拌速度为500～1000r.p.m)；3、冷却器为带有夹套，可利用水循环进行冷却，同时又带搅拌器的密封容器，在其进料口加通气管，根据需要通入惰性气体。冷却器工作时，搅拌速度为50～100r.p.m。这套设备的另一显著特点是这3部分装置为连接在一起的密封系统，即预处理器，再生反应器和冷却器三个装置为一连续密闭系统，原料处理过程及进、出料均在整个密闭系统内通过自控系统完成。因此，利用这套设备进行废旧橡胶再生可有效地避免操作环境被污染，减少操作人员劳动强度，提高工效和再生橡胶的质量。下面通过实例对本发明的橡胶催化再生工艺及专用设备给予进一步说明。

实例1、废旧橡胶再生反应设备。