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废旧轮胎的接纳与行使

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  废旧轮胎的回收与利用_环境科学/食品科学_工程科技_专业资料。废旧轮胎的回收与利用 橡胶是一种高弹性的化合物材料, 本身具有一定气味,可分为天 然橡胶和人工合成橡胶,橡胶具有很强的弹性和良好的绝缘性、可塑 性和耐磨等特点,综合性能好。被广泛的应用在工业、农业、国

  废旧轮胎的回收与利用 橡胶是一种高弹性的化合物材料, 本身具有一定气味,可分为天 然橡胶和人工合成橡胶,橡胶具有很强的弹性和良好的绝缘性、可塑 性和耐磨等特点,综合性能好。被广泛的应用在工业、农业、国防、 运输、机械制造、医药卫生领域和日常生活等方面。 随着橡胶制品需求量的增加及生产的扩大,必然会产生大量的 废旧橡胶。由于橡胶本身的黑色,废旧橡胶也被形象的称为“黑 色污染”,如何正确处理并利用好废旧橡胶变为一个严峻的现实 问题摆在了我们的面前。废旧橡胶的回收再利用是推进我国橡胶 工业科学发展的必然选择。 一、废旧橡胶的来源 废旧橡胶按产生的来源主要来自两个方面,生活类和工业类。 生活类,主要是一些日常用品,如胶鞋、胶带等;也包括医疗 用的橡胶手套、医疗橡胶器械等;以及汽车使用后而报废的轮胎。 工业类指的是橡胶制品在生产过程中所产生的边角料以及报 废产品。如工业生产胶圈、胶垫等。 汽车工业是橡胶制品的主要使用者, 也是废旧橡胶的主要生产 者。废旧轮胎是废旧橡胶的来源中所占比例最大,大约占 70% 。 接下来我们就以废旧轮胎的回收再利用为例,向您介绍一下废旧 橡胶是如何回收再利用的。 二、 废旧橡胶的利用形式 废旧橡胶的综合利用在我国主要形式有:橡胶粉、再生橡胶。 橡胶粉指的是将橡胶通过机械方式粉碎后变成的粉末状物质。 胶粉的细度我们用“目”来表示,规定 1 立方毫米有 1 个橡胶粉粒 就是 1 目。胶粉的细度决定着胶粉的性能和用途,目数越高,细度就 好,性能也越强。 再生橡胶主要是指橡胶粉经过特殊的工艺加工成代替天然橡 胶的产品。例如再生胶板。 下面就以橡胶粉的生产和再生胶板的制作为例向您介绍废旧 轮胎的再利用。 为了便于在节目中对工艺的讲解, 我们先来认识一下轮胎的结 构。 三、轮胎的结构 轮胎是直接与路面接触,和汽车悬架共同来缓和汽车行驶时所受 到的冲击,保证汽车的正常行驶的重要部件之一。 轮胎主要由内胎、外胎两大部分组成。 内胎就是轮胎内部带有轮胎气门嘴的圆环形弹性管。 外胎主要由胎面、胎侧、胎圈、帘布层等组成。胎面是轮胎与路 面接触的部位; 胎侧是轮胎侧部的胶层, 胎圈对轮胎其主要支撑作用, 由钢丝与橡胶混合后制成,帘布层是胎面内部的一层帘线结构,起到 加强胎体强度和定型的作用,通常由钢丝或者尼龙绳构成。根据帘布 层的构成材料,可将轮胎分为钢丝胎和尼龙胎两大类。轮胎在使用一 段时间后,磨损到一定程度时,便形成了废旧轮胎。 四、废旧轮胎的回收 轮胎使有者出售给专门的废旧轮胎收购站, 而这些轮胎收购站 再出售给以对废旧轮胎进行加工的橡塑公司,橡塑公司再对这些 废旧轮胎进行统一的分类和加工。 废旧轮胎的处理方式在钢丝胎与尼龙胎有很大的不同,凡是在 轮胎的侧面,型号标记处带有 nylon 标识的都是尼龙胎。通过这个标 记可以把废旧轮胎中的钢丝胎与尼龙胎分开放置。 我们就以加工工艺难度大的钢丝胎为例向您介绍橡胶的再利 用。 五、橡胶的再利用 1 、胶粉的制作工艺 胶粉的制作工艺, 主要包括切割打块、粉碎分离、磨粉、活化等 步骤。 切割,打块 轮胎体积较大,要进行分割以后才能生产胶粉。使用专用的钢丝 胎切条机将钢丝胎切成细条。在操作的过程中,要注意安全,手应离 刀口要有至少有 10cm,身体离机器至少 20cm。首先将轮胎放在切割 机上,把分割的宽度控制在 4cm 左右,边推边切边转动,直到只剩下 钢圈部分为止。钢圈部分由于含有较粗钢丝,不易处理,将它分离出 来以后做单独处理,它的处理方法将在下面的节目中向您介绍。 切割后的钢丝胎细条要进行打块。打块的目的是将大块的废旧橡 胶破成较小的胶块,为下一步的粉碎打基础。将钢丝胎细条的一端慢 慢送入打块机的入口, 钢丝胎内部旋转的刀片便会将细条打成火柴盒 大小的胶块。打块后的橡胶块要放到粉碎机中进行粉碎,然后将钢丝 与橡胶完全分离。 粉碎,分离 粉碎机主要由振动筛、研磨机、磁选机、输送带、出料口等组 成。我们首先将胶块放入到振动筛中,振动筛中的胶块会输送到 研磨机上,在研磨机的滚轮上面经过挤压,就把胶块压碎,然后 它们又回到了振动筛中,通过振动筛的震动,分离开的胶粒与小 钢丝就会落到主输送带上,通过输送带的传送便要经过磁选分离 机,没有粉碎的大胶块经输送带返回至研磨机中进行再次粉碎加 工。我们要每隔 5 分钟向振动筛中加入 10 千克的胶块。磁选分离 机主要是由强性磁铁和输送带构成,它们在输送带上方 10 厘米 处,当分离开的胶粒与小钢丝经过时,磁铁便会把小钢丝就会被 吸附在磁选机外部的输送带上,转动到没有磁性的部分,钢丝掉 落在另一条输送带上,经过输送带的传送我们就得到了干净的钢 丝了。分离后的胶粒到达出料口后,经管道进入下一个处理环节。 磨粉 这时的胶粒颗粒还是比较大, 粉碎分离后的胶粉顺着管道进入 磨粉机进行磨粉处理,这样可以磨出颗粒更小的胶粉,所需要胶 粉颗粒越细则橡胶在磨粉机中运行的时间越长。在进行磨粉时, 应每隔五分钟用棍子搅动几下,防止胶粒在机器上的粘连,磨好 的胶粉经输送管道传送到振动筛上,振动筛上安装着网筛,网筛 是按需要安装的,从 40 目到 200 目不等。在振动筛的边缘有两个 出口,一个是回料口,另一个是出料口,符合规格的胶粉进入出 料口,进入下一个流程,而不符合规格的胶粉则经管道送回再次 研磨,直到合格为止。 这时的胶粉可以使用,但是性能比较低,目前的用途主要是应 用到防水卷材的生产以及应用到公路铺设领域中。但是大部分胶 粉我们要经过活化处理,才能够直接使用。 活化胶粉 活化胶粉是对胶粉表面分子结构进行过化学处理的胶粉。 那么 胶粉是如何得到活化的呢? 活化胶粉的方法有两种,一是油法,二是水油法。下面我们就 向您一一介绍。 ( 1) 油法 油法的操作相对比较简单,首先把胶粉加到拌油机内,向里面 加入由原油提炼而成的再生剂,胶粉与机油的比例是 10 : 3,接 下来开动机器搅拌 30 分钟。搅拌后的胶粉经管道进入活化罐中, 加热到 200 摄氏度,使气压达到 1 兆帕左右,在此种环境下持续 4 小时就可以了。但是活化后的胶粉温度较高,不能直接装袋, 要自然冷却 120 分钟以上,才可以装入袋中,这就是您在市场上 看到的活化胶粉了。 ( 2) 水油法 水油法的活化工序是在带有搅拌器和高压蒸汽夹套的活化罐 中进行。像画面上这样的活化罐每次可处理胶粉 2-3 吨。首先向 里面加入胶粉,再向罐里面加入 90kg 的水,加水的目的是为了在 搅拌下使水作为传热介质以促进胶粉的再生,最后再加入一些化 学药剂。每处理 1000kg 的胶粉,需加入催化剂四二零 3kg ,活化 剂芳茎油 110kg ,软化剂松香 9kg,如果生产其他特殊需要的可再 加入其他化学药剂,例如阻燃剂。把盖口盖严,将这些成分加入 活化罐中进行活化,使罐内的温度保持在 205 度左右,气压 1 兆 帕上下, 4 小时之后就可开罐放料了。如果要将胶粉继续进行加 工,则不需要冷却,直接用小车送至下一个处理环节就可以了。 通过活化处理的胶粉的化学性能远超过普通胶粉, 可直接生产 一些要求不是很高的产品,例如学校操场铺设的跑道,防滑器材, 汽车自行车轮胎,胶鞋等。 这两种方法活化的胶粉水油法生产的质量要稍好一些, 在实际 工作中采用水油法居多。 活化后胶粉被批量的应用到橡胶制品中; 下面就看看再生橡胶的生产工艺。 2 、再生橡胶 再生橡胶属于胶粉的再加工,下面以再生胶板的制作为例,简 单介绍一下。 1. 炼胶 这里需要用到的设备就是开炼机。 开炼机由两个水平并相互平 衡的金属辊筒组成,这两个辊筒相向旋转,两个辊筒间的距离可 以调节让橡胶通过,通过挤压的力量以达到使橡胶质地均匀的目 的,由于在炼胶的过程中开炼机的两个辊筒和胶料不断摩擦会产 生大量热量,使温度不断升高。因此辊筒内部有水循环装置,不 断用循环水对辊筒进行冷却降温。在炼胶过程中用来给炼胶机降 温的水,经过静置沉淀后可循环在利用。 炼胶通常是三台开炼机连续使用。 首先将活化后的胶粉放到第 一台开炼机的两个辊筒中间,将胶粉不断的揉捻,使胶粉初步成 型,经过大概 5 分钟的时间后,胶皮的厚度 1 厘米左右时。要将 胶皮放到第二台开炼机中进行熟炼,至少炼 10 分钟以上,当胶皮 质地比较均匀,表面无明显颗粒,厚度 0.5 厘米时,就可以放入 第三台开炼机上再次进行熟炼 5 分钟,当胶片厚度在 0.2 厘米时 就可以出片了。 出片机与第三台开炼机相连,上面有一个滚轴,将胶片承接卷 在滚轴上,随着滚轴的旋转,胶片即可一层层的绕在上面了,当 承接胶片的厚度在 3 厘米左右时,要一手使滚轴停止转动,另一 只手持刀迅速的割断胶片,把胶片放到称上,拽断粘连较按照规 定重量称量,在这里生产的重量为 14 千克。如果有偏差,要多去 少补。然后可以码放了,为了避免在码放时橡胶粘连,要在再生 胶表面刷上一层 10% 的石灰水,作为隔离剂。用刷子均匀的刷在 橡胶表面就可以了,这就是再生胶了。 再生胶又是怎么变成再生胶板的呢?咱们接着往下看。 2. 混炼 混炼就是利用高温和一些化学配合剂使再生胶重新获得较大 的可塑性。这里用到的设备是密闭式炼胶机,简称密炼机。 将再生胶和碳酸钙、芳轻油投密炼机中,三者的比例为 50 : 40:5,将密炼机温度控制在 120 度 -140 度之间,压力为 1 兆帕, 密炼机通过对物料的搅动、翻转、推拉作用使各种配合剂完全均 匀的分散在橡胶中。十五分钟后,可以开炉放料了,这时再生胶 已经变为了大小不等的块状了。 这时的胶料经过输送带传送到开炼机上进行再炼。炼胶时,要 不停的将胶皮撕下来再炼,大概 10 分钟再炼就结束了。将胶皮一 块块挖下,摊在地面上进行降温,为了避免粘连,要在胶皮上洒 上一层石灰粉。完成这些,混炼便结束了,再运到精炼车间进行 精炼了。 3. 精炼 精炼是为了碾碎胶料中尚未活化和开炼机未碾碎的硬胶粒。 精 炼机它在外形上和开炼机相似,但是辊筒中间直径稍大,速度也 比较快。其挤压力也更大,更强。精炼要进行两次,我们可根据 所生产的胶板厚度来设定精炼机出片的厚度。例如要生产 0.4 厘 米的胶板, 第一次精炼的厚度应调整为 0.8 厘米左右, 第二次 0.5 厘米左右。出片时,厚度 0.4 厘米。调整时,只要调整精炼机两 边的定位旋钮即可。 首先将胶皮加入第一台精炼机中,至少炼 5 分钟以上,当胶皮 表面平整均匀,无颗粒和杂质时,再通过挖胶的方式将胶片放入 第二台精炼机中进行再炼,然后出片。 出片时,通过调整出片机的定位旋钮,来确定出片的厚度 , 通 过调整出片机上两个刀片之间的距离来调整出片的宽度。使用帆 布与胶片隔离,先将胶片承接到帆布上,这样帆布就像一条输送 带一样通过运动,将橡胶片卷在一起。用起重机将它运到硫化机 处。两个人拽动帆布,拉动滚轴,将胶片和帆布分离。利用起重 机将胶片放在硫化机前端的工作台上,呈迂回状罗列在铁板上, 接下来就可以对胶片进行硫化压制了。为了防止压制时与机器粘 连,要在胶片上均匀的喷上一层专用的橡胶隔膜剂。喷完,便可 进行硫化了。 4. 硫化 硫化是指将具有塑性的混炼胶经过高温、高压力的方法,重新 转化为弹性橡胶或硬质橡胶的过程,从而获得使用性能的工艺。 硫化是在平板式硫化机内进行的。我们通过蒸汽加热,将温度 调节在 150 摄氏度,压力为 1 兆帕将胶片送入硫化机内,然后开 启硫化机进行硫化压制。压制时间 5 分钟,即可完成硫化。每次 可硫化的胶板长度为 6 米。完成后,再向里面送入胶板,再次硫 化。而硫化机压制成型的部分就可以进行修剪处理。用长直尺比 直,然后用刻刀割去边角不齐的部分,使胶片更加整齐。这样再 生胶板的生产就完成了。 5. 包装 完成后,就可以对胶板进行包装了,均匀的将胶板卷在一起, 打成捆,贴上标签之后,就是您市场上看到的再生胶板成品了。 下面来看一看上面在胶粉生产过程中剩下胎圈的处理方法。 六、 胎圈的处理 前面已经讲到胎圈部分含有较粗钢丝,是不易粉碎的,这里就 要用揉捻机进行揉捻分离。方法是:将钢圈部分放入揉捻机,用 手慢慢转动钢圈,使揉捻均匀,通过揉捻机挤压的力量,分离钢 丝和橡胶部分,就得到了像这样一圈一圈的钢丝了。把这些钢丝 盘在一个铁架上,将钢丝的一头放入钢丝粉碎机中粉碎,当粉碎 机运动时,带动铁架转动,使整条钢丝圈都被粉碎,就可以得到 粉碎的钢丝条了。分离后的这些钢丝可以用于炼钢,对钢丝进行 熔炼,浇注,可以得到钢球等制品,广泛应用于煤业和矿业。而 分离后的的橡胶部分按照橡胶的处理方法处理就可以了。 观众朋友们,关于废旧轮胎的回收再利用就向您介绍完了,废 旧橡胶的再利用在解决了“黑色污染”,不但节省了资源,又保 护了环境,真正的做到了变废为宝、化害为利的循环经济。对我 国现代化建设起着非常重要的作用,废旧橡胶行业一定会迎来一 个美好的春天!!

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