Информация о торгах полимерными материалами

Марка
Пос. цена
Изм.
% Изм.

Смотреть все марки >
Марка 1РУБ.
1 месяц3 месяца6 месяцев1 годвсё время
    Россия

    Регенерация резин

    Регенерат – продукт переработки старых резиновых изделий, а также остатков вулканизированных отходов производства РТИ.

    Преимущества использования регенерата

    • Сокращение затрат свежесинтезированного каучука

    Регенерат используется как один из компонентов при производстве резиновых смесей различного назначения совместно со свежеполученным каучуком или в качестве его заменителя. Такое свойство позволяет значительно снижать расход мономеров и расширять сырьевую базу. Поэтому внедрение процесса регенерации резин в линию производства резинотехнических изделий имеет большое экономическое значение.

    • Улучшение некоторых химических показателей вулканизатов

    Добавление регенерата в резиновую смесь увеличивает стойкости изделий к старению, теплостойкости и стойкости к воде и пару, щелочам и кислотам.

    • Облегчение протекания технологического процесса

    Процесс гомогенизации резиновой смеси протекает легче, ингредиенты распределяются равномернее, а температура смешения – ниже.

    Пропорции смешения регенерата и каучука

    Регенерат ухудшает такие прочность при растяжении и выносливость при многократных деформациях. Поэтому в производстве шин потребление вторсырья составляет 8-10 % от общего потребления каучука.

    Тем не менее, использование регенерата в производстве аккумуляторных эбонитовых баков составляет 400 % от массы каучука (4:1 регенерат:каучук), а резиновых ковриков для автомобилей – 500 % (5:1).

    Сырье регенераторного производства

    Основным сырьем являются старые резиновые изделия: автомобильные и авиационные крышки, камеры, старые противогазные маски, изделия санитарной гигиены, резиновая обувь, РТИ и т.д.

    Наиболее распространенное сырье – автомобильные покрышки.

    Для получения регенерата пригодна только чистая резина, что не подвергшаяся старению разной природы. Застарелая резина, а также резина с текстилем, поступает на пиролиз, где при температуре 400-450оС без доступа кислорода получают резиновое масло. Альтернативный вариант переработки такой резины – производство рулонных и других прессованных материалов.

    Непосредственно перед переработкой резиновые изделия проходят сортировку по составу, степени вулканизации, физико-механическим свойствам. Разделение проводят затем, чтобы избежать неоднородности готового продукта.

    Механизм процесса девулканизации

    Основной процесс производства регенерата – девулканизация. Она протекает при температуре 160-190оС на протяжении нескольких часов в присутствии мягчителя. В этих условиях каучуковая крошка деструктурируется: пространственная структура «разрыхляется», уменьшается густота пространственной сетки за счет разрушения части поперечных серных связей и некоторой части основных молекулярных цепей. Данное явление ведет к размягчению и растворению резины выходе гелеобразный продукт имеет молекулярную массу порядка 6000-12000.

    Роль мягчителей при девулканизации сводится к тому, что их молекулы встраиваются в промежутки между молекул каучука, увеличивают межмолекулярное расстояние и вызывают набухание каучуковой крошки.

    Из-за увеличения межмолекулярного расстояния вероятность реструктурирования вследствие межмолекулярного взаимодействия уменьшается, а подвижность отдельных элементов – увеличивается. Это явление объясняет повышение пластичности регенерата.

    Кроме того, мягчители способны взаимодействовать со свободной серой, содержащейся в вулканизате, и с серой, выделяющейся при термической обработке резины – она образуется в результате распада полисульфидных связей.

    Важно отметить, что при использовании мягчителей, имеющих в структуре непредельные фрагменты, высока вероятность окислительной деструкции вулканизированного каучука. Объясняется это тем, что происходит сопряженное окисление мягчителя по двойным связям с образованием нестойких перекисных соединений, которые подвергаются гомолитическому распаду (на радикалы). Далее образовавшиеся из перекисей радикалы запускают цепной процесс окислительной деструкции каучука, в том числе по двойным связям: в продукте девулканизации сохраняется большое количество непредельных фрагментов, о чем свидетельствует способность регенерата вулканизироваться повторно.

    Выбор мягчителей

    Существует ряд требований к используемым мягчителям:

    • Способность вызывать набухание резины и способствовать развитию процесса ее деструкции

    • Высокая температура кипения

    • Отсутствие примесей или компонентов, ускоряющих старение регенерата

    • Способность образовывать прочное и гладкое полотно при вальцевании готового продукта

    Имеет большое значение групповой состав мягчителей. Так, непредельные и циклические компоненты способствуют термоокислительной деструкции каучука и повышению пластичности регенерата. Циклические и полярные группы усиливают связь между частицами регенерата, благодаря чему облегчается его обработка и повышается его прочность при растяжении.

    Чаще всего в качестве мягчителей применяют сосновую или газогенераторную смолы. Именно эти мягчители в сочетании с мазутом или сланцевым маслом являются наиболее эффективными.

    Методы производства регенерата

    В зависимости от способов девулканизации и очистки резины от текстиля выделяют два метода производства регенерата:

    • Водонейтральный

    • Термомеханический

    Водонейтральный метод

    Девулканизацию дробленой обестканенной резины проводят водонейтральным методом. Процесс протекает в водоэмульсионной среде в присутствии мягчителей в вертикальных девулканизационных котлах с постоянным перемешиванием при избыточном давлении около 1,2МПа и температуре 191оС. Перемешивание смеси каучуковой крошки в водоэмульсионной среде интенсифицируется процесс теплопередачи от стенок автоклава и ее набухания в мягчителях.

    Водонейтральный метод является наиболее актуальным и применяется в производстве шинного рененерата из старых автомобильных покрышек.

    Регенерат по этому методу получают согласно следующему алгоритму:

    • Подготовка резины: дробление и очистка от текстильных включений

    • Подготовка мягчителей

    • Девулканизация

    • Влагоотделение

    • Сушка

    • Механическая обработка (например, вальцевание)

    Ниже представлена технологическая схема регенерации резин водонейтральным методом с пояснением этапов ведения процесса.

    Подготовка резины

    На этапе подготовки резины производят сортировку покрышек в соответствии с их размерами, составом и типом. Для каждой выделенной категории подбирается индивидуальная рецептура и технологические параметры (режим девулканизации). Так, для девулканизации резин из натурального каучука не требуется большое количество мягчителей; температура может достигать более высоких значений.

    Автомобильные покрышки содержат в бортах текстильные включения, проволочные кольца и полуэбонитовую резину, поэтому после сортировки их необходимо срезать на борторезательных станках.

    После отделения боротов покрышки рубят механическими ножницами на 2-3 части в радиальном направлении.

    С механических ножниц рубленные покрышки поступают на агрегат, включающий в себя шинорез, дробильные и размольные вальцы, совместно работающие с вибрационными ситами; в этом агрегате производится более тщательное дробление и механическое обестканивание.

    Вибрационное сито устанавливают на специальной монтажной площадке над вальцами или на втором этаже. Загрузку вальцов осуществляют сверху по направляющему желобу. Дробленая резина ленточным транспортером и элеватором подается на вибрационное сито, в котором установлена рабочая сетка с отверствиями, обеспечивающая отбор измельченной резины нужной фракции. Крупные фракции, которые не проходят через сито, поступают на повторное дробление и просеивание.

    Периодически остатки текстиля и других включений с верха сита отборочным шнеком выводятся из цикла обработки.

    Примесь волокна в получаемой резиновой крошке достигает 10-12%.

    Подготовка мягчителей

    Как было сказано ранее, пропорции мягчитель : резиновая крошка подбирается в зависимости от категории сырья экспериментально с помощью технологических проб в полупроизводительных условиях.

    Сосновая смола и мазут берутся в соотношении 4:1, 3:1, 2:1 и 1:1, газогенераторная смола и мазут – 2:1 и 1:1.

    При наличии воды в мягчителях вносят поправки в соотношения.

    На 100 массовых частей обестканенной резины берут 20-45 массовых частей мягчителей.

    Дозирование и шихтование мягчителей осуществляется с помощью обогреваемых мерников.

    Девулканизация и основной аппарат технологической схемы

    Девулканизация протекает в автоклаве, изображенном на схеме ниже.

    При давлении 1,2МПа и температуре 191оС остаточные волокна текстиля в каучуковой крошке разрушаются под действием кислот, содержащихся в сосновой смоле.

    Котлы снабжены паровой рубашкой и вертикальной лопастной мешалкой, вращающейся с частотой 24 об/мин. Объем котлов составляет около 8 м3. Крышка котла оборудована люком для загрузки дробленой резины и мягчителя, а днище – разгрузочным штуцером с задвижкой.

    Загрузка котла проводится в следующем порядке

    • Пуск перемешивающего устройства

    • Загрузка ½ от требуемого объема воды (около 2,5 – 3 м3)

    • Загрузка дробленой резины (2,0 т) и мягчителей (0,4 – 0,9 т)

    • Загрузка оставшегося объема воды

    После загрузки аппарата крышка загрузочного люка плотно закрывается, и в рубашку подается пар для подогрева реакционной массы на протяжении всей девулканизации.

    Условия протекания технологического процесса

    Параметр

    Значение

    Давление, МПа

    1,2

    Температура, оС

    185-195

    Время, ч

    6-8

    По истечении времени пар выпускается из рабочего пространства через выдувной сборник, частично наполненный водой; подача пара в рубашку также прекращается. Как только давление в котле снизится до значений 0,05 – 0,20 МПа, начинают разгрузку котла путем плавного открытия задвижки в днище. Давление в аппарате должно снижаться плавно, чтобы избежать выплескивания девулканизата, которое может произойти из-за перепадов давления по высоте автоклава.

    Из автоклава девулканизат подается в горизонтальный промывной сборник.

    Сушка девулканизата

    Девулканизат перед сушкой проходит обязательную процедуру обезвоживания на вращающихся конических сетчатых барабанах или на колонных сетках, на которые поступает из промывного сборника с помощью дозирующего шнека.

    Сушка вулканизата проводится в ленточных сушилках при 80-105оС или механическим способом (отжим) в пресс-шнеках.

    Сушку невозможно осуществлять непрерывно ввиду быстрого запыления паровых калориферов волокнами, содержащимися в девулканизате. Поэтому аппарат приходится регулярно останавливать и чистить.

    Сушка в пресс-шнеках производится с помощью шнекового винта, который проталкивает девулканизат к рабочей головке и продавливает его через кольцевую щель между неподвижным мундштуком и коническим дорном. Винтовой шнек параллельно охлаждается водой, подаваемой в полость шнека.

    Производительность пресс-шнека составляет 400 кг/ч при влажности 15-18%.

    Осушенный продукт транспортируется в разрыхлитель, а затем – на промежуточный склад.

    Механическая обработка

    Полученный девулканизат подвергают механической обработке на вальцах для дополнительной пластификации, гомогенизации и очистки от посторонних включений.

    Первичная обработка происходит на регенеративно-смесительных вальцах.

    Параметр

    Значение

    Размеры валков, мм

    560х510х1530

    Фрикция

    1 : 1,39

    Средняя производительность, кг/ч

    250

    Одновременная загрузка девулканизата, кг

    50-60

    Продолжительность обработки, мин

    10

    Зазор между валками, мм

    4

    Температура переднего валка, оС

    Не выше 70

    Температура заднего валка, оС

    Не выше 80

    Товарный вид придается на выпускных рафинировочных вальцах.

    Иногда перед рафинированием девулканизат после первичной обработки на регенеративно-смесительных вальцах может оставаться на вызревание – вылеживание в течение десятков часов в виде слоя толщиной 40-50 см при стандартных условиях. Вызревание позволяет повысить производительность рафинировочной установки.

    Рафинирование происходит в 2 стадии: сначала девулканизат поступает на подготовительные рафинировочные (брекер-вальцы), а затем – на выпускные (рифайнер – вальцы).

    Параметр

    Значение

    Размеры валков, мм

    480х610х800

    Разница диаметров валков, мм

    0,08 – 0,15 мм

    Фрикция

    1 : 2,54

    Средняя производительность, кг/ч

    65

    Зазор между валками, мм

    Брекер-вальцы

    0,30 – 0,40

    Рифайнер-вальцы

    0,15 – 0,20

    Температура переднего валка, оС

    Не выше 120

    Температура заднего валка, оС

    Не выше 95

    После прохождения валков регенерат срезают в виде пластин массой 20 кг, охлаждают на стеллажах в течение 5-10 минут, пропудривают тальком или каолином и складывают в рулон. На рулонах несмываемой краской указывают марку, сорт регенерата и номер партии.

    Нарушения технологии девулканизации и последствия

    При нарушении технологии возможны следующие виды брака продукции:

    • Высокая жесткость или мягкость – при неправильно подобранной дозировке мягчителя

    • Агломерация – из-за остановки перемешивающего устройства, избытка резиновой кроши или недостатка воды. Приводит к поломке девулканизатора и неоднородности продукта.

    • Повышенное содержание текстиля – из-за некачественной очистки сырья.

    • Повышенное содержание влаги – из-за несоблюдения установленного режима сушки или отжимки. Влечет за собой снижение производительности вальцов.

    Контролируемые параметры

    • Качество поступающих мягчителей - для каждой загрузки

    • Рецептура - выборочно

    • Соблюдение установленного технологического режима - выборочно

    • Влажность продукта после сушки - для каждой загрузки

    • Содержание волокон - для каждой партии

    • Соответствие качества партии ТУ – для каждой партии

    Термомеханический метод

    Термомеханический метод возможен при непрерывной регенерации. Измельченную резину в смеси с мягчителями и активаторами пропускают через червячный пресс (червячный девулканизатор) с удлиненным корпусом при температуре 150 – 210оС на протяжении 4 – 12 минут. Температура в прессе изменяется плавно по всей длине аппарата позонально: сначала повышаясь до 190 – 210оС, затем понижаясь до 100 – 120оС.

    Размер частиц резиновой крошки, мм

    1 – 2

    Состав мягчителя, количество, % от массы резины

    Сосновая/генераторная смола + мазут, 15 – 25

    Активатор, %

    0,5 – 2,0

    После обработки девулканизата в червячном прессе достаточно однократной прокатки на рифайнер-вальцах.

    В качестве активатором могут применяться:

    • Дисульфид пентахлортиофенола

    • Цинковвая соль трихлортиофенола

    • Ренацит IV (цинковая соль пентахлортиофенола)

    • Дисульфид трихлортиофенола

    Чем выше температура плавления активатора, тем лучше.

    Использование активаторов позволяет сократить время девулканизации на 40 – 50% и снизить температуру процесса.

    Марки шинного регенерата

    Метод получения

    Наименование марки

    Расшифровка

    Водонейтральный

    РШ

    Регенерат шинный, из целых покрышек

    РК

    Регенерат каркасный, из каркасов покрышек

    РКЕ

    Регенерат камерный, из ездовых и авиационных камер

    РКВ

    Регенерат камерный из варочных камер, применяемых в производстве покрышек и их ремонте

    Термомеханический

    РКТ

    Регенерат каркасный термомеханический

    Регенерат каждой марки выпускается 2 видов – классическая и умягченная версия (с приставкой «М»).

    Государственные стандарты и нормативные документы:

    Продукт подвергается приемке контроллерами ОТК и лабораторным испытаниям для установления соответствия требованиям ГОСТ 8407 – 89 «Сырье вторичное резиновое. Покрышки и камеры шин».

    ekaterinburg