轮胎常温粉碎生产精细胶粉.doc

常温粉碎生产精细胶粉工艺
1 精细胶粉生产工艺
1.1 工艺选择
公司工作人员经过查阅、分析大量资料及实地考察，研究了国内一些现有的胶粉生产工艺及设备，结合我国现有生产技术以及本公司的实际情况，采用常温法生产精细胶粉工艺，该工艺比较成熟、经济、自动化程度较高，也是最符合我公司现状及需求的生产工艺。
该工艺显著特点是：性价比高，能耗低且性能稳定，易损件使用寿命长；单位面积产能高，投资回报率高；自动化程度高，工作人员少，操作简易；很大程度上解决子午胎钢丝、纤维、胶粉的分离问题，胶粉纯度高；常温破碎产生的颗粒表面活性大，交联性强，适合中低档产品的使用，极大的降低了二次三废污染（无尘、无味、无废水）。
1.2 工艺流程
常温粉碎法是指在常温下用辊筒或其他设备的剪切作用对废旧橡胶进行粉碎的一种方法。一般流程为：先将废旧橡胶破碎成50mm左右的胶块，然后用粗碎机把它们粉碎成20mm左右的胶粒，同时用磁选机和风选机分离出胶粒中的钢丝和纤维，最后用细碎机将这些胶粒进一步磨碎成40-200μm的胶粉。

橡胶胶粉生产工艺流程路

清洗
废旧轮胎
轮胎截断机
轮胎预处理

轮胎拉丝机
轮胎破碎机
橡胶粗碎机

钢丝圈

钢丝
磁选机
一次筛分

磁选机
气流分选机（分纤维）
橡胶细碎机

钢丝
纤维

橡胶研磨机
气流分选机（分胶粉）
二次筛分

成品胶粉
定量包装机

1.3 主要设备选择方案
（1）设备性能参数要求：能够生产40—140目之间橡胶粒度，符合《硫化胶粉》GB/T19208—2008橡胶胶粉质量标准。
（2）主要设备选型：主要设备选型原则为尽量选择技术先进、成熟的设备，以符合环保、节能要求的低噪音、低耗能设备。
1.4 胶粉生产线具体设备配置
根据工艺路线确定具体生产设备配置如下：
1 轮胎（钢丝）截断机：将轮胎口的钢丝截断；
2 轮胎拉丝机：将截断后的轮胎口钢丝用液压装置勾拉出来；
3 轮胎破碎机：将已经割下轮胎口钢丝的整条轮胎破碎至50毫米
下的橡胶块；
4 橡胶粗碎机：将经轮胎破碎机破碎的橡胶块破碎至6—12mm更小的
胶块；
5 振动筛：筛选出经橡胶粗碎机破碎的6—12mm更小的橡胶块，大于
此标准的橡胶块循环破碎；
6 磁选机：从橡胶粗碎机下料口经振动筛出来的产品有：橡胶颗粒、
钢丝、纤维，磁选机用于彻底除去产品中的钢丝；
7 橡胶细碎机：将橡胶细碎机出来的6—12mm胶粒粉碎成1—3mm的细小橡胶颗粒；
8 橡胶研磨机：将橡胶细碎机出来的橡胶颗粒研磨成30目—120目的胶粉；
9 分选机：将橡胶胶粉颗粒与纤维分离，将胶粉按不同粒径进行分级，
分选出30目—120目的橡胶胶粉；
10 胶粉定量装袋机：能根据客户需要实现胶粉的定量装袋包装。
表1 废旧轮胎生产胶粉设备表
序号
设备名称、 规格
功率
（KW）
数量
（台/套）
备注
单价
万元
1
轮胎切口机 LQK
5.5
1
手动、自动两种方式

2
轮胎拉丝机 LLS
15
1
手动、自动两种方式

3
输送机1
3
1

4
轮胎破碎机 LPA
45+55
1

5
输送机2
3

6
输送机3
3

7
橡胶粗碎机 JCS
75/90
1

8
输送机4
3

9
输送机5
3

10
磁选机 LCCX
0.4
2

11
橡胶细碎机 JXS
55/75
1

12
钢丝输送机
3
1

13
纤维分离器 FLQ
12
4
分选、手机为一体

14
磁选机 LCCX
0.4
2

15
储料箱

2

16
混料输送机
0.25
2

17
橡胶研磨机 XMF
30
10

19
直线振动筛 ZXS
1.1
2

20
分级分选机 FXJ
11
2
分出15—150范围

21
自动计量装袋机 JKF—200L
1.5
2

22
除尘器

2

23
旋风分离器（收集器）

2

24
冷却水塔

2

25
空压机
1.5
1

2 胶粉产品的应用
胶粉的应用概括起来可以分为两大领域：一是循环到橡胶工业作为原料用于制造各种橡胶制品，这其中可以直接用胶粉采取不同的工艺方法和配方制造橡胶制品，也可以与其他橡胶并用制造各种橡胶制品；二是在非橡胶工业的其他更加广阔领域的应用，如公路工程、铁道系统、建筑工程、公用工程、农业以及其他聚合物材料共混改性等。这其中根据胶粉的不同级别和性质决定其不同领域的应用。
本公司生产的胶粉产品应用主要有以下产品方向：硫化胶粉的利用、塑化胶粉、硫化胶粉沥青。
2.1、非橡胶工业领域
1 公路工程
我国的公路建设，按交通规划，高速公路网将达8.5万公里，按此规划进行，在未来十年，我国将会建成交通十分便捷的公路网， 相关资料报道，每英里（1.6公里）4米宽的路面沥青层的标准厚度为50mm,需要消耗的废旧轮胎2500条，可以预见，胶粉改性沥青将会有非常大的发展空间。交通部公路科学研究所早在2004年7月于北京召开了“废旧橡胶粉用于筑路的技术研究”课题鉴定。该课题采用干拌法施工。研究表明，胶粉改性沥青有显著的环保效益和经济效益，应用前景良好。而胶粉改性沥青可用于沥青混凝土，应力吸收中间层、防水层和其他的路面结构功能层。 此外，在公路建设中胶粉还可以做斜坡固定和公路填充，斜坡地基通常有60:40的胶块和土混合组成，上面覆盖1.5m的图；胶粉与PE并用还可以制作隔音板用于高速公路。
2 建筑工业
建筑工业中胶粉主要用于防水卷材、隔音材料制品和改性水泥等方面。在目前的SBS防水卷材中都添加一定比例的橡胶粉；在建筑物墙体隔音材料中，可采用EPDM胶粉制备隔音制品；胶粉混合到水泥中用以生产建筑材料，称为“橡胶水泥”，并已证明，含有10%胶粉的水泥混合物具有足够的强度和刚性以代替传统水泥，可用于制造桥梁覆盖层、人行道等。
3 铁道工程
在铁路建设或城市地铁、轻轨交通中，胶粉主要用来生产铁路复合枕木、路基垫板、地铁站台胶板等。
铁路复合枕木是在特定的结构中，将胶粉和废PE按一定比例混合用于枕木制造，国外现在已经用于铁路枕木的更换和新建铁路当中。路基垫板和月台胶板，早在一些国家中得到应用，并取得良好的实用效果。
4 公用工程
在该领域中，胶粉主要用于运动场覆盖层、跑道、互锁橡胶地砖、地毯衬里、防滑胶垫以及铺装材料。这些胶粉制品广泛用于体育场、飞机场、托儿所、幼儿园、居住小区活动空间、超级市场、工厂及办公楼的人行道及救生艇甲板的覆盖层等方面。
其制造方法通常有两种，一是与其他高分子材料并用；另一种是采用胶黏剂法。所用胶黏剂的品种依据粘合强度、污染程度和成本等因素进行选择。
5 农业
主要用于制造滴灌管生产的原材料，这种胶管通常用70%的胶粉和30%的PE组成，采用挤出工艺制成具有多孔渗水的滴灌胶管（也称泛水胶管）。再一种重要产品就是用于饲养场的畜栏垫，该产品可减少动物在水泥地上的擦伤危险，还可以减少50%的草垫。
6 塑料改性
胶粉和热塑性树脂共混改性，实质上是橡胶与塑料并用，随着橡胶/胶粉的种类和配比不同，可以制造多种共混体系，即具有不同特性的新型材料。一般来说，胶粉可填充所有的热塑性树脂，但研究较多的是PE、PP、PS、PVC、CPE和ABS树脂等。掺用胶粉的热塑性树脂，可采用模压、层压、压延和挤出等工艺加工成各种制品。
7 热塑性弹性体改性
热塑性弹性体是指在常温下具有橡胶弹性，高温下又能塑化成型的材料。这类聚合物材料兼有塑料和橡胶的特点，导致该特性的原因是，这类聚合物具有特定的微观结构，即大分子链中显示橡胶弹性的链段称为“橡胶段（软段）”，而约束成分则称为“塑料段（硬段）”。而约束成分聚集起来形成交联的范围，称之为“物理交联区域”。这些无数的物理交联区域分散在周围大量的橡胶弹性链段之中，导致其具有上述特性。硫化橡胶粉可以与上述各种热塑性弹性体共混改性，制备具有特定性能的材料，并进一步加工成聚合物产品。
2.2 橡胶工业领域
胶粉可以添加到橡胶原料中用于制造各种橡胶制品，节约橡胶原料，减少进口，从而达到降低橡胶制品成本和改善性能的双重效果。
一般来说，当未经处理的粗胶粉加入到橡胶制品中，会提高橡胶体系的粘度，减低拉伸强度，这些因素致使橡胶制品只能用于非技术场合，如地板材料、胶垫和鞋类。因此，对性能要求较高的橡胶制品，胶粉必须要有较小的粒度并经过活化处理。比如汽车用的斜交轮胎，经过对常温法和冷冻法生产的橡胶胶粉在这种轮胎中的应用研究结果表明，轮胎的性能发生如下变化：
1 拉伸强度、耐磨性有小幅度下降；
2 轮胎动态疲劳性能提高，生热行降低；
3 对混炼工艺要求不变；
4 提高基础效率，减少焦烧，半成品尺寸稳定；
5 对硫化性能无大影响；
6 用于胎面、胎侧胶胶料，可节约一定的经济成本。
对于子午线轮胎，米其林公司已将10%的胶粉用于轮胎成产中，2000年已经装在Ford汽车上，通过测试，表明这种轮胎能够满足当前的行驶安全性能要求。而对于其他橡胶制品无疑均可使用一定比例的橡胶胶粉填充其中。
2.3 胶粉产品的应用按粒径分类
1 5-10目：跑道、学校运动场、花园小道、保龄球场、人行道、复
橡胶地板砖、防静电地板砖、人造草坪、游乐场、人造草足球场、幼儿园运动场地、娱乐场、网球及篮球场。
2 10-20目：橡胶地砖、塑胶跑道、草坪石英砂、棉籽皮颗粒粕、网球场、排球场、高尔夫球场、飞机场、篮球场与休闲娱乐场，EPDM安全地垫、健身房地垫、各类球场地垫。
3 30目：绝缘胶材、防水用料、防震、垫圈、屋顶和墙的防水卷材、改性沥青添加剂、再生胶、家畜草垫、挡泥板、多功能垫、马棚垫。
4 40目：再生胶、防水卷材、改性沥青添加剂、地毯衬垫、枕木、橡胶板、家畜草垫，橡胶止水带、闸门止水带、支座、密封条、缓冲器、刹车闸衬套、排水管、手套、橡皮筋、松紧带、屋顶招牌、砖物顶衬垫、卫生泵、墙角胶、车轮定位器、抽沙泵胶垫、挡泥板、多功能垫、马棚垫、阻燃材料、隔音材料、橡塑胶底、窗用密封胶条等橡胶制品及农业用橡(乳)胶制品。
5 60：枕木、橡胶板、防水卷材、再生胶、轮胎内垫、汽车车身底封、防水圈、橡胶杂件及替代原生胶制作橡胶制品。
6 80目：改性沥青添加剂、再生胶、防水卷材、大小轮胎添加剂、枕木、减速路拱，密封条、缓冲器、发泡胶、珍珠棉垫、橡胶活塞、刹车闸衬套等橡胶制品。
7 100目：汽车斜交胎辅助料、制鞋专用填料、运动器材轮胎。
8 120目：保温材料塑管添加剂、汽车斜交胎辅助料、汽车翻新外垫、制鞋专用填料、化工密封胶、各种橡胶渗合剂。
9 200目：建材涂料、汽车轮胎、替代生胶制作各种橡胶制品。