Способ получения резиновой смеси

 

Использование: для получения резиновой смеси с использованием регенерата. Сущность изобретения: в способе получения резиновой смеси в качестве регенерата используют вулканизат и камерный регенерат, взятые в соотношении, мас. ч. : 5 - 20 : 95 - 80. Перед введением их в резиносмеситель последовательно измельчают на роторном измельчителе или дисковых ножах, дробильных вальцах и каскаде из по меньшей мере двух размольных вальцев с окружной скоростью быстрого валка 40 - 53 м/мин. При смешении компонентов для получения резиновой смеси измельченную массу регенерата вводят в количестве 5 - 25 мас. ч. на 100 мас.ч. каучука. В последних размольных вальцах один из валков выполнен цилиндрическим, другой валок бомбирован. Величина бомбировки составляет 0,05 - 0,1 мм. 1 з. п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к резине, в частности к способу получения резиновой смеси.

В производстве резиновых смесей и изделий из них вследствие сбоев в технологии образуются необратимо подвулканизованные отходы так называемая "горелая резина". Такие отходы в производстве не перерабатываются и выводятся на свалку, загрязняя окружающую среду.

Переработка неизбежно образующихся отходов при изготовлении резиновых смесей и изделий из них в настоящее время имеет особо актуальное значение в связи с дефицитом и ограниченностью ресурсов для производства каучуков и других материалов.

Известен способ получения резиновой смеси, при котором осуществляют смешение в резиносмесителе, ненасыщенного каучука с техуглеродом, серой, ускорителями, активаторами, мягчителями и регенератором.

При переработке необратимо подвулканизованных отходов "горелой резины" по известному способу возникают трудности, связанные с трудной измельчаемостью, агрегированием частиц и невозможностью последующего рассева на сите.

Технический результат изобретения состоит в получении резиновой смеси с применением неизбежно образующихся в производстве вулканизованных отходов, переработанных в регенерат, без снижения технологических и технических свойств резины.

Для достижения указанного технического результата в способе получения резиновой смеси в качестве регенерата используют вулканизат и камерный регенерат, взятые в соотношении мас.ч. 5-20:95-80, которые перед введением в резиносмеситель последовательно измельчают на роторном измельчителе или дисковых ножах, дробильных вальцах и каскаде из по меньшей мере двух размольных вальцов с окружной скоростью быстрого валка 40-53 м/мин, а при смешении компонентов для получения резиновой смеси измельченную массу регенерата вводят в количестве 5-25 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука. Кроме того, в последних размольных вальцах один из валков выполнен цилиндрическим, а другой бомбирован, причем из валков величина бомбировки составляет 0,05-0,1 мм.

Выбор количественных соотношений вулканизата и камерного регенерата обоснован тем, что при количестве менее 5 мас.ч. вулканизата ("горелая резина") и более 95 мас.ч. камерного регенерата (изношенные варочные камеры) невозможно переработать неизбежно образующиеся вулканизованные отходы ("горелую резину") в полном объеме, а при количестве более 20 мас.ч. вулканизата и мене 80 мас.ч. камерного регенерата не достигается степень измельчения вулканизованных частиц в регенерате, необходимая для обеспечения удовлетворительных технологических свойств резиновых смесей, содержащих регенерат.

Выбранный для измельчения в указанных выше соотношениях вулканизата и камерного регенерата каскад размольных вальцов по меньше мере из двух вальцов обеспечивает надежное измельчение и достаточную производительность оборудования, при этом пределы окружной скорости быстрого валка 40-53 м/мин обоснованы также интересами сохранения производительности: при скорости быстрого валка менее 40 м/мин снижается производительность размольных вальцов, а при скорости более 53 мин происходит чрезмерный перегрев быстрого валка и, как следствие, образование температурных трещин и выход оборудования из строя.

Для получения надежного измельчения и высокого качества продукта регенеpата важное значение имеют последние размольные вальцы, т.е. постоянный минимальный зазор по всей длине валка.

При загрузке на вальцы измельчаемой массы и прохождении ее через вальцы между валками возникают значительные распорные усилия, которые изгибают валки, разводя их друг от друга, в средней части на величину 0,05-0,1 мм.

Выполнение на последних размольных вальцах одного валка цилиндрическим, а другого бомбированным на величину 0,05-0,1 мм позволяет при возникновении распорных усилий и изгибов валков сохранить зазор постоянным по всей длине рабочей части валков вальцов.

Применение бомбировки менее 0,05 мм или более 0,1 мм не позволяет достичь одинакового зазора по длине валков.

При смешении компонентов для получения резиновой смеси измельченную массу регенерата вводят в количестве 5-25 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука.

Выбор указанных количественных пределов обоснован тем что применение регенерата менее 5 мас.ч. на 100 мас.ч. хотя техническим и возможно, но при этом не достигается возможность переработки неизбежных вулканизованных отходов ("горелки резин" и изношенных варочных камер) в полном объеме.

Применение регенерата в количестве более 25 мас.ч. на 1000 мас.ч. каучука способствует некоторому снижению технических свойств резин.

Способ получения резиновой смеси осуществляют следующим образом.

Изготовление смеси ведут в резиносмесителе РС-270-40, путем последовательной загрузки насыщенного каучука, активаторов, серы, ускорителей, техуглерода, мягчителей и регенерата. В качестве регенерата используют вулканизат и камерный регенерат, взятые в соотношении 5-20:95-80, которые перед введением в резиносмеситель последовательно измельчают на роторном измельчителе или дисковых ножах, дробильных вальцах и каскаде из по меньшей мере двух размольных вальцов с окружной скоростью быстрого валка 40-53 м/мин. Смешение с опущенным верхним прессом ведут 120 с, температура выгружаемой смеси 145-150^оС, далее смесь поступает в гранулятор и охладительные барабаны. Температуру гранул при подаче на вторую стадию смешения 40-60^оС, эту стадию осуществляют в резиносмесителе РС-250-24 для введения ускорителей и серы. Измельченную массу pегенерата вводят в количестве 5-25 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука.

Температура выгружаемой из резиносмесителя РС-250-24 смеси 100-105^оС, далее готовая смесь обрабатывается на агрегате из трех вальцов и подается в шприц-машину протекторного агрегата.

Схема измельчения вулканизованных отходов и получения регенерата приведена на чертеже.

Как видно из схемы, при наличии в вулканизате ("горелой резине") частичного содержания невулканизованной резины допускается предварительная довулканизация вулканизата в котлах перегретым паром по выбранному режиму вулканизации.

Передача измельченной массы осуществляется пневмосистемами или транспортерами.

Измельчительная машина имеет вращающиеся навстречу друг друга два ротора (25 и 5 об/мин), на которые насажены диски с раздирающими приспособлениями в форме волчьего зуба.

Дисковые ножи представляют собой набор закрепленных на оси режущих дисков на расстоянии около 200 мм для продольного и поперечного реза "горелой резины" и изношенных варочных камер.

Дробильные вальцы ДР 800 диаметр валка 550 мм, длина рабочей части валка 800 мм фрикция 1:3,08 окружная скорость валков, м/мин; переднего 13, заднего 40, мощность двигателя 132 кВт.

Первые размольные вальцы Р 800 фрикция 1:4 окружная скорость валков, м/мин: переднего (медленного) 10, заднего (быстрого) 40 мощность двигателя 132 кВт.

Вторые размольные вальцы Р 800 фрикция 1:4 или 1:5,3 окружная скорость валков м/мин: переднего 10,0, заднего 40,0, переднего 7,6, заднего 40,2
мощность двигателей 132 или 110 кВт.

Третьи (последние) размольные вальцы Р 800
фрикция 1:5,3
Окружная скорость валков м/мин: переднего 10, заднего 53 или переднего 7,6, заднего 40,2.

Мощность двигателей 132 кВт, число оборотов 750 об/мин или 110 кВт, число оборотов 600 об/мин.

П р и м е р 1. Резиновую смесь получают при следующих условиях: 5/95 мас. ч. окружная скорость быстрого валка размольных вальцов 46,0 м/мин, бомбардировка валка последних размольных вальцов 0,07 мм, содержание измельченной массы 10 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука.

П р и м е р 2. Условия те же, что в примере 1, но соотношение вулканизата и камерного реагента составляет 5/95.

П р и м е р 3. То же, что в примере 1, но соотношение вулканизата и камерного реагента составляет 20/80.

П р и м е р 4. То же, что в примере 1, но соотношение вулканизата и камерного реагента 10/90, а окружная скорость быстрого валка размольных вальцов 40 м/мин.

П р и м е р 5. То же, что в примере 4, но окружная скорость быстрого валка 53 м/мин.

П р и м е р 6. То же, что в примере 5, но окружная скорость быстрого валка 46,0 м/мин, а бомбардировка валка последних размольных вальцов 0,05 мм.

П р и м е р 7. То же, что в примере 6, но бомбардировка валка последних размольных вальцов 0,10 мм.

П р и м е р 8.Соотношение вулканизата и камерного реагента 10/90, окружная скорость быстрого валка 48,0 м/мин, бомбардировка валка последних размольных вальцов 0,07 мм, содержание измельченной массы 5 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука.

П р и м е р 9. То же, что в примере 8, но окружная скорость валка 46,0 м/мин, содержание измельченной массы 25 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука.

Составы рецептов, результаты испытаний вулканизатов и эксплуатационных испытаний шин с резинами, изготовленными по описываемому способу, приведены в таблице.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕЗИНОВОЙ СМЕСИ, при котором осуществляют смешение в резиносмесителе ненасыщенного каучука с техуглеродом, серой, ускорителями, активаторами, мягчителями и регенератом, отличающийся тем, что в качестве регенерата используют вулканизат и камерный регенерат, взятые в соотношении, мас. ч. : 5 - 20 : 95 - 80, которые перед введением в резиносмеситель последовательно измельчают на роторном измельчителе или дисковых ножах, дробильных вальцах и каскаде из по меньшей мере двух размольных вальцов с окружной скоростью быстрого валка 40 - 53 м/мин, а при смешении компонентов для получения резиновой смеси измельченную массу регенерата вводят в количестве 5 - 25 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в последних размольных вальцах один из валков выполнен цилиндрическим, а другой - бомбирован, причем величина бомбировки составляет 0,05 - 0,1 мм.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3