Способ разрушения резины резинотехнических изделий

 

В способе разрушения резины резинотехнических изделий их подвергают воздействию механических усилий и озоносодержащей газовой среды. Воздействие механических усилий осуществляют циклами, включающими в себя приложение механических усилий и полное их снятие, при этом время воздействия механических усилий больше времени их отсутствия. Соотношение времени воздействия механических усилий к времени его отсутствия выбирают в пределах от 2:1 до 4: 1. Количество циклов в минуту выбирают от 5 до 10. Для приложения механических усилий выбирают большие по площади противоположные поверхности резинотехнических изделий, усилия к каждой из которых прилагают локально и по крайней мере в двух местах так, что места приложения усилий на этих поверхностях смещены относительно друг друга. Величину механических усилий на резинотехнических изделиях выбирают в пределах от 0,1 до 3 кг/см². Периодически и синхронно изменяют места приложения усилий на противоположных поверхностях резинотехнических изделий. Способ позволяет повысить скорость процесса разрушения резины за счет постоянного обновления озоносодержащей газовой среды в трещинах, а также за счет образования новых трещин. 5 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к области утилизации промышленных отходов, преимущественно к утилизации резинотехнических изделий (РТИ), в частности изношенных автопокрышек.

Известен способ переработки резинотехнических изделий, заключающийся в том, что резинотехнические изделия подвергают воздействию газовой среды, содержащей озон, с одновременным приложением деформирующих нагрузок. При этом уровень деформации поддерживают не менее 1% (Патент RU N 2060882, кл. В 29 В 17/00, опублик. 1996).

Недостатком известного способа является тот факт, что к разрушаемому изделию всегда прикладывают нагрузку, и трещины, в устье которых и происходят соответственно разрушения, постоянно открыты. Находящаяся в них озоносодержащая газовая среда в результате химической реакции обедняется, а восстановление концентрации озона до уровня концентрации его в объеме камеры, которое возможно только за счет диффузии озона, затруднено из-за малых размеров трещин и их относительно большой глубины, а также за счет пониженной концентрации озона вблизи поверхности РТИ, что и приводит к снижению скорости процесса.

Задачей предлагаемого изобретения является создание способа, позволяющего достичь постоянное обновление озоносодержащей газовой среды в трещинах, а также образование новых трещин.

Эта задача решается тем, что в способе разрушения резины РТИ, при котором РТИ подвергают воздействию механических усилий и озоносодержащей газовой среды, механическое воздействие осуществляют циклично, а каждый цикл включает в себя приложение нагрузки и полное ее снятие, при этом время воздействия больше времени его отсутствия. Для приложения механического воздействия выбирают большие по площади противоположные поверхности РТИ, усилия к каждой из которых прилагают локально и по крайней мере в двух местах так, что места приложения усилий на этих поверхностях смещены относительно друг друга. Места приложения нагрузки периодически и синхронно изменяют. Время приложения нагрузки к времени ее отсутствия выбирают в пределах от 2:1 до 4: 1, а величину механических усилий выбирают в пределах от 0,1 до 3 кг/см². Количество циклов выбирают в пределах от 5 до 10 в минуту.

Такое решение задачи позволяет получить новый технический результат - повышение скорости разрушения резины РТИ.

Осуществление способа рассматриваем на примере разрушения резины автопокрышки.

Автопокрышку размещают в герметичной камере, соединенной с генератором озоносодержащей газовой среды, снабженной приспособлением для создания механических усилий, состоящим, например, из двух одинаковых наборов ребер, каждый из которых смонтирован в виде многолучевой звезды. Автопокрышку устанавливают между наборами так, чтобы поперечные оси симметрии автопокрышки и наборов ребер совпадали. При этом ребра одной звезды смещены по центральному углу по отношению к ребрам другой звезды. Наборы ребер выполнены с возможностью их сближения и поворота вокруг поперечной оси симметрии. Механическое воздействие на автопокрышку осуществляют циклами.

В камеру подают озоносодержащий газ и в начале каждого цикла сближают ребра, осуществляя тем самым на автопокрышку воздействие механических усилий, которые растягивают поверхность боковин покрышки, создавая новые и расширяя уже имеющиеся трещины, куда и начинает поступать озоносодержащая газовая среда.

За счет химической реакции между озоном и резиной происходит разрушение последней, в результате чего понижается концентрация озона в трещине. Далее ребра отводят от автопокрышки, снимая тем самым механическое воздействие, трещины в резине за счет ее упругости закрываются, обедненная газовая среда из нее выдавливается. На этом заканчивается цикл. При повторении цикла, т.е. при очередном сближении набора ребер и надавливании ими на покрышку, трещины раскроются, и в них поступит новая порция газовой среды с высокой концентрацией озона и т.д.

Периодически наборы ребер синхронно поворачивают относительно поперечной оси симметрии, изменяя места приложения усилий и обеспечивая воздействие механических усилий на всю боковую поверхность автопокрышки. По мере разрушения резины наборы ребер сближают, резина растягивается между встречными ребрами, что способствует эффективному образованию трещин по всей поверхности автопокрышки, включая ее протектор.

Меняя соотношение времени воздействия механических усилий и времени его отсутствия, величину усилий, а также количество циклов в минуту в зависимости от конструкции и материала автопокрышки, выбирают оптимальные условия для протекания процессов разрушения.

Если время воздействия усилий слишком велико по сравнению с временем его отсутствия, скорость разрушения будет замедляться вследствие уменьшения концентрации озона в трещинах. Если время приложения нагрузки слишком мало, то соответственно уменьшается и время воздействия озона на резину.

Выбирая величину нагрузки и меняя области ее приложения, подбирают оптимальный размер возникающих трещин, что определяет величину их поверхности, подвергаемой воздействию озона.

Формула изобретения

1. Способ разрушения резины резинотехнических изделий, при котором резтнотехнические изделия подвергаются воздействию механических усилий и озоносодержащей газовой среды, отличающийся тем, что воздействие механических усилий осуществляют циклами, включающими в себя приложение механических усилий и полное их снятие, при этом время воздействия механических усилий больше времени их отсутствия.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что соотношение времени воздействия механических усилий к времени его отсутствия выбирают в пределах от 2:1 до 4:1.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество циклов в минуту выбирают от 5 до 10.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для приложения механических усилий выбирают большие по площади противоположные поверхности резинотехнических изделий, усилия в каждой из которых прилагают локально и по крайней мере в двух местах так, что места приложения усилий на этих поверхностях смещены относительно друг друга.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что величину механических усилий на резинотехнических изделиях выбирают в пределах от 0,1 до 3 кг/см².

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что периодически синхронно изменяют места приложения усилий на противоположных поверхностях резинотехнических изделий.