Сведения о регенерации

Регенерация
Наиболее распространенным методом, позволяющим частично перерабатывать и использовать старую резину, является регенерация. Общим принципом большинства существующих методов регенерации является термоокислительная или термомеханическая деструкция набухших вулканизатов.
Процесс регенерации включает следующие технологические операции: сортировку и измельчение резины, освобождение ее от текстильного волокна и металла, девулканизацию и механическую обработку девулканизата. Разные способы регенерации отличаются главным образом техническим оформлением процесса девулканизации. К устаревшим методам регенерации относятся щелочной, кислотный, термический, паровой, а также метод растворения. В России в настоящее время применяются три метода регенерации: водонейтральный, термомеханический и метод диспергирования. К недостаткам водонейтрального метода относятся периодичность процесса и низкое качество регенерата вследствие больших дозировок мягчителя. Наиболее широкое распространение получил непрерывный термомеханический метод. Процесс девулканизации в данном случае осуществляется в непрерывном шнековом девулканизаторе в присутствии мягчителя и активатора деструкции. Методом диспергирования получается регенерат наиболее высокого качества, однако данный процесс не получил пока широкого распространения вследствие сложностей, связанных с распылительной сушкой водной дисперсии резины.
Каучуковое вещество регенерата состоит из гель-фракции, сохраняющей разреженную сетчатую структуру вулканизата, и золь-фракции, содержащей достаточно короткие отрезки разветвленных цепей с молекулярной массой около 10000. Поскольку в регенерате сохраняется сетчатая структура вулканизата, при введении регенерата в резиновую смесь возникает микронеоднородность, которая отрицательно сказывается на прочностных свойствах резин. Наличие низкомолекулярных фракций в регенерате вызывает снижение износостойкости резин. В этой связи регенерат практически не применяется в протекторных резинах. В настоящее время применение регенерата в резиновой промышленности ограничивается главным образом использованием его как технологической добавки, улучшающей обрабатываемость резиновых смесей, и как сырья для неответственных изделий.
Существует несколько способов регенерации резины: водонейтральный, термомеханический, диспергированный.

Водонейтральный метод регенерации
Метод включает следующие основные операции: подготовку резины; подготовку мягчителей и активаторов; девулканизацию; влагоотделение и сушку; механическую обработку.
Подробную информацию об подготовки сырья для регенерации - этапе измельчения резины можно получить здесь: Базовая модель Линии по переработке старой резины в крошку и пудру LU-YH7
Схема работы Линии измельчения резины

1- загрузочный желоб; 2 – дробильные вальцы; 3 – ленточный транспортер; 4 – элеватор; 5 – сито вибрационное; 6 – отборочный транспортер.

Измельчение отходов. Изношенные покрышки, ездовые, авиационные и варочные камеры сортируют на группы по типу содержащихся в них каучуков. Рецептуру и режим девулканизации выбирают в зависимости от типа и содержания каучука в резине. После этого покрышки поступают на моечную машину и борторезательные станки. Вырезанные бортовые кольца, содержащие толстый металлокорд и металлическую проволоку удаляют, а покрышку разделяют на две части по короне и затем рубят на куски на механических ножницах. Полученные сектора подают на шинорез, где они измельчаются на куски размером 30-70 мм. Дальнейшее измельчение резины и отделение кордного волокна осуществляется на дробильных вальцах с рифленой поверхностью валков и на размольных вальцах, агрегированных с вибрационными сеялками. Технологическая цепочка может включать одни или несколько последовательно расположенных вальцев.
Вибрационное сито устанавливают на специальной монтажной площадке над вальцами или на втором этаже. Исходные куски подаются по направляющему желобу 1. Прошедшая через дробильные вальцы 2 резина ленточным транспортером 3 подается на элеватор 4 и далее на вибрационное сито 5, где производится рассев на мелкую фракцию, отбираемую по транспортеру 6, крупную фракцию, направляемую на доизмельчение и текстильные отходы, снимаемые с верхней сетки и направляемые потребителю или на дальнейшую переработку.

В основном регенерат получают из резин на основе каучуков общего назначения (натурального, изопренового, бутадиен-стирольного) и их комбинаций. В небольших количествах выпускают также регенерат из резин на основе бутилкаучука, полихлоропрена и нитрильного каучука. Резины на основе бутилкаучука могут быть подвергнуты регенерации воздействием излучений, причем в этом случае для регенерации необязательно проводить предварительное тщательное измельчение резины.

Оценка качества регенерата
Для оценки качества регенерат подвергают химическому анализу. Кроме того, проводят испытания вулканизатов на его основе по технологическим и механическим свойствам. При проведении химического анализа определяют в составе регенерата содержание в нем летучих веществ (при 110°С), золы, текстиля и мягчителей, а также степень его девулканизации, кислотность и щелочность. Качество регенерата по внешнему виду и технологическим свойствам оценивают визуально путем сравнения полотна регенерата, снимаемого с рафинировочных вальцов, со стандартным эталоном. При этом учитывают плотность, степень шероховатости и глянцевитость поверхности полотна, а также число включений жестких частиц девулканизованной резины (крупы). Однородность регенерата определяют по микрофотографиям срезов. По пластоэластическим свойствам характеризуют технологические свойства регенерата. Пластичность, мягкость и эластическое восстановление в основном определяют на сжимающих пластометрах, а вязкость по Муни—на ротационных вискозиметрах. При определении вязкости по Муни получаются более воспроизводимые результаты. Вязкость по Муни стандартных марок регенерата, полученного водонейтральным методом, при 100 °С составляет 17—60 усл. ед. Для оценки механических свойств вулканизатора на основе регенерата, содержащего каучуки общего назначения, готовят стандартную смесь следующего состава (масс. ч. на 100 масс. ч. регенерата):
Регенерат ...... 100,0
Оксид цинка . . ..2,5
Дибензтиазолилдисульфид 0,9
Сера ........ 1,5
Вулканизацию стандартной смеси проводят при 143±1 °С в течение 15 мин. Полученные вулканизаты должны иметь прочность при растяжении не менее 5,0—7,0 МПа и относительное удлинение не менее 350% в зависимости от марки регенерата. Однако следует иметь в виду, что для оценки качества регенерата недостаточно знать механические свойства стандартных смесей, так как связь между механическими показателями вулканизатов регенерата и резиновых смесей, содержащих регенерат, не установлена.

Применение регенерата в резиновых смесях
При введении регенерата в резиновые смеси увеличивается скорость их смешения. Продолжительность приготовления смесей на вальцах или в закрытом смесителе сокращается на несколько минут, а в некоторых случаях—вдвое. Кроме того, уменьшается расход энергии при обработке регенерата, так как он содержит диспергированные ингредиенты и обладает достаточной пластичностью. Регенерат в резиновых смесях можно рассматривать как сшитый полимер, что обусловливает постоянство свойств регенератных смесей при их переработке. Регенератные смеси имеют меньшую усадку и обладают хорошей каркасностью. При вулканизации изделий, содержащих регенерат, без применения форм деформация заготовки незначительна. При повторном вальцевании регенератные смеси пластицируются в меньшей степени, чем смеси, приготовленные на основе каучука, т. е. они менее чувствительны к перепластикации. Вследствие небольшого теплообразования смесей, содержащих регенерат, опасность подвулканизации при обработке их на вальцах, каландрах, в смесителях и шприц-машинах снижается. При введении в резиновые смеси регенерата можно применять повышенные скорости шприцевания и каландрования при хорошем сохранении профиля формуемой заготовки. Применение регенерата очень эффективно в резиновых смесях, используемых для промазки ткани на каландрах. Регенератные смеси желательно применять в производстве формовых изделий, особенно больших размеров, так как они медленно растекаются и лучше вытесняют воздух из форм, что предотвращает образование пузырей и недопрессовки. При использовании регенерата может быть сокращен расход ускорителей и оксида цинка. Регенерат препятствует также реверсии вулканизации. К числу недостатков регенерата, ограничивающих его применение в резиновых смесях, относится уменьшение эластичности резин, модуля, прочности при разрыве, сопротивления раздиру, истиранию и усталостной прочности. При изготовлении резиновых смесей, содержащих регенерат, сначала раздельно пластицируют каучук и регенерат, а затем их смешивают. Серу и ускоритель вводят в смесь из расчета на общее содержание полимера (каучука и каучукового вещества регенерата). Если получаемая резина должна обладать повышенным сопротивлением старению, содержание серы снижают на 20—30% по сравнению с обычно принятым для смесей на основе каучука. Антиоксиданты и наполнители вводят только из расчета на содержание каучука. Это объясняется тем, что они практически распределяются в каучуке; в частицах регенерата содержатся только те наполнители, которые были в исходной регенерируемой резине. Свойства резин, содержащих регенерат, могут быть значительно улучшены введением в смеси активных усиливающих наполнителей (тонкодисперсного технического углерода, высокомолекулярных смол). Регенерат применяют в производстве шин, резиновых технических изделий (транспортерных лент, рукавов, прокладок, аккумуляторных баков), в производстве резиновой обуви. При использовании регенерата в губчатых резинах снижается эластическое восстановление смесей и уменьшаются колебания в .размерах пор при вулканизации. С растворителями (обычно в присутствии смол) регенерат дает ценные клеи с высоким содержанием каучукового вещества. Он довольно легко диспергируется в воде и в смеси с натуральным или синтетическим латексом обеспечивает получение высококачественных адгезивов. Из одного регенерата в основном готовят только неответственные изделия: ковры, бытовые дорожки, полутвердые трубки для изоляции, садовые рукава и др.
Физические методы переработки резиновых отходов
В настоящее время все большее значение приобретает направление использования отходов в виде дисперсных материалов. Наиболее полно первоначальная структура и свойства каучука и других полимеров, содержащихся в отходах, сохраняются при механическом измельчении.
Измельчение (или дробление) – это процесс разделения твердого тела на куски все уменьшающихся размеров под действием внешних сил. Эффективность измельчения определяется степенью измельчения, то есть отношением размера кусков до и после измельчения.
Установление взаимосвязи между размерами частиц материала, их физико-химическими и механическими характеристиками и затратами энергии на измельчение и параметрами измельчающего оборудования необходимо для расчета измельчителей и определения оптимальных условий их эксплуатации.

Химические вещества применяемые при регенерации резины
1) Цинк хлористый технический ГОСТ 7345-78 применяется: при изготовлении электролита для сухих элементов и гальванических ванн в гальванотехнике; при приготовления флюсов для горячего цинкования, лужения, свинцевания; флюсов для ручной и машинной пайки; при производстве фибры; для получения пестицидов, пигментов (хромат цинка, литопон); для изготовления активированных углей; для антисептирования древесины; в качестве добавки при вулканизации каучука; в качестве растворителя целлюлозного корда при регенерации резины; в химическом синтезе как обезвоживающий агент и катализатор.

2) Di-xylene Di-sulphide используется в качестве катализатора при производстве регенерированной резины. Использование этого химикаты позволяет регенерировать (девулканизировать) любой вид резины любой вид резины – как натуральной, так и синтетической. Любой вид резины (вулканизированные отходы резины. Преимущества – ускоряет процесс девулканизации при низких температурах, тем самым уменьшая расход энергии резиногенерирующей установки, экономит время переработки, позволяет регенерировать или девулканизировать резину при более низкой температуре, улучшить эффективность установки, сэкономить топливо, улучшить качество конечной регенерации и уменьшить риск затвердевания, (Индия)

3) Дисульфидное масло
Чистота: 99.99% CAS No.: 3812
«Дисульфидное масло» - химическое название diaryl disulphide. Используется в качестве сырья при получении регенерированной резины из отработанной резины.
Тара – бочки по 200 литров

4) Features Specifications: Сосновое гудроновое масло
Удельный вес (a204): 1.01-1.06
Содержание воды (V/W) : max 0.50%
Содержание пепла : max 0.50 %
Вязкость: 180-250/251-350/351-450
Механические примеси : max 0.03 %
Изготовлена путем дистилляции из высококачественной китайской сухой красной сосны.
Вязкая, черная без примесей сложная фенольная смесь, используется в качестве мягчителя и пластификатора в нефтяной отрасли, для десульфированной регенерированной резины, в отрасли производства покрышек.
Является сырьем или добавками в древесной антисептике, рубероиде и смоле.
Продукт упакован в бочки или твердый картон.
Железная бочка весит 200 кг (чистый вес) чистый вес картона – 12-24 кг, в картоне в два слоя уложены полиэтиленовые пакеты весом 1-4 кг.
Индекс качества соснового гудрона: LY/T1393-1999

Индекс	1#	2#	3#
Вязкость (градус Энглера) , s (100ml,85 °C )	180-250	251-350	351-450
Удельный вес (a204)	1.01-1.06	1.01-1.06	1.01-1.06
Летучесть , % ≤	6.50	6.00	5.50
Содержание пепла , % ≤	0.50	0.50	0.50
Содержание воды (V/W) , % ≤	0.50	0.50	0.50
Кислотность(уксусная кислота) , % ≤	0.30	0.30	0.30
Механические примеси , % ≤	0.00	0.03	0.03

5) Dipenten- Чистая жидкость, цвет –от бесцветной к бледно-желтой
Будучи побочным продуктом процесса производства, в ходе которого высококачественное скипидарное масло синтезируется в альфа-терпинен, дипентен в основном состоит из альфа-терпинена, dl лимонена, эвкалиптола (C10H18O) гамма-терпинена, терпинолена и других терпенов.
Использование: Используется в основном в экономичных ароматизаторах, из-за присущего ему запаха сосны и лимона, может быть также использован а качестве промежуточных веществ в производстве ароматизаторов, таких, как p-cymene and p-menthane. Может быть также использован в качестве растворителей при регенерировании резины и в качестве диспергатора, увлажнителя и пенообразователя в промышленном производстве
Упаковка 145 /175 кг гальванизированных железных бочках

Общие сведения
Жидкие продукты пиролиза можно использовать в качестве пленкообразующих растворителей, пластификаторов, мягчителей для регенерации резин.
Пек пиролизной смолы является хорошим мягчителем, который может использоваться самостоятельно или в смеси с другими компонентами.
Тяжелая фракция пиролизата, как добавка к битуму, использующемуся в дорожном строительстве, может повысить его эластичность, устойчивость к холоду и влаге.
Из газообразной фракции пиролиза можно выделять ароматические масла, пригодные для применения в производстве резиновых смесей.
Низкомолекулярные углеводороды могут быть использованы в качестве сырья для органического синтеза и в качестве топлив

Анализ сосновых газогенераторных смол по ТУ на смягчитель для регенерации резины
Опыт газификации	Вид перерабатываемого сырья	Смола, промытая горячей водой	Влажность смолы, %	Удельный вес при 20°	Механические примеси, %	Растворимые кислоты (в пересчете на уксусную), %	Вещества, не растворимые в бензине, %	Смоляные кислоты, %
1	Щепа из осмола и сосновых дров	Из смолоотделителя	10,5	1,10	1,00	2,45	41,3	21,5
2	Щепа из осмола	Из отстойника	26,7	1,084	0,30	0,93	26,1	30,1
3	Щепа из осмола	Всплывная из отстойника	18,1	1,047	—	0,24	21,6	27,6
4	Щепа из сосновых дров	Отстойная из отстойника	10,5	1,126	1,80	1,41	44,2	25,6
4	Щепа из сосновых дров	Всплывная из отстойника	7,0	1,123	0,40	1,50	50,6	28,5
5	Щепа из сосновых дров	Отстойная из отстойника	14,0	1,110	1,05	1,66	48,8	23,3

Среди применяемых для регенерации резины многих способов наиболее перспективным следует считать термомеханический метод.
Основными преимуществами этого метода являются: непрерывность процесса девулканизации, полная механизация и автоматизация производства и резкое сокращение производственного цикла.
Термомеханический метод универсальный и пригоден для переработки резины, изготовленной из натурального или синтетического каучука.
При этом способе регенерат получается путем пропускания приготовленной смеси через червячную машину на протяжении 3—6 мин.
В зависимости от типа перерабатываемой резины и необходимых свойств регенерата устанавливается необходимый температурный режим и число оборотов червяка.
Производство регенерата термомеханическим способом осуществляется по такой схеме:
Старые автопокрышки после сортировки подаются на резку, мойку и па дробильные вальцы, после которых в результате помола и просева на ситах отделяется мелкая дробленая резина и кордное волокно. Размолотая резина подается пневматическим транспортом на смешение с раствором активатора и мягчителя.
Процесс смешения проходит непрерывно и сопровождается увлажнением смеси.
В девулканизаторе резина обрабатывается при определенной температуре в пределах 150—260° С.
Скорость вращения червяка девулканизатора устанавливается экспериментально.
Продукт, выходящий из девулканизатора, охлаждается в герметизированной приемной камере, связанной с вентиляционной установкой, которая отсасывает газы и пары.
Для облегчения охлаждения гранулированного генератора и предотвращения слипания гранул применяется охлаждение при помощи распыляемой эмульсии.
В отличие от обычных червячных машин для переработки резиновых смесей отношение длины к диаметру червяка у девулканизаторов принимается порядка 10 : 1.
Червяки выполняются с переменным шагом с постепенным уменьшением объема между витками и по конфигурации витков разделяются на питающую, пластицирующую и проталкивающую зоны.
На конце червяка имеется коническая насадка, которая вращается вместе с червяком в обратном конусе головки машины.
Червяк и коническая насадка изготовляются из специальных твердых сплавов для обеспечения длительной работы их в условиях интенсивного истирания.
Зазоры между витками червяка и поверхностью цилиндра, а также специальные лопатки и профиль витков червяка обеспечивают интенсивное перетирание, перемешивание и пластикацию материала в машине.
Конические насадки выполняются с гладкими и рифлеными поверхностями.
Рекомендуется зазор между поверхностями конусов (насадки и головки) делать регулируемыми в пределах от 0,05 до 5 мм в зависимости от размеров машины.
Скорость вращения червяка необходимо плавно регулировать в пределах от 10 до 120 об/мин.
Внутренняя полость червяка выполняется с отверстием для охлаждения.
Корпус машины обычно имеет три зоны и все они охлаждаются потому, что в процессе работы развивается высокая температура.
Машина должна иметь автоматическое устройство для точного поддержания и регулирования температуры.
Червячные девулканизаторы изготовляются с диаметром червяков: 90, 120 и 320 мм и производительностью 50, 200 и 500 кг/ч.

Сведения о регенерации резины