一种再生胶用粗炼塑化系统及其粗炼方法

摘要

一种再生胶用粗炼塑化系统及其粗炼方法，其中，包括放料槽、第一提升机、预处理搅拌机、胶粒传送机构、脱硫机、第二提升机以及收料槽，在生产前对废旧橡胶粉进行预处理，采用特殊的搅拌机构对其进行打散，初步实现废旧胶粉向颗粒状胶粒转变；通过特别的胶粒传送机构，同步喷洒水蒸气及软化剂，在传送的过程中实现胶粉颗粒化、不裂解并充分掺和软化剂。采用两次搅拌、两次软化、两次脱硫的多重粗炼方法，从而连续完成胶粒大分子交联网状结构到短链分子结构的打开和阻止反联过程，大大提升产品性能。改善使用效果。

说明书

技术领域

本发明涉及一种再生胶用粗炼塑化系统及其粗炼方法。

背景技术

目前，我国是世界首位的橡胶消耗大国，但是国内橡胶资源十分匮乏，70％以上的天然橡胶依赖进口，废旧橡胶的再生循环利用，对填补橡胶资源的匮乏意义重大。螺杆挤出法是一种新型废橡胶再生方法，利用螺杆挤出机使胶粉经机械剪切、再生剂、活化剂的综合作用，在短时间内获得较高可塑度，从而使废橡胶再生，其生产工艺简单，不产生新的污染，易于实现工业化，而且废旧橡胶再生效果较好。

目前使用的塑化机均采取绞笼的方式对胶粉进行解联，在解联前并不对胶粉进行预处理，因此胶粉在绞笼内实现颗粒状形体装换时，绞笼作为高温空间机械装置容易出现粘、堵现象，制约了企业生产效率。

在生产过程中，由于机器内部存在空气，胶粒与空气接触，高温胶粒容易出现裂解、氧化的现象；废旧橡胶粉再生过程中胶粉需要断链、软化，因此需要定量加入软化剂，目前采用的方法是在进料口喷洒软化剂，但在使用过程中发现该种方式的使用并不能很好的与胶粒掺和，最终对成品造成影响。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种再生胶用粗炼塑化系统及其粗炼方法，在生产前对废旧橡胶粉进行预处理，采用特殊的搅拌机构对其进行打散，初步实现废旧胶粉向颗粒状胶粒转变；通过特别的胶粒传送机构，同步喷洒水蒸气及软化剂，在传送的过程中实现胶粉颗粒化、不裂解并充分掺和软化剂。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

一种再生胶用粗炼塑化系统，其中，包括两组塑化机组及收料槽，所述塑化机组包括放料槽、第一提升机、预处理搅拌机、胶粒传送机构、脱硫机以及第二提升机，所述第二组塑化机组的收料槽位于第一组塑化机组的第二提升机出料口下方，第二组塑化机组的第二提升机出料口下方设有收料槽，所述放料槽呈倒棱台型结构，所述放料槽上连接所述第一提升机，所述第一提升机上设有提升机出料口，所述预处理搅拌机位于所述第一提升机下方位置；

所述预处理搅拌机包括搅拌机壳体及搅拌机构，所述搅拌机壳体底部呈圆筒形结构，顶部向外倾斜，呈开口状；所述搅拌机构数量为两个，对称设置于所述搅拌机壳体两侧，所述搅拌机构包括搅拌轴、搅拌电机、第一搅拌杆、第二搅拌杆、第三搅拌杆与连接杆；所述电机数量为两个，安装于所述搅拌机壳体外部两侧，所述搅拌轴一端连接所述电机，另一端伸入搅拌机壳体内部连接所述第一搅拌杆的中心位置，所述连接杆一端连接第一搅拌杆，另一端连接第三搅拌杆，所述第二搅拌杆连接在所述连接杆上，所述第二搅拌杆位于所述第三搅拌杆与第一搅拌杆之间；所述第一、第二、第三搅拌杆的两端均设有搅拌折边，所述搅拌折边呈倾斜设置，所述搅拌折边与所述第一搅拌杆、第二搅拌杆、第三搅拌杆所成夹角A为120度；所述第三搅拌杆中间设有搅拌板，所述搅拌板呈上宽下窄结构，其顶部设有三角凹槽；所述预处理搅拌机一侧底部设有搅拌出料口，所述搅拌出料口与所述胶粒传送机构底部连接；

所述胶粒传送机构呈倾斜设置，包括筒体外壳与传送螺杆，所述传送螺杆位于所述筒体外壳内部，所述筒体外壳上设有喷油机构及水蒸气喷洒机构，所述喷油机构包括喷油管道及喷油嘴，所述喷油管道为两个，对称设置于所述筒体外壳壳体内两侧，所述喷油嘴数量为20-30个，设置于筒体外壳内部侧壁上，所述喷油嘴底部与所述喷油管道相连接，所述喷油嘴上设有喷油板，所述喷油板上设有第一喷油孔与第二喷油孔，所述第一喷油孔在喷油板上的数量为六个，位于喷油板中心位置，呈环形结构分布；所述第二喷油液孔在喷油板上的数量为6个，呈环形围绕在第一喷油孔外缘四周；所述第一喷油孔上设置有第一喷油管；所述第二喷油孔上设置有第二喷油管，所述第一喷油管与第二喷油管在喷油板上呈倾斜设置；所述水蒸气喷洒机构包括水蒸气管道及水蒸气出气嘴，所述所述水蒸气管道为两个，对称设置于所述筒体外壳壳体内两侧，所述水蒸气出气嘴数量为15-20个，设置于筒体外壳内部侧壁上，所述水蒸气出气嘴底部与所述水蒸气管道相连接，所述水蒸气出气嘴底部呈方形管体，顶部呈圆弧形外扩结构；所述喷油管道底部连接有气泵；所述喷油管道通过管子连接软化剂储存罐；所述水蒸气管道底部通过管子连接有水蒸气发生器；所述胶粒传送机构顶部出口连接脱硫机进料口；所述脱硫机底部出料口连接第二提升机，所述第二提升机上设有提升机出料口；

所述收料槽呈方形筒体结构，位于所述第二提升机出料口的下方。

上述一种再生胶用粗炼塑化系统，其中，所述喷油板呈圆形板体。

上述一种再生胶用粗炼塑化系统，其中，所述第一喷油管与所述喷油板所成夹角B为48度。

上述一种再生胶用粗炼塑化系统，其中，所述第二喷油管与所述喷油板所成夹角C为62度。

一种再生胶用粗炼方法，其中，其步骤如下：

1、初次搅拌、将废旧胶粉放入搅拌机内搅拌，搅拌速率为45r/min，搅拌时间为20-30min；

2、胶粒初次软化，将搅拌后的胶粉通过螺杆传送，在传送过程中均匀喷洒软化剂，软化剂喷洒量为10-25g/min，并在螺杆内通入水蒸气，水蒸气通入量为5-8L/min；

3、脱硫处理，将软化后的胶粒通入脱硫机，调节脱硫机各区温度：

脱硫机加热区温度为320-450℃；

脱硫机保温区温度为300-350℃；

脱硫机冷却区温度为80-150℃；

4、再次搅拌，将初次脱硫后的胶粒放入搅拌机中继续搅拌，搅拌速率为65r/min，搅拌时间为10-20min；

5、胶粒再次软化，将再次搅拌后的胶粉通过螺杆传送，在传送过程中均匀喷洒软化剂，软化剂喷洒量为8-15g/min，并在螺杆内通入水蒸气，水蒸气通入量为5-8L/min；

6、再次脱硫处理，将再次软化后的胶粒通入脱硫机，调节脱硫机各区温度：

脱硫机加热区温度为320-450℃；

脱硫机保温区温度为300-350℃；

脱硫机冷却区温度为80-150℃；

脱硫后出料即可。

上述一种再生胶用粗炼方法，其中，所述软化剂为芳烃油、石蜡油、凡士林、环烷油中两种或两种以上的混合物。

上述一种再生胶用粗炼方法，其中，所述软化剂为芳烃油、石蜡油、凡士林、环烷油以3:4:1:5的质量比混合所得的混合物。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

1、在生产前对废旧橡胶粉进行预处理，采用特殊的搅拌机构对其进行打散，初步实现废旧胶粉向颗粒状胶粒转变；预处理搅拌机采用特殊化设计，内部通过两个对称设置的搅拌机构，可均匀的打散废旧胶粉，独特的搅拌机构设计，同时使用三个搅拌杆进行搅拌。可大大提升搅拌效率；三个搅拌杆的长度在搅拌机构上采用自上而下依次边长的设计，可使得搅拌机底部的胶料更易混合打散，底部不容易淤积胶粉，且搅拌杆上使用搅拌折边，可针对多个方向进行搅拌，做到多角度全方位搅拌，最大提升搅拌均匀度。经过上万次科学实验，当搅拌折边与第一搅拌杆、第二搅拌杆、第三搅拌杆所成夹角A为120度时，搅拌效果最佳。

2、通过特别的胶粒传送机构，内部特有的水蒸气管道与水蒸气出气嘴喷洒水蒸气。用一定量的充满高温空间的水蒸气隔离胶粒与空气，确保高温状态的胶粒不裂解、不氧化。特别的水蒸气出气嘴设计，采用顶部圆弧形外扩结构，有利于水蒸气快速扩散，增强水蒸气隔离效果。通过喷油装置定量将软化剂喷洒于运动的胶粉中并汽化，使其均匀掺和，满足胶粉软化、断链之需要；特别的喷油嘴设计，多个喷油管道从多个角度进行喷洒软化剂，做到全面覆盖，均匀喷洒；且喷油管采用独特的62度、48度倾斜设置，可有效保证喷洒面积最大化。

3、特别的再生胶用粗炼方法，使胶粉置于运动的高温空间内，满足打开分子链的温度时间要求；采用两次搅拌、两次软化、两次脱硫的多重粗炼方法，从而连续完成胶粒大分子交联网状结构到短链分子结构的打开和阻止反联过程，大大提升产品性能。改善使用效果。

附图说明

图1为本发明的示意图。

图2本发明的预处理搅拌机内部示意图。

图3本发明的搅拌机构示意图。

图4本发明的胶粒传送机构纵向局部剖视图。

图5本发明的胶粒传送机构横向局部剖视图。

图6本发明的胶粒传送机外壳侧视图。

图7本发明的喷油嘴示意图。

图8本发明的喷油板示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明实施例中所用的脱硫机购自于江苏弘鼎环保设备科技有限公司，产品型号为HD-B-13。

本发明实施例中的软化剂为芳烃油、石蜡油、凡士林、环烷油以3:4:1:5的质量比混合所得的混合物。所用到的芳烃油购自于德州铭圣化工有限公司，产品型号为TDAE。所用到的石蜡油与环烷油均购自于常州中壳润滑油有限公司，石蜡油产品型号为150环保型；环烷油产品型号为KNH4006。

本实施例中相关标号如下：

第一组塑化机组13、第二组塑化机组14、收料槽7、放料槽1、第一提升机2、第一提升机出料口21、预处理搅拌机3、胶粒传送机构4、脱硫机5、第二提升机6、第二提升机出料口61、搅拌机壳体31、搅拌机构32、搅拌轴321、搅拌电机322、第一搅拌杆323、第二搅拌杆324、第三搅拌杆325、连接杆326、搅拌折边327、搅拌板328、三角凹槽329、搅拌出料口33、筒体外壳41、传送螺杆42、喷油机构43、喷油管道431、喷油嘴432、喷油板8、第一喷油孔81、第二喷油孔82、第一喷油管83、第二喷油管84、水蒸气喷洒机构44、水蒸气管道441、水蒸气出气嘴442、管子10、软化剂储存罐11、水蒸气发生器12、气泵9。

一种再生胶用粗炼塑化系统，其中，一种再生胶用粗炼塑化系统，其中，包括两组塑化机组13、14及收料槽7，所述塑化机组包括放料槽1、第一提升机2、预处理搅拌机3、胶粒传送机构4、脱硫机5、第二提升机6，所述第二组塑化机组14的收料槽1位于第一组塑化机组14的第二提升机出料口61下方，第二组塑化机组14的第二提升机出料口61下方设有收料槽7，所述放料槽1呈倒棱台型结构，所述放料槽1上连接所述第一提升机，所述第一提升机上设有第一提升机出料口21，所述预处理搅拌机3位于所述第一提升机下方位置；

所述预处理搅拌机3包括搅拌机壳体31及搅拌机构32，所述搅拌机壳体底部呈圆筒形结构，顶部向外倾斜，呈开口状；所述搅拌机构数量为两个，对称设置于所述搅拌机壳体两侧，所述搅拌机构32包括搅拌轴321、搅拌电机322、第一搅拌杆323、第二搅拌杆324、第三搅拌杆325与连接杆326；所述电机数量为两个，安装于所述搅拌机壳体外部两侧，所述搅拌轴一端连接所述电机，另一端伸入搅拌机壳体内部连接所述第一搅拌杆的中心位置，所述连接杆一端连接第一搅拌杆，另一端连接第三搅拌杆，所述第二搅拌杆连接在所述连接杆上，所述第二搅拌杆位于所述第三搅拌杆与第一搅拌杆之间；所述第一、第二、第三搅拌杆的两端均设有搅拌折边327，所述搅拌折边呈倾斜设置，所述搅拌折边与所述第一搅拌杆、第二搅拌杆、第三搅拌杆所成夹角A为120度；所述第三搅拌杆中间设有搅拌板328，所述搅拌板呈上宽下窄结构，其顶部设有三角凹槽329；所述预处理搅拌机一侧底部设有搅拌出料口33，所述搅拌出料口与所述胶粒传送机构底部连接；

所述胶粒传送机构呈倾斜设置，包括筒体外壳41与传送螺杆42，所述传送螺杆位于所述筒体外壳内部，所述筒体外壳上设有喷油机构43及水蒸气喷洒机构44，所述喷油机构43包括喷油管道431及喷油嘴432，所述喷油管道为两个，对称设置于所述筒体外壳壳体内两侧，所述喷油嘴数量为26个，设置于筒体外壳内部侧壁上，所述喷油嘴底部与所述喷油管道相连接，所述喷油嘴上设有喷油板8，所述喷油板8上设有第一喷油孔81与第二喷油孔82，所述第一喷油孔在喷油板上的数量为六个，位于喷油板中心位置，呈环形结构分布；所述第二喷油液孔在喷油板上的数量为6个，呈环形围绕在第一喷油孔外缘四周；所述第一喷油孔上设置有第一喷油管83；所述第二喷油孔上设置有第二喷油管84，所述第一喷油管与第二喷油管在喷油板上呈倾斜设置；所述水蒸气喷洒机构44包括水蒸气管道441及水蒸气出气嘴442，所述所述水蒸气管道为两个，对称设置于所述筒体外壳壳体内两侧，所述水蒸气出气嘴数量为16个，设置于筒体外壳内部侧壁上，所述水蒸气出气嘴底部与所述水蒸气管道相连接，所述水蒸气出气嘴底部呈方形管体，顶部呈圆弧形外扩结构；所述喷油管道底部连接有气泵9；所述喷油管道通过管子10连接软化剂储存罐11；所述水蒸气管道底部通过管子10连接有水蒸气发生器12；所述胶粒传送机构顶部连接脱硫机5进料口；

所述脱硫机底部出料口连接第二提升机，所述第二提升机上设有第二提升机出料口61。

所述收料槽呈方形筒体结构，位于所述第二塑化机组的第二提升机出料口的下方；所述喷油板呈圆形板体。所述第一喷油管与所述喷油板所成夹角B为48度。所述第二喷油管与所述喷油板所成夹角C为62度。

实施例1

一种再生胶用粗炼方法，其中，其步骤如下：

1、初次搅拌、将废旧胶粉放入搅拌机内搅拌，搅拌速率为45r/min，搅拌时间为20min；

2、胶粒初次软化，将搅拌后的胶粉通过螺杆传送，在传送过程中均匀喷洒软化剂，软化剂喷洒量为10g/min，并在螺杆内通入水蒸气，水蒸气通入量为5L/min；

3、脱硫处理，将软化后的胶粒通入脱硫机，调节脱硫机各区温度：

脱硫机加热区温度为320℃；

脱硫机保温区温度为300℃；

脱硫机冷却区温度为80℃；

4、再次搅拌，将初次脱硫后的胶粒放入搅拌机中继续搅拌，搅拌速率为65r/min，搅拌时间为10min；

5、胶粒再次软化，将再次搅拌后的胶粉通过螺杆传送，在传送过程中均匀喷洒软化剂，软化剂喷洒量为8g/min，并在螺杆内通入水蒸气，水蒸气通入量为5L/min；

6、再次脱硫处理，将再次软化后的胶粒通入脱硫机，调节脱硫机各区温度：

脱硫机加热区温度为320℃；

脱硫机保温区温度为300℃；

脱硫机冷却区温度为80℃；

脱硫后出料即可。

实施例2

一种再生胶用粗炼方法，其中，其步骤如下：

1、初次搅拌、将废旧胶粉放入搅拌机内搅拌，搅拌速率为45r/min，搅拌时间为30min；

2、胶粒初次软化，将搅拌后的胶粉通过螺杆传送，在传送过程中均匀喷洒软化剂，软化剂喷洒量为25g/min，并在螺杆内通入水蒸气，水蒸气通入量为8L/min；

3、脱硫处理，将软化后的胶粒通入脱硫机，调节脱硫机各区温度：

脱硫机加热区温度为450℃；

脱硫机保温区温度为350℃；

脱硫机冷却区温度为150℃；

4、再次搅拌，将初次脱硫后的胶粒放入搅拌机中继续搅拌，搅拌速率为65r/min，搅拌时间为20min；

5、胶粒再次软化，将再次搅拌后的胶粉通过螺杆传送，在传送过程中均匀喷洒软化剂，软化剂喷洒量为15g/min，并在螺杆内通入水蒸气，水蒸气通入量为8L/min；

6、再次脱硫处理，将再次软化后的胶粒通入脱硫机，调节脱硫机各区温度：

脱硫机加热区温度为450℃；

脱硫机保温区温度为350℃；

脱硫机冷却区温度为150℃；

脱硫后出料即可。

实施例3

一种再生胶用粗炼方法，其中，其步骤如下：

1、初次搅拌、将废旧胶粉放入搅拌机内搅拌，搅拌速率为45r/min，搅拌时间为25min；

2、胶粒初次软化，将搅拌后的胶粉通过螺杆传送，在传送过程中均匀喷洒软化剂，软化剂喷洒量为15g/min，并在螺杆内通入水蒸气，水蒸气通入量为7L/min；

3、脱硫处理，将软化后的胶粒通入脱硫机，调节脱硫机各区温度：

脱硫机加热区温度为380℃；

脱硫机保温区温度为320℃；

脱硫机冷却区温度为120℃；

4、再次搅拌，将初次脱硫后的胶粒放入搅拌机中继续搅拌，搅拌速率为65r/min，搅拌时间为16min；

5、胶粒再次软化，将再次搅拌后的胶粉通过螺杆传送，在传送过程中均匀喷洒软化剂，软化剂喷洒量为11g/min，并在螺杆内通入水蒸气，水蒸气通入量为6L/min；

6、再次脱硫处理，将再次软化后的胶粒通入脱硫机，调节脱硫机各区温度：

脱硫机加热区温度为350℃；

脱硫机保温区温度为310℃；

脱硫机冷却区温度为90℃；

脱硫后出料即可。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

1、在生产前对废旧橡胶粉进行预处理，采用特殊的搅拌机构对其进行打散，初步实现废旧胶粉向颗粒状胶粒转变；预处理搅拌机采用特殊化设计，内部通过两个对称设置的搅拌机构，可均匀的打散废旧胶粉，独特的搅拌机构设计，同时使用三个搅拌杆进行搅拌。可大大提升搅拌效率；三个搅拌杆的长度在搅拌机构上采用自上而下依次边长的设计，可使得搅拌机底部的胶料更易混合打散，底部不容易淤积胶粉，且搅拌杆上使用搅拌折边，可针对多个方向进行搅拌，做到多角度全方位搅拌，最大提升搅拌均匀度。经过上万次科学实验，当搅拌折边与第一搅拌杆、第二搅拌杆、第三搅拌杆所成夹角A为120度时，搅拌效果最佳。

2、通过特别的胶粒传送机构，内部特有的水蒸气管道与水蒸气出气嘴喷洒水蒸气。用一定量的充满高温空间的水蒸气隔离胶粒与空气，确保高温状态的胶粒不裂解、不氧化。特别的水蒸气出气嘴设计，采用顶部圆弧形外扩结构，有利于水蒸气快速扩散，增强水蒸气隔离效果。通过喷油装置定量将软化剂喷洒于运动的胶粉中并汽化，使其均匀掺和，满足胶粉软化、断链之需要；特别的喷油嘴设计，多个喷油管道从多个角度进行喷洒软化剂，做到全面覆盖，均匀喷洒；且喷油管采用独特的62度、48度倾斜设置，可有效保证喷洒面积最大化。

3、特别的再生胶用粗炼方法，使胶粉置于运动的高温空间内，满足打开分子链的温度时间要求；采用两次搅拌、两次软化、两次脱硫的多重粗炼方法，从而连续完成胶粒大分子交联网状结构到短链分子结构的打开和阻止反联过程，大大提升产品性能。改善使用效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。