廢舊橡膠的處理與資源化

廢舊橡膠的處理與資源化第一頁，共四十四頁，2022年，8月28日日常生活中的橡膠制品天然橡膠（NR）丁苯橡膠（SBR）順丁橡膠（BR）異戊橡膠（IR）氯丁橡膠（CR）丁基橡膠（IIR）丁晴橡膠（NBR）氫化丁晴橡膠（HNBR）乙丙橡膠（EPM\\EPDM）硅橡膠（Q）氟橡膠（FPM）聚氨酯橡膠（AU\\EU）丙烯酸酯橡膠（ACM\\AEM）氯磺化聚乙烯橡膠（CSM）氯醚橡膠（CO\\ECO）氯化聚乙烯橡膠（CM或CPE）

第二頁，共四十四頁，2022年，8月28日前言

廢橡膠是僅次于廢塑料的一種高分子污染物.廢橡膠制品主要來源于廢舊輪胎,膠管,膠帶,膠鞋,墊板等工業(yè)雜品.由于橡膠制品難以降解,已經(jīng)成為名副其實的”黑色污染”.

而隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,輪胎制品的需求不斷擴大,廢舊輪胎的數(shù)量呈現(xiàn)出快速增長的趨勢.于是,廢舊輪胎落戶市場垃圾的行業(yè),并迅速占據(jù)了”黑色污染”的空間.廢舊輪胎的回收和利用對于解決目前大量廢舊輪胎的堆積和污染等問題,無論從經(jīng)濟價值還是在環(huán)境保護,資源回收都是值得重視和高值化應用.

在國際上已經(jīng)成功從微觀動力學尺寸,小型批量實驗室規(guī)模以及中型實驗室規(guī)模對于廢輪胎的熱解技術的研究工作中取得重大進展,在熱解技術已經(jīng)逐步取得了工業(yè)化的進步,其工藝流程得到應用.第三頁，共四十四頁，2022年，8月28日大量廢舊橡膠制品的現(xiàn)狀第四頁，共四十四頁，2022年，8月28日橡膠制品的廢舊回收資源化廢舊橡膠制品既是一種再生資源,同時也是一種垃圾,處理好了是可再生資源,處理不好則變?yōu)橛卸?有害的垃圾.廢舊輪胎回收利用是一項循環(huán)經(jīng)濟工程.從循環(huán)經(jīng)濟和廢舊垃圾的處理,使之成為變廢為寶的良性循環(huán),是目前相關科研和廢舊回收行業(yè)急需解決的問題和課題!第五頁，共四十四頁，2022年，8月28日橡膠制品的性能結構科技化橡膠制品的性能要求越來越高,特別體現(xiàn)在輪胎制品上,隨著路面設施的提高,對于車速,剎車系統(tǒng)等的要求更加苛刻.那么加強橡膠制品的性能結構將必然成為未來橡膠行業(yè)發(fā)展的一個新起點.輪胎制品的原材料的變化正拉開橡膠行業(yè)技術革新的號角.第六頁，共四十四頁，2022年，8月28日輪胎用主要原材料的變化趨勢(一)

原材料

總耗量子午胎子午胎占,%天然膠73.715.921.6合成膠51.311.522.4橡膠小計12527.421.9合成膠比例41.042.0-尼龍簾線

18.40.080.4鋼絲簾線6.26.2100聚酯簾線

1.41.4100胎圈鋼絲

12.02.722.5原材料總耗量子午胎子午胎占,%天然膠92.534.336.7合成膠62.521.234.5橡膠小計15555.535.8合成膠比例40.338.2-尼龍簾線16.70.120.7鋼絲簾線15.215.2100聚酯簾線2.62.6100胎圈鋼絲14.46.142.42000年2005年備注:本資料來自中華商務網(wǎng)圖表單位:萬噸第七頁，共四十四頁，2022年，8月28日輪胎用主要原材料的變化趨勢(二)原材料

總耗量子午胎子午胎占,%天然膠10454.551.4合成膠74.732.044.0橡膠小計178.786.548.4合成膠比例41.837.0-尼龍簾線

15.80.241.5鋼絲簾線24.024.0100聚酯簾線

4.34.0100胎圈鋼絲

17.39.655.5原材料總耗量子午胎子午胎占,%天然膠132.588.365.2合成膠98.848.654.7橡膠小計224.3136.961.0合成膠比例40.935.5-尼龍簾線13.80.352.5鋼絲簾線40.040.0100聚酯簾線5.75.7100胎圈鋼絲21.815.470.62010年2015年第八頁，共四十四頁，2022年，8月28日輪胎用主要原材料的變化趨勢分析由上圖表可知輪胎制品對于橡膠的要求越來越高天然膠和合成膠在子午膠所需量大幅度增加,合成膠比例變化不大鋼絲簾線和胎圈鋼絲將成為輪胎制品中主要輔助成分未來輪胎制品的原材料的變化必將現(xiàn)有輪胎推向淘汰的邊緣,勢必廢舊輪胎處理成為新的工藝原料.第九頁，共四十四頁，2022年，8月28日F1的斗爭體現(xiàn)的卻是輪胎技術含量的斗爭第十頁，共四十四頁，2022年，8月28日橡膠制品的主要運用領域橡膠種類主要用途天然橡膠輪胎、膠管、膠帶及各種工業(yè)橡膠制品三元乙丙橡膠輪胎的淺色胎側、耐熱運輸帶、電纜、電線、防腐襯里、密封墊圈、建筑防水片材、門窗密封條、家用電器配件、塑料改性丁苯橡膠70%用于輪胎業(yè)丁腈橡膠主要耐油制品，阻燃制品,結構膠粘劑順丁橡膠輪胎、抗沖擊改性、耐寒制品、緩沖材料、膠帶、膠管以及膠鞋等橡膠制品硅橡膠

航空工業(yè)、電氣工業(yè)、食品工業(yè)及醫(yī)療工業(yè)氯丁橡膠運輸皮帶和傳動帶，電線、電纜的包皮材料，制造耐油膠管、墊圈以及耐化學腐蝕的設備襯里乙丙橡膠輪胎側、膠條和內胎以及汽車的零部件，還可以作電線、電纜包皮及高壓、超高壓絕緣材料。還可制造及鞋、衛(wèi)生用品等淺色制品丁基橡膠制造各種車輛內胎，用于制造電線和電纜包皮、耐熱傳送帶、蒸汽膠管等第十一頁，共四十四頁，2022年，8月28日日常生活中常見的橡膠制品Tyre輪胎Velcro膠管adhesivetape膠帶膠鞋第十二頁，共四十四頁，2022年，8月28日廢舊橡膠的處理工藝技術廢舊輪胎是廢舊橡膠產(chǎn)品中數(shù)量最大,處理工藝技術最為復雜的產(chǎn)品.在切除胎圈,分離骨架材料(鋼絲和纖維材料)后,所有橡膠產(chǎn)品廢膠粉碎的工藝技術均相同.廢舊輪胎的處理工藝技術第十三頁，共四十四頁，2022年，8月28日典型廢舊輪胎的化學成分組分%完整輪胎粉碎后輪胎組分%完整輪胎粉碎后輪胎碳74.5077.60硫1.502.00氫6.0010.40氮0.500.50氧3.000.00氯1.001.00第十四頁，共四十四頁，2022年，8月28日

廢舊輪胎加工工藝流程圖制成橡膠管道等作水泥石灰窯燃料稱重分類裂解割胎圈翻新出售切塊粉碎成膠粉第十五頁，共四十四頁，2022年，8月28日廢舊輪胎加工出路廢舊輪胎胎體完好胎體毀壞無翻新價值作為翻新胎胎源翻新后使用裂解回收橡膠烴和水泥石灰窯洞燃料切塊粉碎制成膠粉第十六頁，共四十四頁，2022年，8月28日廢舊輪胎膠粉的制備

膠粉的定義膠粉:是通過機械粉碎廢舊橡膠而得到的一種粉末狀物質.第十七頁，共四十四頁，2022年，8月28日膠粉的分類按照所用廢舊橡膠的種類,膠粉分為:輪胎膠粉膠鞋膠粉制品膠粉第十八頁，共四十四頁，2022年，8月28日廢舊輪胎膠粉的制備方法制備膠粉的四種方法:(一)常溫粉碎法(二)低溫粉碎法(三)酸堿法(四)化學法第十九頁，共四十四頁，2022年，8月28日廢舊輪胎膠粉的制備方法比較制備膠粉方法方法特點優(yōu)點缺點常溫粉碎法通過機械力對廢膠塊進行擠壓,切割設備簡單,處理量大制備的膠粉粒子較粗,獲得較細粉難度大低溫粉碎法將廢膠塊冷凍到橡膠的玻璃化溫度以下,再經(jīng)過粉碎工藝先進,無污染,精細膠粉產(chǎn)率高能耗大,成本高酸堿法用強堿處理膠塊,使之碎解工藝簡單,可控制度高消耗大量酸堿,產(chǎn)生大量廢水化學法化學溶劑處理膠塊,使之變脆處理量大,消耗大量的化學溶劑和電能,造成污染第二十頁，共四十四頁，2022年，8月28日膠粉的生產(chǎn)膠粉生產(chǎn)常采用冷凍粉碎工藝和常溫粉碎工藝.冷凍粉碎工藝包括低溫冷凍粉碎工藝,低溫和常溫并用粉碎工藝.粉碎工藝包括預加工,初步粉碎,分級處理和改性四個階段.第二十一頁，共四十四頁，2022年，8月28日膠粉的活化改性膠粉的活化改性

改性目的:提高膠粉的配合性能,對表面進行活化改性處理.

改性方法:(1)表面接枝法,(2)互穿網(wǎng)絡法,(3)降解再生法,(4)低聚物處理法,(5)飽和量促進劑法.第二十二頁，共四十四頁，2022年，8月28日常見的化學改性劑硫化劑鄰苯二甲酸酐二辛基鈦酸酯亞硝基苯胺苯肼氯化亞鐵甲基酚醛樹脂及過氧化物等第二十三頁，共四十四頁，2022年，8月28日膠粉的活性改性膠粉的活化改性機理膠粉活化機理:膠粉粒子表面吸附配合劑與生膠配合膠粉表面吸附特定的有機單體和引發(fā)劑后在氮氣加熱反應形成互穿聚合物網(wǎng)絡與生膠配合膠粉表面進行化學處理后付出官能團與生膠結合粗膠粉表面噴淋聚合物單體后經(jīng)機械粉碎產(chǎn)生自由基與單體接枝反應第二十四頁，共四十四頁，2022年，8月28日膠粉的分類和應用膠粉的分類按照所用橡膠來源不同分：輪胎膠粉、膠鞋膠粉、雜品膠粉；按照生產(chǎn)工藝不同分：常溫法膠粉、冷凍法膠粉；按照膠粉粒度大小分：粗膠粉、細膠粉、精細膠粉和超細膠粉； 按照是否經(jīng)過改性分：普通膠粉、活化膠粉等第二十五頁，共四十四頁，2022年，8月28日膠粉按粒度分類類別粒度/μm(目)制造設備類別粒度/μm(目)制造設備粗膠粉1400-500(12-39)粗碎機,回轉破碎機微細膠粉300-75(80-200)冷凍破碎裝置細膠粉500-300(40-79)細碎機,回轉破碎機超微細膠粉50以下(200以上)膠體研磨機第二十六頁，共四十四頁，2022年，8月28日膠粉的應用膠粉應用廣泛,在國民經(jīng)濟許多行業(yè)中應用.膠粉三大應用領域:(一)化工領域(二)建材領域(三)交通領域第二十七頁，共四十四頁，2022年，8月28日膠粉在化工領域的應用精細膠粉不僅可以作再生膠原料,還可以作填充劑用于輪胎,膠管,膠帶,膠鞋,電纜,防水卷材和其他橡膠制品.我國2005年輪胎用膠粉量約6萬噸,輪胎中摻用比例約為5到10,自行車車胎摻用量比為15到20,膠管摻用比約為80到90,膠帶摻用比為30份,膠鞋可達到35到150份.第二十八頁，共四十四頁，2022年，8月28日用粗膠粉和細膠粉作為制備橡膠磚,橡膠地板,橡膠地毯,運動場塑膠跑道,健身地坪,幼兒園兒童活動場地,學校操場,草坪道路,花園小徑等的原料.在建材中使用膠粉材料,除了提高使用性能,增強舒適性,和美觀性外,還起到保護環(huán)境的作用.第二十九頁，共四十四頁，2022年，8月28日細膠粉可用作瀝青改性劑,與熱瀝青混合作為鋪路材料.可延長公路壽命為1到3倍,降低噪音為50%到70%,提高耐熱性和耐寒性,提高安全性.鐵路軌枕采用膠粉,沙子,水泥混合,用模壓制成.使之具有重量輕,抗沖擊和耐腐蝕的作用.第三十頁，共四十四頁，2022年，8月28日膠粉在納米材料中的應用前景納米科技是迄今三大高科技之一,納米材料是粉體材料的頂級產(chǎn)品.在橡膠中使用納米材料的關鍵技術難點在于如何使之在橡膠中以納米粒子形態(tài)分散,需要大家的努力.總之,在未來的科技發(fā)展中,膠粉在納米材料中的應用必然成為可能.第三十一頁，共四十四頁，2022年，8月28日廢舊橡膠制備再生膠再生膠:廢舊橡膠經(jīng)過粉碎,加熱,機械處理等物理化學技術過程,使其彈性狀況變成具有塑性和黏性的,能夠在硫化的橡膠.再生膠不是生膠

再生膠的定義第三十二頁，共四十四頁，2022年，8月28日再生膠比較生膠的特點成分:橡膠烴,增黏劑,軟化劑,活化劑;特點:高度分散性,相互摻混性;優(yōu)點:良好的塑性,收縮性小,流動性好,耐老化性好,硫化速度快,良好的耐熱、耐油、耐酸性;缺點:具有洗水性,耐磨性、耐疲勞性差.第三十三頁，共四十四頁，2022年，8月28日再生膠生產(chǎn)工藝主要生產(chǎn)工藝:油法(直接蒸汽靜態(tài)法),水油法(蒸煮法),高溫動態(tài)脫硫法,壓出法,化學處理法,微波法等;我國現(xiàn)有成熟技術工藝:油法,水油法,高溫動態(tài)脫硫法.第三十四頁，共四十四頁，2022年，8月28日再生膠油法生產(chǎn)流程廢膠切膠洗膠細碎濾膠捏煉篩選纖維分離拌油脫硫精煉出片成品粗碎第三十五頁，共四十四頁，2022年，8月28日油法工藝特點工藝簡單廠房無特殊要求建廠投資小生產(chǎn)成本底無污水污染再生效果差再生膠性能偏低膠粉粒度要求較低(28之30目)第三十六頁，共四十四頁，2022年，8月28日再生膠水油法工藝流程稱量配合廢膠切膠洗膠細碎粗碎篩選纖維分離捏煉脫硫濾膠精煉出片成品第三十七頁，共四十四頁，2022年，8月28日水油法工藝特點工藝復雜廠房有特殊要求生產(chǎn)設備多建廠投資大膠粉粒度要求小生產(chǎn)成本較高污水排放