《廢舊輪胎的回收》PPT課件

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1、廢舊輪胎的回收利用何興幫材料學院高分子化學與物理1前言隨著中國汽車工業(yè)的高速發(fā)展，對輪胎等橡膠制品的需求量也日益增多。中國國家統(tǒng)計局發(fā)布的數(shù)據表明，2007年中國輪胎產量為5.5649億條，同比增長23%；同期中國合成橡膠產量為222萬t。廢舊輪胎具有很強的抗熱、抗機械性，很難降解，幾十年都不會自然消失。長期露天堆放，不僅占用大量土地,而且極易滋生蚊蟲傳播疾病，引發(fā)火災，被人們稱為“黑色污染”。如何利用廢舊橡膠制品和廢舊輪胎，是搞好資源綜合利用的重要課題。2廢舊輪胎的回收利用目前處理廢舊輪胎的一般方法（1）輪胎翻修與重復使用（2）制成膠粉和再生膠（3）熱解提取燃料氣、油和炭黑等產品（4

2、）直接作為燃料提供能源（5）掩埋和生物降解2.1輪胎翻修與重復使用輪胎翻修主要包括輪胎翻新和輪胎修補。輪胎翻新主要有：頂翻、肩翻、全翻。輪胎修補主要有：補疤、補釘眼、補洞和內補墊。發(fā)達國家的公路路面質量很高，輪胎翻修以輪胎翻新為主，胎源多為子午線輪胎。翻新方法分為：1、熱翻法，又稱模型硫化。2、冷翻法，又稱預硫化翻胎法。熱翻法將未硫化的胎面膠按照工藝尺寸粘合在經過打磨處理的胎體上，送入硫化罐，在高溫高壓下硫化，每次生產出一個成品。熱翻法的最大缺點是容易導致過硫現(xiàn)象，降低了翻新輪胎的質量。冷翻法把已經硫化成型的帶有花紋的胎面膠粘合到經過打磨處理的胎體上，裝上充氣內胎和包封套，送入大型硫化

3、罐，在較低溫度和壓力下硫化，一次生產出多條翻新輪胎。2.2制成膠粉橡膠是具有高彈性和高儲能性的高分子材料，常溫下稍帶塑性，受較小外力可產生很大形變，除去外力可恢復；在-70℃時喪失彈性變成脆性物質，扯斷伸長率很小，故一般認為橡膠在深冷條件下易于粉碎。橡膠的粉碎大致分為化學法、低溫粉碎法和常溫粉碎法。由于化學法生產成本高，很難形成大規(guī)模生產，所以人們主要探索發(fā)展了低溫粉碎法和常溫粉碎法。冷凍粉碎法冷凍粉碎法以塊狀、粒狀生膠、廢舊橡膠制品、廢舊輪胎等固態(tài)膠為原料，通過冷卻介質將其冷卻到玻璃化溫度以下，進行機械粉碎。國外通常利用液氮作為冷卻介質冷凍橡膠，之后用齒盤式或錘磨式粉碎機進行粉碎。為

4、了防止粉碎后的膠粉恢復常溫后粘連團聚，還需要加入硅油、炭黑、白炭黑等作為隔離劑，或者將粉末橡膠浸漬在隔離劑的水分散液中，之后干燥脫水，以保證粉末橡膠的流動性。冷凍膠粉流程示意圖冷凍法的優(yōu)缺點冷凍粉碎法可以制得粒徑較小的膠粒，因此應用廣泛。但是冷凍法也存在以下缺點：制冷成本高，能耗大。利用液氮冷卻，每生產110kg膠粉需耗用110～115kg液氮。如果采用空氣膨脹制冷法，需要大量制冷設備，一次性投入大。膠粉粒徑越小，價格越高。常溫粉碎法常溫粉碎方法一般采用剪切撕裂、摩擦、高速加載等方式的粉碎機,并輔以循環(huán)冷卻,膠粒不需冷凍,直接送入粉碎機粉碎。常溫粉碎法可分為干法和濕法。干法粉碎根據其粉

5、碎方式和設備的不同可分為輥筒式、旋盤式、擠出式、高壓柱塞式等；濕法粉碎是物料在溶劑或溶液中進行粉碎的方法。濕法粉碎和干法粉碎相比，前者制得的膠粉粒徑小，一般在200目以上，受熱降解少，膠粉性能優(yōu)于干法粉碎。常溫粉碎法制粉末橡膠流程示意圖常溫粉碎法的優(yōu)缺點常溫粉碎法制得的膠粉料度較粗，0.25mm以下的細粉較少，粗膠粉不利于廢膠粉的應用，但其技術經濟指標優(yōu)于低溫粉碎法。膠粉的應用1、用于橡膠、塑料制品2、用作鋪路材料3、改性混凝土及水泥4、其它應用2.3制成再生膠廢舊橡膠的再生，就是借助化學助劑或其他能量打斷橡膠結構中的C—S鍵和S—S鍵而不破壞C—C鍵，從而有選擇地破壞橡膠的三維網絡結

6、構而不引起大分子鏈斷裂，生成在熱塑狀態(tài)下具有流動性的再生膠。目前廣泛采用再生膠的生產方法有油法、水油法及高溫高壓動態(tài)脫硫法，但這些方法都存在生產流程長、能源消耗大、環(huán)境污染嚴重等缺點。2.4熱解廢舊輪胎廢舊輪胎經粉碎分離出廢舊鋼絲后得到廢橡膠顆粒，廢橡膠顆粒在一定的溫度、壓力和催化劑作用下，發(fā)生催化裂解反應，使分子量為80~150萬的高分子橡膠烴斷鍵，裂變成小分子的C—H結構化合物，重新形成C1~C4的氣態(tài)烴混合物及C5以上石油類液態(tài)烴混合物，橡膠硫化時添加的炭黑又重新游離析出得到炭黑產品。熱解工藝熱解法的優(yōu)缺點廢輪胎熱解技術有著獨特的優(yōu)勢(如可制得便于運輸?shù)挠推?、碳?，但由于輪胎在

7、制造過程中含有大量的添加劑(如抗氧劑、硫化劑等)，這不僅使熱解過程中對環(huán)境有一定的污染(如硫化氫產生)，而且使熱解油品硫含量偏高，熱解碳黑灰份含量偏高，以致于妨礙了它們的廣泛應用。2.5其他與煤比較，廢舊輪胎具有更高的熱值，因而被認為是一種有吸引力的潛在燃料，作為燃料處理利用無疑是有前途的潔凈工藝方法。原形改制是通過捆綁、裁剪、沖切等方式，將廢舊輪胎改造成有利用價值的物品。最常見的是用作碼頭和船舶的護舷、沉入海底充當人工漁礁、用作航標燈的漂浮燈