Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR PRODUCING RECYCLED RUBBER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/121243
Kind Code:
A2
Abstract:
A method is proposed for producing recycled rubber which involves mixing crumb from used vehicle tires with a devulcanizing agent containing a carbon-chain rubber and Altax (MBTS) until the rubber scrap is completely devuclanized in terms of the intramolecular sulphur bonds, wherein zinc stearate is added to the devulcanizing agent to make up 25% thereof before the devulcanizing agent is mixed with the crumb, next a sheet is produced from the devulcanized mixture and cut into plates of equal mass and area which are arranged evenly over the length and breadth of a roller feed belt and then rolled into 1 mm thick sheets as rubber crumb with a 5:95 ratio of devulcanizing agent to crumb is added to the surface of the sheet by means of a dosing device, after which the resulting sheet is passed several more times through the rollers, the sheet being folded at least in half after each pass through the rollers. This makes it possible to reduce the cost of producing recyclate and to improve the physical and mechanical characteristics thereof by 25-30% over the best of the known prior art.

Inventors:
BODNAR VALERIY VLADIMIROVICH (RU)
BODNAR DMITRY VALEREVICH (RU)
VASILEV VIKTOR LEONIDOVICH (RU)
ZAROGATSKY LEONID PETROVICH (RU)
SMETANINA NATALIA STEPANOVNA (RU)
YATSENKO LARISA ANATOLEVNA (RU)
Application Number:
PCT/IB2012/000666
Publication Date:
August 22, 2013
Filing Date:
March 29, 2012
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BODNAR VALERIY VLADIMIROVICH (RU)
BODNAR DMITRY VALEREVICH (RU)
VASILEV VIKTOR LEONIDOVICH (RU)
ZAROGATSKY LEONID PETROVICH (RU)
SMETANINA NATALIA STEPANOVNA (RU)
YATSENKO LARISA ANATOLEVNA (RU)
International Classes:
C08J11/18
Foreign References:
SU1016202A11983-05-07
RU2014339C11994-06-15
RU2121484C11998-11-10
US5770632A1998-06-23
Attorney, Agent or Firm:
PIKKOR, Riho (EE)
ПИККОР, Рихо (EE)
Download PDF:
Claims:
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ получения рециклированной резины, включающий перемешивание крошки изношенных автопокрышек с девулканизатором, содержащим карбоцепной каучук и альтакс (MBTS) до полной девулканизации резиновых отходов по серным межмолекулярным связям, ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ тем, что в девулканизатор перед его перемешиванием с крошкой добавляют в качестве активатора стеарат цинка в количестве 25%, затем из девулканизирующей смеси получают лист и нарезают его на равные по массе и площади пластины, которые укладывают равномерно по длине и ширине ленты питателя вальцев и далее раскатывают их в лист тоньше 1 мм, одновременно наполняя его поверхность равномерно с помощью дозатора резиновой крошкой в соотношении частей девулканизатор-крошка 5:95, после чего полученный лист несколько раз вновь пропускают через вальцы, складывая его не менее чем вдвое после каждого прохода через вальцы.

Description:
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕЦИКЛИРОВАННОЙ РЕЗИНЫ

Изобретение относится к способам восстановления отходов резины в новую сырую резину, пригодную для производства качественных изделий. Оно может быть наиболее широко использовано на предприятиях по переработке изношенных автопокрышек.

В мире за один год скапливается 20 млн. тонн изношенных автопокрышек. Лишь 5 млн. тонн из них утилизируется: резиновая крошка сжигается на электростанциях и в цементных печах, а резиновый порошок с частицами мельче 200 микрометров идет в виде добавок в новую резиновую смесь. Оставшиеся 15 млн. тонн автопокрышек вывозятся в отвалы.

Исходная резиновая смесь для автопокрышек состоит из многих дефицитных и дорогих компонентов, поэтому стоимость 1 кг такой смеси около 2000 евро.

Задача рециклизации резины существует столько же лет, сколько существуют автопокрышки, однако восстановить из крошки измельченных автопокрышек резиновую смесь, на 100 % пригодную для производства новых автопокрышек, не удается. Пока возврат изношенной резины в новый цикл осуществляется в виде добавок в смесь резинового порошка с частицами мельче 0,2 мм.

Попытки механохимическим методом восстановить свойства резины из крошки постепенно совершенствуются и уже имеются одиночные результаты получения рециклизата с пределом прочности на растяжение приближающимся к половине упомянутой прочности резины автопокрышек. Причем восстановление качества резины зависит не только от состава девулканизирующей смеси, но и от способа перемешивания ее с крошкой, а также от крупности крошки.

Известен " способ рециклизации отходов резины (а. с. СССР ~ N°1016202, кл. В29Н 19/00, опубл. 07.05.1983 г.), включающий перемешивание резиновой крошки с девулканизатором, состоящим из 50% раствора дисульфидизооктилфенола в веретенном масле. Полученный рециклизат не может быть использован как годная для производства изделий резиновая смесь, поэтому его используют как добавку к резиновой смеси. Известен также способ рециклизации резиновых отходов (патент РФ - 4339, кл. В29В 17/00, опубл. 15.06.1994 г.), в котором в качестве девулканизатора используют пастообразную смесь 2-меркаптобензтиазола, уротропина, стеарата железа и гликоля. Паста вводится в резиновую крошку на смесительном оборудовании, затем на новую смесь воздействуют электромагнитным полем высокой частоты метрового диапазона. Рециклизат достигает прочности на растяжение до 7,6 МПа. Однако эта величина при других низких физико- механических параметрах не позволяет использовать его как самостоятельную готовую для производства изделий смесь.

Известен также способ рециклизации резины (патент РФ N°2121484, кл. C08J 11/10, опубл. 10.1 1.1998 г.), включающий изготовление пасты из карбоцепного каучука, альтакса, сульфенамида, оксида цинка, стеариновой кислоты, канифоли и органической перекиси. Последующее перемешивание пасты с резиновой крошкой производят на смесительном оборудовании. Размер частиц крошки находится в пределах 0-1,5 мм. Недостатками способа являются сложность девулканизатора, его высокая стоимость и необходимость введения его в смесь в количестве 30% от массы крошки. Кроме того полученный рециклизат имеет прочность на растяжение не более 7-8 МПа. Наличие в девулканизаторе органической перекиси требует определенной последовательности ввода в листовальный смеситель составляющих его ингредиентов.

Известен принимаемый за прототип способ рециклизации резиновых отходов (патент США М.5770632, кл. C08J 11/04, опубл. 23.06.1998 г.), включающий перемешивание резиновой крошки с девулканизатором, содержащим карбоцепной каучук, окись цинка, стеариновую кислоту, диэтилдитиокарбонат цинка и сульфенамид -тетрабутил-2-бензотиазол (тиазол или альтакс). В этом способе крошку и смесь перемешивают на валковой мельнице с одновременным доизмельчением крошки в общем объеме смеси. Процесс отличается сложностью и недостаточной эффективностью. В результате требуется добавка девулканизатора в количестве 6-8%, и рециклизат имеет максимальный предел прочности на растяжение 12 МПа при относительном удлинении 353%, что не достаточно для получения качественных изделий. Задачей настоящего изобретения является упрощение и удешевление процесса.

Ещё одной задачей является повышение физико-механических свойств рециклизата. Обе задачи решаются в способе получения рециклированной резины, который включает перемешивание крошки изношенных автопокрышек с девулканизатором, содержащим карбоцепной каучук и альтакс (MBTS) до полной девулканизации резиновых отходов по серным межмолекулярным связям, причем в соответствии с настоящим изобретением в девулканизатор перед его перемешиванием с крошкой добавляют стеарат цинка в количестве 25%, затем из девулканизирующей смеси получают лист и нарезают его на равные по массе и площади пластины, которые укладывают равномерно по длине и ширине ленты питателя вальцев и далее раскатывают их в лист тоньше 1 мм, одновременно наполняя его поверхность равномерно с помощью дозатора резиновой крошкой в соотношении частей девулканизатор-крошка 5:95, после чего полученный лист несколько раз вновь пропускают через вальцы, складывая его не менее чем вдвое после каждого прохода через вальцы.

Кроме того, в предлагаемом изобретении в качестве активатора регенерации резиновых отходов использована синергическая смесь «тиазол (альтакс)-стеарат цинка», образующая внутримолекулярный комплекс, взаимодействующий с полимерными цепями каучука в местах разрыва серных связей, а при повышенных температурах дающая дополнительную пространственную сетку за счет полисульфидных подвесок ускорителя. Таким образом, при введении нового компонента и его взаимодействии с другими компонентами создаются новые дополнительные связи и упрочняется рециклизат.

Для осуществления способа используют шинную крошку естественного грансостава после измельчения на валковой мельнице и очищения от текстильного и металлического корда. Затем составляют девулканизирующий модификатор из следующих ингредиентов: карбоцепной каучук - 1,5 мае. частей, альтакс (MBTS) - 4,5 мае. частей и перемешивают их. К полученной смеси добавляют стеарат цинка в количестве 2,2 мае. частей или 25% от общей массы модификатора. Эту смесь раскатывают в лист и нарезают его на равные по массе и площади пластины, которые укладывают равномерно по длине и ширине ленты питателя вальцев, затем снова раскатывают их в лист тоньше 1 мм, что обеспечивает равномерное распределение ингредиентов по площади и объему девулканизатора. На полученный тонкий лист с помощью вибродозатора насыпают резиновую крошку в соотношении частей девулканизатор-крошка 5:95, после чего полученный лист несколько раз вновь пропускают через вальцы, складывая его не менее чем вдвое после каждого прохода через вальцы.

Эти операции существенно проще, чем в прототипе, а стоимость девулканизатора в 1,5 раза ниже благодаря простоте его состава. Рентабельность заявляемого способа повышается и за счет меньшего количества добавки девулканизатора относительно массы крошки (5%).

Девулканизатор, включающий упомянутые ингредиенты, позволяет деструктурировать резиновую крошку по серным межмолекулярным связям и обеспечивает восстановление этих связей при вулканизации в процессе изготовления изделий.

Заявленные в способе операции, их последовательность и параметры позволяют получать из шинной крошки резиновые изделия, имеющие предел прочности на растяжение до 15 МПа при относительном удлинении 340% и более и твердости по Шору 60-64. Такие характеристики позволяют добавлять полученный рециклизат в количестве 80% в шинную смесь для производства новых автопокрышек.

Таким образом, отличительные признаки настоящего изобретения являются необходимыми и достаточными для решения поставленных задач.