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膠粉國外膠粉生產現狀
a.制造方法:①室溫粉碎:采用滾筒式和齒盤式常溫機械,滾筒速比為1:3.24,其膠粉為不規則的鋸齒狀,產量約占膠粉總量的63%;②濕法粉碎:即強堿碎裂擠壓而后酸洗還原后水洗,帶濾干燥法,占膠粉總量13%;③冷凍粉碎:采用液氮深冷錘擊粉碎,用液氮將橡膠冷卻至-150℃使其變脆,然后用低溫氮氣循環系統的沖擊磨研磨成細粉,其膠粉粒子表面平滑,此工藝zui大的特點是幾乎所有的纖維和鋼絲都可從橡膠中分離出來,產量高損失小,占膠粉總量24%;④臭氧粉碎:使用超高濃度臭氧(空氣的一萬倍)將整胎置于裝置內約一小時以后,在10kw機械裝置作用下使骨架與胎體分離,該裝置每噸耗電僅為60kwh(216mj),較之滾筒法粉碎節能近85%。據報道該方法在1997年已具有年生產能力3000噸工業裝置。
國內膠粉生產現狀
我國目前廢舊橡膠再利用方式仍以通用型橡膠為主,處于發展過程的*階段,膠粉的開發利用及非通用型合成橡膠的再生仍處于伊始階段。1990年活化膠粉的應用研究取得突破性進展,1991年至1995年膠粉用量由300噸增長至20000噸,合成橡膠再生進入工業化生產,但高能耗和膠粉的微細化粉碎方法尚待解決。
膠粉的粉碎:①低溫粉碎裝置:國外粉碎裝置所用冷凍粉碎介質為液氮(LN2),冷凍環境溫度為-198℃,可適用于輪胎粉碎,但介質成本較高,經濟效果差。國內粉碎裝置采用渦輪制冷低溫粉碎,環境溫度可達-130℃--(-150)℃,但現有粉碎機尚待開發,以便使之適于連續工作;②普通膠粉常溫粉碎:20目--40目膠粉國內可直接在滾筒粉碎上粉碎完成。廢舊輪胎造粒設備是今后廢舊輪胎再利用的關鍵,現有的機械設備易磨損,需要提高使用壽命。③精細粉碎機:國內已開發出常溫精細粉碎機并已獲得較好的生產數據,采用圓形磨盤,以循環水為冷卻介質,進料為20目--40目膠粉,產品為以80目為主的精細橡膠粉,生產能力150kg/h。
廢舊輪胎再生膠粉的制造工藝是將廢舊輪胎通過各種技術將輪胎內部的鋼絲、纖維分離出來并將膠塊研磨成膠粉。
據不*統計,目前全國膠粉生產廠家已有40余家,年生產能力超過10萬噸,主要分布在北京、深圳、上海、江蘇、山東、河南、四川等13個省市,其中年產量在2000噸以上的膠粉企業有20余家。天津、新疆、陜西等省、區、市也正在積極籌建規模在3000噸到萬噸以上的膠粉生產線。中國橡膠工業協會、全國橡膠工業信息站等單位還先后召開了關于精細膠粉生產與應用的研討會。所有這些表明,一個以廢舊輪胎為主要原料、以粉碎全鋼絲子午胎為主攻方向、以生產精細膠粉為的高科技綠色原料工業——膠粉工業已經形成。
市場需求情況分析根據中國橡膠工業協會的統計資料顯示,我國的膠粉應用量雖然從1991年的300噸增加到目前的5萬噸以上,但與全國膠粉10-12噸的年產量相比,仍有50%的膠粉沒有市場。雖然膠粉改性瀝青在高等級或高速公路上的應用、在建筑上作防水材料的應用以及膠粉在鐵路軌枕上的應用等都有所突破,但市場還有待于進一步開發
目前,全國規范的廢舊輪胎資源回收體系尚未建立,造成廢舊輪胎資源的回收成本很高,市場開發困難,企業開工不足。
雖然膠粉工業形成伊始雖然陷入了一種有價無市的局面,但其前景仍然可以預見。目前市場上5目膠粉的售價為950元/噸,30目膠粉的售價為1600元/噸,60目膠粉的售價為2200元/噸。從我國對膠粉的需求來看,到2010年,年需求量預計在35萬噸左右。2005年我國汽車輪胎的產量約為1.3億條,如果能摻用5%的80目以上精細膠粉,那么至少能消耗膠粉6萬噸。如果國內的所有幼兒園都鋪上膠粉類地面材料,其鋪設面積大約為800萬平方米,將可消耗膠粉4萬多噸。對于亟待開發的橡膠枕木領域,我國有鐵路線12萬公里,叉道口多如繁星,如果有50%換用橡膠枕木和道口用膠粉鋪面板,至少可消化數十萬噸膠粉。
同時,河北、江蘇、遼寧、廣東、山東、浙江等地先后從美國、意大利、法國、德國等國家的有關公司引進10多條膠粉生產線及單機設備, 使我國膠粉生產初具規模。由于這些生產線大都采用常溫法生產工藝, 幾乎只能生產粗膠粉和細膠粉。為此, 我國一些機械設備制造廠積極研制采用常溫法制備微細膠粉的設備。大連、江阻、無錫、珠海、嵊州、山西等地相繼試制成功橡膠粉碎機并進行小規模生產。1988年深圳東部集團投資建設常溫法制備微細膠粉生產裝置, 并投入生產。1999年珠海經濟特區精業機電技術研究所和青島綠葉橡膠有限公司研制成功了液氮冷凍法JY型微細膠粉生產線, 為我國制造微細硫化膠粉提供成套設備。隨著各種新型生產設備研制成功, 未來我國微細膠粉生產將有較大的發展。
生產工藝
目前膠粉的生產工藝有常溫、冷凍粉碎兩大類。由于設備、冷凍介質、生產技術、工藝組合等不同, 造成膠粉的質量、產量、生產效率不同。
將膠粉用各種表面外理方法進行改性, 制成活性膠粉, 不但可大幅度提高摻用量, 而且拉伸應力、抗疲勞、耐撕裂性、耐磨性等都有較大的提高, 擴大了膠粉代替部分橡膠的應用范圍, 改善了膠料的加工性能。
隨著生產工藝提高。性能改善以及需求增加,預計未來膠粉的產量將快速增加, 應用領域將不繼擴大。未來膠粉生產和開發將從精細膠粉向超微細膠粉以及活性膠粉方向發展。
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