專利名稱：基于綠色制造的再生橡膠新生產工藝的制作方法
技術領域：
本發明是對基于綠色制造的再生橡膠生產工藝的改進(圖I)。
背景技術：
橡膠是重要的人工合成材料，在工業生產及日常生活的各個領域得到廣泛的應用。橡膠的循環利用是社會發展的必然趨勢，它要求把經濟活動按照自然生態系統的模式組織成一個“資源一產品一再生資源”的物質反復循環流動的過程，使得整個經濟系統及生產、消費過程中基本上不產生或者很少產生廢棄物，它要求以廢舊物資“減量化，無害 化，資源化，再使用，再循環”為社會經濟活動的行為準則。橡膠工業面臨的主要問題之一就是廢橡膠的處理和再利用。廢橡膠制品的大量的堆積，不僅造成資源的浪費，而且極容易引起火災。廢舊橡膠的不完全燃燒放出碳氫化合物和有毒氣體造成人類生存環境的污染。由于廢橡膠屬于熱固性的聚合物材料，很難發生降解，而且回收利用成本較高，技術難度大。因此，橡膠產業中亟待解決的兩大關鍵問題是橡膠回收率低和生產過程污染。造成上述問題的主要原因是①廢舊橡膠及生產過程廢料粉碎效率較低；②傳統廢舊橡膠再生工藝中壓縮制冷效果無法滿足高效率回收的要求；③生產過程廢料回收率低沒有對橡膠硫化過程溫度及時間進行有效的過程控制。
發明內容
本發明主要為了解決橡膠再生利用率低問題，回收過程中產生的污染及出現的質量問題，從而提高了橡膠的回收率與質量。針對橡膠再生過程中出項的以上問題，改進了工藝過程，并引入了基于壓縮空氣蓄能系統的超微粉碎技術和基于節能環保的橡膠硫化過程控制系統，解決了以上出現的問題。基于壓縮空氣蓄能系統的超微粉碎技術是通過壓縮空氣蓄能系統冷凍廢舊橡膠，采用超微粉碎技術將其生成精細膠粉，進而生產出新橡膠制品。壓縮空氣蓄能系統(CAES)是一種新型的蓄能系統，是將高壓凈化、干燥后的空氣儲存起來，利用這部分空氣從高壓變化到低壓過程中所產生的膨脹功，作為動力來驅動機械裝置對外做功，采用多級膨脹中間換熱以達到合適的制冷溫度，將廢舊橡膠溫度降至橡膠的玻璃化溫度以下，使橡膠分子鏈段不能運動而脆化，從而易于粉碎。廢舊輪胎經初步破碎成一定粒度的膠粒后，再經磁選、篩分和干燥后送到預冷室進行初步降溫，然后送入冷凍室冷凍，冷凍脆化后的膠粒在低溫粉碎機中粉碎，形成精細膠粉。粉碎細度可達到10-700目，甚至達到微米μ等細度。用該法制得的精細膠粉，粒徑為5-100 μ m，表面光滑，受熱氧化程度低，回收橡膠的同時也提高了橡膠的質量。基于節能環保的橡膠硫化過程控制系統是一個對橡膠硫化過程中的溫度、時間進行系統性控制的系統。正確設定這三個控制參數的以及對其進行精確的過程控制，能實現硫化條件的最優化，從而有效解決由于硫化過程控制不力而引起的生產過程污染問題。該系統主控單元采用PLC，主控參數為溫度，被控對象為模腔，溫度變送器將熱電偶的非線性微弱信號經信號調理、小信號放到、線性化、環節溫度補償、電壓電流環節處理，輸出與被測溫度對應的標準化電流信號，經D/A轉換，送到PLC進行數字濾波、比較、判斷，將控制信號送給變頻器，按PID控制規律控制電機的轉速，調節閥門的開度，使之實現最優控制。
圖I為基于綠色制造的再生橡膠新生產工藝圖I 中1)廢舊橡膠(WTR)，2)破碎(Broken)，3)粗碎機(B-C)，4)細碎機(F-C)，5)磁選機(M_C),6)篩分器(Classifier), 7)膠粒倉(CPW),8)干燥器(Exsiccator), 9)預冷室(F-Room), 10)冷凍室(RR)，11)超微粉碎機(FDV)，12)篩分(Sieving), 13)壓縮(C-engine), 14)水冷器(Water cooler), 15)冷凍空氣(F-air drier), 16)Air, 17)包裝(Pack), 18)精細膠粉(F-powder), 19)硫化(Vulcaniz) 20)基于節能環保的橡膠硫化過程 溫度控制系統(ECTCS)，21)橡膠制品(Rubber), 22)過程回收(Re process)，23) CAES ;圖2為CAES驅動單級壓縮的空氣制冷系統的循環簡2中1)儲氣罐，2)回熱器，3)低溫換熱器，4)低溫換熱器，5)聯軸器，6)換熱器，7)回熱器，8)低溫換熱器；圖3為溫度控制系統數據采集原理示意3中I) TACD-時間自動控制裝置，2) TACD，3) CTR-控制器，4) D/A，5) IVR-變頻器，6) CVY-模腔，7) D/A，8) TER-溫度變送器，9) TD-溫度顯示，10) TS-溫度設定；
具體實施例方式按照如下工藝流程(如圖I)實現橡膠的再生WTR, Broken，Classifier，Dry, F-Room，F-air drier，C-engine, FDV, Sieving,Pack，Vulcanize, ECTCS，Rubber，Re process，WTR0在此工藝中引入基于壓縮空氣蓄能系統的超微粉碎技術來實現對橡膠的回收以及粉碎后膠粉精細、均勻特性從而再生橡膠的質量；再生橡膠生產硫化過程中，通過基于節能環保的橡膠硫化過程控制系統對硫化過程中的溫度、時間進行系統性控制來實現節能、避免污染問題。
權利要求
1.基于綠色制造的再生橡膠新生產工藝，其特征是在此工藝中引入基于壓縮空氣蓄能系統的超微粉碎技術來實現對橡膠的回收以及粉碎后膠粉精細、均勻從而再生橡膠的質量；再生橡膠生產硫化過程中，通過基于節能環保的橡膠硫化過程控制系統對硫化過程中的溫度、時間進行系統性控制來實現節能、避免污染問題。
2.如權利要求I所述的基于綠色制造的再生橡膠新生產工藝流程，其工藝流程為WTR—BrokenClassifier — Dry — F-Room — F_air drier — C—engine — FDV — Sieving — PackVulcanize 一 ECTCS 一 Rubber 一 Re process 一 WTR0
3.如權利要求I所述的在再生橡膠新生產工藝中引入基于壓縮空氣蓄能系統的超微粉碎技術來實現對橡膠的回收以及粉碎后膠粉精細、均勻特性從而再生橡膠的質量。
4.如權利要求I所述的在再生橡膠生產硫化過程中，通過基于節能環保的橡膠硫化過程控制系統對硫化過程中的溫度、時間進行系統性控制來實現節能、避免污染問題。
全文摘要
本發明是對基于綠色制造的再生橡膠生產工藝的改進。改進的生產工藝WTR，Broken，Classifier，Dry，F-Room，F-air drier，C-engine，FDV，Sieving，Pack，Vulcanize，ECTCS，Rubber，Re process，WTR。在此工藝中引入基于壓縮空氣蓄能系統的超微粉碎技術來實現對橡膠的回收以及粉碎后膠粉精細、均勻特性從而再生橡膠的質量；再生橡膠生產硫化過程中，通過基于節能環保的橡膠硫化過程控制系統對硫化過程中的溫度、時間進行系統性控制來實現節能、避免污染問題。
文檔編號C08L17/00GK102785303SQ20111013262
公開日2012年11月21日 申請日期2011年5月20日 優先權日2011年5月20日
發明者王明均 申請人:王明均