废旧轮胎生产胶粉、胶粉改性沥青以及再生胶的生产加工工艺及设备王俭任克林宁夏亿能再生资源综合利用研究所目录第一章废旧轮胎生产胶粉的应用 41.1胶粉产品按领域分类的应用 41.2胶粉产品按粒径分类的应用 8第二章废旧轮胎生产胶粉的生产加工工艺及设备 102.1精细胶粉检测项目及技术指标 102.2目前常用生产精细胶粉方法 11第三章 废旧轮胎生产胶粉改性沥青加工工艺及设备 183.1胶粉沥青的定义 183.2胶粉沥青的反应机理 183.3胶粉沥青的技术要点 183.4胶粉沥青原材料的要求 193.5胶粉沥青技术指标 203.6胶粉沥青的性能优势 213.7胶粉沥青的制法 223.8胶粉沥青加工设备 233.9胶粉沥青使用注意事项 24第四章 废旧轮胎生产再生胶的加工工艺及设备 254.1再生胶的应用 254.2硫化橡胶的再生机理 264.3再生胶的技术指标 274.4胶粉生产再生胶加工工艺 284.5细碎胶粉生产再生胶设备清单 334.6动态脱硫法 334.7应用再生胶需要注意事项 37第五章 塑化胶粉 385.1塑化胶粉简介 385.2塑化胶粉的制备方法 385.3塑化胶粉的优缺点 39第六章结论 40本报告的主要内容包括废旧轮胎生产胶粉的应用，胶粉、胶粉 改性沥青、再生胶及塑化胶粉的生产工艺及设备。
第一章废旧轮胎生产胶粉的应用1.1胶粉产品按领域分类的应用不同细度胶粉的应用范围概括起来可以分为两大领域：一是循环 到橡胶工业作为原料用于制造各种橡胶制品，这其中可以直接用胶粉 采取不同的工艺方法和配方制造橡胶制品，也可以与其他橡胶并用制 造各种橡胶制品经过细碎的胶粉也可应用到生产再生胶中，这也是 废轮胎的一个重要应用方向二是在非橡胶工业的其他更加广阔领域 的应用，如公路工程、铁道系统、建筑工程、公用工程、农业以及其 他聚合物材料共混改性等这其中根据胶粉的不同级别和性质决定其 不同领域的应用1、橡胶工业领域胶粉可以添加到橡胶原料中用于制造各种橡胶制品，节约橡胶原 料，减少进口，从而达到降低橡胶制品成本和改善性能的双重效果一般来说，当未经处理的粗胶粉加入到橡胶制品中，会提高橡胶 体系的粘度，降低拉伸强度，这些因素致使橡胶制品只能用于非技术 场合，如地板材料、胶垫和鞋类因此，对性能要求较高的橡胶制品， 胶粉必须要有较小的粒度并经过活化处理比如汽车用的斜交轮胎， 经过对常温法和冷冻法生产的橡胶胶粉在这种轮胎中的应用研究结 果表明，轮胎的性能发生如下变化：拉伸强度、耐磨性有小幅度下降， 轮胎动态疲劳性能提高，生热性降低，对混炼工艺要求不变，提高基 础效率，减少焦烧，半成品尺寸稳定，对硫化性能无大影响，用于胎 面、胎侧胶胶料，可节约一定的经济成本。
对于子午线轮胎，米其林公司已将10%的胶粉用于轮胎生产中， 2000年已经装在Ford公司的汽车上，通过测试，表明这种轮胎能够 满足当前的行驶安全性能要求2、非橡胶工业领域（1）公路工程胶粉改性沥青可用于沥青混凝土，应力吸收中间层、防水层和其 他的路面结构功能层交通部公路科学研究所早在2004年7月于北 京召开了 “废旧橡胶粉用于筑路的技术研究”课题鉴定该课题采用 干拌法施工研究表明，胶粉改性沥青有显著的环保效益和经济效益， 应用前景良好我国的公路建设，按交通运输十二五规划，高速公路网将达10.8 万公里按此规划进行，在未来十年，我国将会建成交通十分便捷的 公路网相关资料报道，每英里（1.6公里）4米宽的路面沥青层的 标准厚度为50mm，需要消耗的废旧轮胎约为2500条，可以预见， 胶粉改性沥青将会有非常大的发展空间此外，在公路建设中胶粉还可以做斜坡固定和公路填充，斜坡地 基通常有60:40的胶块和土混合组成，上面覆盖1.5 m的土胶粉与 PE并用还可以制作隔音板用于高速公路2） 建筑工业建筑工业中胶粉主要用于防水卷材、隔音材料制品和改性水泥等 方面在目前的SBS防水卷材中都添加一定比例的橡胶粉；在建筑 物墙体隔音材料中，可采用EPDM胶粉制备隔音制品；胶粉混合到 水泥中用以生产建筑材料，称为“橡胶水泥”，并已证明，含有10% 胶粉的水泥混合物具有足够的强度和刚性以代替传统水泥，可用于制 造桥梁覆盖层、人行道等。
3） 铁道工程目前铁道用的是混凝土枕木，缺乏弹性，减震性能差，噪音大、 列车震动严重，为解决这一问题，必须采用有弹性、减震性能好的枕 木而美国、加拿大、日本等国家已经采用废旧橡胶粉制作铁轨枕木， 其弹性好，减震效果优良，噪音也很低废橡胶塑料制复合型铁路枕 木技术是利用废橡胶和废塑料机械共混，制得性能优良的热塑性弹性 体，从而以该弹性体作为枕木的外壳，强化水泥做的芯，经过特殊加 工工艺，制得兼有木制铁道枕木和混凝土铁道枕木的优点4） 公用工程在该领域中，胶粉主要用于运动场覆盖层、跑道、互锁橡胶地砖、 地毯衬里、防滑胶垫以及铺装材料这些胶粉制品广泛用于体育场、 飞机场、托儿所、幼儿园、居住小区活动空间、超级市场、工厂及办 公楼的人行道及救生艇甲板的覆盖层等方面其制造方法通常有两种，一是与其它高分子材料并用；另一种是 采用胶黏剂法所用胶黏剂的品种依据粘合强度、污染程度和成本等 因素进行选择5） 农业主要用于制造滴灌管生产的原材料，这种胶管通常用70%的胶粉 和30%的PE组成，采用挤出工艺制成具有多孔渗水的滴灌胶管（也 称泛水胶管）再一种重要产品就是用于饲养场的畜栏垫，该产品可 减少动物在水泥地上的擦伤危险，还可以减少50%的草垫。
6） 塑料改性胶粉和热塑性树脂共混改性，实质上是橡胶与塑料并用，随着橡 胶/胶粉的种类和配比不同，可以制造多种共混体系，即具有不同特 性的新型材料一般来说，胶粉可填充所有的热塑性树脂，但研究较 多的是PE、PP、PS、PVC、CPE和ABS树脂等掺用胶粉的热塑性 树脂，可采用模压、层压、压延和挤出等工艺加工成各种制品7） 热塑性弹性体改性热塑性弹性体是指在常温下具有橡胶弹性，高温下又能塑化成型 的材料这类聚合物材料兼有塑料和橡胶的特点，导致该特性的原因 是，这类聚合物具有特定的微观结构，即大分子链中显示橡胶弹性的 链段称为“橡胶段（软段）”，而约束成分则称为“塑料段（硬段）” 而约束成分聚集起来形成交联的范围，称之为'物理交联区域”这些 无数的物理交联区域分散在周围大量的橡胶弹性链段之中，导致其具 有上述特性硫化橡胶粉可以与上述各种热塑性弹性体共混改性，制 备具有特定性能的材料，并进一步加工成聚合物产品1.2胶粉产品按粒径分类的应用胶粉的细度（或称为“粒径”或“粒度”）决定着胶粉的性能和 用途粒度愈小，胶粉的性能愈会得到改善和提高，但是成本也会随 之增长，反之粒度愈大，性能也跟着下滑，掺用和代用效果也愈差。
目前，以粒子细度30目-40目左右的粗胶粉最为经济，使用面也最广， 既可以作为再生胶的原料，又可以直接利用，同时还可以活化、改性， 制成活化胶粉或者改性胶粉以下为不同粒径的胶粉在不同领域的应 用1、 5-10 目跑道、学校运动场、花园小道、保龄球场、人行道、橡胶地板砖、 防静电地板砖、人造草坪、游乐场、人造草足球场、幼儿园运动场地、 娱乐场、网球及篮球场2、 10-20 目橡胶地砖、塑胶跑道、草坪石英砂、网球场、排球场、高尔夫球 场、飞机场、篮球场与休闲娱乐场，EPDM安全地垫、健身房地垫、 各类球场地垫3、 30 目绝缘胶材、防水用料、防震、垫圈、屋顶和墙的防水卷材、改性 沥青添加剂、再生胶、家畜草垫、挡泥板、多功能垫、马棚垫4、40 目再生胶、防水卷材、改性沥青添加剂、地毯衬垫、枕木、橡胶板、 家畜草垫，橡胶止水带、闸门止水带、支座、密封条、缓冲器、刹车 闸衬套、排水管、手套、橡皮筋、松紧带、屋顶招牌、卫生泵、墙角 胶、车轮定位器、抽沙泵胶垫、挡泥板、多功能垫、马棚垫、阻燃材 料、隔音材料、橡塑胶底、窗用密封胶条等橡胶制品及农业用橡胶制 品5、 60 目枕木、橡胶板、防水卷材、再生胶、轮胎内垫、汽车车身底封、 防水圈、橡胶杂件及替代原生胶制作橡胶制品。
6、 80 目改性沥青添加剂、再生胶、防水卷材、大小轮胎添加剂、枕木、 减速路拱，密封条、缓冲器、发泡胶、珍珠棉垫、橡胶活塞、刹车闸 衬套等橡胶制品7、 100 目汽车斜交胎辅助料、制鞋专用填料、运动器材轮胎8、 120 目保温材料塑管添加剂、汽车斜交胎辅助料、汽车翻新外垫、制鞋 专用填料、化工密封胶、各种橡胶渗合剂9、 200 目建材涂料、汽车轮胎、替代生胶制作各种橡胶制品第二章 废旧轮胎生产胶粉的生产加工工艺及设备2.1精细胶粉检测项目及技术指标精细胶粉检测项目及技术指标如表1所示：表1精细胶粉检测项目及技术指标检测项目技术指标试验方法细度目数<120GB/T 5330平均粒径(pm)<600GB/T 5330外观硫化橡胶粉应质地均匀，不得含有目 测可见的木屑、金属、砂砾、玻璃等 非橡胶组分拉伸强度(MPa)>15GB/T 528-1998扯断伸长率(％)>500GB/T 528-1998内酮抽出物(％)<10GB/T 3516-2006灰分(％)<8GB/T 4498-1997铁含量(%)<0.03GB/T 11201-2002纤维含量(％)<0.5GB/T 19208-2008加热减量(%)<1.0GB/T 19208-2008橡胶烃的含量(％)>42GB/T 14837-1993炭黑的含量(％)>26GB/T 14837-1993体积密度（g/dm3）<550GB/T 14853.1-20022.2目前常用生产精细胶粉方法精细胶粉的生产方法大致可以分为常温机械粉碎法、常温湿法粉 碎法和低温粉碎法这三种。
2.2.1常温机械粉碎法常温粉碎法一般是指在常温或略高于常温的温度下通过机械作 用粉碎橡胶制成胶粉的一种粉碎法其粉碎原理是通过机械剪切力的 作用对橡胶进行挤压、碾磨、剪切和撕拉从而将其切断和压碎的其 主要工艺为：先利用剪切力在常温状态下将废旧橡胶破碎成 50mmx50 mm左右的胶块，然后用粗碎机将它们粉碎成20 mmx20 mm 左右的胶粒，同时用磁选机和分选机分离出胶粒中的钢丝和纤维，最 后用细碎机将这些胶粒进一步磨碎制成150pm（100目）-425pm（40 目）的胶粉，但用该法真正得到的180 pm（80目）以下的细粉很少， 且橡胶在常温研磨中容易炭化，质量不高近几年我国也积极开展了 常温粉碎法的研究，研制出一种磨盘式粉碎机该设备的优点是结构 简单紧凑，粉碎细度也很好一、常温法生产精细胶粉的工艺流程常温法生产精细胶粉工艺流程如图1所示：图1常温法生产精细胶粉工艺流程二、常温法制备精细胶粉主要生产设备1、 设备选择原则（1） 设备性能参数要求：能够生产40目-120目之间橡胶粒度， 符合《硫化胶粉》GB/T19208-2008橡胶胶粉质量标准2） 主要设备选型：主要设备选型原则为尽量选择技术先进、 成熟的设备，以符合环保、节能要求的低噪音、低耗能设备。
2、 胶粉生产线具体设备配置根据工艺路线确定具体生产设备配置如下：（1） 轮胎（钢丝）截断机：将轮胎口的钢丝截断2） 轮胎拉丝机：将截断后的轮胎口钢丝用液压装置勾拉出来3） 轮胎破碎机：将已经割下轮胎口钢丝的整条轮胎破碎至50mm以下的橡胶块4 ）橡胶粗碎机：将经轮胎破碎机破碎的橡胶块破碎至 6mm-12mm更小的胶块5） 振动筛：筛选出经橡胶粗碎机破碎的6mm-12mm更小的橡 胶块，大于此标准的橡胶块循环破碎6） 磁选机：从橡胶粗碎机下料口经振动筛出来的产品有：橡 胶颗粒、钢丝、纤维，磁选机用于彻底除去产品中的钢丝7） 橡胶细碎机：将橡胶细碎机出来的6mm-12mm胶粒粉碎成 1mm-3mm的细小橡胶颗粒8） 橡胶研磨机：将橡胶细碎机出来的橡胶颗粒研磨成30目 -120目的胶粉9） 分选机：将橡胶胶粉颗粒与纤维分离，将胶粉按不同粒径 进行分级，分选出30目-120目的橡胶胶粉10） 胶粉定量装袋机：能根据客户需要实现胶粉的定量装袋包 装三、常温生产精细胶粉设备清单常温法生产精细胶粉的设备清单如表2所示：表2常温生产精细胶粉主要设备清单序号型号设备名称数量（台）单机功率（kw）设备简介1GQC350轮胎切口机15.5常温下将轮胎胎唇内的钢圈裁断2LSJ1250双钩轮胎拉丝机111常温下将废旧轮胎胎唇内的钢丝拉出3PSJ1200轮胎破碎机174将废旧轮胎破碎成50 mm x50mm左右的胶块4PSJ500轮胎粗碎机237将小于或等于50 mmx50mm的橡胶块碎成25 mmx25mm左右的胶 块5XJZ500-900轮胎中碎机255将粗碎机加工出的胶块粉碎至6mm-12mm 胶粒6LCCX1100励磁磁选机22分离橡胶中的废旧钢丝7FLQ500纤维胶粒分离器27.5米用负压悬浮方式从胶粒中分离出纤维8XJX500-900橡胶细碎机237将中碎机加工出的6mm-12mm胶粒粉碎成1 mm-4mm胶粒10WF60气流分选机215利用空气悬浮原理将混合物粉状 物料分离为轻、重两部分11ZXS-10/25直线振动筛21.1对纤维胶粒的混合物进行筛选12XJFS-280橡胶研磨机630将10目-20目的胶粒一次性粉碎成40目左右的胶粉13滤芯除尘器1净化生产过程中的粉尘14SZ2001P自动计量装袋机24物料自动分装（注：设备清单仅为参考，实际生产设备需要考察决定）2.2.2常温湿法粉碎法常温湿法粉碎法是把粗胶粉放入定量的化学溶剂中溶胀，软化后 用常温粉碎机细碎，除去溶剂后得到精细胶粉。
此法由于化学溶剂价 格昂贵，生产成本高，很难形成大规模生产，溶剂的回收较难，且对 环境和胶粉的物理性能影响较大2.2.3低温粉碎法低温粉碎法是通过制冷介质将橡胶冷冻至玻璃化温度以下，在低 温条件下制备胶粉的一种方法按工艺可分为两种：一种是低温粉碎 工艺，另一种是常温和低温相并用的粉碎工艺1、 低温粉碎工艺该法是利用液氮作为冷冻剂，在轮胎解剖机上将轮胎的胎圈部位 切下，同时将胎面分割成2-3小块，置于冷冻装置内，然后用锥式或 磨盘式粉碎机粉碎，从而得到胶粉2、 常温、低温并用粉碎法该法是先在常温下将废旧轮胎经过粗碎处理后，得到25 mm的胶 块，再进入以液氮为冷冻媒质冷冻室冷冻，经三级粉碎，分级分离部 分钢丝和纤维，得到粗胶粉再将粗胶粉输送至液氮冷冻装置中，使 废旧橡胶制品冷至脆化温度以下，在低温研磨机中研磨后，作进一步 净化处理，筛分得到45pm-300 pm的精细胶粉国外的低温法处理废旧轮胎起步较早，在1948年已经实现工业 化，由于受橡胶只有冷冻至脆化温度才能达到细碎的目的传统观点影 响，普遍采用液氮冷冻工艺但是液氮的市场价格比较高，这也制约 了这一工艺的广泛推广而从我国的国情和现状出发，国内已经研发 出了利用空气涡轮制冷法生产精细胶粉的生产工艺，这有利于生产出 80目以上的更细胶粉。
空气涡轮制冷法工艺流程如图2所示：图2空气涡轮制冷工艺流程图空气涡轮制冷原理为来自负荷压气机的空气进入空气压缩机增 压，经降温、净化、干燥处理后进入回冷换热器进一步降低温度，随 后送入涡轮膨胀机进行膨胀制冷，空气温度可降至-100°以下，将此 低温空气送入胶粒冷冻室和低温粉碎机与胶粒换热，使胶粒硬化而粉 碎换热后的空气温度仍很低，为了充分利用这部分冷量，把它引入 回冷换热器作为冷源来冷却进入涡轮膨胀机的空气，使系统温降能力 大大提高，形成良性循环最后，空气经负荷压气机进入空气压缩机， 整个系统形成一个闭式循环2.2.4本公司工艺选择公司工作人员经过查阅、分析大量资料及实地考察，研究了国内 一些现有的胶粉生产工艺及设备，目前初步决定采用常温法生产精细 胶粉工艺该工艺比较成熟、经济、自动化程度较高，也是最符合我 公司现状及需求的生产工艺从未来发展的角度来看，如果我们想生产出目数更高，粒径更小 的橡胶胶粉，利用常、低温并用粉碎工艺，采用空气涡轮制冷的方法 也许是一个比较好的选择第三章废旧轮胎生产胶粉改性沥青加工工艺及设备3.1胶粉沥青的定义胶粉沥青是首先把废旧轮胎通过常温法粉碎制成胶粉，然后以这 种橡胶粉粒作为改性剂，在高温（180°C以上）与基质沥青充分拌合， 并且经过充分溶胀反应后形成的一种新型改性沥青胶结材料。
3.2胶粉沥青的反应机理橡胶粉加入基质沥青中，在高温搅拌下反应，橡胶粉在反应过程 中不发生裂解，只是吸收基质沥青中轻质组分，一方面提高了沥青质 的浓度，从而直接改善基质沥青性能，另一方面橡胶与沥青充分复合 形成新型胶结料，胶结料最终表现出橡胶的物理、力学和化学性能 3.3胶粉沥青的技术要点根据美国材料与测试协会ASTM D8-88中的要求，合格的橡胶沥 青必须符合以下标准：1、 胶粉含量轮胎橡胶粉的添加量必须占橡胶沥青质量的15%以上2、 反应时间轮胎橡胶粉与基质沥青的溶胀反应时间必须在45min以上3、温度控制与轮胎胶粉接触时的基质沥青温度需达到180°C，且在溶胀反应 过程中温度应高于180C4、材料特性通过溶胀反应形成的橡胶沥青必须带有硫化橡胶的高粘和高弹 性3.4胶粉沥青原材料的要求1、 橡胶粉的质量需使用轮胎制成的橡胶粉，不能使用其它橡胶制品制成的橡胶 粉由于轮胎中含有石油的提炼物，而沥青是石油蒸馏后的残渣，轮 胎胶粉与沥青之间的相互关系，促使他们在反应过程中分子间产生较 强的活跃性并相互吸引2、 橡胶粉的生产必须使用常温粉碎法生产，即是通过外力拉扯使其断裂，断裂表 面为不平状，类似于“触角”。
这些'触角”通过吸收沥青中的轻质组 分后膨胀，当胶粉的掺量达到一定数量后，这些膨胀后的，触角”即可 连接在一起3、 橡胶粉的添加量沥青中橡胶粉的含量必须在15%以上，溶胀后，橡胶颗粒的体积 比重在30%-40%左右，这样橡胶粉通过溶胀吸收后膨胀，胶粉的“触 角”之间才能相互连结从而形成稳定的立体“空间网络”结构4、 橡胶粉的细度使用20目-60目的橡胶粉，橡胶粉在沥青中以物理反应为主，实 践证明，橡胶粉要在橡胶沥青中形成稳定的“骨架”作用，20目-60目 橡胶粉较为合适5、基质沥青符合国家规范标准的70#或90#沥青3.5胶粉沥青技术指标橡胶沥青技术指标如表3所示：表3橡胶沥青检测项目及技术指标检测项目技术指标试验方法热区ARB-1温区ARB-2寒区ARB-3最高月平均温度/p>3826-38<26美国标准(FHWA-SA-92-002)最低月平均温度/p〉0-12-0V- 12黏度175°C/Pa・s100-400100-400100-400针入度25C，100 g，5s，(0.1 mm)25-7550-10075-1504C，200 g，60 s，(0.1 mm)>15>25>40软化点（C）>54>49>43弹性恢复，25C（%）>20>20>20延度 4C，1 cm/min， (%)>5>10>20TFOT（薄膜加 针入度比4C>75>75>75热试验）后（163C，5 h）(%)延度4C，1 cm/min，(%)>50>50>503.6胶粉沥青的性能优势胶粉沥青具有较为全面的性能优势，与其它改性沥青在高温稳定 性、低温柔韧性能、抗老化性能、抗疲劳性能、抗水损坏性能等方面 有着较为明显的提高，特别是高温稳定性、低温性能等方面尤为突出。
1、 高温性能轮胎橡胶粉加入基质沥青中后，能大大的提高基质沥青的粘度， 从而明显的提高胶粉沥青的抗高温变形能力，胶粉沥青与基质沥青相 比，在60°C条件下，旋转粘度提高13倍，针入度降低约15,软化点 提高15 Co2、 低温性能低温性能包括低温脆性与低温抗裂性两个方面轮胎橡胶粉的加 入导致沥青低温脆性降低，而增加了橡胶的低温柔顺性，其低温断裂 形变能力比基质沥青提高将近7倍3、 抗老化性能在橡胶轮胎的生产过程中，加入了大量的防老剂，包括抗氧剂、 热稳定剂、变价金属抑制剂和紫外线吸收剂等物质，所以加入橡胶粉 后形成的胶粉沥青具有较强的抗老化性能3.7胶粉沥青的制法利用废旧轮胎胶粉改性沥青，其制法和加工工艺与SBS改性沥青 的基本相同，就目前来说，其制法主要分为干法和湿法两种1、 干法将剂量为沥青混合料总量的2%-3%的胶粉喷入正在搅拌的沥青 拌和锅中，搅拌20分钟左右即成为胶粉改性沥青混合料而采用脱硫 的橡胶粉制成的改性沥青混合料铺路，效果更好国外也采用粒径为 6mm的胶粒与砂子、石料和沥青混合搅拌制成混合料摊铺在公路的底 层和中层，这样做一方面可消耗大量的废轮胎，另一方面还可增加路 面的弹性，同时可起到一定的减震作用。
但是干法制成的改性沥青只 适用于摊铺于公路的底层和中层，而不适宜摊铺在面层，因为干法制 成的改性沥青对温度的敏感性改性不大，面层需用湿法改性沥青2、 湿法将精细胶粉或活化胶粉、脱硫胶粉按配合剂量投入180-200 °C的 沥青中，其方法是在搅拌沥青时缓慢添加胶粉，搅拌30min-60min后， 再加入胶体磨或高速剪切乳化机中加工处理，其质量达到规定的标准 时，即可制成高质量的胶粉改性沥青胶粉用量一般为沥青总量的 10%-20%，当改性沥青用于应力吸收膜时，胶粉的用量可高达 25%-35%改性沥青的性能与胶粉的粒径关系密切，粒径越小分布越 均匀，其性能优良，而且不易离析，有利于泵送有人用自制的80 目活化胶粉按15%的剂量与180C-200C的AH-70重交沥青混合，再经 高速剪切乳化机加工，其软化点可达到61C以上，此项指标已达到了 我国交通部批准的《公路改性沥青路面施工技术规范》JTJ036-1998 中SBS改性沥青1-D的规定3.8胶粉沥青加工设备1、胶粉沥青的加工工艺流程胶粉沥青的加工工艺流程如图3所示:图3胶粉沥青的加工工艺流程2、胶粉沥青加工设备（1） 胶体磨该设备主要由研磨搅拌系统、改性剂添加系统、沥青输送系统、 加热保温系统、控制系统、称量系统以及成品储存罐等组成。
2） 高速剪切混合乳化机除了胶体磨以外，高速剪切混合乳化机也常用于胶粉沥青的生 产其主要部件为剪切搅拌器，由带孔的定子和转子组成，加工温度 一般为160 °C-200 °C当电机开动后，在剪切头的下方形成一个真空 区，改性剂和沥青的混合物被吸入，通过定子上的小孔将改性剂强迫 剪碎并分散在沥青基质中，同时使粉碎的流体介质形成高速液流在 上面可以设定一个回流板，调整剪切器的转速可以控制流体介质的上 升高度通常情况下，高速剪切器的转速可达7000-8000r/min3.9胶粉沥青使用注意事项1、 胶粉沥青的使用时间胶粉沥青在使用过程中，粘度会随着存储时间的延长而下降这 主要是因为刚生产的橡胶沥青成品中橡胶胶粉已形成了相对稳定的 “骨架”和相互连接的网络结构，如果存储的时间过长，则橡胶粉将受 重力作用产生沉淀离析，从而导致粘度降低，故建议胶粉沥青成品应 在4小时内使用2、 胶粉沥青的使用粘度胶粉沥青的粘度会随着橡胶粉添加量的增加而粘度增大，在考虑 粘度满足要求的同时，还必须兼顾考虑施工机具的最佳施工条件，最 好把粘度控制在0.2-0.3kPa・s (177°C )之间，可以使施工机具的各部 件发挥到最佳工作状态。
第四章 废旧轮胎生产再生胶的加工工艺及设备4.1再生胶的应用4.1.1再生胶的优、缺点1、 优点（1） 有良好的塑性，易与生胶和配合剂混合，节省工时，降低 动力消耗2） 收缩性好，能使制品有平滑的表面和较为准确的尺寸3） 流动性好，易于制作成型4） 耐老化性能好，能够改善橡胶制品的耐自然老化性能5） 耐热、耐油以及耐酸碱性能较好6） 硫化速度快，耐焦烧性能好2、 缺点（1）弹性差，再生胶是由弹性硫化胶经加工处理后得到的塑性 材料，本身具有塑性好，弹性差的特点，再硫化后也不能恢复到原来 的弹性水平所以再制备一些弹性好的产品是，尽量少用或者不用再 生胶而改用胶粉2） 曲挠龟裂性差，再生胶本身的耐曲挠龟裂性差，这是由于 废硫化胶再生后其分子内的结构力减弱所导致3） 耐撕裂性差，影响胶料撕裂性能的因素较多，如配合剂分 散不均，制成的橡胶制品不仅物理机械性能低，耐老化性差，而且耐 撕裂性也弱再生胶在脱硫过程中，由于搅拌不均等因素导致的再生 剂分散不均等原因，是会导致再生胶的耐撕裂性能较弱4.1.2再生胶的应用再生胶的应用有单用和并用两种形式，并用中有与天然橡胶或合 成橡胶合用的情况，具体的应用有以下几种：1、 天然橡胶+再生胶；2、 合成橡胶+再生胶；3、 天然橡胶+合成橡胶+再生胶；4、 再生胶单用。
随着橡胶工业和其他工业的发展，再生胶目前已在轮胎、胶管、 输送带、自行车轮胎、胶板的方面大量应用，除此橡胶工业方面的应 用外，还在一些非橡胶工业，如建筑材料方面的油毡、卷材、密封胶 等领域的应用也较为广泛4.2硫化橡胶的再生机理橡胶是线状直链高分子聚合物塑性体，其分子量为10万-100万， 它通过与硫黄等物质在一定条件下进行化学反应，形成网状三维结构 形态的无规则高分子弹性体，即硫化橡胶因此，要想用再生的方法 使硫化橡胶再回到线性、具有塑性结构的高分子材料，首先必须想办 法切断已经形成的牢固的以硫键为主的交联网点，即再生胶生产过程 中所必须进行的“脱硫”工艺脱硫工艺并不是将硫黄从橡胶中脱掉（实际上硫黄仍然如数残留 于橡胶中），而是硫键交联网点的断裂脱硫实际上是一个极其复杂 的变化过程具体要从橡胶在硫化之后在交联网点上形成的一硫化 物、二硫化物以及多硫化物三种硫键形态来进行分级处理，而橡胶再 生的目的就是把硫化橡胶通过物理和化学手段，将橡胶中的多硫化物 转化为二硫化物，二硫化物再转化为一硫化物，然后再将一硫化物切 断，促其成为具有塑性的再生橡胶硫化橡胶的脱硫程度，主要是由化学和物理两个方面的因素确定 的。
在化学反应方面，可以通过高温、高压来促使交联网点发生变化， 并通过添加化学再生剂进一步加快交联网点断裂的速度在物理机械 方面，主要是通过高挤压、高剪切造成交联网点切断而添加油料则 可加速橡胶膨润、脱硫塑化的过程因此，对橡胶再生而言，粉碎设 备的选型，胶粉粒径的选择，脱硫器具及再生温度、压力、时间的选 取，以及油料、再生剂种类和数量的选择，物料的静态、动态等，都 是使硫化橡胶达到最佳脱硫条件的关键所在4.3再生胶的技术指标再生胶的技术指标如表4所示：表4再生胶检测项目及技术指标检测项目技术指标试验方法密度/（g/cm3）W1.30GB/T 533-2008门尼粘度ML (1+4) 100°CW85.00GB/T 13460-2003水分的质量分数/%W1.20GB/T 13460-2003丙酮抽出物的质量分数/%W 25.00GB/T 3516-2006灰分的质量分数/%W 15.00GB/T 4498-1997拉伸强度/%N6.00GB/T 528-1998扯断伸长率/%W390GB/T 528-19984.4胶粉生产再生胶加工工艺胶粉生产再生胶加工工艺流程如图4所示:图4胶粉生产再生胶加工工艺流程图胶粉生产再生胶加工工艺简介如下：1、细碎经粗碎合格的胶粒，经输送器经过风选机和磁选机装置除去纤维 和钢丝，再送到光辊粉碎机进行细碎。
光辊粉碎机的辊距控制在1mm 左右，粉碎后的胶粒粒径应小于1mm细碎的胶粉再经过风选机和 磁选机出去纤维和钢丝2、 风选细碎合格的胶粉，有输送器送入旋风分离器进行分离，把纤维从 胶粉中进一步分出，然后由风机把胶粉送到胶粉仓准备进行过筛3、 过筛筛的形式分多层筛和单层筛，两种筛一般由电动机曲柄轴做往复 运动，习惯称为振动筛筛网要求外胎类：26目-32目，胶鞋类和杂 质类:24目-28目过筛时仍有部分纤维与胶粉分离，合格的胶粉从筛 网漏下，不合格的胶粉单独收集，再循环至细碎机进行粉碎一般合 格的胶粉细度要求：外胎类粒径为：0.8mm-1mm，胶鞋类和杂质类 粒径为0.9 mm-1.1mm筛选合格的胶粉由风机送入贮粉仓备用分 离出的纤维和金属杂质分别贮存，以副产品进行处理4、 分选将合格的胶粉按生产再生胶质量要求不同进行分级分类，如按胶 粉原料不同、粒径大小等进行分类5、 添加活化剂活化剂是在脱硫过程中，能加速脱硫过程的物质，使用活化剂可 以大幅度缩短脱硫时间，改善再生胶工艺性能，减少软化剂用量，提 高再生胶产品质量活化剂在高温下产生的自由基与橡胶分子的自由 基相结合，阻止橡胶分子断链后的再聚合。
活化剂种类较多，有硫酚 类、硫酚锌盐类、芳香二硫化物类等我国大多用芳香二硫化物类活 化剂如活化剂463，化学名称是2，2'-二硫代双（4,4-二叔丁基-3- 甲基苯酚）6、 添加软化剂在脱硫过程中使用软化剂的主要作用是渗透膨胀作用，其成分一 般较为复杂，其中低沸点物在脱硫过程中能渗透到橡胶分子中，由于 受热而膨胀，使得橡胶分子链之间的作用力减弱，有助于断链同时 增大分子间的距离，降低已被脱硫的橡胶分子再次结构化的可能7、 脱硫脱硫是生产再生胶过程中一个重要环节，是影响再生胶产品质量 的一个关键工序脱硫不是把硫黄从橡胶分子中脱出来，而是通过加 热、氧化和再生剂等化学的和物理的加工处理作用，使硫化橡胶中的 C-S-C交联键断裂，破坏其分子的网状结构，使其发生降解，导致硫 化橡胶从弹性状态变成塑性状态，以利于后期加工处理脱硫的关键是脱硫配方，脱硫配方是关系到再生胶脱硫效果好坏 和后期加工难易程度的一个关键技术对于制定脱硫配方，要根据胶 粉的种类、脱硫的工艺条件、后期机械加工条件的综合因素，选择适 宜的软化剂、活化剂品种以及用量脱硫配方由胶粉、软化剂和活化 剂组成硫化橡胶脱硫再生方法归纳起来有以下五种。
本报告选取了工艺 比较先进、污染小、经济适用、脱硫效果好的动态脱硫法，在4.6章 节进行详细介绍1）直接蒸馏法，如静态、动态油法 （2）蒸煮法，如水油法、碱法、中性法（即在再生过程中加入氯化锌溶解纤维的方法）3） 机械法，如快速搅拌法、开炼机或密炼机法、螺杆挤出法等4） 化学法，用化学溶剂使胶料浸润、膨胀在高温下制成液体或半液体再生胶 （5） 物理法，微波处理法、超声波法等8、捏炼经过脱硫后的胶料具有较低的可塑性，为提高其塑性必须进行捏 炼捏炼有以下两种方法：（1） 薄通连续捏炼：即将2-3台开炼机排成机组，辊筒辊距定 为1mm，辊温控制在70°C以下捏炼时胶料通过第一台机器后，有 刮刀从后辊刮下落于输送带上，送至第二台机器进行薄通，依次进行， 可以达到捏炼的目的2） 单机自动翻料捏炼：在同一台开炼机上装上自动翻料装置， 辊距为1 mm-2mm，辊温控制在70C以下胶料通过辊筒后落在翻 料输送带上，由翻料装置将胶料重新返回开炼机上进行多次反复捏 炼操作时间一般为10min左右9、滤胶滤胶的目的是为了清除胶料中的杂质，尤其是金属杂质，以提高 胶料的纯度，保证胶料质量使用的设备为滤胶机，滤胶机内有螺杆， 外有夹套，夹套中通入蒸汽，机头温度控制在80C-100C，机身温度 为50C-60C。
操作时将已经捏炼的胶料卷成小卷放入滤胶机的入料 口，（胶料温度要保证在50C以上），在滤胶机中胶料由螺杆推向 机头部位，机头装有双层滤网，外层为8目，内层为24目-30目，胶 料通过机头时，杂质被滤网挡住，胶料成圆条状被挤出，让后进下道 工序进行回炼10、 回炼将滤胶后的胶条送到开炼机上进行压炼辊距1 mm -1.5mm，辊 温控制在70摄氏度以下回炼数次，使得胶料可塑度达到0.3-0.411、 精炼该工序使用的设备是精炼剂精炼的目的有两点：一是精炼机转 速快，利用剪切力使胶料的分子进一步断裂；二是精炼机辊筒成腰鼓 状，在小辊距下能碾碎胶料中尚未完全脱硫的硬颗粒，或将这种颗粒 排到辊筒两端清除精炼机是再生胶专用设备，外形与开炼机一样， 只是辊筒直径中间稍大，转速比较快一般辊距控制在0.2 mm-0.4mm，辊温控制在90°C以下，辊温过高或者胶片过薄都易使胶 料性能下降，尤其辊温对再生胶产品质量影响较大12、 出片从精炼机上下来的薄胶片，应该卷在一个标有厂名、品种、日期 等标注的转轴上，通过计次数或控制重量，有自动切割刀将胶片割开 取下，即为再生胶成品然后将大小一致，重量相近的成品，涂上隔 离剂存放。
等待检验入库13、 检验检验标准：再生橡胶产品质量应按照国家标准GB/T 13460-92所 规定的内容进行检验4.5细碎胶粉生产再生胶设备清单细碎胶粉生产再生胶设备清单如表5所示：表5细碎胶粉生产再生胶设备清单序号设备名称规格型号产能1动态脱硫罐DTG-①1400x3400A容积6m32破胶机XKP-450A/B1000 kg/h3精炼机XKJ-400A/B、XKJ-480A/B一次投料 55-60 kg/h4橡胶加压式密闭混炼机X(S)N-200x305橡胶滤胶机XJL-1506开放式炼胶机X(S)K550一次投料 50-60 kg/h（注：设备清单仅为参考，实际生产设备需要考察决定）4.6动态脱硫法4.6.1脱硫工艺选择随着橡胶制品的产量增加，一般橡胶制品中都会掺用一定比例的 合成橡胶，这就使得废旧橡胶制品原料发生变化，我们收购的废旧轮 胎所生产的胶粉产品中必定含有一定比例的合成橡胶，以这些胶粉为 原料生产再生胶，在胶粉脱硫工艺方面需要做出最适宜的生产工艺选 择结合本公司的胶粉产品性质以及本公司具体情况，我们认为选择 动态脱硫工艺较为适用，原因见下节4.6.2动态脱硫法的特点与传统的水油法和油法脱硫工艺比较，传统的水油法和油法脱硫 工艺条件不适用合成橡胶的脱硫再生，而高温高压动态脱硫的工艺条 件取水油法和油法工艺之长，弃二者之短，又与这两种方法相似，其 实质就是对这两种方法从根本上做了改进。
该工艺高温可达220°C， 既适合天然橡胶的再生，也满足合成橡胶的再生要求，制得的再生胶 质量较好而且这种脱硫方法是在高温高压下进行，脱硫时间也大大 缩短，同时与水油法和油法比较，对胶粉的粒度要求也放宽，由原来 的28目或26目降为20目其总体优点为：一是基本无污染，杜绝 了污水源的产生；二是能源消耗低，与水油法和油法比较，每吨再生 胶节约电150度-200度，节约水40t-45t，节约汽0.5t左右；三是 生产效率提高，脱硫时间从原来的6h缩短为2.5h-3h4.6.3设备简介该工艺的主要设备是动态脱硫罐，其特点是：1、 脱硫温度高，可达220C2、 在整个脱硫过程中物料始终处于运动状态动态脱硫罐呈横 卧状，罐内设有搅拌装置加热体系可分为三种：一种采用高压蒸汽 加热；第二种采用导热油加热；第三种采用电加热为节省能源和节约成本，建议采用电加热式脱硫罐，现在国内生 产的动态脱硫罐设备质量、性能等各方面都较高全国大部分再生胶 生产厂家都使用的是国内生产的动态脱硫罐这种脱硫罐由底架、罐 体和控制台、传动装置、密封装置和加热器组成，设备的最关键部位 是加热器和密封装置加热器多采用远红外加热装置，由耐高温、防 腐蚀和不导电的新型材料制成，当罐体上的远红外加热器通电后，罐 体会很快升温升压，是罐体的胶粉在高温高压下发生硫键断裂而达到 脱硫的目的，在脱硫过程中，为防止罐内结焦而影响脱硫质量，在脱 硫过程中需要通入蒸汽。
这种电加热脱硫罐其主要优点在于:1、安全可靠：由于远红外加热器采用的是耐高温、防腐蚀和不 导电的材料制成，所以在操作过程中比较安全可靠2、操作简单：这种脱硫罐只由一个罐体和一个控制台组成，设 备的温控和电控都采用自动装置各种数据都可以再控制台显示生 产时只需输入蒸汽即可工作3、节能：与传统工艺设备比较，该设备节电将在40%以上脱 硫质量稳定，这种脱硫设备罐体升温快，温度可以随时控制在所需的 数值范围内从而可以保证脱硫的质量问题4.6.勒态脱硫配方及整体作业流程再生胶脱硫过程中配方根据废旧橡胶原料特性、产品质量要求高 低以及经济成本的高低各方面综合考虑而确定最适合的配方工艺，下 面关于再生胶脱硫配方及工艺1、 配方轮胎胶粉（20目-30目）1000kg，420活化剂3.5kg，液体煤焦 油80kg,软化水130kg，松香8kg2、 脱硫工艺按照配方首先将胶粉输入混合机中，开动搅拌机，夹套通蒸汽升 温至80-100°C，再按下列顺序投料，加入420活化剂，5min后加入 松香，再过5min，加入热煤焦油，搅拌0.5h后加入少量水，再搅拌 20-30min，然后排料进入动态脱硫罐中，最后加入水。
3、动态脱硫罐脱硫工艺流程动态脱硫罐脱硫工艺流程如图5所示：图5动态脱硫罐脱硫工艺流程4、动态脱硫操作注意事项(1) 加料过程中应该边加料边搅拌，这样既可以减少阻力，又 可以使料混合均匀2) 加料完毕后，及时加入蒸汽，以防止罐壁上胶粉烧焦3) 操作过程中罐上仪表的数值与控制台上的显示数据必须一 致4) 作业人员在作业过程中10-20min记录一次数据，生产过程 中必做到不离岗5) 脱硫后的胶粉应该在冷却以后再进人下道工序使用4.7应用再生胶需要注意事项1、 熟悉再生胶的优缺点2、 对于进厂的再生胶一定要经检验后使用，掌握其使用性能， 以便于在制定配方时进行参考3、 再生胶的密度小，水分含量及所含的软化剂量都对产品有一 定的影响，应用时要考虑这些因素，尤其要适当调整配方中软化剂的 用量4、 再生胶的用量要根据所制产品的具体要求合理的选择其用量， 用量过多或过少，都会对产品的质量和经济效益产生一定的影响5、 再生胶使用前一定要经过塑炼合格后才能使用第五章塑化胶粉我们经过查阅资料和文献（网上关于塑化胶粉的介绍较少，更缺 乏理论上的研究），最后初步得出塑化胶粉就是经过脱硫加工，从而 使其获得活性的胶粉。
目前它的制备方法和生产再生胶的方法类似， 也是加入增塑剂和活化剂后，通过脱硫罐或其它机械方式，达到脱硫 的目的，从而使其塑性增加，重新获得一定的加工性能5.1塑化胶粉简介塑化橡胶粉是继天然橡胶、合成橡胶之后，新的低价优质橡胶原 料，从根本上改变了以往仅把硫化橡胶粉作为橡胶填充料使用的传统 方法，成为集天然橡胶和合成橡胶的优异特性，获得新一代低价位的 橡胶原料常温机械粉碎法生产的精细硫化橡胶粉，保持了橡胶原有的物 理、力学、化学性能经塑性加工后的塑化橡胶粉具有可塑性好、 耐候性好、耐磨性强、不易老化，以及与其它辅料相融性好等优良特 性而得到广泛应用，在不同的橡胶产品中，可部分或全部替代原料橡 胶（天然胶和合成胶）生产各种橡胶制品不仅如此，塑化橡胶粉的 价格仅是天然橡胶、合成橡胶的1/4-1/3，具有明显的价格优势5.2塑化胶粉的制备方法塑化橡胶粉是以大的比表面积，在密闭、高速阻尼剪切摩擦的工 况下、在“无源温升融涨”的过程中，将精细硫化橡胶粉的质体打开， 充分激活原轮胎硫化前的各类配方元素，同时渗入适量的增塑剂，获 得了在消除硫化条件下形成的弹性状态而转变为可塑性状态，同时又 利用了原有轮胎中含有的优质配方成份，加工成为具有原橡胶性能的 可再次硫化成型的橡胶原料，故称为“塑化橡胶粉”。
5.3塑化胶粉的优缺点1、 塑化胶粉是在常温全封闭自动条件下生产，生产过程中没有 废水、废气排放，在生产过程中只添加少量的塑化剂，符合国家循环 经济、环保的产业政策2、 塑化胶粉表面活性高，具有较好的力学性能3、 塑化胶粉压出工艺性能好（压出膨胀、收缩率小），排气效 果好，压出半成品不易产生气泡和蜂窝状4、 在新轮胎胎面胶、胎侧胶中加入5-10份塑化胶粉，对胶料的 性能和使用性能没有不良的影响，而且还能改善胶料的动态性能和耐 疲劳性能，提高了产品质量5、 其缺点是添加了塑化胶粉的胶料，胶料的门尼粘度值稍有提 高，自粘性稍差，经过配方调整或改变胶料的混炼工艺条件（如使用 胶粉母炼胶），能够生产出高品质的产品第六章结论本文主要介绍了废旧轮胎生产胶粉、胶粉改性沥青以及生产再生 胶的加工工艺和设备，从产品定义、分类、应用、检测项目、加工工 艺、设备以及使用或施工注意事项的各个方面比较全面的说明了每种 产品的性能以及加工工艺等特点经过对各种产品的性能特点及加工工艺的了解，我们最后得出常 温机械粉碎法生产胶粉比较适合我厂目前的实际情况和发展，但就长 远来看，想要生产出细度更小，更加具有市场竞争力的胶粉产品，采 用常温和低温并用，利用空气涡轮制冷的方法可能是一个较好的选 择。
对于生产出的胶粉，如果直接卖给下游的胶粉深加工工厂，那我 们的利润将很微薄，所以胶粉的深加工将是我们下一步的考虑重点 而经过对胶粉的用途了解，我们得出胶粉生产橡胶地板、塑胶跑道、 胶粉改性沥青和再生胶比较适合我厂未来的发展。