二次资源利用论文
姓名：***
班级：矿加08-2班
学号：********
废橡胶循环再利用
矿加08-2班 田川 06082480
关键词：废旧橡胶 再生 利用
1.废旧橡胶( 包括废旧轮胎)的现状
废橡胶是废弃聚合物一种，是宝贵的资源。随着我国工业的发展，特别是汽车工业的迅速发展，废旧橡胶（含废旧轮胎）的产生量与日俱增，随意丢弃、堆放废旧橡胶的现象在部分地区也比较突出，废旧橡胶的污染问题已不容忽视。越来越多的废旧轮胎形成的“黑污染”正在威胁着全人类的生存环境。据统计，全世界每年约有15亿条轮胎报废，仅美国每年就产生近三亿条的废旧轮胎，经过几十年的累积美国的废旧轮胎多达三十亿条。中国是世界上的轮胎生产大国，2000年轮胎产量超过1亿条，仅次于美国和日本，每年生成的废旧轮胎达4000万条。在北京、上海等大城市的市郊结合处都能见到绵延上千米、像小山一样的废旧轮胎堆积点。越积越多的废旧轮胎长期露天堆放，不仅占用了大量土地，而且经过日晒雨淋，极易滋生蚊虫、携带急性传染病—登革热的病菌，传染急病，此外还容易引起火灾。可见废旧轮胎是恶化自然环境、破坏植被生长、影响人类健康、危及地球生态环境的最有害垃圾之一，这种“黑污染”造成的危害远远大于“白污染”。因此，如何有效地利用这些资源，已经成为一个节省资源、保护环境的重大社会问题。
2.废旧橡胶的分类
废橡胶一般按橡胶制品的品种分类，其种类其所使用的主要橡胶品种有以下几种：
⑴轮胎类
⑵胶管和胶带类
⑶胶鞋类
⑷工业杂品类
3. 废旧橡胶的循环再利用情况
（1）原形改制
通过捆绑、裁剪、冲切等方式，将废旧橡胶（主要是废旧轮胎）改造成有利用价值的物品。最常见的是用作码头和船舶的护舷、沉入海底充当人工鱼礁、公路缓冲带等。该方法消耗的废旧轮胎量不大，只能当作是一种辅助途径。
（2）旧轮胎翻新
将旧轮胎局部修补、加工、重新贴覆胎面胶后再进行硫化，恢复其使用价值，是橡胶工业再生利用的一个重要组成部分，但对胎源质量和翻胎技术水平要求较高。
（3）生产再生橡胶
通过化学方法，使废旧轮胎橡胶脱硫，得到再生橡胶。该方法100多年来已被世界各国所采用，是处理废旧橡胶再生循环利用技术较成熟、应用最广的途径。
（4）生产硫化橡胶粉
硫化橡胶粉是指将硫化橡胶通过机械方式粉碎后变成的粉末状物质，改性后可用于工业、建筑材料等，是一种集环保与资源再生利用为一体的回收方式，但胶粉利用市场尚待开发。
（5）热分解
将废旧橡胶在高温下分解提取燃气、油、炭黑、钢铁等。据报道，采用此方法可从1吨废轮胎中回收燃料油550公斤、炭黑350公斤。但由于设备系统复杂，环保治理费用高，这种回收利用方式目前较难推广。
（6）热能利用
废旧橡胶是一种高热值材料，热能利用就是用其代替燃料使用。近年来热能利用在欧美各国
逐渐兴起，但同样存在环保治理费用较高的问题。
4. 橡胶再生方法
橡胶再生方法大体上可以分为两类：即物理再生法和化学再生法。
4.1物理再生法
旧轮胎物理再生法是利用外加能量，如力、热一力、冷一力、微波、超声波等，使交联橡胶的3维网络破碎为低分子碎片的过程。除微波和超声波能造成真正的废旧橡胶再生外，其余的物理方法只能是一种粉碎技术，即制作胶粉。利用微波、超声波等物理能量能够达到满意的再生效果，但设备要求高，能量消耗大。
4.1.1常温粉碎法
常温粉碎法是指加工温度在(50±5)℃或略高温下通过机械作用粉碎废旧橡胶块，制成胶粉的一种方法。常温粉碎法生产的胶粉，表面凹凸不平，呈毛刺状态。温粉碎法生产的胶粉，表面凹凸不平，呈毛刺状态。与低温冷冻粉碎胶粉相比。具有较大表面积，有利于活化改性；
将其加入到新胶料中与基质橡胶的结合力大。最早的常温粉碎法采用辊筒粉碎，主要有粗碎和细碎2个工序，粗碎采用表面有沟槽的2辊粗碎机，而细碎则采用表面不带沟槽的2辊细碎机。废旧橡胶通过粗碎与细碎后，接着进行磁选除铁和纤维分离，筛分出不同粒径的胶粉。由此法生产的胶粉粒径一般在0．3～1．4mm之间，主要用于再生胶生产的中间
原料或通过粘合剂成型为弹性地面铺装材料。如用辊筒法生产胶粉，辊筒线速度超过50m／s，则称为常温高速粉碎法，可同时粉碎橡胶和纤维材料。
4.1.2低温粉碎法
低温粉碎法是通过制冷介质(主要采用液氮)橡胶冷冻到玻璃化温度以下，进行粉碎的一种有效方法。低温粉碎按粉碎前的处理工序可分为3种形式：废旧橡胶经过预处理后直接冷冻，低温下粉碎；破碎和粉碎两工序均在低温下进行；常温下先粉碎成粗胶粉，然后在低温下进行粉碎。
4.1.3湿法或溶液粉碎法
湿法或溶液粉碎法是一种在溶剂或溶液等介质中进行粉碎生产胶粉的方法。此法生产的胶
粉表面状态同常温法，但粒径较小，一般在200目以上，将其加入新胶料中，胶粉性能优于常温粉碎法和低温粉碎法胶粉。
4.1.4微波再生法
微波再生法是一种非化学、非机械的一步脱硫再生法。它利用微波能量场的作用使胶粉中的S—S和S—C键断裂。橡胶置于厂f=2450或915MHz的微波场中，所有极性基团都会因高强交频电磁场改变方向而随电磁波的变化而摆动，因分子本身的热动力和相邻分子的相互作用及分子惯性，极性基团随电磁场的变化而受到阻力和干扰，从而在极性基团和分子之间产生巨大的能量。
4.1.5超声波再生法
阿克隆大学于l993年发明超声波再生法，此法是利用高密度能量场来破坏交联键而保留分子主链，从而达到再生的目的，超声波场可在多种介质中产生高频伸缩应力，高振幅振荡波能引起固体碎裂和液体空穴化。理论上的解释是：可能是声波空穴化作用机理引起超声波的能量集中于分子键的局部位置，使较低能量密度的超声波场在破坏空穴处转变为高能量密度。
4.2化学再生法
化学再生是利用化学助剂，如有机二硫化物硫醇、碱金属等，在升温条件下，借助于机械力作用，使橡胶交联键被破坏，达到再生目的。化学再生过程中，要使用大量的化学品，在高温和高压下这些化学品几乎都是难闻和有害的。
4.2.1油法、水油法、高温高压动态脱硫再生法
油法是在粉碎的废胶粉中加入再生剂，装入硫化罐，并在150MPa×4～5h的条件下脱硫，随后进行粉碎、捏炼、精炼、滤胶和出片等，最后制成制品。水油法利用了胶粉在高温高压条件下可迅速溶胀，而且溶胀的程度较低压条件下大得多的性质。高温高压动态脱硫法是在高温高压和再生剂的作用下通过能量与热量的传递，完成脱硫过程。此法不仅脱硫温度高，而且在脱硫过程中，物料始终处于运动状态。
4.2.2 R.V再生剂法
R.V再生剂法就是通过机械剪切作用，使R.V橡胶再生剂均匀包裹在废胶粉颗粒表面，经过浸润作用渗入胶粉颗粒中，以降低S-S交联键的键能，可有效地在短时间内解开S-S交联键而不
破坏S-C键和C-C键，从而使废胶粉恢复活性，转变为类似塑料的回收状态，并且保持原橡胶极高的物性。
4.2.3 微生物脱硫法
微生物脱硫法，日本和德国已有专利报道，这种方法是将废橡胶粉碎到一定粒度后，将其放入含有噬硫细菌的溶液中，使其在空气中进行生化反应。在噬硫细菌的作用下，橡胶粒子表面的硫键断裂，呈现再生胶的性能。
5. 我国再生胶存在问题及发展前景
我国翻胎工业存在的主要问题：装备自动化程度较低，翻胎制造精度低，翻胎工艺技术落后，产品性能较差，企业规模太小。另外，中国轮胎循环利用产业面临的最大问题是缺乏法律法规的规范和指引。产业政策的缺乏造成了我国轮胎循环利用行业的产业结构不尽合理，所以我国轮胎循环利用的总量虽然较大，可以称得上是轮胎循环利用大国，但称不上是强国。目前，全国规范的废旧轮胎资源回收体系尚未建立，造成废旧轮胎资源的回收成本很高，市场开发困难，企业开工不足。
现在，采用高温高压工艺对全钢子午胎胶粉进行再生，再生胶综合指标基本不变，而拉伸强度由11MPa提高到14MPa-18MPa。有关统计数据显示，2007年上半年高强力再生胶的产量达到1.1万吨，同比增长了400％；拥有自主技术，可以进行高强力再生胶生产的企业数量，也由去年的3家，增加到今年的10多家。
随着捏炼法、高温连续再生法等内胎丁基胶再生工艺的成功开发和推广，目前丁基再生胶生产企业已经达到15家。2007年上半年，丁基再生胶产量约为2.6吨，同比增长28％ ；硫黄硫化体系和树脂硫化体系复合的复合丁基再生胶，产量也达到了5000吨。
参考文献
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[3] 罗鹏，连永祥．废橡胶微波再生法的实验研究[J]．橡胶工业，1996，43(12)：733～736．
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