способ получения регенерата

Формула изобретения

Способ получения резинового регенерата, включающий в себя термомеханическую обработку резинового сырья в присутствии мягчителя и химических реагентов, отличающийся тем, что в качестве сырья используется шкурка материала, полученного из обеззараженных медицинских латексных перчаток однократным вальцеванием, термомеханическая обработка которой идет в режиме саморазогрева резиносмесителя в течение 25 мин, в качестве мягчителя используется масло ПН 6 в количестве 10-35% от массы шкурки, а химическим реагентом выступает противостаритель - продукт НГ 2246 в количестве 0,5-1% от массы шкурки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии резины к разделу регенерации резины.

В настоящее время во многих отраслях промышленности большое внимание уделяется переработке и использованию вторичного сырья. Это связано как с экономической целесообразностью использования отходов на вторичном рынке, так и с необходимостью уделять большое внимание проблеме окружающей среды.

Наиболее важным направлением переработки использованных резиновых изделий является получение регенерата.

Сейчас широко распространен способ получения регенерата, включающий в себя девулканизацию. Девулканизация представляет собой нагревание измельченной резины с мягчителями в течение нескольких часов (B.C.Шейн и др., Основные процессы резинового производства, 1989, с.145-152).

Наиболее близкий способ получения регенерата включает в себя термомеханическую обработку резинового сырья в присутствии мягчителя и химического реагента (Патент РФ 2130952). Недостатком этого способа является то, что для получения регенерата необходимо проводить нагревание и использовать в качестве химического реагента химический активатор.

Задачей данного изобретения была разработка экономичного, более простого способа получения регенерата из нового вида сырья, который по своим свойствам превосходил шинный. Также задачей работы была переработка использованных латексных медицинских перчаток.

Технический результат достигается за счет использования в качестве сырья шкурки материала из обеззараженных использованных латексных перчаток, которая была получена путем однократного пропускания перчаток через нулевой зазор холодных вальцов. Шкурка в дальнейшем подвергается термомеханической деструкции в течение 25 минут в режиме саморазогрева в присутствии мягчителя и антистарителя.

Обеззараженные перчатки получали путем проведения полного цикла очистки использованных латексных медицинских перчаток (химическая дезинфекция, промывка проточной водой, предстерилизационная очистка, отмывка от моющего средства, использующегося при предстерилизационной очистки, паровая стерилизация).

Пример 1.

Обеззараженные использованные перчатки из натурального латекса в количестве 1 кг пропускали через нулевой зазор холодных вальцов один раз. В результате этого процесса перчатки превратились в латексную шкурку. Полученная шкурка загружалась в работающий холодный резиносмеситель. Резиносмеситель работал в режиме саморазогрева, т.е. его температура плавно повышалась. Температура в конце цикла получения регенерата составляла 70°С. После 1 минуты перемешивания 4 порциями в загрузочное отверстие резиносмесителя вводилось масло ПН-6 (пластификатор нефтяной) (ГОСТ 38.1137-82) в количестве 250 г. Масло ПН-6 относится к экстрактам селективной очистки минеральных масел - побочным продуктам, получаемым в процессе очистки масляных компонентов твердыми адсорбентами или избирательными растворителями (фенолом, фурфуролом крезолом, пропаном и др.). Состоит преимущественно из ароматических углеводородов. Время введения масла составило 16 минут. После введения масла резиносмеситель продолжал перемешивание композиции еще в течение 8 минут. За две минуты до окончания процесса в резиносмеситель вводили противостаритель (продукт НГ 2246-бисфенол (2,2'-метилен-бис(4 метил-6 третбутилфенол) ТУ 38.101617-80) в количестве 8 г. Таким образом, общее время получения регенерата составило 25 минут. Общий вес полученного продукта составил 1,2 кг.

После завершения процесса регенерации полученный материал, представляющий собой светлую однородную массу, выгружали из резиносмесителя и охлаждали до комнатной температуры.

После охлаждения регенерат перерабатывали на холодных вальцах (температура 20°С) на тонком зазоре до получения однородной шкурки без разрывов (время получения однородной шкурки составило 2 минуты).

Далее регенерат охлаждали в течение 15 минут и повторно перерабатывали на холодных вальцах (температура 20°С) до получения однородной шкурки без разрывов (время вальцевания 1,5 минуты).

После этого материалу придавали необходимый калибр (толщину) и форму на формующем оборудовании в качестве которого использовали каландр.

Пример 2.

Обеззараженные использованные перчатки из натурального латекса в количестве 0,5 кг пропускали через нулевой зазор холодных вальцов один раз. В результате этого процесса перчатки превратились в латексную шкурку. Полученная шкурка загружалась в работающий холодный резиносмеситель. Резиносмеситель работал в режиме саморазогрева, т.е. его температура плавно повышалась. Температура в конце цикла получения регенерата составляла 80°С. После 2 минут перемешивания 4 порциями в загрузочное отверстие резиносмесителя вводилось масло ПН-6 (ГОСТ 38.1137-82) в количестве 0,15 кг. Время введения масла составило 15 минут. После введения масла резиносмеситель продолжал перемешивание композиции еще в течение 8 минут. За две минуты до окончания процесса в резиносмеситель вводили противостаритель (продукт НГ 2246 ТУ 38.101617-80) в количестве 4 г. Таким образом, общее время получения регенерата составило 25 минут. Общий вес полученного продукта составил 650 г.

После завершения процесса регенерации полученный материал, представляющий собой светлую однородную массу, выгружали из резиносмесителя и охлаждали до комнатной температуры.

После охлаждения регенерат перерабатывали на холодных вальцах (температура 20°С) на тонком зазоре до получения однородной шкурки без разрывов (время получения однородной шкурки составило 1,5 минуты).

Далее регенерат охлаждали в течение 15 минут и повторно перерабатывали на холодных вальцах (температура 20°С) до получения однородной шкурки без разрывов (время вальцевания 2 минуты).

После этого материалу придавали необходимый калибр (толщину) и форму на формующем оборудовании, в качестве которого использовали вальцы.

На основании проведенных экспериментов (примеры 1, 2) процесс получения регенерата можно описать следующим образом.

Переработка перчаток медицинских из натурального латекса в регенерат осуществлялась на резиносмесителе термомеханическим способом в режиме саморазогрева.

Обеззараженные использованные латексные перчатки перед загрузкой в резиносмеситель пропускались через нулевой зазор холодных вальцов один раз, в результате чего получалась шкурка материала.

Полученная шкурка загружалась в работающий холодный резиносмеситель. Резиносмеситель работал в режиме саморазогрева, то есть его температура плавно повышалась за счет механической деструкции шкурки. Температура в конце цикла получения регенерата составляла 70-80°С. После 1-2 минут перемешивания 3-4 порциями в загрузочное отверстие резиносмесителя вводилось масло ПН 6 (ГОСТ 38.1137-82) в количестве 10-35% от массы шкурки. Время введения масла составляло 15 минут. После чего резиносмеситель продолжал перемешивание композиции еще в течение 8 минут. За две минуты до окончания процесса в резиносмеситель вводился противостаритель (продукт ПН 2246 ТУ 38.101617-80) в количестве 0,5-1% от массы шкурки.

После завершения процесса регегенерации полученный материал, представляющий собой светлую однородную массу, выгружался из резиносмесителя и охлаждался до комнатной температуры.

После охлаждения регенерат перерабатывался на холодных вальцах (температура 20°С) на тонком зазоре до получения однородной шкурки без разрывов (обычно время получения однородной шкурки составляло 1,5-2 минуты).

Далее регенерат охлаждался в течение 10-15 минут и повторно перерабатывался на холодных вальцах (температура 20°С) до получения однородной шкурки без разрывов (время вальцевания 1,5-2 минуты).

После чего материалу придавался необходимый калибр и форма на любом формующем оборудовании (вальцы, червячная машина, каландр).

Таким образом в результате механического воздействия был получен светлый, однородный, пластичный материал, не содержащий недевулканизованных частиц «крупы», имеющий следующие характеристики:

ацетоновый экстракт - 23, 7%;

зольность 7%.

Технологические свойства полученного материала следующие:

Усадка 20%

Мягкость - 0,33

Пластичность - 0,13

Восстанавливаемость - 0,40

Эластическое восстановление - 2,88

Минимальная вязкость по Муни при температуре 100°С на четвертой минуте - 39 единиц Муни

Из полученного регенерата была изготовлена резиновая смесь, следующего состава

(массовых частей)

Регенерат - 130

Сера - 3,0

Меркаптобензтиазол - 0,7

Оксид цинка - 5,0

Стеариновая кислота - 0,5

Вязкостные и вулканизационные характеристики, полученной резиновой смеси следующие:

Минимальная вязкость по Муни при температуре 120°С - 19,5;

Время подвулканизации - 10 минут

Скорость вулканизации 6 мин

Оптимальное время вулканизации, определенное на реометре Monsato при температуре 150°С, составило 4 минуты.

При этой температуре и времени вулканизации были изготовлены образцы резины и проведены их физико-механические испытания.

Результаты испытаний следующие

Напряжение при удлинении 200% - 0,15 МПа

300% - 0,3 МПа

500%-1,3 МПа

Условная прочность при растяжении - 7,2 МПа

Относительное удлинение - 800%;

Остаточное удлинение - 4%

Сопротивление раздиру - 7,5 МПа

Таким образом, полученный описанным выше способом регенерат по сравнению с регенератом, полученным из обычного сырья и по способу, описанному в ближайшем аналоге, имеет достаточную прочность и относительное удлинение, что позволяет использовать его в композициях для увеличения показателей относительного удлинения и сопротивления раздиру.