เครื่องทำยางรีเคลม: การกำจัดกำมะถันและการแปรรูปที่มีประสิทธิภาพ

A เครื่องทำยางรีเคลม เป็นอุปกรณ์หลักในการเปลี่ยนยางที่หมดอายุการใช้งานและของเสียจากยางอุตสาหกรรมให้เป็นวัสดุรีเคลมคุณภาพสูงที่สามารถนำไปประกอบใหม่และวัลคาไนซ์ได้อีกครั้ง กระบวนการทั้งหมดขึ้นอยู่กับ การทำลายแบบเลือกสรรของการเชื่อมขวางของกำมะถัน โดยไม่มีการตัดเฉือนของโซ่หลักอย่างรุนแรง จึงรักษาความสมบูรณ์ของโพลีเมอร์เพียงพอสำหรับการใช้งานรองที่มีคุณค่า บทความนี้จะวิเคราะห์ขั้นตอนการทำงานของเครื่องจักร พารามิเตอร์กระบวนการที่สำคัญ และปัจจัยเชิงปฏิบัติที่กำหนดความสม่ำเสมอของเอาต์พุตและความสามารถในการทำกำไรของโรงงาน

วิธีที่เครื่องทำยางรีเคลมเปลี่ยนของเสียให้เป็นวัสดุที่ใช้งานได้

หัวใจของระบบคือหน่วยกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์แบบเทอร์โมเมคานิก ซึ่งมักจะเป็นเครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวหรือสกรูคู่ที่ทำงานควบคู่กับโรงกลั่นแบบต่อเนื่อง เศษยางที่หั่นเตรียมไว้แล้วจะถูกป้อนเข้าไปในถังที่ให้ความร้อน ซึ่งจะมีการควบคุมความร้อนและแรงเฉือน มีการรักษาอุณหภูมิระหว่าง 200°ซ และ 280°ซ ขึ้นอยู่กับวัตถุดิบตั้งต้น ในสภาวะเหล่านี้ พันธะซัลเฟอร์-ซัลเฟอร์และคาร์บอน-ซัลเฟอร์จะแตกตัวเป็นพิเศษ ในขณะที่แกนหลักไฮโดรคาร์บอนยังคงสภาพสมบูรณ์เป็นส่วนใหญ่ ทันทีหลังจากการกำจัดซัลเฟอร์ไรเซชัน วัสดุจะผ่านส่วนการกลั่นที่มีแรงเฉือนสูงซึ่งจะช่วยลดปริมาณเจลและทำให้การเรียกคืนเป็นเนื้อเดียวกัน ในที่สุด สายพานลำเลียงระบายความร้อนหรือระบบแยกชุดจะทำให้แผ่นงานมีความเสถียรก่อนบรรจุภัณฑ์

ผู้ปฏิบัติงานสามารถปรับเวลาคงตัวได้โดยการเปลี่ยนความเร็วของสกรูและโปรไฟล์อุณหภูมิของลำกล้อง เครื่องทั่วไปทำงานที่ 500–2000กก./ชม ปริมาณงานบรรลุระดับดีวัลคาไนเซชันที่ 65–80% ซึ่งวัดโดยการเพิ่มขึ้นของส่วนของโซล ระดับนี้เพียงพอสำหรับการผสมกับยางบริสุทธิ์ในอัตราส่วนสูงถึง 30% โดยไม่สูญเสียความต้านทานแรงดึงอย่างมีนัยสำคัญ

ขั้นตอนการประมวลผลหลักภายในเครื่อง

โซนการทำความร้อนล่วงหน้าและการทำให้เป็นพลาสติก

ยางครัมบ์จะเข้าสู่คอป้อนอาหารด้วยความร้อน และเคลื่อนเข้าสู่ส่วนทำให้เป็นพลาสติก ซึ่งอุณหภูมิของถังจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น โซนนี้จะทำให้ยางนิ่มและขจัดความชื้นที่ตกค้าง การออกแบบถังระบายอากาศเป็นสิ่งสำคัญที่นี่ เนื่องจากการระเหยที่ติดอยู่อาจทำให้เกิดรูพรุนในการเรียกคืนขั้นสุดท้าย รูปทรงของสกรูในส่วนนี้โดยทั่วไปจะใช้ความลึกของช่องที่ลดลงเพื่อสร้างแรงกดและกระชับวัสดุ เพื่อลดช่องว่าง

การกำจัดซัลเฟอร์ไรเซชันและโซนเร่งแรงเฉือน

ในโซนการกำจัดกำมะถัน บล็อกการนวดหรือองค์ประกอบการพลิกกลับจะสร้างแรงเฉือนที่รุนแรง สารรีเคลมในปริมาณที่ได้รับการควบคุม ซึ่งมักจะเป็นน้ำมันอะโรมาติกหรือสารเติมแต่งพลาสติกที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ จะถูกฉีดเพื่อทำให้ยางพองตัวและส่งเสริมการแตกตัวของพันธะ การรวมกันของความร้อนและพลังงานกลช่วยลดความหนาแน่นของการเชื่อมขวางจากค่ายางเสียทั่วไปของ 12–18×10⁻⁵ โมล/ซม.³ สู่เป้าหมายของ 3–5×10⁻⁵ โมล/ซม.³ . การดูแลรักษาหน้าต่างนี้จะป้องกันการเสื่อมสภาพมากเกินไป หากความหนาแน่นของการเชื่อมขวางลดลงต่ำกว่า 2×10⁻⁵ mol/cm³ การเรียกคืนจะเหนียวและสูญเสียความสามารถในการเสริมแรง

ส่วนการกลั่นและการกรอง

เครื่องอัดรีด วัสดุจะผ่านแผ่นกรองหรือโรงกลั่นเฉพาะ สกรีนแพ็คที่มีขนาดตาข่ายตั้งแต่ 40 ถึง 120 ตาข่าย ขจัดอนุภาคที่ยังไม่ละลายและเศษเหล็กหรือเส้นใยที่ตกค้าง จากนั้นโรงบดแบบสองลูกกลิ้งจะใช้ช่องว่างที่แน่น ซึ่งมักจะต่ำกว่า 0.3 มม. เพื่อสร้างแผ่นงานที่มีความเรียบเนียนและต่อเนื่อง งานทางกลนี้ยังช่วยสลายกลุ่มเจลที่เหลืออยู่ให้สมบูรณ์ ส่งผลให้มีความหนืด Mooney (ML 1 4 ที่ 100°C) 30–60 ยูนิต เหมาะสำหรับการประนอมโดยตรง

การทำความเย็นและการขึ้นรูปแผ่น

การระบายความร้อนทันทีจะหยุดการย่อยสลายเนื่องจากความร้อน สายพานลำเลียงระบายความร้อนด้วยน้ำหรือชุดทำความเย็นแบบแบทช์ออฟจะลดอุณหภูมิของแผ่นให้ต่ำกว่า 40°C ภายในไม่กี่นาที สารป้องกันการยึดเกาะจะถูกใช้หากการเรียกคืนถูกกำหนดไว้สำหรับการจัดเก็บระยะยาว เพื่อป้องกันการอุดตัน โดยทั่วไปความหนาของแผ่นสุดท้ายจะถูกควบคุมระหว่าง 2 มม. และ 8 มม ขึ้นอยู่กับความต้องการของลูกค้า

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคที่สำคัญและข้อมูลประสิทธิภาพ

การเลือกเครื่องทำยางรีเคลมจำเป็นต้องจับคู่ความสามารถทางเทคนิคกับวัตถุดิบตั้งต้นและเป้าหมายผลผลิตที่ต้องการ ตารางด้านล่างสรุปข้อกำหนดทั่วไปสำหรับรุ่นอุตสาหกรรมระดับกลางที่ใช้ในการรีไซเคิลยางและสินค้าทางเทคนิค

ค่าเหล่านี้ได้มาจากเครื่องจักรที่แปรรูปเศษยางรถยนต์นั่งส่วนบุคคลและรถบรรทุกที่มีขนาดอนุภาคเท่ากับ 10–30 ตาข่าย . ประสิทธิภาพที่แท้จริงจะเปลี่ยนไปหากองค์ประกอบของวัตถุดิบ อัตราการจ่ายน้ำมัน หรือการกำหนดค่าของสกรูเปลี่ยนแปลง ตัวอย่างเช่น การเพิ่มระดับพลาสติไซเซอร์จาก 5% เป็น 10% สามารถลดความหนืด Mooney ได้ประมาณ 15–20 จุด ซึ่งมีประโยชน์สำหรับการผลิตเกรดการเรียกคืนที่นุ่มนวลขึ้น

ความเข้ากันได้ของวัสดุและการควบคุมคุณภาพผลผลิต

เครื่องจักรผลิตยางรีเคลมสมัยใหม่สามารถแปรรูปยางได้หลายประเภท:

• เศษยางทั้งหมด (ยางธรรมชาติ/ยางสไตรีนบิวทาไดอีนผสม)
• เศษยางในบิวทิล
• เมมเบรนหลังคา EPDM และของเสียซีลรถยนต์
• ถุงมือไนไตรล์และของเสียจากม้วนอุตสาหกรรม
• ผลิตภัณฑ์น้ำยางธรรมชาติปฏิเสธ

วัสดุแต่ละชนิดต้องการอุณหภูมิและโปรไฟล์แรงเฉือนเฉพาะ ตัวอย่างเช่น การเรียกคืนบิวทิลต้องใช้การกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่อ่อนโยนกว่า—โดยทั่วไปอยู่ที่ 180–220°ซ —เนื่องจากแกนหลักไอโซบิวทิลีนไวต่อการแตกร้าวจากความร้อนมากกว่า คุณภาพผลผลิตจะถูกตรวจสอบโดยการวัด เศษส่วนของโซล ความหนาแน่นของการเชื่อมขวาง และความต้านทานแรงดึงของสารประกอบทดสอบมาตรฐาน . เส้นที่ได้รับการปรับแต่งอย่างดีจะทำให้เกิดการดึงกลับคืนโดยคงความต้านทานแรงดึงได้อย่างน้อย 60% เมื่อเทียบกับคอมปาวน์ดั้งเดิม เมื่อผสมที่ 20 phr ด้วยยางบริสุทธิ์

รีโอมิเตอร์แบบอินไลน์และระบบเก็บตัวอย่างแบบอัตโนมัติช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานปรับพารามิเตอร์กระบวนการแบบเรียลไทม์ได้มากขึ้น ทำให้ความแปรปรวนของความหนืด Mooney กระชับขึ้นให้อยู่ภายใน ±3 หน่วยตลอดกะ 8 ชั่วโมง

แนวทางปฏิบัติในการบำรุงรักษาเพื่อรักษาความแม่นยำและอายุการใช้งานของเครื่องจักร

ลักษณะการเสียดสีของเศษยาง โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากยางที่มีเศษเหล็กและซิลิกา ทำให้การบำรุงรักษาอย่างเป็นระบบเป็นสิ่งจำเป็น แนวทางปฏิบัติต่อไปนี้ช่วยยืดอายุกระบอกและสกรูได้อย่างมาก:

1. ตรวจสอบขั้นเกลียวและบล็อคนวดทุกครั้ง 2,000 ชั่วโมงการทำงาน สำหรับการสึกหรอที่เส้นผ่านศูนย์กลางการบินลดลงเกิน 0.5 มม.
2. เปลี่ยนชุดหน้าจออย่างน้อยหนึ่งครั้งต่อกะ ตะแกรงบังอาจเพิ่มแรงดันต้านและทำให้วัสดุหลอมร้อนเกินไป ทำให้เกิดการย่อยสลายที่ไม่สามารถควบคุมได้
3. ตรวจสอบสภาพน้ำมันเกียร์ทุกเดือนผ่านเฟอร์โรกราฟี การปรากฏตัวของอนุภาคโลหะด้านบน 50หน้าต่อนาที บ่งบอกถึงการสึกหรอของแบริ่งหรือเกียร์
4. ปรับเทียบเซ็นเซอร์อุณหภูมิทุกไตรมาส การเบี่ยงเบนของ ±5°ซ จากจุดที่กำหนดสามารถเปลี่ยนระดับการกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ได้ 8–12%
5. รักษาคุณภาพน้ำหล่อเย็นเพื่อป้องกันตะกรันสะสมในปลอกหุ้มถัง ซึ่งจะลดประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน

การใช้โปรแกรมตรวจสอบการสั่นสะเทือนบนมอเตอร์ขับเคลื่อนหลักและตัวลดเกียร์สามารถตรวจพบปัญหาการจัดตำแหน่งได้ตั้งแต่เนิ่นๆ ข้อมูลจากโรงงานหลายแห่งแสดงให้เห็นว่า การบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ช่วยลดเวลาหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผนได้มากถึง 40% เมื่อเปรียบเทียบกับแนวทางเชิงรับ ช่วยปกป้องปริมาณงานอย่างต่อเนื่อง

ข้อได้เปรียบด้านสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจของการผลิตยางรีเคลม

การใช้เครื่องทำยางรีเคลมจะช่วยปิดวงจรเศษยาง การเรียกคืนทุกตันที่ใช้ในผลิตภัณฑ์ใหม่จะหลีกเลี่ยงภาระด้านสิ่งแวดล้อมของการเพาะปลูกหรือการสังเคราะห์ยางบริสุทธิ์ การประเมินวงจรชีวิตระบุว่าการทดแทนยางบริสุทธิ์ 30% กับการเรียกคืนในคอมปาวน์ดอกยางสามารถ ลดการปล่อย CO₂ ประมาณ 15% สาเหตุหลักมาจากความต้องการพลังงานที่ลดลงในการผลิตวัตถุดิบ จากมุมมองทางเศรษฐกิจ โดยทั่วไปแล้วการเรียกคืนต้นทุน น้อยกว่ายางธรรมชาติหรือยางสังเคราะห์บริสุทธิ์ 40–60% ซึ่งช่วยเพิ่มอัตรากำไรโดยตรงให้กับผู้ผลิตเสื่อ ท่อ และสินค้าขึ้นรูป เครื่องจักรจ่ายเองด้วยการประหยัดต้นทุนวัสดุ ซึ่งมักจะบรรลุผลสำเร็จ ระยะเวลาคืนทุน 12-18 เดือน ในการดำเนินงานที่มีปริมาณมาก

ด้วยการรวมการควบคุมความร้อนและแรงเฉือนที่แม่นยำเข้ากับการออกแบบทางกลที่แข็งแกร่ง เครื่องทำยางรีเคลมจึงเป็นเครื่องมือที่ใช้งานได้จริงสำหรับผู้ผลิตที่มุ่งสร้างสมดุลระหว่างประสิทธิภาพ ต้นทุน และความยั่งยืน