一种提高再生炭黑结构的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高再生炭黑结构的方法，包括将5

【技术实现步骤摘要】
一种提高再生炭黑结构的方法


[0001]本专利技术涉及再生炭黑加工
，具体是一种提高再生炭黑结构的方法。

技术介绍

[0002]再生炭黑中不仅包含原先填充到轮胎中的炭黑，还包含橡胶配方中的无机小料和橡胶裂解的残余物。橡胶制品来源和裂解工艺不同，再生炭黑的灰份含量也有所差异，在13
‑
25wt％的范围内，而商品炭黑中的灰份含量仅为0.5％，炭黑的用途广泛，然而90％以上的炭黑用于橡胶的补强，因此，再生炭黑如果能应用于橡胶行业将会大大降低某些橡胶制品的成本，同时能为废旧橡胶制品裂解产业带来更高的利润；
[0003]表面化学和表面活性是炭黑补强橡胶的两个重要的结构参数，它决定了炭黑粒子与橡胶分子间相互作用的情况。比表面积和结构度是衡量炭黑对橡胶补强效果的非常重要的两个参数，在工业炭黑中初级炭黑粒子是球形的，并且这些炭黑粒子熔接在一起形成聚集体，类似于葡萄串，聚集程度的大小叫做结构度，可以通过DBP吸油值来衡量，DBP值越大，结构度越高；
[0004]再生炭黑表面的活性点大约失去了相当于原先填充在轮胎中的炭黑活性点的三分之一，这部分活性点大多是被裂解油或者是灰份覆盖，从而导致再生炭黑的表面性质与商业炭黑有显著不同，大大降低再生炭黑的活性，而且灰分采用普通的物理分筛等工艺是很难去除。如何提高热裂解炭黑表面活性和结构是本项目的最大难点，仅靠物理方法、或者添加改性剂的方法，很难达到商品炭黑的标准。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种提高再生炭黑结构的方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种提高再生炭黑结构的方法，包括以下步骤：
[0008]步骤一：将5
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30mm的再生炭黑焦渣经过超细粉碎获得得到粒径为6
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45μm的再生炭黑焦渣细粉，经两道除铁设备将铁含量降低至100ppm；对焦渣进行超细粉碎，并控制粒径为3
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45微米是为了降低再生炭黑在橡胶制品中的分散粒径，提高产品的性能，若是粒径过大，容易造成局部应力集中而破坏橡胶性能。过小则是容易团聚导致分散较差，超细粉碎后，有利于后续氧化剂的氧化处理，由于再生炭黑中残留有有机质和灰分，加入臭氧或者过氧化氢，利用氧化剂的氧化腐蚀性能来完成再生炭黑中细小微孔的初步扩孔。处理时间为10
‑
60min可得到不同微孔的再生炭黑。
[0009]步骤二：再生炭黑细粉投放至浸润罐内部，通过蒸汽管通入蒸汽通过驱动轴带动混合板转动混合均匀浸润，混合前浸润湿度为A；
[0010]步骤三：通过驱动模块带动所述驱动轴正反向交错转动，通过逆时针整体压力检测单元检测获得逆时针压力数据S，通过顺时针局部压力检测单元获得顺时针局部压力数
据F，通过数据处理模块对S、F数据处理，根据压力数据控制蒸汽管的关闭时间以及投料模块的开启时间；
[0011]步骤四：通过所述数据处理模块控制所述投料模块下方的释放单元开启，使所述投料模块内部的再生炭黑质量占比为1
‑
30％的氧化剂投放至所述浸润罐内部进行搅拌，蒸汽浸润的温度控制在65
‑
100℃，处理时间10
‑
60min，得到氧化剂处理后的再生炭黑湿料，含水量为40
‑
60％；
[0012]在持续的通入水蒸气氛围中，部分细小微孔“烧失”得到大孔径的再生炭黑，从而使得再生炭黑获得较多的细小微孔，和较大的大孔，大大提高了再生炭黑的孔结构和孔体积。由于水蒸气的保护下，炭黑不至于在高温下燃烧；
[0013]步骤五：将处理后再生炭黑湿料输送至活化炉中，在650
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1000℃条件下，持续通入水蒸气，活化5
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50min；烧失后的再生炭黑表面会裸漏出部分原有炭黑表面的活性点，可加入改性剂进行表面改性。再利用活化的余热完成过氧化氢处理加热，且排出的再生炭黑物料温度控制在100
‑
200℃，有利于硬脂酸、偶联剂等改性剂进行表面包覆或改性；
[0014]步骤六：再将活化后的再生炭黑冷却至100
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200℃，输送至高速混合机中，加入再生炭黑质量占比为0.5
‑
10％的改性剂进行改性处理，处理时间10
‑
60min；
[0015]步骤七：改性后再生炭黑经干法造粒设备压成颗粒，得到高结构度的再生炭黑。
[0016]作为本专利技术再进一步的方案：步骤二的所述混合板形状为栅栏形，所述逆时针整体压力检测单元、所述顺时针局部压力检测单元分别安装在所述混合板竖板的两侧，所述混合板竖板的数量至少为一个，所述顺时针局部压力检测单元的数量至少为两个。
[0017]作为本专利技术再进一步的方案：步骤三的所述顺时针局部压力检测单元包括开设在所述混合板上的半球槽以及封闭在所述半球槽开放端的弹性膜，所述弹性膜的内壁固定连接有弹力单元，所述混合板内对称安装有两个拉力检测单元，所述弹力单元的端部与所述拉力检测单元检测端固定连接，所述弹力单元的中部通过固定节点与所述弹性膜固定连接。
[0018]作为本专利技术再进一步的方案：步骤三的所述数据处理模块对所述逆时针整体压力检测单元、所述顺时针局部压力检测单元的采集数值进行对比处理，通过所述混合板两个方向感应到的整体压力与局部压力，通过s
标
、s
实
和F
标
、F
实
比对判断颗粒含水量。
[0019]作为本专利技术再进一步的方案：所述浸润罐的顶部拆卸连接有控制盖，所述驱动模块、所述数据处理模块安装在所述控制盖的顶部，所述蒸汽管上安装有通过所述数据处理模块控制启闭的控制器，所述投料模块的底部安装有所述数据处理模块控制启闭的释放单元。
[0020]作为本专利技术再进一步的方案：所述再生炭黑焦渣为废旧轮胎、废旧胶管、废旧橡胶传输带橡胶制品一种或者多种混合裂解产生的焦渣。
[0021]作为本专利技术再进一步的方案：所述再生炭黑的超细粉碎过程所选用冲击式破碎机、立式磨粉机或干法球磨机粉碎设备，选用筛分设备，以及除铁设备对再生炭黑超细粉铁含量降低至100ppm。
[0022]作为本专利技术再进一步的方案，所述的氧化剂为臭氧、过氧化氢。
[0023]作为本专利技术再进一步的方案，所述的改性剂为硬脂酸、硅烷偶联剂、酞酸酯偶联剂、铝酸脂偶联剂、松香树脂、酚醛树脂、石油树脂、古马隆树脂一种或多种。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0025]采用化学法完成微孔和大孔的扩孔，此方法大大提高再生炭黑的结构，补强性能得到提高，同时预先对细粉进行浸润，从而使附加填料在混合填充时，细粉自身存在水分，使填料与细粉的混合更加快速充分，同时利用逆时针整体压力检测单元与顺时针局部压力检测单元的检测数据与标准数据对比后，利用总检、分检可以清晰的判断混合湿度变化情本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高再生炭黑结构的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：将5
‑
30mm的再生炭黑焦渣经过超细粉碎获得得到粒径为6
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45μm的再生炭黑焦渣细粉，经两道除铁设备将铁含量降低至100ppm；步骤二：再生炭黑细粉投放至浸润罐(1)内部，通过蒸汽管(11)通入蒸汽通过驱动轴(5)带动混合板(51)转动混合均匀浸润，混合前浸润湿度为A；步骤三：通过驱动模块(3)带动所述驱动轴(5)正反向交错转动，通过逆时针整体压力检测单元(6)检测获得逆时针压力数据S，通过顺时针局部压力检测单元(7)获得顺时针局部压力数据F，通过数据处理模块(4)对S、F数据处理，根据压力数据控制蒸汽管(11)的关闭时间以及投料模块(8)的开启时间；步骤四：通过所述数据处理模块(4)控制所述投料模块(8)下方的释放单元(81)开启，使所述投料模块(8)内部的再生炭黑质量占比为1
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30％的氧化剂投放至所述浸润罐(1)内部进行搅拌，蒸汽浸润的温度控制在65
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100℃，处理时间10
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60min，得到氧化剂处理后的再生炭黑湿料，含水量为40
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60％；步骤五：将处理后再生炭黑湿料输送至活化炉中，在650
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1000℃条件下，持续通入水蒸气，活化5
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50min；步骤六：再将活化后的再生炭黑冷却至100
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200℃，输送至高速混合机中，加入再生炭黑质量占比为0.5
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10％的改性剂进行改性处理，处理时间10
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60min；步骤七：改性后再生炭黑经干法造粒设备压成颗粒，得到高结构度的再生炭黑。2.根据权利要求1所述的一种提高再生炭黑结构的方法，其特征在于：步骤二的所述混合板(51)形状为栅栏形，所述逆时针整体压力检测单元(6)、所述顺时针局部压力检测单元(7)分别安装在所述混合板(51)竖板的两侧，所述混合板(51)竖板的数量至少为一个，所述顺时针局部压力检测单元(7)的数量至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈家锋，邵进，彬彬，
申请(专利权)人：安徽固瑞特新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：