再生ゴム製造機：効率的な脱硫と処理

A 再生ゴム製造機 は、使用済みタイヤや産業用ゴム廃棄物を、再配合して再度加硫できる高品質の再生材に変えるための中核装置です。プロセス全体は以下にかかっています 硫黄架橋の選択的破壊 深刻な主鎖切断を起こさず、貴重な二次用途に十分なポリマーの完全性を維持します。この記事では、機械の作業段階、重要なプロセスパラメータ、生産物の一貫性と工場の収益性を決定する実際的な要因について詳しく説明します。

再生ゴム製造機が廃棄物を有効な材料に変える仕組み

システムの中心となるのは熱機械脱硫ユニットで、多くの場合、連続精製ミルと連携して動作する一軸または二軸押出機が使用されます。あらかじめ細断されたゴムクラムは加熱されたバレルに供給され、そこで制御された熱応力とせん断応力がかかります。温度は次の間で維持されます。 200℃と280℃ 、原料によって異なります。このような条件では、硫黄-硫黄結合および炭素-硫黄結合が優先的に切断されますが、炭化水素主鎖はほとんどそのまま残ります。脱硫直後、材料は高せん断精製セクションを通過し、ゲル含有量がさらに減少し、再生物が均質化されます。最後に、冷却コンベアまたはバッチオフ システムにより、包装前にシートを安定させます。

オペレーターは、スクリュー速度とバレル温度プロファイルを変更することで滞留時間を調整できます。で動作する典型的なマシン 500～2000kg/h ゾル分率の増加によって測定されるスループットは、65 ～ 80% の脱硫度を達成します。このレベルは、引張強さを大幅に損なうことなく、バージンゴムと最大 30% の比率でブレンドするのに十分です。

機械内のコア処理ステージ

予熱および可塑化ゾーン

クラムラバーは加熱された供給口に入り、バレル温度が徐々に上昇する可塑化セクションに移動します。このゾーンはゴムを柔らかくし、残留水分を除去します。トラップされた揮発性物質が最終再生で多孔性を引き起こす可能性があるため、ここではベント付きバレルの設計が非常に重要です。このセクションのスクリュー形状は、通常、チャンネルの深さを減少させて圧力を高め、材料を圧縮し、空隙を減らします。

脱硫およびせん断集中ゾーン

脱硫ゾーンでは、混練ブロックまたは逆飛行エレメントが強いせん断を発生させます。制御された量の再生剤 (多くの場合、芳香油や再生可能な可塑剤) が注入されて、ゴムが膨潤し、結合の切断が促進されます。熱と機械エネルギーの組み合わせにより、架橋密度が一般的な廃ゴムの値から低下します。 12–18×10⁻⁵ mol/cm3 の目標に 3～5×10⁻⁵ mol/cm3 。このウィンドウを維持すると、過度の劣化が防止されます。架橋密度が 2×10-5 mol/cm3 未満に低下すると、再生材は粘着性になり、補強能力が失われます。

精製濾過セクション

押出機の後、材料はストレーナー プレートまたは専用の精製ミルを通過します。以下の範囲のメッシュサイズのスクリーンパック 40～120メッシュ 溶けていない粒子や残留した鋼片や繊維の破片を除去します。次に、2 ロール リファイナー ミルで狭いニップ ギャップ (多くの場合 0.3 mm 未満) を適用して、滑らかな連続シートを製造します。この機械的作業により、残っているゲルクラスターの分解も完了し、ムーニー粘度 (100°C で ML 1 4) が得られます。 30～60台 、直接配合に適しています。

冷却とシート形成

すぐに冷却することで熱劣化を防ぎます。水冷コンベアまたはバッチオフ冷却ユニットにより、数分以内にシート温度が 40°C 以下に下がります。再生品が長期保管される場合は、粘着防止剤が塗布され、ブロッキングが防止されます。最終的なシートの厚さは通常、次の範囲で制御されます。 2mmと8mm 、顧客の要件に応じて。

主要な技術仕様と性能データ

再生ゴム製造機を選択するには、その技術力を目的の原料と生産目標に適合させる必要があります。以下の表は、タイヤや技術用品のリサイクルに使用されるミッドレンジ産業用モデルの一般的な仕様をまとめたものです。

これらの値は、乗用車とトラックの混合タイヤ粉を処理する機械から得られます。 10～30メッシュ 。原料の組成、オイル注入率、スクリュー構成が変化すると、実際の性能は変化します。たとえば、可塑剤のレベルを 5% から 10% に上げると、ムーニー粘度を約 15 ～ 20 ポイント下げることができ、より柔らかい再生グレードを製造するのに役立ちます。

材料の適合性と出力品質管理

最新の再生ゴム製造機は、幅広い種類のゴムを処理できます。

• タイヤ粉全体（天然ゴム/スチレン・ブタジエンゴムブレンド）
• ブチルインナーチューブスクラップ
• EPDM 屋根材および自動車用シールの廃棄物
• ニトリル手袋と工業用ロール廃材
• 天然ゴムラテックス製品の不良品

各材料には特定の温度とせん断プロファイルが必要です。たとえば、ブチル再生では、より穏やかな脱硫が必要です。通常、 180～220℃ —イソブチレン主鎖は熱分解を受けやすいためです。出力品質は測定によって監視されます 標準試験化合物のゾル分率、架橋密度、および引張強さ 。適切に調整されたラインは、バージンゴムと 20 phr でブレンドした場合、元のコンパウンドと比較して引張強度保持率が少なくとも 60% の再生品を生成します。

インラインレオメーターと自動サンプリングシステムにより、オペレーターはプロセスパラメータをリアルタイムで調整できるようになり、ムーニー粘度の変動が8時間のシフト全体で±3単位以内に狭められています。

機械の精度と寿命を維持するメンテナンス方法

特に残留スチールとシリカを含むタイヤからのゴムくずは研磨性があるため、体系的なメンテナンスが不可欠です。以下の方法を実践すると、バレルとスクリューの寿命が大幅に延長されます。

1. スクリューフライトと混練ブロックを定期的に点検します。 2,000稼働時間 フライト径の減少が 0.5mm を超える摩耗の場合。
2. スクリーンパックはシフトごとに少なくとも 1 回交換してください。目隠しスクリーンは背圧を増加させ、溶融物を過熱させ、制御不能な劣化を引き起こす可能性があります。
3. フェログラフィーを通じてギアボックスのオイルの状態を毎月監視します。上に金属粒子が存在する 50ppm ベアリングまたはギアの摩耗を示します。
4. 温度センサーを四半期ごとに校正します。の偏差 ±5℃ 設定値から脱硫度を 8 ～ 12% ずらすことができます。
5. 冷却水の品質を維持して、熱伝達効率を低下させるバレルジャケット内のスケールの蓄積を防ぎます。

メインドライブモーターとギア減速機に振動監視プログラムを実装すると、アライメントの問題を早期に発見できます。複数の工場からのデータは次のことを示しています 予知保全により、計画外のダウンタイムが最大 40% 削減されます リアクティブなアプローチと比較して、継続的なスループットを保護します。

再生ゴム生産の環境的および経済的利点

再生ゴム製造機を導入することで、ゴム廃棄物をなくすことができます。新製品に使用される再生材はすべて、バージンゴムの栽培または合成による環境負荷を回避します。ライフサイクル評価では、タイヤのトレッドコンパウンドのバージンゴムの 30% を再生ゴムと置き換えると、 CO₂排出量を約15%削減 これは主に原材料生産におけるエネルギー需要の低下によるものです。経済的な観点から見ると、通常、回収にはコストがかかります 未使用の天然ゴムまたは合成ゴムよりも 40 ～ 60% 少ない 、マット、ホース、成形品の生産者の利益を直接的に改善します。機械は材料費の節約によって元を取り、多くの場合、 投資回収期間は 12 ～ 18 か月 大量のオペレーションで。

正確な熱制御とせん断制御を堅牢な機械設計と組み合わせることで、再生ゴム製造機は、性能、コスト、持続可能性のバランスを目指すメーカーにとって実用的なツールとなります。