膠粉:粉末狀橡膠材料-中文百科頻道

定義

膠粉是指廢舊橡膠制品經粉碎加工處理而得到的粉末狀橡膠材料。

用途

廣泛用于體育塑膠運動場、遊樂場、橡膠地磚、防水卷材、防水塗料、公路改性瀝青、橡膠制品、變性澱粉、闊高等領域。

分類

按不同的方法可有不同的分類，按制法分為常溫膠（重鈣）或灰鈣等産品，攪拌均勻後加清水可直接使用，産品物美價廉，清潔環保，使用方便。

介紹

在我國很多地區是指“明膠、骨膠、皮膠”經一定工序粉碎加工而成碎粒、粉末狀的精細化工産品。在河北、山東一帶通常特指明膠産品，可以被加工成5-120目。膠粉越精細，加工時所用時間越長，使用時溶解速度越快。膠粉外觀呈白色、淡黃色至黃色或琥珀色，半透明，無不适氣味，無肉眼可見雜質。其分子量為1—10萬，含18種氨基酸，水分和無機鹽含量在16%以下，蛋白質含量在82%以上，是一種理想的蛋白源。産品被廣泛應用于感光材料、醫藥、家具、包裝、造紙、紡織、印染、印刷、陶瓷、日化、食品、塗料、冶金等行業的各種産品中，并在其中主要起增稠、穩定、凝聚、調和、上光、上漿、粘合、固水等作用。據不完全統計，30多個行業，1000多種産品都使用了膠粉。當然，不同行業、不同産品對膠粉的質量等級要求也不同。

詳細介紹

分類

按不同的方法可有不同的分類，按制法分為常溫膠粉、冷凍膠粉、膩子膠粉、速溶膠粉、超微細膠粉和精細膠粉；按原料來源可分為載重胎膠粉、乘用車胎膠粉以及鞋膠粉等，按活化與否可分為活化膠粉和未活化膠粉；按粒徑的大小分超細膠粉和一般膠粉。

膠粉的性能

粉體工程上講，膠粉是一種粉粒狀材料，所以對膠粉來說粒子尺寸（比表面積）、表面形态及基團和本身的成分對于它的使用性能将有重要影響。

膠粉越細，其性能越好。越細的膠粉其硫化膠的拉伸強度、伸長率和磨耗等越接近于未加膠粉的。而耐疲勞性、抗裂口增長等性能均比未加膠粉的高，越細的提高幅度越大。

應用

一般膠粉主要在低檔制品中大量摻用，也可以少量的地用于胎面以減少輪胎的動态生熱壽命，例如鞋的中底摻100份甚至更多。在建材中應用，如鋪設運動場地，鋪設軌道床基，減震、減噪聲等場合。在瀝青産品中高溫下加膠粉混勻用于鋪路面和屋頂防水層效果均很好，在高檔産品中有時可用少量超細膠粉，超細膠粉由于能提高撕裂、疲勞等性能，所以在某些制品中還特别要求摻用，例如，在胎面膠中摻入10質量份細度100目以上的膠粉能提高輪胎的行駛裡程。表面活化的膠粉比未活化的膠粉性能還會進一步的提高，應用将進一步擴大。

生産方法

廢橡膠預加工

廢舊橡膠制品中一般都會有纖維和金屬等非橡膠骨架材料，加之橡膠制品種類繁多．所以在廢舊橡膠粉碎前都要進行預先加工處理，其中包括分揀、去除、切割、清洗等加工。對廢舊橡膠還要進行檢驗、分類，對不同類别、不同來源的廢橡膠及其制品按要求分類，最理想是采用回收管理循環方法，根據廢膠來源有目的地進行處理。對于廢輪胎這類體積較大的制品，則要除去胎圈，亦有采用胎面分離機将胎面與胎體分開。膠鞋主要回收鞋底，内胎則要除去氣門咀等。

經過分揀和除去非橡膠成分的廢橡膠，由于長短不一，厚薄不均，不能直接進行粉碎，必須對廢橡膠切割。國外對輪胎普遍采用整胎切塊機切成25mmx25mm不等膠塊。大的膠塊則重新返回切割機上再次切割。

廢橡膠特别是輪胎、膠鞋類制品，由于長期與地面接觸，夾雜着很多泥沙等雜質，則應先采用轉桶洗滌機進行清洗，以保證膠粉的質量。

粉碎

常溫粉碎法

主要是利用剪切對廢舊橡膠進行切斷、壓碎，一般分為粗碎和細碎兩個工序。常溫粉碎中以常溫輥軋法和輪胎連續粉碎法最為常用。常溫粉碎法是世界上膠粉生産的主要方法，具有較好的技術經濟性。

低溫粉碎法

根據所采用的冷凍介質不同可分為液氮低溫粉碎法和空氣膨脹制冷粉碎法。其都是利用低溫作用，使橡膠達到玻璃化溫度變脆，然後用機械力将其粉碎。液氮法液氮消耗量大，成本高；空氣膨脹制冷粉碎法，采用的制冷介質為空氣，較液氮法節能、節水、效率高、成本較低。

在工業發達國家，對廢舊橡膠處理有補貼，因此可以采用液氮法和空氣膨脹制冷粉碎法。而發展中國家和無補貼的國家宜采用常溫法生産膠粉以适應市場和取得較好經濟效益。

濕法或溶液法

選擇合适的液體介質使橡膠變脆，然後在膠體磨上進行研磨。按其使用液體介質分水懸浮粉碎和溶劑膨脹粉碎兩種。水懸浮粉碎為表面處理的膠粉在水中研磨後進行幹燥；溶劑粉碎則采用有機溶劑使膠粉溶脹後研磨，然後除去溶劑，幹燥得膠粉。濕法或溶液法生産膠粉粒度細，應用性能好，但其生産要求高，需使用大量液體介質。

生産

膠粉主要用冷凍粉碎法和常溫粉碎法來生産。

冷凍粉碎生産

冷凍粉碎工藝有兩種：一種是低溫冷凍粉碎工藝。另一種是低溫和常溫并用粉碎工藝。前者是利用液氮為制冷介質．使廢橡膠深冷後用錘式粉碎機或輥筒粉碎機進行低溫粉碎。微細橡膠粉生産線即是采用後一種方法進行生産的。利用液氮深冷技術把廢舊輪胎加工成80目以上的微細橡膠粉，其生産過程中的溫度、速度、過載均為閉環連鎖微機控制，對環境無污染。該生産線的生産全過程均采用以壓縮空氣為動力的送料器和封閉式管道輸送，除廢舊輪胎投入和産品包裝時與空氣接觸外，全線均為封閉狀态。另外，由于采用冷凍法生産，無高溫氣味，所以不産生二次污染。并通過微細膠粉和粗粉的熱交換過程達到了充分利用能源、降低能耗即降低産品成本的目的。

常溫粉碎生産

常溫粉碎法。廢橡膠經過預加工後進行常溫粉碎，一般分粗碎和細碎。中國的再生膠工廠中常采用兩種粉碎方式，一種是粗碎和細碎在同一台設備上完成；另一種是粗碎和細碎在兩台不同的設備上完成。前者适合于小型工廠的生産廠生産。

粗碎和細碎同時進行的方式：進行該操作的兩個輥筒其中一個表面帶有溝槽，另一個表面無溝槽，即為溝光輥機。首先通過輸送帶将洗滌後的膠塊送入兩輥筒間進行破膠，然後将破碎後的膠塊和膠粉落入設備底部的往複篩中過篩，達到粒度要求的從篩網落下，通過輸送器入倉；未達到要求的膠塊，通過翻料再進入溝光輥機中繼續進行破碎。

粗碎和細碎在兩台設備上進行的方式：粗碎在兩隻輥筒表面都帶有溝槽的溝輥機上進行，粗碎過的膠塊大小一般在6-8mm。然後進入光輥細碎機上進行細碎，其粒度一般為0.8-1.0mm(26-32目)。膠粉工廠粉碎設備與傳統的再生膠粉碎設備不同，都是專用的廢橡膠破碎機、中碎機、細碎機。

應用

精細橡膠粉生産

精細橡膠粉生産一、項目概況：橡膠是關系到國計民生的重要物資，我國的年需求量大幅度攀升。利用廢舊橡膠制做生産橡膠産品所需原材料橡膠粒，既節省資源，又減少成本，故被稱為朝陽産業。俄羅斯遠東地區廢棄的汽車輪胎随處可見，回收利用的價值非常大，投資此項目的效益一定可觀。在綏芬河市可充分利用俄羅斯的大量廢舊輪胎和國内的廢舊橡膠制品兩個資源，建設一條橡膠粉生産線。二、項目内容：盤活存量資産，購置加工設備。三、投資估算：按年産1000噸計算，需投資300萬元人民币。

膠粉發展及現狀

1930年，在美國申報了有關粉末橡膠的第一篇專利。1956年美國B.F.Goodrich公司首次生産出了粉末丁腈橡膠。從此以後，國外許多學者對粉末橡膠這一新産品進行了積極地研究，開發出粉末丁苯橡膠。Dunlop公司開發出了粉末乙丙橡膠和粉末矽橡膠；美國埃索公司開發出了粉末丁基橡膠；英國哈裡遜公司在馬來西亞建立了粉末天然橡膠生産廠。但在随後的将近20年時間裡，由于各方面的原因，粉末橡膠的發展停滞不前。

直到20世紀80年代，粉末橡膠的生産和應用開始複蘇。同時粉末橡膠的專用加工設備取得了迅猛的發展。

20世紀90年代末，由于聚合物改性行業的迅速發展和輪胎加工業的需求擴大、粉末橡膠的生産和加工技術的進步，以及全球環境保護的要求，利用廢舊橡膠制備橡膠粉的技術也得到了飛速發展。

我國對粉末橡膠的研究，是從20世紀70年代，蘭州化學工業公司合成橡膠廠的研究所對粉末橡膠制品的研究開始的。當時由于我國的技術水平不高，再加上研究人員沒有掌握噴霧幹燥法制備粉末橡膠的關鍵是隔離技術，該項研究工作中途便停頓下來。1987年該所得到國家支持，重新開始了粉末橡膠的研究開發工作，并取得了較大進展。20世紀90年代，華南理工大學采用高分子包複凝聚法成功研制了PSBR粉末橡膠。從此，我國對橡膠粉的研究工作便陸續開展起來。