Спосіб переробки гумотехнічних виробів

1 Способ переработки резинотехнических изделий, включающий воздействие на изделия механическими нагрузками до разрушения их резиновой основы, отличающийся тем, что изделия подвергают одновременному воздействию механических нагрузок и воздействию газовой среды, содержащей более 0,01% озона 2 Способ по п 1, отличающийся тем, что образующуюся при переработке изделий измельченную резину отделяют от имеющихся в изделии посторонних материалов 3 Способ по п 1 или п 2, отличающийся тем, что относительную концентрацию озона в газовой смеси поддерживают в интервале от 0,1% до 10%, а уровень деформаций в резине при приложении деформирующих изделие нагрузок поддерживают в интервале от 1% до 500% 4 Способ по любому из пп 1 - 3, отличающийся тем, что переработку изделия ведут при температуре от 10° С до 110° С 5 Способ по любому из пп 1 - 4, отличающийся тем, что обеспечивают относительное перемещение озоносодержащей газовой смеси относительно перерабатываемого изделия со скоростями более 3 см/с так, чтобы обеспечить постоянный доступ озоносодержащего газа к поверхности перерабатываемого изделия 6 Способ по любому из пп 1 - 5, отличающийся тем, что деформирующие механические нагрузки прикладывают поочередно в различных направлениях ко всем резиновым фрагментам разрушающегося резиносодержащего изделия и переработку ведут до измельчения резины до размеров от 5 мм до 0,01 мм 7 Способ по любому из пп 1 - 6, отличающийся тем, что деформирующие нагрузки прикладывают к изделию в виде вибраций с частотой от 1 Гц до 3 кГц 8 Способ по п 7, отличающийся тем, что деформирующие нагрузки прикладывают к изделию с частотой, близкой к резонансной частоте колебаний материала изделий 9 Способ по любому из пп 1 - 8, отличающийся тем, что деформирующие нагрузки прикладывают к изделию одновременно в виде вибраций с частотой от 1 Гц до 1 кГц и в виде медленно меняющихся нагрузок с периодом более 10 сек 10 Способ по любому из пп 1 - 9, отличающийся тем, что одновременно с обработкой изделия, содержащего металлические фрагменты, на изделия воздействуют магнитным полем 11 Способ по пп 1 - 10, отличающийся тем, что одновременно с обработкой изделия производят удаление из зоны переработки резиновых фрагментов, отделившихся от изделия 12 Способ по пп 1 - 11, отличающийся тем, что озоносодержащую газовую смесь, 5 прошедшую через камеру переработки, частично или полностью пропускают через генератор озона и повторно используют для проведения процесса переработки 13 Способ по пп 1 - 12, отличающийся тем, что остаточный озон в потоке газа, выходящего из камеры переработки, разлагают путем пропускания этого газа через разложителъ озона 14 Способ по пп 1 - 13, отличающийся тем, что перерабатываемые изделия, перед проведением процесса переработки, подвергают осушке 15 Способ по пп 1 - 14, отличающийся тем, что перерабатываемые изделия загружают в камеру, в которой обеспечивают циркуляцию озоносодержащего газа до получения требуемой степени переработки, после чего продукты переработки извлекают из камеры 16 Способ по пп 1 - 14, отличающийся тем, что в процессе переработки изделия подают в рабочую камеру, а продукты переработки выгружают из рабочей камеры через шлюзовые камеры для обеспечения непрерывности процесса переработки 17 Способ по п 16, отличающийся тем, что перерабатываемые изделия одновременно деформируют и перемещают через последовательно расположенные средства деформации О ю 47425 18 Способ по пп 15 - 16, отличающийся тем, что деформирующие нагрузки прикладывают к перерабатываемым изделиям путем вращения ротора, расположенного на оси камеры переработки 19 Способ по пп 15 - 16, отличающийся тем, что переработку осуществляют путем вращения каме ры с содержащимися в ней изделиями 20 Способ по пп 15 - 16, отличающийся тем, что перерабатываемые изделия подвергают деформации сжатия и сдвига между двумя или более рабочими органами типа жерновов Изобретение относится к методам переработки и утилизации отходов резинотехнических изделий, например, изношенных автомобильных покрышек и транспортерных лент, отходов производства резиновых шлангов, приводных ремней и т п Значительную долю продуктов человеческой деятельности, загрязняющих окружающую среду, составляют отработавшие свой ресурс резинотехнические изделия, являющиеся источником длительного и устойчивого загрязнения окружающей среды вследствие высокой стойкости к действию природных факторов Известно, что особенно острой является проблема утилизации изношенных автопокрышек, накопление которых стало глобальной экологической проблемой Лишь небольшая часть изношенных покрышек подвергается вторичной переработке, в результате чего огромное их количество накапливается на свалках, например, только на территории США по данным US Enviromental Protection Agency захоронено около 3 миллиардов шин [1] Особенно острой является проблема утилизации автопокрышек с металокордом и крупногабаритных покрышек, которые практически не перерабатываются на имеющемся технологическом оборудовании срок службы не утрачивает своих свойств и может быть использовано для производства новых материалов строительного и технического назначения Таким образом, утилизация отходов резинотехнических изделий не только уменьшает загрязнение окружающей среды, но и позволяет вернуть в производство ценные материалы В частности, резиновая крошка, которая может быть получена в результате переработки отходов резинотехнических изделий, эффективно используется в шинной промышленности, при производстве других резиновых изделий, с успехом заменяя дорогое первичное сырье, в дорожном строительстве, при производстве различных конструктивных, теплоизоляционных и антикоррозионных материалов Резинотехнические изделия являются источником длительного и устойчивого загрязнения окружающей среды вследствие высокой стойкости к действию природных факторов Возникающие на свалках шин пожары чрезвычайно сложно ликвидировать, они приводят к сильному загрязнению окружающей среды, а при возгорании крупных подземных захоронений могут принимать характер регионального экологического бедствия Серьезным обстоятельством является и то, что шинные свалки представляют собой рассадники многих разносчиков болезней, которые вызывают эпидемии в прилегающих районах Проблема утилизации отходов резинотехнических изделий имеет две стороны задачу экологически чистого уничтожения этих изделий и задачу максимально эффективного использования ценного сырья, из которого эти изделия изготовлены Утилизация вторичного сырья является важным ресурсосберегающим направлением в условиях нарастающего дефицита природных ресурсов, а значительным источником такого сырья являются отходы изделий из резины, в том числе изношенные автопокрышки, составляющие около 90% от всего объема образования этого вида вторичного сырья Экономическая целесообразность переработки этого вида сырья обусловлена тем, что оно за Таким образом, разработка методов переработки и утилизации отходов резинотехнических изделий является чрезвычайно актуальной Простейшим методом утилизации отходов резинотехнических изделий является сжигание, широко используемое в настоящее время применительно к изношенным автопокрышкам Отметим, что покрышки обычно перед сжиганием механически измельчают, а для более полного и эффективного сгорания применяется смешение размолотых шин с горючими отходами [2] Невосполнимость природных ресурсов заставляет искать пути более эффективного использования ценного сырья, чем его сжигание Одним из широко используемых промышленных методов переработки резиновых отходов является регенерация резины, представляющая собой процесс изготовления пластичного продукта девулканизации измельченных и освобожденных от армирующих элементов кусков резинотехнических изделий Для ее применения, таким образом, необходимо первоначальное разрушение изделий и сепарация резины от нерезиновых включений Отметим, что процесс регенерации сопровождается значительным количеством вредных выбросов Одним из методов переработки является пиролиз, позволяющий получать из шинной резины сажу, а также ряд жидких и газообразных органических веществ, которые могут быть использованы в химической промышленности и энергетике Пиролиз проводят, как правило, после предварительного разрушения и измельчения изделий [3] Недостатком пиролиза является в первую очередь то обстоятельство, что его применение не позволяет решить проблему переработки значительной доли всего объема отработанных изделий, в частности, автопокрышек, поскольку объем потребления продуктов пиролиза ограничен на существенно меньшем уровне Необходимо отметить, 47425 конечно и большую энергоемкость процесса, связанную с необходимостью нагрева перерабатываемых изделий до высоких температур и составляющую более 1 кВт час/кг Экономически эффективным направлением утилизации является извлечение из отходов резинотехнических изделий их резиновых фрагментов и дисперсных материалов (резиновой крошки), а также металлических и текстильных армирующих элементов Осуществление такой переработки и качественного разделения материалов является сложной технической задачей, экономически удовлетворительного решения, которой до сих пор не было найдено По этой причине уровень такой переработки резинотехнических изделий отходов производства или изношенных в процессе эксплуатации - крайне недостаточен Переработка резинотехнических изделий и получение из них резиновой крошки известными методами включает в себя, как правило, следующие основные операции резку изделий на куски, измельчение, отделение армирующих металлических и текстильних элементов от резины, дальнейшее измельчение резиновой крошки и ее сепарацию от мелких остатков, армирующих элементов " Для осуществления такой последовательности действий применяют резательное оборудование, валковые машины, роторноножевые дробилки, мельницы Для отделения металлокорда от резины применяют, как правило, магнитные сепараторы, а для отделения измельченного текстильного материала - воздушные сепараторы В [4] описан метод получения резиновой крошки путем перетирания с использованием вальцов с сильно структурированной поверхностью В комплексном методе переработки автопокрышек [5] они вначале рубятся ножами на куски размером 150-ЗООмм, которые затем в несколько стадий перетираются на валках с последовательным отделением металлокорда и другой арматуры В подобных методах переработки происходит механическое разрушение резины Их недостатком является то, что значительные многократные деформации истираемого эластичного материала, увеличение его температуры и повышение сопротивления сдвигу приводит к возрастанию энергопотребления и интенсивному износу оборудования, а также к низкому выходу товарной продукции С уменьшением размеров получаемой резиновой, крошки энергозатраты на ее производство возрастают примерно пропорционально суммарной площади ее поверхности Известно, например, что при перетирании резины на валках до размеров крошки около 0 5мм энергозатраты составляют более 1 кВт час/кг Серьезным недостатком таких способов кроме их значительной энергоемкости является также и то, что они не позволяют эффективно перерабатывать резинотехнические изделия, армированные металлом Применение такого оборудования при переработке, например, шин с металлокордом приводит к существенному возрастанию энергоемкости, интенсивному износу оборудования и к большим затратам на замену быстроизнашиваю щегося режущего инструмента Для использования резиновой крошки в ответственных резинотехнических изделиях, например, в протекторной части автопокрышек, необходимо выполнение определенных технических требований к ее качеству, включающих в себя, в частности, ограничение на содержание в материале кордного волокна и металла Для этого необходимо обеспечить разделение резины и металлических и текстильных фрагментов армирующего каркаса Хорошая адгезия материала к фрагментам этих элементов, образующихся в процессе разрушения изделий, затрудняет сепарацию материалов, приводит к необходимости использования многоступенчатых схем переработки, увеличивает затраты на его проведение и усложняет перерабатывающее оборудование Использование криогенной техники для перевода резины в хрупкое состояние путем охлаждения до температуры стеклования позволяет снизить затраты энергии на размол и отделить армирующие элементы от изделия до механической переработки резины Наиболее близким к заявленному способу является способ изготовления резиновой композиции из отработанных производственных резиновых изделий (см патент Великобритании №1334718, МКИ В29Н 19/00, 1973), (7), который включает в себя охлаждение изделий или их кусков до температур охрупчивания резиновой компоненты, последующее разрушение резины путем механического сгибания, давления или дробления и удаление, по крайней мере части армирующих элементов из перерабатываемой массы Таким образом, ключевым элементом способа является использование возможности отделения армирующих элементов путем предварительного изменения физико-механических свойств материала, позволяющего разрушить изделие путем воздействие на него механическими нагрузками без применения режущего инструмента Изменение физико-механических свойств резиновой компоненты изделия осуществляют путем его глубокого охлаждения до температур охрупчивания резины в инертной криогенной среде, например, в жидком азоте У заявляемого объекта и прототипа совпадают следующие существенные признаки способы включают воздействие на изделия механическими нагрузками до разрушения их резиновой основы Анализ технических свойств прототипа, обусловленных его признаками, показывает, что получению ожидаемого технического результата при использовании прототипа препятствуют следующие причины Необходимость получения достаточного количества жидкого газа, а также необходимость достижения и поддержания низких температур в рабочей камере, в том числе, и во время механического дробления изделий на фрагменты, связано с большими энергозатратами Известно, что суммарные затраты на проведение такой переработки превышают 1 кВт час/кг Кроме того, проведение всего процесса измельчения резины при низкой температуре жидкого газа требует использования уникальной техники, способной ра 47425 ботать в таких условиях, теплоизоляции всего комплекса и изоляции охлажденной крошки от атмосферного воздуха Кроме того, при переработке резиновых изделий больших размеров малая теплопроводность резины приводит к большому времени ее охлаждения во всем объеме, к переохлаждению наружных слоев материала изделия, что снижает качество переработки и приводит к еще большему увеличению суммарных энергозатрат при одновременном уменьшении производительности способа В основу изобретения поставлена задача создать такой способ переработки резинотехнических изделий, в котором усовершенствование путем введения нового действия и изменения порядка выполнения действий во времени позволило бы при использований изобретения обеспечить достижение технического результата, заключающегося в снижении энергозатрат на переработку резинотехнических изделий На решение поставленной задачи направлено заявляемое изобретение, характеризующееся следующими существенными признаками, которые выражены определенными понятиями и достаточны для достижения ожидаемого технического результата во всех случаях, на которые распространяется объем правовой охраны Заявляемый способ переработки резинотехнических изделий согласно первому пункту формулы изобретения включает воздействие на изделие механическими нагрузками до разрушения их резиновой основы От прототипа заявляемое изобретение отличается тем, что изделия подвергают одновременному воздействию механических нагрузок и воздействию газовой среды, содержащей более 0,01% озона При использовании изобретения ожидается достижение технического результата, заключающегося в снижении энергозатрат на переработку резинотехнических изделий Между совокупностью существенных признаков изобретения по первому пункту формулы изобретения и достигаемым техническим результатом имеется следующая причинно-следственная связь Установлено, что деформация материала резинотехнического изделия под воздействием механических нагрузок в атмосфере, содержащей озон, приводит к разрушению материала изделия, а при наличии в изделии армирующих элементов и к освобождению этих элементов из изделия Скорость разрушения изделия возрастает с повышением содержания озона и степени деформации изделия В проведенных испытаниях промежуток времени, необходимый для достижения разрушения, например покрышки легкового автомобиля, сокращался от нескольких часов до десятков минут с повышением содержания озона от 0,2% до 2% и/или увеличением степени деформации отЗ% до 30% Коррозионный процесс растрескивания резины в присутствии озона, лежащий в основе данного метода переработки резиносодержащих изделий, представляет собой физический процесс разрастания трещин в условиях химического взаимодействия молекул полимера с озоном, при 8 водящего к их разрыву Известно, что для инициирования механического растрескивания резины требуется затратить не менее определенной энергии на единицу образующейся поверхности раздира Эта величина удельной энергии составляет около 40Дж/м2 для натурального каучука и 60Дж/м2 для бутадиен-стирольных каучуков Для разрастания трещины под действием озона требуется также значительно (более, чем в 100 раз) меньшее количество энергии (около 01Дж/м2) Таким образом, механические затраты энергии на поддержание материала в напряженном состоянии при озонном разрушении резины будут малы по сравнению с энергозатратами на механическое разрушение изделий без озона Полные энергозатраты будут при этом определяться энергозатратами на производство необходимого для разрушения резины количества озона Растрескивание резины в атмосфере, содержащей озон, происходит при превышении пороговой деформации материала Для не защищенных антиозонантами резин эта пороговая деформация находится в пределах 1-5% точное ее значение зависит от жесткости вулканизата и степени обработки его поверхности Такие значения деформаций (>1%) достигаются при величинах напряжений в резине, больших 0,5кГ/см2 Образование трещин в резине под воздействием озона происходит в местах концентрации напряжений резины При образовании трещин неравномерное распределение напряжений и их концентрация в вершинах макротрещин приводит к тому, что дальнейшее разрушение происходит именно в этих вершинах и, в конечном счете, к катастрофическому разрушению материала При этом, во-первых, разрушение сопровождается изменением структуры материала только в отдельных местах на поверхности при сохранении практически неизменными свойств материала в объеме и, во-вторых, удельный расход озона на разрушение резины чрезвычайно мал Концентрация озона оказывает сильное влияние на способность стабилизирующих добавок повышать значение пороговой деформации и затруднять разрушение резины озоном При превышении некоторого критического уровня озона влияние антиозонантов оказывается полностью подавлено Как правило, это критическое значение озона составляет около 0,01% При использовании более высоких концентраций озона и достаточно больших деформаций резины можно производить эффективную переработку даже резин, защищенных антиозонантами Время проведения процесса сокращается с увеличением содержания озона, однако, при определении оптимального режима проведения процесса необходимо учитывать, что при повышении концентрации озона обычно растут энергозатраты на его производство Уменьшение содержания озона ниже 0,01% нецелесообразно из-за чрезмерного увеличения' времени обработки особенно при обработке резинотехнических изделий, материал которых стабилизирован добавками антиозонантов Согласно проведенным измерениям расхода озона в камере переработки и скорости образова 47425 ния резиновой крошки количество озона, достаточное для разрушения напряженной резины, может составлять всего около 1 г/кг резины и в большинстве случаев не превышает 4г/кг резины в зависимости от режима переработки (концентрация озона, уровень деформации, скорость процесса) Энергозатраты на производство озона составляют 16Втчас на грамм озона при работе озонаторов на осушенном воздухе и 8Вт час/г при работе на кислороде Таким образом, переработку изделий данным способом можно осуществлять при энергозатратах, не превышающих 0,07кВт час/кг, а в определенных условиях они могут быть снижены вплоть до 0,02кВт час/кг При использовании кислорода в качестве рабочего газа эти энергозатраты могут быть снижены еще в два раза Затраты энергии на создание механических усилий, поддерживающих изделие в деформированном состоянии, при испытаниях способа не превышали 30% от энергозатрат на производство озона, а в некоторых случаях составляли менее 10% от этих энергозатрат Испытания способа показали, что при его использовании можно производить эффективную и экономичную переработку резинотехнических изделий, в том числе армированных металлом Энергозатраты на переработку в 10-50 раз меньше затрат на переработку другими способами, сепарация армирующих элементов от резины легко осуществляется без их разрезания или дробления В частных случаях использования заявляемое изобретение характеризуется следующими отличительными от прототипа признаками Образующуюся при переработке изделий измельченную резину отделяют от имеющихся в изделии посторонних материалов Относительную концентрацию озона в газовой смеси поддерживают в интервале от 0,1% до 10%, а уровень деформаций в резине при приложении деформирующих изделие нагрузок поддерживают в интервале от 1% до 500% Переработку изделия ведут при температуре отЮ°С до 110°С Относительное перемещение озоносодержащей газовой смеси относительно перерабатываемого изделия обеспечивают со скоростями более Зсм/с так, чтобы обеспечить постоянный доступ озоносодержащего газа к поверхности перерабатываемого изделия Деформирующие механические нагрузки прикладывают поочередно в различных направлениях ко всем резиновым фрагментам разрушающегося резиносодержащего изделия и переработку ведут до измельчения резины до размеров от 5мм до 0,01мм Деформирующие нагрузки прикладывают к изделию в виде вибраций с частотой от 1 Гц до ЗкГц Деформирующие нагрузки прикладывают к изделию с частотой, близкой к резонансной частоте колебаний материала изделий Деформирующие нагрузки прикладывают, к изделию одновременно в виде вибраций с частотой от 1 Гц до 1 кГц и в виде медленно меняющих 10 ся нагрузок с периодом более 10 сек Одновременно с обработкой изделия, содержащего металлические фрагменты, на изделия воздействуют магнитным полем Одновременно с обработкой изделия производят удаление из зоны переработки резиновых фрагментов, отделившихся от изделия Озоносодержащую газовую смесь, прошедшую через камеру переработки, частично или полностью пропускают через генератор озона и повторно используют для проведения процесса переработки Остаточный озон в потоке газа, выходящего из камеры переработки, разлагают путем пропускания этого газа через разложитель озона Перерабатываемые изделия перед проведением процесса переработки, подвергают осушке Перерабатываемые изделия загружают в камеру, в которой обеспечивают циркуляцию озоносодержащего газа до получения требуемой степени переработки, после чего продукты переработки извлекают из камеры В процессе переработки изделия подают в рабочую камеру, а продукты переработки выгружают из рабочей камеры через шлюзовые камеры для обеспечения непрерывности процесса переработки Перерабатываемые изделия одновременно деформируют и перемещают через последовательно расположенные средства деформации Деформирующие нагрузки прикладывают к перерабатываемым изделиям путем вращения ротора, расположенного на оси камеры переработки Переработку резинотехнических изделий осуществляют путем вращения камеры с содержащимися в ней изделиями Перерабатываемые изделия подвергают деформации сжатия и сдвига между двумя и более рабочими органами типа жерновов Данное изобретение обеспечивает также достижение других технических результатов, заключающихся в повышении производительности, улучшения качества переработки, упрощении используемой техники и снижении эксплуатационных расходов При растрескивании резины в атмосфере, содержащей озон, число растущих трещин и скорость их разрастания зависят от напряжения в материале, причем с ростом напряжения увеличивается и скорость роста и число трещин Обеспечение циркуляции озоносодержащего газа вблизи поверхности позволит интенсифицировать конвективный массообмен и обеспечить проведение реакции растрескивания в быстром кинетическом режиме Для обеспечения достаточно высокой скорости растрескивания необходимо, чтобы температура резины была существенно выше температуры ее стеклования Таким образом, процесс переработки может достаточно эффективно идти уже при комнатной температуре, а повышение температуры от 10 до 110°С позволяет повысить скорость переработки для некоторых видов изделий в десятки раз Этот эффект зависит от вида резины, и температурный режим переработки должен устанавливаться для каждого 12 11 47425 вида изделий Меняя при этом величину и харакпример, вентиляторы) тер напряжений в материале при его озонной пеНа Фиг 2 приведена схема устройства непререработке можно регулировать как скорость прорывного действия, реализующего "последоватекания процесса, обеспечивая высокую тельный" конвейерный вариант данного способа производительность, так и определяющийся хапереработки Общие с Фиг 1 элементы обозначерактерным расстоянием между трещинами размер ны теми же цифрами, что и на Фиг 1 Камера пеобразующейся крошки, характеризующий качество реработки (1), содержащая средства деформации переработки (12) и средства транспортировки (13) изделий (2), соединена со входным шлюзом (14) для загрузки Наличие армирующих резину элементов не изделий (2) и выходным шлюзом (15) для выгрузки затрудняет растрескивание резины в озоносодерпродуктов переработки Продукты переработки жащей атмосфере, а их материал (металл, стек(16), включающие в себя куски резины различных ловолокно, ткань) не оказывает существенного размеров, которые условно обозначены на схеме влияния на процесс переработки Армирующие в виде кружков, и различные армирующие элеэлементы при данном способе переработки полменты, обозначенные в виде отрезков и крестов, ностью отделяются от резины, не загрязняя ее через выходной птоз (15) поступают в систему своими фрагментами Это повышает выход готосепарации, включающую в себя средства (17) вывого продукта и уменьшает количество отходов деления ткани, стеклопластика и других крупных производства фрагментов арматуры, сепаратор (18) металличеДля реализации данного способа переработки ских элементов и классификатор (19) различных не требуется использование уникальной техники, фракций резиновой крошки Светлыми стрелками способной работать в условиях низких температур показано направление потоков газа в газовой сиспри теплоизоляции всего комплекса Получение теме открытого цикла, составленной из тех же крошки высокого качества обеспечивается без элементов, что и на Фиг 1 , а темными стрелками сложных многоступенчатых устройств для отдедвижение материалов с помощью транспортеров ления резины от "мелких фрагментов армирую(20) щих элементов и оборудования для удаления остатков резины с металлической проволоки корда и На ФигЗ приведена схема устройства, в конитей Нагрузки, прикладываемые к перерабатытором перерабатываемые изделия (2) продавливаемым изделиям, значительно меньше нагрузок, ваются с помощью пресса (21) между сужающинеобходимых для разрушения резины в отсутстмися конусообразными или щелевидными вие озона, и при переработке не осуществляется направляющими елементами (22) Газовая систерезание, разрыв или быстрое истирание резины ма на Фиг 3-7 не показана так же, как и система Благодаря этому оборудование для проведения загрузки и выгрузки изделий и сепарации продукпереработки данным способом изнашивается знатов переработки чительно меньше, чем традиционное оборудоваНа Фиг 4 приведена схема переработки издение для механической переработки лий (2) данным способом с помощью устройства типа конусной мельницы, в котором изделия (2) и Использование озонного метода переработки их фрагменты (23), образующиеся в результате резиносодержащих изделий позволяет создать разрушения изделий, деформируются в зазоре, экологически чистую технологию образованном стенками камеры (1) и приводимым На Фиг 1-7 приведены различные варианты в движение с помощью двигателя (5) рабочим кореализации предложенного способа переработки нусообразным органом (24) Камера переработки резиносодержащих изделий Некоторые элементы сопряжена с устройством (25) отделения метализображенных устройств, общие для различных лической арматуры из перерабатываемой массы вариантов реализации данного способа перераизделий ботки, изображены лишь на одной или двух приведенных схемах и отсутствуют на остальных, На Фиг 5 приведена схема другого близкого к необходимые пояснения будут сделаны при деФиг 4 варианта реализации данного способа петальном описании этих вариантов, приведенном реработки, в котором деформация изделий (2) и ниже их фрагментов (23) осуществляется во всем объеме камеры (1) между элементами (26) вращаюНа Фиг 1 приведена схема устройства периощегося ротора (27) и закрепленными на камере (1) дического действия Устройство включает в себя элементами (28) камеру (1), в которой происходит переработка изделий (2), снабженную люком (3) для загрузки изНа Фиг 6 приведена схема переработки издеделий и выгрузки продуктов переработки и осналий (2) данным способом с помощью устройства щенную средствами (4) создания в типа шаровой мельницы, в котором камера (1) обрабатываемом изделии деформирующих нагрувращается относительно оси (29) и содержит назок, приводимыми в действие соединенным с ниряду с перерабатываемыми изделиями (2) грузы ми силовым устройством (5) Газовая система (30) устройства включает в себя генератор озоносоНа Фиг 7 приведена схема переработки издедержащего газа (6) (озонатор), газораспределилий (2) данным способом с помощью устройства тельное устройство (7), разложитель озона (8), типа жерновов Изделия (2) и их фрагменты (23) и устройство газоподготовки (9) и компрессор (10) отделенная от армирующих элементов резиновая Светлыми стрелками показано направление потокрошка (31) перетираются между двумя элеменков газа в такой системе замкнутого цикла с частами (32), образующими сужающийся щелевидтичным обновлением рабочего газа В камере (1) ный зазор расположены средства циркуляции газа (11) (наКоррозионный процесс растрескивания рези 13 47425 14 ны в присутствии озона, лежащий в основе даннонием между трещинами го метода переработки резиносодержащих издеОбразование трещин в резине под воздейстлий, представляет собой физический процесс вием озона происходит в местах концентрации разрастания трещин в условиях химического напряжений резины При образовании трещин взаимодействия молекул полимера с озоном, принеравномерное распределение напряжений и их водящего к их разрыву Известно, что для иницииконцентрация в вершинах макротрещин приводит рования механического растрескивания резины к тому, что дальнейшее разрушение происходит требуется затратить не менее определенной энерименно в этих вершинах и в конечном счете к кагии на единицу образующейся поверхности раздитастрофическому разрушению материала При ра Эта величина удельной энергии составляет этом, во-первых, разрушение сопровождается около 40Дж/м2 для натурального каучука и изменением структуры материала только в от60Дж/м2 для бутадиен-стирольных каучуков Для дельных местах на поверхности при сохранении разрастания трещины под действием озона трепрактически неизменными свойств материала в буется также значительно (более, чем в 100 раз) объеме и, во-вторых, удельный расход озона на меньшее количество энергии (около 0 1Дж/м2) [8] разрушение резины чрезвычайно мал Таким образом, механические затраты энергии на При достаточно высокой скорости процесса поддержание материала в напряженном состоярастрескивания она может лимитироваться дифнии при озонном разрушении резины будут малы фузионным поступлением озона на поверхность по сравнению с энергозатратами на механическое резины из объема газа В этом случае целесообразрушение изделий без озона Полные энергозаразно обеспечить циркуляцию газа вблизи потрат будут при этом определяться энергозатратаверхности, что позволит интенсифицировать конми на производство необходимого для разрушевективный массообмен и обеспечить проведение ния резины количества озона реакции растрескивания в быстром кинетическом режиме В условиях циклического приложения Озонное растрескивание резины происходит напряжения к изделию диффузионные механизмы при превышении пороговой деформации матетакже будут играть меньшую роль риала Для не защищенных антиозонантами резин эта пороговая деформация находится в пределах Для разрушения материала резины необхо1-5%, точное ее значение зависит от жесткости димо создать наряду с напряжениями и озоносовулканизата и степени обработки его поверхности держащей атмосферой и условия для концентра[9] Такие значения деформаций (>1%) достигаютции напряжений в материале Этому способствует ся при величинах напряжений в резине, больших достаточная подвижность разорванных макромо0 5кГ/см2 лекул Если их перемещение затруднено, например, за счет понижения температуры, растрескиДобавление эффективных химических антивание либо ослабляется, либо вообще не озонантов способно существенно повышать велипроисходит Для обеспечения достаточно высокой чину пороговой деформации вплоть для значений скорости растрескивания необходимо, чтобы темсвыше 100% для N, N-диакил-п-фенилендиаминов пература резины была существенно выше темпе[9] Однако после контакта с озоном (особенно при ратуры ее стеклования Таким образом, процесс достаточно больших концентрациях последнего N переработки может достаточно эффективно идти > 0 01%) резина с добавками антиозонантов в уже при комнатной температуре, а повышение значительной мере теряет свою озоностойкость температуры может ускорять его проведение Для Концентрация озона N оказывает сильное определениям оптимального температурного ревлияние на способность стабилизирующих добажима при озонном разрушении резин следует вок повышать значение пороговой деформации и кроме температурной зависимости скорости расзатруднять разрушение резины озоном При претрескивания материала учитывать и сильное усвышении некоторого критического уровня N влиякорение термического разложения озона с ростом ние антиозонантов оказывается полностью подавтемпературы выше 100°С лено Как правило, это критическое значение N составляет около 0 01% При исключительно высоких значениях дозировки наиболее эффективных антиозонантов N.N'-диоктил-пфенилендиаминов в количестве 15 частей на 100 частей каучука резина озоно, стойка вплоть до концентрации озона, равной 0 1% [10] При достижении достаточно больших концентраций озона и деформаций резины можно производить эффективную переработку даже резин, защищенных антиозонантами При озонном растрескивании резины число растущих трещин и скорость их разрастания зависят от напряжения в материале, причем с ростом напряжения увеличивается и скорость роста и число трещин Таким образом, меняя величину и характер напряжений в материале при его озонной переработке можно регулировать как скорость протекания процесса, так и размер образующейся крошки, определяющийся характерным расстоя Скорость растрескивания резины под действием озона уменьшается в присутствии в атмосфере влаги за счет того, что поверхностный слой резины набухает, уменьшаются растягивающие напряжения, и их распределение становится более равномерным Поэтому для ускорения процесса переработки целесообразно проводить его в сухом воздухе и с высушенными резиносодержащими изделиями Растрескивание резины происходит и при циклическом нагружении материала и может усиливаться при совмещении статических и вибрационных нагрузок Испытания способа переработки проводились при варьировании содержания озона от 0 01% до 20%, температуры от 10 до 110°С, степени растяжения резины от 1 до 200%, скорости газового потока относительно поверхности обрабатываемого материала от 0 до 10м/с на различных об 16 15 47425 разцах резиновых изделий, в том числе чисто ресвоими фрагментами Это является важным досзиновых изделий, армированных текстильным и тоинством данного способа переработки, так как металлическим кордом автопокрышек, резиновых позволяет получать крошку высокого качества без шлангов высокого давления с многослойной месложных многоступенчатых схем отделения резиталлической арматурой и др Испытания проводины от мелких фрагментов армирующих элементов лись как в обогащенном озоном воздухе, так и в и оборудования для удаления остатков резины с различных кислородосодержащих смесях, вклюметаллической проволоки корда и нитей чая чистый кислород, содержавший до 20% озона Время проведения процесса сокращается с Испытания проводились как при статических, так и увеличением содержания озона, однако при опрепри динамических нагрузках резины, включая ределении оптимального режима проведения прожим возбуждения в ее объеме звуковых колебацесса необходимо учитывать, что при повышении ний N обычно растут энергозатраты на производство озона [11] Уменьшение содержания озона ниже В результате испытаний была установлена 0 01% нецелесообразно из-за чрезмерного увеливозможность проведения эффективного процесса чения времени обработки особенно при обработке переработки резиносодержащих изделий при мерезинотехнических изделий, материал которых ханическом воздействии на них в озоносодержастабилизирован добавками антиозонантов Исхощей атмосфере и определены оптимальные редя из этих соображений можно заключить, что жимы проведения такой переработки при наиболее приемлемый диапазон содержаний озоразличных характеристиках изделий на для проведения процесса переработки - от Деформация материала резинотехнического 0,1% до 10%, а при использовании воздуха в каизделия в атмосфере, содержащей озон, привочестве рабочего газа в генераторе озона от 0 2% дит к разрушению материала изделия, а при надо 2% личии в изделии армирующих элементов и к освобождению этих элементов из изделия Скорость Установлено, что для проведения переработразрушения изделия возрастает с повышением ки необходимо одновременно с содержанием изсодержания озона и степени деформации издеделия в озоносодержащей атмосфере поддержилия В проведенных испытаниях промежуток вревать его в напряженном состоянии таким образом, мени, необходимый для достижения разрушения, чтобы величины относительных деформаций бынапример, покрышки легкого автомобиля, сокрали больше порога озонного растрескивания, сощался от нескольких часов до десятков минут с ставляющего около 1 - 5% Как правило, для этого повышением содержания озона от 0 2% до 2% достаточно поддержания напряжений в материале и/или увеличением степени деформации от 3% до на уровне 0 5кГ/см2 30% Для обеспечения разрушения всего изделия необходимо изменять направление прилагаемых к Согласно проведенным измерениям расхода нему усилий таким образом, чтобы все части изозона в камере переработки и скорости образоваделия в течение переработки подвергались дения резиновой крошки количество озона, достаформации и, следовательно, разрушению Для точное для разрушения напряженной резины, мополучения в результате переработки мелкой режет составлять всего около 1 г/кг резины и в зиновой крошки, которая может быть эффективно большинстве случаев не превышает 4г/кг резины в использована как вторичное сырье, необходимо зависимости от режима переработки (концентраприлагать усилия к отделяющимися от изделия ция озона, уровень деформации, скорость прокрупным резиновым фрагментам вплоть до досцесса) тижения необходимой степени измельчения резиЭнергозатраты на производство озона составны Изменение величины напряжений также поляют 16Втчас на грамм озона при работе озоназволяет регулировать и скорость переработки и торов на осушенном воздухе и 8Вт час/г при раборазмер резиновой крошки те на кислороде [11] Таким образом, переработку, изделий данным способом можно осуществлять Установлено, что повышение температуры от при энергозатратах, не превышающих 10 до 110°С может позволить повысить скорость 0 07кВт час/кг, а в определенных условиях они переработки для некоторых видов изделий в демогут быть снижены вплоть до 0 02кВт час/кг При сятки раз Этот эффект зависит от вида резины, и использовании кислорода в качестве рабочего температурный режим переработки должен устагаза эти энергозатраты могут быть снижены еще навливаться для каждого вида изделий вдвое Для ускорения процесса переработки целесообразно обеспечивать циркуляцию газа вблизи Затраты энергии на создание механических обрабатываемого изделия, при достижении достаусилий, поддерживающих изделие в деформироточной степени газообмена дальнейшая интенсиванном состоянии, при испытаниях способа не фикация этого процесса практически не ускоряет превышали 30% от энергозатрат на производство больше процесс разрушения изделия озона, а в некоторых случаях составляли) менее 10% от этих энергозатрат Таким образом, испытания способа показали, Наличие армирующих резину элементов не что при его использовании можно производить затрудняет растрескивание резины в озоносодерэффективную и экономичную переработку резиножащей атмосфере, а их материал (металл, стектехнических изделий, в том числе армированных ловолокно, ткань) не оказывает существенного металлом Энергозатраты на переработку значивлияния на процесс переработки Армирующие тельно, в 10-50 раз меньше затрат на переработку элементы при данном способе переработки полдругими способами, сепарация армирующих эленостью отделяются от резины, не загрязняя ее ментов от резины легко осуществляется без их 18 17 47425 разрезания или дробления, отсутствие режущих содержащий остаточную концентрацию озона и или перетирающих элементов обуславливает кислорода, может быть, по крайней мере частично уменьшение износа перерабатывающего оборуповторно использован для генерации озона и педования Таким образом, при обработке изделий в реработки изделий Для этого используется газонапряженном состоянии в озоносодержащей срераспределительное устройство (7), состоящее из де достигается цель изобретения управляемых клапанов Для исключения выбросов остаточного озона в атмосферу выпуск газа осуДанный способ переработки резинотехничеществляется через аппарат для разложения озона ских изделий может быть реализован в различных (8), в котором озон конвертируется в кислород при вариантах, зависящих от объекта, задач переранагреве и/или в присутствии катализатора [11] ботки и условий проведения процесса Приведем Газораспределительное устройство (7) позволяет эти варианты реализации способа на примере регулировать соотношение расходов газа сквозь устройств, схемы которых приведены на Фиг 1-7 разложитель озона (8) и озонатор (6), обеспечивая Отличительными признаками этих устройств явзаданный уровень обновления газовой смеси в ляется то, что средства для создания деформироконтуре Таким образом, устройство переработки ванного состояния изделий находятся внутри карезинотехнических изделий может работать в ремеры переработки, которая соединена с жиме замкнутого газового цикла с частичным обисточником озоносодержащего газа, позволяюновлением Это относится и ко всем остальным щим подавать этот газ в камеру во время дефорвариантам устройств переработки по данному мации изделий способу На Фиг 1 приведена схема устройства для проведения процесса переработки в периодичеДля обеспечения циркуляции газа в камере (1) ском режиме Изделия (2) загружаются в камеру расположены средства прокачки газа (11), напри(1) через люк (3) Поскольку озон является токсичмер, вентиляторы При осуществлении вытяжки ным газом, то камера (1) должна быть герметична газа из камеры (1) с помощью вентилятора (И) для исключения возможности утечек озоносодерможно обеспечить поддержание в камере слабого жащего газа Герметичность люка (3) обеспечиваразрежения газа для исключения утечек озоносоется применением известных технических спосодержащего газа из камеры бов Внутренняя поверхность камеры (1) должка На Фиг 2 приведена схема устройства для быть изготовлена из озоностойких материалов, не проведения процесса переработки в непрерывном корродирующих под действием озона, таких, как, режиме, на которой общие с уже описанным устнапример, нержавеющая сталь, алюминий, фторойством элементы обозначены теми же цифраропласт, полиэтилен и др ми Камера (1) переработки изделий соединена со входным шлюзом (14) для загрузки изделий и выИзделия (2) подвергаются деформации с походным шлюзом (15) для выгрузки продуктов пемощью расположенных в камере механических реработки Герметичность шлюзов обеспечиваетэлементов (4) В качестве них могут быть исполься применением известных технических способов зованы, например, профилированные диски, поРезинотехнические изделия (2), которые могут зволяющие при вращении соединенной с ними содержать внутренние армирующие элементы, резьбовым соединением оси обеспечивать разподаются во входной шлюз (14) с помощью трансличные виды деформаций изделий, например, портера (20) и оттуда поступают в камеру (1) сгиб, растяжение сжатие, скручивание или их соПродукты переработки (16), включающие в себя четания Усилия на элементы (4) передаются черезиновую крошку различных размеров, условно рез уплотненный ввод от силового механизма (5), обозначенную на схеме в виде кружков различнов качестве которого может использоваться, наго диаметра, металлические элементы корда, пример, электродвигатель с редуктором, гидроциобозначенные в виде коротких отрезков, и другие линдры или пневмоцилиндры элементы арматуры (кресты), удаляются из камеПрикладываемые к изделию механические нары (1) через выходной шлюз (15) и поступают в грузки могут быть как статическими, так и динамисистему сепарации и классификации продуктов, ческими В первом случае простейшим вариантом включающую в себя средства (17) отделения ререализации способа является осуществление дезины от ткани, в качестве которых может наприформации изделий под весом помещенного на них мер, использоваться крупноячеистая сетка, маггруза Динамические нагрузки могут быть медленнитный сепаратор (18) для отделения элементов номеняющимися с периодом в десятки и сотни металлокорда и классификатор фракций резиносекунд или передаваться на перерабатываемое вой крошки (19), в качестве которого могут исизделие путем вибраций элементов (4) с частотапользоваться вибрационные сита различных ками от 1 Гц до нескольких кГц При высоких частолибров Транспортеры (20) удаляют резиновую тах вибраций целесообразно использовать эфкрошку для использования или дальнейшей перефект резонансного усиления колебаний резины работки и армирующие элементы, которые могут в при близости частоты вибраций и собственной дальнейшем пакетироваться и использоваться как частоты колебаний материала вторичное сырье Кислородосодержащий газ, нагнетаемый компрессором (10) подается через устройство газоГазовая система устройства состоит из тех же подготовки (9), осуществляющее осушку газа и элементов, что и изображенная на Фиг 1 В даночистку от пыли и масла, в генератор озона (6) ном случае показана работа газовой системы в Озоносодержащий газ из озонатора (6) направляоткрытом режиме с однократным использованием ется в камеру (1) озоносодержащего газа Часть не содержащего озон газа из газораспределительного устройства Выходящий из камеры переработки (1) газ, 19 47425 (7) используется для продувки шлюзов (14, 15) Озоносодержащии газ может подаваться в камеру переработки (1) через газораспределительное устройство (на схеме не показано), позволяющее обеспечить поступление газа непосредственно к поверхности обрабатываемого изделия (2) В качество такого устройства могут быть использованы, например, перфорированные трубки из нержавеющей стали или озоностойких полимерных материалов Целесообразно обеспечивать поступление газа из озонатора непосредственно в зону расположения механических средств деформации (12, 13) перерабатываемых изделий (2) Для контроля за ходом переработки и установления необходимого режима можно использовать измерители содержания озона (на схеме не показаны) в различных точках технологического процесса, прежде всего на выходе озонатора и выходе газа из камеры (1) На данной схеме показан вариант реализации данного способа переработки в виде конвейера, в котором средства механической деформации (13), которые могут, например, быть выполнены в виде вращающихся валков, осуществляют одновременно с деформацией изделий (2) их перемещение в направлении сужения рабочего зазора между деформирующими элементами (13) и (12) В качестве средств деформации (12) могут быть использованы такие же валки или, например, закрепленные на упругой подвеске массивные элементы, которые имеют профилированную поверхность, например, оснащены зубьями, для создания локальных деформаций перерабатываемых материалов В этом, как и в последующих вариантах реализации данного - способа переработки, в качестве силовых механизмов (5), приводящих в движение элементы (12, 13), могут использоваться, например, электродвигатели, гидроцилиндры или пневмоцилиндры, а при создании автономных установок переработки резиновых отходов и двигатели внутреннего сгорания Для ускорения процесса переработки силовые механизмы могут обеспечивать создание вибраций, например, элемента (12) Описанный вариант устройства на основе данного способа переработки безусловно не является единственным Другие варианты реализации данного способа будут приведены фрагментарно с обсуждением лишь ключевых элементов реализации способа и без описания всей переработки в целом На ФигЗ приведен вариант реализации способа переработки, при котором перерабатываемые изделия (2) продавливаются с помощью пресса (21) между сужающимися конусообразными или щелевидными направляющими элементами (22) Эти элементы (22) могут быть выполнены в виде конуса или плоскостей, а также сетки или ребер, расположенных по образующим таких или подобных фигур Перемещение изделий (2) к узкому концу конуса приводит к их деформации как в осевом, так и в радиальном направлении, величина и распределение которой вдоль конуса зависят от приложенной прессом (21) нагрузки и угла схождения конуса При достаточно большом объеме загрузки изделий и вертикальном расположе 20 нии камеры возможно достижение деформаций под действием собственного веса изделий, расположенных в верхней части камеры, и проведение непрерывного процесса переработки при постоянной загрузке изделий сверху без дополнительных силовых элементов Элементы (22) могут быть изогнуты или наклонены по отношению к оси конуса таким образом, чтобы обеспечить наличие тангенциальных нагрузок на изделия (2) и их скручивание Отделяющиеся фрагменты перерабатываемых изделий (2) могут удаляться из области, занятой изделиями, сквозь сетку или между ребер, образующих элементы (22) В данном варианте реализации способа переработки продавливание изделий может быть заменено их протягиванием между элементами (21), при котором изделия тянутся, например, зацепами, проходящими в щели элементов (22) и соединенными цепной или гусеничной передачей В том случае, когда один из элементов (22) полностью или частично заменяется такой, например, гусеничной передачей с зацепами, реализация способа переработки становится близкой по существу к реализации, описанной выше и изображенной на Фиг 2 На Фиг 4, 5 приведены варианты реализации данного способа переработки, в которых деформирующий изделия (2) и их фрагменты (23) элемент ((24) Фиг 4 и (27) Фиг 5) выполнен в виде ротора В варианте, изображенном на Фиг 4 , это конус или пирамида, образующая вдоль своей поверхности сужающийся кольцевой зазор, в котором изделия подвергаются в первую очередь деформациям сдвига При устройстве либо на поверхности конуса (24), либо на внутренней поверхности камеры (1), либо на обеих поверхностях образующих типа шнека, расположенных под углом к оси вращения ротора, появляются силы, направленные на перемещение изделий в направлении сужения щелевого зазора и приводящие к появлению деформаций сжатия, сгиба и растяжения Ротор (24, 27) может быть установлен эксцентрично оси вращения для обеспечения периодического сжатия перерабатываемых изделий и их фрагментов и в радиальном направлении В варианте, изображенном на Фиг 5 , вдоль оси ротора (27) закреплены элементы (26), которые могут быть, выполнены, например, в виде дисков, лопастей или спиц Перерабатываемые изделия (2) подвергаются деформации сдвига между этими элементами (26) и неподвижными элементами (28), скрепленными с камерой (1) По мере разрушения изделий (2) их фрагменты (23) перемещаются вниз, где зазоры между элементами (26) и (28) уменьшаются так, чтобы между ними могли деформироваться куски изделий уменьшающихся размеров При переработке армированных резинотехнических изделий, особенно армированных металлом, для ускорения процесса переработки и облегчения последующей сепарации продуктов переработки целесообразным является воздействие магнитного поля на перерабатываемые изделия с целью создания напряжений в резине за счет притяжения металлических элементов и от 22 21 47425 деление металлических элементов арматуры от создания больших локальных деформаций и ускоперерабатываемых изделий непосредственно в рения разрушения процессе переработки Для этого устройство такой Для ускорения процесса переработки целесосепарации (25), в качестве которого может, наобразно удалять образующуюся мелкую резинопример, быть использован вращающийся магнит вую крошку из зоны-обработки изделий Для этого или электромагнит, должно быть сопряжено с кадеформирующие элементы, например, направмерой переработки (1) таким образом, чтобы сталяющие (22, ФигЗ), конус (24,) Фиг 4), жернова ло возможным вытягивание металлических эле(31, Фиг 7) должны иметь отверстия заданного ментов из разрушающейся массы изделий калибра, через которые крошка удаляется из зоны Металлические элементы снимаются с магнита деформаций изделия и выводится из камеры пе(25) соприкасающимся с его поверхностью ножереработки (1) вым элементом (на схемах не показан) или путем С этой же целью стенки камеры переработки периодического отключения питания электромаг(1) в устройствах, изображенных, например, на нита, как этого обычно делается в известных схеФиг1, 5, 6 могут также быть перфорированными мах магнитной сепарации Для обеспечения і герметичности зоны переработки она в этих случаях должна быть закрыта Поскольку в данных вариантах реализации дополнительным несиловым кожухом озонного способа переработки необходимо обеспечить относительное движение ротора (24, 27) и В ряде случаев, особенно при переработке камеры (1), то очевидно, что оно может быть реасложных по форме и составу резинотехнических лизовано непутем вращения камеры (1) при заизделий, таких, как автопокрышки с металлокоркрепленном роторе Силовые устройства (5) дом, может быть целесообразно, проводить их должны при этом быть связаны с камерой (1) переработку с использованием данного способа в две или более стадий с предварительным разруНа Фиг 6 изображен вариант реализации даншением изделий на первой стадии и окончательного способа переработки в котором перерабатыным получением продуктов переработки на поваемые изделия (2) помещаются в камеру (1), следующих стадиях В этих случаях могут вращающуюся относительно оси (29), которая использоваться сочетания описанных вариантов может быть расположена как по оси камеры (1), реализации способа, например, схема, приведентак и эксцентрично Деформации изделий в каменая на Фиг 3 , на первой стадии и жернова (Фиг 7) ре создаются под действием расположенных там на второй стации или схема, приведенная на грузов (30), которые могут свободно перемещатьФиг 5 на первой стадии и конусная мельница ся внутри камеры при ее вращении под действием (Фиг 4) - на второй Оптимальный вариант провесилы тяжести, либо быть закреплены на шарнирдения процесса по данному способу определяется ной подвеске применительно к конкретному виду и количеству На Фиг 7 изображен вариант реализации данперерабатываемых изделий ного способа переработки, в котором перерабатываемые изделия (2), их фрагменты (23) и резиноИсходя из того, что влага может затруднять и вая крошка (32) подвергаются деформации сдвига замедлять процесс озонного растрескивания, между элементами (31) типа жерновов, которые можно отметать, что обрабатываемые изделия вращаются или возвратно-поступательно перецелесообразно перед переработкой подвергать мещаются друг относительно друга Это движение сушке Отметим, что для этой цели можно испольосуществляется с помощью силовых устройств зовать отработанный газ до или после разложите(5), которые могут обеспечивать и сжатие перераля озона, поскольку он прошел осушку в устройстбатываемых изделий (2, 23, 32) между жерновами ве газоподготовки (9) перед озонатором (6) и (31) может быть подогрет в озонаторе (6) и разложителе озона (8) Описанные варианты реализации данного способа переработки не являются альтернативОптимальная температура изделий для ускоными, но могут дополнять друг друга, элементы рения процесса переработки и/или получения неэтих устройств могут использоваться в различных обходимого качества переработки должна опресочетаниях, например, магнитная сепарация эледеляться для конкретного вида ментов арматуры изделий одновременно с их перерабатываемого материала и находиться для разрушением так же, как и вибрация деформибольшинства резиносодержащих материалов в рующих резину элементов может использоваться диапазоне от 10 до 110°С В устройстве, реаливо всех описанных устройствах Любой вариант зующем данный способ, может дополнительно реализации газовой схемы (Фиг 1,2), включая использоваться система подогрева изделий до средства циркуляции газа в камере (1), может требуемой температуры или система теплоотвода быть использован и в устройствах, основной моиз зоны переработки в зависимости оттого, какая дуль переработки изделий которых изображен на температура изделий устанавливается под дейстФиг 3-7 Также в этих случаях может быть примевием озоносодержащего газа, нагревающегося в нена и дискретная (Фиг 1 ) и непрерывная (Фиг 2) генераторе озона, и при деформации этих издесхема переработки материала и использована лий система сепарации и классификации продуктов Данный способ переработки может быть припереработки (Фиг 2) менен в промышленности и не требует создания При всех вариантах переработки, деформирующие резиновые изделия элементы (4, 12, 13, 21, 22, 26, 28, 30, 31) могут быть снабжены ребрами, зубцами, шипами, насечкой для обеспечения каких-либо уникальных устройств, которые не могут быть изготовлены при существующем уровне развития техники Применение данного способа переработки 23 может позволит успешно решить проблему утилизации изношенных резинотехнических изделий и дает возможность создания эффективного, экономичного оборудования для экологически чистого производства ценного вторичного сырья Для обеспечения экологической чистоты озонного метода переработки резинотехнических изделий необходимо выполнение трех требований к создаваемому оборудованию герметичности камеры переработки изделий, разложения озона в потоке выходящего из системы переработки газа и фильтрации отходящих газов для улавливания примесей газов, загрязняющих окружающую среду Как уже указывалось, решение технической задачи обеспечения герметичности оборудования может быть облегчено путем создания разрежения в объеме камеры переработки и шлюзовых камер, при этом имеющиеся дефекты в системе уплотнений будут приводить лишь к незначительному разбавлению рабочей среды атмосферным воздухом Необходимо отметить, что озон является нестабильным соединениям и самопроизвольно переходит в естественных условиях в кислород в воздухе и на поверхности помещений и оборудования Деструкция остаточного озона перед выбросом газа в атмосферу легко осуществляется с помощью разложителей озона, в которых осуществляется конверсия озона в кислород Проблема фильтрации отходящих газов и улавливания загрязняющих окружающую среду компонент должна решаться при любом способе переработки резинотехнических изделий, так как такие примеси могут образоваться при любом разрушении резин При озонном методе переработки решение этой проблемы облегчено, вопервых, тем, что озон, являясь сильным окислителем, способен дожигать органические примеси в отходящих газах и, во-вторых, уже имеющейся закрытостью системы переработки Таким образом, данный способ переработки может быть полностью экологически чистым Отметим, что поскольку данный способ позволяет с малыми энергозатратами осуществлять разрушение любых резиносодержащих изделий, он может быть использован и в качестве первой Фиг 1 47425 24 стадии утилизации в сочетании с такими методами, как сжигание, регенерация, пиролиз или криогенная переработка, где необходимо предварительное измельчение перерабатываемых изделий С другой стороны, поскольку основные затраты энергии и износ оборудования при механической переработке происходят на стадии получения резиновой крошки, а разрезание изделий на куски может осуществляться с малыми затратами, то такое механическое разрезание изделий может в ряде случаев при сложной форме изделий облегчить применение данного способа переработки В таких случаях данный способ переработки может применяться в сочетании с механической переработкой в качестве способа получения конечных продуктов переработки резиновой крошки и армирующих элементов, если таковые присутствуют в перерабатываемом изделии Использованная литература 1 Tire Review, 1991, v 91, n 4, р 35 2 Johnson А О , Hohman W E , Buchanan S D Apparatus for handling waste including rubber tires Patent USA, №4142688, 1979 3 Apffel F Recovery process Patent USA, №4839151, 1989 4 Barclay R L Rubber crumb recovery from vehicle tires Patent USA, №4840318, 1989 5 Miller D Method of resource recovery from used tires Patent USA, №4726580, 1988 6 Патент Великобритании №1438278, Кл B2A, 1973 -Д 7 Патент Великобритании №1334718 МКИ В29 Н19/00, Кп СЗЕ, 1973 8 Г М Бартенев, Ю С Зуев "Прочность и разрушение высокоэластических материалов", Москва, Химия 1964 9 О Lorentz, С R Parks Mechanism of antiozonant action - Rubber Chem Technology, 1963, vol36, p201 10 M Braden, A N Gent The attack of ozone on streched mbber vulkamzates Action of antiozonants Joum Appl Polym Sci , 1962, vol 6, p 449 11 "Технические записки по проблемам воды" (Memento technique de leau Degremon), Пер с англ , Москва, Стройиздат, 1983 25 26 47425 Фиг 3 Фиг 6 32 32' Фиг 7 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71