Способы переработки резиновых покрышек

Производство резиновой крошки из шин: технологии и методы

Срок службы автомобильных шин довольно короток, после чего они подлежат замене.

Утилизация изношенных автопокрышек — большая проблема для экологии всего мира.

Ежегодно количество эксплуатируемых автомобилей увеличивается почти на 10%.

Очевидно, что автошины нужно перерабатывать.

В этой статье мы рассмотрим следующие вопросы:

• какова технология переработки шин крошку;
• какое используется оборудование;
• где применяется резиновая крошка;
• можно ли ее изготовить самостоятельно.

Способы переработки шин

Сырьем для получения резиновой крошки могут служить не только изношенные покрышки, но и любая другая отслужившая резиновая продукция.

На практике используется только два основных способа получения резиновой крошки из отработанных шин:

Рассмотрим оба способа отдельно.

Ударно-волновой

Эта технология измельчения автомобильных шин и других резиновых отходов в крошку изобретена сравнительно недавно.

Процесс переработки заключается в охлаждении изделий до сверхнизких температур с последующим дроблением ударной волной.

Для заморозки используются криогенные камеры, а ударная волна формируется специальным электрическим устройством или подрывом небольшого количества взрывчатого вещества.

Такая технология переработки изношенных автомобильных шин требует установки дорогостоящего оборудования, что экономически выгодно только для крупных предприятий с большими объемами сырья.

Механический

Это классическая технология переработки покрышек в резиновую крошку, которая в отличие от первой используется повсеместно.

Суть процесса заключается в поэтапном механическом воздействии на сырье с получение необходимой фракции резиновой крошки и побочных продуктов.

Существует несколько методов переработки шин механическим воздействием:

• измельчение при нормальном температурном режиме;
• при высокой температуре;
• с охлаждением сырья;
• с использованием «озонового ножа»;
• продавливанием сырья мощным прессом через специальные матрицы.

Самым популярным способом является обычное механическое измельчение при нормальной температуре.

Эта технология является классической и отлично подходит для организации небольших предприятий для рециклинга отработанных автомобильных шин.

Классическая технология измельчения покрышек

При наличии необходимого оборудования эта технология позволяет получать резиновую крошку любых фракций вплоть до пылевидной субстанции.

Весь процесс переработки шин можно разбить на несколько этапов, на каждом из которых используется определенный тип станков и механизмов.

Основные технологические этапы дробления покрышек и виды оборудования, которое применяется на каждом из них:

1. На первой стадии переработки происходит сортировка шин по типоразмеру, что необходимо для настройки оборудования под определенные габариты покрышек. Само дробление начинается с вырезки бортовых колец на специальном вырубном станке.
2. Второй этап измельчения шин происходит с использованием гидравлических ножниц, механических резаков или гильотин, с помощью которых происходит резка на ленты и куски средних размеров.
3. Процесс дробления продолжается в специальной шредерной установке, где крупные куски резины измельчаются до небольших чипсов размером от 2 до 10 кв. см, которые поступают на следующую технологическую операцию.
4. На этом этапе происходит окончательное измельчение сырья до необходимых фракций. Используются роторные мельницы с четырехгранными ножами или другое оборудование, способное выдерживать огромные механические нагрузки.
5. После полного измельчения отработанных шин необходимо полученную резиновую крошку отделить от побочных продуктов: рубленного металлического корта и текстильных отходов. Для этого используются магнитные и воздушные сепараторы.
6. На заключительном этапе полученная резиновая крошка пропускается через специальное вибросито, где происходит разделение по фракциям. Полученный материал фасуется и отправляется на дальнейшую переработку.

Такова классическая схема технологического процесса дробления шин в крошку при нормальной температуре с примерным перечнем станков и механизмов.

Количество этапов переработки может быть уменьшено или увеличено в зависимости от того, какое оборудование будет использовано и какую крошку необходимо получить на выходе.

Транспортировка сырья от одной технологической операции к другой может осуществляться как в ручном режиме, так и в автоматическом.

Если перемещение покрышек, кусков резины, чипсов и резиновой крошки выполняется с использованием ленточных и шнековых транспортеров, то весь комплекс оборудования для переработки старых шин, по сути, становится производственной линией.

Для организации небольшого цеха по рециклингу монтаж автоматической линии является оптимальным решением.

Далее мы рассмотрим виды оборудования, станков и механизмов, которые используются для дробления покрышек в резиновую крошку.

Какое нужно оборудование?

На рынке оборудования для переработки покрышек предложений очень много.

Российские и иностранные производители предлагают как полностью укомплектованные линии и заводы, так и отдельные станки, устройства и механизмы. Цена будет зависеть от вида и производительности агрегата.

Рассмотрим минимальный комплект того, что нужно для переработки шин в крошку.

Станок для удаления бортов

Это первый агрегат во всей технологической цепочке измельчения авторезины. Его предназначение — удаление посадочных колец с покрышки.

Принцип действия станков для удаления бортов основан на:

• вырубании;
• вырезании;
• вырывании посадочных колец.

Каждый из способов не имеет каких-либо преимуществ перед другими.

Дальнейшая переработка удаленных колец выполняется на выжимных станках, где выдавливается металлическая основа и оставшаяся резина измельчается в общем потоке.

Измельчители шин без бортов

В эту категорию оборудования входят разнообразные:

• шредеры;
• ленторезы;
• гидравлические ножницы;
• вальцевые перетирающие устройства;
• мельницы.

В состав технологической линии может входить несколько таких устройств:

1. Гидравлические ножницы и ленторезы режут покрышки на большие куски.
2. Шредеры перерабатывают их до более мелких фрагментов.
3. Вальцевые агрегаты и мельницы доводят вид сырья до необходимой фракции.

Сепараторы для удаления металла и текстиля

Магнитный сепаратор удаляет из резиновой крошки рубленые остатки металлического корта.

Принцип действия этого устройства прост: мощный электромагнит вытягивает из массы сырья металлические отходы и отправляет их в приемный бункер.

Удаление остатков текстиля происходит в воздушном сепараторе типа «циклон», где мощный поток воздуха просто выдувает легкий текстильный пух в приемный бункер.

Подробнее о текстильном и металлическом корде, а также о том, куда его можно применить с выгодой, читайте здесь.

Вибросита для разделения продукта на фракции

В состав комплексов по переработке автомобильных шин входят как минимум два вибросита: грубой и тонкой очистки.

На первом устройстве происходит отсев крупных, не до конца переработанных, кусков резины, а на втором — отделение кондиционной фракции резиновой крошки.

Вибросито – это устройство, состоящее из стола с отверстиями, соответствующими отделяемой фракции крошки, и механизма, обеспечивающего вибрацию стола с определенной частотой.

Транспортеры и другие механизмы и устройства

В состав линий и заводов по переработке покрышек входят ленточные транспортеры для перемещения шин, кусков резины и резиновой крошки от одной технологической операции к другой.

Некоторые производители используют в своих линиях шнековые транспортеры для перемещения и фасовки готовой резиновой крошки. К тому же, автоматические линии переработки покрышек комплектуются бункерами, системами безопасности и контроля технологического процесса.

Всем вышеперечисленным оборудованием комплектуются автоматические линии переработки старых шин в резиновую крошку.

Количество станков и механизмов зависит от объемов производства и конечного вида продукции, которую необходимо получить в результате переработки.

Что можно изготовить из полученного гранулята?

Сама резиновая крошка, полученная при переработке старых автомобильных покрышек, является промежуточным продуктом. Сырье, в зависимости о его фракции, используется при производстве следующих изделий:

• напольных покрытий для размещения в помещениях и на открытом воздухе;
• бордюров, отбойников и «лежачих полицейских» для дорожного хозяйства;
• подложек и прокладок для защиты грузов при транспортировке;
• фигур для детских площадок;
• строительных материалов — гидроизоляционные и шумопоглащающие;
• диэлектрических изделий для электротехнической отрасли;
• МБР — мастик битумно-резиновых.

Гранулят добавляют и в асфальтовые смеси, получая прочное и долговечное дорожное покрыие.

Из мелкодисперсной крошки можно производить различные резинотехнические изделия методом горячего прессования, а именно:

• втулки;
• ролики;
• резиновую обувь;
• многие другие товары.

К тому же, она может служить добавкой при изготовлении новой авторезины, тем самым уменьшая ее себестоимость.

Предприниматель получает не только резиновую крошку, но и побочные продукты измельчения: металлический корт и текстиль, которые также являются ликвидным товаром. Их можно продать и получить дополнительную прибыль.

Как видно, для бизнеса на переработке шин открываются широкие возможности в плане сбыта продукции, ведь потребность в ней очень велика во многих отраслях.

Изготовление крошки из автошин дома

Шинный гранулят можно без проблем приобрести в интернет-магазинах, строительных супермаркетах или заказать напрямую у производителя.

Но для тех, кто хочет открыть свой небольшой домашний бизнес или просто изготовить покрытие для дорожек в саду своими руками, становится актуален вопрос самостоятельного изготовления.

В этом случае приобретать дорогостоящее оборудование для переработки авторезины не имеет смысла.

С сырьем для изготовления резиновой крошки в домашних условиях проблем не будет. Достаточно пройтись по соседям, которые с удовольствием достанут из гаража отслужившие покрышки и избавятся от них.

Простейший набор оборудования и инструментов для измельчения покрышек и других резиновых изделий можно изготовить своими руками с минимальными вложениями.

Как уже было сказано выше, резину можно дробить механическим путем либо заморозив до низкой температуры.

Последний вариант для дома неприемлем, так как необходимо будет приобрести дорогостоящую низкотемпературную камеру для охлаждения сырья.

Для дома оптимальным решением будет механическая резка и измельчение резины до состояния крошки. В отдельной статье мы рассказали, как изготовить оборудование для этих целей.

Видео по теме

Один из производителей снял интересное и познавательное видео о переработке шин в крошку, предлагаем увидеть процесс своими глазами:

Заключение

Резиновая крошка — многофункциональный материал, необходимый человеку во многих сферах деятельности. Огромный ее плюс в том, что изготовить ее можно из старых шин, дав тем самым вторую жизнь отжившим свой век изделиям.

Перерабатывать резину несложно, оборудование для этих целей доступно повсеместно.

Источник

Способы переработки шин: преимущества и недостатки

Никто не будет отрицать, что количество автомобилистов за последние десятилетия значительно возросло. Обилие машин на российских дорогах, повышение уровня мобильности — это происходит благодаря бесперебойной работе мирового автопрома. Однако повышение уровня жизни сопряжено и с ростом проблем. Одна из них стоит перед современным человечеством особенно остро — это проблема переработки изношенных автошин, не только в нашей стране, но и во всех развитых странах мира, которые имеют весомое экологическое и экономическое значение.

В центре внимания представленной статьи — технологии переработки. Мы поговорим про то, какие ее методы популярны на текущий момент в мире, какие технологии более результативны и в чем их основные отличия.

Мировая ситуация

Указанная проблема актуальна для каждой промышленно цивилизованной страны, поскольку напрямую связана с экологической обстановкой. Помимо этого нынешние экономические реалии указывают на необходимость употребления вторичных ресурсов для максимальной эффективности.

Каждый год в мире, согласно данным, представленным ООН, возникает более 25 млн. тонн отходов в форме изношенных автомобильных покрышек, из которых приблизительно 15 млн. тонн, т. е. свыше 60%, отправляется попросту на свалки.

В европейских странах каждый год выходят из использования свыше 2,5 миллионов тонн шин, при этом уровень их переработки достигает 90%. Основная часть собранных вышедших из эксплуатации шин подвергается уничтожению посредством сжигания для извлечения энергии, это примерно 40%. Немного меньший масштаб перерабатывается до состояния крошки — это чуть больше 30%. Также чуть более 20% шин поддаются восстановлению или вывозятся для вторичного использования или же захоронения.

Следует отметить, что общеевропейский рынок активно продвигается в сторону повышения доли применения автоматизированной методике переработки: если в 92 году прошлого века дробилось в крошку всего лишь 5% собранных шин, то спустя всего лишь 16 лет в 2008 году процент составлял уже 34. Более того, стремительно растут масштабы сжигания шин, тем более что было разработано специальное экологичное оборудование, которое обладает высоким КПД.

Согласно данным зарубежного журнала «EUROPEAN RUBBER», совет ЕС подготовил рекомендации для государств, входящих в союз, о добровольных инициативах по разработке технологий для перерабатывания и использования изношенных шин.

Одними из основополагающих целей таких инициатив являются:

• повышение уровня вторичной переработки с тридцати процентов до ста;
• понижение уровня их захоронения с пятидесяти процентов до 0.

К тому же значительной задачей переработки утилизированных шин является добывание качественного вторичного сырья и его повторного применения для сокращения потребления природных ресурсов.

В России ежегодный масштаб амортизации шин превосходит 1,1 млн тонн в год. За предыдущие 5 лет этот показатель возрос практически на 25%. Действительный объем переработки шин в нашем государстве — менее 10%.

Самые ходовые способы переработки шин в России — это дробление и пиролиз. В начале 2000 годов значительный объем собранных шин подвергается сжиганию, а в настоящее время эти две технологии занимают приблизительно равные доли с незначительным преобладанием метода механического.

Следует отметить, что пиролизные технологии запрещены в некоторых западных странах, поскольку они признаны экологически небезопасными.

Подходы к переработке

На текущий момент наметились два принципиально разных пути решения проблемы перерабатывания вышедших из годности покрышек:

1. электромеханическое измельчение с применением режущего оснащения (в эластичном состоянии или с охлаждением) с дальнейшей переработкой резиновой крошки в регенерат или резинотехнические изделия;
2. переработка посредством изменения химической структуры резины с помощью пиролиза резины или термодеструкции для получения жидких продуктов разложения, аналогичных нефтепродуктам, пригодных для получения антикоррозионных мастик, смазочных горючих материалов и проч.

Электромеханическое измельчение

Основные недостатки метода:

1. невысокий коэффициент «чистого» времени работы технологических линий (не выше 60%) и простои, которые связаны с ремонт оборудования и временными затратами для замены режущих элементов. Простои и выход из рабочего состояния линий особенно значительны при измельчении металлокордных покрышек, а они составляют свыше 90 процентов номенклатуры шин;
2. стремительное изнашивание режущего состава, небольшой ресурс работы оборудования, невысокая производительность, значительные затраты электроэнергии, ощутимые финансовые затраты и, как результат, очень высокая себестоимость резиновой крошки.

При применении механического измельчения шин с употреблением в работе режущего инструмента значительно возрастают энергозатраты. Они достигают — 500−900 кВт/ч на 1 тонну автопокрышек. При уменьшении энергозатрат заметной экономии достичь все равно не выйдет в связи с простоями и большими затратами на восстановление режущего инструмента и обслуживание технологического оборудования.

Изменение химической структуры материала

При такой переработке шин каучуковый компонент резины не сохраняется. Вырабатываемые продукты разложения каучука и тех. углерод обладают более низкой ценностью, чем продукты переработки шин с удержанием каучука и возвратом его в поле деятельности производства.

Доминирующий недостаток этих двух вариантов — высокая себестоимость конечного продукта и, как результат, неудовлетворительная рентабельность и низкая эффективность производства.

Альтернативные способы

Существуют альтернативные способы переработки шин, которые не нашли широкого применения, но тем не менее их также можно использовать и получать нужный результат:

1. измельчение с использованием «озонного ножа», при котором изношенную автопокрышку помещают в специальную камеру, где подвергают ее действию озона и после этого с применением инструмента механически дробят. Продукт, получаемый в таком случае, будет сохранять свойства начальной резины, поэтому данный метод не находит широкого внедрения в производство. Более того, этот способ не может считаться экологически чистым, поскольку сопряжен с использованием значительных концентраций озона, который является эффективным канцерогеном;
2. бародеструкционный способ дробления, когда покрышки сперва режутся на довольно крупные фрагменты, после этого их сжимают в матрице при помощи пуансона с доведением материала до текучего состояния и отделения резины от металлического корда. Конечный продукт не сохраняет исходных свойств резины и в связи с этим не находит широкого применения. Способ предполагает больших энергозатрат;
3. крошение покрышек с использованием роторного диспергатора, по нему фрагменты размером 0,15−0,2 см подготовительно измельченной покрышки сжимают в гильзе посредством шнека и пропускают через зазор объемом 1−1,5 мм и получают таким образом резиновую крошку с высокой степенью развития внешних сторон полученных фракций. Этот способ предполагает большие энергозатраты и предварительное измельчение шин.

Гильзы роторного диспергатора, которые стоят весьма дорого, являются его основным элементом, скоро изнашиваются, а это приводит к стремительному выходу диспергатора из рабочего состояния и, как результат, к высокой стоимости производства продукта.

Присутствует ряд еще менее популярных способов дробления изношенных шин, которые предполагают большие энергозатраты и низкую производительность, затраты на профилактическое обслуживание оборудования и высокой себестоимостью продукта.

Технологии дробления шин

При осуществлении переработки старых покрышек определяющее значение имеют такие параметры:

• быстрота (производительность линии);
• ресурсозатратность и энергопотребление (экономичность линии);
• качество финишного продукта;
• природоохранные характеристики используемого оборудования.

Согласно мнению экспертов, оптимальными параметрами располагают линии переработок шин в крошку. Переработка старых покрышек в мелкую крошку может производиться при отрицательных и при положительных температурах с употреблением всевозможных способов измельчения:

Каждая из технологий измельчения покрышек для авто имеет и свои достоинства, и свои отрицательные черты. Для примера можно сравнить ударно-волновой метод и классический механический способ дробления шин. Для того чтобы сопоставление было корректным, изберем линии, которые имеют одинаковые параметры производительности — 30 тысяч тонн покрышек за год (максимальная отметка современных линий) и равные величины получаемой в результате крошки — тонкодисперсной с высоким показателем очистки.

Механическую технологию презентует немецкое оборудование фирмы INTEC, взрывоциркуляционную — отечественная линия Г. К. Explotex .

Механическая методика заключает в себе несколько шагов:

• прорубку бортовых колец на специализированном станке,
• порезку автопокрышек на большие куски примерно в 10 квадратных сантиметров, несколько шагов по последующему дроблению до фракции 0.5−1 мм,
• очистка от металлокорда посредством магнитной сепарации,
• перетирание полученной за предыдущие стадии крошки до требуемой величины.

Взрывоциркуляционная технология состоит в том, что измельчение шин взрывом выполняется в замкнутой кольцевой системе с появлением циркуляционного потока, а также в том, что комплект покрышек сформировывается в форме плотно запечатанных слоев, а его первичный распад протекает в условиях свободного растяжения до точки разрушения его удаленных слоев.

Следует отметить, что переработка резины до состояния крошки по методу ударно-волнового измельчения выполняется всего в два-три шага.

Согласно представленным параметрам эффективности и экономичности, а также детальной информации по процессам и объему переработке на официальном сайте cleandex, российское оборудование явно выигрывает у немцев. Подобная ситуация отмечается и в сегментах оборудования с более низкой производительностью.

Идея для бизнеса

Переработка покрышек в крошку на сегодняшний момент — это одна из распространенных бизнес-идей, под которую написан не один бизнес-план. В Интернете в изобилии предлагаются идеи и подробные проекты по созданию собственного мини-завода по переработке шин. Такое решение под силу любому человеку, который располагает соответствующим капиталом и твердо намеченной целью. Если осуществить задуманное, то можно не беспокоиться о таких вопросах, как востребованность дела, доступность материала для работы, поддержка со стороны общества и экологичность.

Источник