151741. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és gépi berendezés textilbetéttel ellátott, vagy textilbetét nélküli gumi és műanyag hulladékoknak szétválasztására, aprítására és feldolgozására

3 151741 4 nél átlagosan nagyobb és romlott felületi tulajdonságokkal rendelkező szemcsék ugyanis inhomogén gócokat képeznek a kaucsukkeverékekben. A nagyméretű hulladékszemcsék maguk is kisebb szilárdságúak, a szerkezetükben jelenlevő hibahelyek következtében. így húzóigénybevételkor belsejükben könnyen bekövetkezhet hibásodás, ami szintén a szemcséket tartalmazó gumikeverék szilárdságának csökkenését eredményezi. Az előbbieket figyelembe véve a gumiőrleményeknek legelterjedtebb felhasználási módja az, hogy az őrleményt magas hőmérséklet, savak, lúgok, oldó- és duzzasztószerek, vagy mechanikai igénybevételek hatására kémiailag roncsolják és ezáltal az összefüggő térhálós szerkezetű rugalmas gumiból, molekulatöredékekből álló, képlékeny regenerált gumit készítenek. Ezen elvek alapján állanak a termikus, savas, lúgos, vizes semleges és oldószeres eljárások, a termikus és mechanikai hatásokat hasznosító Banbury-Lancaster eljárás, a Reclaimator-eljárás, stb. Mindezen eljárásoknál a gumi összefüggő térhálós szerkezete megbomlik az erélyes külső behatásokra bekövetkező láncszakadás miatt, és minimálisra csökkennek a guminak olyan értékes tulajdonságai, mint pl. a szakítószilárdság és a rugalmasság. Ha ilyen eljárásokkal készült regenerált gumit viszünk be az új kaucsukkeverékekbe, annak szakítószilárdsága, fáradással szembeni ellenállása, kopásállósága és rugalmassága erősen csökken. Találmányunk azon a felismerésen alapul, hogy az amorf szerkezetű polimerek és így a gumi is a hőmérséklet csökkenésével fokozatosan rugalmatlan, bőrszerű, majd törékeny üvegszerű állapotba mennek át. Ennek következtében az üvegszerű állapotig hűtött gumi szilárdsága kismértékben növekszik, nyúlása viszont nagyságrendileg, százszorosan csökken és így a szakítószilárdsága és a szakadási nyúlás szorzatával arányos aprítási munka is hasonló mértékben csökken. A rendezettebb és részben kristályos szerkezetű szálasanyagok (pamut, műselyem, poliamid stb.) nem mennek át a gumihoz hasonlóan üvegszerű állapotba és így alacsony hőmérsékleten is viszonylag rugalmasan viselkednek. Ezért megfelelően alacsony hőmérsékleten a textiltartalmú gumihulladékok gumikomponense könnyen aprítható a textil épségének messzemenő megmaradása mellett. Az üvegesedési hőmérséklet alá hűtött textiltartalmú gumihulladékok megfelelő aprítóberendezéseken úgy roncsolhatok, hogy a textiltartalom igen nagy mértékben elválik a gumitól és a textilgumi tapadást fokozó impregnáló anyagoktól. Ennek következtében a továbbiakban a gumi kevesebb textilszennyeződéssel, a textil pedig kisebb gumiszennyeződéssel és nagyobb épségben dolgozható fel, mint a régebbi eljárásokkal. A textiltől ilyen módon mentesített gumi, vagy textilmentes gumihulladék megfelelő őrlőberendezésekkel az üvegesedési hőmérséklet alatt kis mechanikai energia árán, valamint a szemcsék felületi rétegének melegedése és hő által okozott károsodása nélkül rendkívül finom eloszlású gumiporrá őrölhető. Az ép és nagy aktivitású felületekkel rendelkező finomeloszlású gumipor új kaucsukkeverékekben nagymértékben közvetlenül bedolgozható. Kísérleteinkkel megállapítottuk, hogy a hűtött állapotban készült gumipor szemcseméretét 0,1 mm alá csökkentve nagymértékben növekszik a gumiport tartalmazó keverékek szakítószilárdsága a durvább gumiport tartalmazó keverékekhez képest. Az; ilyen finomeloszlású gumipor nagy menynyiségben alkalmazva sem csökkenti lényegesen a gumikeverékek szakítószilárdságát, szakadási nyúlását és rugalmasságát, és e tulajdonságok azonos mértékű megtartása mellett nagyobb mennyiségben bevihető új kaucsukkeverékekbe, mint a régebbi eljárásokkal kapott regenerált gumik. A finomeloszlású gumipor ezenkívül növeli a klasszikus eljárásokkal készült regenerátok szakítószilárdságát, szakadási nyúlását és rugalmasságát, továbbá erősítő hatást fejt ki a nem kristályosodó és aktív töltőanyagokat nem tartalmazó gumikeverékben, pl. butadiénsztirol és akrilnitril műkaucsukból készült keverékekben. A finomeloszlású gumipor bármely regenerálási eljárásnak alávetve is előnyösen viselkedik, amennyiben a finomeloszlású szemcsék gyorsan és egyenletesen, ezért gazdaságosan regenerálhatok és az így kapott egyenletesebb regenerált termék finomításához minimális energia szükséges. Kísérleteink és számításaink szerint a hűtött állapotban végzett finom aprítás gazdaságossága lényegesen nagyobb, mint a régebbi eljárásoknál, mivel hűtött állapotú őrlésnél egyrészt csökken az aprítási energiaszükséglet, másrészt regenerálás nélkül közvetlenül is felhasználható gumipor nyerhető, tehát megtakaríthatók a regenerálás költségei. A hűtött állapotú aprítás hőmérsékletét úgy kell megválasztani, hogy ez a gumi törékenységi hőmérséklete alatt legyen. A törékenységi hőmérséklet függ az aprító igénybevétel sebességétől, mégpedig annak növelésével emelkedik. A törékenységi hőmérséklet alatt az aprítási energia megközelítően legalább kétszázszorosán csökken és így a modern Condux eljárás mutatóit figyelembe véve 1 kg gumiőrlet előállításának mechanikai energiaszükséglete 0,5 (200 = 0,0025 kW) óra. Ezek figyelembevételével pl. butadién-sztirol műkaucsuk esetében nagysebességű igénybevételnél —58 C°, míg kisebb sebességű igénybevételnél —75 C° előállítása szükséges. A gyakorlatban alkalmazott mélyhűtő berendezés tehát —90 C° hőmérsékletet kell, hogy biztosítson. E hűtési intervallum alsó határáig -f-30 C°-tól számított hőelvonás 47,3 kcal/kg, az elméleti teljesítmény szám 0,659, és így az ÍJ 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2