一种精细橡胶粉制备方法
阅读：0发布：2023-01-14
专利汇可以提供一种精细橡胶粉制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种精细 橡胶 粉制备方法，包括：原料处理、磨制料混合、磨制、湿筛分、脱 水 、干燥和干筛分及打包等步骤，本精细橡胶粉制备方法将预 破碎 的粗颗粒橡胶 块 与水充分混合后在封闭的流水线内循环磨制，并实现橡胶粉的自动干燥、筛分和 包装 ，自动化程度高、成本低，且可无污染地制备超细颗粒的精细橡胶粉，通过本制备方法制得的精细橡胶粉与原胶基团表面结合呈犬牙交错状镶嵌，在空间三维方向大大增加了网状的 接触 面积，胶粉与原胶的结合能显著提高，大大增强胶体的结合强度、韧性以及 耐磨性 。，下面是一种精细橡胶粉制备方法专利的具体信息内容。
1.一种精细橡胶粉制备方法，其特征在于具体包括如下步骤：
S1、原料处理，
首先将废旧轮胎通过破碎机破碎成10-20目的橡胶粉，然后将破碎后的橡胶粉存储在原料储存罐内，在原料储存罐的出料口安装定量出料器，保证持续供料，并在定量出料器后方安装强磁除铁机，去除橡胶粉内的铁屑杂质；
S2、磨制料混合，
使用螺旋送料器将经过去除铁屑杂质后的橡胶粉原料输送到水粉混合罐中，并向水粉混合罐内持续通入磨制液，所述磨制液由重量份为98份的水、0.3份的消泡剂、0.6份的活性剂、0.2份的清洁剂、0.5份的软化剂、0.4份的增塑剂混合而成，橡胶粉原料和磨制液在水粉混合罐内通过搅拌机持续搅拌，使原料与磨制液充分混合形成浓度均匀的磨料；
S3、磨制，
从水粉混合罐中抽取磨料，通过管道泵送至研磨机进行精磨，控制磨料的浓度为18％-
22％，其中，研磨机内装配有多层多片的研磨片，使磨料内的橡胶粉颗粒大小由10-20目磨细至60目以上；
S4、湿筛分，
经过研磨的磨料被泵送至筛分机，使用60目的筛网将合格的橡胶粉筛出，并将不合格的橡胶粉通过输送泵重新泵送至水粉混合罐内进行循环磨制；
S5、脱水，
合格的橡胶粉筛出后通过输送泵泵送至离心机，通过离心机进行预脱水形成湿胶粉，然后将经过预脱水的湿胶粉输送至压滤机，通过体积压缩的方式将湿胶粉内部的剩余水分强行压迫出来，控制湿胶粉从压滤机出口出来的干度为60％-70％；
S6、干燥，
将经过脱水的湿橡胶粉输送至利用太阳能进行干燥的回转干燥炉内进行干燥，控制回转干燥炉内干燥温度保持在160-200摄氏度之间，控制橡胶粉的出炉干度为94％-96％之间；
S7、干筛分及打包，
经过干燥后的橡胶粉通过管道风送的方式输送至粉末筛分机内，粉末筛分机与多个并排设置的不同目数的打包机连接，粉末筛分机筛分出不同目数的橡胶粉后直接进入相应目数的打包机内进行包装。
2.如权利要求1所述的精细橡胶粉制备方法，其特征在于，所述步骤S6中具体采取如下步骤进行干燥：
S61、太阳能加热介质油；储存在介质储存罐内的介质油通过循环泵经由介质输送管道输送至承压式密封太阳能集热板内，承压式密封太阳能集热板吸收太阳能快速加热介质油，控制介质油加热的温度为350-380摄氏度，然后输送至介质换热器，经过换热后，介质油重新进入介质储存罐内循环；
S62、热交换形成加热热风；在鼓风机的驱动下，外界环境的低温空气经过废热回收换热器进入到回转干燥炉并吸收排放出干燥器的湿热空气的热量，使低温空气温度提升并降低湿度，然后温暖空气再经过介质换热器，由于介质油同时流过介质换热器，温暖空气吸收介质油的热量快速升温，形成高温干燥的热风并送进回转干燥炉，控制热风的温度为150-
170摄氏度；
S63、湿橡胶粉回转干燥；回转干燥炉内设置螺旋隔板，由步骤S5制得的微细湿橡胶粉从入口进入回转干燥炉，在炉体旋转过程中使湿润橡胶粉在其中翻滚，使橡胶粉蓬松并与热风充分接触从而蒸发水分，并且螺旋隔板可推动橡胶粉从入口向出口转移，当橡胶粉到达出口时已经充分干燥并从出口排出；
S64、废热回收；吸收了水分的干燥热风形成湿热空气从废热回收换热器排出回转干燥炉从而回收废热，废热回收换热器回收的热量用于循环加热外界环境的低温空气。
3.如权利要求2所述的精细橡胶粉制备方法，其特征在于：所述介质油为混合介质油，由65份的加氢尾油、33份双苄基甲苯型介质油、0.5份的阻焦剂、0.8份稳定剂、0.3份抗氧化剂混合而成，所述份为重量份。
4.如权利要求3所述的精细橡胶粉制备方法，其特征在于：所述阻焦剂为聚链烯基琥珀酰亚胺酯化物，由湖北本心环保科技有限公司提供；所述稳定剂由二缩水甘油醚和乙基己酸钡以1:1的质量比组成；所述抗氧化剂由三氯化铈、对苯二甲酸和焦亚硫酸钠以1:2:1的质量比组成。
5.如权利要求2所述的精细橡胶粉制备方法，其特征在于：控制介质油进入介质换热器进行换热的温度为360-370摄氏度，控制换热后高温干燥热风的温度为160摄氏度，螺旋隔板推动湿橡胶粉从入口到出口的时间为20-30min。
6.如权利要求1所述的精细橡胶粉制备方法，其特征在于：所述消泡剂为聚氧丙烯甘油醚，所述活性剂为聚丙烯酸，所述软化剂为葵二酸二辛酯，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯，所述清洁剂为上海静碧日化科技有限公司生产的028型清洁剂。
7.如权利要求1所述的精细橡胶粉制备方法，其特征在于：所述步骤S2中水粉混合罐内安装有连续测量原料与磨制液的混合比例的浓度监测装置，通过控制磨制液的补充量将磨料的浓度维持在18％-22％之间。
8.如权利要求1所述的精细橡胶粉制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，研磨机内装配有3层3片的研磨片，其中一个为动盘研磨片，另外两个为定盘研磨片，相邻研磨片之间的间隙保持在1-5微米。
9.如权利要求8所述的精细橡胶粉制备方法，其特征在于：所述动盘研磨片和定盘研磨片均为多孔结构的烧结陶瓷，所述动盘研磨片由内向外依次包括破碎区、粗磨区和精磨区，所述破碎区、粗磨区和精磨区内均设置有密度依次增大的磨齿，所述定盘研磨片上设置有密度均匀的磨齿，所述磨齿以定盘研磨片的圆心点为中心并向左或者向右偏移0.5度呈圆周阵列分布。
一种精细橡胶粉制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及橡胶粉生产技术领域，具体涉及一种精细橡胶粉制备方法。
背景技术
[0002] 我国橡胶循环再造技术目前基本停留在再生胶阶段，而再生胶技术在国外早已淘汰，并普遍以生产胶粉为主。橡胶粉生产代表着世界橡胶循环再造技术的发展方向，目前已经是世界橡胶工业的共识。橡胶粉的颗粒越小则其比表面积越大，再利用时的物理及化学特性越好。以低成本高效率地制备高质量的精细橡胶粉是世界性难题。
[0003] 目前胶粉生产基本采取干法和冷冻法两种制取工艺。干法生产胶粉时固定轮可以有效冷却，但转轮和材料散热效果欠佳，胶粉易老化；冷冻法生产胶粉通常采用液氮冷冻工艺，把橡胶冷冻至玻璃态温度下破碎。这种方式耗能大，成本高。这两种工艺生产的胶粉形状均呈刀削型平面状，表面较平滑，与原胶结合力小，容易产生滑移，添加到原胶时其产成品的各项性能会低于原胶，仅起充盈填料作用，无法与原胶结合构成抗压、抗拉和抗扭的空间网状结构，导致耐磨、拉伸强度、撕裂强度下降。到目前为止，世界上最先进国家生产的胶粉在橡胶再利用领域都难以超过原橡胶产品性能。同时干法及冷却法生产胶粉，尽管克服了脱硫还原造成的化学污染，但由于噪声、扬尘、废气排放等也带来一定的二次污染。
[0004] 目前国内对橡胶粉的制备方法也开展了一系列的研究，如公开号为CN104002396A的中国专利申请公开了一种再生橡胶胶粉的制备方法，其实质是采用干法从废旧轮胎中制备橡胶粉，通过粉碎机将橡胶粗碎后、除铁屑后之间研磨成30-32目的橡胶粉，干法制备虽然快捷且能耗低，但是在粉碎过程中会产生高温和异味，并且在高温条件下会破坏橡胶分子结构和降低橡胶粉的性能，在环境保护要求越来越严格的今天，已经逐渐被淘汰。
[0005] 湿法制备是将橡胶细块与水充分混合再进行研磨，湿法制备可消除粉碎过程中产生的高温和异味，减少对橡胶分子结构的破坏。但是湿法制备的橡胶粉在磨制后需要干燥，尤其是传统的湿法研磨，由于采取橡胶粉与水简单混合后直接进行研磨，研磨生成的湿橡胶粉的干度一般为10％-20％，为后续的干燥增加了大量的干燥负担，据实际生产统计，生产每吨橡胶粉需要消耗电能100千瓦时、天然气80立方米，能耗很高，另据实际生产统计，如果湿橡胶粉的相对湿度每上升1％，后续的干燥成本需要增加5％，但是橡胶粉在研磨过程中水量不能加入过少，实际生产中，湿法制备橡胶粉的湿橡胶粉与水的重量比一般为1:5左右，否则达不到消除粉碎过程中产生的高温和异味，减少对橡胶分子结构破坏的效果。
发明内容
[0006] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种精细橡胶粉制备方法，本制备方法将预破碎的粗颗粒橡胶块与水充分混合后在封闭的流水线内循环磨制，并实现橡胶粉的自动干燥、筛分和包装，自动化程度高、成本低，且可无污染地制备超细颗粒的精细橡胶粉，通过本制备方法制得的精细橡胶粉与原胶基团表面结合呈犬牙交错状镶嵌，在空间三维方向大大增加了网状的接触面积，胶粉与原胶的结合能显著提高，大大增强胶体的结合强度、韧性以及耐磨性。
[0007] 为实现上述技术方案，本发明提供了一种精细橡胶粉制备方法，具体包括如下步骤：
[0008] S1、原料处理，
[0009] 首先将废旧轮胎通过破碎机破碎成10-20目的橡胶粉，然后将破碎后的橡胶粉存储在原料储存罐内，在原料储存罐的出料口安装定量出料器，保证持续供料，并在定量出料器后方安装强磁除铁机，去除橡胶粉内的铁屑杂质；
[0010] S2、磨制料混合，
[0011] 使用螺旋送料器将经过去除铁屑杂质后的橡胶粉原料输送到水粉混合罐中，并向水粉混合罐内持续通入磨制液，所述磨制液由重量份为98份的水、0.3份的消泡剂、0.6份的活性剂、0.2份的清洁剂、0.5份的软化剂、0.4份的增塑剂混合而成，橡胶粉原料和磨制液在水粉混合罐内通过搅拌机持续搅拌，使原料与磨制液充分混合形成浓度均匀的磨料；
[0012] S3、磨制，
[0014] S4、湿筛分，
[0015] 经过研磨的磨料被泵送至筛分机，使用60目的筛网将合格的橡胶粉筛出，并将不合格的橡胶粉通过输送泵重新泵送至水粉混合罐内进行循环磨制；
[0016] S5、脱水，
[0017] 合格的橡胶粉筛出后通过输送泵泵送至离心机，通过离心机进行预脱水形成湿胶粉，然后将经过预脱水的湿胶粉输送至压滤机，通过体积压缩的方式将湿胶粉内部的剩余水分强行压迫出来，控制湿胶粉从压滤机出口出来的干度为60％-70％；
[0018] S6、干燥，
[0020] S7、干筛分及打包，
[0022] 优选的，所述步骤S6中具体采取如下步骤进行干燥：
[0023] S61、太阳能加热介质油；储存在介质储存罐内的介质油通过循环泵经由介质输送管道输送至承压式密封太阳能集热板内，承压式密封太阳能集热板吸收太阳能快速加热介质油，控制介质油加热的温度为350-380摄氏度，然后输送至介质换热器，经过换热后，介质油重新进入介质储存罐内循环；
[0024] S62、热交换形成加热热风；在鼓风机的驱动下，外界环境的低温空气经过废热回收换热器进入到回转干燥炉并吸收排放出干燥器的湿热空气的热量，使低温空气温度提升并降低湿度，然后温暖空气再经过介质换热器，由于介质油同时流过介质换热器，温暖空气吸收介质油的热量快速升温，形成高温干燥的热风并送进回转干燥炉，控制热风的温度为150-170摄氏度；
[0025] S63、湿橡胶粉回转干燥；回转干燥炉内设置螺旋隔板，由步骤S5制得的微细湿橡胶粉从入口进入回转干燥炉，在炉体旋转过程中使湿润橡胶粉在其中翻滚，使橡胶粉蓬松并与热风充分接触从而蒸发水分，并且螺旋隔板可推动橡胶粉从入口向出口转移，当橡胶粉到达出口时已经充分干燥并从出口排出；
[0026] S64、废热回收；吸收了水分的干燥热风形成湿热空气从废热回收换热器排出回转干燥炉从而回收废热，废热回收换热器回收的热量用于循环加热外界环境的低温空气。
[0028] 优选的，所述阻焦剂为聚链烯基琥珀酰亚胺酯化物，由湖北本心环保科技有限公司提供；所述稳定剂由二缩水甘油醚和乙基己酸钡以1:1的质量比组成；所述抗氧化剂由三氯化铈、对苯二甲酸和焦亚硫酸钠以1:2:1的质量比组成。
[0029] 优选的，控制介质油进入介质换热器进行换热的温度为360-370摄氏度，控制换热后高温干燥热风的温度为160摄氏度，螺旋隔板推动湿橡胶粉从入口到出口的时间为20-30min。
[0030] 优选的，所述消泡剂为聚氧丙烯甘油醚，所述活性剂为聚丙烯酸，所述软化剂为葵二酸二辛酯，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯，所述清洁剂为上海静碧日化科技有限公司生产的028型清洁剂。
[0031] 优选的，所述步骤S2中水粉混合罐内安装有连续测量原料与磨制液的混合比例的浓度监测装置，通过控制磨制液的补充量将磨料的浓度维持在18％-22％之间。
[0032] 优选的，所述步骤S3中，研磨机内装配有3层3片的研磨片，其中一个为动盘研磨片，另外两个为定盘研磨片，相邻研磨片之间的间隙保持在1-5微米。
[0033] 优选的，所述动盘研磨片和定盘研磨片均为多孔结构的烧结陶瓷，所述动盘研磨片由内向外依次包括破碎区、粗磨区和精磨区，所述破碎区、粗磨区和精磨区内均设置有密度依次增大的磨齿，所述定盘研磨片上设置有密度均匀的磨齿，所述磨齿以定盘研磨片的圆心点为中心并向左或者向右偏移0.5度呈圆周阵列分布。
[0034] 本发明提供的一种精细橡胶粉制备方法和装置的有益效果在于：
[0035] (1)本精细橡胶粉制备方法从原材料到产品的整个加工生产过程都处于封闭环境，由于原料与水混合可以利用管道进行泵送，所以生产车间布局灵活，占用场地少，生产噪音大部分被水吸收并限制在管道内部，噪音污染极小，整个加工环节基本上无扬尘无有毒排放，对环境完全友好；
[0036] (2)本精细橡胶粉制备方法在橡胶研磨的过程中加入由重量份为98份的水、0.3份的消泡剂、0.6份的活性剂、0.2份的清洁剂、0.5份的软化剂、0.4份的增塑剂混合而成的磨制液进行磨制，可以增强橡胶粉磨制的效果，经过本磨制液处理后磨制得到的精细橡胶粉表面粗糙，胶粉与原胶基团表面结合呈犬牙交错状镶嵌，在空间三维方向大大增加了网状的接触面积，胶粉与原胶的结合能显著提高，大大增强胶体的结合强度、韧性以及耐磨性等，各项指标均可达到原胶的特性，部分性能高于原胶；
[0037] (3)本精细橡胶粉制备方法可以将干燥热风的温度降低至150-170摄氏度，并且将干燥时间缩短为20-30min，同时避免了干燥温度过高而使得橡胶粉产生含硫污染，无污染排放，也避免了高温干燥破坏橡胶分子的结构；
[0038] (4)本精细橡胶粉制备方法采取太阳能干燥，相对于传统的热风闪蒸炉干燥方式，大大降低了生产能耗，传统热风闪蒸炉干燥每吨成品消耗电能100千瓦时、天然气80立方米，而采用本发明的干燥方法干燥每吨成品仅消耗电能70千瓦时；
[0039] (5)本精细橡胶粉制备方法采用自行开发的一种低热容比、高沸点的专用混合介质油，可以保证介质油加热至350-380摄氏度时的热稳定性，并且不会产生酚类物质，而且可以快速吸收太阳能转化的热能，升温速度快，可以有效增强干燥效率。附图说明
[0040] 图1为本发明的工艺流程示意图。
[0041] 图2为干法制备橡胶粉的扫描电镜图。
[0042] 图3为本发明中以水为磨制液磨制所得产品的扫描电镜图。
[0043] 图4为以本发明中配置的磨制液磨制所得产品的扫描电镜图。
[0044] 图5为采用普通磨片磨制所得的产品的扫描电镜图。
[0045] 图6为实施例中动盘研磨片与定盘研磨片的安装示意图。
[0046] 图7为实施例中动盘研磨片的结构示意图。
[0047] 图8为实施例中定盘研磨片的结构示意图。
[0048] 图9为实施例中产品的检测报告。
具体实施方式
[0049] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明的保护范围。
[0050] 实施例：一种精细橡胶粉制备方法。
[0051] 参照图1至图4所示，一种精细橡胶粉制备方法，具体包括如下步骤：
[0052] S1、原料处理，
[0053] 首先将废旧轮胎通过破碎机破碎成10-20目的橡胶粉，由于破碎机是通过干法破碎，因此其破碎的极限也就是20目，如果研磨的再细就会破会橡胶结构，通过破碎机破碎的废旧轮胎橡胶粉中绝大部分为较粗颗粒的橡胶粉，其中还会含有少量铁屑、细砂、纺织纤维等杂质，经过破碎后的橡胶粉通过输送机输送至原料储存罐内，以满足生产线的连续供料需求，储存罐出料口安装定量出料器，用调节器控制原料储存罐内的出料量与生产线成品产量相一致，并在定量出料器后方安装强磁除铁机，去除橡胶粉内的铁屑杂质，而细砂、纺织纤维等杂质在后续操作用去除；
[0054] S2、磨制料混合，
[0055] 使用螺旋送料器将经过去除铁屑杂质后的橡胶粉原料输送到水粉混合罐中，并向水粉混合罐内持续通入磨制液，所述磨制液由重量份为98份的水、0.3份的消泡剂、0.6份的活性剂、0.2份的清洁剂、0.5份的软化剂、0.4份的增塑剂混合而成，橡胶粉原料和磨制液在水粉混合罐内通过搅拌机持续搅拌，使原料与磨制液充分混合形成浓度均匀的磨料，并且水粉混合罐内安装有连续测量原料与磨制液的混合比例的浓度监测装置，通过控制磨制液的补充量将磨料的浓度维持在18％-22％之间，通过实验统计，控制“磨料”的浓度维持在20％可保证生产线的产量最大化和产品质量最优化；
[0056] 本实施例中，磨制液中的消泡剂为聚氧丙烯甘油醚，活性剂为聚丙烯酸，软化剂为葵二酸二辛酯，增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯，清洁剂为上海静碧日化科技有限公司生产的028型清洁剂；消泡剂可避免搅拌过程中在磨料中产生泡沫而造成浓度不均匀；活性剂可避免橡胶粉在磨料中结团，清洁剂可去除橡胶粉表面的油污，减少橡胶粉表面的附着物，提高橡胶粉表面结合力；软化剂可降低橡胶粉在研磨过程中的硬度，减少研磨过程中对橡胶分子的破坏；增塑剂可使得橡胶粉在研磨过程中适当的膨胀，利于得到蓬松且粒径均匀的橡胶粉，同时可以扩大橡胶粉的比表面积；在活性剂、清洁剂、软化剂和增塑剂的协同作用下使得研磨得到的橡胶粉具有表面积大、表面干净、胶粉颗粒大小均匀、表面结构蓬松等优点；
[0057] 具体可以参见图2至图4所示，其中图2是干法工艺直接研磨生产的粒径在60目的橡胶粉的电镜扫描图，从图2可以看出，干法工艺生产的橡胶粉单颗粉粒表面非常致密，胶粉表面则如刀削般整齐，表面积小，粒度分布宽且单颗粉粒之间独立存在，彼此之间无连接，基质胶结合力差；图3是以水为磨制液，采用本发明方法获得的粒径在60目的橡胶粉的电镜扫描图，从图3可以看出，仅以水为磨制液获得的橡胶粉粒径分布较为均匀，但是表面结构比较致密，不利于橡胶分子之间的化学键的结合，而且橡胶粉表面出现了收缩现象，基质胶结合力结合不强，胶粉表面不透亮，可能存在附着物；图4是加入以98份的水、0.3份的消泡剂、0.6份的活性剂、0.2份的清洁剂、0.5份的软化剂、0.4份的增塑剂混合而成的磨制液然后采用本发明方法获得的粒径在60目的橡胶粉的电镜扫描图，从图4中可以看出，(1)橡胶粉表面结构复杂，有很多沟壑和凹凸，所以表面积大，即相同目数的胶粉，其表面所含有的不饱和化学键也较多，当这部分的化学键与基质胶中不饱和化学键相遇时，其参与反应的几率大大增加，从而形成数倍于普通胶粉的化学结合力，与基质胶形成三维网状结构牢固结合在一起；(2)胶粉透亮，表面干净，附着物少，表面自然舒展，从而可以增强与基质胶中的不饱和化学键能充分起化学交联反应，形成稳定的三维网状结构；(3)颗粒大小比较均匀，由于胶粉是在磨制液当中破碎，在消泡剂、活性剂、清洁剂、软化剂和增塑剂的协同作用下，使得胶粉粒表面不带静电，不会发生团聚现象，当与基质胶混合时能较均匀地分布在整个基质胶系统内，使基质胶形成完整的连续相，不会破坏基质胶原有的物理性能，橡胶粉则较好地被基质胶包裹在其中，使每个胶粉颗粒能充分地与基质胶结合，最大限度的发挥胶粉表面积大，从而增强与基质胶的结合力，进而在某些物性方面有所提升；(4)胶粉表面蓬松，表面没有产生焦化和收缩现象，橡胶粉是在磨制液中破碎，由于磨制液是循环流动的，会带走大量的机械转动所产生的热量，因此能量胶粉是在较低温度下破碎的，最大限度保留了橡胶分子链的各种优良特性，而且在在消泡剂、活性剂、清洁剂、软化剂和增塑剂等助剂的作用下，使得胶粉表面没有产生焦化和收缩现象，从而可以提高混炼胶的拉伸强度和撕裂强度。
[0058] 细砂等密度比较大的杂质在搅拌过程中沉淀在混合罐底部，而纺织纤维则浮在磨制液上面，最终从水粉混合罐中部抽取磨料从而去除绝大部分杂质。
[0059] S3、磨制，
[0060] 从水粉混合罐中抽取磨料，通过管道泵送至研磨机进行精磨，控制磨料的浓度为18％-22％，其中，研磨机内装配有3层3片的研磨片，具体参见图6至图8所示，其中一个为动盘研磨片10，另外两个为定盘研磨片20，相邻研磨片之间的间隙保持在2微米，使磨料内的橡胶粉颗粒大小由10-20目磨细至60目以上，本实施例中动盘研磨片10和定盘研磨片20均为多孔结构的烧结陶瓷，其中动盘研磨片10采用双面磨齿，动盘研磨片10由内向外依次包括破碎区11、粗磨区12和精磨区13，所述破碎区11、粗磨区12和精磨区13内均设置有密度依次增大的磨齿21，所述定盘研磨片20上设置有密度均匀的磨齿21，所述磨齿21以定盘研磨片20的圆心点为中心并向左或者向右偏移0.5度呈圆周阵列分布；
[0061] 在本实施例中动盘研磨片和定盘研磨片的配合下，可以有效提高橡胶粉的均匀性及提高橡胶粉的比表面积，具体的实验效果如图4和图5所示，图4是采用本实施例中动盘研磨片和定盘研磨片的配合下研磨得到的橡胶粉的电镜扫描图，图5是采用传统的2层2片研磨片且研磨片采取相同磨齿研磨后的橡胶粉的电镜扫描图；对比图4和图5可以看出，图5中的橡胶粉表面更加致密，而且橡胶粒粒径分布的均匀性明显不如图4，图5中的橡胶粉表面切削整齐，表面积小，其潜在的拉伸强度和撕裂强度均比图4中获得的橡胶粉差；
[0062] S4、湿筛分，
[0063] 经过研磨的磨料被泵送至筛分机，使用60目的筛网将合格的橡胶粉筛出，并将不合格的橡胶粉通过输送泵重新泵送至水粉混合罐内进行循环磨制，为了增加筛分效率，需要先稀释磨料使合格胶料更快过筛分离，并对筛网进行喷淋清洁以免堵塞；
[0064] S5、脱水，
[0065] 合格的橡胶粉筛出后通过输送泵泵送至离心机，通过离心机进行预脱水形成湿胶粉，然后将经过预脱水的湿胶粉输送至压滤机，通过体积压缩的方式将湿胶粉内部的剩余水分强行压迫出来，控制湿胶粉从压滤机出口出来的干度为60％-70％；
[0066] S6、干燥，
[0067] 将经过脱水的湿橡胶粉输送至利用太阳能进行干燥的回转干燥炉内进行干燥，控制回转干燥炉内干燥温度保持在160-170摄氏度之间，控制橡胶粉的出炉干度为94％-96％之间，橡胶粉的出炉干度不宜过高，干度超过96％以后会出现返潮的现象，橡胶粉的出炉干度也不宜过低，否则达不到储存要求；
[0068] 其中本实施中采用太阳能干燥湿橡胶粉的具体步骤如下：
[0069] S61、太阳能加热介质油；储存在介质储存罐内的介质油通过循环泵经由介质输送管道输送至承压式密封太阳能集热板内，承压式密封太阳能集热板吸收太阳能快速加热介质油，并输送至介质换热器，经过换热后，介质油重新进入介质储存罐内循环；采用太阳能加热介质油的方法为干燥热风提供热源，从而取代了传统使用燃烧天然气产生干燥热风的方法，可以减少能源消耗，同时，太阳能集热板采集的热能直接输入干燥炉加以利用无需储热装置，使得整套装置运行效率高，占地面积小；其中为了满足后续加热的要求，本系统采用的介质油为自行开发的混合介质油，由重量份为65份的加氢尾油、33份的双苄基甲苯型介质油、0.5份的阻焦剂(聚链烯基琥珀酰亚胺酯化物，由湖北本心环保科技有限公司提供)、0.8份稳定剂(由二缩水甘油醚和乙基己酸钡以1:1的质量比组成)、0.3份抗氧化剂(由三氯化铈、对苯二甲酸和焦亚硫酸钠以1:2:1的质量比组成)混合而成，本混合介质油具有低热容比、高沸点的特性，本介质油可以快速吸收太阳能转化的热能，升温速度快，实验数据表明本介质油在承压式密封太阳能集热板内3min左右即可由常温升温至350-380摄氏度，并且在350-380摄氏度时依旧具备良好的热稳定性，而且不会产生酚类物质，尤其适用于太阳能加热的快速升温，其具体参数可见表1；
[0070] 表1使用自制混合介质油与常用介质油的性能参数对比数据
[0071]
[0072] 表1是本发明自制的混合介质油与重柴油(常用矿物导热油)和联苯醚型导热油(常用合成导热油)各个性质的比较，从表1可以看出，本发明自制的混合介质油相比重柴油(常用矿物导热油)不仅具有较高的使用温度，而且具有较低的比热容(比热容越低，升高1摄氏度所需吸收的热量越少)，本发明自制的混合介质油相比联苯醚型导热油(常用合成导热油)虽然最高使用温度略有不及，但是同样具有较低的比热容，而且使用过程中不会产生酚类物质，可以避免对容器造成损坏；从表1还可以看出，在相同的条件下，本介质油在承压式密封太阳能集热板内3min左右即可由常温升温至360摄氏度，联苯醚型导热油则需11min才能实现在承压式密封太阳能集热板内由常温升温至360摄氏度，而重柴油则需18min才能实现在承压式密封太阳能集热板内由常温升温至360摄氏度，由此可见，本介质油可以大大提高太阳能干燥的效率；
[0073] S62、热交换形成加热热风；在鼓风机的驱动下，外界环境的低温空气经过废热回收换热器进入到回转干燥炉并吸收排放出干燥器的湿热空气的热量，使低温空气温度提升并降低湿度，然后温暖空气再经过介质换热器，由于介质油同时流过介质换热器，温暖空气吸收介质油的热量快速升温，形成高温干燥的热风并送进回转干燥炉；其中，用于干燥湿橡胶粉的低温空气首先经过与废热回收换热器回收的热量进行热交换后变成低湿度高温度的暖空气，然后在于介质油进行热量交换，使得用于干燥湿橡胶粉的暖空气迅速升温成150-170摄氏度的热风，如此一来，无需补充其他热源，可以只通过太阳能即可实现对干燥热风的加热，而传统使用天然气加热热风时，为了增强干燥效率，一般会使得干燥热风维持在300-400摄氏度，热风温度过高，会使得橡胶粉中的含硫污染物随干燥过程中产生的废气一同排出，污染环境，而且高温会破坏橡胶分子的结构，经过实验证明，当干燥热风的温度维持在150-170摄氏度时，干燥过程中不会因为温度过高而使得橡胶粉产生含硫污染，也不会破坏橡胶分子的结构；
[0074] S63、湿橡胶粉回转干燥；回转干燥炉内设置螺旋隔板，由步骤S5制得的微细湿橡胶粉从入口进入回转干燥炉，在炉体旋转过程中使湿润橡胶粉在其中翻滚，使橡胶粉蓬松并与热风充分接触从而蒸发水分，并且螺旋隔板可推动橡胶粉从入口向出口转移，当橡胶粉到达出口时已经充分干燥并从出口排出；其中，为了使湿橡胶粉干燥效率更高，特使用回转干燥炉取代传统干燥工艺中的热风闪蒸炉，由于回转干燥炉在旋转过程中使得湿润橡胶粉在炉体内翻滚，不仅扩大了热风与湿润橡胶粉的接触面积，而且在干燥过程中会使得橡胶粉蓬松，使得干燥更加均匀，避免橡胶粉结块，提高了橡胶粉的干燥质量，通过螺旋隔板利于控制橡胶粉在回转炉内的干燥时间，传统的工艺中使用鼓风机对干湿粉进行分选和输送，不利于干燥时间的控制；
[0075] S64、废热回收；吸收了水分的干燥热风形成湿热空气从废热回收换热器排出回转干燥炉从而回收废热，废热回收换热器回收的热量用于循环加热外界环境的低温空气；其中，通过废热回收换热器可以回收吸收了水分的干燥热风中的部分热量，并用于加热鼓风机中的低温空气，从而可以实现了部分热量的循环使用，进一步的节约了能耗；
[0076] 本实施例中，控制介质油进入介质换热器进行换热的温度为360-370摄氏度，控制换热后高温干燥热风的温度为160摄氏度，螺旋隔板推动湿橡胶粉从入口到出口的时间为20-30min。实验中发现，承压式密封太阳能集热板可以在很短的时间内将混合介质油升温至350-380摄氏度(实验发现介质油只需经过三个循环，大概5分钟就可升温至380摄氏度)，如果需要升温至超过380摄氏度的温度，介质油需要经过多次循环才可以达到，而且当混合介质油温度升温至350-380摄氏度时，通过普通的介质换热器即可将用于干燥湿橡胶粉的暖风升温至150-170摄氏度，对介质换热器的要求不高，可以节约设备成本，高温干燥热风的温度最好维持在160摄氏度，此温度下的干燥热风具有较高的干燥效率，同时不会因为温度过高而使得橡胶粉产生含硫污染，也不会破坏橡胶分子的结构。螺旋隔板推动湿橡胶粉从入口到出口的时间为20-30min，实验证明，当进入回转炉内的微细湿橡胶粉相对湿度为
30％，且高温干燥热风维持在160摄氏度时，通过回转干燥炉只需20-30min既可完成对微细湿橡胶粉的干燥要求，对比传统的热风闪蒸炉干燥方式，热风闪蒸炉每吨成品消耗电能100千瓦时、天然气80立方米，而采用本发明的干燥方法每吨成品仅消耗电能70千瓦时；
30％，且高温干燥热风维持在160摄氏度时，通过回转干燥炉只需20-30min既可完成对微细湿橡胶粉的干燥要求，对比传统的热风闪蒸炉干燥方式，热风闪蒸炉每吨成品消耗电能100千瓦时、天然气80立方米，而采用本发明的干燥方法每吨成品仅消耗电能70千瓦时；
[0077] S7、干筛分及打包，
[0078] 经过干燥后的橡胶粉通过管道风送的方式输送至粉末筛分机内，粉末筛分机与多个并排设置的不同目数的打包机连接，粉末筛分机筛分出不同目数的橡胶粉后直接进入相应目数的打包机内进行包装，干燥后的胶粉使用管道风送的方式输送至打包机，可同时兼顾高效、清洁、无环境污染，而且风送过程中同时使胶粉的温度下降至常温，以避免打包后的温度堆积而造成安全隐患；
[0079] 在实际操作过程中，可以根据客户订单要求，在打包机前安装不同目数的筛网，使成品达到不同的目数等级，然后直接包装，例如分别安装60目、80目和100目的筛网，分别得到相应目数等级的胶粉，目前市场上60目胶粉产量大、价格低、适用行业范围广，是最主要的产成品型号，80目胶粉产量偏小、价格适中、适合高品质要求的应用场合，100目以上的超细胶粉为精细能量胶粉，适合汽车配件、3D打印等应用场合。
[0080] 图9是采用本实施例中所述方法制备得到的精细橡胶粉的产品检测报告，从图9中可以看出，采用本实施例中所述方法制备得到的精细橡胶粉检测得到的所有指标均符合或者超过国家标准，其中橡胶烃含量和拉断伸长率两个指标更是大大超过了国家标准，而这两个指标是评判橡胶粉质量的两个关键指标，代表着本方法制得的精细橡胶粉在后续混炼使用中，其强度指标甚至可以优于原胶的特性，其原因是在结合磨制液磨制的过程中，在消泡剂、活性剂、清洁剂、软化剂和增塑剂的协同作用下，在磨制过程中可能对橡胶原有的结构进行了改进，同时结合图4所示，采用本实施例中所述方法制备得到的精细橡胶粉表面粗糙，有很多不规则的沟壑，沟壑间间隙和高度都非常小，所以原胶嵌进沟壑后结合强度就高，胶粉与原胶基团表面结合呈犬牙交错状镶嵌，在空间三维方向大大增加了网状的接触面积，胶粉与原胶的结合能显著提高，随着胶粉添加数量增多，胶粉颗粒间距越来越小，就好像鱼网的网眼逐渐变小，使整个网阵的强度、硬度都随即提高，犹如在原胶结构中加入抗压、抗拉和抗扭的空间立体网状骨架，大大增强胶体的结合强度、韧性以及耐磨性等，从而使得各项指标达到原胶的特性，部分性能高于原胶。
[0081] 本精细橡胶粉的制备方法在完成原材料到产品的整个加工生产过程都处于封闭环境，由于原料与水混合可以利用管道进行泵送，所以生产车间布局灵活，占用场地少，生产噪音大部分被水吸收并限制在管道内部，噪音污染极小，整个加工环节基本上无扬尘无有毒排放，对环境完全友好。
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