阅读说明：本技术 一种橡胶海绵体边角废料回收利用的方法 (Method for recycling leftover materials of rubber sponge ) 是由 秦伯军 张君 秦天德 刘远斌 翟必赢 曹鑫 于 2019-09-18 设计创作，主要内容包括：本发明涉及橡胶海绵边角废料回收利用技术领域,且公开了一种橡胶海绵体边角废料回收利用的方法,达到了对废旧海绵橡胶进行回收再利用的目的,既减少环境污染,又降低新制品生产成本,具有良好的社会效益和经济效益。本发明通过对废旧橡胶海绵采用溶解反应的方式,该分解产物首先在加热和减压的条件下进行蒸馏,可以获得高纯度二胺化合物,它们可以直接作为光气化反应的原料,用于异氰酸酯的生产,蒸馏残渣则可采用有机溶剂进行萃取,然后经过水洗、脱色、过滤等工艺程序,获得的聚醚多元醇可以直接用于聚氨脂泡沫体的制备,该方法回收的产物纯度和收率较高,一般1000Kg橡胶海绵废料可以回收550-560Kg聚醚多元醇和220-230Kg甲苯二胺。(The invention relates to the technical field of recycling of rubber sponge leftover materials, and discloses a method for recycling rubber sponge leftover materials, which achieves the purpose of recycling waste sponge rubber, reduces environmental pollution and production cost of new products, and has good social benefit and economic benefit. According to the invention, the waste rubber sponge is subjected to a dissolution reaction mode, the decomposition product is distilled under the conditions of heating and pressure reduction to obtain high-purity diamine compounds which can be directly used as raw materials of a phosgenation reaction for producing isocyanate, distillation residues can be extracted by using an organic solvent, and then the obtained polyether polyol can be directly used for preparing polyurethane foam through the processes of washing, decoloring, filtering and the like, the purity and yield of the product recovered by the method are higher, and generally, 550-560Kg of polyether polyol and 220-230Kg of toluenediamine can be recovered from 1000Kg of rubber sponge waste.)

一种橡胶海绵体边角废料回收利用的方法

技术领域

本发明涉及橡胶海绵边角废料回收利用技术领域，具体为一种橡胶海绵体边角废料回收利用的方法。

背景技术

海绵橡胶是一种孔眼遍及材料整体的多孔结构材料。它的密度小，弹性和屈挠性优异，具有高度的减震、隔音、隔热性能。其制品种类繁多，形状各异，被广泛地应用于密封、减震、消音、绝热、服装、制鞋、家电、印染、健身器材和离子交换等许多方面。

海绵橡胶由于性能优良和用途广泛，发展十分迅速，但与此同时，生产海绵橡胶的工厂每年产生大量的边角废料、模具溢出料、废品、以及在海绵橡胶各应用领域中的废弃物等。

在对废料进行处理中，填埋法处理废料是一种比较无奈的办法，占用土地，还需耗费用。由于海绵橡胶是含氮聚合物，若焚烧回收热能，必须严格控制燃烧条件，有吸收有毒气体的系统，以减少有毒气体对环境的污染。如果在焚烧过程中燃烧不完全，将会产生有毒气体，对大气造成污染，所以人们对焚烧法的反对呼声不断高涨，而将废旧海绵橡胶进行回收再利用，既减少环境污染，又降低新制品生产成本，具有良好的社会效益和经济效益。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种橡胶海绵体边角废料回收利用的方法，达到了对废旧海绵橡胶进行回收再利用的目的，既减少环境污染，又降低新制品生产成本，具有良好的社会效益和经济效益。

本发明提供如下技术方案：一种橡胶海绵体边角废料回收利用的方法，其特征在于包括以下步骤：

1）、首先需要对海绵橡胶废料进行预处理

①、海绵橡胶制品中一般都会有纤维和金属等非橡胶骨架等材料，加之海绵橡胶制品种类繁多，所以在废旧海绵橡胶粉碎前都要进行预先加工处理，其中包括分拣、去除、切割、清洗等加工；

②、废海绵橡胶由于长期堆放与地面接触，夹杂着很多泥沙等杂质，在处理时则应先采用转桶洗涤机进行清洗，以保证后续产品的质量；

2）、对废旧海绵橡胶进行粉碎处理

①、经过分拣和除去非橡胶成分的废海绵橡胶，由于长短不一，厚薄不均，不能直接进行粉碎，必须对废海绵橡胶切割，切成25mmx25mm不等胶块；

②、将大小为25mmx25mm橡胶海绵放入辊筒粉碎机进行粉碎，其成品为80目左右的微细橡胶粉；

3）、将粉碎后的橡胶粉进行干燥处理，使固体料含水量保持在3%-8%之间，并且在烘干过程中尽可能的翻动胶粉圆料，从而加快干燥的速率；

4）、溶解反应：将干燥后的橡胶海绵加至反应釜中，同时加入氢氧化钠分解剂，以聚醚多元醇为溶剂，在连续搅拌的状态下加热至160-180℃，随后保温4-6h；

在溶解反应过程中氨基甲酸脂基团的分解化学式为：

在溶解反应过程中脲基的分解化学式为：

在溶解反应过程中异氰酸酯的碱分解化学式为：

R-NCO+2NaOH→R-NH₂+N₂CO₃

从以上的分解反应可以看出，分解产物主要是醇、胺和碳酸钠等，分解反应及生成物相对较为简单，该分解产物首先在加热和减压的条件下进行蒸馏，可以获得高纯度二胺化合物，它们可以直接作为光气化反应的原料，用于异氰酸酯的生产，蒸馏残渣则可采用有机溶剂进行萃取，然后经过水洗、脱色、过滤等工艺程序，获得的聚醚多元醇可以直接用于聚氨脂泡沫体的制备，该方法回收的产物纯度和收率较高，一般1000Kg橡胶海绵废料可以回收550-560Kg聚醚多元醇和220-230Kg甲苯二胺。

优选的，所述步骤1）对废旧海绵橡胶还要进行检验、分类，对不同类别、不同来源的废海绵橡胶及其制品按要求分类，最理想是采用回收管理循环方法，根据废胶来源有目的地进行处理。

优选的，所述步骤2）中的粉碎处理之后需要对海绵橡胶粉体进行筛选，整个筛选过程分为三级，首先使用160目筛网进行初次筛选，中间采用100目筛网，最后则采用80目筛网，在筛选过程中需要配合振动设备提高筛选速率。

优选的，所述步骤2）中的粉碎处理可替换为采用低温粉碎法，橡胶等高分子产材料处在玻璃化温度以下时，它本身呈现脆化状态，此时受机械作用很容易被粉碎成粉末状物质。

优选的，所述步骤4）中氢氧化钠分解剂还可为LiOH、KOH和Ca(OH)2中的一种或多种混合物作分解剂。

优选的，所述步骤4）中以聚醚多元醇为溶剂可替换为以季胺盐或硫酸盐作活化剂进行参与反应。

优选的，所述步骤3）干燥处理之后，通过粘接加压成型的方式能够将橡胶海绵进行重新加工利用。

本发明提供了一种橡胶海绵体边角废料回收利用的方法。具备以下有益效果：

（1）、本发明由于对废旧海绵橡胶以及生产角料进行回收利用，不仅能够在防止污染和保护环境的同时，还能够降低成本、提高物资的有效利用率，并且符合环保以及可持续发展的要求，同时在在废物利用，降低新制品生产成本方面，具有良好的社会效益和经济效益。

（2）、本发明通过对废旧橡胶海绵采用溶解反应的方式，该分解产物首先在加热和减压的条件下进行蒸馏，可以获得高纯度二胺化合物，它们可以直接作为光气化反应的原料，用于异氰酸酯的生产，蒸馏残渣则可采用有机溶剂进行萃取，然后经过水洗、脱色、过滤等工艺程序，获得的聚醚多元醇可以直接用于聚氨脂泡沫体的制备，该方法回收的产物纯度和收率较高，一般1000Kg橡胶海绵废料可以回收550-560Kg聚醚多元醇和220-230Kg甲苯二胺。

（3）、本发明由于利用液氮为制冷介质，使废海绵橡胶深冷后用锤式粉碎机进行低温粉碎，其生产过程中的温度、速度、过载均为闭环连锁微机控制，对环境无污染，由于采用冷冻法生产，无高温气味，所以不产生二次污染，并通过微细胶粉和粗粉的热交换过程，达到了充分利用能源、降低能耗即降低产品成本的目的。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术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，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本发明提供一种技术方案：一种橡胶海绵体边角废料回收利用的方法，包括以下步骤：

1）、首先需要对海绵橡胶废料进行预处理

①、海绵橡胶制品中一般都会有纤维和金属等非橡胶骨架等材料，加之海绵橡胶制品种类繁多，所以在废旧海绵橡胶粉碎前都要进行预先加工处理，其中包括分拣、去除、切割、清洗等加工；

②、废海绵橡胶由于长期堆放与地面接触，夹杂着很多泥沙等杂质，在处理时则应先采用转桶洗涤机进行清洗，以保证后续产品的质量；

2）、对废旧海绵橡胶进行粉碎处理

①、经过分拣和除去非橡胶成分的废海绵橡胶，由于长短不一，厚薄不均，不能直接进行粉碎，必须对废海绵橡胶切割，切成25mmx25mm不等胶块；

②、将大小为25mmx25mm橡胶海绵放入辊筒粉碎机进行粉碎，其成品为80目左右的微细橡胶粉；

3）、将粉碎后的橡胶粉进行干燥处理，使固体料含水量保持在3%-8%之间，并且在烘干过程中尽可能的翻动胶粉圆料，从而加快干燥的速率；

4）、溶解反应：将干燥后的橡胶海绵加至反应釜中，同时加入氢氧化钠分解剂，以聚醚多元醇为溶剂，在连续搅拌的状态下加热至160-180℃，随后保温4-6h；

在溶解反应过程中氨基甲酸脂基团的分解化学式为：

在溶解反应过程中脲基的分解化学式为：

在溶解反应过程中异氰酸酯的碱分解化学式为：

R-NCO+2NaOH→R-NH₂+N₂CO₃

从以上的分解反应可以看出，分解产物主要是醇、胺和碳酸钠等，分解反应及生成物相对较为简单，该分解产物首先在加热和减压的条件下进行蒸馏，可以获得高纯度二胺化合物，它们可以直接作为光气化反应的原料，用于异氰酸酯的生产，蒸馏残渣则可采用有机溶剂进行萃取，然后经过水洗、脱色、过滤等工艺程序，获得的聚醚多元醇可以直接用于聚氨脂泡沫体的制备，该方法回收的产物纯度和收率较高，一般1000Kg橡胶海绵废料可以回收550-560Kg聚醚多元醇和220-230Kg甲苯二胺。

实施例二

一种橡胶海绵体边角废料回收利用的方法，包括以下步骤：

1）、首先需要对海绵橡胶废料进行预处理

①、海绵橡胶制品中一般都会有纤维和金属等非橡胶骨架等材料，加之海绵橡胶制品种类繁多，所以在废旧海绵橡胶粉碎前都要进行预先加工处理，其中包括分拣、去除、切割、清洗等加工，对废旧海绵橡胶还要进行检验、分类，对不同类别、不同来源的废海绵橡胶及其制品按要求分类，最理想是采用回收管理循环方法，根据废胶来源有目的地进行处理；

②、废海绵橡胶由于长期堆放与地面接触，夹杂着很多泥沙等杂质，在处理时则应先采用转桶洗涤机进行清洗，以保证后续产品的质量；

2）、对废旧海绵橡胶进行粉碎处理

①、经过分拣和除去非橡胶成分的废海绵橡胶，由于长短不一，厚薄不均，不能直接进行粉碎，必须对废海绵橡胶切割，切成25mmx25mm不等胶块；

②、将大小为25mmx25mm橡胶海绵放入辊筒粉碎机进行粉碎；

③、对海绵橡胶粉体进行筛选，整个筛选过程分为三级，首先使用160目筛网进行初次筛选，中间采用100目筛网，最后则采用80目筛网，在筛选过程中需要配合振动设备提高筛选速率，其成品为80目左右的微细橡胶粉；

3）、将粉碎后的橡胶粉进行干燥处理，使固体料含水量保持在3%-8%之间，并且在烘干过程中尽可能的翻动胶粉圆料，从而加快干燥的速率；

4）、溶解反应：将干燥后的橡胶海绵加至反应釜中，同时加入氢氧化钠分解剂，以聚醚多元醇为溶剂，在连续搅拌的状态下加热至160-180℃，随后保温4-6h；

在溶解反应过程中氨基甲酸脂基团的分解化学式为：

在溶解反应过程中脲基的分解化学式为：

在溶解反应过程中异氰酸酯的碱分解化学式为：

R-NCO+2NaOH→R-NH₂+N₂CO₃

从以上的分解反应可以看出，分解产物主要是醇、胺和碳酸钠等，分解反应及生成物相对较为简单，该分解产物首先在加热和减压的条件下进行蒸馏，可以获得高纯度二胺化合物，它们可以直接作为光气化反应的原料，用于异氰酸酯的生产，蒸馏残渣则可采用有机溶剂进行萃取，然后经过水洗、脱色、过滤等工艺程序，获得的聚醚多元醇可以直接用于聚氨脂泡沫体的制备，该方法回收的产物纯度和收率较高，一般1000Kg橡胶海绵废料可以回收550-560Kg聚醚多元醇和220-230Kg甲苯二胺。

实施例三

一种橡胶海绵体边角废料回收利用的方法，包括以下步骤：

1）、首先需要对海绵橡胶废料进行预处理

①、海绵橡胶制品中一般都会有纤维和金属等非橡胶骨架等材料，加之海绵橡胶制品种类繁多，所以在废旧海绵橡胶粉碎前都要进行预先加工处理，其中包括分拣、去除、切割、清洗等加工，对废旧海绵橡胶还要进行检验、分类，对不同类别、不同来源的废海绵橡胶及其制品按要求分类，最理想是采用回收管理循环方法，根据废胶来源有目的地进行处理；

②、废海绵橡胶由于长期堆放与地面接触，夹杂着很多泥沙等杂质，在处理时则应先采用转桶洗涤机进行清洗，以保证后续产品的质量；

2）、对废旧海绵橡胶进行粉碎处理

①、采用低温粉碎法，橡胶等高分子产材料处在玻璃化温度以下时，它本身呈现脆化状态，此时受机械作用很容易被粉碎成粉末状物质，具体过程是利用液氮为制冷介质，使废海绵橡胶深冷后用锤式粉碎机进行低温粉碎，其生产过程中的温度、速度、过载均为闭环连锁微机控制，对环境无污染，由于采用冷冻法生产，无高温气味，所以不产生二次污染，并通过微细胶粉和粗粉的热交换过程，达到了充分利用能源、降低能耗即降低产品成本的目的；

③、对海绵橡胶粉体进行筛选，整个筛选过程分为三级，首先使用160目筛网进行初次筛选，中间采用100目筛网，最后则采用80目筛网，在筛选过程中需要配合振动设备提高筛选速率，其成品为80目左右的微细橡胶粉；

3）、将粉碎后的橡胶粉进行干燥处理，使固体料含水量保持在3%-8%之间，并且在烘干过程中尽可能的翻动胶粉圆料，从而加快干燥的速率；

4）、溶解反应：将干燥后的橡胶海绵加至反应釜中，同时加入氢氧化钠分解剂，以聚醚多元醇为溶剂，在连续搅拌的状态下加热至160-180℃，随后保温4-6h；

在溶解反应过程中氨基甲酸脂基团的分解化学式为：

在溶解反应过程中脲基的分解化学式为：

在溶解反应过程中异氰酸酯的碱分解化学式为：

R-NCO+2NaOH→R-NH₂+N₂CO₃

从以上的分解反应可以看出，分解产物主要是醇、胺和碳酸钠等，分解反应及生成物相对较为简单，该分解产物首先在加热和减压的条件下进行蒸馏，可以获得高纯度二胺化合物，它们可以直接作为光气化反应的原料，用于异氰酸酯的生产，蒸馏残渣则可采用有机溶剂进行萃取，然后经过水洗、脱色、过滤等工艺程序，获得的聚醚多元醇可以直接用于聚氨脂泡沫体的制备，该方法回收的产物纯度和收率较高，一般1000Kg橡胶海绵废料可以回收550-560Kg聚醚多元醇和220-230Kg甲苯二胺。

实施例四

一种橡胶海绵体边角废料回收利用的方法，包括以下步骤：

1）、首先需要对海绵橡胶废料进行预处理

①、海绵橡胶制品中一般都会有纤维和金属等非橡胶骨架等材料，加之海绵橡胶制品种类繁多，所以在废旧海绵橡胶粉碎前都要进行预先加工处理，其中包括分拣、去除、切割、清洗等加工，对废旧海绵橡胶还要进行检验、分类，对不同类别、不同来源的废海绵橡胶及其制品按要求分类，最理想是采用回收管理循环方法，根据废胶来源有目的地进行处理；

②、废海绵橡胶由于长期堆放与地面接触，夹杂着很多泥沙等杂质，在处理时则应先采用转桶洗涤机进行清洗，以保证后续产品的质量；

2）、对废旧海绵橡胶进行粉碎处理

①、经过分拣和除去非橡胶成分的废海绵橡胶，由于长短不一，厚薄不均，不能直接进行粉碎，必须对废海绵橡胶切割，切成25mmx25mm不等胶块；

②、将大小为25mmx25mm橡胶海绵放入辊筒粉碎机进行粉碎；

③、对海绵橡胶粉体进行筛选，整个筛选过程分为三级，首先使用160目筛网进行初次筛选，中间采用100目筛网，最后则采用80目筛网，在筛选过程中需要配合振动设备提高筛选速率，其成品为80目左右的微细橡胶粉；

3）、将粉碎后的橡胶粉进行干燥处理，使固体料含水量保持在3%-8%之间，并且在烘干过程中尽可能的翻动胶粉圆料，从而加快干燥的速率；

4）、通过粘接加压成型的方式能够将橡胶海绵进行重新加工利用。

将粉碎后的颗粒放入带有搅拌器的容器里，喷洒反应型、单组份湿固化型的多苯基多亚甲基多异氰酸酯类粘合剂，粘合剂用量约为废旧料质量的5%-10%，混合均匀后，将喷上胶液的泡沫放入模具中模塑，按适当的压缩比，室温固化12小时，或在150℃下保持40分钟，即得成品；

而得到的橡胶海绵可用作包装、汽车衬里、地毯被衬、支撑物等低档部件，这种粘接加压成型回收来的再生品的拉伸强度、抗撕裂性和断裂伸长率下降较大，而硬度有所增加，此外由于得到的回收品表面光洁度较差，因此只适用于拉伸性能和表面性能要求不高的领域。

本发明的有益效果是：本发明由于对废旧海绵橡胶以及生产角料进行回收利用，不仅能够在防止污染和保护环境的同时，还能够降低成本、提高物资的有效利用率，并且符合环保以及可持续发展的要求，同时在在废物利用，降低新制品生产成本方面，具有良好的社会效益和经济效益，本发明由于利用液氮为制冷介质，使废海绵橡胶深冷后用锤式粉碎机进行低温粉碎，其生产过程中的温度、速度、过载均为闭环连锁微机控制，对环境无污染，由于采用冷冻法生产，无高温气味，所以不产生二次污染，并通过微细胶粉和粗粉的热交换过程，达到了充分利用能源、降低能耗即降低产品成本的目的。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。