способ изготовления плиты на основе резины для железнодорожного переезда
Классы МПК: | E01C9/04 дорожные покрытия в пересечениях на одном уровне с рельсовыми путями |
Автор(ы): | Галыбин Г.М., Сеземов В.Г., Воронов В.М., Евдокимов М.А., Носов В.И., Осипов Ю.К., Котусенко Б.В., Бабошин Г.М., Суворов И.С., Сергеева Н.Л., Грибков А.В., Мизюрина Л.А., Никольская Л.А., Грошков В.В., Мухин В.В., Туманов В.М. |
Патентообладатель(и): | Товарищество с ограниченной ответственностью "Ярославский шинный завод" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1995-02-07 публикация патента:
10.11.1997 |
Сущность изобретения: в качестве перерабатываемых резиносодержащих отходов используют отходы первой стадии резиносмещения, которые после добавления в ним 5 - 25% резиномасляных отходов перерабатывают в вулканизируемую резиновую смесь с последующим охлаждением до 20 - 30oC, отходы измельченного обрезиненного текстильного корда, отходы обрезиненного металлокорда, а также измельченные отходы вулканизированной резиновой смеси, предварительно смешанной с забракованной протекторной смесью в соотношении, мас. ч.: (25 - 50) : (75 - 50), антиозонатом N-фенил-N-изопропил-n-фенилендиамином в количестве 0,5 - 1,5 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука протекторной смеси и противостарителем, при этом массовое соотношение отходов первой стадии резиносмешения, обрезиненного текстильного корда, обрезиненного металлокорда и отходов вулканизированной резиновой смеси составляет (50 - 85) : (5 - 20) :(5 - 20) : (5 - 10), после переработки отходов их охлаждают до 20 - 30oC, сборку отходов в монолит осуществляют послойно, а вулканизацию осуществляют в паровом котле под давлением. Кроме того, верхнюю часть плиты толщиной 10 - 20 мм изготавливают из отходов вулканизированной резиновой смеси, переработанных в вулканизируемую резиновую смесь, 1 з. п. ф-лы, 1 табл.,1 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
1. Способ изготовления плиты на основе резины для железнодорожного переезда, включающий переработку резиносодержащих отходов шинного производства, сборку отходов в монолит и их вульканизацию, отличающийся тем, что в качестве резиносодержащих отходов используют отходы первой стадии резиносмешения, которые после добавления к ним 5 25% резиномасляных отходов перерабатывают в вулканизируемую резиновую смесь с последующим охлаждением до 20 30oС, отходы измельченного обрезиненного текстильного корда, отходы обрезиненного металлокорда, а также измельченные отходы вулканизированной резиновой смеси, предварительно смешанные с забракованной протекторной смесью, в соотношении, мас. ч. 25 50 75 50, антиозонантом N-фенил-N-изопропил-п-фенилендиамином в количестве 0,5 1,5 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука протекторной смеси и противостарителем, при этом массовое соотношение отходов первой стадии резиносмешения, обрезиненного текстильного корда, обрезиненного металлокорда и отходов вулканизированной резиновой смеси составляет 50 85 5 20 5 20 5 10, после переработки отходов их охлаждают до 20 30oС, сборку отходов в монолит осуществляют послойно, а вулканизацию осуществляют в паровом котле под давлением. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что верхнюю часть плиты толщиной 10 20 мм изготовляют из отходов вулканизированной резиновой смеси, переработанных в вулканизируемую резиновую смесь.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится касается резины, в частности к способа изготовления плиты на основе резины для железнодорожного переезда. В современном производстве резиновых смесей и изделий из них, например пневматических шин, образуются неизбежные отходы, которые в настоящее время еще не могут быть переработаны полностью как добавки к резиновым смесям для основных изделий шин. Это создает материальную и экономичную основу для изготовления других, кроме шин, изделий из резины или на основе резины. Известны плиты настила для железнодорожного переезда, выполненные из резины с твердостью 30 90 единиц по твердомеру типа A и деревянной основы [1, 2]Недостатком известных плит является их недостаточная прочность и долговечность вледствие особенностей свойств выбранных материалов. Известен также способ изготовления упругого покрытия [3] ближайший аналог при осуществлении которого к измельченному упругому материалу типа резины добавляют полибутадиен в качестве вещества для предварительной обработки. Это вещество образует покрытие на крупинках упругого материала, который затем перемешивают со связующим материалом, например уретаном. Полученной смесью покрывают, например, дорожное основание и дают отвердеть. Недостатком известного способа также является недостаточная прочность получаемого покрытия из-за наличия ослабленных границ раздела между частицами вулканизованного материала и связующих веществ. Целью изобретения является изготовление плиты на основе резины для железнодорожного переезда из резиносодержащих отходов шинного производства, превосходящей известные технические решения по прочности и сроку службы (долговечности). Поставленная цель достигается тем, что в качестве резиносодержащих отходов используют отходы первой стадии резиносмешения, которые после добавления к ним 5 25% резиномасляных отходов, перерабатывают в вулканизируемую резиновую смесь с последующим охлаждением до 20 30oC, отходы измельченного обрезиненного текстильного корда, отходы обрезиненного металлокорда, а также измельченные отходы вулканизированной резиновой смеси, предварительно смешанные с заблокированной протекторной смесью в соотношении, мас. ч.(25 50) (75 50), антиозонантом N-фенил-N-изопропил-n-фенилендиамином в количестве 0,5 1,5 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука протекторной смеси и противостарителем, при этом массовое соотношение отходов первой стадии резиносмешения, обрезиненного текстильного корда, обрезиненного металлокорда и отходов вулканизированной резиновой смеси составляет (50 85):(5 20):(5-20):(5 10), после переработки отходов их охлаждают до 20 -30oC, сборку отходов в монолит осуществляют послойно, а вулканизацию осуществляют в паровом котле под давлением. Кроме того, верхнюю часть плиты толщиной 10 20 мм изготавливают из отходов вулканизированной резиновой смеси, переработанных в вулканизируемую резиновую смесь. Выбор в качестве отходов отходов первой стадии резиносмешения - обоснован тем, что эти отходы в настоящее время являются наиболее массовыми и только частично перерабатываются по прямому назначению в шинные резины. Эти отходы представляют собой куски резиновой смеси переменного состава и свойств различных размеров, содержащие сыпучий материал, чаще техуглерод. При добавке образующихся также на 1-й стадии смешения резиномасляных отходов и при введении ускорителей и серы могут перерабатываться в вулканизируемую резиновую смесь с достаточно высоким уровнем физико-механических свойств. Выбор для изготовления плит для железнодорожных переездов текстильных резино-кордных отходов обоснован тем, что в настоящее время резино-кордные отходы не перерабатываются полностью, а частично используются для изготовления низкоэкономичных изделий, например кровли. Кроме того, применение в плитах резино-кордных отходов в слоях плиты под покровной резиной способствует повышению ее прочности, долговечности, твердости и упругой жесткости. Выбор отходов обрезиненного металлокорда обоснован тем, что эти отходы в другие изделия не перерабатываются и в то же время введенные в средние слои плиты придают ей необходимую жесткость, прочность и вес, необходимые для соединения плит железнодорожного переезда с помощью металлических или других креплений в единый блок перееезда. Выбор отходов вулканизированной резиновой смеси с последующим измельчением и переработкой в вулканизируемую резиновую смесь обоснован тем, что поверхность плиты железнодорожного переезда должна иметь высокую износостойкость, высокий коэффициент трения и, кроме того, высокое сопротивление старению, растрескиванию и высокую озоностойкость. Эти отходы после смешения с протекторной смесью и дополнительного введения антиозонанта и противостарителя обладают вышеперечисленными свойствами. Массовое соотношение отходов, 50 85 отходов первой стадии смешения, 5 20 резино-кордных текстильных отходов, 5 20 металлокордных отходов и 5 - 10 отходов вулканизированной резиновой смеси обоснован экономическими и техническими соображениями, а также сравнительными результатами испытаний. Предлагаемый способ изготовления плиты на основе резины для железнодорожного переезда осуществлен следующим образом. Собранные отходы первой стадии резиносмешения перерабатывают в резиносмесителях РС 250 20 или РС 270 30 с добавлением 5 25% резиномасляных отходов с последующей обработкой на вальцах, срезанием с вальцов рулончиками весом 15 20 кг и укладкой на этажерки. После анализа рулончиков по пластичности и плотности (удельному весу) рулончики комплектуют в заправки и на тех же резиносмесителях и вальцах в смесь вводят ускорители и серу, с вальцов готовую вулканизированную резиновую смесь срезают листами, охлаждают до 20 30oC, укладывают на поддоны через прокладку и подают на участок сборки плит. Отходы обрезиненного текстильного корда предварительно измельчают на шинорезе, обрабатывают на дробильных вальцах и формируют в лист на гладильных фальцах суммарной толщиной 10 40 мм. Отходы обрезиненного металлокорда предварительно собирают в специальную форму-рамку и подпрессовывают в пластину толщиной 10 40 мм, после обрезки и закроя пластины подают на сборку плиты. Отходы вулканизированной резиновой смеси предварительно довулканизовывают в паровом котле или камере, измельчают последовательно на шинорезе, дробильных вальцах и размольных вальцах, далее в резиносмесителе РС 250 20 смешивают с забракованной по уровню пластичности или модуля вулканизатов протекторной смесью в соотношении 25 -50 мас. ч.измельченного вулканизата и 75 50 мас. ч. забракованной протекторной смеси, при этом вулканизуемую резиновую смесь вводят дополнительно противостаритель и антиозонант N-фенил-N-изопропил-n-фенилендиамин в количестве 0,5 1,5 мас.ч. на 100 мас. ч. каучука протекторной смеси и недостающее количество ускорителя и серы. Вулканизируемую резиновую смесь срезают листами, охлаждают до 20 - 30oC, укладывают на поддоны через прокладку и подают на участок сборки плит. Сборку плит осуществляют из закроенных слоев резиносодержащих отходов, закладывая послойно в вулканизационную форму, невулканизованный массив, подпрессовывают на прессе в вулканизационной форме и далее подают на вулканизацию под давлением в вертикальный паровой котел-автоклав. Характеристика применяемого для подготовки резиносодержащих отходов шинного производства, сборки и вулканизации плит оборудования. 1. Резиносмеситель РС-250-20
Число оборотов роторов 20 об/мин
Мощность двигателя 500 кВт
2. Смесительные вальцы
Диаметр валка 660 мм
Длина рабочей части валка 2130 мм
3. Шинорез
Количество оборотов ротора 600 об/мин
Мощность двигателя 132 кВт
4. Дробильные вальцы Др 800 550/550
Диаметр валка 550 мм
Длина рабочей части валка 800 мм
Фрикция 1 3,08
Окружная скорость валков
Переднего 13 м/мин
Заднего 40 м/мин
Мощность двигателя 160 кВт
4. Размольные вальцы P 800 500/500
Фрикция 1 4 или 1 5
Окружная скорость валков
Переднего 10 м/мин
Заднего 50 м/мин
или
Переднего 8 м/мин
Заднего 40 м/мин
Мощность двигателя 132 кВт
6. Оборудование для сборки монолита плиты
Вулканизационный пресс: мощность 400 т,размер плит 2000 1300 мм. 7. Вулканизационный котел(автоклав-пресс) АПУ-650-2000. Диаметр 2000 мм, расчетное давление 7 кгс/см2. На чертеже приведена схема технологического процесса изготовления плит на основе резины для железнодорожных переездов. Примеры изготовления плит на основе резиносодержащих отходов для железнодорожных переездов и результаты испытаний приведены в таблице.
Класс E01C9/04 дорожные покрытия в пересечениях на одном уровне с рельсовыми путями