举例说明废旧高分子材料回收利用的可行性和重要性?

答:如何有效利用废橡胶是各国环保组织和橡胶行业关注的课题之一。目前普遍的看法是将其制成橡胶粉,用于轮胎、软管、胶带、胶鞋、电缆、建材的生产,将成为未来废橡胶利用的发展方向。废橡胶由三部分组成,一部分是废轮胎,约占废橡胶总量的60% ~ 70%;一部分是废胶带、废胶管、废胶鞋等废橡胶制品;另一部分是橡胶制品生产过程中产生的边角料和废弃品。目前最环保的回收废橡胶的方法是用机械方法将废橡胶加工成橡胶粉。

废旧橡胶制品种类繁多,通常会有纤维或金属等非橡胶骨架材料,所以废旧橡胶在粉碎前要进行预处理,包括分拣、剔除、切割、清洗等。废旧橡胶经过分拣去除非橡胶成分后,由于长短不一,厚薄不均,不能直接粉碎,必须进行切割。一般广泛使用整胎切片机将轮胎切割成25mm×25mm的橡胶块。废橡胶,尤其是轮胎和胶鞋,由于长期与地面接触,混有大量泥沙等杂质,应先用滚筒洗衣机清洗,以保证胶粉的质量。

经过预处理后,废橡胶需要粉碎,以获得橡胶粉。操作方法主要有两种:冷冻粉碎和常温粉碎。冷冻粉碎法的基本原理是橡胶等高分子材料在低于玻璃化转变温度时变脆,此时很容易被机械作用粉碎成粉末。我国废橡胶低温粉碎技术有两种,一种是空气透平制冷法,另一种是液氮法。前者的核心技术是将飞机制造业的透平膨胀制冷技术应用于废旧橡胶的低温粉碎,以空气为冷却介质,既提高了细粉率,又降低了原料成本,节约了能耗,解决了以液氮为介质时储存运输的不便。后一种液氮法,以液氮为制冷介质,将废橡胶深度冷却,然后用锤磨机或辊磨机低温粉碎。如山东青岛绿野橡胶有限公司研制的LY型液氮冷冻法,可生产80-200目的精细胶粉。由于采用了各种冷能回收技术,每生产1kg精细胶粉仅消耗液氮0.32kg,大大降低了成本,有利于推广低温精细胶粉的应用。

常温粉磨法的特点是设备初期投资少,生产成本低,维护相对简单,所以在市场上比较看好。到目前为止,我国在常温磨削领域已经取得了很多专利成果,如鼓式、砂轮式、螺旋式、磨头式、磨盘式、滚切式等。

目前,国内一些企业正在研究用物理和化学方法制备精细胶粉。该技术的关键在于膨胀剂的制备和回收以及高能搅拌研磨过程。该方法制备的胶粉比普通工艺制备的胶粉细得多,机械强度明显提高。这些有助于提高胶粉质量和降低成本的新技术,将促进胶粉的进一步推广应用。