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液氮深冷处理设备用于低温粉碎制备胶粉

液氮深冷处理设备是低温粉碎制备橡胶胶粉的理想设备。液氮的沸点为-196℃,很容易获得理想的低温效果。同时液氮是制气工业的副产品,有被利用的需要。另外,液氮无色、无味、无毒、不存在环境污染,因此是橡胶及很多物料冷冻粉碎较理想的制冷剂。液氮粉碎有两种方式,一种是废胎经分割切块后进行冷冻粉碎;一种是直接将整胎冷冻粉碎。在液氮利用形式也分为预冷处理粉碎和无预冷处理粉碎。
一、低温粉碎制备橡胶胶粉工艺的应用
    冷冻粉碎是伴随着低温工艺的问世而逐渐被人们认识并发展的。1927年,美国的一家公司提出了干冰为制冷剂粉碎橡胶、糊状物、粘性物的方法。其做法是将被粉物料与干冰混合在一起,投入球磨机或削磨机进行粉碎。
    胶粉的应用概括起来可分为两大领域:一是直接成型或与新橡胶并用做成产品,这属于橡胶工业范畴;二是在非橡胶工业的广阔领域中应用。现在全球范围内越来越多的厂商采用胶粉替代原生材料,不仅有益于环境保护,而且更重要的是因为使用胶粉能够有效的降低成本、提高性能,得到其它材料得不到的效果。它可以作为橡胶、填料及复合材料被广泛的用于轮胎、胶管、胶带、胶鞋、橡胶工业制品(再生胶)、电线、电缆及建筑物材料等。胶粉还可以和塑料并用,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚氨脂等,以提高性能,降低成本。
    用胶粉对沥青进行改性铺设公路应用也很广。用胶粉改性沥青铺设的公路在很多发达国家入加拿大、美国、比利时、法国、荷兰等国均有应用。中国也有些省市入江西、湖北、广州、北京等地,相继铺设了实验路段。实践证明,用胶粉改性的沥青铺设的公路可以减少路面龟裂和软化,路面不易结冰和打滑,提高了行驶安全性,还可以提高路面寿命,比一般的沥青路面的使用寿命至少提高了一倍。
二、低温粉碎原理
    低温粉碎是利用某些材料在低温条件下的冷脆特性进行粉碎,可以得到较细的颗粒,在低温条件下粉碎物料,可以保持物料的品性,价值提高。在国外,低温粉碎已经实现了工业化,利用液氮或天然气的冷量,粉碎废旧轮胎,得到精细冷冻胶粉。用制冷剂将需要粉碎的物料快速冷冻到冷脆温度以下,随后将冷冻物料送入粉碎装置中进行粉碎。利用低温粉碎可以粉碎常温下难以粉碎的物料,如橡胶、热塑性塑料。粉碎热敏性物料,防止粉碎时变质。粉碎后的制品成型好,堆比重大,流动性好。随着温度的降低,橡胶塑料等物质的抗拉强度、硬度、压缩强度会增高,而其冲击韧性、延伸率降低,材料从常温降到低温,由“软”变“硬”表现出“温脆性”。
    橡胶的结晶态多发生在低温或处于拉伸状态下。在通常情况下,橡胶都处于非结晶态。液氮深冷处理通过制冷介质将橡胶冷冻到玻璃化温度以下时,橡胶分子链会处于冻结状态,橡胶失去弹性,变得同普通玻璃一样脆。在玻璃化温度以下粉碎橡胶就像常温下粉碎玻璃、石子一样方便,而且可把橡胶粉碎地很细。为防止冷冻粉碎所得的橡胶粉末恢复到常温时发生相互粘连,粉碎后的橡胶粉末中应添加一定量的隔离剂,或对粉末粒子进行表面涂敷。

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