Комплексная регулируемая механо-термохимическая регенерация шинных отходов и технология производства изделий на их основе

Ведутся работы в следующих направлениях: по созданию модификатора резино-битумных композиций для дорожного строительства («Эластдор»); резино-полимерных композиций на основе шинного регенерата и вторичных полиолефинов низкой стоимости, обладающих свойствами термоэластопластов; резино-полиамидных композиций на основе переработки в регенерат крошки, содержащей от 3 до 8% полиамидных волокон; жидких эбонитов для защиты трубопроводов; защитных покрытий высоковольтных изоляторов из силоксановых композиций, содержащих регенерат.

В таблице 9 представлены сведения о внедрении результатов исследования.

Таблица 9 - Сведения о внедрении результатов исследования

ВЫВОДЫ

1. Осуществлено решение проблемы ресурсосбережения и утилизации шинных отходов, включающее создание: общей концепции обращения с изношенными шинами; эффективной и экологически безопасной технологии их утилизации. Разработаны и внедрены новые материалы и технологии производства изделий с использованием регенерата изношенных шин.

2. Предложена общая концепция и механизм административно-правовых мероприятий обращения с изношенными шинами в РФ. Разработана схема утилизации изношенных шин, представленная в виде системы, состоящей из двух взаимосвязанных совокупностей: организационно-правовой и химико-технологической.

3. Созданы теоретические основы технологии комплексной регулируемой механо-термохимической регенерации шинных отходов (получены и обобщены данные о физико-химических изменениях эластомерной основы шин в процессе их эксплуатации; осуществлен анализ превращений, происходящих в материале в результате индивидуального механического, температурного, химического воздействия, а также комплексного воздействия указанных параметров на формирование свойств регенерата; установлена качественная и количественная корреляция между режимами процесса регенерации, конструктивными параметрами оборудования и свойствами материала).

4.Разработаны математические модели процессов, происходящих в червячных машинах специальной конструкции при комплексной регулируемой механо-термохимической регенерации резиновых отходов (нагрева-охлаждения рыхлых полимерных масс в секциях червячного оборудования; испарения влаги при движении регенерата в охлаждающей червячной машине; за счет переработки материала в червячной машине с системой тепло регулирования корпуса и червяка с помощью теплоносителей); методики расчета: зон дозирования; утечек через радиальные зазоры; напорного течения материала в нарезанных секциях червяка; корректировки расчета времени пребывания материала в рабочих зонах; корректировки расчета текущей влажности материала в червячном деструкторе; плотности энергии деформирования. Создана обобщенная модель работы деструктора, методики расчета и конструирования червячных машин для регенерации резин.

5. Разработана и внедрена в хозяйственный оборот РФ, Украины и Казахстана технология комплексной механо-термохимической регенерации шинных отходов, осуществляемая путем обработки крупной (5-10 мм) резиновой крошки в специальных червячных машинах при комбинации высокотемпературного механо-термохимического и парового метода. Найдены рациональные режимы ведения процесса. Созданы и серийно выпускаются новые виды червячных машин, совмещающих процессы диспергирования, регенерации крошки и охлаждения регенерата в непрерывном технологическом процессе.

6.Разработаны и опробованы технологические приемы применения энергии электромагнитного поля в процессах регенерации отходов и производстве изделий на основе регенерата. Разработана и внедряется в хозяйственный оборот технология термохимической регенерации с применением электромагнитного поля, отличительной особенностью которой являются взаимосвязанные факторы: состав активатора и режимы воздействия электромагнитным полем высокой частоты. Технология позволяет получать изделия из «чистого» регенерата, использовать резиновые отходы на основе практически любых каучуков.

7.Предложены рецептуры композиционных материалов с использованием регенерата изношенных шин и технологии изготовления изделий различного назначения, включая усовершенствованный индукционный способ обогрева пресс-форм токами промышленной частоты на стадии вулканизации.

8.Разработаны конструкции новых изделий, получаемых с использованием регенерата, и налажен их серийный выпуск (покрытия, изделия для малогабаритных транспортных средств бытового, промышленного и коммунального назначения; изделия для трамвайного и железнодорожного транспорта; шинно-пневматические муфты).

9.Сформулированы перспективные направления создания композиционных материалов и изделий (резинобитумные композиции для дорожного строительства с улучшенными свойствами; резино-полимерные композиции на основе шинного регенерата и вторичных полиолефинов; резино-полиамидные композиции; жидкие эбониты, защитные покрытия высоковольтных изоляторов из силоксановых композиций, содержащих регенерат) и предложены возможные пути их реализации.

10.Результаты проведенных исследований внедрены в Российской Федерации, Украине и Казахстане при: разработке Концепции обращения с изношенными шинами в транспортном комплексе РФ (Ассоциация содействия восстановлению и переработке шин «Шиноэкология»); создании производств по регенерации шинных резин (ОАО «Днепрошина», ОАО «Волгосинтез»), отработанных шинных бутиловых диафрагм (ЗАО «КамЭкоТех»), отходов резинотехнических изделий (ОАО «Искер»). Изделия с использованием шинного регенерата внедрены при строительстве и ремонте трамвайных путей в Москве (ГУП «Мосгортранс») и Санкт-Петербурге (ЗАО «Возрождение»).

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1. Шаховец С.Е. Применение индукционного обогрева пресс-форм в производстве резиновых изделий: Обзорная информация. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1988.- 56с.

2. А.с. 1500806 СССР, МКИ F 16 D 25/04.Шинно-пневматическая муфта / В.И. Воробьев, С.Е.Шаховец, А.А. Богданов (СССР) . - №4335544; Заявл. 30.11.87; Опубл. 15.08.89, Бюл. № 30.- 5 с.

3. А.с. 1565720 СССР., МКИ В 29 D 30/06, В 29 С 35/02, 45/14. Способ изготовления армированных упругих оболочек / В.С.Зусманович, Г.А.Куликов, С.Е.Шаховец, Н.М.Пискотин, О.Б.Третьяков, С.А.Любартович (СССР). - №4469647; Заявл. 01.08.88; Опубл. 23.05.90, Бюл. № 19.-5с.

4. Пат. 2014339 Российская Федерация, МПК5 С08J 11/28, В29 В 17/00 // (С08 J 11/28, С08 L 9:00). Способ регенерации вулканизованных резиновых отходов / В.Ф. Гринцевич, С.Е.Шаховец, Г.Н.Петров (Российская Федерация) и Л.Я.Раппопорт (США).- №5013478/05; Заявл. 15.11.91; Опубл. 16.06.94, Бюл.№11.- 12 с.

5. Воскресенский А.М., Шаховец С.Е. Новый опыт моделирования вулканизации шинных резин // Проблемы шин и резинокордных композитов. Математические методы в механике, конструировании и технологии.- М.:ЦНИИТЭнефтехим.- 1995.- С. 54-57.

6. Пат. № 94011996 Российская Федерация, МПК 6 В 01 F7/08. Диспергатор/ С.Е.Шаховец, Б.Л.Смирнов, В.Ф.Гринцевич (Российская Федерация).- №94011996/25; Заявл.31.03.94; Опубл. 20.08.96, Бюл.23. -2 с.

7. Свидетельство на полезную модель №7633 Российская Федерация, МПК 6В01 F7/08 Диспергатор/ С.Е.Шаховец, Б.Л.Смирнов (Российская Федерация).- №971212291; Заявл. 15.07.97; Опубл. 16.09.98, Бюл.№ 9.-2 с.

8. Свидетельство на полезную модель №12576 Российская Федерация, МКИ 7Е 01 С 5/00. Плита покрытия (варианты) / Шаховец С.Е., Гобелая В.М. (Российская Федерация).- № 99116553; Заявл.19.07.99; Опубл.20.01.00, Бюл. №2.-3с.

9. Шаховец С.Е. Резиновый регенерат - экономическое сырье для резиновой промышленности / Материалы 7-ой научно-практ.конф. резинщиков «Сырье и материалы для резиновой промышленности». М.-2000.- С.325-326.

10. Пат. 2145282 Российская Федерация, МПК 7 В29В 17/00, В01 F 7/08. Способ деструкции эластомерного материала и диспергатор для реализации способа / С.Е. Шаховец, Б.Л. Смирнов (Российская Федерация). - № 97111588/12; Заявл 08.07.97; Опубл. 10.02.2000, Бюл. №4.-10 с.

11. Шаховец С.Е. Материальная утилизация шин и РТИ. Новые технологии // Материалы научно-практ.семинара Утилизация и переработка изношенных автомобильных шин. - СПб., 2000.-С.26-27.

12. Свидетельство на полезную модель № 6000 Российская Федерация, МКИ 7Е 01 В 9/00. Боковой профиль для рельса / Шаховец С.Е., Гобелая В.М. (Российская Федерация). - №99125955; Заявл. 02.12.99; Опубл. 27.11.2000, Бюл. №33.-1с.

13. Шаховец С.Е. Резиновый регенерат- экономичное сырье для резиновой промышленности// Материалы 3-ей междун. конф. резинщиков Эластомеры: Материалы, технология, оборудование.- Днепропетровск, 2000.- С.94-95.

14. Шаховец С.Е. Концепция ресурсосбережения и утилизации шин// Материалы междун. научно-практ. конф. Проблемы экологии и ресурсосбережения при переработке и восстановлении изношенных шин.- М.,- 2001.-С.15-21.

15. Пути развития технологии переработки резиновых отходов/ А.Д.Бабаев, Б.Л.Смирнов, С.Е. Шаховец, В.В.Богданов // Экология. Энергетика. Экономика. Пожарная промышленность. Сб. научных трудов. Изд-во С.-Петербургского гос. ун-та, 2001, вып. 4, - С. 83-87.

16. Методы количественного описания механохимических превращений в полимерах/ А.Д. Бабаев, Б.Л. Смирнов, С.Е. Шаховец, В.В. Богданов/- СПб.: СПбГТИ, - 2001. - 11 с. Деп. в ВИНИТИ 09.10.01, №2116- В 2001.

17. Проблемы и перспективы утилизации резиновых отходов / А.Д.Бабаев, Б.Л.Смирнов, С.Е. Шаховец, В.В.Богданов/ - СПб.: СПбГТИ, 2001. - 21 с. Деп. в ВИНИТИ 09.1.01, №2117-В2001.

18. Шаховец С.Е. Федеральная и региональная концепции сбора изношенных шин в Российской Федерации// Материалы Межд. научно-практ. конф. Проблемы экологии и ресурсосбережения при переработке и восстановлении изношенных шин. М., 2002. - С. 6-9.

19. Шаховец С.Е., Смирнов Б.Л. Материальная утилизация шин и РТИ. Новые технологии // Материалы первой Всерос. конф. по каучуку и резине. М., 2002. - С. 313-315.

20. Воскресенский А.М. Шаховец С.Е., Кучинская Е.А. Основы технологических расчетов червячных машин для переработки полимерных материалов // Химическая техника.-2002.- №4. - С. 36-39.

21. Шаховец С.Е. Нормативно-правовая база для создания системы обращения с изношенными шинами в Российской Федерации // Материалы 6-ой Московской междун. научно-практ. конф. Проблемы экологии и ресурсосбережения при переработке и восстановлении изношенных шин. М., 2003. - С.6-9.

22. Шаховец С.Е. Технологический комплекс производства регенерата для средних и малых предприятий// Материалы 5-ой междун. научно-техн. конф. Эластомеры: материалы, технология, оборудование, изделия. Днепропетровск, 2004. - С.124-126.

23.Шаховец С.Е., Смирнов Б.Л. Интенсивная технология регенерации резин// Материалы междун. конф. по каучуку и резине: М.- 2004. - С.251-252.

24.Шаховец С.Е., Смирнов Б.Л., Воскресенский А.М. Компьютерные модели переработки эластомеров в червячных машинах для регенерации резин// Материалы междун. конф. по каучуку и резине: - М.- 2004. - С.252 -253.

25.Шаховец С.Е. Технологический комплекс производства регенерата для средних и малых предприятий // Материалы междун. практ. конф. Проблемы экологии и ресурсосбережения при переработке и восстановлении шин: М.- 2004. - С. 25-27.

26.Разработка концепции обращения с изношенными шинами в Российской Федерации/ Д.Р. Разгон, Ж.В. Перлина, Ю.В. Трофименко, С.Е. Шаховец // Материалы междун. научно-практ. конф. Рынок шин, РТИ и каучуков. Производство, наукоемкие технологии и сбыт: М.- 2005. - С.71-73.

27.Воскресенский А.М., Кудин И.И., Шаховец С.Е. Компьютерное моделирование работы червячных машин для переработки эластомеров.// Каучук и резина. - 2006. №1. - С.30-33.

28.Шаховец С.Е., Смирнов Б.Л. Интенсивная технология регенерации резин// Каучук и резина.-2006. №1.-С.34-36.

29. Пат.2325277 Российская Федерация, МПК В 29 В 17/00, С 08 J 11/04. Способ деструкции эластомерного материала / Шаховец С.Е., Смирнов Б.Л., Шаховец Ф.С. (Российская Федерация)- № 2006139206; заявл. 07.11.2006; опубл.27.05.2008, Бюл. № 15.- с.3.

30.Шаховец С.Е., Хаддад Бузид, Богданов В.В. Малозатратная регенерация отходов резинотехнического и шинного производств.// Каучук и резина. - 2006. №2. - С. 30-31.

31. Шаховец С.Е., Шаховец Ф.С., Богданов В.В., Курлянд С.К. Физико-химические изменения эластомерной основы шин в процессе эксплуатации // Каучук и резина. - 2006, №4. - С. 8-9.

32.Шаховец Ф.С., Шаховец С.Е., Смирнов Б.Л., Богданов В.В. Модификатор битумов, получаемый из крошки изношенных шин // Пластмассы со специальными свойствами. Межвузовский сб.научных трудов. СПб., 2006. - С.134-137.

33. Шаховец С.Е., Шаховец Ф.С., Хаддад Бусид, Богданов В.В. Глубокая переработка шинной крошки // Машины и механизмы. - 2006.- №10. - С.32-35.

34. Шаховец С.Е., Смирнов Б.Л. Технологический комплекс по переработке РТИ и шин.// Материалы 6-ой междун. научно-техн. конф. Эластомеры: материалы, технология, оборудование, изделия. Днепропетровск, 2006. - С.124-125.

35.Пат. на полезную модель №51624 Российская Федерация, МПК Е01В 9/02 Прирельсовый длинномерный упругий элемент / С.Е. Шаховец (Российская Федерация). - №2005125604; Заявл. 11.08.2005; Опубл. 27.02.2006, Бюл. №6. - 2 с.

36.Шаховец С.Е., Смирнов Б.Л., Богданов В.В. Оборудование для комплексной механо-термохимической регенерации резин // Известия Санкт-Петерб. госуд. технол. ин-та (технического ун-та).- 2007., №1. - С.53-56.

37.Пат. на полезную модель № 62353 Российская Федерация МПК В29В 17/00. Диспергатор/ С.Е. Шаховец, Б.Л. Смирнов, Ф.С. Шаховец (Российская Федерация) -№2006139192; Заявл.07.11.06; Опубл. 10.04.07, Бюл. №10. - 2 с.

38.Активирующее смешение в технологии полимеров / Богданов В.В., Бриттов В.П.,

Шаховец С.Е. и др.-СПб.: Проспект науки, 2007.-328с.

39. Шаховец С.Е, Смирнов Б.Л., Богданов В.В. Термохимическая регенерация резин с применением электромагнитного поля.// Ж. Прикл.Химии, 2008, т. 81, вып. № 3. - С.-505-508.

40. Шаховец С.Е., Смирнов Б.Л., Богданов В.В. Влияние параметров комплексной механо-термохимической регенерации на физико-химические свойства резин.// Ж.Прикл.Химии, 2008, т. 81, вып. №4. - С.640-644.

41. Шаховец С.Е., Богданов В.В. Комплексная регенерация шин.-СПб.: Проспект науки, 2008.-198 с.

42. Шаховец С.Е., Росинкевич С.Ф., Смирнов Б.Л., Николаев О.О. Защитные покрытия высоковольтных изоляторов из силиконовых композиций, содержащих регенерат // Каучук и резина.-2008. № 6.-С.30-32.

азмещено на Allbest.ru