本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)方法及生產(chǎn)裝置，特別涉及一種利用廢輪胎或橡膠取得回收碳黑的回收碳黑制作黑色母粒的生產(chǎn)方法及生產(chǎn)裝置。

背景技術(shù)：

1、請配合參閱圖1所示，為碳黑的結(jié)構(gòu)圖，按每年全球汽車市場預(yù)估約三千萬廢輪胎，中國臺灣約有十二萬廢輪胎產(chǎn)生，然而對于該廢輪胎，現(xiàn)今仍缺乏有效回收再利用成為碳黑及廢棄物回收再利用的概念，造成無法達(dá)成環(huán)保循環(huán)經(jīng)濟(jì)及減少廢料與垃圾產(chǎn)生的新型的以回收碳黑制作黑色母粒的環(huán)保減碳材料的誕生，又碳黑6是由95％以上的碳，以及少量的氧、硫、氮與灰分所組成，是一種質(zhì)地極為輕盈且細(xì)小的黑色粉末。碳黑原生粒子63的粒徑大小約落在10-500nm之間，由一顆顆的碳黑原生粒子63緊密連結(jié)成球串狀是為凝聚物62(aggregate)，此為碳黑的一級結(jié)構(gòu)(primary?structure)；而一級結(jié)構(gòu)會因為范德華力(van?der?waals?force)相互吸附成附聚物61(agglomerate)，最后經(jīng)由造粒處理后，便是市場上普及的碳黑顆粒。經(jīng)電子顯微鏡可以看到它們的粒徑大小以及結(jié)構(gòu)復(fù)雜度都有顯著的差異。由于碳黑6并非是以單顆原生粒子63單獨存在，因此常以比表面積去表示碳黑6的粒徑大小(如圖1所示)，而一般來說，爐法碳黑表面官能基少，碳黑多呈中性至弱堿性，而市面上并無人發(fā)明可以根據(jù)不同應(yīng)用的需求，通過特殊表面改質(zhì)處理方法去調(diào)整碳黑表面的官能基，進(jìn)而調(diào)整碳黑的ph值，以達(dá)到最理想的碳黑性能；一般碳黑是一種重要的黑色著色原料，碳黑是以碳?xì)浠衔镒鳛樵?，?jīng)過熱裂解或是不完全燃燒等方式處理后所得的產(chǎn)物。又區(qū)分為不同規(guī)格。由于碳黑的種類很多，為了區(qū)分，美國材料與試驗協(xié)會(americansociety?for?testing?and?materials?international，astm)規(guī)范了標(biāo)準(zhǔn)化碳黑命名方式。橡膠用碳黑一般按照astm的d1765標(biāo)準(zhǔn)來分類命名，命名方式由四個部分所組成：由一個表示硫化速度的英文字母n或s和代表碳里氮表面積范圍與不同碳黑結(jié)構(gòu)程度的三個阿拉伯?dāng)?shù)字構(gòu)成的硫化速度(n/s)、碳黑的比表面積(1-9)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜度；常用橡膠級碳黑如n220,n330,n660,n990等規(guī)格，依照碳黑功能與用途的不同，可大致分類為：廢輪胎及橡膠應(yīng)用碳黑、色素碳黑及導(dǎo)電碳黑；一般黑色母粒使用100％的原生色素碳黑(virgin?carbonblack)，碳黑一次粒子粒徑較小，吸油量較高，由于其成本高，所以市面上并無人將一次粒子粒徑較大、吸油量較低、著色力低且不具商業(yè)價值來源與品質(zhì)不穩(wěn)定同時不同于色素碳黑的表面性質(zhì)的回收碳黑單獨直接使用，由于其不易與塑膠載體進(jìn)行混練細(xì)化分散并且著色力低，更無人通過裝置生產(chǎn)成為具有適當(dāng)物性與加工性的黑色母?；蚝谏z，使得其在實用性上大打折扣，此乃為本領(lǐng)域技術(shù)人員及消費者極欲突破之處。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、一預(yù)設(shè)本發(fā)明所欲解決的問題，是按每年全球汽車市場預(yù)估約三千萬廢輪胎，中國臺灣約有十二萬廢輪胎產(chǎn)生，然而該廢輪胎現(xiàn)今仍缺乏有效回收再利用及廢棄物回收再利用成為碳黑，造成無法達(dá)成環(huán)保循環(huán)經(jīng)濟(jì)及減少廢料與垃圾產(chǎn)生的新型的以回收碳黑制作黑色母粒的環(huán)保減碳材料的誕生，一般碳黑是一種重要的黑色著色原料，而黑色母粒使用100％的原生色素碳黑(virgin?carbon?black)，碳黑一次粒子粒徑較小，吸油量較高，由于其成本高，所以市面上并無人將其一次粒子粒徑較大、吸油量較低、著色力低且不具商業(yè)價值來源與品質(zhì)不穩(wěn)定同時不同于色素碳黑的表面性質(zhì)的回收碳黑單獨直接使用，其不易與塑膠載體進(jìn)行混練細(xì)化分散并且著色力低，更無人通過裝置生產(chǎn)成為具有適當(dāng)物性與加工性的黑色母粒或黑色膠，使得其在實用性上大打折扣。

2、為解決上述的現(xiàn)有技術(shù)不足之處，本發(fā)明的主要目的是在于提供一種回收碳黑制作黑色母粒的生產(chǎn)裝置，包括︰相互連接的粗篩分級機(jī)構(gòu)、碳黑表面前處理混練機(jī)構(gòu)、分散機(jī)構(gòu)、成型機(jī)構(gòu)、檢驗機(jī)構(gòu)，以期克服現(xiàn)有技術(shù)中的困難。

3、本發(fā)明的次要目的是在于提供一種回收碳黑制作黑色母粒的生產(chǎn)方法，其步驟包括︰(一)粗篩分級、(二)碳黑表面前處理混練、(三)分散、(四)成型、(五)檢驗。

4、本發(fā)明的又一目的是在于提供一種回收碳黑制作黑色母粒的生產(chǎn)方法及生產(chǎn)裝置，利用廢輪胎或橡膠取得回收碳黑及通過粗篩分級機(jī)構(gòu)進(jìn)行篩檢與分級，去除部分不純物；碳黑表面前處理混練機(jī)構(gòu)對碳黑表面進(jìn)行包覆及改質(zhì)，輸入經(jīng)該粗篩分級機(jī)構(gòu)過篩的該回收碳黑與一預(yù)設(shè)比例的樹脂載體進(jìn)行均勻化混合，并加入分散劑預(yù)混合以得到一均勻的碳黑粉體混合物；分散機(jī)構(gòu)打碎呈碳黑團(tuán)聚物的碳黑粉體混合物，再細(xì)化以達(dá)分散條件；成型機(jī)構(gòu)押出切粒成型產(chǎn)生黑色母?；蚝谏z；檢驗機(jī)構(gòu)使一預(yù)設(shè)比例的黑色母?；蚝谏z展色，以確認(rèn)色相與分散性達(dá)設(shè)定條件；應(yīng)用在發(fā)泡鞋材降低材料成本與產(chǎn)品碳足跡，可替代石油制程生產(chǎn)的碳黑，并達(dá)環(huán)保減碳減廢的作用。

5、本發(fā)明的再一目的是在于提供一種回收碳黑制作黑色母粒的生產(chǎn)方法及生產(chǎn)裝置，有效提升其使用方便性，并達(dá)環(huán)保減碳減廢的作用與作為循環(huán)經(jīng)濟(jì)采用的生產(chǎn)材料。

6、為達(dá)上述的目的，解決問題的技術(shù)手段如下，本發(fā)明提供一種回收碳黑制作黑色母粒的生產(chǎn)裝置，其回收碳黑為廢輪胎或橡膠回收制品，其中，該回收碳黑制作黑色母粒的生產(chǎn)裝置，包括︰

7、一粗篩分級機(jī)構(gòu)，是對輸入的通過廢輪胎或橡膠采用高溫裂解所取得的回收碳黑進(jìn)行篩檢與分級，去除部分不純物；

8、一碳黑表面前處理混練機(jī)構(gòu)，是連接該粗篩分級機(jī)構(gòu)并對該回收碳黑表面進(jìn)行包覆及改質(zhì)，輸入經(jīng)該粗篩分級機(jī)構(gòu)過篩的該回收碳黑與一預(yù)設(shè)比例的樹脂載體進(jìn)行均勻化混合，并加入分散劑預(yù)混合以得到一均勻的碳黑粉體混合物；

9、一分散機(jī)構(gòu)，是連接該碳黑表面前處理混練機(jī)構(gòu)，并對該碳黑粉體混合物進(jìn)行高溫密練分散及二次滾輪方式，或是以雙軸押出機(jī)進(jìn)行分散工程，以打碎呈碳黑團(tuán)聚物的該碳黑粉體混合物，再細(xì)化以達(dá)分散條件；

10、一成型機(jī)構(gòu)，是連接該分散機(jī)構(gòu)，打碎呈碳黑團(tuán)聚物的該碳黑粉體混合物，并以押出切粒成型產(chǎn)生黑色母?；蚝谏z；

11、一檢驗機(jī)構(gòu)，是連接該成型機(jī)構(gòu)，并使一預(yù)設(shè)比例的該黑色母?；蚝谏z展色，以確認(rèn)色相與分散性達(dá)設(shè)定條件。

12、其中，本發(fā)明該回收碳黑制作黑色母粒的生產(chǎn)裝置的該粗篩分級機(jī)構(gòu)輸入通過該廢輪胎或橡膠采用高溫裂解所取得的該回收碳黑得以一預(yù)設(shè)比例與色素碳黑混合。

13、其中，本發(fā)明該回收碳黑制作黑色母粒的生產(chǎn)裝置的該碳黑表面前處理混練機(jī)構(gòu)輸入經(jīng)該粗篩分級機(jī)構(gòu)過篩的該回收碳黑，與一預(yù)設(shè)比例的該樹脂載體進(jìn)行均勻化混合，該樹脂載體包括塑料〔乙烯-醋酸乙烯酯(ethylene-vinyl?acetate，簡稱eva)共聚物〕與人造膠(苯乙烯-丁二烯橡膠，簡稱sbr)。

14、其中，本發(fā)明該回收碳黑制作黑色母粒的生產(chǎn)裝置的該碳黑表面前處理混練機(jī)構(gòu)的該分散劑為但不限于聚乙烯蠟或脂肪族化合物。

15、其中，本發(fā)明該回收碳黑制作黑色母粒的生產(chǎn)裝置的該檢驗機(jī)構(gòu)是將該回收碳黑制成的該黑色母粒或該黑色膠進(jìn)行鞋材應(yīng)用檢測，鞋材應(yīng)用檢測是在一預(yù)設(shè)比例(4％,1％)下展色。

16、其中，本發(fā)明該回收碳黑制作黑色母粒的生產(chǎn)裝置的該檢驗機(jī)構(gòu)的該黑色母?；蛟摵谏z可依需要調(diào)整配方，以符合工業(yè)化應(yīng)用。

17、其中，本發(fā)明該黑色母?；蛟摵谏z是將一預(yù)設(shè)比例碳黑與樹脂載體均勻混合成型，可作為鞋材如中底塑膠發(fā)泡或橡膠底料的著色料。

18、本發(fā)明又提供一種回收碳黑制作黑色母粒的生產(chǎn)方法，該回收碳黑制作黑色母粒的生產(chǎn)方法的步驟，包括︰

19、(一)粗篩分級︰是利用一粗篩分級機(jī)構(gòu)對輸入的通過廢輪胎或橡膠采用高溫裂解所取得的回收碳黑進(jìn)行篩檢與分級，去除部分不純物，是分級化的控制方法以及去除不純物的純化步驟；

20、(二)碳黑表面前處理混練︰是利用一碳黑表面前處理混練機(jī)構(gòu)連接該回收碳黑制作黑色母粒的生產(chǎn)方法步驟(一)的該粗篩分級的該粗篩分級機(jī)構(gòu)，并對該回收碳黑表面進(jìn)行包覆及改質(zhì)，輸入經(jīng)該粗篩分級的該粗篩分級機(jī)構(gòu)過篩的該回收碳黑與一預(yù)設(shè)比例的樹脂載體進(jìn)行均勻化混合，并加入分散劑預(yù)混合以得到一均勻的碳黑粉體混合物；

21、(三)分散；是利用一分散機(jī)構(gòu)連接該回收碳黑制作黑色母粒的生產(chǎn)方法步驟(二)的該碳黑表面前處理混練機(jī)構(gòu)，并對該碳黑粉體混合物進(jìn)行高溫密練分散及二次滾輪方式，或是以雙軸押出機(jī)進(jìn)行分散工程，以打碎呈碳黑團(tuán)聚物的該碳黑粉體混合物，再細(xì)化以達(dá)分散條件；

22、(四)成型︰是利用一成型機(jī)構(gòu)連接該回收碳黑制作黑色母粒的生產(chǎn)方法步驟(三)的該分散的該分散機(jī)構(gòu)，打碎呈碳黑團(tuán)聚物的該碳黑粉體混合物，并以押出切粒成型產(chǎn)生黑色母?；蚝谏z；

23、(五)檢驗︰是利用一檢驗機(jī)構(gòu)連接該回收碳黑制作黑色母粒的生產(chǎn)方法步驟(四)的該成型的該成型機(jī)構(gòu)，并使一預(yù)設(shè)比例的該黑色母粒或該黑色膠展色，以確認(rèn)色相與分散性達(dá)設(shè)定條件。

24、其中，本發(fā)明該回收碳黑制作黑色母粒的生產(chǎn)方法步驟(一)的該粗篩分級的該粗篩分級機(jī)構(gòu)，輸入通過該廢輪胎或橡膠采用高溫裂解所取得的該回收碳黑得以一預(yù)設(shè)比例與色素碳黑混合。

25、其中，本發(fā)明該回收碳黑制作黑色母粒的生產(chǎn)方法步驟(二)的該碳黑表面前處理混練的該碳黑表面前處理混練機(jī)構(gòu)，輸入經(jīng)該粗篩分級的該粗篩分級機(jī)構(gòu)過篩的該回收碳黑與一預(yù)設(shè)比例的該樹脂載體進(jìn)行均勻化混合，該樹脂載體包括塑料〔乙烯-醋酸乙烯酯(ethylene-vinyl?acetate，簡稱eva)共聚物〕與人造膠(苯乙烯-丁二烯橡膠，簡稱sbr)。

26、其中，本發(fā)明該回收碳黑制作黑色母粒的生產(chǎn)方法步驟(二)的該碳黑表面前處理混練的該碳黑表面前處理混練機(jī)構(gòu)的該分散劑為但不限于聚乙烯蠟或脂肪族化合物。

27、其中，本發(fā)明該黑色母?；蛟摵谏z是將一預(yù)設(shè)比例碳黑與樹脂載體均勻混合成型，可作為鞋材如中底塑膠發(fā)泡或橡膠底料的著色料。

28、其中，本發(fā)明該回收碳黑制作黑色母粒的生產(chǎn)方法步驟(五)的該檢驗的該檢驗機(jī)構(gòu)，是將該回收碳黑制成的該黑色母粒或該黑色膠進(jìn)行鞋材應(yīng)用檢測，所述鞋材應(yīng)用檢測是在一預(yù)設(shè)比例(4％,1％)下展色。

29、其中，本發(fā)明該回收碳黑制作黑色母粒的生產(chǎn)方法步驟(五)的該檢驗的該檢驗機(jī)構(gòu)的該黑色母?；蛟摵谏z可依需要調(diào)整配方，以符合工業(yè)化應(yīng)用。

30、其中，本發(fā)明該黑色母?；蛟摵谏z是將一預(yù)設(shè)比例碳黑與樹脂載體均勻混合成型，可作為鞋材如中底塑膠發(fā)泡或橡膠底料的著色料。

31、對照先前技術(shù)的功效，本發(fā)明該回收碳黑制作黑色母粒的生產(chǎn)裝置，包括設(shè)有︰相互連接的該粗篩分級機(jī)構(gòu)、該碳黑表面前處理混練機(jī)構(gòu)、該分散機(jī)構(gòu)、該成型機(jī)構(gòu)、該檢驗機(jī)構(gòu)；該回收碳黑制作黑色母粒的生產(chǎn)方法的步驟，包括︰(一)該粗篩分級、(二)該碳黑表面前處理混練、(三)該分散、(四)該成型、(五)該檢驗；進(jìn)而達(dá)成，利用該粗篩分級機(jī)構(gòu)將廢輪胎或橡膠所取得的回收碳黑進(jìn)行篩檢與分級，去除部分不純物；該碳黑表面前處理混練機(jī)構(gòu)對碳黑表面進(jìn)行包覆及改質(zhì)，該回收碳黑與該樹脂載體混合，并加入分散劑，得到碳黑粉體混合物；該分散機(jī)構(gòu)打碎呈碳黑團(tuán)聚物的該碳黑粉體混合物，再細(xì)化以達(dá)分散條件；該成型機(jī)構(gòu)押出切粒成型產(chǎn)生黑色母?；蚝谏z；該檢驗機(jī)構(gòu)使一預(yù)設(shè)比例的該黑色母粒或黑色膠展色，以確認(rèn)色相與分散性達(dá)設(shè)定條件；應(yīng)用在發(fā)泡鞋材降低材料成本與產(chǎn)品碳足跡，可替代石油制程生產(chǎn)的碳黑，并達(dá)環(huán)保減碳減廢的作用；有效提升其使用方便性，并達(dá)環(huán)保減碳減廢的作用與做為循環(huán)經(jīng)濟(jì)采用的生產(chǎn)材料，將可大幅擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)的利用性并具新穎及進(jìn)步性。