Изготавливаем резиновую крошку своими руками при помощи самодельной дробилки

Что можно изготовить из полученного гранулята?

Сама резиновая крошка, полученная при переработке старых автомобильных покрышек, является промежуточным продуктом. Сырье, в зависимости о его фракции, используется при производстве следующих изделий:

• напольных покрытий для размещения в помещениях и на открытом воздухе;
• бордюров, отбойников и «лежачих полицейских» для дорожного хозяйства;
• подложек и прокладок для защиты грузов при транспортировке;
• фигур для детских площадок;
• строительных материалов — гидроизоляционные и шумопоглащающие;
• диэлектрических изделий для электротехнической отрасли;
• МБР — мастик битумно-резиновых.

Гранулят добавляют и в асфальтовые смеси, получая прочное и долговечное дорожное покрыие.

Из мелкодисперсной крошки можно производить различные резинотехнические изделия методом горячего прессования, а именно:

• втулки;
• ролики;
• резиновую обувь;
• многие другие товары.

К тому же, она может служить добавкой при изготовлении новой авторезины, тем самым уменьшая ее себестоимость.

Как видно, для бизнеса на переработке шин открываются широкие возможности в плане сбыта продукции, ведь потребность в ней очень велика во многих отраслях.

Устройство агрегата

Конструкция измельчителя представляет собой ножевой механизм (шредер), который позволяет перерабатывать шины, камеры и другие элементы из резины. Материал при таком способе измельчения сохраняет свою молекулярную формулу и не теряет свойства эластичности. Производительность оборудования полностью зависит от показателя его мощности.

Основные узлы агрегата по переработке резины:

• Электрический двигатель — обеспечивает скорость переработки резиновых отходов, рекомендованная мощность двигателя 4-5 кВт.
• Коробка с режущими дисками — измельчает сырьевой материал до требуемого размера.
• Решетка для калибровки крошки — регулирует диаметр получаемой резиновой крошки.
• Червячный редуктор — исключает заедание и замятие материала.
• Рама агрегата — обеспечивает устойчивое положение станка.
• Загрузочный бункер
• Направляющий лоток

Варианты мини-заводов

Компактные мини-заводы по переработке исчерпавших свой ресурс шин в крошку по комплектации аналогичны линиям того же назначения, но в соответствии со своим названием «мини» имеют сравнительно невысокую производительность.

Максимальный объем сырья, которое перерабатывает мини-завод – 400 кг в час, тогда как мощные линии способны за час измельчить в очищенную резиновую крошку до 1,5 тонн покрышек, а крупные заводы – до 15 тонн.

На нашем рынке оборудования для переработки шин востребованы мини-заводы «ATR-300», выпускаемые производителем Альфа-СПК (г. Новокузнецк). Производительность «ATR-300» – 500 кг шин в час с получением 400 кг очищенной резиновой крошки фракцией не более 5 мм, а также текстильного и металлического корда. Максимальный диаметр перерабатываемых шин – 1200 мм, потребляемая мощность – 80-100 кВт/час, количество необходимого персонала – 3-4 человека, цена – 9,8 млн. рублей.

Принцип работы

Во время вращения вал своими крючками (ножами) зацепляет древесину и тащит ее к отбойному ножу.

По мере приближения к отбойному ножу, иногда называемому контрножом, измельчаемая древесная деталь занимает такое положение, при котором дальнейшее передвижение или даже вращение невозможно.

Когда это происходит, крючки начинают дробить древесину, отламывая от нее большие куски. Достигнув контрножа, крючки выполняют функцию ножниц и разрезают обломки древесины на кусочки определенного размера.

Затем вся измельченная древесина либо поступает в молотковую дробилку, где происходит дальнейшее измельчение, либо вылетает наружу.

Благодаря низкой (200–300 об/мин) скорости вращения вала и огромному крутящему моменту, шредер легко дробит древесину любой породы, а также перерезает не слишком толстые металлические детали.

Валы изготавливают из высоколегированной стали, обладающей высокой прочностью, а также закаливают различными способами, благодаря чему деталь получает высокую прочность.

Мировая ситуация

Указанная проблема актуальна для каждой промышленно цивилизованной страны, поскольку напрямую связана с экологической обстановкой. Помимо этого нынешние экономические реалии указывают на необходимость употребления вторичных ресурсов для максимальной эффективности.

Каждый год в мире, согласно данным, представленным ООН, возникает более 25 млн. тонн отходов в форме изношенных автомобильных покрышек, из которых приблизительно 15 млн. тонн, т. е. свыше 60%, отправляется попросту на свалки.

В европейских странах каждый год выходят из использования свыше 2,5 миллионов тонн шин, при этом уровень их переработки достигает 90%. Основная часть собранных вышедших из эксплуатации шин подвергается уничтожению посредством сжигания для извлечения энергии, это примерно 40%. Немного меньший масштаб перерабатывается до состояния крошки — это чуть больше 30%. Также чуть более 20% шин поддаются восстановлению или вывозятся для вторичного использования или же захоронения.

Следует отметить, что общеевропейский рынок активно продвигается в сторону повышения доли применения автоматизированной методике переработки: если в 92 году прошлого века дробилось в крошку всего лишь 5% собранных шин, то спустя всего лишь 16 лет в 2008 году процент составлял уже 34. Более того, стремительно растут масштабы сжигания шин, тем более что было разработано специальное экологичное оборудование, которое обладает высоким КПД.

Одними из основополагающих целей таких инициатив являются:

• повышение уровня вторичной переработки с тридцати процентов до ста;
• понижение уровня их захоронения с пятидесяти процентов до 0.

К тому же значительной задачей переработки утилизированных шин является добывание качественного вторичного сырья и его повторного применения для сокращения потребления природных ресурсов.

В России ежегодный масштаб амортизации шин превосходит 1,1 млн тонн в год. За предыдущие 5 лет этот показатель возрос практически на 25%. Действительный объем переработки шин в нашем государстве — менее 10%.

Самые ходовые способы переработки шин в России — это дробление и пиролиз. В начале 2000 годов значительный объем собранных шин подвергается сжиганию, а в настоящее время эти две технологии занимают приблизительно равные доли с незначительным преобладанием метода механического.

Станки для утилизации шин

Предстоит правильно подобрать станок с учетом мощности и технических характеристик. Отечественную продукцию отличает качество и невысокая стоимость. Проще наладить работу и провести ремонт. Технологический процесс требует включить в минимальный комплект:

• измельчители (шредеры, ленторезы, гидравлические ножницы);
• воздушный и магнитный сепараторы;
• транспортеры и вибросита.

Одновальные шредеры

Одновальная установка прослужит дольше из-за возможности использовать другую грань двустороннего ножа после износа первой. В процесса работы:

• шины попадают в камеру и измельчаются вращающимися ножами;
• гидравлический пресс регулярно опускается и поднимается, максимально надавливая на вал;
• фрагменты сквозь сито переходят в отсек под валом.

Шредер используется индивидуально или входит в состав линии. Производительность варьируется от 200 до 800 килограмм за час, цена начинается со 120 тысяч и доходит до 3 миллионов.

Двухвальные измельчители

Задача двухвального измельчителя заключена в разрезании на куски около 5 сантиметров. Перерабатывают шины для легковушек и большегрузных машин.

1. Предварительно извлекается корд, и покрышка целиком загружается в камеру.
2. Вращение валов в противоположную сторону помогает схватить и разорвать материал.
3. Происходит просеивание в крутящемся барабане. Крупные куски вновь подвергаются обработке.
4. Мелкие фракции крошки сортируют и через транспортер подают для расфасовки.

На производительность повлияет размер фракций. В среднем вырабатывается от 1.5 до 2 тонн за один час. На обслуживание хватает 2 человек.

Ленторез

Лентонарезной станок понадобится при первичной переработке покрышек. Производится нарезка шины на ленты с целью дальнейшего измельчения на резиновые чипсы. Сырье можно продавать или размельчить до крошки. В среднем сумма за оборудование варьируется от 350 до 600 тысяч рублей.

Установки для измельчения

Специальные установки для переработки шин сумеют заменить дорогостоящую линию. Для прохождения процесса:

• устанавливают и фиксируют покрышку в барабане вручную или при помощи подъемного механизма;
• включают привод и после устанавливают скорость вращения барабана с учетом диаметра шины;
• приближают режущую коронку к барабану.

Движение коронки также регулируется. Уменьшение скорости способствует получению мелких фракций.

Обслуживанием линии сумеет заниматься один человек. За месяц вырабатывают до 34 тонн качественной крошки. Стоимость начинается от 750 тысяч и вырастает до 1.5 миллиона.

Переработка небольшого количества резины в домашних условиях

Получение небольшого объема резиновой крошки в личных целях не требует большого количества сырьевого материала и специального оборудования. Воспользоваться можно подручными средствами, такими как ножницы, гильотинный резак или топор. Для разрезания старых шин также подойдет хорошо заточенный нож.

Этапы переработки шин в крошку в домашних условиях:

• удаление корда
• резка отработанных шин на ленты
• измельчение полученного сырьевого материала

Для работы с большими объемами резиновых отходов в коммерческих и личных целях необходимы финансовые вложения, покупка оборудования и наличие помещения для переработки сырьевого материала. Стоимость предлагаемых производителями агрегатов зависит от их мощности и комплектации. Отечественные и импортные производители предоставляют линии переработки резиновых отходов полного цикла. Владея базовыми знаниями по физике можно изготовить оборудование для переработки шин в крошку своими руками, отвечающее личным потребностям.

Технология изготовления

В промышленности существует два базовых способа производства крошки из отслуживших свой век колёс: ударно-волновой и механический. Остановимся на них подробнее.

Ударно-волновой

Эта техника измельчения автопокрышек и прочего резинового сырья до состояния мелкой крошки разработана относительно недавно. В данном случае переработка основывается на замораживании заготовок при сверхнизких температурах с дальнейшим их дроблением мощной ударной волной. Обычно для замораживания используют криогенные камеры, а мощную ударную волну создают особой электроустановкой либо небольшой порцией взрывчатки.

Механический

Этот способ переработки считается стандартной технологией. Он используется повсеместно, даже на самых небольших производствах. Суть данного процесса заключается в пошаговом механическом воздействии на резиновые заготовки с целью получения на выходе прорезиненной крошки определённой фракции.

Существует несколько используемых технологий мехпереработки покрышек:

• дробление с охлаждением резинового сырья;
• при завышенной температуре;
• при обычном температурном фоне;
• с применением «озонового ножа»;
• с давлением сырья под мощнейшим прессом.

Наибольшее распространение получило дробление при обычной температуре. Такая технология позволяет получить автомобильную крошку даже в условиях небольших предприятий, причём фракция на выходе может быть абсолютно любой — от больших фрагментов до пылевой субстанции.

Ход переработки шин механическим способом можно условно разделить на несколько основных этапов:

1. В самом начале технологического процесса выполняется сортировка автопокрышек по их размеру – это позволит в дальнейшем настроить станки под колёса определённых габаритов. Непосредственно дробление начинается с вырезания бортовых колец на специализированном оборудовании.
2. На второй стадии гидравлическими ножницами шины режутся на ленты средней величины.
3. Далее, сырьё поступает в шредер, где даже самые крупные фрагменты измельчаются до размера чипсов – 2-10 см².
4. Получившиеся заготовки проходят дальнейшую обработку, в ходе которой измельчаются до фракции нужной величины. На данном этапе применяется мельница с острыми четырёхгранными ножами либо иные механизмы, способные выдержать повышенные нагрузки.
5. На завершающем этапе следует отделить непосредственно крошку от других побочных продуктов, то есть текстильных остатков и металлокорда.
6. Материал практически готов к применению, остаётся только пропустить его через вибросито – оно разделит получившуюся резиновую крошку на отдельные фракции.

Полученное изделие фасуется и доставляется к месту переработки.

Владельцы дачных участков, которые не планируют выпускать резиновую крошку в промышленных масштабах, а хотят просто сделать своими руками недорогое и практичное покрытие для садовых дорожек, могут измельчить автопокрышки самостоятельно. Заготовка сырья, скорее всего, никаких сложностей не вызовет — достаточно только пройтись по соседям. Наверняка, многие из них с радостью достанут из сараев отслуживший свой век покрышки.

В домашних условиях преимущественно используют механическую резку старой авторезины, вариант с заморозкой для дома невыгоден, поскольку в этом случае придётся покупать низкотемпературную камеру. В быту чаще всего прибегают к механической резке и дальнейшему доведению до нужной фракции в бытовых измельчителях и дробилках.

Для создания окрашенной крошки добавляют красящий клей на основе лапрола.

Наглядный обзор превращения старых автошин в резиновую крошку механическим способом представлен в следующем видео.

Линии

Комплексный подход к решению проблемы переработки автопокрышек обеспечивают линии по измельчению отработанных шин в крошку.

Комплектация оборудования, предлагаемого различными производителями, мало отличается друг от друга:

• устройство для удаления борткольца;
• гильотина для измельчения шины в ленту;
• станок для выжимания металлокорда;
• вальцы для изготовления резиновой крошки;
• магнитный и воздушный сепараторы;
• вибросито.

Технология шинопереработки следующая:

1. Разделение шин по массе и диаметру, очистка от крупных загрязнений.
2. Установка покрышки в тиски для отделения борткольца от резины.
3. Нарезка полученной резины в ленты шириной около 4 см.
4. Разделение полос на небольшие заготовки.
5. Измельчение заготовок в крошку с последующей подачей продукции на транспортер.
6. Очистка продукции в сепарационной камере. При помощи созданных установкой магнитных полей происходит отделение частиц металлокорда из общей массы крошки. В камере воздушной очистки за счет образованных вихревых потоков происходит окончательное отделение посторонних примесей от частиц резины.
7. Сортировка полученной продукции на размерные фракции.

Готовая крошка упаковывается и может быть отправлена на реализацию. Более крупные частицы возвращаются на транспортер и подвергаются повторному измельчению.

Производительность линии составляет от 500 кг сырья в час.

На рынке производственного оборудования линии для шинопереработки представлены производителями разных стран. Рассмотрим отличительные черты отдельных марок оборудования.

Линия шинопереработки ЛПШ от Вологодской ассоциации предприятия БМП, обладает следующими преимуществами:

1. Компактность оборудования, позволяющая открыть производство даже на очень скромных по размеру площадках. Как заявляют производители линии, для свободного размещения всех комплектующих достаточно 300 кв. м свободной площади цеха. Складирование сырья допускается производить на прицеховой территории, устроив небольшой навес.
2. Низкий уровень потребления электроэнергии. На производство 1 кг готовой резиновой крошки требуется 0,4 кВт электроэнергии.
3. Доступность материала для обработки.
4. Отсутствие отходов переработки.
5. Отличное качество резиновой крошки, вследствие полного удаления примесей.
6. Высокая производительность. Конструкция измельчающих вальцов позволяет измельчать сырье очень тщательно – на повторное измельчение попадает не больше 15% некондиционной крошки.
7. Высокая затратоокупаемость. Прибыли от работы линии полностью покроют произведенные затраты за 7-9 месяцев работы.
8. Долгий срок службы.
9. Экологичность технологии производства.

Цены на представляемую линию по производству резиновой крошки начинаются от 1 245 000 руб., конечная стоимость зависит от ее производительности.

Цена станков зависит от производительности, которая может достигать 250-1000 кг/час. Более подробную информацию можно найти на сайте поставщика.

Линия шинопереработки от Новокузнецкой компании АЛЬФА СПК «ATR-250» заявлена производителем как полностью автоматическая. Участие человека требуется исключительно в случае возникновения необходимости измельчения особо габаритных шин. Цена оборудования начинается от 5 000 000 руб. Подробнее изучить предложение поставщика можно на сайте.

Устройство агрегата

Конструкция измельчителя представляет собой ножевой механизм (шредер), который позволяет перерабатывать шины, камеры и другие элементы из резины. Материал при таком способе измельчения сохраняет свою молекулярную формулу и не теряет свойства эластичности. Производительность оборудования полностью зависит от показателя его мощности.

Основные узлы агрегата по переработке резины:

• Электрический двигатель — обеспечивает скорость переработки резиновых отходов, рекомендованная мощность двигателя 4-5 кВт.
• Коробка с режущими дисками — измельчает сырьевой материал до требуемого размера.
• Решетка для калибровки крошки — регулирует диаметр получаемой резиновой крошки.
• Червячный редуктор — исключает заедание и замятие материала.
• Рама агрегата — обеспечивает устойчивое положение станка.
• Загрузочный бункер
• Направляющий лоток

Весь механизм станка помещается в корпус, поверх которого устанавливается загрузочный бункер. Перед погрузкой материала обязательно удаляются посторонние металлические предметы (шипы, гвозди и тд). Шины разрезаются на ленты сокращая время переработки.

Коробка с режущими дисками

Основная часть агрегата – это шредерная установка. Коробка содержит термически обработанные стальные фрезеровочные диски высокой прочности. Они достаточно износостойкие и не требуют частой замены при эксплуатации станка. Изготовление конструкции требует точного расчета отверстий и режущих дисков, поэтому работу стоит доверить конструктору.

Решетка для калибровки крошки

Под коробкой с фрезерными валами устанавливается калибрующая решетка, позволяющая регулировать диаметр резиновой крошки, получаемой при измельчении шин в шредере.

Редуктор червячный

Механический редуктор преобразует угловую скорость используя червячную передачу и позволяет перерабатывать резиновый материал различной эластичности без наматывания и зависания. Механическая передача вращательного движения устанавливается в диапазоне от 25 до 35 единиц, обеспечивая высокую производительность агрегата.

Рама агрегата

Безопасную работу гарантирует каркас станка, изготавливаемый из профильных материалов. Он обеспечивает устойчивое положение агрегата в период измельчения и погрузки сырьевого материала.

Загрузочный бункер

Станок оснащен бункером для загрузки шинного сырья, который для удобства располагается на верхней части корпуса и направляющим лотком. Они обеспечивают равномерное поступление сырьевого материала в шредер (измельчитель) препятствуя образованию заторов в процессе работы.

Приспособление для разрезания покрышки

Для разрезания шин и удаления металлического корда используется конструкция из стойки и несущей рамы. В корпусе расположена система зажима шины, которая во время резки вращается совместно с шиной. Стойка конструкции оснащена клиновидным ножом, настраиваемым на конкретный размер покрышки. Данная технология монтажа конструкции экономит время на подготовку расходного материала к дальнейшему измельчению в шредере.

Технологический процесс измельчения предполагает следующий порядок действий:

• Сортировка шинного сырья и удаление постороннего металла (гвоздей, шипов и тд)
• Удаление металлического корда
• Резка покрышек на ленты
• Измельчение сырьевого материала в шредере
• Калибровка полученной крошки

Заводы

Небольшие заводы ценят за компактность и низкие энергозатраты. После установки оборудования налаживается выпуск крошки за один цикл при помощи:

• выдергивателя бортколец (двусторонний);
• шинодробилки;
• ножей для нарезки в лапшу;
• транспортера;
• роторной дробилки;
• сепаратора для очистки (магнитный);
• вибрационного сита.

Процесс производства переработки в крошку отлажен и механизирован, не требует привлечения большого штата. Комплексный подход позволит:

• провести осмотр и удалить примеси;
• загрузить шины целиком или частями;
• провести шинкование шредером и убрать металлические частицы;
• продолжить измельчение и устранение металлокорда;
• окончательно очистить сырье в сепарационном отсеке;
• пропустить через вибросито для сортировки крошки с учетом размеров.

Заводской персонал по обслуживанию оборудования может не превышать четырех человек. Выдается крошка трех фракций, исходя из 350 килограммов за 60 минут.

Куда применить полученное сырье?

Резиновую крошку можно:

• применить для собственных нужд;
• реализовать оптом и в розницу населению и предприятиям;
• использовать для производства товаров или открыть бизнес по укладке резиновых покрытий на заказ.

Цена крошки будет зависеть главным образом от качества сырья, и уже во вторую очередь — от фракции.

Наиболее популярной является крошка, фракция которой составляет 2-4 мм.

Она отлично подходит для создания:

• бесшовных покрытий;
• рулонов;
• плитки;
• садовых дорожек;
• объемных фигур;
• асфальтовых смесей;
• резиновых утеплителей и уплотнителей;
• битумно-резиновых мастик;
• РТИ и различных комплектующих.

Популярность такой крошки вызвана тем, что на склеивание данных гранул идет минимальное количество клея. А полиуретановое связующее вещество иногда дороже крошки в 5-8 раз.

Производство покрытий

При переделке шин в резиновую крошку существует неотъемлемый и сопряженный вид предпринимательства – это выпуск и реализация готовой продукции.

Для приобретения устойчивой прибыли при таком виде бизнеса нужно учитывать неизбежные риски.

Рассмотрим более подробно применение данных изделий в народном хозяйстве.

Резиновые бесшовные

Производители в области переработки шинной крошки создали уникальные покрытия без швов, представляющие собой заливной пол со специфическими свойствами.

Такое покрытие экологично, оно без запаха и вредных веществ.

Сферы употребления полотна из резины весьма широки: ими покрывают площадки для спортивных и детских занятий, территорию возле плавательного бассейна, для облагораживания парков.

И, несомненно, оно имеет ряд достоинств перед другими покрытиями:

1. Длительный срок эксплуатации от 25 до 45 лет.
2. Безопасность для людей и животных.
3. Обеспечение надежного сцепления. Это кратно снижает риски при падении во время движения.
4. Водонепроницаемость настила, что обеспечивает быстрое высыхание после осадков.
5. Привлекательность изделия. Широкая гамма цветов позволяет делать его декорацию безграничной.
6. Ровная и гладкая поверхность.

Такие качества материала делают его бесценными при обустройстве стадионов и разных игровых площадок. Он нашел широкое применение при входе к домам, в фойе, на лестницах и пандусах.

Беговые дорожки

Настил такого изделия принадлежит к профессиональным спортивным покрытиям, в связи с этим он обязан соответствовать международным стандартам.

Хотя единого требования к данному элементу нет, однако существует ряд рекомендаций при их изготовлении:

1. Амортизация материала. Такое качество дорожки необходимо для комфортных занятий спортсменов.
2. Надежность и устойчивость сцепления обуви и поверхности настила.
3. Гарантированное сохранение формы покрытия при перепаде температуры.
4. Невосприимчивость к износу и механическим повреждениям.

Состав полиуретана с резиновой крошкой делает беговую поверхность водонепроницаемой, что существенно влияет на безопасность фундаментной основы дорожки (она не деформируется во время эксплуатации).