إعادة تدوير مطاط الإطارات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء
نفايات مطاط الإطارات هي مادة سامة وغير قابلة للتحلل مما يجعل التخلص منها مشكلة بيئية واقتصادية. إزالة الكبريت بالموجات فوق الصوتية هي طريقة سريعة وفعالة لإعادة تدوير نفايات مطاط الإطارات مما يسمح بإعادة استخدام إطارات النفايات. إعادة تدوير مطاط الإطارات بالموجات فوق الصوتية هي عملية بسيطة نسبيا ، والتي تم اختبارها بنجاح. Linear process scalability of ultrasonic tire recycling makes it possible to treat large volumes on industrial scale at economical costs.
مشكلة نفايات المطاط
تسبب نفايات مطاط الإطارات مشكلة بيئية كبيرة بسبب سميتها وعدم قابليتها للتحلل. إن هيكلها الكربوني المفلكن المتشابك والسمية يجعل التخلص منها عبئا بيئيا. تقنيات إعادة تدوير المطاط التقليدية غير اقتصادية وليست صديقة للبيئة ، وتظهر المواد المطاطية الجديدة المنتجة باستخدام المطاط المعاد تدويره جودة منخفضة نظرا لأن السلاسل البوليمرية الرئيسية لنفايات المطاط يتم تغييرها وإضعافها.
نظرا لأن الإطارات جزء من مصادر النفايات الأكثر إشكالية ، فإن الطرق الصديقة للبيئة والاقتصادية أو إعادة التدوير مطلوبة. الانحلال الحراري وإزالة الكبريت هي أنجح عمليات إعادة تدوير الإطارات. يعد التقدم في إعادة تدوير نفايات الإطارات أمرا ضروريا لوقف العبء البيئي لمطاط الإطارات ويساعد على تقليل إغراق الإطارات في مدافن النفايات.
يمكن للعلاج بالموجات فوق الصوتية تكثيف وتحسين كل من عمليات إعادة تدوير الإطارات الحديثة والانحلال الحراري وإزالة الكبريت.
نظام الموجات فوق الصوتية لإزالة الكبريت من نفايات المطاط
كتلة الطارد المخصصة لصوتنة الزوجين في المطاط الصناعي الساخن
إزالة الكبريت بالموجات فوق الصوتية من مطاط الإطارات
عن طريق إزالة الكبريت بالموجات فوق الصوتية ، يتم فك الروابط الكيميائية للكبريت والكبريت والكربون في الإطارات ، مما يؤدي إلى ذوبان المطاط الناعم. يمكن إعادة معالجة هذا المصهور المطاطي الناتج بالموجات فوق الصوتية وتشكيله في منتجات مطاطية جديدة ، مثل الإطارات الجديدة. ميزة رئيسية لإزالة الكبريت بالموجات فوق الصوتية هي الحرارة المنخفضة المطلوبة بشكل ملحوظ. أولا ، يتم تسخين أجزاء نفايات الإطارات إلى حوالي 400 درجة فهرنهايت أو 200 درجة مئوية ، ثم يتم تغذيتها بمغذي لولبي من خلال خلية تدفق ، حيث يتم صوتنة نفايات المطاط بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء تحت ضغط عال. أثناء إزالة الكبريت بالموجات فوق الصوتية ، يتم تحويل المطاط من حالته الصلبة السابقة إلى مادة شديدة اللزوجة. الموجات فوق الصوتية المكثفة يكسر شبكة ثلاثية الأبعاد من اللدائن المفلكنة بسرعة. يستغرق العلاج بالموجات فوق الصوتية لفك الروابط الكيميائية بضع ثوان فقط. يمكن تعزيز ذوبان المطاط الصوتي بعوامل المعالجة والحشو وتشكيله في منتجات مطاطية جديدة.
ترقية بالموجات فوق الصوتية من بقايا الانحلال الحراري
يمكن ترقية بقايا الانحلال الحراري عن طريق صوتنتها في أحماض الهيدروكلوريك والهيدروفلوريك من أجل الحصول على أسود الكربون الحراري. يمكن للمعالجة بالموجات فوق الصوتية ترقية بقايا الانحلال الحراري بنجاح من إطارات النفايات إلى أسود الكربون التجاري ذي القيمة المضافة العالية. وبالتالي ، فإن المعالجة بالموجات فوق الصوتية بعد الانحلال الحراري تعمل على تحسين الكفاءة الكلية للانحلال الحراري لإطارات النفايات بشكل كبير.
الموجات فوق الصوتية عالية الأداء
Hielscher الفوق صوتيات هو شريكك من ذوي الخبرة عندما يتعلق الأمر بعمليات الموجات فوق الصوتية عالية الأداء. يتطلب إزالة الكبريت بالموجات فوق الصوتية معالجات بالموجات فوق الصوتية الصناعية عالية الطاقة ، والتي يمكن أن تعمل تحت الضغط العالي وظروف درجات الحرارة العالية. شرط أساسي آخر هو تسليم سعات عالية جدا. يمكن تشغيل السعات التي تصل إلى 200 ميكرومتر بسهولة بشكل مستمر في عملية 24/7. للحصول على سعات أعلى ، تتوفر سونوتروديس بالموجات فوق الصوتية المخصصة. يتم تصنيع sonotrodes ارتفاع ضغط / ارتفاع درجة الحرارة Hielscher وضبطها للظروف الصعبة لعملية إزالة الكبريت. مع قوالب مخصصة ، يتم إدخال القرن بالموجات فوق الصوتية (sonotrode) في برميل الطارد. متانة معدات الموجات فوق الصوتية Hielscher يسمح لعملية 24/7 في الخدمة الشاقة وفي البيئات الصعبة. عالية الأداء والموثوقية تحويل الموجات فوق الصوتية Hielscher إلى حصان العمل من استصلاح المطاط!
يمنحك الجدول أدناه مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لأجهزة الموجات فوق الصوتية لدينا:
| حجم الدفعة | معدل التدفق | الأجهزة الموصى بها |
|---|---|---|
| 1 إلى 500 مل | 10 إلى 200 مل / دقيقة | UP100H |
| 10 إلى 2000 مل | 20 إلى 400 مل / دقيقة | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 إلى 20 لتر | 0.2 إلى 4 لتر / دقيقة | UIP2000hdT |
| 10 إلى 100 لتر | 2 إلى 10 لتر / دقيقة | UIP4000hdT |
| ن.أ. | 10 إلى 100 لتر / دقيقة | UIP16000 |
| ن.أ. | أكبر | مجموعة من UIP16000 |
اتصل بنا! / اسألنا!
الأدب / المراجع
- هونغ ، تشانغ كوك ؛ إيساييف ، إيه آي (2003): تطبيق الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة لإعادة تدوير المطاط. جمعية المطاط الكورية: اللدائن والمواد المركبة المجلد 38 ، العدد 2 ؛ 2003. 103-121.
- والفيكار ، راشمي ؛ محمد. أفيق ، ذو الكفل ؛ راماراد ، سوغانتي ؛ خالد ، صديقي (2018): إزالة الكبريت من نفايات مطاط الإطارات باستخدام المذيبات القائمة على الأمين والطاقة فوق الصوتية. MATEC Web of Conference المجلد 152 ، 2018.
- تنغ تشين تشن ، يون هوي شين ، ون جي لي ، تشيه تشونغ لين ، منغ وي وان (2010): دراسة عملية إزالة الكبريت التأكسدي بمساعدة الموجات فوق الصوتية المطبقة على استخدام زيت الانحلال الحراري من نفايات الإطارات. مجلة الإنتاج الأنظف ، المجلد 18 ، العدد 18 ، 2010. 1850-1858.
حقائق تستحق المعرفة
الفلكنة / إزالة الفلكنة
الفلكنة هي عملية لصنع المطاط الطبيعي ، الذي يتميز بمتانة ومرونة منخفضة ، أصعب ودائم. لذلك ، يتم تسخين المطاط الطبيعي وعن طريق إضافة تشابك الكبريت بين البوليمرات. من خلال تشابك جزيئات المطاط البوليمري ، ما يسمى بولي إيزوبرين ، يتم ربطها ببعضها البعض بواسطة ذرات الكبريت. من خلال الفلكنة يتم إنتاج ما يسمى المطاط المفلكن ، والذي يوفر أداء أعلى ومتانة. يمكن العثور على المطاط المفلكن في الإطارات والخراطيم المطاطية ونعال الأحذية والألعاب وما إلى ذلك.
إزالة الفلكنة هي تقنية يتم فيها شق بنية التشابك ، وتحديدا روابط الكبريت والكبريت و / أو روابط الكربون والكبريت. ويمكن القيام بذلك عن طريق طرق مختلفة مثل الميكانيكية الكيميائية والكيميائية والبيولوجية ، واستخدام الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة.
مطاط
يعرف المطاط أيضا باسم اللدائن. المطاط الصناعي هو اختصار للبوليمر المرن. تظهر اللدائن خصائص لزجة مرنة: فهي بوليمرات لزجة ومرنة للغاية. كثيرا ما يستخدم مصطلح المطاط لتمييز مجموعة اللدائن التي يجب أن تكون مبركنة أو معالجة لتكون مفيدة.
مم يتكون مطاط الإطارات؟
يتكون مطاط الإطارات (الإنجليزية الأمريكية) أو مطاط الإطارات (الإنجليزية البريطانية) من عدة مكونات ، بما في ذلك المطاط والمواد المالئة والمواد المضافة الأخرى. يمكن أن يتكون مطاط الإطارات من المطاط الطبيعي ، المصنوع من اللاتكس ، الذي يفرز من لحاء شجرة المطاط ، أو من المطاط الصناعي. المطاط الصناعي مصنوع من البترول. أكثر أشكال المطاط الصناعي شيوعا هي مطاط الستايرين بوتادين (SBR) ومطاط البولي بوتادين ومطاط البوتيل. في حين أن المطاط هو المكون الرئيسي للإطارات ، يتم دمج الحشوات والمواد المضافة لبناء مادة إطارات أكثر وظيفية. أسود الكربون و / أو السيليكا هي حشوات إطارات شائعة جدا تضاف لتعزيز مركب الإطارات. يعزز أسود الكربون والسيليكا القبضة ، وإطارات الذكور أكثر مقاومة ضد الثقوب وتقلل من مقاومة التدحرج للإطار. مضادات الأكسدة ومضادات الأوزون والعوامل المضادة للشيخوخة هي إضافات أخرى تعمل على تحسين جودة الإطارات وإطالة عمر الإطارات.