Рециклиране на гума с високоефективен ултразвук
Отпадъчната гума е токсичен, небиоразградим материал, което прави изхвърлянето му екологичен и икономически проблем. Ултразвуковата девулканизация е бърз и ефективен метод за рециклиране на отпадъчна гума за гуми, позволяващ повторна употреба на отпадъчни гуми. Ултразвуковото рециклиране на гуми е сравнително прост процес, който е успешно тестван. Linear process scalability of ultrasonic tire recycling makes it possible to treat large volumes on industrial scale at economical costs.
Проблемът с каучуковите отпадъци
Отпадъчната гума причинява значителен екологичен проблем поради тяхната токсичност и неразградимост. Тяхната вулканизирана въглеродна структура и токсичност правят изхвърлянето тежест за околната среда. Конвенционалните техники за рециклиране на каучук са неикономични, не са екологични, а новият каучуков материал, произведен с рециклиран каучук, показва ниско качество, тъй като основните полимерни вериги от отпадъчен каучук са променени и отслабени.
Тъй като гумите са част от най-проблемните източници на отпадъци, са необходими екологични и икономични методи или рециклиране. Пиролизата и девулканизацията са най-успешните процеси за рециклиране на гуми. Напредъкът в рециклирането на отпадъчни гуми е от съществено значение за спиране на екологичната тежест на гумата за гуми и спомага за намаляване на изхвърлянето на гуми в депата.
Ултразвуковата обработка може да засили и подобри както съвременните процеси на рециклиране на гуми, така и пиролизата и девулканизацията.
Ултразвукова система за девулканизация на отпадъчен каучук
Персонализиран екструдер блок за свързване на ултразвук в горещ еластомер
Ултразвукова девулканизация на гума за гуми
Чрез ултразвукова девулканизация серно-серните и серно-въглеродните химични връзки в гумите се деомрежват, което води до мека каучукова стопилка. Тази ултразвуково генерирана каучукова стопилка може да бъде преработена и формована в нови каучукови изделия, например нови гуми. Основно предимство на ултразвуковата девулканизация е значително по-ниската необходима топлина. Първо, частите на отпадъчните гуми се нагряват до приблизително 400ºF или 200ºC, след което се захранват с винтово подаващо устройство през проточна клетка, където отпадъчната гума се озвукова с високоефективен ултразвук под високо налягане. По време на ултразвуковата девулканизация каучукът се трансформира от предишното си твърдо състояние в силно вискозна материя. Интензивният ултразвук бързо прекъсва триизмерната мрежа от вулканизирани еластомери. Ултразвуковата обработка на деомрежването на химичните връзки отнема само няколко секунди. Звуковата каучукова стопилка може да бъде подсилена с втвърдяващи агенти и пълнители и да бъде формована в нови каучукови изделия.
Ултразвуково надграждане на пиролитични остатъци
Пиролитичните остатъци могат да бъдат подобрени чрез ултразвука им в солна и флуороводородна киселини, за да се получи пиролитичен технически въглерод. Ултразвуковата обработка може успешно да надгради пиролитичните остатъци от отпадъчните гуми до търговския технически въглерод с висока добавена стойност. По този начин ултразвуковата обработка след пиролиза значително подобрява общата ефективност на пиролизата на отпадъчните гуми.
Високоефективни ултразвукови апарати
Hielscher Ultrasonics е вашият опитен партньор, когато става въпрос за високоефективни ултразвукови процеси. Ултразвуковата девулканизация изисква индустриални ултразвукови процесори с висока мощност, които могат да работят при условия на високо налягане и висока температура. Друга предпоставка е доставката на много високи амплитуди. Амплитуди до 200 μm могат лесно да работят непрекъснато в режим на работа 24/7. За още по-високи амплитуди се предлагат персонализирани ултразвукови сонотроди. Сонотродите с високо налягане/висока температура на Hielscher са произведени и настроени за взискателните условия на процеса на девулканизация. При персонализирани матрици ултразвуковият рог (сонотрод) се вкарва в цевта на екструдера. Здравината на ултразвуковото оборудване на Hielscher позволява 24/7 работа при тежки натоварвания и в взискателни среди. Високата производителност и надеждността превръщат ултразвуковите апарати Hielscher в работния кон на рекултивацията на каучук!
Таблицата по-долу ви дава представа за приблизителния капацитет на обработка на нашите ултразвукови апарати:
| Обем на партидата | Дебит | Препоръчителни устройства |
|---|---|---|
| 1 до 500 мл | 10 до 200 мл/мин | UP100H |
| 10 до 2000 мл | 20 до 400 мл/мин | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 до 20L | 0.2 до 4 л/мин | UIP2000hdT |
| 10 до 100L | 2 до 10 л/мин | UIP4000hdT |
| Н.А. | 10 до 100 л/мин | UIP16000 |
| Н.А. | Голям | Клъстер от UIP16000 |
Свържете се с нас! / Попитайте ни!
Литература/Препратки
- Хонг, Чанг-Кук; Исаев, А.И. (2003): Приложение на ултразвук с висока мощност за рециклиране на каучук. Каучуково общество на Корея: Еластомери и композити том 38, брой 2; 2003. 103-121.
- Уолвекар, Рашми; Мохамед. Афик, Зулкефлай; Рамарад, Суганти; Калид, Сидики (2018): Девулканизация на отпадъчен каучук с помощта на разтворители на аминова основа и ултразвукова енергия. MATEC Web of Conferences Vol. 152, 2018.
- Teng-Chien Chen, Yun-Hwei Shen, Wen-Jhy Lee, Chih-Chung Lin, Meng-Wei Wan (2010): Изследването на процеса на окислителна десулфуризация с помощта на ултразвук се прилага за оползотворяване на пиролизно масло от отпадъчни гуми. Списание за по-чисто производство, том 18, брой 18, 2010 г. 1850-1858.
Факти, които си струва да знаете
Вулканизация / Девулканизация
Вулканизация е процес за превръщане на естествен каучук, който има ниска издръжливост и гъвкавост, по-твърд и издръжлив. Следователно естественият каучук се нагрява и чрез добавяне на сяра се постига омрежване между полимерите. Чрез омрежване полимерните каучукови молекули, така наречените полиизопрен, се свързват помежду си от серни атоми. Чрез вулканизация се произвежда така нареченият вулканизиран каучук, който предлага по-висока производителност и издръжливост. Вулканизираният каучук може да се намери в гуми, гумени маркучи, подметки за обувки, играчки и др.
девулканизация е техника, при която структурата на омрежването, по-специално връзките сяра-сяра и/или въглерод-сяра, се разцепват. Това може да стане чрез различни методи като механохимични, химични, биологични и с помощта на ултразвук с висока мощност.
презерватив
Каучукът е известен още като еластомери. Еластомерът е съкращение за еластичен полимер. Еластомерите проявяват вискоеластични характеристики: Те са лепкави, много еластични полимери. Терминът каучук често се използва за разграничаване на групата еластомери, които трябва да бъдат вулканизирани или втвърдени, за да бъдат полезни.
От какво са направени гумите за гуми?
Гумата за гуми (американски английски) или гумата за гуми (британски английски) са изработени от няколко компонента, включително каучук, пълнители и други добавки. Гумата може да се състои от естествен каучук, направен от латексов суп, който се отделя от кората на каучуковото дърво, или от синтетичен каучук. Синтетичните каучуци се произвеждат от петрол. Най-често срещаните форми на синтетичен каучук са стирен-бутадиен каучук (SBR), полибутадиен каучук и бутилов каучук. Докато каучукът е основната съставка на гумите, пълнителите и добавките са интегрирани, за да се изгради по-функционален материал за гуми. Саждите и/или силициевият диоксид са много често срещани пълнители за гуми, добавени за подсилване на съединението на гумите. Саждите и силициевият диоксид подобряват сцеплението, мъжките гуми са по-устойчиви на пробиви и намаляват съпротивлението при търкаляне на гумата. Антиоксидантите, антиозонантите и антиейдж агентите са други добавки, които подобряват качеството на гумите и удължават живота на гумите.