Recyklace pryže pneumatik pomocí vysoce výkonného ultrazvuku
Odpadní pryž z pneumatik je toxický, biologicky nerozložitelný materiál, takže její likvidace představuje ekologický a ekonomický problém. Ultrazvuková devulkanizace je rychlá a účinná metoda recyklace odpadní pryže z pneumatik, která umožňuje opětovné použití odpadních pneumatik. Ultrazvuková recyklace pryže pneumatik je poměrně jednoduchý proces, který byl úspěšně testován. Linear process scalability of ultrasonic tire recycling makes it possible to treat large volumes on industrial scale at economical costs.
Problém kaučukového odpadu
Odpadní pryž pneumatik způsobuje značný ekologický problém kvůli své toxicitě a nerozložitelnosti. Jejich vulkanizovaná síťovaná uhlíková struktura a toxicita činí z jejich likvidace zátěž pro životní prostředí. Konvenční techniky recyklace pryže jsou neekonomické, nejsou šetrné k životnímu prostředí a nový pryžový materiál vyrobený z recyklovaného kaučuku vykazuje nízkou kvalitu, protože hlavní polymerní řetězce odpadního kaučuku jsou pozměněny a oslabeny.
Vzhledem k tomu, že pneumatiky jsou součástí nejproblematičtějších zdrojů odpadu, jsou nutné ekologické a ekonomické metody nebo recyklace. Pyrolýza a devulkanizace jsou nejúspěšnějšími procesy recyklace pneumatik. Pokrok v recyklaci odpadních pneumatik je zásadní pro zastavení ekologické zátěže pryže z pneumatik a pomáhá snížit vyhazování pneumatik na skládky.
Ultrazvukové ošetření může zintenzivnit a zlepšit jak moderní procesy recyklace pneumatik, tak pyrolýzu a devulkanizaci.
Ultrazvukový systém pro devulkanizaci odpadní pryže
Přizpůsobený blok extruderu pro spojení sonikace do horkého elastomeru
Ultrazvuková devulkanizace pryže pneumatik
Ultrazvukovou devulkanizací se chemické vazby síra-síra a síra-uhlík v pneumatikách zesíťují, což má za následek měkkou gumovou taveninu. Tato ultrazvukem generovaná pryžová tavenina může být znovu zpracována a tvarována do nových pryžových výrobků, např. nových pneumatik. Hlavní výhodou ultrazvukové devulkanizace je výrazně nižší potřeba tepla. Nejprve se odpadní části pneumatiky zahřejí na cca. 400ºF nebo 200ºC, poté se přivádějí šnekovým podavačem přes průtokovou buňku, kde je odpadní pryž sonikována vysoce výkonným ultrazvukem pod vysokým tlakem. Během ultrazvukové devulkanizace se kaučuk přeměňuje z předchozího pevného skupenství na vysoce viskózní hmotu. Intenzivní ultrazvuku rychle narušuje trojrozměrnou síť vulkanizovaných elastomerů. Ultrazvukové ošetření zesíťování chemických vazeb trvá jen několik sekund. Sonikovaná pryžová tavenina může být vyztužena vytvrzovacími činidly a plnivy a může být tvarována do nových pryžových výrobků.
Ultrazvuková úprava pyrolytických zbytků
Pyrolytické zbytky lze vylepšit jejich sonikací v kyselinách chlorovodíkových a fluorovodíkových, aby se získaly pyrolytické saze. Ultrazvukové ošetření může úspěšně vylepšit pyrolytické zbytky z odpadních pneumatik na komerční saze s vysokou přidanou hodnotou. Ultrazvuková úprava po pyrolýze tak výrazně zlepšuje celkovou účinnost pyrolýzy odpadních pneumatik.
Vysoce výkonné ultrasonicators
Hielscher Ultrasonics je váš zkušený partner, pokud jde o vysoce výkonné ultrazvukové procesy. Ultrazvuková devulkanizace vyžaduje vysoce výkonné průmyslové ultrazvukové procesory, které mohou pracovat za podmínek vysokého tlaku a vysoké teploty. Dalším předpokladem je dodání velmi vysokých amplitud. Amplitudy až 200 μm lze snadno nepřetržitě provozovat v provozu 24/7. Pro ještě vyšší amplitudy jsou k dispozici přizpůsobené ultrazvukové sonotrody. Hielscherovy vysokotlaké / vysokoteplotní sonotrody jsou vyráběny a laděny pro náročné podmínky procesu devulkanizace. U přizpůsobených matric se ultrazvuková horna (sonotroda) vkládá do válce extruderu. Robustnost ultrazvukového zařízení Hielscher umožňuje provoz 24/7 při náročném provozu a v náročných prostředích. Vysoký výkon a spolehlivost promění Hielscher ultrasonicators v tažného koně rekultivace pryže!
Níže uvedená tabulka vám poskytuje přibližný přehled o zpracovatelské kapacitě našich ultrasonicators:
| Objem dávky | Průtok | Doporučená zařízení |
|---|---|---|
| 1 až 500 ml | 10 až 200 ml? min | UP100H |
| 10 až 2000 ml | 20 až 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 až 20L | 0.2 až 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100 l | 2 až 10 l/min | UIP4000hdT |
| Není k dispozici | 10 až 100 l? min | UIP16000 |
| Není k dispozici | větší | shluk UIP16000 |
Kontaktujte nás!? Zeptejte se nás!
Literatura/Odkazy
- Hong, Chang-Kook; Isajev, A.I. (2003): Aplikace vysoce výkonného ultrazvuku pro recyklaci pryže. Korejská gumárenská společnost: Elastomery a kompozity sv. 38, vydání 2; 2003. 103-121.
- Walvekar, Rashmi; Mohammad. Afiq, Zulkefly; Ramarad, Suganti; Kalid, Siddiqui (2018): Devulkanizace odpadní pryže pneumatik pomocí rozpouštědel na bázi aminů a ultrazvukové energie. MATEC Web of Conferences sv. 152, 2018.
- Teng-Chien Chen, Yun-Hwei Shen, Wen-Jhy Lee, Chih-Chung Lin, Meng-Wei Wan (2010): Studium ultrazvukem asistovaného procesu oxidačního odsiřování aplikovaného na využití pyrolýzního oleje z odpadních pneumatik. Časopis čistší produkce, ročník 18, vydání 18, 2010. 1850-1858.
Fakta, která stojí za to vědět
Vulkanizace? Devulkanizace
Vulkanizace je proces výroby přírodního kaučuku, který má nízkou trvanlivost a pružnost, tvrdších a odolných. Proto se přírodní kaučuk zahřeje a přidáním síry se dosáhne zesíťování mezi polymery. Zesíťováním polymerního kaučuku jsou molekuly takzvaného polyisoprenu vzájemně spojeny atomy síry. Vulkanizací vzniká tzv. vulkanizovaný kaučuk, který nabízí vyšší výkon a odolnost. Vulkanizovaný kaučuk lze nalézt v pneumatikách, gumových hadicích, podrážkách bot, hračkách atd.
VYPOUKČENÍ je technika, při které dochází k štěpení zesíťované struktury, konkrétně vazeb síra-síra a/nebo uhlík-síra. To lze provést různými metodami, jako jsou mechanochemické, chemické, biologické a pomocí ultrazvuku s vysokým výkonem.
pryž
Kaučuk je také známý jako elastomery. Elastomer je zkratka pro elastický polymer. Elastomery vykazují viskoelastické vlastnosti: Jsou to lepivé, velmi elastické polymery. Termín kaučuk se často používá k rozlišení skupiny elastomerů, které musí být vulkanizovány nebo vytvrzeny, aby byly užitečné.
Z čeho jsou vyrobeny pryže pneumatik?
Pryž pneumatik (americká angličtina) nebo pryž pneumatik (britská angličtina) jsou vyrobeny z několika složek, včetně pryže, plniv a dalších přísad. Kaučuk pneumatik může spočívat v přírodním kaučuku, vyrobeném z latexového sup, který je vylučován z kůry kaučukovníku, nebo ze syntetického kaučuku. Syntetické kaučuky jsou vyrobeny z ropy. Nejběžnějšími formami syntetického kaučuku jsou styren-butadienový kaučuk (SBR), polybutadienový kaučuk a butylkaučuk. Zatímco guma je hlavní složkou pneumatik, plniva a přísady jsou integrovány, aby vytvořily funkčnější materiál pneumatiky. Saze a/nebo oxid křemičitý jsou velmi běžné výplně pneumatik přidávané k posílení směsi pneumatik. Saze a oxid křemičitý zvyšují přilnavost, pánské pneumatiky jsou odolnější proti propíchnutí a snižují valivý odpor pneumatiky. Antioxidanty, antiozonanty a látky proti stárnutí jsou další přísady, které zlepšují kvalitu pneumatik a prodlužují jejich životnost.