Genbrug af dækgummi med højtydende ultralyd
Affaldsdækgummi er et giftigt, ikke-biologisk nedbrydeligt materiale, hvilket gør bortskaffelse af det til et miljømæssigt og økonomisk problem. Ultralydsdevulkanisering er en hurtig og effektiv metode til at genbruge affaldsdækgummi, der gør det muligt at genbruge affaldsdæk. Ultralydsgenbrug af dækgummi er en relativt enkel proces, som er blevet testet med succes. Linear process scalability of ultrasonic tire recycling makes it possible to treat large volumes on industrial scale at economical costs.
Problemet med gummiaffald
Affaldsdækgummi forårsager et betydeligt miljøproblem på grund af deres toksicitet og ikke-nedbrydelighed. Deres vulkaniserede tværbindingskulstruktur og toksicitet gør bortskaffelsen til en miljøbelastning. Konventionelle gummigenanvendelsesteknikker er uøkonomiske, ikke miljøvenlige, og det nye gummimateriale, der produceres med genbrugsgummiet, viser lav kvalitet, da de vigtigste polymerkæder af affaldsgummi ændres og svækkes.
Da dæk er en del af de mest problematiske affaldskilder, kræves miljøvenlige og økonomiske metoder eller genbrug. Pyrolyse og devulkanisering er de mest succesrige genbrugsprocesser for dæk. Fremskridtene inden for genbrug af affaldsdæk er afgørende for at stoppe miljøbelastningen af dækgummi og hjælper med at reducere dumpning af dæk på lossepladser.
Ultralydsbehandling kan intensivere og forbedre både moderne dækgenbrugsprocesser, pyrolyse og devulkanisering.
Ultralydsdevulkanisering af dækgummi
Ved ultralydsdevulkanisering aftværes svovl-svovl- og svovl-kulstof-kemiske bindinger i dæk, hvilket resulterer i en blød gummismelte. Denne ultralydsgenererede gummismelte kan oparbejdes og støbes til nye gummiprodukter, f.eks. nye dæk. En stor fordel ved ultralydsdevulkanisering er den betydeligt lavere varme, der kræves. Først opvarmes affaldsdækdelene til ca. 400 ° F eller 200 ° C, derefter fodres med en skrueføder gennem en flowcelle, hvor affaldsgummiet sonikeres med højtydende ultralyd under højt tryk. Under ultralydsdevulkaniseringen omdannes gummiet fra sin tidligere faste tilstand til et meget tyktflydende stof. Intens ultralydbehandling bryder hurtigt det tredimensionelle netværk af vulkaniserede elastomerer. Ultralydsbehandlingen af decrossbinding af de kemiske bindinger tager kun et par sekunder. Den sonikerede gummismelte kan forstærkes med hærdningsmidler og fyldstoffer og støbes til nye gummiprodukter.
Ultralydsopgradering af pyrolytiske rester
Pyrolytiske rester kan opgraderes ved at sonikere dem i saltsyre og flussyre for at opnå pyrolytisk kønrøg. Ultralydsbehandling kan med succes opgradere pyrolytiske rester fra affaldsdæk til den kommercielle carbon black-skærm med høj værditilvækst. Ultralydsbehandling efter pyrolyse forbedrer derved den samlede effektivitet af affaldsdækpyrolysen betydeligt.
Højtydende ultralydapparater
Hielscher Ultrasonics er din erfarne partner, når det kommer til højtydende ultralydsprocesser. Ultralydsdevulkanisering kræver industrielle ultralydsprocessorer med høj effekt, som kan arbejde under højt tryk og høje temperaturforhold. En anden forudsætning er levering af meget høje amplituder. Amplituder på op til 200 μm kan nemt køres kontinuerligt i 24/7 drift. For endnu højere amplituder er tilpassede ultralydssonotroder tilgængelige. Hielschers højtryks-/højtemperatursonotroder er fremstillet og tunet til de krævende forhold i devulkaniseringsprocessen. Med tilpassede matricer indsættes ultralydshornet (sonotrode) i ekstrudercylinderen. Robustheden af Hielschers ultralydsudstyr giver mulighed for 24/7 drift ved tunge og krævende miljøer. Høj ydeevne og pålidelighed gør Hielscher ultralydapparater til arbejdshesten for gummigenvinding!
Nedenstående tabel giver dig en indikation af den omtrentlige behandlingskapacitet for vores ultralydapparater:
Batch volumen | Flowhastighed | Anbefalede enheder |
---|---|---|
1 til 500 ml | 10 til 200 ml/min | UP100H |
10 til 2000 ml | 20 til 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 til 20L | 0.2 til 4 l/min | UIP2000hdT |
10 til 100L | 2 til 10 l/min | UIP4000hdT |
n.a. | 10 til 100 l/min | UIP16000 |
n.a. | Større | klynge af UIP16000 |
Kontakt os! / Spørg os!
Litteratur/Referencer
- Hong, Chang-Kook; Isayev, A.I. (2003): En anvendelse af ultralyd med høj effekt til gummigenbrug. Koreas gummiselskab: Elastomerer og kompositter Vol 38, udgave 2; 2003. 103-121.
- Walvekar, Rashmi; Mohammad. Afiq, Zulkefly; Ramarad, Suganti; Kalid, Siddiqui (2018): Devulkanisering af affaldsdækgummi ved hjælp af aminbaserede opløsningsmidler og ultralydsenergi. MATEC Web of Conferences Vol. 152, 2018.
- Teng-Chien Chen, Yun-Hwei Shen, Wen-Jhy Lee, Chih-Chung Lin, Meng-Wei Wan (2010): Undersøgelsen af ultralydsassisteret oxidativ afsvovlingsproces anvendt til udnyttelse af pyrolyseolie fra affaldsdæk. Journal of Cleaner Production, bind 18, udgave 18, 2010. 1850-1858.
Fakta, der er værd at vide
Vulkanisering / Devulkanisering
Vulkanisering er en proces til fremstilling af naturgummi, som har lav holdbarhed og fleksibilitet, hårdere og holdbart. Derfor opvarmes naturgummi og ved tilsætning af svovl opnås tværbinding mellem polymererne. Ved tværbinding af de polymere gummimolekyler bindes såkaldte polyisoprener til hinanden af svovlatomer. Gennem vulkanisering produceres såkaldt vulkaniseret gummi, som giver højere ydeevne og holdbarhed. Vulkaniseret gummi findes i dæk, gummislanger, skosåler, legetøj osv.
devulkanisering er en teknik, hvor tværbindingsstrukturen, specifikt svovl-svovl- og/eller kulstof-svovl-bindingerne, er spalt. Dette kan gøres ved forskellige metoder såsom mekanokemiske, kemiske, biologiske og ved hjælp af ultralydbehandling med høj effekt.
gummi
Gummi er også kendt som elastomerer. Elastomer er en forkortelse for elastisk polymer. Elastomerer udviser viskoelastiske egenskaber: De er klæbrige, meget elastiske polymerer. Udtrykket gummi bruges ofte til at skelne mellem den gruppe af elastomerer, der skal vulkaniseres eller hærdes for at være nyttige.
Hvad er dækgummi lavet af?
Dækgummi (amerikansk engelsk) eller dækgummi (britisk engelsk) er lavet af flere komponenter, herunder gummi, fyldstoffer og andre tilsætningsstoffer. Dækgummi kan bestå af naturgummi, fremstillet af latex sup, som udskilles fra gummitræets bark, eller fra syntetisk gummi. Syntetiske gummier er lavet af petroleum. De mest almindelige syntetiske gummiformer er styren-butadiengummi (SBR), polybutadiengummi og butylgummi. Mens gummi er hovedingrediensen i dæk, er fyldstoffer og additiver integreret for at opbygge et mere funktionelt dækmateriale. Kønrøg og/eller silica er meget almindelige dækfyldstoffer, der tilsættes for at forstærke dækblandingen. Carbon black og silica forbedrer grebet, handæk mere modstandsdygtige over for punkteringer og reducerer dækkets rullemodstand. Antioxidanter, antiozonanter og anti-aging midler er andre tilsætningsstoffer, som forbedrer dækkvaliteten og forlænger dækkets levetid.