Reifengummi-Recycling mit Hochleistungsultraschall

Altreifengummi ist ein toxisches, biologisch nicht abbaubares Material, dessen Entsorgung ein ökologisches und wirtschaftliches Problem darstellt. Die Ultraschalldevulkanisation ist ein schnelles und effizientes Verfahren zum Recycling von Altreifengummi, das die Wiederverwertung von Altreifen ermöglicht. Das Ultraschallrecycling von Reifengummi ist ein relativ einfaches Verfahren, das erfolgreich getestet wurde. Die lineare Skalierbarkeit des Ultraschallrecyclings von Reifen macht es möglich, große Mengen im industriellen Maßstab wirtschaftlich zu verarbeiten.

Das Problem der Gummiabfälle

Altreifengummi verursacht aufgrund seiner Toxizität und seiner fehlenden Abbaubarkeit ein erhebliches Umweltproblem. Seine durch Vulkanisation vernetzte Kohlenstoffstruktur und seine Toxizität machen die Entsorgung zu einer Umweltbelastung. Herkömmliche Verfahren zum Gummirecycling sind unwirtschaftlich und nicht umweltfreundlich. Zudem weist das aus recyceltem Gummi hergestellte neue Gummimaterial eine geringe Qualität auf, da die Polymerhauptketten des Altgummis verändert und geschwächt werden.
Da Reifen zu den problematischsten Abfallquellen gehören, sind umweltfreundliche und wirtschaftliche Recyclingverfahren erforderlich. Pyrolyse und Devulkanisation sind die erfolgreichsten Recyclingverfahren für Reifen. Fortschritte beim Altreifenrecycling sind entscheidend, um die Umweltbelastung durch Reifengummi zu beenden, und tragen dazu bei, die Ablagerung von Reifen auf Deponien zu reduzieren.

Eine Ultraschallbehandlung kann beide modernen Reifenrecyclingverfahren, Pyrolyse und Devulkanisation, intensivieren und verbessern.

Ultraschallsystem zur Devulkanisation von Altgummi

Ultraschalldevulkanisation von Reifengummi

Bei der Ultraschalldevulkanisation werden chemische Schwefel-Schwefel- und Schwefel-Kohlenstoff-Bindungen in Reifen gespalten und dadurch Vernetzungen aufgelöst, sodass eine weiche Gummischmelze entsteht. Diese durch Ultraschall erzeugte Gummischmelze kann erneut verarbeitet und zu neuen Gummiprodukten, z. B. neuen Reifen, geformt werden. Ein wesentlicher Vorteil der Ultraschalldevulkanisation ist der deutlich geringere Wärmebedarf. Zunächst werden die Altreifenteile auf etwa 400ºF oder 200ºC erhitzt und anschließend mit einer Förderschnecke durch eine Durchflusszelle geführt, in der das Altgummi unter hohem Druck mit Hochleistungsultraschall beschallt wird. Während der Ultraschalldevulkanisation wird das Gummi aus seinem zuvor festen Zustand in eine hochviskose Masse überführt. Intensive Beschallung bricht das dreidimensionale Netzwerk vulkanisierter Elastomere schnell auf. Die Ultraschallbehandlung zur Spaltung der chemischen Vernetzungsbindungen dauert nur wenige Sekunden. Die beschallte Gummischmelze kann mit Vernetzungsmitteln und Füllstoffen verstärkt und zu neuen Gummiprodukten geformt werden.

Aufwertung von Pyrolyserückständen durch Ultraschall

Pyrolyserückstände können durch Beschallung in Salzsäure und Flusssäure aufgewertet werden, um Pyrolyseruß zu gewinnen. Durch Ultraschallbehandlung lassen sich Pyrolyserückstände aus Altreifen erfolgreich zu handelsüblichem Industrieruß mit hoher Wertschöpfung aufwerten. Die Ultraschallbehandlung im Anschluss an die Pyrolyse verbessert damit die Gesamteffizienz der Altreifenpyrolyse erheblich.

Hochleistungs-Ultraschallgeräte

Hielscher Ultrasonics ist Ihr erfahrener Partner für Hochleistungs-Ultraschallprozesse. Die Ultraschalldevulkanisation erfordert leistungsstarke industrielle Ultraschallprozessoren, die unter hohem Druck und bei hohen Temperaturen arbeiten können. Eine weitere Voraussetzung ist die Bereitstellung sehr hoher Amplituden. Amplituden von bis zu 200µm lassen sich problemlos im kontinuierlichen 24/7-Betrieb erzielen. Für noch höhere Amplituden sind kundenspezifische Ultraschallsonotroden erhältlich. Die Hochdruck-/Hochtemperatursonotroden von Hielscher werden für die anspruchsvollen Bedingungen des Devulkanisationsprozesses gefertigt und darauf abgestimmt. Mithilfe kundenspezifischer Werkzeuge wird das Ultraschallhorn (Sonotrode) in den Extruderzylinder eingesetzt. Die Robustheit der Ultraschallgeräte von Hielscher ermöglicht den 24/7-Betrieb unter hoher Belastung und in anspruchsvollen Umgebungen. Hohe Leistung und Zuverlässigkeit machen die Ultraschallgeräte von Hielscher zum Arbeitstier der Gummiregenerierung!
Die folgende Tabelle gibt Ihnen einen Überblick über die ungefähre Verarbeitungskapazität unserer Ultraschallgeräte: