Rengaskumin kierrätys korkean suorituskyvyn ultraäänellä
Rengaskumi on myrkyllinen, biohajoamaton materiaali, mikä tekee sen hävittämisestä ympäristö- ja talousongelman. Ultraäänidevulkanointi on nopea ja tehokas tapa kierrättää jäterengaskumia, joka mahdollistaa jäterenkaiden uudelleenkäytön. Ultraäänirenkaiden kumin kierrätys on suhteellisen yksinkertainen prosessi, joka on testattu onnistuneesti. Linear process scalability of ultrasonic tire recycling makes it possible to treat large volumes on industrial scale at economical costs.
Kumijätteen ongelma
Käytetty rengaskumi aiheuttaa merkittävän ympäristöongelman myrkyllisyytensä ja hajoamattomuutensa vuoksi. Niiden vulkanoitu ristisidoshiilirakenne ja myrkyllisyys tekevät hävittämisestä ympäristötaakan. Perinteiset kumin kierrätystekniikat ovat epätaloudellisia, eivät ympäristöystävällisiä, ja kierrätetystä kumista valmistettu uusi kumimateriaali on heikkolaatuista, koska jätekumin tärkeimmät polymeeriketjut muuttuvat ja heikkenevät.
Koska renkaat ovat osa ongelmallisimpia jätelähteitä, tarvitaan ympäristöystävällisiä ja taloudellisia menetelmiä tai kierrätystä. Pyrolyysi ja devulkanointi ovat renkaiden menestyneimmät kierrätysprosessit. Renkaiden kierrätyksen edistyminen on olennaisen tärkeää rengaskumin ympäristökuormituksen lopettamiseksi ja auttaa vähentämään renkaiden kaatopaikalle sijoittamista.
Ultraäänikäsittely voi tehostaa ja parantaa sekä nykyaikaisia renkaiden kierrätysprosesseja, pyrolyysiä että devulkanointia.
Ultraäänijärjestelmä jätekumin devulkanointiin
Räätälöity ekstruuderin lohko sonikoinnin yhdistämiseksi kuumaan elastomeeriin
Renkaan kumin ultraääni devulkanointi
Ultraäänidevulkanoinnilla renkaiden rikki-rikki- ja rikki-hiili-kemialliset sidokset puretaan, mikä johtaa pehmeään kumisulaan. Tämä ultraäänellä tuotettu kumisula voidaan käsitellä uudelleen ja muovata uusiksi kumituotteiksi, esimerkiksi uusiksi renkaiksi. Ultraäänidevulkanoinnin merkittävä etu on huomattavasti pienempi tarvittava lämpö. Ensinnäkin jäterenkaan osat lämmitetään noin 400 ºF: seen tai 200 ºC: seen, sitten syötetään ruuvisyöttölaitteella virtauskennon läpi, jossa jätekumi sonikoidaan korkean suorituskyvyn ultraäänellä korkeassa paineessa. Ultraäänidevulkanoinnin aikana kumi muuttuu edellisestä kiinteästä tilastaan erittäin viskoosiksi aineeksi. Intensiivinen ultrasonication rikkoo vulkanoitujen elastomeerien kolmiulotteisen verkon nopeasti. Kemiallisten sidosten silloitumisen ultraäänikäsittely kestää vain muutaman sekunnin. Sonikoitu kumisula voidaan vahvistaa kovetusaineilla ja täyteaineilla ja muovata uusiksi kumituotteiksi.
Pyrolyyttisten jäämien ultraäänipäivitys
Pyrolyyttisiä tähteitä voidaan päivittää sonikoimalla ne suola- ja fluorivetyhapoissa pyrolyyttisen hiilimustan saamiseksi. Ultraäänikäsittely voi onnistuneesti päivittää pyrolyyttiset jäännökset jäterenkaista korkean lisäarvon kaupalliseen hiilimustaan. Ultraäänipyrolyysin jälkeinen käsittely parantaa siten jäterenkaan pyrolyysin yleistä tehokkuutta merkittävästi.
Korkean suorituskyvyn ultraäänilaitteet
Hielscher Ultrasonics on kokenut kumppanisi korkean suorituskyvyn ultraääniprosesseissa. Ultraäänidevulkanointi vaatii suuritehoisia teollisia ultraääniprosessoreita, jotka voivat toimia korkeassa paineessa ja korkeissa lämpötiloissa. Toinen edellytys on erittäin suurten amplitudien toimittaminen. Jopa 200 μm: n amplitudit voidaan helposti ajaa jatkuvasti 24/7 toiminnassa. Vielä suuremmille amplitudille on saatavana räätälöityjä ultraäänisonotrodeja. Hielscherin korkean paineen / korkean lämpötilan sonotrodit valmistetaan ja viritetään devulkanointiprosessin vaativiin olosuhteisiin. Räätälöidyillä muotteilla ultraäänisarvi (sonotrode) työnnetään suulakepuristimen tynnyriin. Hielscherin ultraäänilaitteiden kestävyys mahdollistaa 24/7 toiminnan raskaassa käytössä ja vaativissa ympäristöissä. Korkea suorituskyky ja luotettavuus tekevät Hielscherin ultraäänilaitteista kumin talteenoton työhevosen!
Alla oleva taulukko antaa sinulle viitteitä ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista:
| Erän tilavuus | Virtausnopeus | Suositellut laitteet |
|---|---|---|
| 1 - 500 ml | 10 - 200 ml / min | UP100H |
| 10 - 2000ml | 20–400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 - 20L | 0.2–4 l/min | UIP2000hdT |
| 10-100L | 2 - 10L / min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10-100L / min | UIP16000 |
| n.a. | suurempi | klusteri UIP16000 |
Ota yhteyttä! / Kysy meiltä!
Kirjallisuus/viitteet
- Hong, Chang-Kook; Isayev, AI-laite (2003): Suuritehoisen ultraäänen sovellus kumin kierrätykseen. Korean kumiyhdistys: Elastomeerit ja komposiitit Osa 38, numero 2; 2003. 103-121.
- Walvekar, Rashmi; Mohammad. Afiq, Zulkefly; Ramarad, Suganti; Kalid, Siddiqui (2018): Jäterengaskumin devulkanointi amiinipohjaisilla liuottimilla ja ultraäänienergialla. MATEC Web of Conferences Vol. 152, 2018.
- Teng-Chien Chen, Yun-Hwei Shen, Wen-Jhy Lee, Chih-Chung Lin, Meng-Wei Wan (2010): Ultraääniavusteisen oksidatiivisen rikinpoistoprosessin tutkimus, jota sovellettiin pyrolyysiöljyn hyödyntämiseen jäterenkaista. Journal of Cleaner Production, osa 18, numero 18, 2010. 1850-1858.
Faktoja, jotka kannattaa tietää
Vulkanointi / devulkanointi
Vulkanointi on prosessi, jolla valmistetaan luonnonkumia, jolla on alhainen kestävyys ja joustavuus, kovempi ja kestävämpi. Siksi luonnonkumia kuumennetaan ja rikkiä lisäämällä saadaan aikaan silloitus polymeerien välillä. Silloittamalla polymeeriset kumimolekyylit, niin sanotut polyisopreenit, sitoutuvat toisiinsa rikkiatomien avulla. Vulkanoinnin avulla tuotetaan niin sanottua vulkanoitua kumia, joka tarjoaa paremman suorituskyvyn ja kestävyyden. Vulkanoitua kumia löytyy renkaista, kumiletkuista, kengänpohjista, leluista jne.
devulkanointi on tekniikka, jossa ristisidosrakenne, erityisesti rikki-rikki- ja/tai hiili-rikkisidokset, pilkotaan. Tämä voidaan tehdä erilaisilla menetelmillä, kuten mekanokemiallisilla, kemiallisilla, biologisilla ja suuritehoisella ultraäänellä.
kumi
Kumi tunnetaan myös nimellä elastomeerit. Elastomeeri on lyhenne elastisesta polymeeristä. Elastomeereillä on viskoelastisia ominaisuuksia: Ne ovat tahmeita, erittäin elastisia polymeerejä. Termiä kumi käytetään usein erottamaan elastomeeriryhmä, joka on vulkanoitava tai kovetettava ollakseen hyödyllinen.
Mistä rengaskumi on valmistettu?
Rengaskumi (amerikkalainen englanti) tai rengaskumi (brittiläinen englanti) on valmistettu useista komponenteista, mukaan lukien kumi, täyteaineet ja muut lisäaineet. Rengaskumi voi koostua luonnonkumista, joka on valmistettu lateksisupista, joka erittyy kumipuun kuoresta tai synteettisestä kumista. Synteettiset kumit valmistetaan öljystä. Yleisimmät synteettiset kumimuodot ovat styreenibutadieenikumi (SBR), polybutadieenikumi ja butyylikumi. Vaikka kumi on renkaiden tärkein ainesosa, täyteaineet ja lisäaineet on integroitu toiminnallisemman rengasmateriaalin rakentamiseksi. Hiilimusta ja/tai piidioksidi ovat hyvin yleisiä renkaan täyteaineita, joita lisätään vahvistamaan rengasseosta. Hiilimusta ja piidioksidi parantavat pitoa, urosrenkaat kestävät paremmin puhkeamisia ja vähentävät renkaan vierintävastusta. Antioksidantit, antiotsonantit ja ikääntymistä estävät aineet ovat muita lisäaineita, jotka parantavat renkaiden laatua ja pidentävät niiden käyttöikää.