高性能超音波によるタイヤゴムのリサイクル
廃タイヤゴムは有毒で非生分解性の材料であり、その廃棄は環境的および経済的な問題となっています。超音波脱硫は、廃タイヤゴムをリサイクルするための迅速かつ効率的な方法であり、廃タイヤを再利用することができます。超音波タイヤゴムのリサイクルは比較的簡単なプロセスであり、テストに成功しています。Linear process scalability of ultrasonic tire recycling makes it possible to treat large volumes on industrial scale at economical costs.
ゴム廃棄物の問題
廃タイヤゴムは、その毒性と非分解性により、重大な環境問題を引き起こします。それらの加硫架橋炭素構造と毒性は、廃棄を環境負荷にします。従来のゴムリサイクル技術は不経済であり、環境に優しくなく、リサイクルされたゴムで製造された新しいゴム材料は、廃ゴムの主要な高分子鎖が変化して弱くなるため、品質が低くなります。
タイヤは最も問題のある廃棄物源の一部であるため、環境に優しく経済的な方法またはリサイクルが必要です。熱分解と脱硫は、タイヤの最も成功したリサイクルプロセスです。タイヤゴムの環境負荷を食い止めるためには、廃タイヤリサイクルの進展が不可欠であり、タイヤの埋立処分を減らすことにもつながっています。
超音波処理は、現代のタイヤリサイクルプロセス、熱分解および脱硫の両方を強化し改善することができます。
タイヤゴムの超音波脱硫
超音波脱硫により、タイヤ中の硫黄 - 硫黄および硫黄 - 炭素化学結合が架橋解除され、その結果、軟質ゴムが溶融する。この超音波で生成されたゴム溶融物は、再処理して新しいゴム製品、例えば新しいタイヤに成形することができます。超音波脱硫の主な利点は、必要な熱が大幅に低いことです。まず、廃タイヤ部品を約400°Fまたは200°Cに加熱し、次にフローセルを介してスクリューフィーダーで供給し、廃ゴムを高圧下で高性能超音波で超音波処理します。超音波脱硫中に、ゴムは以前の固体状態から高粘性物質に変化します。強烈な超音波処理は、加硫エラストマーの三次元ネットワークを急速に破壊します。化学結合の架橋解除の超音波処理は、わずか数秒で完了します。超音波処理されたゴム溶融物は、硬化剤および充填剤で補強され、新しいゴム製品に成形することができる。
熱分解残渣の超音波アップグレード
熱分解残基は、熱分解カーボンブラックを得るために、それらを塩酸およびフッ化水素酸で超音波処理することによりアップグレードすることができる。超音波処理は、廃タイヤからの熱分解残留物を高付加価値の商用カーボンブラックにうまくアップグレードできます。超音波ポスト熱分解処理は、それにより、廃タイヤ熱分解の全体的な効率を大幅に向上させます。
高性能超音波装置
ヒールシャー超音波は、高性能超音波プロセスに関しては、あなたの経験豊富なパートナーです。超音波脱硫には、高圧および高温条件下で動作できる高出力の産業用超音波プロセッサが必要です。もう1つの前提条件は、非常に高い振幅の配信です。最大200μmの振幅は、24/7操作で簡単に連続運転できます。さらに高い振幅のために、カスタマイズされた超音波ソノトロードが利用可能です。ヒールシャーの高圧/高温ソノトロードは、脱硫プロセスの厳しい条件に合わせて製造および調整されています。カスタマイズされたダイでは、超音波ホーン(ソノトロード)が押出機のバレルに挿入されます。ヒールシャーの超音波装置の堅牢性は、ヘビーデューティと要求の厳しい環境での24 / 7操作を可能にします。高性能と信頼性は、ヒールシャー超音波装置をゴム再生の働き者に変えます!
以下の表は、当社の超音波装置のおおよその処理能力を示しています。
バッチボリューム | 流量 | 推奨デバイス |
---|---|---|
1〜500mL | 10〜200mL/分 | UP100Hの |
10〜2000mL | 20〜400mL/分 | UP200HTの, UP400セント |
0.1〜20L | 0.2 から 4L/min | UIP2000hdT |
10〜100L | 2〜10L/分 | UIP4000hdTの |
N.A. | 10〜100L/min | UIP16000 |
N.A. | 大きい | クラスタ UIP16000 |
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文献/参考文献
- ホン・チャングク;イサエフ、AI(2003): 高出力超音波のゴムリサイクルへの応用。 韓国ゴム協会:エラストマーと複合材料第38巻、第2号。2003. 103-121.
- ワルベカール、ラシュミ;ムハンマド。アフィク、ズルケフライ;ラマラド、スガンティ;カリド、シディキ(2018): アミン系溶剤と超音波エネルギーを用いた廃タイヤゴムの脱硫.MATEC Web of Conferences Vol. 152, 2018.
- テン・チェン、ユン・フウェイ・シェン、ウェン・ジ・リー、チーチョン・リン、メン・ウェイ・ワン (2010): 廃タイヤからの熱分解油の利用に適用される超音波支援酸化脱硫プロセスの研究。 Journal of Cleaner Production、第18巻、第18号、2010年。1850-1858.
知っておく価値のある事実
加硫/脱硫
加硫 耐久性と柔軟性が低い天然ゴムを、より硬く、耐久性に優れたものにするプロセスです。したがって、天然ゴムを加熱し、硫黄を添加することにより、ポリマー間に架橋が達成されます。ポリマーゴム分子、いわゆるポリイソプレンを架橋することにより、硫黄原子によって互いに結合します。加硫により、いわゆる加硫ゴムが製造され、より高い性能と耐久性を提供します。加硫ゴムは、タイヤ、ゴムホース、靴底、玩具などに含まれています。
脱硫 架橋構造、特に硫黄-硫黄および/または炭素-硫黄結合が切断される技術です。これは、機械化学的、化学的、生物学的、および高出力超音波処理の使用など、さまざまな方法で行うことができます。
ゴム
ゴムはエラストマーとしても知られています。エラストマーとは、弾性ポリマーの略語です。エラストマーは粘弾性特性を示します:粘着性があり、非常に弾力性のあるポリマーです。ゴムという用語は、有用であるために加硫または硬化する必要があるエラストマーのグループを区別するためによく使用されます。
タイヤゴムは何でできていますか?
タイヤゴム(アメリカ英語)またはタイヤゴム(イギリス英語)は、ゴム、フィラー、その他の添加剤など、いくつかの成分でできています。タイヤゴムは、ゴムの木の樹皮から分泌されるラテックスサップから作られた天然ゴム、または合成ゴムから構成できます。合成ゴムは石油から作られています。最も一般的な合成ゴムの形態は、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ポリブタジエンゴム、およびブチルゴムです。タイヤの主成分はゴムですが、フィラーと添加剤が統合され、より機能的なタイヤ素材が作られています。カーボンブラックやシリカは、タイヤコンパウンドを補強するために添加される非常に一般的なタイヤフィラーです。カーボンブラックとシリカはグリップ力を高め、オスタイヤはパンクに対する耐性を高め、タイヤの転がり抵抗を減らします。酸化防止剤、抗オゾン剤、老化防止剤は、タイヤの品質を向上させ、タイヤの寿命を延ばすための他の添加剤です。