Recycling vu Pneuegummi mat Héichleeschtungsultraschall
Gummi aus Altpneuen ass e gëftegt, net biologesch ofbaubart Material, deem seng Entsuergung en Ëmweltproblem an e wirtschaftleche Problem duerstellt. D’Ultraschalldevulkaniséierung ass eng séier an effizient Method fir Gummi aus Altpneuen ze recycléieren, déi et erméiglecht, Altpneuen nees ze benotzen. D’Recycling vu Pneuegummi mat Ultraschall ass e relativ einfache Prozess, deen erfollegräich getest gouf. Déi linear Skaléierbarkeet vum Prozess fir d’Pneuerecycling mat Ultraschall erméiglecht et, grouss Quantitéiten am industrielle Moossstaf zu wirtschaftleche Käschten ze behandelen.
De Problem vum Gummioffall
Gummi aus Altpneue verursaacht wéinst senger Toxizitéit a senger Netofbaubarkeet e bedeitenden Ëmweltproblem. Seng vulkaniséiert, vernetzt Kuelestoffstruktur a seng Toxizitéit maachen d’Entsuergung zu enger Ëmweltbelaaschtung. Konventionell Technike fir Gummirecycling sinn onwirtschaftlech an net ëmweltfrëndlech, an dat neit Gummimaterial, dat mam recycléierte Gummi hiergestallt gëtt, weist eng niddreg Qualitéit op, well d’Haaptpolymerketten am Gummioffall verännert a geschwächt ginn.
Well Pneuen zu de problemateschsten Offallquelle gehéieren, sinn ëmweltfrëndlech a wirtschaftlech Methode fir de Recycling néideg. Pyrolys an Devulkaniséierung sinn déi erfollegräichst Recyclingprozesser fir Pneuen. Fortschrëtter beim Recycling vun Altpneue sinn entscheedend, fir d’Ëmweltbelaaschtung duerch Pneuegummi ze stoppen, an hëllefen, d’Oflagerung vu Pneuen op Deponien ze reduzéieren.
Eng Ultraschallbehandlung ka béid modern Pneuerecyclingprozesser, Pyrolys an Devulkaniséierung, intensivéieren a verbesseren.
Ultraschallsystem fir d’Devulkaniséierung vu Gummioffall
No Mooss ugepassten Extruderblock fir Ultraschall an e waarmen Elastomer anzekoppelen
Ultraschalldevulkaniséierung vu Pneuegummi
Bei der Ultraschalldevulkaniséierung ginn déi cheemesch Schwiefel-Schwiefel- a Schwiefel-Kuelestoff-Bindungen an de Pneuen opgebrach, wouduerch eng mëll Gummischmëlz entsteet. Dës duerch Ultraschall produzéiert Gummischmëlz kann nees verschafft an zu neie Gummiprodukter geformt ginn, z. B. zu neie Pneuen. E grousse Virdeel vun der Ultraschalldevulkaniséierung ass déi däitlech méi kleng néideg Hëtztquantitéit. Als Éischt ginn d’Deeler vun den Altpneuen op ongeféier 400ºF oder 200ºC erhëtzt an duerno mat enger Fërderschneek duerch eng Duerchflosszell gefouert, an där de Gummioffall ënner héijem Drock mat Héichleeschtungsultraschall behandelt gëtt. Wärend der Ultraschalldevulkaniséierung gëtt de Gummi aus sengem viregte festen Zoustand an eng héichviskos Mass ëmgewandelt. Intensiv Ultraschallbehandlung brécht dat dräidimensionaalt Netzwierk vu vulkaniséierten Elastomere séier op. D’Ultraschallbehandlung fir d’cheemesch Bindungen opzebriechen dauert nëmmen e puer Sekonnen. Déi mat Ultraschall behandelt Gummischmëlz ka mat Vernetzungsmëttelen a Fëllstoffer verstäerkt an zu neie Gummiprodukter geformt ginn.
Opwäertung vu Pyrolysréckstänn mat Ultraschall
Pyrolysréckstänn kënnen duerch Ultraschallbehandlung a Salzsaier a Fluorwaasserstoffsaier opgewäert ginn, fir pyrolytescht Kuelestoffschwaarz ze gewannen. Eng Ultraschallbehandlung ka Pyrolysréckstänn aus Altpneuen erfollegräich zu kommerziellem Kuelestoffschwaarz mat héijer Wäertschöpfung opwäerten. D’Ultraschallbehandlung no der Pyrolys verbessert doduerch d’Gesamteffizienz vun der Altpneuepyrolys däitlech.
Héichleeschtungsultraschallapparater
Hielscher Ultrasonics ass Ären erfuerene Partner, wann et ëm Héichleeschtungsultraschallprozesser geet. D’Ultraschalldevulkaniséierung erfuerdert industriell Ultraschallprozessere mat héijer Leeschtung, déi ënner Bedéngunge mat héijem Drock an héijer Temperatur schaffe kënnen. Eng weider Viraussetzung ass d’Bereetstelle vu ganz héijen Amplituden. Amplitude vu bis zu 200µm kënne problemlos kontinuéierlech am 24/7-Betrib agesat ginn. Fir nach méi héich Amplitudë sinn no Mooss ugepassten Ultraschallsonotroden disponibel. D’Héichdrock-/Héichtemperatursonotrode vun Hielscher gi fir déi usprochsvoll Bedéngunge vum Devulkaniséierungsprozess hiergestallt an ofgestëmmt. Mat no Mooss ugepasste Matrize gëtt den Ultraschallhorn (Sonotrod) an den Extruderzylinder agesat. D’Robustheet vun der Ultraschallausrüstung vun Hielscher erméiglecht de 24/7-Betrib bei héijer Belaaschtung an an usprochsvollen Ëmfeld. Héich Leeschtung an Zouverlässegkeet maachen d’Ultraschallapparater vun Hielscher zum Aarbechtspäerd vun der Gummiréckgewënnung!
Déi folgend Tabell gëtt Iech en Iwwerbléck iwwer déi ongeféier Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschallapparater:
| Chargevolumen | Duerchflossrate | Recommandéiert Apparater |
|---|---|---|
| 1 bis 500mL | 10 bis 200mL/min | UP100H |
| 10 bis 2000mL | 20 bis 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 bis 20L | 0,2 bis 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 bis 100L | 2 bis 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 bis 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | méi héich | Grupp vu UIP16000 |
Kontaktéiert eis! / Frot eis!
Literatur/Referenzen
- Hong, Chang-Kook; Isayev, A.I. (2003): Eng Uwendung vun Ultraschall mat héijer Leeschtung beim Gummirecycling. The Rubber Society of Korea: Elastomers and Composites Bd. 38, Ausgab 2; 2003. 103-121.
- Walvekar, Rashmi; Mohammad. Afiq, Zulkefly; Ramarad, Suganti; Kalid, Siddiqui (2018): Devulkaniséierung vu Gummi aus Altpneue mat Léisungsmëttelen op Aminbasis an Ultraschallenergie. MATEC Web of Conferences Bd. 152, 2018.
- Teng-Chien Chen, Yun-Hwei Shen, Wen-Jhy Lee, Chih-Chung Lin, Meng-Wei Wan (2010): D’Etüd vum ultraschallënnerstëtzten oxidative Entschwiefelungsprozess fir d’Notzung vu Pyrolysueleg aus Altpneuen. Journal of Cleaner Production, Band 18, Ausgab 18, 2010. 1850-1858.
Wëssenswäertes
Vulkaniséierung / Devulkaniséierung
Vulkaniséierung ass e Prozess, fir Naturkautschuk, deen eng niddreg Haltbarkeet a Flexibilitéit huet, méi haart an haltbar ze maachen. Dofir gëtt Naturkautschuk erhëtzt, an duerch d’Bäigabe vu Schwiefel gëtt eng Vernetzung tëscht de Polymerer erreecht. Bei der Vernetzung ginn déi polymer Kautschukmoleküllen, sougenannt Polyisoprenen, duerch Schwiefelatomer matenee verbonnen. Duerch d’Vulkaniséierung gëtt sougenannte vulkaniséierte Gummi hiergestallt, deen eng méi héich Leeschtung an Haltbarkeet bitt. Vulkaniséierte Gummi fënnt een a Pneuen, Gummischläich, Schongsuelen, Spillsaachen asw.
Devulkaniséierung ass eng Technik, bei där d’Vernetzungsstruktur, speziell d’Schwiefel-Schwiefel- an/oder Kuelestoff-Schwiefel-Bindungen, gespléckt gëtt. Dëst ka mat verschiddene Methode geschéien, wéi mechanocheemeschen, cheemeschen a biologesche Methoden, souwéi mat Ultraschallbehandlung mat héijer Leeschtung.
Gummi
Gummie sinn och als Elastomere bekannt. Elastomer ass eng Ofkierzung fir elastesche Polymer. Elastomere weise viskoelastesch Eegenschaften op: Si si pecheg, ganz elastesch Polymerer. De Begrëff Gummi gëtt dacks benotzt, fir déi Grupp vun Elastomeren ofzegrenzen, déi vulkaniséiert oder vernetzt musse ginn, fir nëtzlech ze sinn.
Aus wat besteet Pneuegummi?
Pneuegummi, am amerikaneschen Engleschen als „tire rubber“ an am britteschen Engleschen als „tyre rubber“ bezeechent, besteet aus verschiddene Bestanddeeler, dorënner Kautschuk, Fëllstoffer an aner Zousazstoffer. Pneuegummi kann aus Naturkautschuk bestoen, deen aus dem Latexsaft hiergestallt gëtt, deen aus der Schuel vum Kautschukbam ausgescheet gëtt, oder aus syntheeteschem Kautschuk. Syntheetesch Kautschukzorte ginn aus Pëtrol hiergestallt. Déi heefegst Forme vu syntheeteschem Kautschuk si Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Polybutadienkautschuk a Butylkautschuk. Wärend Kautschuk den Haaptbestanddeel vu Pneuen ass, gi Fëllstoffer an Zousazstoffer agebaut, fir e méi funktionellt Pneuematerial ze schafen. Kuelestoffschwaarz an/oder Siliziumdioxid si ganz heefeg Pneuefëllstoffer, déi bäigefüügt ginn, fir d’Pneuemëschung ze verstäerken. Kuelestoffschwaarz a Siliziumdioxid verbesseren d’Haftung, maachen d’Pneue méi resistent géint Duerchstéch a reduzéieren de Rollwidderstand vum Pneu. Antioxidantien, Antiozonanten an Alterungsschutzmëttele si weider Zousazstoffer, déi d’Pneuequalitéit verbesseren an d’Liewensdauer vun de Pneue verlängeren.