Reciclagem de borracha de pneus com ultrassom de alto desempenho
O Problema do Desperdício de Borracha
A borracha de pneus residuais causa um problema ambiental significativo devido à sua toxicidade e não degradabilidade. Sua estrutura de carbono de crosslink vulcanizada e toxicidade faz do descarte uma carga ambiental. As técnicas convencionais de reciclagem de borracha são pouco econômicas, não ecológicas, e o novo material de borracha produzido com a borracha reciclada mostra baixa qualidade, uma vez que as principais cadeias poliméricas de borracha de resíduos são alteradas e enfraquecidas.
Uma vez que os pneus fazem parte das fontes de resíduos mais problemáticas, são necessários métodos ambientais e econômicos ou reciclagem. Pirólise e desvulcanização são os processos de reciclagem mais bem sucedidos para pneus. O progresso na reciclagem de pneus residuais é essencial para parar a carga ambiental da borracha dos pneus e ajuda a reduzir o despejo de pneus em aterros sanitários.
O tratamento ultrassônico pode intensificar e melhorar tanto os processos modernos de reciclagem de pneus, pirólise e desvulcanização.
Sistema ultrassônico para desvulcanização de borracha de resíduos
Bloco de extrusorpersonalizado personalizado para acoplar sônico em elastômero quente
Devulcanização Ultrassônica da Borracha de Pneus
Por devulcanização ultrassônica, as ligações químicas de enxofre e enxofre em pneus são desligadas, o que resulta em um derretimento de borracha macia. Este derretimento de borracha ultrassonicamente gerado pode ser reprocessado e moldado em novos produtos de borracha, por exemplo, pneus novos. Uma grande vantagem da devulcanização ultrassônica é o calor significativamente menor necessário. Primeiro, as peças de pneus residuais são aquecidas a aproximadamente 400ºF ou 200ºC, depois alimentadas com um alimentador de parafusos através de uma célula de fluxo, onde a borracha de resíduo é sônica com ultrassons de alto desempenho em alta pressão. Durante a devulcanização ultrassônica, a borracha é transformada de seu estado sólido anterior para uma matéria altamente viscosa. Ultrassônica intensa quebra a rede tridimensional de elastômeros vulcanizados rapidamente. O tratamento ultrassônico de desligação das ligações químicas leva apenas alguns segundos. O derretimento da borracha sônica pode ser reforçado com agentes de cura e enchimentos e ser moldado em novos produtos de borracha.
Atualização Ultrassônica de resíduos pirolíticos
Resíduos pirolíticos podem ser atualizados sondoríeos em ácidos clorídricos e fluorídricos, a fim de obter carbono pirolítico preto. O tratamento ultrassônico pode atualizar com sucesso resíduos pirolíticos de pneus residuais para o preto carbono comercial de alto valor agregado. O tratamento pós-pirliquese ultrassônico melhora significativamente a eficiência geral da pirólise dos pneus residuais.
Ultrasonicators de alto desempenho
Hielscher Ultrasonics é seu parceiro experiente quando se trata de processos ultrassônicos de alto desempenho. A devulcanização ultrassônica requer processadores ultrassônicos industriais de alta potência, que podem funcionar alta pressão e condições de alta temperatura. Outro pré-requisito é a entrega de amplitudes muito altas. Amplitudes de até 200μm podem ser facilmente executadas continuamente em operação 24 horas por dia, 7 dias por semana. Para amplitudes ainda maiores, sonotrodes ultrassônicos personalizados estão disponíveis. Os sonotrodes de alta pressão/alta temperatura de Hielscher são fabricados e sintonizados para as condições exigentes do processo de devulcanização. Com mortes personalizadas, o chifre ultrassônico (sonotrode) é inserido no barril de extrusor. A robustez dos equipamentos ultrassônicos da Hielscher permite a operação 24 horas por dia, 7 dias por semana, em ambientes pesados e em ambientes exigentes. Alto desempenho e confiabilidade transformam ultrassônicos Hielscher no cavalo de trabalho de recuperação de borracha!
A tabela abaixo dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximado de nossos ultrasonicators:
| Volume batch | Quociente de vazão | Dispositivos Recomendados |
|---|---|---|
| 1 a 500mL | 10 a 200 mL / min | UP100H |
| 10 a 2000 mL | 20 a 400 mL / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 a 20L | 00,2 a 4 L / min | UIP2000hdT |
| 10 a 100L | 2 de 10L / min | UIP4000hdT |
| n / D. | 10 a 100L / min | UIP16000 |
| n / D. | maior | aglomerado de UIP16000 |
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Literatura / Referências
- Hong, Chang-Kook; Isayev, I.A. (2003): Uma aplicação de ultrassom de alta potência para reciclagem de borracha. A Sociedade de Borracha da Coreia: Elastomers e Compostos Vol 38, Edição 2; 2003. 103-121.
- Walvekar, Rashmi; Mohammad. Afiq, Zulkefly; Ramarad, Suganti; Kalid, Siddiqui (2018): Devulcanização da borracha de pneus residuais usando solventes à base de amina e energia ultrassônica. MATEC Web of Conferences Vol. 152, 2018.
Fatos, vale a pena conhecer
Vulcanização / Devulcanização
Vulcanização é um processo para fazer borracha natural, que tem baixa durabilidade e flexibilidade, mais dura e durável. Portanto, a borracha natural é aquecida e adicionando cruz de enxofre entre os polímeros é alcançada. Cruzando as moléculas de borracha polimérica, os chamados poliisoprenes, são ligados uns aos outros por átomos de enxofre. Através da vulcanização a chamada borracha vulcanizada é produzida, o que oferece maior desempenho e durabilidade. Borracha vulcanizada pode ser encontrada em pneus, mangueiras de borracha, solas de sapato, brinquedos etc.
Desvulcanização é uma técnica onde a estrutura crosslink, especificamente as ligações enxofre-enxofre e/ou carbono-enxofre são cleaved. Isso pode ser feito por vários métodos como mecano-químico, químico, biológico e usando ultrasssônica de alta potência.
Borracha
A borracha também é conhecida como elastômeros. Elastômero é uma abreviação de polímero elástico. Os elastômeros exibem características viscosas: São polímeros pegajosos e elásticos. O termo borracha é frequentemente usado para distinguir o grupo de elastômeros que devem ser vulcanizados ou curados para serem úteis.
Do que são feitos de borracha de pneu?
Borracha de pneu (inglês americano) ou borracha de pneu (inglês britânico) são feitos de vários componentes, incluindo borracha, enchimentos e outros aditivos. A borracha pneuada pode ser constituída em borracha natural, feita a partir do sup do látex, que é secretado a partir da casca da seringueira, ou de borracha sintética. Borrachas sintéticas são feitas de petróleo. As formas de borracha sintética mais comuns são borracha estireno-butadiene (SBR), borracha polibutadiene e borracha butila. Enquanto a borracha é o principal ingrediente dos pneus, enchimentos e aditivos são integrados para construir um material de pneu mais funcional. Preto carbono e/ou sílica são preenchimentos de pneus muito comuns adicionados para reforçar o composto de pneus. Preto carbono e sílica aumentam a aderência, pneus masculinos mais resistentes contra perfurações e reduzem a resistência de rolamento do pneu. Antioxidantes, antiozonantes e agentes anti-envelhecimento são outros aditivos, que são melhorar a qualidade dos pneus e prolongar a vida útil dos pneus.