Recikliranje gume za pnevmatike z visoko zmogljivim ultrazvokom
Odpadna guma iz pnevmatik je strupen, biološko nerazgradljiv material, zaradi česar je njegovo odstranjevanje okoljski in ekonomski problem. Ultrazvočna devulkanizacija je hitra in učinkovita metoda za recikliranje odpadne gume iz pnevmatik, ki omogoča ponovno uporabo odpadnih pnevmatik. Ultrazvočno recikliranje gume za pnevmatike je razmeroma preprost postopek, ki je bil uspešno preizkušen. Linear process scalability of ultrasonic tire recycling makes it possible to treat large volumes on industrial scale at economical costs.
Problem gumijastih odpadkov
Odpadna guma iz pnevmatik povzroča velik okoljski problem zaradi svoje toksičnosti in nerazgradljivosti. Njihova vulkanizirana navzkrižna ogljikova struktura in toksičnost povzročata okoljsko breme. Konvencionalne tehnike recikliranja gume so neekonomične, okolju prijazne, novi gumijasti material, proizveden iz reciklirane gume, pa kaže nizko kakovost, saj so glavne polimerne verige odpadne gume spremenjene in oslabljene.
Ker so pnevmatike del najbolj problematičnih virov odpadkov, so potrebne okolju prijazne in varčne metode ali recikliranje. Piroliza in devulkanizacija sta najuspešnejša postopka recikliranja pnevmatik. Napredek pri recikliranju odpadnih pnevmatik je bistvenega pomena za zaustavitev okoljske obremenitve gume za pnevmatike in pomaga zmanjšati odlaganje pnevmatik na odlagališčih.
Ultrazvočna obdelava lahko okrepi in izboljša sodobne postopke recikliranja pnevmatik, pirolizo in devulkanizacijo.
Ultrazvočni sistem za devulkanizacijo odpadne gume
Prilagojen blok ekstruderja za združevanje ultrazvočnega razbijanja v vroč elastomer
Ultrazvočna devulkanizacija gume pnevmatik
Z ultrazvočno devulkanizacijo se kemične vezi žveplo-žveplo in žveplo-ogljik v pnevmatikah razmrežejo, kar povzroči mehko taljenje gume. To ultrazvočno ustvarjeno gumijasto taline je mogoče ponovno obdelati in oblikovati v nove gumijaste izdelke, npr. nove pnevmatike. Glavna prednost ultrazvočne devulkanizacije je bistveno nižja potrebna toplota. Najprej se odpadni deli pnevmatik segrejejo na približno 400 ° F ali 200 ° C, nato pa se napajajo z vijačnim podajalnikom skozi pretočno celico, kjer se odpadna guma sonikira z visoko zmogljivimi ultrazvoki pod visokim tlakom. Med ultrazvočno devulkanizacijo se guma pretvori iz prejšnjega trdnega stanja v zelo viskozno snov. Intenzivna ultrazvočna razbijanje hitro razbije tridimenzionalno mrežo vulkaniziranih elastomerov. Ultrazvočna obdelava razmreženja kemičnih vezi traja le nekaj sekund. Sonicirano gumijasto taino lahko ojačamo s strjevalnimi sredstvi in polnili ter oblikujemo v nove gumijaste izdelke.
Ultrazvočna nadgradnja pirolitičnih ostankov
Pirolitične ostanke lahko nadgradimo tako, da jih ultrazvočno razbijemo v klorovodikovi in fluorovodikovi kislini, da dobimo pirolitične saje. Ultrazvočna obdelava lahko uspešno nadgradi pirolitične ostanke iz odpadnih pnevmatik na komercialne saje z visoko dodano vrednostjo. Ultrazvočna obdelava po pirolizi s tem bistveno izboljša splošno učinkovitost pirolize odpadnih pnevmatik.
Visoko zmogljivi ultrazvočni aparati
Hielscher Ultrasonics je vaš izkušen partner, ko gre za visoko zmogljive ultrazvočne procese. Ultrazvočna devulkanizacija zahteva visoko zmogljive industrijske ultrazvočne procesorje, ki lahko delujejo pod visokim tlakom in visokimi temperaturami. Drug predpogoj je zagotavljanje zelo visokih amplitud. Amplitude do 200 μm se lahko enostavno neprekinjeno izvajajo v 24/7 delovanju. Za še višje amplitude so na voljo prilagojene ultrazvočne sonotrode. Hielscherjeve visokotlačne/visokotemperaturne sonotrode so izdelane in uglašene za zahtevne pogoje procesa devulkanizacije. S prilagojenimi matricami se ultrazvočni rog (sonotrode) vstavi v cev ekstruderja. Robustnost Hielscherjeve ultrazvočne opreme omogoča 24/7 delovanje pri težkih obremenitvah in v zahtevnih okoljih. Visoka zmogljivost in zanesljivost spremenita Hielscher ultrazvočne aparate v delovnega konja za predelavo gume!
Spodnja tabela vam prikazuje približno zmogljivost obdelave naših ultrazvočnih aparatov:
| Obseg serije | Pretok | Priporočene naprave |
|---|---|---|
| 1 do 500 ml | 10 do 200 ml / min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 do 20L | 00,2 do 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10 l/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 do 100 l/min | UIP16000 |
| n.a. | Večji | Grozd UIP16000 |
Kontaktirajte nas! / Vprašajte nas!
Literatura/Reference
- Hong, Chang-Kook; Isajev, A.I. (2003): Uporaba ultrazvoka visoke moči za recikliranje gume. Korejsko gumijaško društvo: elastomeri in kompoziti, zvezek 38, številka 2; 2003. 103-121.
- Walvekar, Rashmi; Mohammad. Afiq, Zulkefly; Ramarad, Suganti; Kalid, Siddiqui (2018): Devulkanizacija odpadne gume iz pnevmatik z uporabo topil na osnovi amina in ultrazvočne energije. Splet konferenc MATEC Vol. 152, 2018.
- Teng-Chien Chen, Yun-Hwei Shen, Wen-Jhy Lee, Chih-Chung Lin, Meng-Wei Wan (2010): Študija ultrazvočno podprtega oksidativnega procesa razžvepljevanja, ki se uporablja za uporabo piroliznega olja iz odpadnih pnevmatik. Revija za čistejšo proizvodnjo, letnik 18, številka 18, 2010. 1850-1858.
Dejstva, ki jih je vredno vedeti
Vulkanizacija / devulkanizacija
Vulkanizerstvo je postopek izdelave naravnega kavčuka, ki ima nizko vzdržljivost in prožnost, trši in trajenski. Zato se naravni kavčuk segreje in z dodajanjem žveplovega navzkrižnega povezovanja med polimeri. Z navzkrižnim povezovanjem se molekule polimerne gume, tako imenovani poliizopreni, med seboj vežejo z atomi žvepla. Z vulkanizacijo se proizvaja tako imenovana vulkanizirana guma, ki ponuja večjo zmogljivost in vzdržljivost. Vulkanizirano gumo lahko najdemo v pnevmatikah, gumijastih ceveh, podplatih čevljev, igračah itd.
devulkanizacija je tehnika, pri kateri se razcepi struktura navzkrižne povezave, zlasti vezi žveplo-žveplo in/ali ogljik-žveplo. To je mogoče storiti z različnimi metodami, kot so mehano-kemična, kemična, biološka in z uporabo ultrazvočne razprave z visoko močjo.
guma
Guma je znana tudi kot elastomeri. Elastomer je okrajšava za elastični polimer. Elastomeri kažejo viskoelastične lastnosti: So lepljivi, zelo elastični polimeri. Izraz guma se pogosto uporablja za razlikovanje skupine elastomerov, ki jih je treba vulkanizirati ali sušiti, da bi bili koristni.
Iz česa so narejene gume za pnevmatike?
Guma za pnevmatike (ameriška angleščina) ali guma za pnevmatike (britanska angleščina) je sestavljena iz več komponent, vključno z gumo, polnili in drugimi dodatki. Guma za pnevmatike je lahko sestavljena iz naravnega kavčuka, izdelanega iz lateksa, ki se izloča iz lubja kavčukovca, ali iz sintetičnega kavčuka. Sintetične gume so narejene iz nafte. Najpogostejše oblike sintetičnega kavčuka so stiren-butadienski kavčuk (SBR), polibutadienski kavčuk in butilni kavčuk. Medtem ko je guma glavna sestavina pnevmatik, so polnila in dodatki integrirani za izdelavo bolj funkcionalnega materiala pnevmatik. Saje in / ali silicijev dioksid sta zelo pogosta polnila za pnevmatike, dodana za okrepitev zmesi pnevmatik. Saje in silicijev dioksid izboljšujejo oprijem, moške pnevmatike so bolj odporne proti predrtju in zmanjšujejo kotalni upor pnevmatike. Antioksidanti, antiozonanti in sredstva proti staranju so drugi dodatki, ki izboljšujejo kakovost pnevmatik in podaljšujejo življenjsko dobo pnevmatik.