Riciklimi i kauçukut të gomave me ultratinguj me performancë të lartë
Kauçuku i gomave të hedhura është një material toksik, i pabiodegradueshëm, gjë që e bën asgjësimin e tij një problem mjedisor dhe ekonomik. Devullkanizimi me ultratinguj është një metodë e shpejtë dhe efikase për riciklimin e kauçukut të gomave të hedhura, duke mundësuar ripërdorimin e tyre. Riciklimi i kauçukut të gomave me ultratinguj është një proces relativisht i thjeshtë, i cili është testuar me sukses. Shkallëzueshmëria lineare e procesit të riciklimit të gomave me ultratinguj mundëson trajtimin e vëllimeve të mëdha në shkallë industriale me kosto ekonomike.
Problemi i mbetjeve të kauçukut
Kauçuku i gomave të hedhura shkakton një problem të rëndësishëm mjedisor për shkak të toksicitetit dhe mosdegradueshmërisë së tij. Struktura e tij e vullkanizuar e karbonit me lidhje të kryqëzuara dhe toksiciteti e bëjnë asgjësimin një barrë mjedisore. Teknikat konvencionale të riciklimit të kauçukut janë joekonomike, nuk janë miqësore me mjedisin dhe materiali i ri i kauçukut i prodhuar me kauçuk të ricikluar ka cilësi të ulët, pasi zinxhirët kryesorë polimerikë të kauçukut të hedhur ndryshohen dhe dobësohen.
Meqenëse gomat janë ndër burimet më problematike të mbetjeve, nevojiten metoda riciklimi miqësore me mjedisin dhe ekonomike. Piroliza dhe devullkanizimi janë proceset më të suksesshme të riciklimit të gomave. Përparimi në riciklimin e gomave të hedhura është thelbësor për t’i dhënë fund barrës mjedisore të kauçukut të gomave dhe ndihmon në uljen e hedhjes së gomave në venddepozitime.
Trajtimi me ultratinguj mund të intensifikojë dhe përmirësojë të dy proceset moderne të riciklimit të gomave, pirolizën dhe devullkanizimin.
Sistem me ultratinguj për devullkanizimin e mbetjeve të kauçukut
Bllok ekstruderi i përshtatur për të transmetuar energjinë e sonikimit në elastomerin e nxehtë
Devullkanizimi i kauçukut të gomave me ultratinguj
Gjatë devullkanizimit me ultratinguj, prishen lidhjet kimike squfur–squfur dhe squfur–karbon që formojnë rrjetin e lidhjeve të kryqëzuara në goma, duke rezultuar në një masë të butë kauçuku të shkrirë. Kjo masë kauçuku e shkrirë, e krijuar me ultratinguj, mund të ripërpunohet dhe të formohet në kallëpe për të prodhuar produkte të reja kauçuku, p.sh. goma të reja. Një përparësi e madhe e devullkanizimit me ultratinguj është sasia dukshëm më e ulët e nxehtësisë së nevojshme. Fillimisht, pjesët e gomave të hedhura nxehen në afërsisht 400ºF ose 200ºC, pastaj kalohen me një ushqyes me vidë përmes një qelize rrjedhjeje, ku mbetjet e kauçukut sonikohen me ultratinguj me performancë të lartë nën presion të lartë. Gjatë devullkanizimit me ultratinguj, kauçuku shndërrohet nga gjendja e tij e mëparshme e ngurtë në një masë me viskozitet shumë të lartë. Trajtimi intensiv me ultratinguj e prish shpejt rrjetin tredimensional të elastomerëve të vullkanizuar. Trajtimi me ultratinguj për prishjen e lidhjeve kimike të kryqëzuara zgjat vetëm disa sekonda. Masa e shkrirë e kauçukut të sonikuar mund të përforcohet me agjentë ngurtësues dhe mbushës dhe të formohet në kallëpe për të prodhuar produkte të reja kauçuku.
Përmirësimi i mbetjeve pirolitike me ultratinguj
Mbetjet pirolitike mund të përmirësohen duke i sonikuar në acid klorhidrik dhe acid fluorhidrik për të përftuar të zezë karboni pirolitike. Trajtimi me ultratinguj mund t’i shndërrojë me sukses mbetjet pirolitike të gomave të hedhura në të zezë karboni tregtare me vlerë të shtuar të lartë. Kështu, trajtimi me ultratinguj pas pirolizës përmirëson ndjeshëm efikasitetin e përgjithshëm të pirolizës së gomave të hedhura.
Pajisje me ultratinguj me performancë të lartë
Hielscher Ultrasonics është partneri juaj me përvojë për proceset me ultratinguj me performancë të lartë. Devullkanizimi me ultratinguj kërkon procesorë industrialë me ultratinguj me fuqi të lartë, të cilët mund të punojnë në kushte presioni dhe temperature të lartë. Një tjetër parakusht është gjenerimi i amplitudave shumë të larta. Amplituda deri në 200µm mund të mbahen lehtësisht dhe vazhdimisht gjatë funksionimit 24/7. Për amplituda edhe më të larta, ofrohen sonotroda ultrasonike të përshtatura. Sonotrodat e Hielscher për presion të lartë dhe temperaturë të lartë prodhohen dhe akordohen për kushtet kërkuese të procesit të devullkanizimit. Me matrica të përshtatura, briri ultrasonik (sonotroda) futet në cilindrin e ekstruderit. Qëndrueshmëria e pajisjeve me ultratinguj të Hielscher mundëson funksionimin 24/7 nën ngarkesa të rënda dhe në mjedise kërkuese. Performanca e lartë dhe besueshmëria i bëjnë pajisjet me ultratinguj të Hielscher forcën kryesore të punës në rigjenerimin e kauçukut!
Tabela më poshtë ju jep një ide për kapacitetin e përafërt të përpunimit të pajisjeve tona me ultratinguj:
| Vëllimi i lotit | Prurja | Pajisjet e rekomanduara |
|---|---|---|
| 1 deri në 500mL | 10 deri në 200mL/min | UP100H |
| 10 deri në 2000mL | 20 deri në 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 deri në 20L | 0,2 deri në 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 deri në 100L | 2 deri në 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 deri në 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | më e lartë | grup pajisjesh UIP16000 |
Na kontaktoni! / Na pyesni!
Literaturë/Referenca
- Hong, Chang-Kook; Isayev, A.I. (2003): Një zbatim i ultratingujve me fuqi të lartë në riciklimin e kauçukut. The Rubber Society of Korea: Elastomers and Composites Vëll. 38, Nr. 2; 2003. 103–121.
- Walvekar, Rashmi; Mohammad. Afiq, Zulkefly; Ramarad, Suganti; Kalid, Siddiqui (2018): Devullkanizimi i kauçukut të gomave të hedhura duke përdorur tretës me bazë aminash dhe energji ultrasonike. MATEC Web of Conferences Vëll. 152, 2018.
- Teng-Chien Chen, Yun-Hwei Shen, Wen-Jhy Lee, Chih-Chung Lin, Meng-Wei Wan (2010): Studimi i procesit të desulfurizimit oksidativ të asistuar me ultratinguj, i zbatuar për shfrytëzimin e vajit të pirolizës nga gomat e hedhura. Journal of Cleaner Production, Vëllimi 18, Nr. 18, 2010. 1850–1858.
Fakte që ia vlen t’i dini
Vullkanizimi / Devullkanizimi
Vullkanizimi është një proces për ta bërë kauçukun natyror, i cili ka qëndrueshmëri dhe fleksibilitet të ulët, më të fortë dhe të qëndrueshëm. Për këtë qëllim, kauçuku natyror nxehet dhe, duke shtuar squfur, arrihet formimi i lidhjeve të kryqëzuara ndërmjet polimerëve. Përmes formimit të lidhjeve të kryqëzuara, molekulat polimerike të kauçukut, të ashtuquajturat poliizoprene, lidhen me njëra-tjetrën nga atomet e squfurit. Përmes vullkanizimit prodhohet i ashtuquajturi kauçuk i vullkanizuar, i cili ofron performancë dhe qëndrueshmëri më të lartë. Kauçuku i vullkanizuar gjendet në goma, tuba kauçuku, sholla këpucësh, lodra etj.
Devullkanizimi është një teknikë në të cilën prishen lidhjet e strukturës së kryqëzuar, konkretisht lidhjet squfur–squfur dhe/ose karbon–squfur. Kjo mund të realizohet me metoda të ndryshme, si ato mekanokimike, kimike, biologjike dhe duke përdorur trajtimin me ultratinguj me fuqi të lartë.
Kauçuku
Kauçukët njihen edhe si elastomerë. Elastomer është një shkurtim për polimer elastik. Elastomerët shfaqin karakteristika viskoelastike: ata janë polimerë ngjitës, shumë elastikë. Termi kauçuk përdoret shpesh për të dalluar grupin e elastomerëve që duhet të vullkanizohen ose të ngurtësohen për të qenë të përdorshëm.
Nga çfarë përbëhet kauçuku i gomave?
Kauçuku i gomave, i quajtur tire rubber në anglishten amerikane ose tyre rubber në anglishten britanike, përbëhet nga disa përbërës, përfshirë kauçukun, mbushësit dhe aditivë të tjerë. Kauçuku i gomave mund të përbëhet nga kauçuku natyror, i prodhuar nga lëngu i lateksit që sekretohet nga lëvorja e pemës së kauçukut, ose nga kauçuku sintetik. Kauçukët sintetikë prodhohen nga nafta. Format më të zakonshme të kauçukut sintetik janë kauçuku stiren-butadien (SBR), kauçuku polibutadien dhe kauçuku butilik. Ndërsa kauçuku është përbërësi kryesor i gomave, mbushësit dhe aditivët përfshihen për të krijuar një material më funksional për gomat. E zeza e karbonit dhe/ose silici janë mbushës shumë të zakonshëm të gomave, të shtuar për të përforcuar përzierjen e gomës. E zeza e karbonit dhe silici përmirësojnë kapjen, i bëjnë gomat më rezistente ndaj shpimeve dhe ulin rezistencën e gomës ndaj rrotullimit. Antioksidantët, antiozonantët dhe agjentët kundër plakjes janë aditivë të tjerë që përmirësojnë cilësinë e gomave dhe zgjasin jetëgjatësinë e tyre.