Переробка гуми шин за допомогою високоефективного ультразвуку
Відпрацьована гума шин є токсичним матеріалом, що не піддається біологічному розкладанню, що робить його утилізацію екологічною та економічною проблемою. Ультразвукова девулканізація є швидким та ефективним методом переробки відпрацьованої гуми шин, що дозволяє повторно використовувати відпрацьовані шини. Переробка ультразвукової гуми шин є відносно простим процесом, який успішно пройшов випробування. Linear process scalability of ultrasonic tire recycling makes it possible to treat large volumes on industrial scale at economical costs.
Проблема гумових відходів
Відпрацьована гума шин викликає значну екологічну проблему через свою токсичність і нерозкладність. Їх вулканізована зшита вуглецева структура та токсичність робить утилізацію тягарем для навколишнього середовища. Звичайні методи переробки гуми є неекономічними, не екологічними, а новий гумовий матеріал, вироблений з переробленої гуми, демонструє низьку якість, оскільки основні полімерні ланцюги відходів гуми змінені та ослаблені.
Оскільки шини є одними з найбільш проблемних джерел відходів, потрібні екологічно чисті та економічні методи або переробка. Піроліз і девулканізація є найуспішнішими процесами переробки шин. Прогрес у переробці відпрацьованих шин має важливе значення для припинення екологічного навантаження на гуму шин і допомагає зменшити скидання шин на звалища.
Ультразвукова обробка може посилити та покращити як сучасні процеси переробки шин, так і піроліз та девулканізацію.
Ультразвукова девулканізація гуми шин
За допомогою ультразвукової девулканізації хімічні зв'язки сірка-сірка та сірка-вуглець у шинах зшиваються, що призводить до розплавлення м'якої гуми. Цей ультразвуковий розплав гуми можна переробляти та формувати в нові гумові вироби, наприклад, нові шини. Основною перевагою ультразвукової девулканізації є значно менша необхідна температура. Спочатку відпрацьовані деталі шин нагрівають приблизно до 400ºF або 200ºC, а потім подають за допомогою шнекового живильника через проточну камеру, де відпрацьована гума ультразвукується за допомогою високоефективних ультразвукових систем під високим тиском. Під час ультразвукової девулканізації гума перетворюється з попереднього твердого стану в високов'язку речовину. Інтенсивний ультразвук швидко розриває тривимірну мережу вулканізованих еластомерів. Ультразвукова обробка декросшивки хімічних зв'язків займає всього кілька секунд. Розплав ультразвукованої гуми можна зміцнювати затверджувачами та наповнювачами та формувати нові гумові вироби.
Ультразвукова модернізація піролізних залишків
Піролітичні залишки можна модернізувати шляхом їх ультразвукування в соляній і плавиковій кислотах з метою отримання піролітичного технічного вуглецю. Ультразвукова обробка може успішно модернізувати піролітичні залишки з відпрацьованих шин до комерційного технічного вуглецю з високою доданою вартістю. Таким чином, ультразвукова постпіролізна обробка значно покращує загальну ефективність піролізу відпрацьованих шин.
Високоефективні ультразвукові апарати
Hielscher Ultrasonics - ваш досвідчений партнер, коли справа доходить до високопродуктивних ультразвукових процесів. Для ультразвукової девулканізації потрібні промислові ультразвукові процесори високої потужності, які можуть працювати в умовах високого тиску і високих температурних режимів. Ще одна обов'язкова умова - поставка дуже високих амплітуд. Амплітуди до 200 мкм можна легко безперервно працювати в режимі 24/7. Для ще більш високих амплітуд доступні індивідуальні ультразвукові сонотроди. Сонотроди високого тиску/високої температури компанії Hielscher виготовляються та налаштовуються для вимогливих умов процесу девулканізації. За допомогою індивідуальних матриць ультразвуковий ріжок (сонотроде) вставляється в стовбур екструдера. Надійність ультразвукового обладнання Hielscher дозволяє працювати 24/7 у важких умовах і в складних умовах. Висока продуктивність і надійність перетворюють ультразвукові апарати Hielscher в робочу конячку гумової рекультивації!
Наведена нижче таблиця дає уявлення про приблизну потужність обробки наших ультразвукових апаратів:
Об'єм партії | Витрата | Рекомендовані пристрої |
---|---|---|
Від 1 до 500 мл | Від 10 до 200 мл/хв | UP100H |
Від 10 до 2000 мл | Від 20 до 400 мл/хв | UP200Ht, UP400St |
0від 1 до 20 л | 0від .2 до 4 л/хв | UIP2000HDT |
Від 10 до 100 л | Від 2 до 10 л/хв | UIP4000HDT |
Н.А. | Від 10 до 100 л/хв | UIP16000 |
Н.А. | Більше | кластер UIP16000 |
Зв'яжіться з нами! / Запитайте нас!
Література/Список літератури
- Хонг, Чанг-Кук; Ісаєв, А.І. (2003): Застосування ультразвуку високої потужності для переробки гуми. Каучукове товариство Кореї: еластомери та композити том 38, випуск 2; 2003. 103-121.
- Вальвекар, Рашмі; Мохаммад. Афік, Зулькефлай; Рамарад, Суганті; Калід, Сіддікі (2018): Девулканізація відпрацьованої гуми шин за допомогою розчинників на основі амінів та ультразвукової енергії. Мережа конференцій MATEC Том 152, 2018.
- Тенг-Чіен Чен, Юн-Хвей Шень, Вень-Джі Лі, Чіх-Чунг Лін, Менг-Вей Ван (2010): Вивчення процесу окислювальної десульфуризації за допомогою ультразвуку застосовується для утилізації піролізного масла з відпрацьованих шин. Журнал чистого виробництва, том 18, No 18, 2010. 1850-1858.
Факти, які варто знати
Вулканізація / Девулканізація
Вулканізація це процес виготовлення натурального каучуку, який має низьку міцність і гнучкість, більш твердий і довговічний. Тому натуральний каучук нагрівають і шляхом додавання сірки досягають зшивання між полімерами. Шляхом зшивання молекули полімерного каучуку, так звані поліізопрени, з'єднуються між собою атомами сірки. За допомогою вулканізації виробляється так звана вулканізована гума, яка забезпечує більш високі експлуатаційні характеристики та довговічність. Вулканізовану гуму можна знайти в шинах, гумових шлангах, підошвах взуття, іграшках тощо.
девулканізація — це техніка, при якій відбувається розщеплення зшитої структури, зокрема зв'язків сірка-сірка та/або вуглець-сірка. Це можна зробити різними методами, такими як механохімічні, хімічні, біологічні, а також за допомогою ультразвуку високої потужності.
Гумові
Каучук також відомий як еластомери. Еластомер – це абревіатура від elastic polymer. Еластомери виявляють в'язкопружні характеристики: це липкі, дуже еластичні полімери. Термін «гума» часто використовується для розрізнення групи еластомерів, які повинні бути вулканізовані або затверділі для того, щоб бути корисними.
З чого роблять гуму для шин?
Гума для шин (американська англійська) або гума для шин (британська англійська) виготовляються з декількох компонентів, включаючи гуму, наповнювачі та інші добавки. Гума для шин може складатися з натурального каучуку, виготовленого з латексного сапу, який виділяється з кори каучукового дерева, або з синтетичного каучуку. Синтетичні каучуки виготовляються з нафти. Найпоширенішими формами синтетичного каучуку є бутадієновий стирол (SBR), полібутадієновий каучук і бутилкаучук. У той час як гума є основним інгредієнтом шин, наповнювачі та добавки інтегруються для створення більш функціонального матеріалу шин. Технічний вуглець та/або діоксид кремнію є дуже поширеними наповнювачами для шин, які додаються для посилення суміші шин. Технічний вуглець і кремнезем підсилюють зчеплення з дорогою, чоловічі шини більш стійкі до проколів і знижують опір коченню покришки. Антиоксиданти, антиозонанти та антивікові агенти – це інші добавки, які покращують якість шин та продовжують термін їх служби.