Tái chế cao su lốp với siêu âm hiệu suất cao
Cao su lốp xe thải là một vật liệu độc hại, không phân hủy sinh học làm cho việc xử lý nó trở thành một vấn đề môi trường và kinh tế. Siêu âm devulcanization là một phương pháp nhanh chóng và hiệu quả để tái chế chất thải lốp cao su cho phép tái sử dụng lốp xe thải. Tái chế cao su lốp siêu âm là quá trình tương đối đơn giản, đã được thử nghiệm thành công. Linear process scalability of ultrasonic tire recycling makes it possible to treat large volumes on industrial scale at economical costs.
Vấn đề chất thải cao su
Cao su lốp thải gây ra một vấn đề môi trường đáng kể do độc tính và không phân hủy của chúng. Cấu trúc carbon liên kết ngang lưu hóa và độc tính của chúng làm cho việc xử lý trở thành gánh nặng môi trường. Các kỹ thuật tái chế cao su thông thường không kinh tế, không thân thiện với môi trường và vật liệu cao su mới được sản xuất bằng cao su tái chế cho thấy chất lượng thấp vì các chuỗi polymer chính của cao su thải bị thay đổi và suy yếu.
Vì lốp xe là một phần của các nguồn chất thải có vấn đề nhất, nên cần có các phương pháp hoặc tái chế thân thiện với môi trường và tiết kiệm. Nhiệt phân và khử lưu hóa là những quy trình tái chế thành công nhất cho lốp xe. Tiến trình tái chế lốp xe thải là điều cần thiết để ngăn chặn gánh nặng môi trường của cao su lốp xe và giúp giảm việc đổ lốp xe vào các bãi chôn lấp.
Điều trị siêu âm có thể tăng cường và cải thiện cả quá trình tái chế lốp xe hiện đại, nhiệt phân và khử lưu hóa.
Siêu âm Devulcanization của lốp cao su
Bằng cách khử lưu thông siêu âm, liên kết hóa học lưu huỳnh-lưu huỳnh và lưu huỳnh-carbon trong lốp xe được liên kết chéo, dẫn đến tan chảy cao su mềm. Cao su tan chảy được tạo ra bằng siêu âm này có thể được tái xử lý và đúc thành các sản phẩm cao su mới, ví dụ như lốp xe mới. Một lợi thế lớn của devulcanization siêu âm là nhiệt thấp hơn đáng kể cần thiết. Đầu tiên, các bộ phận lốp thải được làm nóng đến khoảng 400ºF hoặc 200ºC, sau đó được cấp bằng bộ nạp vít thông qua một tế bào dòng chảy, nơi cao su thải được sonicated bằng siêu âm hiệu suất cao dưới áp suất cao. Trong quá trình khử lưu hóa siêu âm, cao su được chuyển từ trạng thái rắn trước đó sang chất có độ nhớt cao. Ultrasonication cường độ cao phá vỡ mạng lưới ba chiều của chất đàn hồi lưu hóa một cách nhanh chóng. Việc xử lý siêu âm của decrosslinking các liên kết hóa học chỉ mất một vài giây. Cao su tan chảy âm thanh có thể được gia cố bằng các chất đóng rắn và chất độn và được đúc thành các sản phẩm cao su mới.
Nâng cấp siêu âm dư lượng nhiệt phân
Dư lượng nhiệt phân có thể được nâng cấp bằng cách sonicating chúng trong axit clohydric và hydrofluoric để thu được carbon đen nhiệt phân. Xử lý siêu âm có thể nâng cấp thành công dư lượng nhiệt phân từ lốp xe thải sang carbon đen thương mại có giá trị gia tăng cao. Xử lý sau nhiệt phân siêu âm do đó cải thiện hiệu quả tổng thể của quá trình nhiệt phân lốp thải đáng kể.
Ultrasonicators hiệu suất cao
Hielscher Ultrasonics là đối tác kinh nghiệm của bạn khi nói đến quá trình siêu âm hiệu suất cao. Siêu âm devulcanization đòi hỏi bộ vi xử lý siêu âm công nghiệp công suất cao, có thể làm việc trong điều kiện áp suất cao và nhiệt độ cao. Một điều kiện tiên quyết khác là việc cung cấp biên độ rất cao. Biên độ lên đến 200μm có thể dễ dàng chạy liên tục trong hoạt động 24/7. Đối với biên độ cao hơn, sonotrodes siêu âm tùy chỉnh có sẵn. Sonotrodes áp suất cao / nhiệt độ cao của Hielscher được sản xuất và điều chỉnh cho các điều kiện đòi hỏi của quá trình khử lưu hóa. Với khuôn tùy chỉnh, sừng siêu âm (sonotrode) được đưa vào thùng máy đùn. Sự mạnh mẽ của thiết bị siêu âm của Hielscher cho phép hoạt động 24/7 ở nhiệm vụ nặng nề và trong môi trường đòi hỏi khắt khe. Hiệu suất cao và độ tin cậy biến Hielscher ultrasonicators thành con ngựa làm việc của khai hoang cao su!
Bảng dưới đây cung cấp cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của ultrasonicators của chúng tôi:
Khối lượng hàng loạt | Tốc độ dòng chảy | Thiết bị được đề xuất |
---|---|---|
1 đến 500mL | 10 đến 200ml / phút | UP100H |
10 đến 2000mL | 20 đến 400ml / phút | UP200Ht, UP400ST |
0.1 đến 20L | 0.2 đến 4L / phút | UIP2000hdT |
10 đến 100L | 2 đến 10L / phút | UIP4000hdt |
N.A. | 10 đến 100L / phút | UIP16000 |
N.A. | Lớn | Cụm UIP16000 |
Liên hệ với chúng tôi! / Hãy hỏi chúng tôi!
Văn học/Tài liệu tham khảo
- Hong, Chang-Kook; Isayev, A.I. (2003): Một ứng dụng của siêu âm công suất cao để tái chế cao su. Hiệp hội Cao su Hàn Quốc: Chất đàn hồi và vật liệu tổng hợp Vol 38, Số 2; 2003. 103-121.
- Walvekar, Rashmi; Mohammad. Afiq, Zulkefly; Ramarad, Suganti; Kalid, Siddiqui (2018): Devulcanization của chất thải lốp cao su sử dụng dung môi dựa trên amin và năng lượng siêu âm. MATEC Web of Conferences Vol. 152, 2018.
- Teng-Chien Chen, Yun-Hwei Shen, Wen-Jhy Lee, Chih-Chung Lin, Meng-Wei Wan (2010): Nghiên cứu về quá trình khử lưu huỳnh oxy hóa hỗ trợ siêu âm áp dụng cho việc sử dụng dầu nhiệt phân từ lốp xe thải. Tạp chí Sản xuất sạch hơn, Tập 18, Số 18, 2010. 1850-1858.
Sự thật đáng biết
Lưu hóa / Devulcanization
Lưu hóa là một quá trình để làm cao su tự nhiên, có độ bền và tính linh hoạt thấp, cứng hơn và bền. Do đó, cao su tự nhiên được nung nóng và bằng cách thêm liên kết ngang lưu huỳnh giữa các polyme đạt được. Bằng cách liên kết ngang các phân tử cao su polymer, được gọi là polyisoprenes, được liên kết với nhau bởi các nguyên tử lưu huỳnh. Thông qua lưu hóa cái gọi là cao su lưu hóa được sản xuất, mang lại hiệu suất và độ bền cao hơn. Cao su lưu hóa có thể được tìm thấy trong lốp xe, ống cao su, đế giày, đồ chơi, v.v.
Devulcanization là một kỹ thuật trong đó cấu trúc liên kết chéo, cụ thể là liên kết lưu huỳnh-lưu huỳnh và / hoặc carbon-lưu huỳnh bị cắt. Điều này có thể được thực hiện bằng các phương pháp khác nhau như cơ học-hóa học, hóa học, sinh học, và sử dụng siêu âm công suất cao.
Cao su
Cao su còn được gọi là chất đàn hồi. Elastomer là tên viết tắt của polymer đàn hồi. Chất đàn hồi thể hiện các đặc tính đàn hồi nhớt: Chúng là các polyme dính, rất đàn hồi. Thuật ngữ cao su thường được sử dụng để phân biệt nhóm chất đàn hồi phải được lưu hóa hoặc đóng rắn để hữu ích.
Cao su lốp xe được làm bằng gì?
Cao su lốp xe (tiếng Anh Mỹ) hoặc cao su lốp xe (tiếng Anh Anh) được làm từ một số thành phần, bao gồm cao su, chất độn và các chất phụ gia khác. Cao su lốp xe có thể bao gồm cao su tự nhiên, được làm từ sup latex, được tiết ra từ vỏ cây cao su, hoặc từ cao su tổng hợp. Cao su tổng hợp được làm từ dầu mỏ. Các dạng cao su tổng hợp phổ biến nhất là cao su styrene-butadiene (SBR), cao su polybutadiene và cao su butyl. Trong khi cao su là thành phần chính của lốp xe, chất độn và phụ gia được tích hợp để tạo ra một vật liệu lốp xe chức năng hơn. Carbon đen và / hoặc silica là những chất độn lốp rất phổ biến được thêm vào để củng cố hợp chất lốp. Carbon đen và silica tăng cường độ bám, lốp nam có khả năng chống thủng tốt hơn và giảm lực cản lăn của lốp. Chất chống oxy hóa, chất chống ozon và chất chống lão hóa là những chất phụ gia khác, giúp cải thiện chất lượng lốp và kéo dài tuổi thọ lốp.