Сегодня среда, 08.04.2020: публикаций: 32793
Новости. Опубликовано 20.12.2017 19:08  Просмотров всего: 15600; сегодня: 1.

Инновации в утилизации резиновых отходов

Инновации в утилизации резиновых отходов

Каждый год, 7 миллионов изношенных шин выбрасывается, что несет очень серьезную угрозу для окружающей среды, поэтому их утилизация является одной из самых актуальных проблем. Инновационным и ориентированным на будущее методом переработки резины является термомеханическая регенерация резины, происходящая в двухшнековых экструдерах.

Развитие утилизации резины происходит не только под давлением закона (с 2003 года запрещено складирование шин, а действующие нормы Евросоюза диктуют внедрение уровни утилизации согласно «Закону об очистке» от 7 февраля 2003 года), регенерация резиновых материалов также имеет экономическое и экологическое обоснование, поскольку их девулканизация позволяет получать резиновые материалы хорошего качества и использовать их для широкого применения.

Восстановление резиновых отходов включает в себя преобразование резины с помощью тепловой, механической или химической энергии. В ходе этого процесса, трехмерная структура резины с поперечными связями разрушается, что позволяет обрабатывать, формировать и вулканизировать полученный материал - восстановленную резину. Применяются различные методы восстановления резины, отличающиеся методом подачи энергии.

Нагрев вулканизованной резины приводит к разрушению поперечных связей между атомами полимера. Это приводит к нарушению как поперечных связей между атомами углерода и серы (S-S связей и С-S), так и связей между атомами углерода в основной цепи. Разрыв связей С-С в основной цепи – это отрицательное явление, приводящее к ухудшению качества материала. Целью проводимой девулканизации является разрыв связей с серой , так как это приводит к разрыву поперечных цепей и восстановлению пластических свойств.

Таким образом, классическая термическая регенерация приводит к получению регенерированного материала со значительно худшими свойствами чем у сырого каучука, поскольку получается меньше полимерных цепей. В ответ на эту проблему была разработана технология термомеханической регенерации в двухшнековых экструдерах.

Использование двухшнекового экструдера для термомеханической регенерации резиновых отходов представляет собой относительно новый способ утилизации резины. Эта технология была разработана научно-исследовательским отделом Toyota R&D Division.

При термомеханическом методе химические реакции, приводящие к разрушению связей в полимерной цепи, можно регулировать путем выбора параметров в экструдере, то есть сдавливающие силы, температуры, внутреннее давление, что приводит к получению регенерата удовлетворительного качества.

В технологическом процессе, в котором из резиновых шин получают регенерированную резину, можно выделить следующие этапы:

отделение проволоки от шины и нарезание резины на кусочки ножами, отделение стального и текстильного корда при растирании на рифленых вальцах,

получение резиновых гранул диаметром 1-2 мм в грануляторе.

Процесс использует двухшнековые экструдеры прочной конструкции со специальной модульной конструкцией шнеков, работающих одновременно, что обеспечивает оптимальные силы сдвига в пластификационной системе.  Шнек состоит из подающих и раздавливающих сегментов. Раздавливающие сегменты, состоящие из кулачковых дисков, позволяют изменять интенсивность распределяющего и измельчающего смешивания.

Процесс регенерации осуществляется непрерывно, а экструдер можно разделить на зону пульверизации и последующую зону девулканизации. В зоне пульверизации сырье в виде гранул диаметром прибл. 2 мм дробится под влиянием сил сдвига и нагревается до температуры, при которой происходит вулканизация. Материал проходит через остальную часть экструдера в течение времени, обеспечивающего достаточно длительное воздействие тепла для осуществления девулканизации. В зоне девулканизации цепочки сильно растягиваются на измельчающих элементах, из-за чего происходит пластификация.

Из-за превосходного качества регенерированной термомеханическим методом резины она может быть использована в качестве наполнителя в новых шинах, снижая стоимость их производства (даже при 10% шины сохраняют стандартную прочность). Описанный метод регенерации также можно использовать для производства термопластичных эластомеров (ТПЭ) непрерывным методом в одном экструдере, добавляя зону засыпания термопластичной матрицы после зоны девулканизации.

Регенерированная резина обладает свойствами, аналогичными свойствам сырого каучука, поэтому ее часто можно использовать как заменитель более дорогого сырья.


Ньюсмейкер: Ниеншанц-Сайнтифик. Вы можете направить ньюсмейкеру обращение, заявку
Сайт: lab-nnz.ru
E-mail: s.kosheverskaya@nnz.ru
Поделиться:
Ваше мнение
Как пандемия коронавируса сейчас реально отражается на бизнесе или виде экономической деятельности которые вы ведете или которых касаетесь?
 Существенно негативно
 Скорее негативно
 Пока никак
 Скорее позитивно
 Существенно позитивно
Предложите опрос