Все про переробку гумових шин: повний огляд
Пошук циклічних та економічно ефективних рішень для переробки шин є серйозною проблемою через серйозний вплив на навколишнє середовище шин, що вийшли з експлуатації. Синтетичний каучук, основний компонент шин, дуже важко переробити.
Щороку у світі викидається 1,5 мільярда шин. Ці обсяги пояснюють, чому необхідність виправити переробку шин є терміновою.
У цій статті ви дізнаєтеся все про переробку гумових шин.
- Що таке переробка гумових шин?
- Способи переробки автомобільних шин
- Про піроліз шин
- Сталий розвиток нових технологій переробки шин
Що таке переробка гумових шин?
Переробка гумових покришок — це процес перетворення вичерпаних шин, які більше не можна використовувати через пошкодження або зношеність, на матеріал для повторного використання.
Шини мають обмежений термін служби, оскільки вони зазнають пошкоджень через регулярне використання. Глибина протектора зменшується через нормальний знос, і шини стають небезпечними, якщо глибина протектора менше 1,6 см. Спекотні літні температури, неправильне центрування та інші фактори також можуть пошкодити шини, ще більше обмежуючи термін їх служби.
Технологічний прогрес допоміг виробникам шин збільшити середній пробіг шин для легкових автомобілів з 45 000 км у 1981 році до 69 000 км у 2001 році. Але щороку люди проїжджають від 14 500 до 19 000 км. І завдяки зростанню кількості автомобілів, які виробляються та їздять у всьому світі, кількість зношених шин (ELT) зростає з кожним роком.
Замість того, щоб розглядати ELT як відходи, переробка шин розглядає їх як ресурси для відновлення матеріалів. Матеріальні компоненти, отримані з ELT, складаються з 45 відсотків натурального та синтетичного каучуку, 28 відсотків сажі, 13 відсотків сталі та 14 відсотків текстилю та інших добавок для шин легкових автомобілів.
Як переробити автомобільні шини
ДИРЕКТИВА ЄС 2008/98/EC визначає переробку як операцію зі створення продуктів або матеріалів із відходів для первинних або інших цілей. Це не стосується рекуперації енергії або використання матеріалів для засипки. Переробка гумових шин передбачає збір і обробку ELT для відновлення матеріалів у шині, що запобігає відправці відходів шин на звалища.
В ЄС існує три системи збору шин:
Розширена відповідальність виробника: у більшості країн ЄС виробники збирають ELT відповідно до систем розширеної відповідальності виробника. Потім виробники переробляють ELT або співпрацюють зі спеціалізованими організаціями.
Системи вільного ринку: усі зацікавлені сторони в ланцюжку переробки відходів працюють за умов вільного ринку, але дотримуються вимог законодавства.
Система оподаткування: Уряд керує збором і переробкою відходів шин і стягує податок на шини.
Потім збиральні організації сортують шини для відновлення енергії та різних шляхів переробки. Переробка матеріалу, переробка повної шини та рекуперація за допомогою піролізу – це три можливості переробки гумових шин.
Переробка матеріалів
Це найпоширеніший спосіб переробки гумових шин. Існує дві методики: подрібнення для отримання гранул і девулканізація для отримання регенератів гуми.
Шліфування: Для цього потрібні спеціальні машини та кілька етапів:
1. Перед початком шліфування відбувається відділення сталевих ободів і текстильного корду. Сталь вимагає плавлення перед повторним використанням. Текстиль проходить очищення перед використанням для відновлення енергії або як ізоляційний матеріал.
2. Існує два основні методи подрібнення гумового брухту – подрібнення при температурі навколишнього середовища та кріогенне подрібнення.
Подрібнення при температурі навколишнього середовища ґрунтується на механічному подрібненні за допомогою шредерів, млинів і ножів. При повторній обробці одержують гумову крихту необхідного розміру понад 0,3 мм, з шорсткими краями. Охолодження необхідне для запобігання горінню, оскільки процес виділяє тепло.
Кріогенне подрібнення використовує рідкий азот для заморожування шматочків шин до температури нижче -80oC. Молоткові млини подрібнюють крихку гуму, утворюючи дрібні частинки однакового розміру 75 мкм з гладкою поверхнею та чистими гострими краями. Електромагніти видаляють сталеві шматки, а інші процеси видаляють тканини. Цей каучук є чистішим, але дорожчим, ніж гума, розмелена при температурі навколишнього середовища.
Кілька процесів, як-от вологе подрібнення, метод Берстофа, крекерні та гіперболоїдні ріжучі млини, покращують етапи подрібнення при температурі навколишнього середовища для отримання дрібного гумового пилу.
3. Гумовий екран гранулятів гарантує відсутність сталевого дроту та інших частин шин. Після цього етапу відбувається сортування за розміром гранул. Гранули різних розмірів і типів використовуються для різних цілей.
4. Очищення гранулятів є останнім процесом перед пакуванням гранул.
Девулканізація: цей процес розкладає натуральний каучук шляхом руйнування поперечних зв’язків, утворених під час вулканізації. Існують термохімічні, фізичні та біологічні способи девулканізації. Але цей процес руйнує каучукові полімери, що призводить до втрати багатьох властивостей каучуку.
Повна переробка гумових шин
У цивільному будівництві використовуються цілі шини через їх форму, розмір, еластичність, стабільність і здатність гасити шум і ударні вібрації. Уламки шин (50-300 мм) і тріски шин (10-50 мм) також застосовуються в цивільному будівництві, наприклад, для виробництва бруківки/плитки, легкоатлетичних доріжок і поглинаючих матів для стаєнь. Дізнайтеся більше про 30-міліметрові чіпи для шин Contec!
Що таке технології піролізу шин?
Третій спосіб переробки ELT для відновлення матеріалів є більш новим. Піроліз є старим термохімічним методом, але його використання для переробки шин тільки почалося. Слово піроліз складається з двох слів: піро = тепло, лізис = розпад на частини.
Синтетичний каучук у шинах містить пластичні полімери або довгі ланцюги вуглеводнів. Піроліз нагріває подрібнені шини в атмосфері без кисню в контрольованих умовах при високих температурах 400-700°C у спеціальних реакторах. За відсутності кисню відпрацьована шина не може горіти, а розкладається.
Тепло каталізує хімічні реакції, які розщеплюють великі вулканізовані молекули на менші сполуки з утворенням сажі, газу, нафти та інших хімікатів. Більшість газів, що випаровуються, при охолодженні зріджуються з утворенням масел, багатих ароматичними вуглеводнями.
Залишок газу є відмінним паливом, яке може замінити природний газ. Сталеві наконечники видаляються перед нагріванням. Обгоріла частина на кінці — це вуглець, важливий матеріал для армування шин.
Такі технологічні лідери, як Contec, вдосконалили процес піролізу за допомогою власних інновацій, щоб досягти >85 відсотків відновлення матеріалу з ELT. Крім того, інновації зробили процес безпечнішим, підвищили якість продукції та зменшили її вплив на навколишнє середовище.