Lösung der Raffination von zurückgewonnenem Ruß

Das MC Pyrolysis Team ist seit über 20 Jahren führend im Bereich der recycelten Rußgewinnung (rCB). Lange bevor rCB branchenweit anerkannt wurde, produzierten wir ihn bereits und entwickelten innovative Anwendungen, um seinen Wert zu maximieren. Wir sind stolz darauf, unser umfassendes Wissen und unsere Expertise mit unseren Kunden zu teilen. Tatsächlich ist das gesammelte Wissen unseres Teams so tiefgreifend, dass wir mehr über rCB vergessen haben, als die meisten heutigen Experten je wussten – sie versuchen immer noch, unseren jahrzehntelangen Erfahrungsschatz aufzuholen.

Um hochwertigen Recycling-Ruß (rCB) herzustellen und eine führende Position in diesem Bereich einzunehmen, ist intensives Engagement in der rCB-Industrie – einschließlich der Entwicklung von Projekten – unerlässlich. Im Gegensatz zu anderen Anbietern von Einzelmaschinen sind wir stolz darauf, ein umfassendes, leistungsstarkes System als individuell anpassbares Komplettpaket speziell für die Verarbeitung verschiedenster Altreifenkohlenstoffe anzubieten.

Unsere innovative, modulare Lösung ermöglicht es Kunden, jegliche aus Altreifen gewonnene Holzkohle in hochwertigen rCB umzuwandeln – unterstützt durch unsere Leistungsgarantien. Über die reine Gerätelieferung hinaus unterstützen wir unsere Kunden beim Abschluss langfristiger Verträge vor der Systeminstallation und schaffen so die Grundlage für eine hohe Kapitalrendite.

Einführung
Ruß (CB), ein vielseitiger Werkstoff, der in Kunststoffen, Druckfarben, Lacken und Gummiprodukten (insbesondere Reifen) weit verbreitet ist, macht einen bedeutenden Anteil der weltweiten industriellen Füllstoffe aus. Das Recycling von Ruß aus Altreifen – insbesondere aus Gummi – stellt jedoch aufgrund der Schwierigkeiten bei der Gummiaufbereitung weiterhin eine Herausforderung dar und führt oft dazu, dass er als Abfallprodukt entsorgt wird. Wachsende Umweltbedenken haben die Forschung zur Rückgewinnung von Ruß aus Altreifen vorangetrieben, mit dem Ziel, den ökologischen Fußabdruck der Industrie zu verringern. Dieser Artikel präsentiert Ergebnisse einer von Artis finanzierten Studie sowie gemeinsamer Experimente von Michelin und Bridgestone. Im Fokus stehen die Eigenschaften von recyceltem Ruß (rCB) und die dringende Notwendigkeit, standardisierte Bewertungskriterien zu etablieren.

Der Aufstieg von RCBEine nachhaltige Alternative

Da Nachhaltigkeit in der Kautschukindustrie immer wichtiger wird, hat sich rCB als praktikable Alternative zu fossilbasierten Füllstoffen etabliert. Konventioneller Ruß wird durch unvollständige Verbrennung von Pflanzenölen oder Erdölderivaten (z. B. Kohlenteer) hergestellt, während rCB aus recyceltem Kautschuk gewonnen wird – eine entscheidende Innovation, da allein Reifen 70 % der weltweiten Rußproduktion verbrauchen. Dieser Wandel könnte die CO₂-Emissionen der Branche erheblich reduzieren.

Da rCB jedoch eine neuartige Füllstoffklasse darstellt, bedürfen seine leistungsbestimmenden Eigenschaften einer gründlichen Analyse. Untersuchungen von Norris (Murfitts Industries), López Cerdán (Artis) und ter Haar (Circtec) unterstreichen die Bedeutung vonAggregatgrößenverteilung (ASD)Der Gehalt an Siliciumdioxid, Kohlenstoffrückständen und organischen Verunreinigungen beeinflusst die Konsistenz von rCB. Diese Faktoren bestimmen seine Eignung für industrielle Anwendungen.

Wichtige Parameter zur Bestimmung der rCB-Qualität

Aggregatgrößenverteilung (ASD)
Ruß liegt in kolloidaler Form vor und besteht aus Primärpartikeln (10–300 nm), die sich rasch zu Clustern (bis zu 500 nm) und größeren Agglomeraten (über 100 µm) aggregieren. Im Gegensatz zu homogenem kommerziellem Ruß variiert die Partikelgrößenverteilung (ASD) von recyceltem Ruß (rCB) aufgrund der Heterogenität von Altreifen. Die ASD ist ein wichtiger Indikator für das Verstärkungspotenzial von rCB. Studien zeigen, dass die größere Partikelgrößenverteilung von rCB die quasistatischen Eigenschaften (z. B. die Varianz des Elastizitätsmoduls unter Deformation) im Vergleich zu herkömmlichem Ruß mit ähnlichen kolloidalen Eigenschaften verringert. Daher wird die Partikelgrößenverteilung als primäres Merkmal zur Charakterisierung von rCB vorgeschlagen.

Siliciumdioxid- und Restgehalt
rCB übernimmt Siliciumdioxid, Kohlenstoffreste und organische Verbindungen aus dem Altreifenmaterial. Die kontrollierte Beibehaltung organischer Reste kann beispielsweise die Dispersion und die Zugfestigkeit verbessern. Die Standardisierung dieser Parameter ist unerlässlich, um eine vorhersagbare Leistung zu gewährleisten.

Branchenkooperation: Weißbuch von Michelin und Bridgestone

Im Jahr 2022 stellten Michelin und Bridgestone eine gemeinsame Initiative zur Beschleunigung der Einführung von rCB vor und betonten dabei Folgendes:

Standardisierung: Definition von Güteklassen/Spezifikationen für rCB in der Reifenproduktion.

Lieferantenbindung: Angleichung der rCB-Qualität an die Branchenanforderungen.

KreislaufwirtschaftszieleBei einer jährlichen Entsorgung von 1 Milliarde Reifen (30 Millionen Tonnen) werden derzeit weniger als 1 % des Rußes recycelt. rCB könnte die CO₂-Emissionen um [Betrag einfügen] reduzieren.85%im Vergleich zu Jungfrau CB.

Klassifizierungsherausforderungen und Zukunftsaussichten

Bridgestone und Michelin prognostizieren einen rCB-Markt von1 Million Tonnen/Jahr bis 2030Dies erfordert jedoch sofortiges Handeln. Die Zusammensetzung von rCB variiert je nach Reifentyp (z. B. „weiche“ N7xx/N6xx-Reifen im Vergleich zu „harten“ N1xx/N3xx-Reifen) und Pyrolysebedingungen. Vorläufige, auf ASTM basierende Klassifizierungen (Klassen A–D) wurden vorgeschlagen, dennoch bestehen weiterhin Lücken hinsichtlich der Umwelt- und Sicherheitskriterien gemäß der REACH-Verordnung.

Abschluss
rCB bietet eine bahnbrechende Chance für die Kreislaufwirtschaft von Reifen. Obwohl weiterhin Hürden bei der skalierbaren Produktion und Standardisierung bestehen, ebnen gemeinsame Forschung und das Engagement der Industrie den Weg für eine grünere Zukunft.

Fallstudie: Anwendung im dekorativen Beton

Ein aktuelles Projekt, bei dem rCB von Huayuan Tech in dekorativem Beton zum Einsatz kam, zeigte Folgendes:

• Ästhetische Exzellenz: Der Beton wies einen einheitlichen, tiefschwarzen Farbton mit einem dezenten blauen Unterton auf, was die optische Wirkung verstärkte.

• Dauerhaftigkeit: Der mit rCB angereicherte Beton erwies sich als äußerst witterungsbeständig und behielt seine Farbtreue über die Zeit bei.

• Kosteneffizienz: Durch den Einsatz von rCB konnten die Materialkosten gesenkt werden, ohne dass die Qualität darunter litt – ideal für Großprojekte.

Die Ergebnisse:

• Es wurde eine signifikante Reduzierung der Umweltverschmutzung erreicht.

• Upcycling von Reifenpyrolysekohle zu einem hochwertigen kommerziellen Füllstoffprodukt, das in der Offroad-Reifenproduktion, der Herstellung von Gummi-Automobilteilen und in Kunststoff-Masterbatch-Anwendungen eingesetzt wird (ungefähres Volumen):

• Es wurde ein neuer inländischer Markt für Rußfüllstoffe entwickelt, um die massive Nachfrage nach recyceltem Ruß (rCB) zu decken.

• Durch das Upcycling von Reifenpyrolysekohle zu hochwertigem pelletiertem RCB konnte die Luft- und Deponiebelastung deutlich reduziert werden.

• Gezielte Schaffung von Arbeitsplätzen und Innovation in einer Region, die wirtschaftliche Entwicklung benötigt.