回収されたカーボンブラックの精製ソリューション

MC Pyrolysisチームは、20年以上にわたり再生カーボンブラック（rCB）分野を牽引してきました。rCBが業界で認知されるずっと前から、私たちはrCBを生産し、その価値を最大限に高めるための新たな用途開発に取り組んできました。私たちは、長年培ってきた豊富な知識と専門性をお客様と共有できることを誇りに思っています。実際、私たちのチームが蓄積してきた知見は非常に深く、現在のいわゆる専門家のほとんどがかつて知っていたことよりも、私たちが忘れてしまったことの方がはるかに多いほどです。彼らは今もなお、私たちの数十年にわたる経験に追いつこうとしている段階です。

高品質の再生カーボンブラック（rCB）を生産し、この分野でリーダーシップを確立するには、プロジェクトの構築を含め、rCB業界に時間を費やすことが不可欠です。単体の機械を提供する他の機器ベンダーとは異なり、当社は、多様なタイヤ由来の炭化物に対応するために特別に設計された、カスタマイズ可能な完全パッケージとして設計された、包括的で高性能なシステムを提供することに誇りを持っています。

当社独自の革新的なモジュール式ソリューションにより、お客様はあらゆるタイヤ由来の炭化物を高品質の再生カーボンブラック（rCB）に変換することが可能となり、当社の性能保証によってその実現をサポートします。機器の供給にとどまらず、システム設置前に長期契約の締結を支援し、高い投資収益率の基盤を築きます。

導入
カーボンブラック（CB）は、プラスチック、インク、塗料、ゴム製品（特にタイヤ）に幅広く使用される汎用性の高い素材であり、世界の工業用充填剤のかなりの部分を占めています。しかし、使用済みゴム、特にタイヤからのCBのリサイクルは、ゴムの再処理に内在する困難さから依然として課題が多く、多くの場合、廃棄される副産物として扱われています。環境問題への懸念の高まりを受けて、廃棄ゴムからCBを回収する研究が進められており、業界の環境負荷の低減を目指しています。本稿では、Artisの資金提供を受けた研究と、ミシュランおよびブリヂストンとの共同実験から得られた知見を紹介し、回収されたカーボンブラック（rCB）の特性と、標準化された評価基準を確立する緊急の必要性について論じます。

台頭 rCB持続可能な代替案

ゴム産業において持続可能性への関心が高まるにつれ、rCB（再生カーボンブラック）は化石燃料由来の充填剤に代わる有力な代替品として注目を集めている。従来のカーボンブラックは植物油や石油誘導体（例えばコールタール）の不完全燃焼によって製造されるが、rCBは再生ゴムから抽出される。タイヤだけで世界のカーボンブラック生産量の70%を消費していることを考えると、これは極めて重要な技術革新と言える。この転換により、ゴム産業の二酸化炭素排出量を大幅に削減できる可能性がある。

しかし、新しい充填剤クラスとして、rCBの性能を決定する特性を徹底的に分析する必要があります。Norris (Murfitts Industries)、López Cerdán (Artis)、およびter Haar (Circtec) による研究は、凝集粒度分布（ASD）シリカ含有量、炭素残留物、有機不純物は、rCBの粘度に影響を与えます。これらの要因が、工業用途への適合性を決定づけます。

rCBの品質を定義する主要パラメータ

凝集粒径分布（ASD）
カーボンブラック（CB）はコロイド状で存在し、10～300 nmの一次粒子が急速に凝集してクラスター（最大500 nm）やより大きな凝集体（100 µmを超える）を形成します。均一な市販のCBとは異なり、使用済みタイヤの不均一性により、再生カーボンブラック（rCB）のASD（アスペクト比）は変動します。ASDはrCBの補強ポテンシャルを示す重要な指標です。研究によると、rCBのASDが広いほど、同様のコロイド特性を持つ従来のCBと比較して、準静的特性（例えば、変形時の弾性率の変動）が減少することが明らかになっています。したがって、ASDはrCBの特性評価における主要な指標として提案されています。

シリカおよび残留物含有量
rCBは、タイヤ原料からシリカ、炭素残渣、有機化合物を受け継いでいます。例えば、有機残渣の保持量を制御することで、分散性や引張強度を高めることができます。これらのパラメータを標準化することは、予測可能な性能を確保するために不可欠です。

業界連携：ミシュランとブリヂストンのホワイトペーパー

2022年、ミシュランとブリヂストンは、rCBの普及を加速させるための共同イニシアチブの概要を発表し、以下の点を強調した。

標準化タイヤ製造におけるrCBの等級／仕様を定義する。

サプライヤーとの連携rCBの品質を業界の要求事項に合わせる。

循環型経済の目標年間10億本（3,000万トン）のタイヤが廃棄されているが、現在リサイクルされているCBは1%未満である。rCBはCO₂排出量を削減できる可能性がある。85%対して、ヴァージンCB。

分類における課題と今後の展望

ブリヂストンとミシュランは、rCB市場を予測している。2030年までに年間100万トンしかし、これを実現するには即座の行動が必要です。rCBの組成は、タイヤの種類（例：「ソフト」N7xx/N6xxグレードと「ハード」N1xx/N3xxトレッドグレード）と熱分解条件によって異なります。ASTMに基づく予備的な分類（グレードA～D）が提案されていますが、REACH規則に基づく環境および安全基準にはギャップが残っています。

結論
rCBは、タイヤの循環型経済にとって革新的な機会となる。生産規模の拡大と標準化には依然として課題が残るものの、共同研究と業界の取り組みによって、より環境に優しい未来への道が開かれつつある。

事例研究：装飾コンクリートへの応用

華源科技のrCBを装飾コンクリートに活用した最近のプロジェクトでは、以下のことが示されました。

• 美的卓越性：コンクリートは均一で深みのある黒色を呈し、かすかに青みがかった色合いが視覚的な魅力を高めていた。

• 耐久性：rCBを注入したコンクリートは、風化に効果的に耐え、長期間にわたって色褪せを防いだ。

• 費用対効果：rCBを使用することで、品質を損なうことなく材料費を削減でき、大規模プロジェクトに最適です。

結果：

• 環境汚染の大幅な削減を達成した。

• タイヤ熱分解炭をアップサイクルして高品質の商業用充填剤製品とし、オフロードタイヤ製造、ゴム自動車部品製造、プラスチックマスターバッチ用途に適用（概算量）：

• 再生カーボンブラック（rCB）に対する膨大な需要に応えるため、新たな国内カーボンブラック充填剤市場を開拓した。

• タイヤの熱分解炭を高品質のペレット状再生炭素炭にアップサイクルすることで、大気汚染と埋立地汚染を大幅に削減しました。

• 経済発展を必要とする地域において、雇用創出とイノベーションを推進する。