Oplossing voor de raffinage van teruggewonnen roet

Het MC Pyrolysis Team is al meer dan 20 jaar toonaangevend in de sector van gerecycled roet (rCB). Lang voordat rCB industriële erkenning kreeg, produceerden wij het al en ontwikkelden we innovatieve toepassingen om de waarde ervan te maximaliseren. We zijn er trots op onze uitgebreide kennis en expertise met onze klanten te delen. Sterker nog, de inzichten die ons team heeft opgebouwd zijn zo diepgaand dat we meer over rCB weten dan de meeste huidige zogenaamde experts ooit wisten – zij proberen onze decennialange ervaring nog steeds bij te benen.

Om hoogwaardig gerecycled roet (rCB) te produceren en een leidende positie in de sector te verwerven, is toegewijde tijd in de rCB-industrie – inclusief het opzetten van projecten – essentieel. In tegenstelling tot andere leveranciers van apparatuur die losse machines aanbieden, zijn wij er trots op een uitgebreid, krachtig systeem te leveren dat is ontworpen als een aanpasbaar, compleet pakket, specifiek voor diverse soorten koolstof afkomstig van autobanden.

Onze innovatieve, modulaire oplossing stelt klanten in staat om alle uit banden gewonnen koolstof om te zetten in hoogwaardige rCB, ondersteund door onze prestatiegaranties. We gaan verder dan alleen het leveren van apparatuur; we helpen klanten bij het afsluiten van langetermijncontracten vóór de installatie van het systeem, waarmee we de basis leggen voor een sterk rendement op hun investering.

Invoering
Roet (carbon black, CB), een veelzijdig materiaal dat veelvuldig wordt gebruikt in kunststoffen, inkten, verven en rubberproducten (met name banden), vormt een aanzienlijk deel van de wereldwijde industriële vulstoffen. Het recyclen van roet uit afgedankt rubber – vooral banden – blijft echter een uitdaging vanwege de inherente moeilijkheden bij de herverwerking van rubber, waardoor het vaak als een wegwerpbijproduct wordt beschouwd. Toenemende milieuproblemen hebben onderzoek naar het terugwinnen van roet uit afgedankt rubber gestimuleerd, met als doel de ecologische voetafdruk van de industrie te verkleinen. Dit artikel presenteert de bevindingen van een door Artis gefinancierde studie en gezamenlijke experimenten van Michelin en Bridgestone, met de focus op de eigenschappen van teruggewonnen roet (rCB) en de dringende behoefte aan gestandaardiseerde evaluatiecriteria.

De opkomst van RCBEen duurzaam alternatief

Naarmate duurzaamheid een steeds belangrijkere rol speelt in de rubberindustrie, is gerecycled carbonrubber (rCB) naar voren gekomen als een levensvatbaar alternatief voor vulstoffen op fossiele basis. Conventioneel carbonrubber wordt geproduceerd door onvolledige verbranding van plantaardige oliën of aardolieproducten (bijvoorbeeld koolteer), terwijl rCB wordt gewonnen uit gerecycled rubber – een cruciale innovatie, aangezien alleen al banden 70% van de wereldwijde carbonrubberproductie verbruiken. Deze verschuiving zou de CO2-uitstoot van de industrie aanzienlijk kunnen verminderen.

De prestatiebepalende eigenschappen van rCB, een nieuwe klasse vulstoffen, vereisen echter een grondige analyse. Onderzoek van Norris (Murfitts Industries), López Cerdán (Artis) en ter Haar (Circtec) benadrukt de impact vanaggregaatgrootteverdeling (ASD)Het silicagehalte, koolstofresten en organische onzuiverheden hebben invloed op de consistentie van rCB. Deze factoren bepalen de geschiktheid ervan voor industriële toepassingen.

Belangrijke parameters die de rCB-kwaliteit bepalen

Aggregaatgrootteverdeling (ASD)
Koolstofzwart (CB) bestaat in colloïdale vorm en is samengesteld uit primaire deeltjes (10-300 nm) die snel aggregeren tot clusters (tot 500 nm) en grotere agglomeraten (groter dan 100 µm). In tegenstelling tot uniform commercieel CB, varieert de agglomeratiegrootteverdeling (ASD) van gerecycled CB (rCB) door de heterogeniteit van afgedankte banden. De ASD is een cruciale indicator voor het versterkingspotentieel van rCB. Studies tonen aan dat de grotere ASD van rCB de quasi-statische eigenschappen (bijvoorbeeld de variatie in de elasticiteitsmodulus onder vervorming) vermindert in vergelijking met conventioneel CB met vergelijkbare colloïdale eigenschappen. Daarom wordt de ASD voorgesteld als een primaire maatstaf voor de karakterisering van rCB.

Silica en restgehalte
rCB erft silica, koolstofresten en organische verbindingen uit de grondstoffen voor autobanden. Gecontroleerde retentie van organische resten kan bijvoorbeeld de dispersie en treksterkte verbeteren. Standaardisatie van deze parameters is essentieel om voorspelbare prestaties te garanderen.

Samenwerking in de sector: Whitepaper van Michelin en Bridgestone

In 2022 schetsten Michelin en Bridgestone een gezamenlijk initiatief om de acceptatie van rCB te versnellen, met de nadruk op:

Standaardisatie: Het definiëren van kwaliteitsklassen/specificaties voor rCB in de bandenproductie.

Betrokkenheid van leveranciers: De rCB-kwaliteit afstemmen op de eisen van de industrie.

CirculariteitsdoelenMet 1 miljard afgedankte banden (30 miljoen ton) per jaar wordt momenteel minder dan 1% van het koolstofvezel gerecycled. Gerecycled koolstofvezel zou de CO₂-uitstoot kunnen verminderen met...85%versus maagdelijke CB.

Uitdagingen en toekomstperspectieven op het gebied van classificatie

Bridgestone en Michelin verwachten een rCB-markt van1 miljoen ton per jaar tegen 2030Maar om dit te bereiken is onmiddellijke actie nodig. De samenstelling van rCB varieert afhankelijk van het type band (bijvoorbeeld "zachte" N7xx/N6xx-banden versus "harde" N1xx/N3xx-banden) en de pyrolyseomstandigheden. Er zijn voorlopige ASTM-classificaties (klassen A-D) voorgesteld, maar er blijven lacunes bestaan ​​in de milieu- en veiligheidscriteria onder de REACH-regelgeving.

Conclusie
rCB biedt een baanbrekende kans voor de circulariteit van banden. Hoewel er nog steeds obstakels zijn op het gebied van schaalbare productie en standaardisatie, effenen gezamenlijk onderzoek en de inzet van de industrie de weg naar een groenere toekomst.

Casestudie: Toepassing in decoratief beton

Een recent project waarbij Huayuan Tech's rCB werd gebruikt in decoratief beton, toonde het volgende aan:

• Esthetische uitmuntendheid: Het beton had een uniforme, diepzwarte kleur met een subtiele blauwe ondertoon, wat de visuele aantrekkingskracht versterkte.

• Duurzaamheid: Het met rCB versterkte beton was effectief bestand tegen weersinvloeden en behield zijn kleur in de loop der tijd.

• Kosteneffectiviteit: Het gebruik van rCB verlaagde de materiaalkosten zonder dat dit ten koste ging van de kwaliteit, ideaal voor grootschalige projecten.

De uitkomsten:

• Een aanzienlijke vermindering van de milieuvervuiling is bereikt.

• Gerecyclede pyrolysekool van autobanden tot een hoogwaardig commercieel vulmiddel, toegepast in de productie van offroadbanden, de fabricage van rubberen auto-onderdelen en kunststofmasterbatches (ongeveer volume):

• We hebben een nieuwe binnenlandse markt voor roetvullers ontwikkeld om te voldoen aan de enorme vraag naar gerecycled roet (rCB).

• De lucht- en stortplaatsvervuiling is aanzienlijk verminderd door de recycling van pyrolysekool van autobanden tot hoogwaardige RCB-korrels.

• Het stimuleren van werkgelegenheid en innovatie in een regio die economische ontwikkeling nodig heeft.