Geri kazanılan karbon siyahının rafinasyonu çözümü

MC Piroliz Ekibi, 20 yılı aşkın süredir geri kazanılmış karbon siyahı (rCB) sektörüne liderlik ediyor. rCB sektörde tanınmadan çok önce, biz zaten üretiyor ve değerini en üst düzeye çıkarmak için yeni uygulamalar geliştiriyorduk. Kapsamlı bilgi ve uzmanlığımızı müşterilerimizle paylaşmaktan gurur duyuyoruz. Aslında, ekibimizin edindiği derin bilgiler o kadar derin ki, rCB hakkında çoğu sözde uzmanın bildiğinden daha fazlasını unuttuk; onlar hâlâ onlarca yıllık deneyimimizi yakalamaya çalışıyorlar.

Birinci sınıf geri kazanılmış karbon siyahı (rCB) üretmek ve bu alanda liderlik sağlamak için, inşaat projeleri de dahil olmak üzere rCB sektöründe özverili çalışma şarttır. Bağımsız makineler sunan diğer ekipman tedarikçilerinin aksine, çeşitli lastik kaynaklı kömürleşmeler için özel olarak tasarlanmış, özelleştirilebilir ve eksiksiz bir paket halinde tasarlanmış, kapsamlı ve yüksek performanslı bir sistem sunmaktan gurur duyuyoruz.

Yenilikçi ve modüler çözümümüz, müşterilerimizin performans garantilerimizle desteklenen, lastik kaynaklı herhangi bir kömürü birinci sınıf rCB'ye dönüştürmelerini sağlar. Ekipman tedarikinin ötesine geçerek, sistem kurulumundan önce müşterilerimizin uzun vadeli sözleşmeler imzalamalarına yardımcı olarak, güçlü bir yatırım getirisi için temel oluştururuz.

giriiş
Plastiklerde, mürekkeplerde, boyalarda ve kauçuk ürünlerinde (özellikle lastiklerde) yaygın olarak kullanılan çok yönlü bir malzeme olan Karbon Siyahı (CB), küresel endüstriyel dolgu maddelerinin önemli bir bölümünü oluşturmaktadır. Ancak, kullanım ömrü dolmuş kauçuktan (özellikle lastiklerden) CB'nin geri dönüşümü, kauçuğun yeniden işlenmesindeki doğal zorluklar nedeniyle zorlu olmaya devam etmekte ve genellikle tek kullanımlık bir yan ürün olarak görülmektedir. Artan çevresel endişeler, sektörün ekolojik ayak izini azaltmayı amaçlayan atık kauçuktan CB geri kazanımı üzerine araştırmaları teşvik etmiştir. Bu makale, Artis tarafından finanse edilen bir çalışmadan ve Michelin ile Bridgestone tarafından gerçekleştirilen işbirlikli deneylerden elde edilen bulguları sunmakta ve geri kazanılmış karbon siyahının (rCB) özelliklerine ve standartlaştırılmış değerlendirme kriterleri oluşturmanın acil ihtiyacına odaklanmaktadır.

Yükselişi RCB: Sürdürülebilir Bir Alternatif

Sürdürülebilirlik kauçuk endüstrisinde önem kazandıkça, rCB fosil bazlı dolgu maddelerine uygulanabilir bir alternatif olarak ortaya çıkmıştır. Geleneksel CB, bitkisel yağların veya petrol türevlerinin (örneğin kömür katranı) eksik yanması yoluyla üretilirken, rCB geri dönüştürülmüş kauçuktan elde edilir. Bu, lastiklerin küresel CB üretiminin %70'ini tek başına tükettiği düşünüldüğünde kritik bir yeniliktir. Bu değişim, sektörün karbon emisyonlarını önemli ölçüde azaltabilir.

Ancak, yeni bir dolgu sınıfı olarak rCB'nin performans belirleyici özelliklerinin kapsamlı bir analize tabi tutulması gerekmektedir. Norris (Murfitts Industries), López Cerdán (Artis) ve ter Haar'ın (Circtec) araştırmaları,toplam boyut dağılımı (ASD), silika içeriği, karbon kalıntıları ve organik safsızlıklar rCB kıvamını etkiler. Bu faktörler, endüstriyel uygulamalar için uygunluğunu belirler.

rCB Kalitesini Tanımlayan Temel Parametreler

Toplam Boyut Dağılımı (ASD)
CB, birincil parçacıklardan (10–300 nm) oluşan ve hızla kümeler (500 nm'ye kadar) ve daha büyük aglomeralar (100 µm'yi aşan) halinde birleşen kolloidal formda bulunur. Ticari CB'lerin aksine, rCB'nin ASD'si, kullanım ömrü dolmuş lastiklerin heterojenliğinden dolayı değişiklik gösterir. ASD, rCB'nin takviye potansiyelinin kritik bir göstergesidir. Çalışmalar, rCB'nin daha geniş ASD'sinin, benzer kolloidal özelliklere sahip geleneksel CB'lere kıyasla yarı statik özellikleri (örneğin, deformasyon altında elastik modül varyansı) azalttığını ortaya koymaktadır. Bu nedenle, ASD, rCB karakterizasyonu için birincil bir ölçüt olarak önerilmektedir.

Silika ve Kalan İçerik
rCB, lastik hammaddesinden silika, karbon kalıntıları ve organik bileşikleri devralır. Örneğin, organik kalıntıların kontrollü tutulması, dispersiyon ve çekme dayanımını artırabilir. Öngörülebilir performans sağlamak için bu parametrelerin standartlaştırılması şarttır.

Sektör İşbirliği: Michelin ve Bridgestone'un Beyaz Kitabı

Michelin ve Bridgestone, 2022 yılında rCB benimsenmesini hızlandırmak için ortak bir girişimin ana hatlarını çizerek şunları vurguladılar:

Standardizasyon: Lastik üretiminde rCB için sınıfların/spesifikasyonların tanımlanması.

Tedarikçi Katılımı: rCB kalitesinin endüstri gereksinimleriyle uyumlu hale getirilmesi.

Dairesellik Hedefleri: Her yıl 1 milyar lastik (30 milyon ton) atılıyor ve CB'nin %1'inden azı şu anda geri dönüştürülüyor. rCB, CO₂ emisyonlarını şu şekilde azaltabilir:%85Virgin CB'ye karşı.

Sınıflandırma Zorlukları ve Geleceğe Bakış

Bridgestone ve Michelin, rCB pazarının2030 yılına kadar yılda 1 milyon tonAncak bunu başarmak acil eylem gerektirir. rCB'nin bileşimi, lastik türüne (örneğin, "yumuşak" N7xx/N6xx sınıfları ile "sert" N1xx/N3xx sırt sınıfları) ve piroliz koşullarına göre değişir. ASTM tabanlı ön sınıflandırmalar (A–D Sınıfları) önerilmiş olsa da, REACH yönetmelikleri kapsamındaki çevre ve güvenlik kriterlerinde hala boşluklar bulunmaktadır.

Çözüm
rCB, lastik daireselliği için dönüştürücü bir fırsat sunuyor. Ölçeklenebilir üretim ve standardizasyonda engeller devam ederken, iş birliğine dayalı araştırma ve sektör taahhüdü daha yeşil bir geleceğin yolunu açıyor.

Vaka Çalışması: Dekoratif Beton Uygulaması

Huayuan Tech'in rCB'sini dekoratif betonda kullanan son proje şunları gösterdi:

• Estetik Mükemmellik: Beton, görsel çekiciliği artıran, hafif mavi bir alt tonla birlikte tek tip, koyu siyah bir renge sahipti.

• Dayanıklılık: rCB ile aşılanmış beton, zamanla renk bütünlüğünü koruyarak hava koşullarına karşı etkili bir şekilde direnç gösterdi.

• Maliyet Etkinliği: rCB kullanımı, kaliteyi feda etmeden malzeme maliyetlerini düşürür, büyük ölçekli projeler için idealdir.

Sonuçlar:

• Çevre kirliliğinde önemli azalma sağlandı.

• Geri dönüştürülmüş lastik piroliz kömürünün yüksek kaliteli ticari dolgu ürününe dönüştürülmesi, arazi lastiği üretimi, kauçuk otomotiv parçaları imalatı ve plastik masterbatch uygulamalarında kullanılması (yaklaşık hacim):

• Geri dönüştürülmüş karbon siyahına (rCB) olan yoğun talebi karşılamak için yeni bir yerel karbon siyahı dolgu pazarı geliştirildi.

• Lastik piroliz kömürünün yüksek kaliteli peletlenmiş RCB'ye dönüştürülmesiyle hava ve çöp sahası kirliliği önemli ölçüde azaltıldı.

• Ekonomik kalkınmaya ihtiyaç duyan bir bölgede istihdam yaratma ve inovasyonu teşvik etmek.