Giải pháp tinh chế than đen thu hồi

Đội ngũ MC Pyrolysis đã dẫn đầu lĩnh vực carbon đen thu hồi (rCB) trong hơn 20 năm. Từ rất lâu trước khi rCB được công nhận trong ngành, chúng tôi đã sản xuất và đổi mới các ứng dụng mới để tối đa hóa giá trị của nó. Chúng tôi tự hào chia sẻ kiến ​​thức và chuyên môn sâu rộng của mình với khách hàng. Trên thực tế, những hiểu biết tích lũy được của đội ngũ chúng tôi sâu sắc đến mức chúng tôi đã quên mất rCB nhiều hơn hầu hết những gì các "chuyên gia" hiện tại từng biết - họ vẫn đang cố gắng học hỏi kinh nghiệm hàng thập kỷ của chúng tôi.

Để sản xuất than đen thu hồi (rCB) chất lượng cao và khẳng định vị thế dẫn đầu trong lĩnh vực này, việc dành thời gian chuyên tâm cho ngành rCB, bao gồm cả các dự án xây dựng, là điều cần thiết. Không giống như các nhà cung cấp thiết bị khác chỉ cung cấp máy móc độc lập, chúng tôi tự hào cung cấp một hệ thống toàn diện, hiệu suất cao, được thiết kế như một gói hoàn chỉnh, có thể tùy chỉnh, dành riêng cho các loại than có nguồn gốc từ lốp xe khác nhau.

Giải pháp mô-đun tiên tiến của chúng tôi cho phép khách hàng chuyển đổi bất kỳ loại than nào có nguồn gốc từ lốp xe thành rCB cao cấp, được hỗ trợ bởi các cam kết hiệu suất của chúng tôi. Không chỉ cung cấp thiết bị, chúng tôi còn hỗ trợ khách hàng ký kết hợp đồng dài hạn trước khi lắp đặt hệ thống, tạo nền tảng cho lợi tức đầu tư vững chắc.

Giới thiệu
Carbon Black (CB), một vật liệu đa năng được sử dụng rộng rãi trong nhựa, mực in, sơn và các sản phẩm cao su (đặc biệt là lốp xe), chiếm một phần đáng kể trong tổng lượng chất độn công nghiệp toàn cầu. Tuy nhiên, việc tái chế CB từ cao su hết hạn sử dụng—đặc biệt là lốp xe—vẫn còn nhiều thách thức do những khó khăn cố hữu trong quá trình tái chế cao su, thường bị coi là sản phẩm phụ dùng một lần. Những lo ngại ngày càng tăng về môi trường đã thúc đẩy nghiên cứu về việc thu hồi CB từ cao su thải bỏ, nhằm mục đích giảm thiểu dấu chân sinh thái của ngành. Bài viết này trình bày những phát hiện từ một nghiên cứu do Artis tài trợ và các thí nghiệm hợp tác giữa Michelin và Bridgestone, tập trung vào các đặc tính của carbon black (rCB) thu hồi và nhu cầu cấp thiết phải thiết lập các tiêu chí đánh giá chuẩn hóa.

Sự trỗi dậy của rCB: Một giải pháp thay thế bền vững

Khi tính bền vững ngày càng được chú trọng trong ngành cao su, rCB đã nổi lên như một giải pháp thay thế khả thi cho chất độn gốc hóa thạch. CB thông thường được sản xuất thông qua quá trình đốt cháy không hoàn toàn dầu thực vật hoặc các dẫn xuất dầu mỏ (ví dụ như nhựa than đá), trong khi rCB được chiết xuất từ ​​cao su tái chế - một cải tiến quan trọng, xét đến việc chỉ riêng lốp xe đã tiêu thụ 70% sản lượng CB toàn cầu. Sự thay đổi này có thể giảm đáng kể lượng khí thải carbon của ngành.

Tuy nhiên, là một loại vật liệu độn mới, các đặc tính quyết định hiệu suất của rCB cần được phân tích kỹ lưỡng. Nghiên cứu của Norris (Murfitts Industries), López Cerdán (Artis) và ter Haar (Circtec) nhấn mạnh tác động củaphân bố kích thước tổng hợp (ASD), hàm lượng silica, cặn carbon và tạp chất hữu cơ trên độ đặc của rCB. Những yếu tố này quyết định tính phù hợp của nó cho các ứng dụng công nghiệp.

Các thông số chính xác định chất lượng rCB

Phân bố kích thước tổng hợp (ASD)
CB tồn tại ở dạng keo, bao gồm các hạt sơ cấp (10–300 nm) kết tụ nhanh chóng thành các cụm (lên đến 500 nm) và các khối kết tụ lớn hơn (vượt quá 100 µm). Không giống như CB thương mại đồng nhất, ASD của rCB thay đổi do tính không đồng nhất của lốp xe cuối vòng đời. ASD là một chỉ số quan trọng về tiềm năng gia cường của rCB. Các nghiên cứu cho thấy ASD rộng hơn của rCB làm giảm các đặc tính gần như tĩnh (ví dụ, phương sai mô đun đàn hồi khi biến dạng) so với CB thông thường có các đặc tính keo tương tự. Do đó, ASD được đề xuất làm thước đo chính để xác định đặc tính của rCB.

Silica và hàm lượng còn lại
rCB thừa hưởng silica, cặn carbon và các hợp chất hữu cơ từ nguyên liệu đầu vào của lốp xe. Ví dụ, việc kiểm soát cặn hữu cơ có thể tăng cường độ phân tán và độ bền kéo. Việc chuẩn hóa các thông số này là điều cần thiết để đảm bảo hiệu suất có thể dự đoán được.

Hợp tác trong ngành: Sách trắng của Michelin và Bridgestone

Vào năm 2022, Michelin và Bridgestone đã vạch ra sáng kiến ​​chung nhằm đẩy nhanh việc áp dụng rCB, nhấn mạnh:

Chuẩn hóa: Xác định cấp độ/thông số kỹ thuật cho rCB trong sản xuất lốp xe.

Sự tham gia của nhà cung cấp: Điều chỉnh chất lượng rCB theo yêu cầu của ngành.

Mục tiêu tuần hoàn: Với 1 tỷ lốp xe (30 triệu tấn) bị loại bỏ hàng năm, hiện tại 85%so với CB nguyên bản.

Thách thức phân loại và triển vọng tương lai

Bridgestone và Michelin dự kiến ​​thị trường rCB1 triệu tấn/năm vào năm 2030, nhưng việc đạt được điều này đòi hỏi phải hành động ngay lập tức. Thành phần của rCB thay đổi tùy theo loại lốp (ví dụ: cấp độ "mềm" N7xx/N6xx so với cấp độ gai lốp "cứng" N1xx/N3xx) và điều kiện nhiệt phân. Các phân loại sơ bộ dựa trên ASTM (Cấp độ A–D) đã được đề xuất, nhưng vẫn còn những khoảng trống trong các tiêu chí về môi trường và an toàn theo quy định REACH.

Phần kết luận
rCB đại diện cho một cơ hội chuyển đổi cho tính tuần hoàn của lốp xe. Mặc dù vẫn còn nhiều rào cản trong việc mở rộng sản xuất và tiêu chuẩn hóa, nhưng nghiên cứu hợp tác và cam kết của ngành đang mở đường cho một tương lai xanh hơn.

Nghiên cứu điển hình: Ứng dụng trong bê tông trang trí

Một dự án gần đây sử dụng rCB của Huayuan Tech trong bê tông trang trí đã cho thấy:

• Tính thẩm mỹ tuyệt vời: Bê tông có màu đen tuyền đồng nhất với tông màu xanh lam tinh tế, tăng thêm sức hấp dẫn về mặt thị giác.

• Độ bền: Bê tông chứa rCB có khả năng chống chịu thời tiết hiệu quả, duy trì màu sắc nguyên vẹn theo thời gian.

• Hiệu quả về chi phí: Sử dụng rCB giúp giảm chi phí vật liệu mà không ảnh hưởng đến chất lượng, lý tưởng cho các dự án quy mô lớn.

Kết quả:

• Đã đạt được mức giảm đáng kể ô nhiễm môi trường.

• Tái chế than nhiệt phân lốp xe thành sản phẩm độn thương mại cao cấp, ứng dụng trong sản xuất lốp xe địa hình, sản xuất phụ tùng ô tô bằng cao su và ứng dụng trong sản xuất hạt nhựa tổng hợp (thể tích ước tính):

• Phát triển thị trường phụ gia carbon đen trong nước mới để đáp ứng nhu cầu lớn về carbon đen tái chế (rCB).

• Giảm đáng kể ô nhiễm không khí và bãi rác bằng cách tái chế than nhiệt phân lốp xe thành RCB dạng viên chất lượng cao.

• Thúc đẩy việc làm và đổi mới trong một khu vực cần phát triển kinh tế.