+375 (29) 644-21-77
+375 (29) 136-48-36

Озонирование резиновых материалов

Утилизация способом "озонного ножа"

Утилизация автопокрышек это эффективное направление вторичной переработки. 

Механический способ измельчения шин с применением метода «озонового ножа». Данная технология — это комбинированный метод переработки резины в крошку. Озон способствует ускоренному разрушению резины (ее быстрому старению). Шина частично разрушается, после чего до измельчается механическим оборудованием. Технология известна и запатентована достаточно давно, но не получила должного распространения в силу своих недостатков.Способ "озонного ножа" - новая технология, способная превратить утилизацию автопокрышек в прибыль.

Для многих стран мира, утилизация автопокрышек и изношенных резинотехнических изделий - это проблема, которая имеет громадное экологическое и экономическое значение. Так как природные источники нефтяного сырья невосполнимы, то возникает насущная необходимость в использовании вторичных ресурсов с максимально возможной эффективностью. Это означает, что вместо гор мусора, состоящих из непереработанных покрышек, можно получить новую отрасль промышленности - переработку отходов на коммерческой основе.

Новый способ сочетает в себе простоту и высокую экологичность производственного процесса - способе "Озонового Ножа".
Эффект растрескивания резины в газовой среде, содержащей озон, известен уже давно. Он уже используется для контроля резины на озоностойкость. Данный эффект обусловлен разрушением двойных углерод-углеродных связей в среде, содержащей озон. Суть этой перспективной технологии - в "продувании" озоном автопокрышек, что приводит к их рассыпанию в мелкую крошку и отделению от металлического и текстильного корда. Новая технология на порядок экономнее существующих и, что встречается редко, экологична, т.к. озон окисляет вредные газообразные вещества.

 

Часть шины грузового автомобиля и продукты его переработки по ОК Технологии: резиновая крошка (1–6 мм), тонкий порошок (мельче 1 мм), стальная проволока металлического корда и части текстильного каркаса покрышки.

 

Каркас покрышки легкового автомобиля после обработки по ОК-Технологии

Высокая эффективность и экологическая чистота «ОК-Технологии» (Ozone Knife Technology) достигаются благодаря следующим ее характеристикам:

1.) низкие затраты энергии: меньше в 5–10 раз , чем при использовании классических технологий по переработке;

2.) уменьшение количества стадий переработки, что уменьшает площадь под производство и количество оперативного персонала линии переработки в 1,5–2 раза;

3.) большая износостойкость и, практически, отсутствие необходимости замены рабочих элементов оборудования, так как в технологическом процессе нет процессов резания, трения и т.п.;

4.) высокое качество полученного продукта — порошка OK-Rubber;

5.) универсальность технологии, что позволяет перерабатывать различные виды отходов резинотехнических изделий;

6.) значительное снижение вредных выделений из перерабатываемого вулканизата из-за низкой, практически, комнатной температуре переработки.

Полученная способом Озонового Ножа резиновая крошка свободна от загрязняющих ее включений армирующих элементов даже без применения специальной сепарации, в свою очередь, проволока и нити текстильного корда содержат незначительное количество резины.

Применяя "ОК-Технологии" можно эффективно переработать различные виды изношенных резинотехнических изделий и отходов их производства:

- конвейерные ленты (включая карьерные ленты армированные стальными тросами),

- резиновые рукава с текстильным каркасом,

- шланги высокого давления со стальным каркасом и оплеткой и др.

Первое промышленное производство по «ОК-Технологии» было запущено разработчиками технологии в Таиланде. Завод перерабатывает изношенные автомобильные покрышки и другие резиновые отходы, производит поверхностно активированные порошки измельченного вулканизата OKRubber, а также производит термопластичные резины серии ASTREL.

 Озоностойкость резин (классификация резин по озоностойкости)

Способность резин сопротивляться озонному старению существенно зависит от типа каучука.

По стойкости к озонному старению (в условиях статической деформации до 50%) резины на основе различных каучуков можно условно разделить на четыре группы:

  • Особо стойкие резины не разрушаются в течение длительного времени (годы) при атмосферных концентрациях озона и устойчивы более 1 часа при концентрациях O3 порядка 0,1 — 1%. Такими свойствами обладают резины на основе насыщенных каучуков — фторсодержащих, этилен-пропиленовых, полиизобутилена, хлорсульфированного полиэтилена и, в меньшей степени, резины из кремнийорганического каучука; последние разрушаются веществами кислого характера, легко образующимися в присутствии озона.

  • Стойкие резины не разрушаются в течение нескольких лет в атмосферных условиях и устойчивы более 1 ч при концентрациях O3 около 0,01%. К этой группе относятся резины на основе каучуков, слабо взаимодействующих с озоном вследствие небольшого содержания в них кратных связей (например, резины из бутилкаучука) или благодаря присутствию связей, мало активных к озону (например, резины из уретановых и полисульфидных каучуков), а также резины из хлоропреновых каучуков, стабилизированных антиозонантами.

  • Умеренно стойкие резины устойчивы в атмосферных условиях от нескольких месяцев до 1—2 лет, а при концентрациях O3 около 0,001% — более 1 часа. В эту группу входят резины из нестабилизированного хлоропренового каучука и из другихненасыщенных каучуков (натурального, синтетического изопренового, бутадиен-стирольных, бутадиен-нитрильных), содержащих антиозонанты. Большая стойкость хлоропренового каучука к озонного объясняется особенностями его физической структуры (легкой кристаллизуемостью, сильными межмолекулярными полярными взаимодействиями), обусловливающими образование тупоугольных, округлых, медленно растущих трещин.

  • Нестойкие резины устойчивы в атмосферных условиях от нескольких дней до 1 месяца, а при концентрациях O3 — 0,0001% — более 1 часа. К нестойким относят резины из нестабилизированных каучуков предыдущей группы, за исключением резин из хлоропренового каучука.Повышение стойкости резин этой группы к озонному старения достигается введением в них антиозонантов и восков, нанесением на резины озоностойких покрытий из хлоропренового каучука, хлорсульфированного полиэтилена и др., химической обработкой (например, гидрированием) поверхности резин для уменьшения содержания в макромолекулах ненасыщенных связей, а также изменением конструкции изделий с целью снижения в условиях их эксплуатации растягивющих напряжений.

О способах защиты резин от озонного старения см. также Антиозонанты.

Помимо типа каучука, на стойкость резин к озонному старению влияет состав резиновых смесей. Так, в условиях испытаний при одинаковой деформации ε значения τи и τр для резин, содержащих наполнители и пластификаторы, будут меньше, чем для ненаполненных.

Ухудшение озоностойкости обусловлено следующими причинами:

  • ростом напряжения, связанным с введением наполнителей,

  • снижением прочностных свойств резин вследствие введения пластификаторов.

Стойкость резин к озонному старению оценивают по изменению следующих характеристик растянутых образцов:

1)степени растрескивания (для этого по фотографиям образцов составляют условную 4-, 6- или 10-балльную шкалу);

2)времени до появления трещин τи;

3)времени до разрыва τр.

 За кинетикой развития трещин удобно следить по спаду усилия Р в растянутом озонируемом образце. При этом τр соответствует моменту, когда Р = 0.

Испытание в среде озона — эффективный метод исследования долговечности резин при малых деформациях (десятки процентов), характерных для условий эксплуатации большинства резиновых изделий. Результаты испытаний при повышенных концентрациях озона позволяют также прогнозировать долговечность резин, нестойких к действию озона, поскольку в этом случае долговечность определяется сопротивляемостью резин озонному старению.