Главная страница
Сведения об авторах

ТЕХНОЛОГІЯ ТА ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ПЕРЕРОБКИ І ПОВТОРНОГО ВИКОРИСТАННЯ ГУМОТЕХНІЧНИХ ВІДХОДІВ

Пасько Н. І., Бойко Т. А., Дребезова Л. П., Савельєва Н. В., Державний науково-дослідний інститут «Еластик», Київ, Україна

Проблема утилізації відходів актуальна і багатоаспектна. Вона включає екологічні, енергетичні та сировинні питання, і вирішувати їх потрібно комплексно. Переробка полімерних відходів і повторне раціональне використання її продуктів дають можливість зберегти екологічну рівновагу і природні ресурси. Значне місце займають відходи гумотехнічної промисловості. Частка сировини і матеріалів за собівартістю виробів з гуми становить до 90%, тому відходи гумової промисловості є одним з важливих видів вторинних матеріальних ресурсів.
Переробкою гумових відходів займаються давно як в Україні, так і за її межами. Основними методами утилізації є спалювання, піроліз, регенерація, спеціальні методи (кріогенний, радіаційний і т. ін.), механічне подрібнення та ін.
Спалювання і піроліз пов'язані з утворенням зовсім інших продуктів (газоподібних і рідких). При регенерації гумових відходів вони оброблюються кислотами, розчинниками, перегрітим паром або шляхом набухання у пластифікаторах. Фізико-механічні властивості регенерату, що одержується, значно гірші звичайних гум через глибоку деструкцію полімерного матеріалу під час девулканізації. Довгий час регенерація була основним методом переробки відходів гум. Цей метод трудомісткий, енерговитратний, забруднює навколишнє середовище. Кріогенна технологія потребує значних капітальних та енергетичних витрат, застосування громіздкого обладнання. Звичайне механічне подрібнення полімерних і гумових відходів на спеціальному обладнанні (дробильні вальці, екструдери) дає можливість одержати крихту з розміром часток 0,6—1,5 мм, яку можна повторно використовувати тільки у невідповідальних гумотехнічних виробах.
З розвитком техніки подрібнення і вдосконаленням знань про структуру та властивості полімерів усе більшого значення набуває використання полімерних і гумових відходів у вигляді дрібнодисперсних матеріалів — порошків, які можуть широко використовуватись як компоненти відповідальних виробів із гуми та пластмас. Відомо, що чим дрібніші часточки гуми, тим менше вони впливають при повторному введенні у гумові суміші на основні властивості вулканізатів, такі, як міцність, еластичність, стирання. Одночасно застосування малих часток подрібнених відходів підвищує динамічні властивості гум.
Державний науково-дослідний інститут «Еластик» розробив технологію подрібнення гумових відходів з різною полімерною основою на диспергаторі-екструдері черв'ячно-роторному «Декчер-150», принцип дії якого заснований на високотемпературному зсувовому подрібненні.
склад подрібнених гумових відходів на різній полімерній основі.
В табл. 1 наведено фракційний склад подрібнених гумових відходів на різній полімерній основі.

Таблиця 1

Фракційний склад подрібнених гумових відходів

Проведені дослідження показали, що при використанні такого обладнання для подрібнення відходів інтенсивна механічна дія викликає часткову девулканізацію гуми. Це дозволяє використовувати таку дрібнодисперсну крихту у чистому вигляді як сировину. Напевне, відбувається розривання полімерних зв'язків з утворенням вільних радикалів. Хімічні зв'язки розриваються під дією механічного навантаження, а вільна поверхня, що при цьому утворюється, стає активною, девулканізованою. Це значно підвищує можливість використання у рецептурах гум подрібнених відходів (до 70 мас. ч. на 100 мас. ч. каучуку).
Вивчення основних технологічних і фізико-механічних властивостей гум з використанням дрібнодисперсних відходів фракції 0,1—0,8 мм проводили на основі найбільш поширених груп каучуків: натурального, ізопренового, бутадієн-стирольного, нітрильних та хлоропренових каучуків. Були відпрацьовані технологічні параметри змішування гумових сумішей з максимальним вмістом подрібнених гумових відходів, порядок уведення відходів на різних стадіях змішування.
Розроблений асортимент виробів з максимальним (до 70%) вмістом подрібнених відходів гум. Це, наприклад, побутові килимки, покриття для спортивних і гральних майданчиків і т. ін. За зовнішніми ознаками і фізико-механічними показниками такі вироби не відрізняються від виробів, що не містять у своєму складі відходи.
Фізико-механічні властивості гум з різним вмістом подрібнених відходів наведено в табл. 2.

Таблиця 2

Фізико-механічні властивості гум на основі каучуку СКІ-З+СКС-30 АРКМ-15 з різним вмістом подрібнених відходів

Проведено також роботи при 100%-вому вмісті подрібнених відходів у рецептурах виробів без додавання полімерної основи із застосуванням модифікуючих добавок.
Розроблено технологію виготовлення таких рецептур та асортимент виробів на їх основі, проведено широкі фізико-механічні дослідження зразків гум (табл. 3).

Таблиця 3

Фізико-механічні дослідження гумових сумішей при 100%-вому вмісті полімерних відходів без додавання полімерної основи

У результаті проведеної науково-дослідницької роботи розроблено технологічну і технічну документацію на гумові суміші з максимальним вмістом подрібнених відходів (до 70%) та 100%-вим вмістом гумової крихти і модифікуючими добавками у їх складі. Науковий рівень розробки підтверджується патентами України.

TECHNOLOGY AND EQUIPMENT FOR THE RECYCLING OF MECHANICAL RUBBER WASTE

Pas'ko N. I., Boyko T. A., Drebezova L. P., Savelyeva N. V., State Scientific Research Institute «Elastic», Kyiv, Ukraine

The paper describes a crushing technology for rubber wastes which employs the Deckcher-150 disperser/extruder and the resultant fine-grain distribution pattern. The technology design comprises the recommended compositions of rubber mixtures for various products, based on the maximized utilization of crushed rubber wastes. In some mixtures, the recycled rubber fraction is as high as 100%. The paper presents the results of the detailed feasibility study and key technical specifications for the proposed recycled rubber mixtures.

Главная страница

Сведения об авторах

Пасько Ніна Іванівна, зав. сектором, Державний науково-дослідний інститут «Еластик», вул. Празька, 5, Київ, 02090, Україна. Тел. (044) 552-01-55, факс (044) 552-72-68

Бойко Тетяна Анатоліївна, заст. зав. відділом, Державний науково-дослідний інститут «Еластик», вул. Празька, 5, Київ, 02090, Україна. Тел. (044) 552-01-55

Дребезова Людмила Петрівна, с. н. с, Державний науково-дослідний інститут «Еластик», вул. Празька, 5, Київ, 02090, Україна. Тел. (044) 552-01-55

© Независимое агентство экологической информации

Последние изменения внесены 24.04.07