JP2006522198A - 硫黄−加硫処理されたゴム粒子の表面活性化方法および/または脱硫方法 - Google Patents
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Abstract
Description
1.これら活性化プロセスは、酸化プロセスに基いている。所望のポリ硫化物硫黄の酸化に加えて、同時に、望まれていないポリマー鎖の酸化(遊離基の結合)が不可避的に発生する。粒子表面上のなおも結合活性な点は、事実上消失する。減成(degradation)の度合いは、他の中でも、ゴムのタイプ(2重結合の数)、反応温度、反応の持続時間、および、懸濁液中に溶解した酸素の濃度に依存する。
1.90〜100℃の温度範囲での長い期間にわたる粉末化ゴムの処理は、エラストマーのポリマー鎖の減成を引き起こし、このため、材料の技術的パラメータ(引張り強度、破断点伸び、磨耗など)の有意な劣化を引き起こす。
pH値 :6から8
混合措置 :攪拌機を用いた慎重な混合
平均滞留時間 :6日間
ゴム粒子の粒径:0.2mmから0.4mm
本発明に従う方法の有用な改変では、媒体中で使用される細菌および/または酵素系を生成するための細菌が、硫黄呼吸、すなわち硫黄還元(sulphur reduction)が可能な細菌であることを規定する。
Claims (21)
- 硫黄架橋を分解し、硫黄を還元するために、ゴム粒子を、中温性で嫌気性の細菌および/または中温性で任意で嫌気性の細菌および/または中温性で微好気性の細菌および/またはそのような細菌の1つまたはそれ以上の酵素系を用いた媒体中でのバイオテクノロジー方法で処理する硫黄−加硫処理されたゴム粒子の表面活性化方法および/または脱硫方法。
- 前記ゴム粒子の前記処理を、微生物的および/または酵素的に行い、特には前記酵素系のみで行い、好ましくは前記細菌から分離された前記酵素系のみで行う請求項1記載の方法。
- 前記ゴム粒子を処理するための前記媒体は、水および栄養分および炭素源および細菌を含むか、あるいは、水および栄養分および炭素源および細菌から構成され、および/または、前記媒体中の前記ゴム粒子材料の濃度は、35質量%未満に維持されている請求項1および2のいずれか一方記載の方法。
- 温度勾配および/または濃度勾配を低減するために、前記媒体を混合する、特には慎重に混合する、好ましくは撹拌機を用いて慎重に混合する請求項1ないし3のいずれか1項記載の方法。
- 前記処理を、嫌気性条件あるいは微好気性条件の下で行う請求項1ないし4のいずれか1項記載の方法。
- 前記処理を、90℃未満の温度、特には50℃未満の温度、好ましくは中温性の細菌に最適な温度範囲内、特には33℃から37℃までの範囲内の温度で行う請求項1ないし5のいずれか1項記載の方法。
- 前記処理を、pH値が5から9までの範囲、特には6から8までの範囲において行う請求項1ないし6のいずれか1項記載の方法。
- 前記媒体中での前記ゴム粒子の滞留時間は、4日間から8日間までの範囲、特には5日間から7日間までの範囲、好ましくは約6日間である請求項1ないし7のいずれか1項記載の方法。
- 前記細菌は、硫黄呼吸が可能な細菌、すなわち硫黄還元が可能な細菌であるか、あるいは、硫黄呼吸が可能な細菌、すなわち硫黄還元が可能な細菌を含み、特には前記細菌は、以下の細菌株、すなわちデスルフロモナスチオフィラ(Desulfuromonas thiophila)、デスルフロモナスパルミタティス(Desulfuromonas palmitatis)、スルフロスピリラムデレイアナム(Sulfurospirillum deleyianum)、デスルフロモナスアセトキシダンス(Desulfuromonas acetoxidans)の1つまたはそれ以上に属する請求項1ないし8のいずれか1項記載の方法。
- 前記細菌は、混合された個体群であるか、あるいは、混合された個体群を含む請求項1ないし9のいずれか1項記載の方法。
- 処理される前記ゴム粒子は、ゴム粉末および/または粉末化ゴムおよび/またはゴム粒質物であるか、あるいは、ゴム粉末および/または粉末化ゴムおよび/またはゴム粒質物を含み、好ましくは粒径が、0.1mmから0.6mmまでの範囲、特には0.2mmから0.4mmまでの範囲にある請求項1ないし10のいずれか1項記載の方法。
- 処理される前記ゴム粒子は、硫黄−加硫処理されたゴムタイプで構成されるゴム粒子または硫黄−加硫処理されたゴムタイプに基づく複合物であるか、硫黄−加硫処理されたゴムタイプで構成されるゴム粒子または硫黄−加硫処理されたゴムタイプに基づく複合物を含む請求項1ないし11のいずれか1項記載の方法。
- 処理される前記ゴム粒子は、スクラップゴムおよび/または廃棄ゴムからなるゴム粒子であるか、あるいは、スクラップゴムおよび/または廃棄ゴムからなるゴム粒子を含み、このため前記方法は、スクラップゴムおよび/または廃棄ゴムを再生するのに役立つ請求項1ないし12のいずれか1項記載の方法。
- 処理される前記ゴム粒子は、粉砕プロセスで生成され、特にはピーリング工程および/または熱研磨(hot grinding)および/または冷研磨(cold grinding)および/または低温貯蔵研磨(cryogenic grinding)および/または湿研磨(wet grinding)で生成され、好ましくは前記ゴム粒子の温度を、前記ゴム粒子の熱酸化減成が実質的に回避されるように十分に低く、特には90℃未満に維持する請求項1ないし13のいずれか1項記載の方法。
- 前記表面活性化および/または前記脱硫化を、実質的に前記ゴム粒子の表面および/または前記表面近くの層に制限し、特には前記層の厚みは、前記ゴム粒子材料の主要な物質の材料特性を変質させないために最大300nmである請求項1ないし14のいずれか1項記載の方法。
- 前記ゴム粒子の前記処理を、バイオリアクターにおいて行う請求項1ないし15のいずれか1項記載の方法。
- 処理される前記ゴム粒子の前記バイオリアクターへの添加、および/または、処理される前記ゴム粒子の前記バイオリアクターからの取り出しを、連続的もしくは準連続的もしくは非連続的に行い、および/または、前記処理されたゴム粒子を前記バイオリアクターから取り出すときに、前記ゴム粒子を処理するための細菌および/または酵素を含む媒体を、前記ゴム粒子と共に排出しないように、あるいは極少量だけ排出するように、および/または、大気中の酸素に接触しないように、あるいは極少量だけ接触するように前記バイオリアクターを作動させる、特には嫌気性の条件下での前記ゴム粒子材料の沈降および引き続きの除去を用いて前記バイオリアクターを作動させる請求項16記載の方法。
- 前記ゴム粒子に含まれる前記硫黄架橋は、前記処理により少なくとも部分的に分解され、前記硫黄は、1つまたはそれ以上のガス形成反応生成物へと変化し、特には硫化水素が前記ガス形成反応生成物の1つであり、好ましくは前記ガス形成反応生成物を、前記細菌の阻害および/または有毒化(toxification)を抑制するために前記ガス相から連続的あるいは準連続的に除去する請求項1ないし17のいずれか1項記載の方法。
- 前記処理されたゴム粒子を、処理後に水で洗浄し、特には塩の負荷(loading)を低減するために水で洗浄し、引き続き慎重に乾燥する、特には90℃未満の温度で慎重に乾燥する請求項1ないし18のいずれか1項記載の方法。
- 前記処理により表面活性化されたゴム粒子、特には粉末化ゴムを生成して、ゴム製品を製造するために使用し、特には前記ゴム製品は、前記処理された表面活性化ゴム粒子からのみ生成されるか、あるいは、前記表面活性化ゴム粒子と混合された未使用ゴムから生成される請求項1ないし19のいずれか1項記載の方法。
- 前記処理を用いて表面活性化されたゴム粒子、特には粉末化ゴムを生成し、特にはプラスチック、好ましくはポリプロピレン(PP)および/またはポリウレタン(PU)と共役する相により、エラストマーアロイを生成するために使用する請求項1ないし20のいずれか1項記載の方法。
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