KR20230121388A - Conductivity carbon black facturing apparatus and method using waste rubber scrap - Google Patents
Conductivity carbon black facturing apparatus and method using waste rubber scrap Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230121388A KR20230121388A KR1020220018177A KR20220018177A KR20230121388A KR 20230121388 A KR20230121388 A KR 20230121388A KR 1020220018177 A KR1020220018177 A KR 1020220018177A KR 20220018177 A KR20220018177 A KR 20220018177A KR 20230121388 A KR20230121388 A KR 20230121388A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- carbon black
- waste rubber
- rubber
- scrap
- rubber scrap
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/44—Carbon
- C09C1/48—Carbon black
- C09C1/482—Preparation from used rubber products, e.g. tyres
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
본 발명은 폐고무 스크랩을 이용한 전도성 카본블랙 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for producing conductive carbon black using waste rubber scrap.
Description
본 발명은 폐고무 스크랩을 이용한 전도성 카본블랙 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for producing conductive carbon black using waste rubber scrap.
폐자원을 재활용하는 여러 기술들이 제안되고 있다. 고무 물질은 매우 다양한 산업 분야에서 이용되고 있어서, 폐고무 스크랩은 다량으로 얻을 수 있는 폐자원 중 대표적인 것으로 인식되고 있다.Various technologies for recycling waste resources have been proposed. Since rubber materials are used in a wide variety of industrial fields, waste rubber scrap is recognized as a representative of waste resources that can be obtained in large quantities.
폐고무 스크랩을 재활용하는 방법으로서 일반적으로는 고무 물질을 다시 추출해 내는 방법에 대해 연구가 되고 있으나, 그 외에도 재활용 방법이 제안된 바 있다.As a method of recycling waste rubber scrap, a method of re-extracting rubber materials is being studied in general, but other recycling methods have been proposed.
그 중 하나로서, 한국 공개특허 10-1997-0010924호와 같이 폐고무로부터 카본블랙을 생산하는 장치가 제안된 바 있다. As one of them, a device for producing carbon black from waste rubber has been proposed in Korean Patent Publication No. 10-1997-0010924.
그러나 이와 같은 기술은 장치의 구성이 매우 복잡하고, 운용에 많은 비용과 시간이 투자되어야 하는 바, 생산성이 지극히 낮아 실용화되지 못하고 사장되었다.However, this technology has a very complicated device configuration, requires a lot of time and money to be invested in operation, and has been abandoned without being put to practical use due to extremely low productivity.
또한, 이와 같은 공정을 통해 얻은 카본블랙은 그 경제적 가치가 매우 낮아 상용화하기 어렵다는 문제가 있다. In addition, carbon black obtained through such a process has a problem in that its economic value is very low and it is difficult to commercialize it.
본 발명은 폐고무 스크랩으로부터 경제성 있는 방법으로 상업적 가치가 있는 수준의 품질을 갖는 전도성 카본블랙을 제조할 수 있는 조장치 및 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a manufacturing apparatus and manufacturing method capable of producing conductive carbon black having a commercially valuable level of quality in an economical way from waste rubber scrap.
본 발명의 일 측면에 따르면, 폐고무 스크랩을 1500℃ 이상의 온도에서 탄화시킬 수 있는 탄화로를 포함하는 폐고무 스크랩을 이용한 전도성 카본블랙 제조장치가 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, an apparatus for producing conductive carbon black using waste rubber scraps including a carbonization furnace capable of carbonizing waste rubber scraps at a temperature of 1500° C. or higher may be provided.
본 발명의 일 실시예에 따른 폐고무 스크랩을 이용한 전도성 카본블랙 제조장치 및 제조방법에 따르면, 경제성 있는 방법으로 상업적 가치가 있는 수준의 품질을 갖는 전도성 카본블랙을 폐고무로부터 생산할 수 있다는 효과가 있다.According to the conductive carbon black manufacturing apparatus and manufacturing method using waste rubber scraps according to an embodiment of the present invention, it is possible to produce conductive carbon black having a commercially valuable level of quality from waste rubber in an economical way. .
도 1은 도 1은 제조에 사용한 폐고무 스크랩의 Raman 분광법에 따른 분석 결과를 보여주는 도면이다.
도 2는 상용음극재인 흑연의 Raman 분광법에 따른 분석 결과를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 카본블랙을 생성하기 위한 제조 장치 및 제조 방법을 보여주는 도면이다.
도 4는 도 3의 과정을 통해 얻어진 전도성 카본블랙의 Raman 분광법에 따른 분석 결과를 보여주는 도면으로서, 각 800℃, 1200℃, 1500℃, 2200℃에서 공정을 수행한 결과를 보여주는 도면이다.
도 5는 상용 도전재인 Super-P와 NBR 고무의 원료로 사용되는 카본블랙의 Raman 분광법에 따른 분석 결과를 보여주는 도면이다.FIG. 1 is a view showing analysis results according to Raman spectroscopy of waste rubber scrap used in the manufacture of FIG. 1 .
2 is a view showing analysis results according to Raman spectroscopy of graphite, which is a commercial anode material.
3 is a view showing a manufacturing apparatus and manufacturing method for producing conductive carbon black according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing the analysis results of the conductive carbon black obtained through the process of FIG. 3 according to Raman spectroscopy, showing the results of processes performed at 800° C., 1200° C., 1500° C., and 2200° C., respectively.
5 is a view showing analysis results according to Raman spectroscopy of carbon black used as a raw material for Super-P, which is a commercial conductive material, and NBR rubber.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
본 발명에 있어서 폐고무 스크랩은 고무를 구성성분으로 하는 제품의 소비 또는 제품의 생산과정에서 남은 물질로 이해될 수 있다. 폐고무 스크랩은 천연 고무(NR), 부타디엔 고무(BR), 스틸렌부타디엔 고무(SBR), 아크릴로니트릴부타디엔 고무(NBR), 수소화니트릴부타디엔 고무(H-NBR), 클로로프렌고무(CR), 에틸렌프로필렌 고무(EPDM), 우레탄 고무(AU, EU), 실리콘 고무(MQ, PMQ, VMQ, FVMQ), 불소 고무(FKM, FPM), 아크릴 고무(ANM, ACM) 중 하나 이상을 포함할 수 있으며, 그 외 임의의 고무 물질을 포함할 수 있다.In the present invention, waste rubber scrap may be understood as a material remaining in the process of consuming or producing a product containing rubber as a component. Waste rubber scrap is natural rubber (NR), butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), hydrogenated nitrile butadiene rubber (H-NBR), chloroprene rubber (CR), ethylene propylene It may include one or more of rubber (EPDM), urethane rubber (AU, EU), silicone rubber (MQ, PMQ, VMQ, FVMQ), fluororubber (FKM, FPM), and acrylic rubber (ANM, ACM). It may include any other rubber material.
이하에서는 폐고무 스크랩으로서 NBR 스크랩을 사용하여 전도성 카본블랙을 제조하는 것을 예로들어 설명하나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않는다.Hereinafter, production of conductive carbon black using NBR scrap as waste rubber scrap will be described as an example, but the spirit of the present invention is not limited thereto.
구체적으로, 이하의 설명에서 "원재료"는 CMB(Carbon Master Batch)에 발포제, 발포조제, 황, 수지, 가류제, 분산제, 촉진활성제 등을 첨가하여 약 80℃미만의 온도로 수십분 정도로 믹싱(Mixing)하여 생성된 FMB(Final Master Batch)이고, "폐스크랩"은 상기 FMB에 110~130℃의 열과 압력을 가하는 제품 생산 공정에서 발생되는 잉여 부산물이다. Specifically, in the following description, "raw material" refers to mixing (Mixing ), and the resulting FMB (Final Master Batch), "waste scrap" is an surplus by-product generated in the product production process of applying heat and pressure of 110 to 130 ° C. to the FMB.
도 1은 제조에 사용한 폐고무 스크랩의 Raman 분광법에 따른 분석 결과를 보여주는 도면이고, 도 2는 상용음극재인 흑연의 Raman 분광법에 따른 분석 결과를 보여주는 도면이다.FIG. 1 is a diagram showing the analysis results of waste rubber scrap used in manufacturing by Raman spectroscopy, and FIG. 2 is a diagram showing the analysis results of graphite, a commercial anode material, by Raman spectroscopy.
도 1 및 도 2를 참조하면, 기본적으로 NBR Scrap 기반 탄소재료는 상용 음극재에 비하여 매우 낮은 결정성을 보이므로 이를 그대로 사용할 수는 없다.Referring to FIGS. 1 and 2, since the NBR scrap-based carbon material basically shows very low crystallinity compared to commercial anode materials, it cannot be used as it is.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 카본블랙을 생성하기 위한 제조 장치 및 제조 방법을 보여주는 도면이다.3 is a view showing a manufacturing apparatus and manufacturing method for generating conductive carbon black according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 폐고무 스크랩을 분쇄장치에서 분쇄한 후, 이를 탄화로에서 고온으로 탄화/열분해 시킨다. 이때의 탄화 온도는 바람직하게는 1500℃이상으로 설정될 수 있고, 가열 시간은 승온 2시간-고온 열분해 2시간-냉각 4시간으로 설정될 수 있으며, 상압에서 탄화 공정이 이뤄질 수 있다.Referring to FIG. 3 , waste rubber scrap is pulverized in a grinding device, and then carbonized/pyrolyzed at a high temperature in a carbonization furnace. At this time, the carbonization temperature may be preferably set to 1500 ° C. or more, and the heating time may be set to 2 hours of heating - 2 hours of high-temperature pyrolysis - 4 hours of cooling, and the carbonization process may be performed at normal pressure.
환경오염을 방지하기 위해, 위 과정에서 발생되는 분해가스의 일부는 응축장치를 통해 오일 등으로 축출될 수 있고, 나머지 일부는 소각 장치에 의해 대기 중으로 방출될 수 있다.In order to prevent environmental pollution, a part of the decomposed gas generated in the above process may be extracted as oil through a condensing device, and the remaining part may be released into the atmosphere by an incineration device.
본 발명에 따르면, 이와 같은 매우 간단한 과정을 통해 전도성 카본블랙을 얻을 수 있다.According to the present invention, conductive carbon black can be obtained through such a very simple process.
도 4는 도 3의 과정을 통해 얻어진 전도성 카본블랙의 Raman 분광법에 따른 분석 결과를 보여주는 도면으로서, 각 800℃, 1200℃, 1500℃, 2200℃에서 공정을 수행한 결과를 보여준다. 또한 도 5는 상용 도전재인 Super-P와 NBR 고무의 원료로 사용되는 카본블랙의 Raman 분광법에 따른 분석 결과를 보여준다.4 is a view showing the analysis results according to the Raman spectroscopy of the conductive carbon black obtained through the process of FIG. 3, showing the results of the process performed at 800 ° C, 1200 ° C, 1500 ° C, and 2200 ° C, respectively. In addition, FIG. 5 shows analysis results according to Raman spectroscopy of carbon black used as a raw material for Super-P, which is a commercial conductive material, and NBR rubber.
도 4 및 도 5를 참조하면, 800℃, 1200℃에서의 공정 결과물은 결정성이 부족한 상태이나, 1500℃에서의 공정 결과물은 상용 도전재인 Super-P와 유사한 특성을 나타내는 것을 알 수 있다. Referring to FIGS. 4 and 5, it can be seen that the process results at 800 ° C and 1200 ° C have poor crystallinity, but the process results at 1500 ° C exhibit similar characteristics to Super-P, a commercially available conductive material.
이상 본 발명의 실시예에 따른 폐고무 스크랩을 이용한 전도성 카본블랙 제조장치 및 제조방법을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시 형태들을 조합, 치환하여 적시되지 않은 실시 형태를 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.Although the apparatus and method for manufacturing conductive carbon black using waste rubber scraps according to embodiments of the present invention have been described as specific embodiments, this is only an example and the present invention is not limited thereto. should be construed as having the widest scope that follows. A person skilled in the art may implement an embodiment that is not indicated by combining or substituting the disclosed embodiments, but this also does not deviate from the scope of the present invention. In addition, those skilled in the art can easily change or modify the disclosed embodiments based on this specification, and it is clear that such changes or modifications also fall within the scope of the present invention.
없음doesn't exist
Claims (1)
폐고무 스크랩을 이용한 전도성 카본블랙 제조장치.Including a carbonization furnace capable of carbonizing waste rubber scrap at a temperature of 1500 ° C or higher
Conductive carbon black manufacturing device using waste rubber scrap.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220018177A KR20230121388A (en) | 2022-02-11 | 2022-02-11 | Conductivity carbon black facturing apparatus and method using waste rubber scrap |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220018177A KR20230121388A (en) | 2022-02-11 | 2022-02-11 | Conductivity carbon black facturing apparatus and method using waste rubber scrap |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230121388A true KR20230121388A (en) | 2023-08-18 |
Family
ID=87801804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220018177A KR20230121388A (en) | 2022-02-11 | 2022-02-11 | Conductivity carbon black facturing apparatus and method using waste rubber scrap |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230121388A (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR970010924A (en) | 1995-08-23 | 1997-03-27 | 지닌 엘. 레인 | Process for producing propylene glycol antifreeze containing alkali metal silicate |
-
2022
- 2022-02-11 KR KR1020220018177A patent/KR20230121388A/en unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR970010924A (en) | 1995-08-23 | 1997-03-27 | 지닌 엘. 레인 | Process for producing propylene glycol antifreeze containing alkali metal silicate |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20230121388A (en) | Conductivity carbon black facturing apparatus and method using waste rubber scrap | |
| MY193098A (en) | Apparatus and method for thermally demanufacturing tires and other waste products | |
| JP3376071B2 (en) | Coke production method | |
| MX347579B (en) | Pyrolytic process and apparatus for producing enhanced amounts of aromatic compounds. | |
| CN211339387U (en) | Low order coal dry distillation apparatus for producing | |
| CN106915887A (en) | A kind of high-moisture percentage municipal sludge prepares the new technology of hydrogen-rich synthetic gas | |
| JP2012162672A (en) | Thermal decomposition method and thermal decomposition apparatus for polymer waste | |
| CN1712456A (en) | Production of carbon powder | |
| RU2687899C2 (en) | Method of producing pitch from waste fractionation of still residue of styrene | |
| KR20170018134A (en) | Manufacturing method of carbon black by thermosetting plastic waste | |
| CN108148938A (en) | More gradient vacuum method direct-reduction iron scales prepare high-purity iron powder method off field outside a kind of microwave | |
| SU441807A1 (en) | The method of obtaining products from secondary sintered fluoroplastic -4 with the following formulation of the subject invention | |
| Theodoropoulou et al. | Optical properties of carbon materials formed by pyrolysis of novolac-resin/biomass composites | |
| SU353582A1 (en) | Method of producing plastic coal mouldings | |
| JP2015205941A (en) | Generation treatment system for waste plastics and regeneration treatment method | |
| Uktamovna et al. | STUDY OF ELECTRON PARAMAGNETIC RESONANCE AND FREQUENCY DEPENDENCE OF CONDUCTIVITY AND SOOT FILLED POLYSTYRENE. | |
| JPH0559371A (en) | Method for pyrolyzing carbonaceous material utilizing radiation | |
| Palanuer et al. | Growing importance of standards in the complex quality control of coking products | |
| US950067A (en) | Manufacture of gas for illuminating, heating, or power purposes. | |
| Naderi Parizi et al. | Thermal and Mechanical Analysis of Rotary Kiln of Activated Carbon Producing Reactor | |
| CN105480979A (en) | Method for producing silicon carbide through photovoltaic industry cutting waste | |
| Karam et al. | Anisotropic Lattice Expansion of Monolayer WSe2 Revealed by Ultrafast Electron Diffraction | |
| JP2003221203A (en) | Method for manufacturing hydrogen using waste as raw material | |
| US11299679B2 (en) | Coke processing energy production | |
| Karim et al. | Graphene Oxide Production Via Exfoliation Process of Low-Temperature Synthetic Graphite from Oil Palm Trunk Waste |